河北某县市政给排水管网课程设计给水 排水 雨水 图纸

摘要给水排水管网系统是城市生产生活中重要的组成部分。本设计分别进行了给水管网、污水管网、雨水管网的规划设计。其中，给水管网的规划包括输配水管网，配水管网采用环状网。给水管网按照城市最高日用水量进行规划设计，通过配水管网进行流量分配，得出经济可行的管网布置结果。排水管网分为污水管网系统和雨水管网系统，《室外排水设计规范》规定，新建地区排水系统一般采用分流制。污水管网按照综合生活污水定额计算出总设计流量及各管段设计流量，确定个管段的直径、埋深、衔接方式。雨水管网按照该城市暴雨强度公式计算得出雨水设计流量，经济合理的设计雨水管道，使之具有合理的和最佳的排水能力。关键词：给水管网、污水管网、雨水管网、暴雨强度公式、城市最高日用水量。AbstractWatersupplynetworkandsewagenetworksystemistheimportantpartofthecityinproductionandlife.Thisisthepreliminarydesign,thisconsistsofthedesignsofwatersupplynetwork,sewagenetwork,andprecipitatedwaternetwork.Watersupplynetworkincludesconduitanddistributionpipelinenetwork,whichadoptsringnetwork.Thewatersupplynetworkcarriesontheprogrammingdesignwiththeamountofwateraccordingtothetallestdayincity,passingtogotogetherwiththepipelinenettocarryonthedischargeallotment,gettinganeconomicviabletubenettoarrangetheresult.Thedrainpipenetisdividedintothesewagenetworksystemandprecipitatedwaternetworksystem,<<OutdoorDrainoffWaterDesignStandard>>stipulate,thesewagenetworkcalculatesaccordingtothesynthesissanitarysewagefixedquantityalwaysdesignsthecurrentcapacityandvariouslengthsofpipedesigncurrentcapacity.Theprecipitatedwaternetworkcomputesaccordingtothecityrainstormintensityformulacomputationaprecipitatedwaterdesignsthedischarge,economyreasonableofthedesignprecipitatedwaterpiping,makeithadthereasonableofwiththebestcatchmentability.Keywords:watersupplynetwork,sewagenetwork,precipitatedwaternetwork,cityrainstormintensityformula,theamountofwateraccordingtothetallestdayincity.给水管网设计计算说明书一、设计资料：设计为唐山市某县市政给排水管网设计。城市总体规划图一张，比例为1：2000，该市地形较为平坦，东部较高，西部较低。城市西侧有一条自北向南的河流经过。市区没有较明显的分界线，有三家较大的工厂。城区的人口密度为450人/hm2，综合用水量标准根据城市所在区域特点查阅规范确定。综合生活用水定额：160L/（人·d）（天津市标准）。居住区生活用水定额：200L/（人·d）。消防用水定额：40L/s，同时灭火次数：2次。工厂的用排水情况见下表工厂用水量表工厂名称最大供水量（m3/d）平均供水量（m3/d）最大排水量（m3/d）平均排水量（m3/d）人数（人）备注甲850750650600350排水无害乙720600500450300排水无害丙640480360300280排水无害职工生活用水定额：25L/（人·d）职工沐浴用水定额：40L/（人·班）学校由小学、中学、职业教育学院等组成，学校总在校生20000人。用水定额：80L/（人·d）。政府机关日常工作人员800人，用水量标准均为：40L/（人·d）（取自办公楼）。商业日人流量：10000人/日,用水量标准：6L/（人·m2·d）。医院的床位数为360床，医院工作人员有200人,用水量标准均为：200L/（人·d）。气象资料：该地区年平均气温20º，夏季最高气温36º，冬季最低气温-12º，冻土深度0.7米。夏季主导风向为西南风，冬季主导风向为东北风。水文资料：该地区年降雨量636毫米，最大月降水量159毫米，其中1964年年最大降水达到1185毫米。河流的常年平均水位为13.26米，最高水位14.23米。最大暴雨强度公式根据城市所在区域查手册确定。电力资料：该城市用电由城市电网统一供给，能够满足用电需要。设计主要参考资料：《给水管网系统理论与分析》；《给水排水数据手册》；《室外给水设计规范》；《室外排水设计规范》；《给水排水管网系统教材》；《建筑制图标准等技术资料》。其他资料：城市的地质条件为：上层0.5米的耕地土质，下面是3.3米的亚粘土和5.7米的细沙,再下是石灰岩。城市建筑物要求的最小服务水头为28米。城市绿化率要求不小于30%。