给水管网课程设计说明书

罗田县给水管网设计给水管网课程设计题目：罗田县给水管网设计专业：给排水班级：姓名：学号：指导教师：完成时间：2015年1月 目录1.总论 21.1项目名称、地点及主管单位 21.2编制依据 21.3编制范围及编制目的 21.3.1编制范围 21.3.2编制目的 31.4编制原则 31.5采用的主要规范和标准 51.6城市概况及自然条件 61.6.1城市概况 61.6.2自然条件 71.7给水工程现状及项目建设的必要性 82.工程总体方案 112.1工程服务范围 112.2供水体制 122.3给水管道布置和水力计算 122.3.1需水量计算 122.3.2给水管道布置和水力计算 142.3.3水泵选取 302.3.4管网校核 322.3.5平面图绘制 482.3.6管材选取及工程施工 493.管材一览表 514.设计体会 525参考文献 53

１.总论１.1项目名称、地点及主管单位项目名称：罗田县污水处理厂（二期）及配套管网工程项目子项：罗田县给水管网工程项目地点：罗田县凤山城区主管单位：罗田县住房和城乡建设局１.2编制依据(1) 《罗田县城区生活污水处理厂及配套管网工程项目申请报告》(2) 《罗田县城区污水处理厂及配套管网工程可行性研究报告》(3) 《湖北罗田经济开发区规划环境影响报告书》(4) 《罗田县城市总体规划（2013—2030年）》(5) 《罗田县经济开发区建设规划说明书（2013—2030年）》(6) 罗田县经济开发区建设规划绿地系统图(7) 罗田县经济开发区建设规划污水规划图(8) 罗田城市总体规划主城区用地规划图(9) 罗田城市总体规划主城区污水规划图(10) 罗田城市总体规划主城区绿地系统图(11) 拟建污水厂厂址１∶1000地形图(12) 罗田县各有关部门提供的相关资料１．3编制范围及编制目的１.3.1编制范围根据委托要求，本项目申请报告编制内容为罗田县污水处理厂（二期）及配套管网工程，包括对罗田县城区污水处理厂（二期）及配套管网工程所涉及的基础资料概况、处理工艺介绍及建筑、结构、电气、仪表、自控、机械设备和工程投资估算与财务评价等。１.3.2编制目的本报告编制目的是针对罗田县污水处理及管网现状和最新《罗田县城市总体规划（2013—2030年）》要求，对罗田县污水处理厂（二期）及配套管网工程规模、污水水质、处理厂厂址、污水、污泥处理工艺以及污水截流干管系统等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案论证；并结合已建罗田县污水处理厂的运行情况，处理效果及总体布局等提出切实可行的方案，使所选方案科学合理、技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、造价省、运行成本低。１.4编制原则（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）从罗田县的实际情况出发，在城市总体规划的指下，以近期建设为主，尽量为远期发展留有余地，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3）根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。（4）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（5）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中某些关键设备拟采用国外最先进设备、工艺。（6）采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。（7）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致。（8）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。１.5采用的主要规范和标准（1）《室外排水设计规范》及局部修订条文（GBJ14-87）（2）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）（4）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）（5）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）（6）《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》（CJJ31-89）（7）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）（8）《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）（9）《泵站设计规范》（GB/T50265—97）（10）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）（11）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）（12）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）（13）《建筑结构荷载设计规范》（GBJ9-87）（14）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）（15）《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）（16）《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）（17）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）（18）《水工砼结构设计规范》（SDJ20-78）（19）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（20）《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》（TJ19-750）（21）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）（22）《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）（23）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053—94）（24）《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052—95）（25）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）（26）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）（27）《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）（28）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）（29）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订，2001年）１.6城市概况及自然条件１.6.1城市概况罗田县位于大别山南麓，湖北省东北部，黄冈市北部。