某城区给排水管网规划设计图带设计说明书

第1章设计总说明给水管网的设计是给排水工程规划设计的主要内容，通过技术经济分析，选择技术可行、经济合理的最佳方案。根据输配水管网布置的原则，选择管网控制点，进行平差和水力计算，确定输配水干管的直径、走向，并布置沿线的主要附件；绘制管道平面图和纵断面图。排水管网设计根据确定的设计方案，在适当比例的总体布置图上划分排水流域，布置管道系统；根据设计人口数污水量标准，计算污水设计流量；进行污水管道水力计算，确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度；确定污水管道在道路横断面上的位置；绘制管道平面图和纵断面图。1.1设计原始资料城区平面图1张（电子版）城区及人口情况：该城区为广东省某大城市的一个城区，位于珠江的下游。设计人口数为15万。城区生活用水的最小要求服务水头为40m。火车站污水量为320m3/d，均匀排出。城区工业企业分布及用水量情况见表1。表1.1工厂名称工人数生产用水量（m33/d）排入市政管网的最最大生产污废废水量（m3/d）用水时间高温车间一般车间A12026035003200全天均匀使用B80136250024008~24h均匀使用C9418730001500全天均匀使用D0150180016008~16h均匀使用用E50145200018008~16h均匀使用用备注水质与生活饮用水水相同，水压压无特殊要求求。淋浴人数高温车间间按85%计，一般车车间按70%计。城市自然状况①城区土壤种类为粘质土。地下水水位深度为15m。年降水量为936mm。城市最高温度为42℃，最低温度为0.5℃，年平均温度为20.4℃。夏季主导风向为南风，冬季主导风向为北风和东北风。②城区中各类地面与屋面的比例（%）见表2。表1.2各类屋面混凝土与沥青路面面碎石路面非铺砌土路面公园与绿地0.30.40.10.10.2水文资料①河流历史最高洪水位为98.4m，97%保证率的枯水位为86.5m；常水位为92.3m。最大流量为3500m3/s，97%保证率的枯水期流量为120m3/s，多年平均流量为680m3/s。流速为1.5~5.2m/s。最低水位时河宽64m。河水水温最高为30℃，最低为2℃。②设计暴雨强度公式为：EQ\F(2154（1+0.55lgP）,（t+8）\S(0.68))1.2分析设计资料本给排水管网规划的城市是广东省某大城市的一个城区，设计人口为15万人。城区生活用水的最小要求服务水头为40m。根据该城区的平面图，可知该城区自北向南倾斜，即北高南低，地形比较平坦，而且没有太大的起伏变化。中部一条铁路把该城区分成两个区。城区的街区分布北面比南面的面积小。城区中的工业用户对水质和水压没有特殊要求。北区有两个大用户，分别是工厂C和火车站，北面有4个大用户，分别是工厂A，B，D，E河流在城市的南面，水流自东向西流，上游可作为给水水源，夏季主导风向为南风。第二章：给水管网设计说明2.1给水方案的确定水源与取水点的选择所选水源为城市南面的河流。取水点应该选在水质良好的河段，也就是河流的上游，并且要靠近用水区。取水泵站的位置：定在取水点附近，即上游河岸，用以抽取原水。水厂厂址选择水厂厂址应该选在不受洪水威胁，卫生条件好的地方，也就是河流的上游。由于取水点距离用水区较近，所以水厂设置在取水泵站附近，或者与取水泵站建在一起。输水管渠定线沿着现有道路尽量缩短输水距离充分利用地形高差，优先考虑重力输水。但是由于取水点选在城市南面的河流，地势较低，所以输水方式只考虑压力输水。本设计是单水源供水，为保证供水的安全性，采用双管输水。配水管网干管延伸方向应和二级泵站到大用户的方向一致，干管间距采用500—800m。干管和干管之间有连接管形成环状网，连接管的间距为800—1000m左右。干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过；尽量少穿越铁路。干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。本设计采用环状网。干管布置的主要方向按供水主要流向延伸。管网中输水干管到大用户如工厂、火车站的距离要求最近。管网布置必须保证供水安全可靠，尽可能布置成环状。干管尽可能布置在两侧有大用户的道路上，以减少配水管的数量。配水方案比较表2.1方案比较方案优点缺点方案1：并联分区供水供水比较安全双管输水管太长，造造价高。方案2：串联分区供水节省管材。省了两两条长的输水水管。中间如果一条输管管连接，供水水不安全。所所以考虑两区区之间用双管管连接。这样样既可以减少少穿过铁路的的次数，又可可以保证供水水的安全性。方案1方案2调节构筑物由于此区是属于大城市的一个城区，所以不设水塔。清水池适用于供水范围不很大的中小型水厂，调节水池泵站适用于供水范围较大的水厂以及部分地区用水压力要求较高，采用分区供水的管网。所以考虑采用前者，即清水池。清水池布置在串联分区管网、管网低压区。所以布置在铁路以南的分区。第3章排水管网设计说明3.1排水体制合理地选择排水系统的体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。排水系统的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定，而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。下面从不同角度进一步分析：一般来说，城市排水系统的排水体制有三种情况：分流制、合流制和混流制。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。其有部分混合污水未经处理直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染，对于环境保护、维护管理方面来讲，是较差的。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个以上各自独立的管渠内排除的系统。从环保方面来看，分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理，与合流制比较它较为灵活，截流干管尺寸不算太大，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了较广泛应用。从造价方面来看，分流制可节省初期投资费用。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不易发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。综上所述，并考虑到该区雨季雨量较大，且该城市地区道路较宽，环保要求较高，本设计采用完全分流制排水系统。3.2排水系统的布置形式本设计主要采用正交式和截流式布置形式。表3.1正交式、截流式和平行式布置形式的比较布置形式优点缺点适用范围正交式干管长度短，管径径小，经济，污污水排出迅速速污水未经处理直接接排放，水体体受污染，影影响环境仅用于排除雨水截流式减轻水体污染、改改善和保护环环境雨天有部分混合污污水泄入水体体，造成水体体污染适用于分流制污水水排水系统平行式地势向河流方向有有较大倾斜时时避免坡度及及管内流速过过大而使管道道受到严重冲冲刷管道总长度较长主干管与等高线及及河道成一定定斜角敷设根据城市地形分析，本设计的污水排水系统主要采用截流式布置；雨水排水系统主要采用正交式布置。