二、用水量计算基本数据的计算：（各区面积估算）：居民区（m2）工厂甲（m2）工厂乙（m2）工厂丙（m2）医院（m2）政府（m2）3639938..8190628235672193508166312337936学校（m2）商业区1（m2）商业区2（m2）商业区3（m2）道路（m2）总规划区（m2）61802420216825020434851616343927988604居民区人口数估算：3639938.8*450/10000=163798人绿地面积估算：7988604*30%=2396581m21最高日用水量（1）城市居住区最高日生活用水量:Q1==200*163798/1000=32759.6m3/d（2）工业企业用水量：1）工业企业生产用水量：Q2-1=850+720+640=2210m3/d2）工业企业职工生活用水量：Q2-2=25*（350+300+280）/1000=23.25m2/（人·d）3）工业企业淋浴用水量：Q2-3=40*（350+300+280）/1000=37.2m2/（人·班）Q2=Q2-1+Q2-2+Q2-3=2210+23.25+37.2=2270.45m2/（人·班）（3）城市浇洒道路用水量：Q3==1.5*1634392*1/1000=2451.6m2/d（4）城市大面积绿化用水量：Q4==2*2396581.2/1000=4793.2m3/d（5）学校用水量：Q5=80*20000/1000=1600m3/d（6）商业用水量：Q6==6*（50542.0119+58678.5613+81569.6373）*4/1000=4579m3/d（7）医院用水量：Q7=200*360+200*200/1000=112m3/d（8）政府用水量：Q8=40*800/1000=32m3/d（9）未预见和漏失水量：（取18%）Q9=（32759.6+2270.45+2451.6+4793.2+1600+4579+112+32）*18%=8747.6m3/d（10）消防用水量：Q10=40*2=80L/s所以：最高日设计用水量：Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9=57345.5m3/d取:Qd=58000m3/d2供水泵站设计流量设计供水总流量等于最高日最高时用水量,取时变化系数Kh=1.5Qh=Q*Kh/(24*3.6)=58000×1.5/(24*3.6)=1006.9L/s（3625m3/h）三、给水管网布置形式的确定：给水管网布置的基本形式分为树状网和环状网。树状网一般适用与小城市和小型工矿企业，供水可靠性较差，因为管线中任一管段损坏时，在该管段以后的所有管线都会断水。另外，在树状网的末端水流缓慢，水质容易变坏。环状网中任一管段损坏时，可以关闭附近的阀门，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，从而增加了用水的可靠性。环状网还可以大大减少因水锤作用而产生的危害。综上所述，在本次设计中给水管网布置形式选用环状网，将环状网分成六个部分，图例参照流量分配草图。四、环状管网布置及水力计算：1计算集中流量，如下表（经校核后数值）：单位名称所处节点编号时变化系数集中用水流量(ll/s)工厂甲生产：生活：淋浴：（5）2.5一班工作10.72工厂乙生产：生活：淋浴：（4）2.5一班工作9.17工厂丙生产：生活：淋浴：（5）2.5一班工作8.24商业1（6）1.521.12商业2（7）1.524.44商业3（10）1.534.90学校（11）1.528.28医院（9）21.67政府（8）1.50.56总计139.102计算比流量ql值：比流量:ql===0.065L/（s·m）3计算节点流量，如下表：节点编号管段长度（m）管段配水长度（mm）管段沿线流量(ll/s)节点设计流量计算算(l/s)集中流量沿线流量供水流量节点流量123900.0001006.9-1006.921855.2927.630.1531.9931.9931853.21853.260.2365.665.641852.8926.430.119.1733.6342.805198099032.1818.9662.8281.7862158.42158.470.1521.12134.6155.7272395.61197.838.9324.4472.2896.7283198.81599.451.980.5671.4872.0493014.43014.497.971.67152.12153.79102776.41388.245.1234.980.69115.5911157478725.5828.2838.7867.06122428.81214.439.4781.5181.51131809.21809.258.8042.342.30142379.22379.277.32151947.61947.663.30162323.62323.675.52172081.61040.833.83182285.61142.837.14合计38153.426700867.78139.1867.781006.90由上表得核算流量平衡误差为：0，误差较小，可能是计算精确度误差，可直接将节点流量适当调整以达到流量平衡。4.按照节点流量平衡条件、依据供水经济性和安全可靠性初步分配各管段设计流量5.根据各管段设计流量确定管道直径：为了防止管网因为水锤现象出现事故，最大设计流速不超过2.5~3m/s；在输送浑浊的原水时，为了避免水中的浮游物质在水管内沉积，最低设计流速通常不得小于0.6m/s。在根据当地的技术经济条件，考虑管网的造价和经营管理等费用，采用经计流速来确定经济管径。（1）6.流量分配草图：（1）[1]=503.45（3）（4）（8）[1]=503.45（3）（4）（8）（10）（11）（12）（13）[1]=503.45[2]=574.91[3]=154.4[4]=137.2[5]=240[7]=140.48[8]=117.96[9]=38.02[10]=34.89[11]=50.9[12]=7.41[14]=10[15]=253.13[16]=100[17]=400[18]=18031.99240155.7296.7272.04153.79115.5967.0681.5142.3[6]=151.81[13]=50（4）（3）（4）（3）[18]=180[17]=400（2）[18]=180[17]=400（2）31.9942.865.631.9942.865.6[4][4]=137.2[3]=154.4[2]=574.91[13]=50[6]=151.8142.381.5167.06115.59153.7972.0496.72155.72240[16]=100[15]=253.13[14]=10[12]=7.41[11]=50.9[10]=34.89[9]=38.02[8]=117.96[7]=140.48[5[13]=50[6]=151.8142.381.5167.06115.59153.7972.0496.72155.72240[16]=100[15]=253.13[14]=10[12]=7.41[11]=50.9[10]=34.89[9]=38.02