东与英山县交界，南与浠水、团风两县接壤，西与麻城市毗连，北与安徽省金寨县为邻。县境南北长105公里，东西宽54.7公里，跨东径115º06’至115º45’，北纬30º01’至31º12’。全县人口60万，其中凤山城区13万人。版图面积2144平方公里，下辖8镇4乡4个国有林场，其中：耕地面积29396.44公顷，园地26473.53公顷，林地118415.56公顷，牧草地3.39公顷，城镇村庄及独立工矿用地8506.44公顷，交通用地3080.6公顷，水域11601.33公顷。罗田县山清水秀，资源丰富，是闻名全国的“桑蚕之乡”、“板栗之乡”、“茯苓之乡”、“甜柿之乡”。县人民政府驻地凤山镇，西南距湖北省会武汉市156公里，距黄冈市92公里。凤山城区规划为罗田县政治、经济、文化和科教中心，是鄂东地区的山水园林城镇，大别山旅游服务中心及现代加工业基地，规划确定的发展目标的是：充分发挥凤山城区交通区位及自然山水资源优势，扩展城镇发展骨架，优化城镇空间布局，大力培育旅游、康体、文化等服务业，着力壮大以农副产品加工为主的现代加工业，实现城区的跨越式发展１.6.2自然条件1.6.2.1地质地貌罗田县属于丘陵山区地带，有小面积的山间盆地与河谷平原，地势自北向西南倾斜，东北部重峦叠嶂，西南部为低山丘陵。罗田县在地质构造上属古老的淮阳山字型构造西翼，经过多次构造运动，有大量岩浆侵入，活动频繁，构造复杂，地表破碎，断裂带较多。经济开发区内用地相对平坦，为冲积平原（呈反“L”形，历史上为义水河故道），现状为落河田，海拔在64—69米之间，地势北高南低，约占规划用地45%；河滩地与义水河所夹地块为独立低丘，海拔在70—116米之间，地势中间高四周低，地面坡度小于25%，约占规划用地45%；东侧山地为拔云尖山裙，海拔在70—100米之间，地势东高西低，地面坡度亦小于25%，约占规划用地10%。本项目主要建设地段工程地质条件较好，处在地震相对稳定地带，根据地震历史资料和国家地震局1990年公布的全国地震烈度区划图和湖北省地震烈度区划图，都将该区划为六度地震区。1.6.2.2气象罗田县属亚热带季风性湿润气候，地处大别山南麓，背风向阳，气候温和，冬冷夏热，四季分明，光照充足，年平均日照时数2047.1小时。年平均气温16.4℃，一月平均气温3.6℃，7月平均气温28.5℃。气温分布南部高北部低，年平均相差4.9℃。北部的山区温度低，是盛夏避暑胜地；南部丘陵地带温度较高。全县降雨量充沛，年平均降雨量1249.5mm，雨量由南向北逐渐增多。无霜期南面长北面短，平均为228天，北部山区如薄刀锋无霜期仅181天。常年主导风向为东北风。年平均气温：16.4℃年极端最高气温：41.6℃年极端最低气温：3.6℃累年年平均降雨量：1249.5mm年最大降雨量：2110.8mm1.6.2.3水文罗田县共有五条水系。在天堂寨发脉的四支山脉夹谷中，有胜利河、新昌河、罗田河三大河流，依山势自东北向西南奔流。另有西南边境大崎乡的泗泊河，发源于麻城县境，东南边境的白莲河发源于英山县境内，汇合匡河及骆驼坳东南面溪流注入浠水。全县河流多，因气候温和，冬季均不冰冻。水势依山就势由北向南，具有扇形水系特征，又均属于易涨易落的山溪性河流。其中，凤山城区主要河流为义水河。义水河是巴水的支流，发源于罗田县的江家寨，流经白庙河、大河岸、凤山镇，在三里畈的尤河嘴注入巴水。根据黄冈市水文局提供的义水河罗田水文站历年平均水温知（以下水位均采用黄海高程体系）：历年实测最高水位：77.164m（1969年7月14日）历年实测最低水位：69.12m（2004年2月17日）平均流量：1.30m³/s最小流量：4.2m³/s年最大洪峰流量：4240m³/s年最小洪峰流量：58.33m³/s50年一遇洪水位：76.944m30年一遇洪水位：76.454m１.7给水工程现状及项目建设的必要性1.7.1城市环境现状罗田县凤山城区主要由城北老城区、城南新区、经济开发区等组成。义水河由北向西南穿越城区，沿义水河形成滨水景观带。义水河北岸为老城区，老城区居住建筑年限较久，建筑密度大；义水河南岸主要为城南新区，新建住宅布局在义水河南岸及凤城大道两侧。罗田县经济开发区位于罗田县凤山城区西南边，三面环山，两河穿城而过。经济开发区北区位于武英高速以北，义水河南岸。经济开发区南区位于武英高速以南。拔云尖风景区位于义水河南岸、城南新区与经济开发区之间，塔山、大士阁、汪家山、大王庙山、陈家山风景区位于城区外围。1.7.2给水工程现状罗田县城区的饮用水源分为主要水源（义水河）和备用水源（上游水库），义水河城区上游有9条支流，总集雨面积为545km2，因我县地处山区，又属亚热带气候区，年降雨时空分布不均，水流又属典型的山溪河流特征，不仅丰枯年降雨量相差2.6倍，且河内流水又来去匆匆，义水河明流从常态看形似不足。备用水源水库排序有：凤凰关、跨马墩、东安河、紫檀冲，总集雨面积104km2，由于山高坡陡，雨水控制面小，存在丰枯水季、水源水量不稳，但义水河地下水水量丰富、平年可满足城区15万人的用水需求，引凤入城工程的启动又有较大补给作用，水源水量的安全系数较大。根据自来水公司2013年末统计信息，罗田县城区总供水范围约为40平方公里，具体四止为：东南至黄泥畈，东北至江夏大桥，西南至高速出口，西至鸟雀林，北至万密斋大道，主城区供水普及率为100%，规划区（即部分行政村）达到16%，：主管网有66.85公里，支线管长有180公里，全长有246.85公里，罗田城区总用水人口为13万人。2014年截止6月份供水总量为5203965吨。近五年城区人口不断增长，用水量也不断上升。2011年用水量为470万m³，2014年用水量为520万m³。平均年增长率为3.5%。存在的主要问题：（1）水厂仅加氯消毒一项处理措施，出厂水水质取决于取水水源水质。（2）主给水管管径过小，给水管网不配套，供水压力不足。管道布置不合理，以枝状管道为主，未形成环网，加上管网老化不能承受过大压力，供水高峰时，部分地区压力不足，出现断水现象，导致供水普及率低。另外，部分管道年久失修，损坏也相当严重，漏损率较高。1.7.3项目建设的必要性城区主要分支河流有河东街小河、塔山河、万密斋小河、沁水岩小河等7条小河全部汇聚到义水河，由于主城区相对集中，人口密度大，老城区排水系统不完善，部分生产废水和生活污水未经处理，直接排入支流，致使义水河污染。根据罗田县城市总体规划（2013-2030），凤山城区利用当地生态资源，积极开发生态旅游，增加城区辐射力。整个凤山城区依托义水河和发展，义水河作为凤山城区给水水源和景观轴，保护义水河是保护凤山城区人民的生命命脉。因此，罗田县污水处理厂（二期）及配套管网工程从环境，经济，健康角度来说，都是十分必要的。（1）罗田县污水处理厂已经满负荷运行。位于义水河与朱家河交汇处，与义水河、朱家河均一堤相隔的罗田县污水处理厂，处理规模2.5万t/d，主要收集城南新区和开发区、城北富阳化肥、宏源药业、罗田商贸城以及发展大道沿线区域、行政二区、城郊示范区的生活污水和工业废水，运行稳定，处理效果良好。随着城区人口的增长、城市规模的不断扩大和人们生活水平的提高，城市污水排放总量将会不断增加，为满足城市发展需要，建设罗田县污水处理厂（二期）及配套管网工程项目意义十分重大。（2）老城区城北片区污水收集系统不完善。