给水排水设计计算书

吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计目录目-1-第Ⅰ部分给水部分...................................................................................................................................-2-第1章概况.......................................................................................................................................-2-1.1设计题目、原则、任务、要求-2-1.2设计资料.............................................................................................................................-4-第2章设计用水量...........................................................................................................................-6-2.1用水量定额..........................................................................................................................-6-2.2用水量变化..........................................................................................................................-6-2.3设计用水量..........................................................................................................................-7-第3章管网定线.............................................................................................................................-13-3.1管网的布置形式................................................................................................................-13-3.2管网定线............................................................................................................................-13-第4章管网水力计算.....................................................................................................................-15-4.1沿线流量的计算................................................................................................................-15-4.2节点流量的计算................................................................................................................-17-4.3管段初分流量....................................................................................................................-17-4.4管网平差............................................................................................................................-18-第Ⅱ部分排水部分...............................................................................................................................-24-第5章概况.....................................................................................................................................-24-5.1设计题目、原则、任务、要求-24-5.2设计资料...........................................................................................................................-24-第6章排水管网设计方案.............................................................................................................-26-6.1排水管网设计方案比较...................................................................................................-26-6.2设计方案的确定...............................................................................................................-27-第7章污水管道的设计.................................................................................................................-28-7.1确定排水区界及划分排水流域-28-7.2排水管道的定线...............................................................................................................-28-7.3污水管道水力计算...........................................................................................................-29-第8章雨水管渠的设计.................................................................................................................-41-8.1确定雨水排水区界及划分排水流域-41-8.2雨水管网水力计算...........................................................................................................