3.3污水管道系统的设计3.3.1污水处理厂厂址选择在城市总体规划中，污水厂的位置范围已有规定，但是，在污水厂的总体设计时，对具体厂址的选择，仍须进行深入的调查研究和详尽的技术经济比较，应遵循下列各原则：厂址与规划居住区公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关部门协商确定，一般不小于300米。厂址应在城市集中供水水源的下游至少500米。厂址应尽可能少占农田或不占良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。厂址应设在地形有适当坡度的城市下游地区，使污水有自流的可能，节约动力消耗。厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。厂址的选择应考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等到条件。厂址的选择应结合城市总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。本设计中污水处理厂布置在该市的西南角，位于主导风向的下风向，城市河流的下游，靠近岸边，周围300m内无居住区。见城市污水系统总平面图，其依据是：①该地区常年主导风向为南风。厂址选在城市的西南角，可以减小污水厂所产生臭气对城市环境的影响。②污水厂建在河流的下游，这样避免对城市取用水水质的影响。③污水厂布置在地势较低处，有利于污水管道的重力流动，故设在河流下游的岸边。3.3.2管道定线定线原则：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。排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。尽量减少中途加压站的个数。如果遇山岗尽量采用隧洞方式。若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。3.3.3污水管道设计规定最大设计充满度：表3.2管径与最大充满度的关系管径D（mm）最大设计充满度hh/D200~3000．60350~4500．70500~9000．75≥10000．80最小坡度：管径300mm的最小设计坡度000.3。设计流速：最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。污水管道的最小流速定为0.6m/s.金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s.。最小管径：厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200mm。城市街道下的生活污水管300mm。覆土：冰冻要求：在0.7m以上（本设计无冰冻要求）。最大覆土：不宜大于6m。理想覆土：在满足各方面要求的前提下，争取维持在1~2m。荷载要求：最小覆土在车行道下一般不小于0.7m。连接：管道在检查井内连接。管道管径相同时的连接方式用水面平接，管径不同时用管顶平接。在任何情况下进水管底不得低于出水管底，若出现三条管段连接的情况，选择出水管管内底标高低的一条管段连接。坡度骤变的处理：管道坡度骤然变陡，可由大管径变小管径。当D=200~300mm时，只能按生产规格减小一级。当D≥400mm时，应根据水力计算确定，但减小不能超过二级。管道坡度骤然变缓，应逐渐过渡。小管核算：当有公建筑物位于管线始端时，应加入该集中流量进行满流复核。流量很小而地形又较平坦的上游支线，可采用非计算管段，采用最小管径，按最小坡度控制。溢流：污水管道在进入泵站或处理厂前，当条件允许时，可设事故溢流口，但必须取得当地有关部门的同意。在充满度过高的管段、跌水井、大浓度污水接入的井位以及污水管线上每隔500m左右的井位处宜设通风管。3.3.4污水管道布置与敷设从该城区的平面图可知该区地势自北向南倾斜，坡度较小，该市被铁路分隔为2个区域，根据自然地形管道顺坡排水。Ⅰ区污水主干管垂直穿过铁路后沿程收集Ⅱ区污水量进入污水处理厂，整个管道系统呈截流式形式布置，见城市污水系统总平面图。干管敷设在所服务排水区域的较低处，便于支管的污水自流接入。在地形较平坦处，将干管敷设在低区，使得污水能以最短距离排入干管，从而使支管最短，由于支管的管径较小，保持最小流速所需坡度较大，所以减小支管长度能有效地减小整个管网的埋深。3.3.5管道穿越铁路管道垂直穿过铁路。结构尺寸按照相应的外部荷载计算，并经当地铁路交通管理部门同意。在穿越重要铁路干线时，管道设在套管中，并设事故排出口；套管两端设检查井。顶管或套管管顶与铁路轨底之间的垂直距离不小于1.2m。3.4雨水管道设计雨水管道设计一般规定充满度：一般按满流计算流速：满流时最小流速一般不小于0.75m/s起始管段地形平坦，最小设计流速不可小于0.6m/s最大允许流速同污水管道最小管径、坡度：①雨水支干管最小管径300mm，最小设计坡度0.003；②雨水口连络最小管径200mm，设计坡度不小于0.002。覆土或挖深：①最小覆土在车行道下一般不小于0.7m②局部条件不允许时，须对管道进行包封加固③最大覆土与理想覆土同污水管道管渠连接与构筑物的连接：①管道在检查井内连接，一般采用管顶平接。②相同管径的管段可以采用水面平接；不同断面管道必要时也可采用局部管段管底平接。③在任何情况下，进水管底不得低于出水管底。雨水管道布置与敷设从该城区的平面图和资料知该城区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。河流的位置确定了雨水出口的位置。雨水出口位于河岸边。由于河流的洪水位低于该地区地面的平均标高，所以雨水可以靠重力排入河流，不用设雨水泵站。河流的位置确定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸边，由于该地区地势以一定坡度坡向河流，地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高线，即正交式布置，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。正交式布置的干管长度短、管径小，因而经济，雨水排出较迅速。雨水管道布置平面图详见城市雨水系统总平面图。雨水管道的设计计算见：雨水管水力计算表注：1、雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接2、出现下游管段的设计流量小于上游管段设计流量的情况，取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量3、在支管与干管相接的检查井处，会有两个∑t2值和两个管底标高值，再继续计算相交后的下一个管段时，取大的那个∑t2值和小的那个管底标高值。雨水管道敷设方式同污水管道敷设方式，当雨水管道与污水管道交叉布置时，应小管让大管，必要时设置倒虹管。3.5构筑物排水管渠上的附属构筑物包括检查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。检查井排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。直线管渠上检查井之间的距离如下表：表3.3污水、雨水管道上检查井间距管别管径或暗渠净高（mm）最大间距（m）常用间距（m）污水管道≤400500~9001000~1400040507520~3535~5050~60雨水管道合流管道道≤600700~110001200~1600050659025~4040~5555~70检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。