部分污水通过盖板沟收集，部分排水明渠侵占堵塞严重，导致排水不通畅。义水河北路沿线的西门酒厂污水站处理规模为0.15万t/d、东门超市处理站，处理规模为0.25万t/d、民政局处理站，处理规模为1.45万t/d，由于存在污水厂运行不稳定，处理出水不达标等问题。建议将这三座处理站已有的设施改造成初期雨水调蓄池。因此，本着集中、节约的原则投资建设罗田县污水处理厂（二期）及配套管网工程项目，对解决城北片区污水处理问题具有十分长远重大意义。（3）罗田县城市总体规划（2013-1030）要求。随着总体规划修补，城区扩大，污水收集范围扩大，包括朱家河以南取悦、规划在建古城、大河岸和骆驼坳镇区的污水都要收集进处理厂，为满足城市发展及人民生活水平提高的需要，建设一个良好的污水处理厂，清洁城市、美化城市，争创卫生文明城市，是十分必要的。2.工程总体方案２.1工程服务范围2.1.1城市总体规划概要罗田县城区规划范围为：沿义水河形成的滨水景观带、城北综合组团、城南中心区、城南居住组团、经济开发区北区和南区以及云尖风景区，还有塔山、大士阁、汪家山、大王庙山、陈家山风景区形成的五大绿楔。在《罗田县城市总体规划（2013－2030）》中，城北综合组团和城南居住组团承担着罗田县凤山城区主要的居住、生活服务和旅游配套服务功能；城南中心区是以行政办公为主，居住和商业服务同步发展的新区。经济开发区以产业发展为主导，是建设鄂东地区特色农副产品深加工、医药化工、纺织服装、机械制造等现代加工工业的基地。拔云尖风景区位于义水河南岸，城南新区与经济开发区之间。污水处理系统：根据地形条件，规划在义水河与朱家河交汇处建设污水处理厂（二期）一座，收集罗田县凤山城区的城南及工业园、规划在建古城区域、朱家河以南区域、塔山西南片区以及大河岸镇区、骆驼坳镇区的污水。生活污水经管道送入污水处理厂，工业废水自行处理达到国家标准后才能排入城市污水管道最终至污水厂。2.1.2工程服务范围本工程为罗田县污水处理厂二期工程，工程服务范围为凤山城区的城南及工业园、规划在建古城区域、朱家河以南区域、塔山西南片区以及大河岸镇区、骆驼坳镇区。其中污水厂设计为一、二期工程，预留三期工程用地。凤山城区现有人口10万，一期工程规划至2012年，凤山城区人口达到10.23万人，建设用地规模控制为13.87平方公里，人均建设用地102.7平方米，一期工程已经建设完成；二期工程规划至2015年，凤山城区及两个污水收集乡镇总人口达到16.6万人；三期工程规划至2030年，凤山城区人口达到30.0万人建设用地规模控制为55.92平方公里，人均建设用地186.6平方米。２.2供水体制采用环状管网系统与树状管网系统结合2.3给水管道布置和水力计算２.3.1用水量预测设计年限：近期：2015年远期：2020年为了准确、合理地预测污水量，下面采用分项定额法对用水量进行预测。1.综合生活用水量综合生活用水量是指城市居民生活污水和公共建筑及设施用水量，不包括浇洒道路、绿化和其它市政污水量。根据罗田城市总体规划（修编）说明书（2013—2030年）》，近期（2015年），城南新区人口为16.12万人，平均日综合生活用水定额为170L/p·d；远期（2020年），城南新区人口为20万人，平均日综合生活用水定额为200L/P·d。此次课设按照远期30万人计算，取平均日综合生活用水定额为200L/P·d则综合生活污水量为：远期（2020年）：100×30.00＝3.000万m３/d2.工业用水量据总体规划预测，中期为12000远期为20000T/d。工业用水重复利用率为75％。则工业废水量为：中期：（2015年）：1.2×0.25＝0.300万m３/d远期：（2020年）：2.0×0.25＝0.500万m３/d3.其它用水量其它用水主要包括市政用水以及未预见的和管网漏失水量。浇洒道路用水量取每次2.5L/(d·m2)（一般为2.0—3.0L/（d·m2）），每天浇洒2次；大面积绿化用水量采用2.5L/(d·m2)（一般采用1.0—3.0L/(d·m2)）。预设罗田县2020年道路面积占城市总面积的7％，绿地面积占城市面积的25％。此次课设区域面积计算如表2-1：表2-1设计区域面积计算表面积编号面积（ha）面积编号面积（ha）面积编号面积（ha）环状管网总面积A1=162.8ha1区27.39区23.217区7.42区5.610区11.218区18.03区28.411区26.919区23.44区9.712区17.420区40.75区32.313区11.421区35.46区9.514区12.022区14.47区34.315区7.923区20.8总面积A=613.3ha8区12.116区16.624区4.6面积编号面积（ha）面积编号面积（ha）面积编号面积（ha）树状管网总面积A2=450.5ha25区7.631区17.337区10.926区5.832区2.838区8.727区6.733区3.939区13.028区16.634区8.240区15.329区8.035区5.241区8.530区4.336区5.042区15.0设计区域总面积为613.3ha,即6.133km2，则其它用水量为：道路浇洒：6.133×1000000×7％×1.5/1000×1(m3/d)＝0.215（万m3/d）绿地浇洒：6.133×1000000×30％×2.5/1000(m3/d)=0.483（万m3/d）未预见水量和管网漏失水量按综合生活用水量及工业用水量之和的20％考虑，则未预见用水量为：远期（2020年）：（3.000+0.500）×20%＝0.700万m３/d4.用水总量根据以上计算结果得出规划期内城区污水总量见表2-2。表2-2用水总量预测项目远期（2020年）需水量备注综合生活用水量（万m3/d）15.0×0.200=3.0主要包括居民生活用水工业需水量（万m3/d）2.0×0.25=0.50回用率75%其它需水量（万m3/d）市政用水0.215+0.483=0.698包括道路浇洒、绿化等用水未预计水量0.2×（3.0+0.51）=0.700未预计系数为0.20最高日用水量（万m3/d）4.90最高日最高时用水量（L/s）4.90×107×1.6/86400=907.4时变化系数Kh=1.6则单位面积比流量：qA=Q/∑A=907.4(L/s)/613.3(ha)=1.480(L/ha·s)2.3.2给水管道布置和水力计算1管网定线及面积划分（1）管网定线根据宜都市2020年的远期城市规划，沿各个道路主干道布置给水主干管道，为保证繁华的新城商业区城南区的安全可靠供水，采用环状管网布置，而对于城北的旧城区，则根据实际情况采用树状管网布置。