-41-8.3绘制雨水管道平面图........................................................................................................-54-参考文献...................................................................................................................................................-55-致谢-56--1-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计第Ⅰ部分 给水部分第1章概况1.1 设计题目、原则、任务、要求1.1.1 设计题目辉南市给水排水管道工程初步设计1.1.2 设计原则给水管网的规划与设计，应遵循下列原则：1、给水系统管网的布置应满足以下要求：ⅰ：按照城市规划的平面布置图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有发展的余地。:管网布置必须保证供水安全可靠，管线布置均匀，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小。ⅲ：力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。城市给水管网的定线一般只限于管网中的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管取水而分配到用户的进水管。干管延伸方向应和二级泵站输水到大用户的水流方向一致，顺水流方向，以最短的距离布置数条干管，干管从用水量较大的街区通过。干管间距可根据街区情况，采用500～800m。干管之间设有连接管，从而形成了环状网。连接管作用在于局部管线损害时，可通过连接管重新分配流量，保证供水可靠。连接管间距一般在800～1000m之间。干管一般规划道路定线，尽量避免在主要路面或高级路面下布线。管线在路面下的平面位置及标高应符合城市地下管线综合设计要求，为减少造价，应尽量减少穿越河流和铁路。管网水力计算的目的是确定管网各管段的管径和水头损失或管网水头损失，为选配二级泵站提供依据。2、输水管区定线要求：按照室外给水设计规范 （GBJ13—86）规定，1）尽量缩短线路长度；2）减少拆迁，少占农田；3）管渠的施工、运行和维护方便。4）从水源至城镇水厂或工业企业自备水厂的输水管渠的设计流量，应按最高日平均时供水量加自用水量确定。当长距离输水时，输水管渠的设计流量应计入管渠漏失水量。向管网输水的管道设计流量，当管网内有调节构筑物时，应按最高日最高时用水条件下，由水厂所负担供应的水量确定；当无调节构筑物时，应按最高日最高时供水量确定。注：上述输水管渠，当负有消防给水任务时，应分别包括消防补充流量或消防流量。-2-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计5）水干管一般不宜少于两条，当有安全贮水池或其他安全供水措施时，也可修建一条输水干管。输水干管和连通管管径及连通管根数，应按输水干管任何一段发生保障时仍能通过事故用水量计算确定。城镇的事故水量为设计水量的70%，工业企业的事故水量按有关工艺要求确定。当负有消防给水任务时，还应包括消防水量。（6）输水管渠应根据具体情况设置检查井和通气设施。检查井间距：当管径为700毫米以下时，不宜大于200米；当管径为700至1400毫米时，不宜大于400米。7）非满流的重力输水管渠，必要时还应设置跌水井或控制水位的措施。8）工业企业配水管网的形状，应根据厂区总图布置和供水安全要求等因素确定。1.1.3 设计任务1、计算给水管网的设计流量。2、给水管网的定线。3、计算比流量与沿线流量。4、计算节点流量。4、管网流量的初分。、初步选定管径。6、管网平差计算。7、输配水管线的布置及水力计算。8、书写设计计算书一份。9、绘制给水管网平面布置图、给水管道部件连接图1.1.4 设计要求1、设计均应达到初设计水平，力求方案计算正确。图纸说明细致准确，并书写工整，图面规范、美观。2、设计要求独立完成，对设计内容做到全面掌握。3、设计说明书一份。（1）设计概况、城市概况、设计范围、设计任务与资料。（2）根据原始资料给水设计流量计算。（3）给水管网的布置和定线。（4）给水管网平差计算（附表格）；（4）给水管网水力计算与工程概算；4、设计图纸2张。给水管网平面布置图、给水管件连接图。5、所有设计内容按时完成。-3-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计1.2 设计资料1.2.1 原始资料1、城市总平面图，比例： 1：10000；2、总平面图上等高线间距： 1m ；3、给水水源及工厂位置见平面图，城市分区数目 3 个。4、城市人口分区、房屋层数。见表 1—1人口密度、房屋层数及卫生设备情况表表1-1人数（万人）房屋层数区号卫生设备情况用水普及率（％）近期远期近期远期Ⅰ7867100Ⅱ71067100III1015781005、使用城市给水管网的工厂，其位置见底图（1）甲厂，生产用水为 1600m3/d，重复利用率 10％。工人总数 1200人，分 3班工作，其中热车间工作的工人占全部工人的 60%。（2）乙厂，生产用水为 1800m3/d，重复利用率 10％。工人总数1200人，分3班工作，其中热车间工作的工人占全部工人的 30%。6、其他用水（1）浇洒道路及绿地：600m3/d，每天两次。（2）火车站用水量：800m3/d。1.2.2气象及工程地质资料（1）气温：年平均气温 10℃；年最高气温 30℃，年最低气温-30℃。（2）年降雨量600mm。（3）风向：常年主导风向西南风。（4）城市土壤种类：亚粘土。（5）地下水位深度：6.00m。（6）冰冻线为1.40m。（7）含沙量：2kg/m3。1.2.3水体的水文资料：水体的最小流量12.4m3/s；相应的水流速度0.22m/s；最大流量86.41m3/s;相应的水流速度8.96m/s；污水厂排放口上游最小流量时水体溶解氧浓度为5.8mg/L。-4-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计水体的水位标高：最高水位165.5m最低水位163.5m常水位 164.5m水体中BOD5=3.0mg/LSS=18mg/L水体温度T=9℃1.2.4 给水用水量逐时变化逐时用水量（％）时间B(%)时间0-11.112-131-20.7613-142-30.914-153-41.115-164-52.316-175-63.9117-186-76.6118-197-85.8419-208-96.0420-219-106.6921-2210-116.422-2311-126.3123-24

