某经济开发小区给水管网课程设计

给水排水专业课程设计任务书与指导书《给水管网及取水》班级：给排水04-1班学生：孟立利指导教师：刘晶茹大连水产学院土木工程学院给水排水教研室2008年1月5日目录HYPERLINK\l"_Toc156223247"第一章概论2HYPERLINK\l"_Toc156223248"§1—1：某市经济开发小区概论2HYPERLINK\l"_Toc156223249"§1—2：设计内容和依据2HYPERLINK\l"_Toc156223250"§1—3：设计方案概述3HYPERLINK\l"_Toc156223251"第二章用水量3HYPERLINK\l"_Toc156223252"§2—1：街坊用水量3HYPERLINK\l"_Toc156223253"§2—2：集中用水量3HYPERLINK\l"_Toc156223254"§2—3：总用水量和用水量分布4HYPERLINK\l"_Toc156223255"第三章方案论证6HYPERLINK\l"_Toc156223256"§3—1：取水构筑物的位置6HYPERLINK\l"_Toc156223257"§3—2：净水厂的位置6HYPERLINK\l"_Toc156223258"§3—3：供水方式7HYPERLINK\l"_Toc156223259"§3—4：管网定线7HYPERLINK\l"_Toc156223260"第四章管网平差8HYPERLINK\l"_Toc156223261"§4—1：管段流量分配8HYPERLINK\l"_Toc156223262"§4—2：管网平差8HYPERLINK\l"_Toc156223263"§4—3：平差结果10HYPERLINK\l"_Toc156223264"第五章支状网计算11HYPERLINK\l"_Toc156223265"5—1：管段用水量11HYPERLINK\l"_Toc156223266"5—2：水力计算12HYPERLINK\l"_Toc156223267"第六章附属构筑物13HYPERLINK\l"_Toc156223268"6—1：水泵及泵房13HYPERLINK\l"_Toc156223269"6—2：清水池13HYPERLINK\l"_Toc156223270"第七章设计体会15概论§1—1：某市经济开发小区概论小区位于我国东北地区，地势由东南方至西北方向逐渐升高，小区分Ⅰ、Ⅱ两个区域，其中Ⅰ区有12万人，房屋层数为6层，室内有给排水设备，并有淋浴设备。Ⅱ区有12万人，房屋层数为7层，室内有给排水设备，并有集中热水供应。小区有A、B两座工厂，A厂位于小区北方，生产日用水量为3500m3/d，B厂位于小区正南方，生产日用水量为4000m3/d。小区有一火车站，位于小区西北方向，用水量为1000吨/天。小区敷设地区土壤为亚砂土，厚度为5m，冰冻线深度为1.0m。小区西南方向有一水库，可作为小区供水水源。小区用水量逐时变化情况如下表：时间用水量（%）时间用水量（%）时间用水量（%）0~11.508~96.2516~176.001~21.509~106.2517~185.502~31.5010~116.2518~195.003~41.5011~126.2519~204.504~50.5012~135.0020~214.505~63.5013~145.6021~223.006~74.5014~155.5022~233.007~85.5015~166.0023~241.50§1—2：设计内容和依据一、设计内容：1.确定小区取水构筑物和净水厂位置，进行小区给水管网设计；二、设计依据：1.室外给水设计规范GBJ13—86；2.给水排水设计手册—室外给水分册建筑工业出版社3.给水工程建筑工业出版社4.给水排水制图标准GBJ—106—87；三、设计资料：1.某市经济开发小区街区规划图1张2.小区概况说明§1—3：设计方案概述根据城市地形条件、水源位置情况，为节约投资，采用统一给系统，网前设置水塔供水。设计流程如下：用水量§2—1：街坊用水量街坊用水量主要为小区居民生活用水量，小区居民最高日生活用水量用下式计算：()式中——最高日生活用水量定额，;——设计年限内计划人口数；——自来水普及率，％。查设计手册，取为，自来水普及率取，则：§2—2：集中用水量小区正北和正南有两个工厂A和B，西北方向还有一火车站，由于工厂和火车站用水量大且比较集中，可视为小区的主要集中用水，用水量为：工厂A生产日用水量为3500m3/d，工厂B生产日用水量为4000m3/d。小区火车站日用水量为1000m3/d。