如图2-1：图2-1管网布置（2）管网服务面积划分及简化ⅡⅠ--环状管网由上图可知，环状给水管网将该县城南区分成了6个供水片区，树状给水管网将该县老城区分成了多个供水片区，如图2-2：图2-2：面积划分图对其做简化处理，将它们简化成四边形，简化后管网图像如下如图2-3：图2-3：面积划分简化图在各个给水片区内按面积对各管段的服务范围进行划分，测得各管段长度以及服务面积如下表2-3：表2-3管段长度及服务面积Ⅰ--环状管网Ⅱ--树状管网管段编号管长（m）面积编号服务面积（ha）管段管长(m)面积编号服务面积(ha)1--251025.6水厂-13258--2--374269.513-14254257.63--46371011.214-1544626、2712.55--66534、1421.714-166862816.66--77178、1830.116-1752129、3012.37--8105112、2231.816-187683117.39--108911616.618-1931732、336.710--1116422040.718-20517348.211--12347244.620-2139835、3610.21--51238127.320-224793710.92--613253、560.722-2352538、3921.73--713127、957.522-246224015.34--814291126.924-2556341、4223.55--97011311.4合计6096m合计162.8ha6--1042415、1715.37--11138519、2158.88--1213382320.8合计16342m合计450.5ha2管网水力初步计算（1）节点流量计算对各个管段长度以及服务面积进行测量（表2-4第2、3列），由公式求出各管段沿线流量如下表：表2-4流量计算表Ⅰ--环状管网管段编号管长（m）面积编号服务面积（ha）沿线流量（L/s）节点编号节点流量（L/s）1--251025.68.3124.32--374269.514.1256.13--46371011.216.6357.95--66534、1421.732.1428.26--77178、1830.144.5544.77--8105112、2231.847.1694.69--108911616.624.67131.910--1116422040.760.2858.811--12347244.66.8920.71--51238127.340.41053.72--613253、560.789.81177.03--713127、957.585.11218.84--814291126.939.8合计666.7L/s5--97011311.416.96--1042415、1715.322.67--11138519、2158.887.08--1213382320.830.8合计16342m450.5ha666.7L/s表2-4流量计算表Ⅱ--树状管网管段管长(m)面积编号服务面积(ha)沿线流量(L/s)节点编号节点流量(L/s)水厂-13258135.613-14254257.611.21427.214-1544626、2712.518.5159.314-166862816.624.61634.216-1752129、3012.318.2179.116-187683117.325.61823.818-1931732、336.79.9195212.12021.720-2139835、3610.215.1217.520-224793710.916.12235.422-2352538、3921.732.12316.122-246224015.322.62428.724-2556341、4223.534.82517.4合计6096合计162.8240.9合计240.9从而计算出节点流量：节点流量计算结果填至表2-4第7列。下面的步骤（2）～（3）把环状管网和树状管网分开计算Ⅰ--环状管网平差及绘制计算图流量分配及管网平差①流量初分：该管网有6个环，因此最初假设6根管段流量则可以进行流量分配，从而计算出整个管网所有管段流量，现在假设6个管段流量如下：表2-5初分流量表管段编号5--66--77--89--1010--1111--12初分流量（L/s）40.070.0150.010.030.050.0根据以上数据，节点流量方程及连续性方程对管网进行流量初步分配。流量分配图如图2-4：图2-4管段流量分配图②管径初定按界限流量确定管径，设宜都市的经济因素，则单独管段的折算流量为：根据该流量以及界限流量表（表2-6）对管径进行初选表2-6界限流量表管径（mm）界限流量（L/s）管径（mm）界限流量（L/s）管径（mm）界限流量（L/s）100＜940096～130900685～8221509～15500168～2371000822～112020015～28.5600237～35525028.5～45700355～49030045～68800490～685③管段闭合差计算及平差根据流量及管径,利用舍维列夫公式： 进行水力坡度计算，得到1000i利用公式和计算各管段压降h以及︱sq︱，见表（表7）第8列、第9列。对管网进行平差，在平差的过程中同时进行管径调整，使其最终达到指定的要求，见平差表（表7）。由管网平差表可以看出，在进行平差之后，达到了小环闭合差小于等于0.01m、大环闭合差小于0.05m的要求。水厂到节点4的管线长309m，采用两根管进行水传输，市区总用水量为666.7（L/s），则每根管流量为333.4（L/s），采用两根DN600输水管，运用舍维列夫公式计算得水头损失为H2=il=0.0028944×309=0.89m。（3）环状管网计算图绘制根据最终平差结果画出最高用水时环状管网计算图图2-5管网平差后流量分配环状管网进行平差计算如下表2-7，共进行8次平差计算，达到电脑计算的要求：小环闭合差绝对值均小于等于0.01，大环闭合差绝对值小于0.05m。大环闭合差为：Σh=0.029＜0.05图2-6环状网计算结果图表2-7环状管网平差环号管段编号管长管径初步分配流量第1次校正第2次校正流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失h/m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|12345678910111213141516171819I1—2510250-39.80.814.5211-2.310.0579-40.80.834.7388-2.420.0592-40.60.834.6842-2.390.05891—51238200-15.40.492.4103-2.980.1938-16.40.522.7092-3.350.2042-16.20.512.6333-3.260.20162—6132540098.30.782.29713.040.031099.00.792.32763.080.0312102.20.812.47013.270.03205—665325040.00.814.56312.980.074536.40.743.83012.500.068837.30.764.02052.630.0703-1.030.730.35720.26-0.190.3633-0.340.250.3628II2—3742500-194.20.992.6533-1.970.0101-195.91.002.6975-2.000.0102-198.91.012.7745-2.060.01032—61325400-98.30.782.2971-3.040.0310-99.00.792.3276-3.080.0312-102.20.812.4701-3.270.03203—71312400108.90.872.77523.640.0334107.70.862.72093.570.0331102.70.822.49213.270.03186—771735070.00.732.39161.710.024578.60.822.95962.120.027074.50.772.67931.920.0258-1.730.340.0990-2.990.610.10150.70-0.140.1000III3—4637600-360.91.283.3867-2.160.0060-361.51.283.3975