表1-2B(%)5.625.234.694.764.245.995.975.54.753.011.420.86-5-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计第2章设计用水量2.1用水量定额城市给水系统的设计年限，应符合城市总体规划，近远期相结合，以近期发展为主，[1]一般近期采用5～10年，远期采用10～20年 。给水系统设计时，首先须确定该系统在设计年限内所能达到的用水量，因为系统中的取水、水处理、泵站和管网等设施的规模都需考虑参照设计用水量确定，因此会直接影响建设投资和运行费用。用水量定额是确定设计用水量的主要依据，它可以影响给水系统相应设施的规模，工程投资，工程扩建的期限，今后水量的保证等方面，所以必须慎重考虑，应结合现状和相应的规划资料并参考类似地区或工业的用水情况，确定用水量定额。用水量定额是指在设计年限内所能达到的用水水平，因此必须从城市规划，工业企业生产情况，居民生活条件和气象资料等方面综合考虑，结合现状用水资料分析，近远期预测。城市生活用水和工业用水的增长速度，在一定基础上是有规律的，但如果对生活用水采取节约用水措施，对工业用水采用计划用水，提高工业用水的重复利用率等措施，可以影响用水量的增长速度，在确定用水量定额时候应该考虑这种变化。因此用水定额的数值，应该在现有定额的基础上，结合给水专业规划和给水工程发展条件综合分析确定。设计用水量包括以下几个方面：⒈综合生活用水量：包括居民生活用水和公共建筑用水及设施用水。前者指城市中居民的饮用、烹调、洗涤、冲厕、洗澡等日常生活用水；公共建筑及设施用水包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业、学校和机关办公楼等用水，但不包括城市浇洒道路、绿化和市政等用水。⒉工业企业生产用水和工作人员生活用水；⒊消防用水；⒋浇洒道路及绿地用水；⒌未预见水量及管网漏失水量；2.2用水量变化无论是生活用水还是生产用水，用水量是经常变化的，生活用水量随着生活习惯和气候而变化，如假日比平时高，夏季比冬季高，在一天中，又以早上和晚饭前后用水量最多。[1]设计用水量 只是一个平均值，在设计时还需考虑每日、每时的用水量变化。在设计规定的年限内，用水量最多的一日的用水量成为最高日用水量，一般用以确定给水系统中各类设施的规模，在一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值，称为日变化-6-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计系数Kd，根据给水区的地理位置、气候、生活习惯和室内给排水设施程度，其值约为1.1～1.5。在最高日内，每小时的用水量也是变化的，最高一小时的用水量与平均时用水量的比值，称为时变化系数 Kh,该值约在1.3～1.6之间，大中城市的用水比较均匀，Kh值较小，可取下限，小城市则可取上限或适当加大。对于新设计的给水工程，用水量变化规律只能按该工程所在地区的气候、人口、居住条件、设备能力，工业生产工艺等情况，参考附近城市的实际资料确定，对于扩建的工程，可进行实地的调查，获得用水量及其变化规律的资料。2.3设计用水量城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所能供应的全部用水；居住区综合用水，工业企业生产用水及生活用水，消防用水，浇洒道路和绿地用水以及未预见水量和管网漏失水量，但不包括工业自备水源所需水量。由设计资料可知，该地区位于吉林省龙井市地区， 龙井市总人口数为 14万,查《室外给水设计规范》可知该城市为二区，属于大城市。从居民生活用水定额表可以查出：居民生活用水定额采用 160L/cap.d；工厂职工生活用水量：一般车间每人每班 25L，高温车间每人每班 35L；企业职工淋浴用水：一般车间每人每班 40L，高温车间每人每班 60L；浇洒道路用水量按 600m3/d计算；城市的未预见水量和管网漏失水量为最高日用水量的 15%～25%，一般按20%进行计算；⑴居民最高日生活用水量 Q1：Q1=qNf其中：Q1―—最高日生活用水，m3/d；q――最高日生活用水量定额，Ｌ／（cap.d）；Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数；f――城市自来水普及率，采用f=100%所以：一区：Q14＝160×8×10×100%/1000＝12800m3/d二区：Q1＝160×10×104×100%/1000＝16000m3/d三区：Q3＝160×15×104×100%/1000＝24000m3/d居民最高日生活总用水量： Q1=12800+16000+24000=52800m3/d如表2—1居民生活用水 表：2—1-7-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计时段0—11—22—33—44—55—66—77—88—99—1010—1111—1212—1313—1414—1515—1616—1717—1818—1919—2020—2121—2222—2323—24合计

逐时用水量（%）一区二区三区1.1140.80176264.000.7697.28121.6182.400.9115.20144216.001.1140.80176264.002.3294.40368552.003.91500.48625.6938.406.61846.081057.61586.405.84747.52934.41401.606.04773.12966.41449.606.69856.321070.41605.606.4819.2010241536.006.31807.681009.61514.405.62719.36899.21348.805.23669.44836.81255.204.69600.32750.41125.604.76609.28761.61142.404.24542.72678.41017.605.99766.72958.41437.605.97764.16955.21432.805.5704.008801320.004.75608.007601140.003.01385.28481.6722.401.42181.76227.2340.800.86110.08137.6206.40100.0012800.001600024000⑵工业企业的生活用水量Q 2=∑n×Ni×qi/1000３其中： Q2―—工业企业职工生活用水， m／d；n――每日班制Ni――工业企业每班职工人口数；q1――职工生活用水量定额，Ｌ／（ cap.d）；一般车间取25Ｌ／（cap.d），高温车间取35Ｌ／（cap.d）所以： 职工生活用水量：甲厂：Q2=（1500×40%×25+1500×60%×35）/1000=46.5 m3/d乙厂:Q2=(1200×70%×25+1200×30%×35)/1000-8-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计=33.6m3/d2m3/d职工生活总用水量:Q=46.5+33.6=80.1⑶职工淋浴用水量Q3=∑n×Ni×qi/1000其中：Q3―—工业企业职工淋浴用水，m3/d；n――每日班制Ni――工业企业每班职工人口数；q――职工淋浴用水量定额，L/(cap.d)；i一般车间取40L/(cap.d)，高温车间取60L/(cap.d)所以： 职工淋浴用水量：甲厂：Q3=（1500×40%×40+1500×60%×60）/1000=78m3/d乙厂：Q=（1200×70%×40+1200×30%×60）/10003=55.2m3/d职工淋浴总用水量:Q3=78+55.2=133.2m3/d⑷工业生产用水量Q 4=q×B×（1-n）其中：Q３／d；4―—工业生产用水量，mn――工业用水重复利用率B――城市工业总产值，万元；q――城市万元产值用水量，３m／万元甲厂：Q4m3/d=1600×（1-10%）=1440乙厂：Q4m3/d=1800×（1-10%）=1620工业生产总用水量：4m3/dQ=1440+1620=3060如表2—2工业生产用水及生活用水表：2—2工厂用水量工厂甲工厂乙时段工人生活用水工人淋浴用水工人生活用水工人淋浴用水量量工人生量量工人生产产用水一般高温高温一般高温车用水量一般车一般车间车间量车间车间间间高温车间车间0—10.621.3160.008.0018.000.870.5267.5011.207.201—20.621.3160.000.870.5267.502—30.621.3160.000.870.5267.503—40.621.3160.000.870.5267.50-9-吉林化工学院给水排水10级管道工程课程设计4—50.621.3160.000.870.5267.505—60.621.3160.000.870.5267.506—70.631.3260.000.880.5367.507—80.631.3260.000.880.5367.508—90.631.3260.000.