跌水井跌水井是设有消能设施的检查井。跌水井的设置条件：当遇到下列情况且跌差大于1m时应设跌水井：管道中的流速过大大，需要加以以调节处理；；管道垂直于陡峭地地形的等高线线布置，按照照原定坡度将将要露出地面面处；接入较底的管道处处；管道遇到地下障碍碍物，必须跌跌落通过处；；当淹没排放时，在在出口前设一一个井。雨水口雨水口主要在雨水水管渠系统中中收集雨水，地地面雨水先经经雨水口流入入连接管再流流入排水管渠渠。雨水口一一般设在交叉叉路口、广场场、路侧边沟沟以及道路低低洼地段，以以防止雨水漫漫过道路。雨雨水口间距一一般为25~50m。倒虹管当排水管渠遇到河河流或地下构构筑物等障碍碍物时，不能能按原有的坡坡度埋设时，必必须设置倒虹虹管。倒虹管管应尽可能与与障碍物轴线线垂直，并设设在地质条件件较好处。出水口在江河边设置出水水口时，应保保持与取水构构筑物，游泳泳区及家畜饮饮水区有一定定距离，同时时也应不影响响下游居民点点的卫生和饮饮用。出水口口的位置和形形式应取得当当地卫生监督督、水体管理理和交通管理理等部门同意意。污水管渠渠的出水口一一般采用淹没没式，以使污污水与水体较较好地混合，必必要时污水出出水口可以长长距离分散伸伸入水体，以以使混合更充充分，同时要要征得航运部部门的同意。雨雨水出水口可可以采用非淹淹没式，其底底标高最好在在水体最高水水位以上，一一般在常水位位以上，以避避免水体倒灌灌。第四章设计计算算4.1给水管网网设计计算城市用水量计算最高日用水量城市用水量包括：：综合生活用用水、工业生生产用水、消消防用水、浇浇洒道路和绿绿化用水、未未预见水量和和管网漏失量量。该区是广东省某大大城市的一个个城区，取用用大城市的综综合生活用水水量定额3660L/caap·d，该城区总总人口为15万人，用水水普及率为100%。综合生活用水量式中，——给水普及及率，%；——最高日综合生活用用水定额，；N———计划人口数数。工业生产用水量工业工作人员生活活用水量工业工作人员沐浴浴用水量：工业总用水为：浇洒道路和绿地用用水为：未预见和管网漏失失水量为：最高日用水量为：：最高日平均时用水水量最高日最高时用水水量：其中，是时变化系系数。清水池容积调节容积消防贮水量水厂冲洗滤池和沉沉淀排泥等生生产用水清水池有效容积管网水力计算（1）比流量计算：表4.1管段编号1-22-34-55-67-89-1010-1111-121-44-92-5管段长度967921965723551966796548384574382配水长度967921965723551584606274384574382管段编号5-103-66-77-113-88-1213-1415-1617-1819-20管段长度579458254442942548665604424418配水长度579458127442942360665604779418管段编号13-1515-1717-1914-1616-1818-20管段长度735713760474548782配水长度521713760237327451（2）集中流量计算：工厂A：工厂B：工厂C：工厂D：工厂E：火车站：（3）比流量（4）沿线流量计算沿线流量计算见下下表：表4.2管线沿沿线流量管段编号配水长度/m沿线流量/(L//S)管段编号配水长度/m沿线流量/(L//S)1—296767.857—1144231.012—392164.623—894266.094—596567.718—1236025.265—672350.7313—1466546.667—855138.6615—1660442.389—1058440.9717—1877954.6610—1160642.5219—2041829.3311—1227419.2213—1552136.551—438426.9415—1771350.024—957440.2717—1976053.322—538226.8014—1623716.635—1057940.6216—1832722.943—645832.1318—2045131.646—71278.91（5）节点流量计算，其中节点7，99，10，12，16，18有集中流量量，分别为71..81L/ss,44.880L/s,,42.110L/s,,65.668L/s,,4.633L/s,35.911L/s,管网中所有有节点流量见见下表。表4.3节点流量量节点节点流量（L/ss）节点节点流量(L/ss)147.391146.38279.631287.92381.421341.61467.461431.64592.931564.48645.891645.607111.101779.00865.001890.53985.421941.3210104.162030.49（6）管网平差根据节点流量进行行管段流量初初次分配，查查界限流量表表初步确定管管径，进行管管网平差。管管网平差结果果见下表和图图。图4.1管网平平差图表4.4低区ⅠⅠ—Ⅵ环平差结果果环号管段管长管径初步分配流量第一次校正q/(L/s)1000ih(m)|sq|q/(L/s)1000ih(m)|sq|Ⅰ1*2967250-32.153.055-2.950.092-32.683.147-3.040.0932*5382200-16.232.653-1.010.062-27.226.835-2.610.0965*496530056.433.4703.350.05954.413.2443.130.0584*138420015.242.3670.910.06014.712.2210.850.0580.290.273-1.670.305△q=-0.53△q=2.74Ⅱ2*3921350-95.554.255-3.920.041-85.103.432-3.160.0373*6458450-158.563.091-1.420.009-117.981.789-0.820.0076*5723450137.282.3661.710.012153.472.9092.100.0145*238220016.232.6531.010.06227.226.8352.610.096-2.610.1250.730.154△q=10.45△q=-2.39Ⅲ3*8942700-443.082.277-2.140.005-473.212.575-2.430.0058*7551450150.132.7931.540.010100.151.3250.730.0077*6254600341.733.0470.770.002317.342.6520.670.0026*3458450158.563.0911.420.009117.981.7890.820.0071.580.026-0.200.021△q=-30.133△q=4.72Ⅳ4*5965300-56.433.470-3.350.059-54.413.244-3.130.0585*10579200-28.317.353-4.260.150-21.084.272-2.470.11710*9966400111.692.9112.810.025113.182.9832.880.0259*457420026.276.4033.680.14027.767.0924.070.147-1.120.3751.350.347△q=1.49△q=-1.94Ⅴ5*6723450-137.282.366-1.710.012-153.472