-2.160.0060-359.51.273.3597-2.140.00603—71312400-108.90.872.7752-3.640.0334-107.70.862.7209-3.570.0331-102.70.822.4921-3.270.03184—81429600277.60.982.06502.950.0106277.00.982.05702.940.0106279.00.992.08492.980.01077—81051450150.00.942.78562.930.0195138.40.872.39812.520.0182143.30.902.55942.690.0188-0.580.080.06962.02-0.270.0679-1.930.260.0672IV5—6653250-40.00.814.5631-2.980.0745-36.40.743.8301-2.500.0688-37.30.764.0205-2.630.07035—9701150-10.70.615.1414-3.600.3368-8.10.463.1026-2.170.2685-8.80.503.6163-2.540.28766—1042425033.70.693.32961.410.041946.60.956.05992.570.055144.80.915.61892.380.05329—1089125030.00.612.69182.400.079932.60.663.13352.790.085631.90.653.00862.680.08412.60-2.770.5332-0.720.690.47810.10-0.100.4952V6—7717350-70.00.732.3916-1.710.0245-78.60.822.9596-2.120.0270-74.50.772.6793-1.920.02586—10424250-33.70.693.3296-1.410.0419-46.60.956.0599-2.570.0551-44.80.915.6189-2.380.05327—11138530057.00.813.53134.890.085835.60.501.49472.070.058139.70.561.81952.520.063510—11164225030.00.612.69184.420.147319.70.401.25502.060.104720.80.421.38922.280.1096-10.326.180.29951.14-0.560.2450-0.990.500.2521VI7—81051450-150.00.942.7856-2.930.0195-138.40.872.3981-2.520.0182-143.30.902.5594-2.690.01887—111385300-57.00.813.5313-4.890.0858-35.60.501.4947-2.070.0581-39.70.561.8195-2.520.06358—12133835068.80.722.31683.100.045179.90.833.04924.080.051176.90.802.84583.810.049511—1234730050.00.712.77490.960.019361.10.864.01111.390.022858.10.823.66241.270.021911.07-3.760.1696-2.930.880.15020.43-0.130.1536Σh=0.81Σh=1.15Σh=0.64最后三次校正第6次校正第7次校正第8次校正（最终）初分流量管长管段编号流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|353637383940414243444546474849532-41.00.834.7675-2.430.0594-41.00.834.7727-2.430.0594-41.00.844.7737-2.430.0594-39.85101—2-16.60.532.7492-3.400.2055-16.60.532.7565-3.410.2058-16.60.532.7579-3.410.2058-15.412381—5102.20.812.46693.270.0320102.20.812.46683.270.0320102.20.812.46943.270.032098.313252—637.00.753.95722.580.069837.00.753.95332.580.069837.00.753.95442.580.069840.06535—6-0.020.020.36670.000.0030.3669-0.010.0050.3670＜0.01-199.21.012.7827-2.060.0104-199.31.012.7833-2.070.0104-199.31.022.7849-2.070.0104-194.27422—3-102.20.812.4669-3.270.0320-102.20.812.4668-3.270.0320-102.20.812.4694-3.270.0320-98.313252—6104.60.832.57433.380.0323104.70.832.57953.380.0323104.60.832.57763.380.0323108.913123—775.30.782.73401.960.026075.30.782.73661.960.026175.30.782.73321.960.026070.07176—7-0.020.000.1007-0.060.0130.1007-0.020.0030.1007＜0.01-361.61.283.3998-2.170.0060-361.71.283.4023-2.170.0060-361.81.283.4028-2.170.0060-360.96373—4-104.60.832.5743-3.380.0323-104.70.832.5795-3.380.0323-104.60.832.5776-3.380.0323-108.913123—7276.90.982.05532.940.0106276.80.982.05352.930.0106276.70.982.05312.930.0106277.614294—8141.40.892.49692.620.0186141.30.892.49312.620.0185141.30.892.49362.620.0185150.010517—8-0.130.020.0675-0.020.0030.0675-0.040.0050.0675＜0.01-37.00.753.9572-2.580.0698-37.00.753.9533-2.580.0698-37.00.753.9544-2.580.0696-40.06535—6-8.90.503.6672-2.570.2894-8.90.503.6705-2.570.2895-8.90.503.6778-0.810.0907-10.77015—945.80.935.87032.490.054345.90.935.88392.490.054445.90.935.88452.550.055633.74246—1011.90.652.99682.670.083911.80.652.99602.670.083911.80.240.50530.840