880.5367.509—100.631.3260.008.0018.000.880.5367.5011.207.2010—110.631.3260.000.880.5367.5011—120.631.3160.000.880.5367.5012—130.631.3160.000.870.5367.5013—140.631.3160.000.870.5367.5014—150.631.3160.000.870.5267.5015—160.631.3160.000.870.5367.5016—170.631.3260.008.0018.000.880.5367.5011.207.2017—180.631.3160.000.880.5267.5018—190.621.3160.000.880.5367.5019—200.621.3160.000.880.5367.5020—210.621.3160.000.880.5267.5021—220.621.3160.000.880.5267.5022—230.621.3160.000.870.5267.5023—240.621.3160.000.870.5267.50合计15.0031.501440.024.0054.0021.0012.601620.0033.6021.60⑸浇洒道路及绿地用水量根据设计资料可知 Q5=600m3/d分两次浇洒，可取时间段 9-10，14-15，相应每段的浇洒量为 300m3/d。⑹火车站用水量根据设计资料可知： Q6=800m3/d⑺城市的未预见水量和管网的漏失水量按最高日用水量的 20%计算，则未预见水量为：Q=（52800+80.1+133.2+3060+1500+1500）×0.20=12094.66m3/d最高日设计用水量： Qd ＝1.20×（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）1.20×（52800+80.1+133.2+3060+1500+1500）76937.95m３/d最高日最高时设计用水量：其中：Kh时变化系数未知，则逐时计算，所以：Qh＝4999.10m３/h=1388.64L／s如表2—3城市综合用水量表：2—3浇洒道路及绿未预见水量和3占总用水量百分时段火车站用水量地用水量管网漏失水量城市总用水量比(%)m-10-0—11—22—33—44—55—66—77—88—99—1010—1111—1212—1313—1414—1515—1616—1717—1818—1919—2020—2121—2222—2323—24合计

33.3433.3333.3333.3333.3333.3333.3333.3333.3333.3433.3433.3433.3433.3333.3333.3333.3433.3433.3433.3333.3333.3333.3333.33800.00

吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计182.871097.231.512138.09828.531.142152.87917.221.264173.991043.941.439300.711804.262.486470.732824.383.892755.854535.126.249674.544047.255.577695.664173.975.752300.00833.184999.106.889733.684402.086.066724.174345.045.988651.313907.865.385610.123660.745.045300.00613.103678.605.069560.493362.944.634514.463086.774.254690.384142.275.708688.274129.605.691638.633831.785.280559.433356.584.625375.692254.123.106207.781246.691.718148.65891.881.229600.0012094.6672567.96100.00-11-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计城市用水量变化曲线，如下图 2—1图2—1 城市用水量变化曲线-12-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计第3章管网定线3.1管网的布置形式3.1.1给水管网布置的要求给水管网的布置应满足以下要求：ⅰ：按照辉南城市规划的平面布置图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有发展的余地。:管网布置必须保证供水安全可靠，管线布置均匀，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小。ⅲ：力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。3.1.2给水管网布置的形式尽管给水管网有各种各样的要求，但不外乎最常用的两种布置形式，即树枝状管网和环状网。树枝状管网一般适用于小城市和小型工矿企业，这类管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状，显而易见，树枝网的可靠性能差，因为在每个管段中只有一个水流方向，当任一管线损坏时，该管线以后的所有管段都会断水，且管网末端的用水量已经很小，水流速度会很小，这样就有可能使水质变坏。但由于树枝网水流方向只有一个，因而计算方便，节约管材，环状网中，管线连接成环状，每个管段至少有一个供水方向，供水可靠性好，但管网造价比较高。它多用于大型城市，大型企业，断水影响大的城区等。一般来说，在城市建设的初期，多数是树枝状网，以后随着城市的发展再建设环状网，实际上，现有城市的给水管网，一般是将树枝网和环状网结合起来使用的，在城市中心采用环状网，边缘地区则采用树枝状网。对供水安全性要求高的地区也应采用环状网。3.1.3方案的比较由原始设计资料可以知道，本设计是为该地区新建给水系统，由于该城市有两个分区，且有大型的工厂，铁路从城市中心穿过，把城市分为一区和二区，火车站位于一区。为了保证铁路北侧的街区的供水安全，以及甲厂、乙厂和火车站的用水安全可靠，本设计应采用环状分区供水，给水厂设在河流的上游，且位于二区，城市的两个分区各有自己的给水环状网，从二区到一区有两条主干管横穿铁路，为北侧的一区供水，这样节省材料，中间如果有一条输管连接，供水不安全。所以考虑两区之间用双管连接。这样既可以减少穿过铁路的次数，又可以保证供水的安全。3.2管网定线城市管网定线是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。定线时一般只限于管网的干管和干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和街道用户的进水管，管道-13-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计延伸方向应和二级泵站输水到大用户的水流方向一致，顺水流方向。由于给水管线一般敷设在街道下，就近接入两侧的用户，所以，管网的形状应随城市的总平面图而定。管网定线取决于城市的平面布置，供水区的地形，街区和用户的分布，特别是大用户的位置，河流，铁路，桥梁的位置等，管网定线一般遵循以下原则：⒈沿道路规划定线，走直线；⒉靠近大用户，指向大用户；⒊尽量平行敷设，沿供水方向平行布设干管，两条相邻干管间距一般为500～800m；⒋平行干管之间布设联络管，联络管平时不通水，只有事故时才采用，起到事故时输水的作用，一般间距为 800～1000m；考虑了上述要求，城市管网将是树枝管和若干环组成的环状管网，管线大致均匀的分布于整个城市的给水区。给水管网中还必须考虑管线的附属设备，如消火栓，阀门，排气阀，泄水阀等。一般的，消火栓应120m设一个，经有关部门同意，也可适当的增减，阀门则800～1000m设一个，且不能同时关闭5个消火栓或阀门。