故小区集中用水量为:§2—3：总用水量和用水量分布=1\*CHINESENUM3一总用水量小区总用水量由小区居民生活用水量、工业生产和工作人员用水量、工业用水量和未预见用水量和管网漏水量。小区居民最高日生活用水量为：。小区工业生产中工作人员用水量为：A厂：生产日用水量3500m3/d工人数：第一班1600人；第二班1200人；第三班1200人;其中热车间工作的人数占全部工人的25%。车间用水：高温车间35L/(cap·d)；一般车间25L/(cap·d)第一班：第二班：第三班：淋浴用水：污染重车间60升/人·班；污染轻车间40升/人·班第一班：第二班：第三班：/dB厂：生产日用水量4000m3/d工人数：第一班1600人；第二班1200人；第三班1200人;其中热车间工作的人数占全部工人的25%。车间用水：高温车间35L/(cap·d)；一般车间25L/(cap·d)）第一班：第二班：第三班：淋浴用水：（污染重车间60升/人·班；污染轻车间40升/人·班）第一班：第二班：第三班：/d火车站：/d二用水量分布=1\*Arabic1比流量管网总长为：。则比流量为：2沿线流量沿线流量用下式计算:式中:—沿线流量;—比流量;—管段长度。3节点流量各节点的流量为与该节点相接的所有管段沿线流量之和的一半，以节点6为例：节点流量计算结果见表2—2。沿线流量计算表2-1管段管段长度（m）沿线流量(L/ss)管段管段长度（m）沿线流量(L/ss)1~2208.522.105~8311.633.032~382.68.7566~9314.733.363~4205.421.777~10365.138.701~5292.831.048~9187.319.853~6208.222.079~10235.324.944~7217.523.068~11232.524.655~6190.620.2010~12217.323.036~7265.828.1711~12715.475.83节点流量表2-2节点节点流量(L/ss)节点节点流量(L/ss)126.57744.97215.43838.76326.30939.08422.411043.34542.141150.24651.901249.43第三章方案论证§3—1：取水构筑物的位置小区水源为西南方的水库，属于地表水，应采用地表水取水构筑物，取水构筑物应位于水库附近具有良好的地质、地形及施工条件的地方，要求地基地质构造稳定、承载力高。为节省投资，同时还应尽量利用地形条件以减少土石方量和水下工程量。取水构筑物附近的水质条件要好，要有足够的水深，同时还应考虑冬季冰凌的影响。综合以上因素，将取水构筑物的位置设置在水源旁边，其具体位置见附图Ⅰ。§3—2：净水厂的位置净水厂位置的选择，应结合城市建设，在整个给水系统设计方案中进行全面规划，通过技术经济比较确定。选择厂址时，一般应考虑以下几个问题。=1\*GB3①厂址选择应在工程地质较好的地方。=2\*GB3②净水厂尽可能选在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。=3\*GB3③净水厂应尽量少占农田或不占农田，并留有适当的发展余地。=4\*GB3④净水厂设置在交通方便、靠近电源的地方，以便于施工管理，降低输电线路的造价。=5\*GB3⑤当取水地点距利用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起。结合以上条件，该小区净水厂的位置设置在取水构筑物附近、靠近水源的位置，见附图Ⅰ。§3—3：供水方式由小区规划图可知，小区地势东南部低，西北部高，供水水源在小区西南部，由此将控制点定在小区地势最高的节点12处，由于供水水源地势较低，而控制点在东北方向，因此应采用压力输水。小区居民住宅平均楼层为5-6层，且小区内没有多高层建筑，小区地势高差不大，且对水质没有特殊要求。因此，为节约投资，采用统一给水系统，给水系统中不需设置水塔。为保证供水的安全可靠，采用环状管网供水。环状管网布置在小区中央，另用支管输送工厂和火车站用水。§3—4：管网定线管网定线应该满足以下原则：=1\*GB2⑴按照城市规划布局布置管网，并考虑给水系统分期建设的可能，远近期相结合。=2\*GB2⑵管网布置必须保证供水的安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小。尽可能布置成环状，即按主要流向布置几条平行的干管，用连通管连接。=3\*GB2⑶干管一般按规划道路布置，应从两侧用水量较大的街区通过，尽量避免在高级路面下敷设。