.070810.08919—100.000.000.4974-0.010.0100.4975-0.010.0030.2867＜0.01-75.30.782.7340-1.960.0260-75.30.782.7366-1.960.0261-75.30.782.7332-1.960.0260-70.07176—7-45.80.935.8703-2.490.0543-45.90.935.8839-2.490.0544-45.90.935.8845-2.500.0544-33.74246—1038.80.551.74562.420.062338.70.551.74192.410.062338.80.551.74412.420.062357.013857—1119.70.401.25582.060.104819.60.401.24882.050.104519.60.401.24742.050.104430.0164210—11-0.060.030.2474-0.010.0060.2472-0.020.0090.2472＜0.01-141.40.892.4969-2.620.0186-141.30.892.4931-2.620.0185-141.30.892.4936-2.620.0185-150.010517—8-38.80.551.7456-2.420.0623-38.70.551.7419-2.410.0623-38.80.551.7441-2.420.0623-57.013857—1176.70.802.82943.790.049476.70.802.82833.780.049476.60.802.82563.780.049368.813388—1257.90.823.63431.260.021857.90.823.63251.260.021857.80.823.62791.260.021850.034711—12-0.020.000.1520-0.040.0120.1519-0.010.0030.1519＜0.01Σh=0.08Σh=0.047Σh=0.029＜0.05环状网计算结果（大图）环状网计算结果（大图）Ⅱ--树状管网水力计算及绘制计算图干管水力计算前面已经进行了各干管节点流量计算（见表2-4），下面进行树状管网的水力计算，节点25地势高且距水厂最远，取为控制点。计算简图如下：图2-7干管水力计算简图水力计算相关公式使用与环状管网相同。先根据流量参照经济流速表（表2-6）确定管径，然后求出各管段沿程水头损失h。计算表如下：表2-8树状管网水力计算表节点编号节点流量(L/s)干管管长(m)流量(L/s)流速（m/s）管径（mm）1000i水头损失h（m）135.6水厂-13258120.50.964003.34650.861427.213-14254235.31.205003.79760.96159.314-16686198.91.015002.77431.901634.216-18768155.61.244005.40044.15179.118-20517126.81.014003.68271.901823.820-2247997.60.784002.26731.0919510.653002.39151.492021.724-2556317.40.552003.00431.69217.525点最远且地势较高，选为控制点合计Σh=14.052235.42316.12428.72517.4合计240.9（3）树状网计算结果图绘制图2-8干管水力计算结果图水泵扬程计算Ⅰ--环状管网首先计算从自来水厂到各个节点所需要的水泵扬程，如下表：表2-9环状网各节点所需扬程计算表节点编号（树状网）0(泵站)123456地面标高（m）92.6064.5064.3070.2070.0065.4071.70地面高差△H（m）0.00-28.10-28.30-22.40-22.60-27.20-20.90h4-n-6.694.262.190.0010.107.51沿程水头损失hf（m）0.007.585.153.080.8910.998.40总水头损失h(m)5.0012.5810.158.085.8915.9913.40h+△H(m)5.00-15.52-18.15-14.32-16.71-11.21-7.50所需扬程Hp=h+△H+2025.004.481.855.683.298.7912.50节点编号（树状网）6789101112地面标高（m）71.7071.5072.4088.5070.70100.8097.90地面高差△H（m）-20.90-21.10-20.20-4.10-21.908.205.30h4-n7.515.552.9312.6810.017.962.92沿程水头损失hf（m）8.406.443.8213.5710.908.853.81总水头损失h(m)13.4011.448.8218.5715.9013.858.81h+△H(m)-7.50-9.66-11.3814.47-6.0022.0514.11所需扬程Hp=h+△H+2012.5010.348.6234.4714.0042.0534.11说明：h(4-n)为环状网进水点4到某个节点n的沿程水头损失hf为水厂到某个节点n的沿程水头损失hf=h(0-4)+h(4-n)；h为水厂到某个节点的总水头损失，这里把水泵泵轴与清水池最低水位高差也看做在局部水头损失hm之内，hm水泵吸水管和局部水头损失取2.00m，水泵泵轴与清水池最低水位高差取3.0m，即hm=2.00+3.00=5.00m，故即h=hf+hm=hf+5(m)；△H为供水服务水头，要满足4层楼高，根据给水水压规范取20.00m；Hp即是水厂到某店n所需的泵的最小扬程。控制点选取：根据上表扬程需求计算，把15点确定为环状管网的控制点，以下详细写出计算过程：水头损失计算：H(0-4)=0.89m,H(4-11)的计算，按照两条线路的均值进行计算，如下管线一：4-3-2-1-5-9-10-11 H(4-11)=2.93+2.07+2.43+3.41+1.08-1.16-2.05=7.95m管线二：4-8-12-11 H(4-11)=2.93+3.87+1.26=7.97m故H(4-11)=(7.95+7.97)/2=7.96m,h=h(0-4)+h(4-n)+hm=0.89+7.97+5.00=13.85m由等高线得水厂地面标高为92.6m，控制点15地面标高为100.8m，则地面高差△H=100.8-92.6=8.2m。水泵扬程计算：由公式Hp=h+△H+H0得水泵扬程Hp=13.85+8.2+20=42.05mⅡ--树状管网干管管长(m)流量(L/s)沿程水头损失h（m）水厂-13258120.50.8613-14254235.30.9614-16686198.91.9016-18768155.64.1518-20517126.81.9020-2247997.6111.4924-25563.017.41.69总计14.05树状管网计算过程同环状网，据上表知控制点25：总水损为h=hf+hm=14.05+5.00=19.05m25点地形标高100.00m,高差△H=100.00-92.6=7.4m则水泵扬程Hp=h+△H+H0=19.05+7.4+20=46.45m2.3.3水泵选取Ⅰ--环状管网罗田县城南区用水量为666.7L/s，采用两根直径600mm的管道输送到节点4，则每根管道流量为333.4L/s。流量合适，采用一台水泵给一根水管供水的方式。