给水管网设计课程设计

给水管网课程设计给水工程的任务是向城镇居民、工矿企业、机关、学校、公共服务部门及各类保障城市发展和安全的用水个人和单位供应充足的水量和安全的水质，包括居民家庭生活和卫生用水、工矿企业生产和生活用水、冷却用水、机关和学校生活用水、城市道路喷洒用水、绿化浇灌用水、消防以及水体环境景观用水等等。（1）用水量计算（2）供水方案选择（3）管网定线（5）流量、管径的计算（6）泵站扬程与水塔高度的设计（7）管网设计校核给水工程必须满足各类用户或单位部门对水量、水质和水压对的需求。要求能用确定管网的布置形式，管线的选择，管径的选择，流量的分配及校核，确保管线的合理布置及使用。录1设计资料及任务............................................................11.1设计原始资料1.1.1地形地貌.......................................................11.1.2气象资料.......................................................11.1.3工程水文地质情况...............................................11.1.4图纸资料.......................................................11.1.5用水资料.......................................................11.2设计任务.............................................................22设计说明书2.1设计方案的流程及考虑细则2.1.1管网及输水管的定线.............................................22.1.2输水管径的确定.................................................22.1.3管网管径平差计算...............................................22.1.4节点水压计算...................................................32.1.5管网消防校核计算...............................................33设计计算书3.1设计用水量计算3.1.1最高日设计用水量...............................................33.2.1选定水源及位置和净水厂位置.....................................43.2.2选定供水系统方案...............................................43.3.管网定线............................................................43.4设计用水量变化规律的确定.............................................43.5泵站供水流量设计.....................................................53.5.1供水设计原则...................................................53.5.2具体要求.......................................................53.5.3二级供水.......................................................53.5.4根据用水量变化曲线确定清水池和水塔的容积.......................64.1管段布线，并确定节点和管道编号4.1.1节点设计流量分配计算...........................................74.1.2节点设计相关计算...............................................84.1.3节点设计流量计算...............................................94.1.4给水管网设计数据计算...........................................94.1.5平差计算......................................................104.1.6设计工况水力分析计算结果......................................114.1.7二级泵站流量、扬程及水塔高度设计..............................114.2消防工况校核4.2.1设计工况水力分析计算结果......................................124.2.2设计工况水力分析计算结果......................................13参考文献附图地势较平坦，地形标高如图。风向：以东北风为主导风向；（1）青阳镇位于苏北地区，城镇设计居住人口为2.2万,给水普及率100%;该城镇最高日用水量变化曲线见图1。75分02468（1）设计房屋卫生设备标准为室内有卫生设备但无淋浴设备，城市建筑按六层考虑。（3）该城镇各企业单位最高集中用水量为：甲企业：2400米3/日；乙企业：3800米3/日；丙企业：2400米3/日；11.2设计任务输水管径的确定；(1)输水管定线根据设计区域情况，在充分考虑到输水安全性和可能性的基础上，应尽量减少工程造价，少占农田，同时尽可能避免穿越人工或天然障碍。(2)城市配水系统定线因本设计确定的计算管线仅为此配水系统的主干线，所以干线位置应用尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，并在适当间距要设置连接管成环网。设计用水量的确定:居住区生活用水量确定、工业企业用水量Q、消防用水量Q、未预见水量Q及管网漏水量Q。r根据给水工程性质确定输水管根数和是否设置连通管，由最高日最高时用水量确定输水管及连通管管径。(1)沿线流量计算(2)节点流量计算(3)Q+∑q=0lij(4)管径的确定(5)2压力控制点）推算各节点水压和自由水压。2.1.5管网消防校核计算制点；若两处则为一处应放在离二泵站较远或较近大用户和工业企业用水量大的地方，消防校核的方法是在高日高时基础上在确定的着火点上增加一次消防水量，采用简化法在图上直接进行平差计算，若二泵站水厂水压变化太大应考虑调整个别管径。