.909-2.100.0146*7254600-341.733.047-0.770.002-317.342.652-0.670.0027*11442600-302.72.429-1.070.004-328.292.826-1.250.00411*10796600244.161.6291.300.005238.421.5591.240.00510*557920028.317.3534.260.15021.084.2722.470.1172.000.17-0.310.142△q=-5.74△q=1.10Ⅵ7*8551450-150.132.793-1.540.010-100.151.325-0.730.0078*12548800-658.212.437-1.340.002-638.352.300-1.260.00212*11548800593.242.0051.100.002613.102.1321.170.00211*7442600302.72.4291.070.004328.292.8261.250.004-0.700.0180.430.015△q=19.86△q=-14.266第二次校正第三次校正第四次校正q/(L/s)1000ih(m)|sq|q/(L/s)1000ih(m)|sq|q/(L/s)1000ih(m)|sq|-29.942.681-2.590.087-30.682.804-2.710.088-30.202.725-2.630.087-22.084.651-1.780.080-24.435.601-2.140.088-23.275.119-1.960.08459.093.7783.650.06257.703.6153.490.06058.853.7503.620.06117.453.0271.160.06716.712.7971.070.06417.192.9441.130.0660.440.295-0.290.3010.160.299△q=-0.74△q=0.48△q=-0.27-87.483.612-3.330.038-85.883.490-3.210.037-86.563.542-3.260.038-125.081.993-0.910.007-118.611.807-0.830.007-119.771.839-0.840.007149.992.7882.020.013153.432.9082.100.014152.342.8692.070.01422.084.6511.780.08024.435.6012.140.08823.275.1191.960.084-0.450.1390.200.146-0.070.142△q=1.61△q=-0.69△q=0.26-468.492.527-2.380.005-473.362.577-2.430.005-472.892.572-2.420.005119.121.8211.000.008112.461.6390.900.008115.541.7220.950.008320.962.7090.690.002317.932.6620.680.002317.992.6630.680.002125.081.9930.910.007118.611.8070.830.007119.771.8390.840.0070.220.023-0.020.0220.040.022△q=-4.87△q=0.47△q=-0.99-59.093.778-3.650.062-57.703.615-3.490.060-58.853.750-3.620.061-24.125.471-3.170.131-21.634.478-2.590.120-22.724.899-2.840.125111.242.8892.790.025111.892.9212.820.025111.222.8882.790.02525.826.2013.560.13826.476.4933.730.14125.806.1913.550.138-0.460.3560.470.346-0.110.349△q=0.65△q=-0.67△q=-0.16-149.992.788-2.020.013-153.432.908-2.100.014-152.342.869-2.070.014-320.962.709-0.690.002-317.932.662-0.680.002-317.992.663-0.680.002-312.942.584-1.140.004-316.572.640-1.170.004-313.552.594-1.150.004239.521.5721.250.005237.681.5501.230.005238.091.5551.240.00524.125.4713.170.13121.634.4782.590.12022.724.8992.840.1250.570.156-0.120.1450.180.149△q=-1.84△q=0.41△q=-0.59-119.121.821-1.000.008-112.461.639-0.900.008-115.541.722-0.950.008-652.612.398-1.310.002-650.822.385-1.310.002-653.432.403-1.320.002598.842.0401.120.002600.632.0521.120.002598.022.0351.120.002312.942.5841.140.004316.572.6401.170.004313.552.5941.150.004-0.060.0160.080.0160.000.016△q=1.79△q=-2.61△q=0.14表4.5高区区Ⅶ—Ⅸ环平差结果环号管段管长管径初步分配流量第一次校正13*15735200-20.584.084-3.000.146-19.763.790-2.790.14115*16604200-18.143.247-1.960.108-18.813.468-2.090.11116*1447430052.673.0561.450.02853.493.1451.490.02814*1366520021.034.2532.830.13421.854.5643.030.139-0.690.416-0.350.419△q=0.82△q=0.42Ⅷ15*17713300-66.924.757-3.390.051-65.434.562-3.250.05017*18424200-15.272.376-1.010.066-7.770.710-0.300.03918*16548400116.413.1431.720.015117.903.2181.760.01516*1560420018.143.2471.960.10818.813.4682.090.111-0.720.2400.300.215△q=1.49△q=-0.71Ⅸ17*19760450-130.652.159-1.640.013-136.662.346-1.780.01319*20418500-171.972.120-0.890.005-177.982.259-0.940.00520213.4142.670.012216.203.2442.540.01218*1742420015.272.3761.010.0667.770.7100.300.0391.150.0960.110.069△q=-6.01△q=0.80经过4次校核后，各环的的闭合差均小小于0.5mm，大环1—2—3—8—12—11—10—9—4—1的闭合差为为m﹤1m满足要求求，从泵站到到管网的输水水管计两条，每每条输水管的的长度3633.42m每条的计算流量为为，选定管径径800mm，水水头损失从南区到北区的输输水管计两条条，每条输水水管的长度3356.244m，每条的的计算流量为为，选定管径径500m，水水头损失为水泵扬程由距离泵泵站校远且地地形较高的控控制点13确定，该点点地面标高为为102.885m，水厂厂泵站的地面面标高为988.86m，最最小要求服务务水头为400m，从泵站站到控制点的的水头损失取取12—8—7—6—3—20—18—16—15—13，吸水管和和泵房内的水水头损失取22m，安全水水头取2m，清水池池水深取4mm，则水泵扬扬程（7）校核：1)最高时加消消防时校核：消防时的管网校核核，是以最高高时用水量确确定的管径为为基础，按照照最高用水时时另行增加消消防设施时的的流量进行流流量分配。