则每台水泵的流量为333.4L/s，即1200.2m3/h时，所需扬程为42.05m。因而选350S44型号单级双吸离心泵，如表2-10：表2-10350S44单级双吸离心泵参数性能表泵型号流量（m3/s）扬程（m）转速n(r/min)功率N(kW)效率η（%）气蚀余量H(m)轴功率电动机功率kw350S441260441450177.6220875.8其实际供水流量为1200.2.m3/s，扬程为46m>42.05m，效率为75%，能够满足供水要求。一台泵给一根给水管，则选水泵3台，2用1备。Ⅱ--树状管网罗田县城北区用水量为240.9L/s，采用两根直径400mm的管道输送到节点4，则每根管道流量为120.5L/s。采用一台水泵给两根水管供水的方式，泵流量867.24m3/h时，所需扬程为46.45m。因而选350S75B型号单级双吸离心泵，如表2-11：表2-11350S75B型单级双吸离心泵参数性能表泵型号流量（m3/s）扬程（m）转速n(r/min)功率N(kW)效率η（%）气蚀余量H(m)轴功率电动机功率kw350S75B813571450177220755.8泵实际供水流量为867.24m3/h，扬程为56m>46.45m，效率为74%，能够满足供水要求。一台泵给两根给水管，则选水泵2台，1用1备。综合以上，环状网和树状网共选用：单级双吸离心泵350S44型号3台（2用1备）单级双吸离心泵350S75B型号2台（1用1备）2.3.4管网校核1.1管网消防水力计算Ⅰ--环状管网根据表2-9，选取加点11和节点9为环状管网的控制点和次控制点，进行消防校核计算。城镇、居住区室外消防用水规范如下：表2-12城镇、居住区室外消防用水表人数（万人）同一时间火灾次数一次水灭火用水量（L/s）≤2.5115≤5.0225≤10.0235≤20.0245≤30.0255已知宜都市2020年远期规划人口30.0万，而根据《城镇、居住区室外消防用水表》（见表9），应选择一次用水量为55L/s。消防校核流量初分图如下：对消防校核水量进行分配平差，共进行11次平差计算达到计算精度，小环闭合差≤0.01，大环闭合差Σh=0.033<0.05现选取消防校核平差计算表部分（前两次和及最后四次校核），截取如表2-13（37页），消防校核后流量分配图如下图：Ⅱ--树状管网考虑到罗田县城北为旧城区，按照发展趋势，人口基数和增长都较少，供水要求较低，消防流量取每次35L/s，消防点只设置一个，即控制点25。树状网消防校核计算见表2-14，消防计算结果简图如下：树状网消防校核结果图表2-14树状管网消防校核表节点编号消防时节点流量(L/s)干管管长(m)流量(L/s)流速（m/s）管径（mm）水头损失h（m）135.6水厂-13258138.01.104001.111427.213-14254270.31.385001.27159.314-16686233.91.195002.581634.216-18768190.61.524006.22179.118-20517161.81.294003.021823.820-22479132.61.064001.9219511.153004.232021.724-2556352.41.072004.24217.5控制点25取为消防点24.582235.42316.12428.72552.452.4=17.4+35为消防流量合计275.9由计算结果图、表可知：在不改变管段管径的情况下，管道流速基本符合经济流速。1.2水头校核Ⅰ--环状管网在消防流量（388.4L/s=1398.1m3/h）下，泵的实际扬程为42m。当最不利的两个点11和9均发生火情时，两个点的节点流量均增加55L/s，考虑10.0m的消防水头后，由表中数据计算控制点和次控制点所需扬程：管段0-4为2根DN600管，计算沿程水头损失hf(0-4)=1.21mhm=5.0m,△H(11)=8.2m,△H(90=-4.1m,Ho=10.0m控制点11：线路一[0-4-8-12-11]hf1=15.68m线路二[0-4-3-2-1-5-9-10-11]hf2=16.89mHf(11)=0.5(14.47+15.68)=16.29m次控制点9：线路一[0-4-8-12-11-10-9]hf1=26.83线路二[0-4-3-2-1-5-9]hf2=28.05Hf(9)=0.5(26.83+28.05）=27.45mHp(11)=hf(0-11)+hm+△H+Ho=16.89+5.0+8.2+10.0=39.09m<42m，最不利点扬程满足要求；Hp(9)=hf(0-9)+hm+△H+Ho=27.45+5.0-4.1+10.0=38.34m<42m，次不利点扬程满足要求。Ⅱ--树状管网考虑到罗田县城北为旧城区，按照发展趋势，人口基数和增长都较少，供水要求较低，消防流量取每次35L/s，消防点只设置一个，即控制点25。树状网消防校核计算见表2-14消防计算结果简图如下：表2-14树状管网消防校核表节点编号消防时节点流量(L/s)干管管长(m)流量(L/s)流速（m/s）管径（mm）水头损失h（m）135.6水厂-13258138.01.104001.111427.213-14254270.31.385001.27159.314-16686233.91.195002.581634.216-18768190.61.524006.22179.118-20517161.81.294003.021823.820-22479132.61.064001.9219511.153004.232021.724-2556352.41.072504.24217.5控制点25取为消防点24.582235.42316.12428.72552.452.4=17.4+35为消防流量合计275.9在消防流量（275.9L/s=993.24m3/h）下，泵的实际扬程为54m。考虑10m的消防水头后，由数据计算控制点所需扬程Hp=hf+Ho+Hm+△H=24.58+10+5+7.4=46.98m,小于54m。故可知：在不改变管段管径的情况下，而且管道流速基本符合经济流速，泵的扬程满足需求。综合上述环状网和树状网的消防校核可知：消防校核合格！表2-13环状管网消防校核表环号管段编号管长管径初步分配流量第1次校正第2次校正流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失h/m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|12345678910111213141516171819I1—2510250-74.81.5215.0635-7.680.1027-55.91.148.4977-4.330.0775-49.11.006.6660-3.400.06931—51238200-50.41.6022.315-27.630.5481-31.51.008.9566-11.090.3520-24.70.795.7000-7.060.28592—61325400108.30.862.74703.640.0336128.51.023.77085.000.0389131.61.053.94275.220.03975—665325040.00.814.56312.980.074540.20.824.61493.010.074942.20.865.03993.290.078018.90-28.690.75906.82-7.410.54332.05-1.940.4729