排气阀一般设在标高较高的地方，而泄水阀用于事故时放空管中的水，应设在标高较低的地方。-14-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计第4章管网水力计算4.1沿线流量的计算4.1.1比流量的计算比流量是指假想的把除大用户之外的水量均匀分布在全部干管的计算长度上，单位长度的流量成为比流量。若以qs表示比流量，则有：qsQql其中：qs——比流量，L/(ms)；Q——管网总用水量.L/s；∑q——大用户集中用水量.L/s；∑l——干管计算长度.m计算长度不包括穿越广场，公园等无建筑物的地区的管线，单侧供水的管段取实际长度的一半。有设计用水量可知，该城区的设计用水量为 1388.64L/s。其中集中流量为 92.67L/s。由给水管道平面布置图上可以查到，只有双侧供水的管段如下： 1-2，2-3,3-4,3-31,4-5,4-7,5-6,6-7,6-9,7-8,8-9,8-11,9-10,10-11,10-13,11-12,12-13,12-15,13-14,14-15,15-16,16-17,16-19,17-18,18-19,18-23,18-26,19-20,20-21,21-22-23,23-18,24-25,24-28,24-30,24-32,25-26,26-27,27-28,28-29,29-30,30-31,31-32,32-33,33-34，只有单侧供水的管段如下： 1-5,13-14,20-21,21-22,29-30 的。所以计算长度∑l=36760.2m，则该环状管网的比流量为：q s=(1388.64-92.67)/33095.65=0.03916L/( ms)4.1.2沿线流量的计算沿线流量是指供给该管段两侧的用户所需的流量，是比流量与管段长度的乘积。由沿线流量定义可以得到：ql=L×qs其中： L ——管段计算长度；qs——管段比流量；计算得到的沿线流量见表 4-1沿线流量计算表。-15-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计沿线流量计算表表4-1管段管段长度配水长度比流量沿线流量1—2726.1726.10.0391628.431—5977.9488.950.0391619.152—3466.3466.30.0391618.263—4777.9777.90.0391630.463—31419.4419.40.0391616.424—5605.1605.10.0391623.704—7529.4529.40.0391620.735—61143.51143.50.0391644.766—7854.6854.60.0391633.476—9913.1913.10.0391635.767—8764.8764.80.0391629.958—9429.3429.30.0391616.818—11993.4993.40.0391638.909—10840.9840.90.0391632.9310—111080.41080.40.0391642.3010—13625.4625.40.0391624.4911—12616.1616.10.0391624.1312—131029.31029.30.0391640.3012—15530.7530.70.0391620.7813—14493.9246.950.039169.6714—15994.9994.90.0391638.9615—16378.9378.90.0391614.8416—17822.7822.70.0391632.2216—191012.91012.90.0391639.6617—18970.9970.90.0391638.0218—19846.4846.40.0391633.1518—23944.1944.10.0391636.9718—26940.9940.90.0391636.8519—20484.4484.40.0391618.9720—21310.4155.20.039166.0821—22490.9245.450.039169.6122—23374.2374.20.0391614.6524—25618.9618.90.0391624.2424—28782.7782.70.0391630.6524—30699.8699.80.0391627.4024—327067060.0391627.6525—26538.8538.80.0391621.1025—33842.7842.70.0391633.0026—279039030.0391635.3626—34799.6799.60.0391631.3027—281131.81131.80.0391644.3028—29888.1888.10.0391634.7829—30983.2491.60.0391619.2530—315755750.0391622.52-16-吉林化工学院给水排水10级管道工程课程设计31—32681.2681.20.0391626.6832—33630.7630.70.0391624.7033—34553.2553.20.0391621.66合计34723.833095.651295.974.2节点流量的计算管网中任意管段的流量，都由两部分组成，一部分是沿该管段长度L配水的沿线流量q1，另一部分则是通过该管段输水到以后管段的转输流量qt，转输流量沿线不变，而沿线流量则沿线配水，所以管段中的流量随水流方向逐渐减小，到管段末端只剩下转输流量，因此，从管段的起点到终点，管段中的流量是变化的。按照用水量在全部干管上均匀分配的假定求出沿线流量，只是一种近似的方法，如上面所述，每一管段的沿线流量是沿线分配的。对于流量变化的管段，难以确定管径和水头损失，所以有必要将沿线流量转化为从节点流出的流量。这样，沿管线不再有流量流出，即管段中的流量不再沿管线变化，就可根据该流量确定管径。节点流量就是假想的把沿线流量折算成管段两端节点流出的流量，节点流量可按公式计算：q节=0.5 qL q集中其中：∑qL——与该节点相连的管段的沿线流量 .L/sq集中——该节点流出的集中流量.L/s由上式算出各点节流量，如表4-2节点流量计算表表4—2节点编流量(L/s)节点编号流量(L/s)节点编号流量(L/s)号123.791337.232539.17223.351424.312662.3332.571537.292739.83437.441643.362854.87543.811735.122927.01656.991872.53034.59742.081945.893132.81842.832012.523239.51942.75217.853339.681049.862212.133426.481152.662325.811242.612454.974.3管段初分流量任一管段的计算流量实际上包括该管段两侧的沿线流量和通过该管段输送到以后-17-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计管段的转输流量，为了初步确定管段的计算流量，必须按最大时用水量进行流量分配，得出各管段流量后，才能据此确定管径和进行水力计算，所以流量分配在管网计算中是一个重要的环节。求出节点流量后，就可以进行管网的流量分配，分配到各管段的流量已经包括了沿线流量和转输流量，环状网的流量分配比较复杂，因为各管段的流量没有直接的联系，并且在一个节点上连接几条管段，因此任一节点的流量包括该节点流量和流向以及流离该节点的几条管段流量。所以环状网流量分配时，由于到任一节点的水流情况较为复杂，不能像树枝网一样，对任一管段得到唯一的流量值。分配时，必须保证每一节点的水流连续性，也就是流向任一节点的流量必须等于流离任一节点的流量，以满足节点流量平衡条件。用公式可表示为：qij+qi=0其中：∑qij——从节点i到节点j的管段流量，L/s；qi——节点i的节点流量，L/s；一般假定流离节点的流量为正，流向节点的流量为负。流量分配的原则有：⑴按照管网的主要供水方向，初拟各管段的水流方向，并确定控制点（最不利点）⑵从二泵站到控制点间，选定几条主要的平行干管线，尽可能平均分配流量，并满足节点方程。