本本设计城区人人口为15万人，根据据室外消防用用水量的规定定，在节点13，18分别加上455L/s的消防水量量，求出各管管段的消防时时的流量和水水头损失。消消防时平差结结果如下表：：表4.6消防防平差结果表表环号管段管长管径初步分配流量第一次校正q/(L/s)1000ih(m)|sq|q/(L/s)1000ih(m)|sq|Ⅰ1*2967250-30.22.725-2.630.087-30.464552.768-2.680.0882*5382200-23.275.121-1.960.084-26.1026.327-2.420.0935*496530058.853.7493.620.06158.42713.7003.570.0614*138420017.192.9451.130.06616.9254662.8631.100.0650.160.299-0.420.307△q=-0.26△q=0.69Ⅱ2*3921350-86.563.542-3.260.038-83.992663.350-3.090.0373*6458450-164.213.299-1.510.009-148.42222.734-1.250.0086*5723450152.342.8692.070.014154.191992.9352.120.0145*238220023.275.1211.960.08426.1019776.3272.420.093-0.740.1450.200.152△q=2.57△q=-0.67Ⅲ3*8942700-518.443.057-2.880.006-531.66113.206-3.020.0068*7551450131.242.1771.200.009112.501881.6400.900.0087*6254600362.443.4030.860.002348.503773.1610.800.0026*3458450164.213.2991.510.009148.421882.7341.250.0080.690.026-0.060.024△q=-13.222△q=1.26Ⅳ4*5965300-58.853.749-3.620.061-58.427113.700-3.570.0615*10579200-22.724.900-2.840.125-23.277115.123-2.970.12710*9966400111.222.8882.790.025111.378442.8962.800.0259*457420025.86.1933.550.13825.9583666.2633.600.138-0.110.349-0.140.352△q=0.16△q=0.20Ⅴ5*6723450-152.342.869-2.070.014-154.19222.935-2.120.0146*7254600-362.443.403-0.860.002-348.50443.161-0.800.0027*11442600-342.33.056-1.350.004-347.10223.137-1.390.00411*10796600238.091.5551.240.005238.805551.5641.240.00510*557920022.724.9002.840.12523.2771335.1232.970.127-0.210.150-0.100.153△q=0.72△q=0.33Ⅵ7*8551450-131.242.177-1.200.009-112.50221.640-0.900.0088*12548800-714.682.845-1.560.002-709.16332.804-1.540.00212*11548800626.772.2231.220.002632.287442.2591.240.00211*7442600342.33.0561.350.004347.101993.1371.390.004-0.190.0170.180.016△q=5.52△q=-5.72Ⅶ13*15735200-41.8515.239-11.200.268-41.8515.244-11.200.26815*16604200-23.685.288-3.190.135-22.334.747-2.870.12816*1447430076.406.0882.890.03876.406.0872.890.03814*1366520044.7617.32111.520.25744.7617.31611.520.2570.010.6980.330.691△q=-0.01△q=-0.24Ⅷ15*17713300-82.647.050-5.030.061-84.007.269-5.180.06217*18424200-4.810.306-0.130.0271.560.0440.020.01218*16548400145.694.7742.620.018144.334.6912.570.01816*1560420023.685.2883.190.13522.334.7472.870.1280.650.2410.270.220△q=-1.36△q=-0.62Ⅸ17*19760450-156.843.029-2.300.015-164.573.313-2.520.01519*20418500-198.162.757-1.150.006-205.892.961-1.240.00620025.4874.290.015278.295.2104.070.01518*174242004.810.3060.130.027-1.560.044-0.020.0120.970.0620.300.048△q=-7.73△q=-3.14从泵站到管网的输输水管计两条条，每条输水水管的长度3363.422m每条的计计算流量为，选选定管径800mm，水水头损失从南区到北区的输输水管计两条条，每条输水水管的长度3356.244m，每条的的计算流量为为，选定管径径500m，水水头损失为消防时控制点133所需的服务务水头为100m，从泵站站到控制点的的水头损失取取12—8—7—6—3—20—18—16—15—13的水头损失失。吸水管和和泵房内的水水头损失取22m，则消防防时的水泵扬扬程为经过核算，按最高高时用水时确确定的水泵扬扬程满足消防防时的需要，不不用专设消防防泵。2)最不利管段段发生故障时时的事故校核核：城市给水管网在事事故工况下，必必须保证70%以上的用水水量，假设最最不利管段，即即其中一条输输水管发生故故障，输水量量以及所有管管段的流量和和水头损失都都约为原来70%。