II2—3742500-239.21.223.9101-2.900.0121-240.51.223.9512-2.930.0122-236.71.213.8302-2.840.01202—61325400-108.30.862.7470-3.640.0336-128.51.023.7708-5.000.0389-131.61.053.9427-5.220.03973—71312400123.90.993.52574.630.0373121.10.963.37844.430.0366124.90.993.57654.690.03766—771735080.00.833.05842.190.027488.10.923.65952.620.029888.00.913.65012.620.0297-1.260.280.11053.71-0.870.11753.18-0.760.1190III3—4637600-420.91.494.6064-2.930.0070-419.31.484.5724-2.910.0069-419.41.484.5737-2.910.00693—71312400-123.90.993.5257-4.630.0373-121.10.963.3784-4.430.0366-124.90.993.5765-4.690.03764—81429600327.61.162.81254.020.0123329.21.162.83754.050.0123329.11.162.83664.050.01237—81051450160.01.013.14063.300.0206160.01.013.13903.300.0206163.61.033.27533.440.02101.56-0.240.0772-0.060.010.07650.71-0.110.0779IV5—6653250-40.00.814.5631-2.980.0745-40.20.824.6149-3.010.0749-42.20.865.0399-3.290.07805—9701150-45.72.5984.2855-59.081.2929-27.01.5329.5176-20.690.7651-22.21.2619.8694-13.930.62776—1042425053.71.097.88353.340.062281.81.6717.99577.630.093382.81.6918.44897.820.09459—1089125030.00.612.69182.400.079948.70.996.55965.840.120153.51.097.83196.980.130418.66-56.321.50964.86-10.231.05341.30-2.420.9306V6—7717350-80.00.833.0584-2.190.0274-88.10.923.6595-2.620.0298-88.00.913.6501-2.620.02976—10424250-53.71.097.8835-3.340.0622-81.81.6717.9957-7.630.0933-82.81.6918.4489-7.820.09457—11138530072.01.025.44477.540.104761.00.864.00265.540.090968.60.974.97386.890.100410—11164225030.00.612.69184.420.147320.60.421.36272.240.108624.40.501.85383.040.1246-9.406.430.34173.83-2.470.32260.73-0.510.3493VI7—81051450-160.01.013.1406-3.300.0206-160.01.013.1390-3.300.0206-163.61.033.2753-3.440.02107—111385300-72.01.025.4447-7.540.1047-61.00.864.0026-5.540.0909-68.60.974.9738-6.890.10048—121338350108.81.135.41587.250.0666110.41.155.56567.450.0675106.61.115.21736.980.065511—1234730090.01.278.29752.880.032091.61.308.59492.980.032687.81.247.90552.740.03121.60-0.720.2240-3.751.590.21151.39-0.610.2182Σh=-79.27Σh=-19.39Σh=-6.34第9次校正第10次校正第11次校正（最终）流量q(L/s)流速(m/s)1000i水头损失m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1001i水头损失m|sq|流量q(L/s)流速(m/s)1002i水头损失m|sq|505152535455565758596061626364-45.90.935.8792-3.000.0654-45.90.935.8759-3.000.0653-45.80.935.8741-3.000.0653-21.50.684.4134-5.460.2545-21.50.684.4081-5.460.2543-21.40.684.4053-5.450.2543128.21.023.75584.980.0388128.11.023.75324.970.0388128.11.023.75144.970.038843.50.895.31943.470.079943.50.895.32073.470.079943.50.895.32123.470.07990.01-0.010.43860.01-0.010.43840.00-0.0040.4383＜0.01-230.21.173.6429-2.700.0117-230.11.173.6411-2.700.0117-230.11.173.6399-2.700.0117-128.21.023.7558-4.980.0388-128.11.023.7532-4.970.0388-128.11.023.7514-4.970.0388126.81.013.68034.830.0381126.81.013.67944.830.0381126.81.013.67944.830.038191.90.963.95572.840.030991.90.963.95782.840.030992.00.963.95952.840.03090.06-0.010.11950.04-0.010.11950.02-0.0050.1195＜0.01-414.71.474.4726-2.850.0069-414.71.474.4710-2.850.0069-414.61.474.4701-2.850.0069-126.81.013.6803-4.830.0381-126.81.013.6794-4.830.0381-126.81.013.6794-4.830.0381333.81.182.91224.160.0125333.81.182.91354.160.0125333.91.182.91414.160.0125165.21.043.33393.500.0212165.31.043.33553.510.0212165.31.043.33623.510.0