=4\*GB2⑷管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压。=5\*GB2⑸力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。结合以上管网布置要求，将该小区输水管网布置成环状，小区管网布置如附图І所示。管网平差§4—1：管段流量分配管段流量的分配，应该按照最短线路原则，并考虑可靠性的要求进行分配，几条平行的干线分配大致相等的流量。与干线垂直的连接管，因平时流量较小，所以分配较小的流量。流量分配时，各节点应满足的条件。这里，流向节点的流量取负号，离开节点的流量取正号。由于工厂A是由1节点供水，工厂B有12节点供水，火车站由11节点供水，在分配该节点附近管段流量时要先将工厂和火车站的集中流量加到相应节点上，然后进行流量分配。各管段流量分配结果见表4—1。§4—2：管网平差根据用水情况，拟定各管段的流向如图4—1所示。管段流量分配完以后，即可进行管网平差。平差步骤如下。=1\*GB2⑴根据界限流量确定管径，然后根据流速查设计手册得相应比阻a。=2\*GB2⑵分别用以下公式和计算出水力坡度i和水头损失h。=3\*GB2⑶用公式求出值。=4\*GB2⑷求校正流量。校正流量用下式计算。=5\*GB2⑸算出校正之后的流量q，然后再用以上方法求出水头损失和值。=6\*GB2⑹分别校核小环和大环的水头损失闭合差。要求小环水头损失闭合差小于0.5m，大环水头损失闭合差小于1m。各环平差计算见表4—1。§4—3：平差结果由表4—1可以看出，各环闭合差经过一次校正后均小于0.5m，满足要求。大环1-2-3-4-7-10-12-11-8-5-1的闭合差为：满足要求。平差完毕。平差结果见图4—1。图4-1环状网计算图4-1环状网计算支状网计算5—1：管段用水量支状网计算以11节点至火车站为例，该管段用水量即为节点11的节点流量。计算图如图5—1所示。图5图5—1树状网计算图=1\*Arabic1.该管段总用水量为为：=2\*Arabic2.管线总长为。=3\*Arabic3.比流量：=4\*Arabic4.沿线流量，见表55-1。=5\*Arabic5.节点流量，见表55-2。沿线流量计计算表5-1管段管段长度(m)沿线流量（L/ss）1-27.111.931-320.25.493-418.224.964-59.122.483-626.957.336-721.255.786-893.2625.378-94.051.10合计200.1654.44节点流量计算表5-2节点节点流量123456789合计54.455—2：水力计算支状网的水力计算算应首先计算算出各管段的的流量，然后后按平均经济济流速确定管管径。然后再再计算出各管管段的水头损损失。该支状状网的控制点点选离节点11最远的节点9。计算结果果见表5-3。干管水力计算表5-3干管流量（L/s）流速(m/s)管径(mm)水头损失(m)1-355.8350.793000.063-631.440.642500.096-812.120.691500.618-90.4850.25500附属构筑物6—1：水泵及泵房=1\*CHINESENUM3一水泵水泵采用单极双吸吸式离心泵。控控制点12的高程约为55.8m，泵房处的的高程约46.8m，从泵房到到控制点12的水头损失失为4.75m，该小区Ⅱ区房屋层数数为7层，所需水水头约为32m，则水泵扬扬程为:这里选取水泵扬程程为46m。二泵房泵房采用钢筋混凝凝土结构，单单层，层高为为3.5m，要求有采采暖和消防设设备。=1\*GB2⑴供电泵站供电均按一级级负荷双电源源考虑，电源源线路应该有有两路，一路路工作，一路路备用。同时时在泵站建立立一座配电所所，为该区泵泵站低压用电电设备供电。=2\*GB2⑵自控按照安全可靠、技技术先进、经经济合理的原原则设置自控控系统。=3\*GB2⑶仪表为保证供水安全可可靠并能及时时掌握供水动动态，在泵站站设置超声波波液位仪及流流量仪表。=4\*GB2⑷通讯为便于供水调度管管理，联系方方便，在控制制室装设外线线电话一部。6—2：清水池清水池的作用是调调节泵站供水水量和用水量量之间的流量量差额。一清水池结构清水池采用钢筋混混凝土水池独独立结构。二清水池容积由于该小区供水不不需要水塔，因因此，清水池池调节容积为为用水量与一一泵站供水量量之间的差额额。一泵站均均匀供水。清清水池调节容容积计算结果果见表6-1。清水池调节容积计计算表6-1时间用水量（%）一泵站供水量（%%）清水池调