⑶连接管中可以分配少部分流量。⑷多水源管网，初步确定各水源的供水分界线，从各水源开始，寻供水的主流方向，按每一节点符合节点方程的条件，同时考虑经济性和安全性，进行流量的分配。环状网流量分配后，即可得出各管段的计算流量，由此可初步选定管径。4.4管网平差管网水力计算的目的在于求出各水源点的供水量，各管段的流量，管网平差的目的在于使各环状网能够均匀供水，保证供水的安全可靠，同时使管网的造价降到最低。环状网的平差采用哈代-罗斯法，并忽略了公共管段传来的临环的校正流量对本环校正流量的影响，可以简化计算。管网平差的步骤是首先计算比流量，沿线流量，节点流量，然后进行流量的初步分配，初步选定流量的方向，一般以顺时针为正，逆时针为负，然后可以用经济流速确定管径，要求DN＜400mm时，流速应处于0.6～0.9m/s，之间，当DN≥400mm时，流速处于0.9～1.4m/s之间，这样就可以查给水排水管材手册，确定了i‰，以及水头损失，并计算校正流量，直到各环水头损失都达到允许的精度，一般要求手工平差每环闭合差-18-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计小于0.5m，大环闭合差小于 1.0m，计算机计算时，一般要求精度为 0.01m。初步分配流量如下表 4—3：环号123456

初分流量计算表表4—3初步分配流量管段编号管长（m）管径（mm)流量1000ih(m)sq（L/s)1--2726.1900575.761.030.750.00132--3466.3800552.411.740.810.00153--4777.935059.871.811.410.02354--5605.1450-1502.8-1.690.01135--1977.91000-789.091.11-1.090.0014q=-2.410.190.03904--5605.14501502.81.690.01135--61143.5900-595.281.13-1.290.00226--7854.6350-601.81-1.550.02587--4529.4450155.072.941.560.0100q=-4.180.410.04936--7854.6350601.811.550.02587--8764.8600172.990.8730.670.00398--9429.3400-79.831.58-0.680.00859--6913.1800-478.291.35-1.230.0026q=-3.730.300.04078--9429.340079.831.580.680.00859--10840.9700-355.711.51-1.270.003610--111080.4350-64.642.09-2.260.034911--8993.4500209.993.043.020.0144q=-1.390.170.061410--111080.435064.641.811.960.030311--12616.1500221.973.372.080.009412--131029.3350-601.81-1.860.031113--10625.4500-241.213.91-2.450.0101q=1.71-0.280.080812--131029.3350601.811.860.031113--14493.9450-143.982.59-1.280.008914--15994.9400-119.673.32-3.300.027615--12530.7500239.363.912.080.0087-19-78910111213

吉林化工学院给水排水10级管道工程课程设计q=4.23-0.640.076216--17822.740077.251.461.200.015517--18970.925042.135.094.940.117318--19846.4250-42.55.32-4.500.105919--161012.9500-201.132.81-2.850.0142q=2.38-1.210.253018--19846.430042.55.324.500.105919--20484.4400-112.742.92-1.410.012520--21310.4450-100.221.32-0.410.004121--22490.9400-92.372.03-1.000.010822--23374.2350-55.811.59-0.590.010723--18944.1250-302.75-2.600.0865q=3.27-1.510.230624--25618.9250-29.172.58-1.600.054725--26538.8200-203.97-2.140.107026--27903200-19.833.97-3.580.180827--281131.8200203.974.490.224728--24782.730042.232.021.580.0374q=1.03-1.250.604624--28782.7300-42.232.02-1.580.037428--29888.1300502.772.460.049229--30983.240077.021.461.440.018630--24699.8350-682.27-1.590.0234q=-2.820.730.128624--30699.8350682.271.590.023430--31575500203.862.881.660.008131--32681.2500-223.33.47-2.360.010632--24706350-58.371.7-1.200.0206q=2.55-0.320.062624--25618.925029.172.581.600.054725--33842.7250-302.75-2.320.077233--32630.7450-125.421.96-1.240.009932--2470635058.371.71.200.0206q=2.33-0.760.162425--26538.8200203.972.140.107026--34799.6200-203.97-3.170.158734--33553.2300-55.743.42-1.890.033933--25842.7250302.752.320.0772-20-吉林化工学院给水排水10级管道工程课程设计q=0.81-0.610.376929--30629.7300-43.662.19-1.380.03230--311745.4100-718.60-32.464.63813590.625033.153.271.930.05831--3229--321714.830061.44.006.860.112q=2.59-25.054.839第一次校正，如下表4—4：环号12345

第一次校正表4—4第一次校正管段编号管长（m）管径（mm)流量（L/s)1000ih(m)sq1--2726.1900573.351.030.750.00132--3466.38005501.740.810.00153--4777.935057.461.641.280.02224--5605.1450-151.772.87-1.740.01145--1977.91000-791.51.11-1.090.0014q=-0.170.010.03784--5605.1450151.772.871.740.01145--61143.5900-599.461.13-1.290.00226--7854.6350-59.551.81-1.550.02607--4529.4450150.892.81.480.0098q=-3.850.380.04946--7854.635059.551.811.550.02607--8764.8600169.260.8370.640.00388--9429.3400-77.491.46-0.630.00819--6913.1800-482.021.38-1.260.0026q=-3.710.300.04058--9429.340077