所以事故时的输水水管的输水量量为EMBEDEquation.3表4.8管网网事故校核平差表表环号管段管长管径初步分配流量第一次校正q/(L/s)1000ih(m)|sq|q/(L/s)1000ih(m)|sq|Ⅰ1*2967250-15.119330.784-0.760.050-14.465550.725-0.700.0482*5382200-26.109776.331-2.420.093-26.623886.563-2.510.0945*496530037.7938221.6671.610.04337.3680881.6331.580.0424*138420018.0537333.2191.240.06818.7074663.4341.320.070-0.330.254-0.310.255△q=-0.65△q=0.61Ⅱ2*3921350-44.750551.060-0.980.022-43.582771.011-0.930.0213*6458450-223.49335.880-2.690.012-223.01445.856-2.680.0126*572345098.7173661.2910.930.00999.0928771.3000.940.0095*238220026.1097446.3312.420.09326.6238556.5632.510.094-0.320.136-0.170.137△q=1.17△q=0.61Ⅲ3*8942700-175.520.416-0.390.002-174.83110.413-0.390.0028*7551450-221.025.758-3.170.014-220.33115.724-3.150.0147*6254600354.333443.2610.830.002354.230333.2590.830.0026*3458450223.493115.8802.690.012223.014555.8562.680.012-0.040.031-0.030.031△q=0.69△q=0.53Ⅳ4*5965300-39.793881.830-1.770.044-39.368111.795-1.730.0445*10579200-30.237228.309-4.810.159-29.950118.163-4.730.15810*996640087.2759111.8481.780.02088.3553881.8901.830.0219*457420027.4819116.9603.990.14528.5613887.4744.290.150-0.800.369-0.340.373△q=1.08△q=0.46Ⅴ5*6723450-98.717441.291-0.930.009-99.092991.300-0.940.0096*7254600-234.33331.510-0.380.002-234.231.509-0.380.0027*11442600-653.124410.412-4.600.007-652.332210.388-4.590.00711*10796600190.425111.0310.820.004191.217441.0390.830.00410*557920030.23728.3094.810.15929.9500558.1634.730.158-0.290.182-0.360.180△q=0.79△q=1.00Ⅶ13*15735200-12.211.587-1.170.096-12.961.766-1.300.10015*16604200-13.211.830-1.110.084-13.331.859-1.120.08416*1447430039.0651.7700.840.02138.321.7090.810.02114*1366520016.9172.8601.900.11216.172.6351.750.1080.470.3130.140.314△q=-0.75△q=0.22Ⅷ15*17713300-44.1362.211-1.580.036-44.772.269-1.620.03617*18424200-7.230.626-0.270.037-5.320.365-0.150.02918*1654840084.1951.7300.950.01183.561.7060.940.01116*1560420013.211.8301.110.08413.331.8591.120.0840.210.1670.290.161△q=-0.63△q=-0.89Ⅸ17*19760450-92.2061.140-0.870.009-94.751.198-0.910.01019*20418500-121.131.113-0.470.004-123.671.156-0.480.004207961.7451.360.009152.261.6931.320.00918*174242007.230.6260.270.0375.320.3650.150.0290.300.0590.090.051△q=-2.54△q=-0.83从泵站到管网的输输水管计两条条，每条输水水管的长度3363.422m，每条的计算算流量，选定定管径800mm，水水头损失从南区到北区的输输水管计两条条，每条输水水管的长度3356.244m，每条的的计算流量为为，选定管径径500m，水水头损失为水泵扬程由距离泵泵站校远且地地形较高的控控制点13确定，该点点地面标高为为102.885m，水厂厂泵站的地面面标高为988.86m，最最小要求服务务水头为400m，从泵站站到控制点的的水头损失取取12—8—7—6—3—20—18—16—15—13，吸水管和和泵房内的水水头损失取22m，安全水水头取2m，清水池池水深取4mm，则水泵扬扬程EMBEDEquation.3（8）各节点的水压控制点要求的最小小服务水压为为40m，求求出各节点的的水压表4.7节点点水压表节点节点地面高程水头损失节点水压节点自由水压13102.85142.854014101.53.03145.8844.3815102.62.79148.6746.0716101.452.09150.7649.3117102.343.25154.0151.6718101.470.3154.3152.8419101.971.78156.0954.1220101.130.94157.0355.91100.9140.940.004100.21.13142.0341.83998.93.55145.5846.682100.72.63148.2147.515100.11.96150.1750.071099.12.84153.0153.913100.23.26156.2756.07699.70.84157.1157.41799.50.68157.7958.291198.81.15158.9460.14899.42.42161.3661.961298.91.32162.6863.784.2二级泵设设计计算选泵要点大小兼顾，调配灵灵活。选泵时时不能仅仅只只满足最大流流量和最高水水压是的要求求，还必须全全面估计用水水量的变化。为为节省动力费费用，应根据据管网水量与与相应的水压压变化情况。合合理地选择不不同性能的水水泵，做到大大小泵兼顾，在在运行中可灵灵活调度，以以求得到最经经济的效果。型号整齐，互为备备用。从泵站站运行管理与与维护检修的的角度来看，如如果水泵的型型号太多则不不便于管理。一一般选择同型型号的水泵并并联工作，这这样无论对电电机、电器设设备的配套与与贮备，管道道配件的安装装与制作均会会带来很大的的方便。合理地用尽各水泵泵的高效段。流流量变幅大的的二级泵房，以以选用Q-H特性曲线平平缓的水泵。