[8]=117.96[7]=140.48[5]=240（13）（12）（11）（10）（8）（9）（6）（7）（5）7进行水力计算设计，见管网平差表：环管S初分流量第一次平差第二次平差号段q(L/s)h(m)|sq|q(L/s)h(m)|sq|q(L/s)h(m)|sq|-1725.3-400-410.12-400.7-4.110.1-387.1-3.89.8-3196.9-154.4-4.730.4-172.6-5.934252.535.220.9Ⅰ1582.8253.135.321235.434.619.5252.535.220.9210.5574.913.56.0574.23.56.0587.83.66.20.167.5-1.969.6068.3△q=-0.7△q=13.6△q=0-18242.8-180-7.943.7-162.5-6.439.5-162.1-6.439.4-4196.9-137.2-3.727-119.7-2.823.6-119.3-2.823.5Ⅱ16246.91002.524.7114.43.228.21143.2283196.9154.44.730.4172.65.934159.4531.4-4.4125.8-0.1125.3-1122.3△q=17.5△q=0.4△q=4.1-1582.8-253.13-5.321-235-4.619.5-252.1-5.320.9-6229.3-151.81-5.334.8-138-4.431.6-142.3-4.632.6Ⅲ13768.9501.938.475.14.357.7683.652.3584.22404.820.22575.621.6253.55.421.3-3.9114.40.9130.4-0.9127.1△q=17△q=-3.5△q=3.5-16246.9-100-2.524.69-114-3.228.2-113.6-3.228-7254.5-140.48-535.75-131-4.433.3-130.2-4.333Ⅳ1410112101101.116.52.816718.43.4186.16229.3151.815.334.8137.94.431.6142.24.632.6-1.2196.3-0.4260.10.5279.7△q=3.1△q=0.8△q=-0.9-13768.9-50-1.938.4-75.1-4.357.7-68-3.652.3-91281.1-38.02-1.948.7-42.7-2.354.7-38-1.848.7Ⅴ1166950.91.734.142.91.228.746.51.4318339.9117.964.740.1109.94.137.4113.54.438.62.6161.3-1.3178.50.4170.6△q=-8.1△q=3.6△q=-1.2-1410112-10-1101.1-16.5-2.8166.8-18.4-3.4186.1-101180-34.89-1.441.2-38.3-1.745.2-39.4-1.846.5Ⅵ124128967.4122.7306046.616522.93.5119791281.138.021.948.742.72.354.7381.846.322.232514.419190.11476△q=-3.4△q=-1.1△q=-0.03环管S第三次平差号段q(L/s)h(m)|sq|-1725.3-387.1-3.89.8-3196.9-163.5-5.332Ⅰ1582.8248.65.120.6210.5587.83.66.2-0.4-18242.8-158-6.138.4-4196.9-115.2-2.622.7Ⅱ16246.9118.63.529.43196.9163.55.332.20.1-1582.8-248.6-5.120.6-6229.3-137.9-4.431.6Ⅲ13768.972.74.155.9584.22575.621.60.2-16246.9-118.6-3.529.3-7254.5-131.1-4.433.4Ⅳ141011217.533.1177.36229.3137.94.431.6-0.4-13768.9-72.7-4.155.9-91281.1-39.17-250.2Ⅴ1166945.31.430.38339.9112.34.338.2-0.4-1410112-17.53-3.1177.3-101180-39.4-1.846.5Ⅵ124128962.873.4118591281.139.17250.20.5由上表计算结果所示，各管闭合差已达许可值。下表为环状管网水力分析结果：管段或节点编号管段流量(L/SS)管段流速(m/ss)管段压降(m)节点水头(m地面标高(m)自由水压(m)12*503.451.30.5722.72587.81.43.666.82343.83163.51.35.363.62142.64115.20.92.657.31938.352571.35.663.22439.26137.91.04.458.32236.37131.11.114.454.719.535.28112.30.94.357.624.533.1939.170.6253.922.531.41039.40.561.850.32030.31145.30.61.453.32528.3122.870.43.451.92328.91372.70.94.148.520.5281417.530.23.115248.61.35.116118.60.93.517387.11.43.8181581.36.1五、消防校核：消防用水量的确定：总人口数估算：163798+350+300+280+20000+560+10000=195288人。所以校核时按同一时间火灾次数2次，一次灭火用水量40L/s进行核算。为力安全起见，两次消防流量分别加在最不利点及用水量最大的节点，即：分别在节点9，13处加40l/s集中流量。灭火处节点服务水头按低压消防考虑，即10m自由水压。计算中发现管段6，13的沿程损失过大不能满足10m自由水压要求，应将管径调整为500mm，400mm。流量初分配如下图所示。（1）=1006.9+80（1）=1006.9+80[[1]=543.4542.865.631.99[17]=437[18]=211.4（4）（2）（3）42.865.631.99[17]=437[18]=211.4（4）（2）（3）[4]=168.6[3[4]=168.6[3]=160