.491.460.630.00819--10840.9700-357.11.51-1.270.003610--111080.4350-61.541.91-2.060.033511--8993.4500208.63.043.020.0145q=-2.630.310.059710--111080.435061.541.912.060.033511--12616.1500223.683.472.140.009612--131029.3350-57.481.7-1.750.030413--10625.4500-239.53.91-2.450.0102q=-0.040.010.0837-21-吉林化工学院给水排水10级管道工程课程设计12--131029.335057.481.71.750.030413--14493.9450-139.662.46-1.210.55614--15994.9400-115.353.12-3.100.026915--12530.7500243.6842.120.0087q=0.36-0.450.612816--17822.740079.632.421.990.025017--18970.925044.515.795.620.1263718--19846.4250-40.125.09-4.310.107419--161012.9500-198.752.81-2.850.0143q=-0.840.460.273018--19846.425044.515.794.900.110119--20484.4400-108.042.73-1.320.012220--21310.4450-95.521.2-0.370.0039821--22490.9400-87.671.83-0.900.010222--23374.2350-51.111.34-0.500.009823--18944.1250-25.32.05-1.940.0765q=0.29-0.130.222824--25618.9250-27.872.42-1.500.053725--26538.8200-20.223.97-2.140.105826--27903200-18.83.62-3.270.1739927--281131.820021.034.344.910.233628--24782.730046.082.381.860.0404q=0.11-0.130.607424--28782.7300-46.082.38-1.860.040428--29888.130047.182.482.200.04671029--30983.240074.21.371.350.018230--24699.8350-62.631.97-1.380.0220q=-1.210.310.127324--30699.835062.631.971.380.022030--31575500206.412.961.700.00821131--32681.2500-220.753.37-2.300.010432--24706350-58.591.7-1.200.0205q=3.40-0.420.061124--25618.925027.872.421.500.053725--33842.7250-31.523-2.010.06381233--32630.7450-123.091.9-1.200.009732--2470635058.591.751.240.0211q=1.60-0.480.1483-22-吉林化工学院给水排水10级管道工程课程设计25--26538.820019.783.972.140.108126--34799.6200-19.193.62-2.890.150834--33553.2300-54.933.31-1.830.03331325031.5233--25842.732.530.0802q=0.08-0.060.3725经过一次校核后，各环闭合差均小于 0.5m，大环：1-2-3-31-30-29-28-27-26-18-23-22-21-20-19-16-15-14-13-10-9-6-5-1 的闭合差为：∑h=0.32m<1m-23-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计第Ⅱ部分 排水部分第5章概况5.1 设计题目、原则、任务、要求5.1.1 设计题目辉南市排水管网初步设计5.1.2设计原则排水管网的规划与设计，应遵循下列原则：a、根据建设规划，对管网和污水处理厂进行统一规划，做到近、远期相结合，以近期为主，为远期发展留有余地。b、排水管网的规划应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合，相互协调。c、依据建设规划和排水专业规划，确定出符实际需要的排水工程建设规模。d、根据城镇建设规划，确定合适的排水系统。e、结合城镇具体情况，提出技术可靠经济合理的工程建设方案。、保证污水达标排放，并得以综合利用（城市污水是可贵的淡水资源，在规划中要考虑污水经再生后回用的方案）。5.1.3 设计任务1、污水设计流量计算。2、雨水设计流量计算。3、确定排水体制（合流制或分流制）。4、排水管网的布置和定线。5、排水管网水力计算与工程概算。6、确定排水管网的最优方案。7、设计计算书一份。8、绘制排水管网平面布置图、污水管道纵剖面图。5.1.4 设计要求1、为该城市设计排水管网系统。2、交设计图纸两张（排水管网平面布置图、污水干管纵剖面图） 。3、课程设计计算书一份。4、要求CAD绘图，要求按时提交图纸和设计计算书。5.2 设计资料-24-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计辉南市是延吉市一座大城市，地势大致北高南低，城市南部有一条自西向东流的河流。河流水位常年变化不大，河中泥沙较少。一条铁路贯穿城区，一条河流横亘该城市的南部，城市位于河北岸，铁路把城市分为三个区，该城市有两座大工厂，工厂甲位于一区，工厂乙位于二区。5.2.1 原始资料1）辉南市道路规划设计平面图比例：1:10002）火车站位于Ⅰ区，经计算污水量为42.65L/s。3）工厂企业用水情况：甲厂：工人1500人，分三班制，工作热车间每班人数为总人数的60%，生产污水量：12.58L/s,生活污水量:6.68L/s,乙厂：工人1200人，分三班制工作。热车间每班人数为总人数的30%，生产污水量：14.25L/s，生活污水量：5.57L/s,4）排水定额130L/s，人口密度330cap/ha。2166(10.680lgP)5）（4）暴雨强度公式：q7)0.831(t5.2.2 气象水文资料气象及工程地质资料（1）气温：年平均气温 10℃；年最高气温 30℃，年最低气温-30℃。（2）年降雨量600mm。（3）风向：常年主导风向西南风。（4）城市土壤种类：亚粘土。（5）地下水位深度：6.00m。（6）冰冻线为1.40m。3（6）含沙量：2kg/m。水体的最小流量12.4m3/s；相应的水流速度0.22m/s；最大流量86.41m3/s;相应的水流速度8.96m/s；污水厂排放口上游最小流量时水体溶解氧浓度为5.8mg/L。水体的水位标高：最高水位165.5m最低水位163.5m常水位 164.5m水体中BOD5=3.0mg/L-25-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计SS=18mg/L水体温度T=9℃第6章排水管网设计方案6.1 排水管网设计方案比较6.1.1 分流制的定义将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统称为分流制排水系统。排除生活污水、城市污水或工业废水的排水系统称为污水排水系统，排除雨水的排水系统称为雨水排水系统。由于排除雨水的方式不同，分流制排水系统包括完全分流制和不完全分流制两种，在城市中，不完全分流制只建设有污水排水系统，将城市污水全部送至污水厂进行处理，而对初降雨水径流未加处理就直接排入水体。完全分流制则具有污水排水系统和雨水排水系统，可以对初期降雨进行处理。