水泵的构造形式对对泵房的大小小、结构形式式和泵房内部部布置等均有有影响，因而而对泵站造价价很有关系。对对于水源水位位很低，必须须建造很深的的泵站时，选选用立式泵可可使泵房面积积减小，减低低造价。应保证水泵的正常常吸水条件。在在保证不发生生气蚀的前提提下，应充分分利用水泵的的允许吸上真真空高度，以以减少泵站的的埋深，降低低工程造价。同同时应避免泵泵站内各泵安安装高度相差差太大，致使使各泵的基础础埋深参差不不齐或使整个个泵站埋深增增加。应选用效率较高的的水泵，如尽尽量选用大泵泵，一般大泵泵比小泵的效效率高。根据供水对象供水水可靠性的不不同要求，选选用一定数量量的备用泵，以以满足在事故故情况下的用用水要求，在在不允许减少少供水量的情情况下，应由由两套备用机机组；允许段段时间内减少少供水量的情情况下，备用用泵只保证供供应事故用水水量。允许段段时间内中断断供水时，可可只设计一台台备用泵。城城市给水系统统中的泵站，一一般也只设一一台备用泵。通通常备用泵的的型号可以和和泵站中最大大的工作泵相相同。当管网网中无水塔且且泵站内机组组较多时，也也可考虑增设设一台备用泵泵。它的型号号和最常运行行的工作泵相相同。备用泵泵和其他工作作泵一样，应应处于随时可可以启动的状状态。水泵选择必须考虑虑节约能源除除了选用高效效泵外，还应应考虑运行工工况的调节。二级泵站流量的计计算当管网内不设水塔塔时，任何小小时的二级泵泵站供水量应应等于用水量量。这时二级级泵站应满足足最高日最高高时的水量要要求。因为用用水量每日每每小时都在变变化，所以二二级泵站内应应有多台水泵泵并且大小搭搭配，以便供供给每小时变变化的水量，同时保持水水泵在高效范范围内运转。所所以二级泵站站供水量按照照最高日最高高时用水量11339.338L/s计算，并按按照最高日最最高时用水量量确定管径。二级泵站扬程的计计算无水塔的管网，由由泵站直接输输水到用户时时，静扬程等等于清水池最最低水位与管管网控制点所所需水压标高高的高程差。无无水塔时二级级泵站的扬程程为EMBEDEquation.3=62.89m水泵机组的选择可用管路特性曲线线或型谱图进进行选泵。先求管路特性曲线线方程中的参参数，因为，所所以因此根据上述公式列表表如下，并在在坐标系中作作出管路特性性曲线,见下图。参照管路特特性曲线和水水泵型谱图选选定水泵。表4.9管路路特性关系表表HQ(L/s)hHQ(L/s)h44.08681000.086851.03089007.030844.34722000.347254.5028110010.502844.78123000.781256.4992120012.499245.38884001.388858.6692130014.669246.175002.1761.0128140017.012847.12486003.124863.53150019.5348.25327004.253266.2208160022.220849.55528005.555269.0852170025.085252.6810008.6872.1232180028.1232图4.2200sh-9泵的并联性性能曲线图根据给水水量水压的要要求可选用33台20sh-9的水泵，再再选用一台20h-9型水泵作为备备用。根据水泵样样本提供的配配套可选电机机，选定JSQ14410-6鼠笼式三相相交流异步电电机，其参数数如下：额定电压V=60000V,N=3800KW,nn=985rr/min,,W=35550kg表4.10220sh型（20sh-9）水泵的主主要性能：泵型流量范围（m3//h）扬程（m）效率（%）配套电机20sh-91550~2455066~5077~83JRQ-1410-66机组的布置图4.3二级泵泵房平面布置置简图4.2.6基础计计算水泵外型及尺寸表4.11220sh-9型水泵外型型尺寸L1L2L4BB2B3HH1H3H44-d18439707801550750800144090042550046注：以上尺寸为mmm表4.12220sh-9型水泵安装装尺寸LL6L7L8L9bH5H8C4-d141471149105097010009401130560442基础尺寸基础长度：按水泵和电机外螺螺孔尺寸加0.4~0..6m计算时时：L’=L4+L66+L8=780+1149+970=2899mmm再加上0.66m，则是34999mm，小于水泵和电机总总长L=41477mm。因此取用基础的长长度为42000mm。基础宽度：B’=b+（0.4~~0.6）=940+6000=15440mm取用1600mmm基础高度：吸水、出水管按照开单台泵时流流量24500m3/h选用吸水管管管径，查设设计手册吸水管：DN8000；v=1.355；出水管：DN7000；v=1.777；泵房形式的选择及及机械间布置置根据清水池最低水水位标高98..85m和4m水泵的条件件，确定为矩形半地下式，见见图：水泵机机组采用单排排顺列式布置置。每台水泵都要求有有单独设有吸吸水管，并设设有手动常开开检修阀门，型型号为D400X-0.55蝶阀，DN=8000mm，L=2600mm，W=1700kg。压水管设有液压缓缓止回蝶阀，型号号为为HD7411-10，液控止回阀阀，DN=7000mm，L=430mm；电动控控制阀门，型型号为D941X--10电动蝶阀，DN=7000mm，L=430mm，W=11000kg。并设有有联络管（DN=8000mm），由由两条输水干干管（DN=9000mm）送往往城市管网。泵房内管路采用直直进布置，直直接敷设在室室内地板上。选用各种弯头、三三通和变径管管等配件，计计算确定机械械间长度为222m和宽度为9m。吸水井设计吸水井尺寸应满足足安装水泵吸吸水管进口喇喇叭口的要求求。吸水井最低水位//m=清水池最低低水位—清水池至吸吸水井水头损损失=98.85-0.3=999.55吸水井最高水位//m=清水池最高高水位=102.855水泵吸水管进口喇喇叭口大头直直径DN/m(1.3~11.5)d==1.33水泵吸水管进口喇喇叭口长度喇叭口距吸水井井井壁的距离/mm喇叭口之间的距离离/mm喇叭口距吸水井井井底的距离/mm喇叭口淹没水深hh/m所以，吸水井长度度为74000mm（注：最最后根据水泵泵机组之间距距离调整为220000mm）,吸水井宽度度为25000mm（注：最最后调整为33000m）,吸水井高高度为65000mm。各工艺标高确定：：泵轴安装高度查表表得(喇叭口局部部阻力系数)，（90弯头局部阻阻力系数），（阀门局部阻力系数），（偏心减缩管局部阻力系数）。经过计算，但考虑虑长期运行后后，水泵性能能下降和管路路阻力增加等等，所以取。泵轴标高/m=吸吸水井最低水水位+=98.855+2.911=101..76m基础顶面标高/mm=泵轴标高-泵轴至基础础顶面高度==101.776-1.117=1000.59m泵房地面标高/mm=基础顶面标标高-0.30=1000.59--0.30==100.229m复核水泵和电机根据已经确定的机机组布置和管管路情况重新新计算泵房内内的管路水头头损失，复核核所需扬程，然然后校核水泵泵机组。泵房内管路水头损损失所以，水泵扬程44.0+400+14.999+1.444=60..43与估计扬程基本相相同，选定的的水泵机组合合适。消防校校核消防时，二级泵站站的供水量消防时，二级泵站站的扬程其中——地形高差差（m）；——自由水压（m）；；=10.0mm（低压消防防制）——总水头损失（m）；；——泵站内水头损失（m）。根据和，在图泵的的并联性能曲曲线图上画出出消防时需要要的水泵工况况点，见图中中的Ｘ点，ＸＸ点在四台水水泵并联曲线线的下方，所所以，四台水水泵工作就能能满足消防时时的水量和水水压要求，说说明所选水泵泵能够适合应应设计小区的的消防灭火的的要求。