=200*22000/1000(m3/d)1111——居住区人口数，capN1QqN//m3/d111(2)工业生产用水量表1）123QQQQ240380240860m3/d2甲乙丙(3)浇洒道路和绿化用水量:占以上两项之和的5%；QQQ)5%(44008600)md31Q0.20(QQQ)m/d34123(5)消防用水量Qqfq查附表3得，消防用水量定额为15L/，同时火灾次数为1，则消防用水量为sQqf15115L/s53(6)最高日设计用水量QQQQQmdd2343.2.1选定水源及位置和净水厂位置水源选在河流上游，以保证水质、管网中水流流向整体与河流流向一致，净水厂选在水源附近，水塔暂定在地势高处，以利用地势高度。例尺1：20000布置原则：干管整体将城镇用水量各用水户包含，集中流量用水处应布置干管，把甲厂、乙厂、丙厂分别等效为为集中用水的节点，干管之间的其他用户用水以连接管连接。(1)《室外给水设计规范》规定，城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市分析确定；在缺乏实际用水资料的情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.3~1.6，日变化系数宜采用1.1~1.5，个别小城镇可适当加大。1）用水时变化系数：按整个系统考虑：时变化系数：K246/1001.44h最高日用水量变化曲线如下：图22)QKQ/241.4416380/24928.8mhhhd4(2)工业企业内工作人员的生活用水时变化系数为2.5~3.0水1小时确定变化系数；3.5.1供水设计原则（1）供水管网设计流量等于最高日最高时设计用水量；KQ1.4416380273L/sh86.4——设计供水总流量（L/s）86.4shQs（2）多水源给水系统，一般不需要在管网中设置水塔或高位水池进行水量调节；（3）单水源给水系统，可以考虑不设水塔（或高位水池）或者设置水塔（或高位水池）两种方案。当不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为最高时用水量；当设置水塔或高位水池，应设计泵站供水曲线。（3）供水泵站、水塔或高位水池设计流量：最高日已求得用水量为16380m3/d16380×6.0%×1000/3600=273(L/s)；16380×（6%-4.91%）×1000/3600=49.595(L/s)水塔或高位水池的最大进水流量（21-2216380×（4.91%-4.0%）×1000/3600=41.405(L/s)（1）调节池容积计算Wmax(QQ)min(QQ)(m3)1212512表2）量--﹚﹚﹚﹚ΣΣ））12663456078955350533WWWWW=m31234W3W311W3W322W33331——安全贮备水量(m)。=（WWW=293.27mW3W3644123城镇居住区的室外消防用水量可查下表6表3）水塔设计有效容积为：WWW1式中——水塔调节容积（m);3W11W3W3d658.3m312(1)用水流量分配为进行给水管网的细部设计，必须将总流量分配到系统中去，也就是将最高日用水流量分配到每条管段和各个节点上去。比流量：为简化计算而将除去大用户集中流量以外的用水量均匀地分配在全部有效干管长度上，由此计算出的单位长度干管承担的供水量。4）节点流量：从沿线流量计算得出的并且假设是在节点集中流出的流量。按照水力等效的原则，将沿线流量一分为二，分别加在管段两端的节点上；集中流量可以直接加在所处的节点上；供水泵站或水塔的供水流量也应从节点处进入管网系统。1)配水管网应根据用户要求合理分布于全供水区。在满足用户对水量、水压的要求原则下，尽可能缩短配水管线总长度，一般布置成环网状。2)干管的位置，尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，以减少配水支管的数量。3)配水干管之间应在适当间距处设置连接管，以形成管网。(3)管网定线取决于城市平面布置，供水区地形，水源位置，街区和大工业集中用水等。考虑到城市发展，管网布置成环状网。该城市给水管网的主要供水方向拟定为自北向南供水。为满足用户供水要求其定线满足：干管的间距一般采用500-1000m，两干管的连7接间距为800-1000m。允许有个别管段不符合上叙规则。其管网布置图见图1：给水管网平面图。干管均匀分配，故按长度流量法来计算沿线流量和节点流量。(4)比流量的计算：管段2-3、3-4、、6-7、2-6、10-11为单侧配水，其计算长度按实际长度的一半计入。其余均为双侧配水管段，均按实际长度计入。比流量qhll式中：q——比流量（L/s.misii（6）节点流量计算管网中节点2、6、10处有集中流量分别为：甲企业2400m/d；乙企业3800m/d；丙33企业2400m/d；3表4）00（2）水塔设计供水流量为q27322350L/s（3）配水长度之和l=16186(m)mi8表5）1203450678904.1.4给水管网设计数据计算根据以上几点原则，结合地形特点，管网定线环网共4个，从节点2到清水池节点1处采用并行管进行输水。节点设计流量由上表可知。观察管网图形，可以看出，有一条供水方向，一条从清水池节点1出发，经过管段2、3、4、通向水塔节点5。管段流量、管））表7）1123497为满足水力分析前提条件，将管段1-2暂时删除，其管段流量并到节点2上得=-175.01(L/s)。假定节点10为控制点，其节点水头等于服务水头，即=78.25m。H表8环号号s））））1ΔΔ2)Δ3ΔΔ)4ΔΔ（注：假设水流方向与管网模型图中流向一致，上述结果中负号表示实际流向与假设方向经平差后，各环闭合差精度都<1.0m。4.1.6设计工况水力分析计算结果表9））表123456—79比较节点水头与服务水头，所有节点的用水压力都得到满足，所以节点10是真正的控制点。4.1.7二级泵站流量、扬程及水塔高度设计4.91%（1）泵站设计供水流量q2731（2）水塔设计供水流量为q27322350L/ss5（3）控制点到二级泵站的水头损失h=58.82－47=11.82mq()l1.852D2p211.8524.87为了选泵，估计泵站内部水头损失，一般水泵吸压水管道设计流速为1.2~2.0m/s，局部阻力系数按5.0~8.02229.81Q223.412111.705(L/S),取112L/sp查水泵样本，选取10Sh-6型水泵3台，2用一备。Tj4.2消防工况校核jj4.2.1设计工况水力分析计算结果城镇居住区的室外消防用水量可查下表:考虑1次处火灾，消防流量分别加在控制点10上，加上15（L/s)的集中流量。清水池与水塔的供水流量各加15（L/s)表）12341234569-74.2.2设计工况水力分析计算结果表