一般来说，对于新建城市多采用不完全分流制，待城市进一步发展再修建雨水排水系统形成完全分流制排水系统。6.1.2 分流制的优缺点分流制的缺点是初降雨水未加处理，对城市水体造成一定的的污染，有的还相当严重，优点是方式比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，且能符合城市卫生的要求。从总造价来看完全分流制比合流制可能要高。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制的变化要小得多，污水厂的运行易于控制。6.1.3 合流制的定义合流制排水系统是将城市生活污水、工业废水和雨水径流汇集入在同一个管渠内予以输送、处理和排放。按照其产生的次序及对污水处理的程度不同，合流制排水系统可分为直排式合流制、截流处理式合流制和全处理式合流制。6.1.4 合流制的优缺点从造价方面来看，据国外有的经验认为合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%～40%，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制造价要高的多。从总造价来看完全分流制比合流制可能要高，从初期投资来看，不完全分流制在建设初期只有污水排水系统，因而可节省初期投资费用，此外又可缩短工期，发挥工程效益也快，而合流制和完全分流制的初期投资均比不完全分流制要大，所以，在新建的工业基地和居住区多采用不完全分流制。-26-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计从维护管理方面来看，晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而晴天时合流制管内流速较低，易于产生沉淀。6.2 设计方案的确定6.2.1 方案确定原则工程投资要符合当地的经济状况，最大可能地排出污水和雨水，不影响城市安全。尽量减少对环境的污染。6.2.2 方案确定由于龙井市有三个比较明显的分区，且有河流，通过根据龙的实际情况，综合考虑各种排水体制的特点，经过经济效益，社会效益和环境效益的综合比较，本设计采用的排水体制为分流制排水体制，即设置污水排水系统和雨水排水系统两个分别独立的排水系统。县城污水经污水处理厂处理后排入水体，而雨水则不经过处理就直接排入水体。-27-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计第7章污水管道的设计7.1 确定排水区界及划分排水流域排水区界是污水排水系统设置的界限。凡是采用完善卫生设备的建筑区都应设置污水管道。它是根据城镇总体规划的设计规模决定的。在排水区界内，根据地形及城镇的竖向规划，划分排水流域。一般在丘陵及地形起伏的地区，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，可依据面积的大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入。每个排水流域往往有1个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。7.2 排水管道的定线7.2.1 排水管道定线原则在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向，称污水管道系统的定线。正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应遵循的主要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。7.2.2 定线的影响因素1、地形和用地布局；2、排水体制和线路数目；3、污水厂和出水口位置；4、水文地质条件；5、道路宽度，地下管线构筑物的位置；6、工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。在一定的条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在整个排水区域较低的地方，例如集水线或河岸低处敷设主干管及干管，这样便于支管的污水自流接入，而横支管的坡度尽可能与地面坡度一致。在地形平坦地区，应避免小流量的横支管长距离平行于等高线敷设，让其尽早接入干管。宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。由于主干管管径较大，保持最小流速所需要的坡度小，其走向与等高线平行是合理的。当地形坡度很大时，主干管与等高线垂直，干管与等高线平行。这种布置虽然主干管坡度较大，但是可设置为数不多的跌水井，使干管的水利条件得到改善。有时候，由于地形的原因还可以布置几个独立的排水系统。7.2.3定线方案比较根据定线原则及影响因素，本设计有两种不同的定线方案。-28-吉林化工学院给水排水 10级管道工程课程设计方案一：干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。方案二：主干管与等高线垂直，干管与等高线平行布置。方案比较：两种方案均充分利用了地形的原有坡度，污水都可依靠重力自流，在综合考虑各种因素的条件下，采取干管与等高线垂直，主干管与等高线平行的方式。7.3 污水管道水力计算7.3.1 在小区平面图上布置污水管道从龙井市小区平面图和基本资料可知该城市地势大至东南低，西北高，城市南部有一条自西向东流的河流，城市位于河北岸，一条铁路贯穿城区，铁路把城市分成三个区，该市区有两座大型工厂，Ⅰ区有乙厂和Ⅱ区有甲厂，可划分为两个排水流域 ,排水体制为采用分流制。街道支管布置街区地势较低一侧的道路下，干管基本上与等高线垂直布置，Ⅰ区和Ⅱ区主干管沿小区南布置，基本与等高线平行； 三区主干管也沿小区南布置，基本与等高线平行。整个管道系统呈截流式形式布置，排水管网平面布置图中所示。7.3.2街区编号并计算其面积将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，列入表7-1街区面积统计表中。用箭头标出各街区污水排出的方向。街区编号面积统计表表7-1街区编号12345678910111213街区面积6.316.575.064.434.264.064.488.619.786.865.223.357街区编号14151617181920212223242526街区面积9.647.136.362.583.294.074.667.66.612.957.6310.235.66街区编号27282930313233343536373839街区面积2.364.144.844.915.481.362.062.164.414.311.424.156.52街区编号40414243444546474849505152街区面积3.951.933.665.914.123.014.061.811.972.42.877街区编号53545556575859606162636465街区面积7.644.195.197.865.886.816.523.395.4749.276.114.95街区编号66676869707172737475767778街区面积3.954.13.965.14.958.896.168.461.952.582.524.027.03街区编号79808182838485868788899091街区面积3.902.772.650.592.963.013.273.284.5142.622.985.75街区编号9293949596979899100101102103104街区面积3.4445.064.442.431.683.346.525.235.035.16.374.76街区编号105106107108109110111112113114115116117街区面积3.084.73.762.4744.593.863.596.123.932.063.32.54街区编号118119120121122123124125126127128129130街区面积