辅助设备的确定引水设备启动引水设备，选选用水环式真真空泵，真空空泵的最大排排气量式中——真空泵的的最大排气量量；——漏气系数（1.005~1.110）;——最大一台水泵泵壳壳内空气容积积;——吸水管中空气容积积；——一个大气压的水柱柱高度，取110.33mm;——水泵引水时间（hh）,一般取5min,消防水泵小小于3min;;——离心泵的安装高度度（m）。真空泵的最大真空空高度式中，——真空泵泵的最大真空空度（mmHg）——离心泵的安装高度度（m），取吸水井最最低水位至水水泵顶部的高高差。根据和选取SZBB-8型水环式真真空泵２台，一一用一备，布布置在泵房靠靠墙边处。计量设备在压水管上设超声声波流量计，选选取SP-1型超声波流流量计2台，安装在在泵房外输水水干管上，距距离泵房7m。在压水管上设压力力表，型号为为Y-60Z，测量范围为0..0~1.0MP。在吸吸水管上设真真空表，型号号为Z-60Z，测量范围围为0~7600mmHg。排水设备设潜水排污泵2台台，一用一备备，设集水坑坑一个，容积积（）为。选取50QW15-77-0.755型潜水排污污泵，其参数数为：；; 4.3污水管网设设计计算污水管网水力计算算（1）将各街区编上号码码，并按各街街区的平面范范围计算它们们的面积，列入下表中中。表4.13街街区面积表街区编号街区面积ha街区编号街区面积ha街区编号街区面积ha街区编号街区面积ha街区编号街区面积ha街区编号街区面积ha10.72400.70791.171181.361572.171960.8720.70411.21800.921191.271581.931970.8331.05420.64810.991201.701590.761980.3040.72430.58820.831211.031601.301991.2050.67441.33830.581221.671611.292000.4761.00450.64840.601231.801621.292010.0970.48460.70850.921241.801631.042021.1580.48470.63860.991251.581641.492031.0590.78480.25870.831261.931651.062040.85100.70490.63880.581271.401661.142051.23111.05500.38891.201281.311671.552061.69120.50510.38900.471291.751681.012071.27130.50520.82910.091301.571690.762081.16141.21530.70920.271310.741701.132090.94150.81540.83930.871321.251711.182101.43160.70550.70940.831331.251721.032111.93171.05560.55951.001341.251731.602121.10180.50570.60961.621351.011740.332131.00190.50580.22971.751361.441750.992140.81201.22590.21981.751371.011761.822151.24210.65600.48991.531381.111771.932160.77220.76611.101001.871391.501780.832171.44230.63620.811011.361401.061791.162181.77240.95631.731021.271411.781801.322190.87250.45641.171031.031421.791811.502200.42260.50650.921041.671431.791821.262211.17271.11660.991051.801441.441830.642222.53280.70670.831061.801452.051840.742231.57290.62680.581071.581461.441850.692241.50300.87690.531081.931471.581860.752251.34310.70700.781091.401482.151870.092261.38321.05711.671101.311491.071881.492272.40330.50720.941111.751501.801892.412281.75340.50730.741121.001511.811902.902291.20351.23740.811131.621521.811911.002301.46360.71750.681141.751531.451921.182311.51370.72760.961151.751542.081931.162322.44380.70770.741161.531551.461940.74390.18780.791171.871561.601950.27（2）污水流量的计算算污水平均日流量LL/s查表得，居住区生活污水设设计流量按下下式计算：本区人口15万人人，街区面积积258.77900hha，所以居住区区人口密度,,居民生活污污水定额1770L/(ccap·d)),则每ha街区面积的的生活污水平平均流量（比比流量）为：：集中流量的计算：：工厂A：工厂B：工厂C：工厂D：工厂E：火车站：。表4.14污污水干管设计计流量计算表表管段编号居住区生活污水量量Q1集中流量本段流量转输流量q2合计平均流量（LL/s)总变化系数kz生活污水设计流量量Q1(L//s)本段(L/s)转输(L/s)设计流量(L/ss)街区编号街区面积(ha))比流量q0流量q11234567891011121～257.1157.119～104.604.602.2810.5010.5010～119.509.502.1120.0220.0211～1219.7119.711.9538.3438.3412～132190.871.1410.9924.7125.701.8948.5648.5613～1426.1826.181.8949.3649.3614～233.2233.221.8461.0161.012～3224,226,,227,2229,23307.931.1419.0533.2242.271.7975.6057.11132.7115～168.508.502.1318.1418.1416～1718.0718.071.9635.4935.4917～1827.9627.961.8752.3364.87117.2018～339.1739.171.8070.6564.87135.523～4177,1904.831.1415.5172.3977.901.67130.27121.98252.254～5157,158,,167,11686.661.1417.6072.3979.991.67133.37121.98255.3519～204.264.262.309.819.8120～217.467.462.1616.1516.1521～2213.5013.502.0327.3827.3824～254.164.162.319.609.6025～2214.8514.852.0129.8029.8022～23780.791.1410.9028.3529.251.8654.4818.5573.0323～4329.2529.251.8654.4818.5573.03