取水课程设计计算书

课程设计设计题目：某市经济开发小区取水管网设计学生姓名：邹茜指导教师：刘晶茹专业名称：取水工程所在学院：海洋与土木工程学院2011年12月任务书一、设计任务1、 确定某经济开发小区取水构筑物和净水厂位置，进行小区给水管网规划设计。2、 进行管网平差。3、 编写设计、计算说明书。二、设计资料1、 等高线距为1m。水源位于西北方向。2、 人口及房屋层数：区号人数房屋层数I9万5n7万43、各区的卫生设备情况:区号卫生设备情况I室内有给排水设备，并有浴室设备n室内有给排水设备，并有集中热水供应4、使用城市管网的工厂：（1）A厂：生产日用水量：4800m3/d工人数：第一班1600人；第二班1200人；第三班1200人；其中在热车间工作的人数占全部工人的15%。淋浴情况：车间特征淋浴工人数（占全班工人的％）不太脏污身体车间50非常脏身体车间20（2）B厂：生产日用水量：5800m3/d工人数：第一班1600人；第二班1200人；第三班1200人；其中在热车间工作的人数占全部工人的15%。淋浴情况：车间特征淋浴工人数（占全班工人的％）不太脏污身体车间50非常脏身体车间405、 火车站用水量850吨/天6、 城市位于我国东北地区，冰冻线深度1.0m。7、 用水量逐时变化情况：时间ABCDEFG0-11.041.101.503.002.141.851.171-20.950.761.503.202.061.721.182-30.950.901.502.502.031.381.18

3-41.201.101.502.602.121.191.794-51.651.300.503.503.081.642.825-63.113.913.504.103.454.144.486-76.846.614.504.505.506.386.147-86.845.845.504.905.006.696.388-96.217.046.254.905.406.355.869-106.126.696.255.005.306.105.7510-115.587.176.254.904.955.875.4411-125.487.316.254.704.455.264.9812-134.976.625.004.404.215.355.2813-144.815.235.604.104.255.164.6514-154.113.695.504.103.804.154.4615-164.184.766.004.403.314.355.1816-174.524.246.004.303.804.654.6117-184.935.995.504.104.054.445.5818-195.146.975.004.504.404.195.6919-205.665.664.504.005.704.655.3820-215.803.054.504.506.304.974.5421-224.912.013.004.806.804.213.5522-233.051.423.004.604.702.962.2523-241.050.791.503.302.552.111.568、敷设地区的土壤资料土壤名称厚度亚砂土5.0m指导书一、目的1、 进一步理解和消化课堂知识；2、 掌握给水管网规划设计和施工图设计的基本步骤和方法，学会使用手册，初步熟悉规范；3、 培养解决实际的综合能力，训练基本技能。二、 要求1、 认真细致、刻苦。2、 先熟悉规范，然后开始设计，进行中参考手册，关键时查规范。3、 图纸图幅为A4号，符号准确，图面清洁。4、 计算准确。5、 说明字迹工整，论证充分，条理清晰。字数2000字以上。三、 设计步骤1、 熟悉《室外给水设计规范》2、 熟读理解任务指导书3、 计算各街坊用水量和小区总用水量4、 确定取水构筑物和净水厂位置5、 确定供水方式6、 进行管网布置，绘制管网草图7、 进行管网平差8、 绘制给水管网规划图9、 编写设计、计算说明书四、说明书格式刖言第一章概论第一节某市经济开发小区概况第二节设计内容和依据第三节设计方案概述第二章用水量第一节街坊用水量第二节集中用水量第三节总用水量和用水量分布第三章方案要论证第一节取水构筑物位置第二节净水厂位置第三节供水方式第四节管网定线第四章管网平差第一节管段流量分配第二节平差过程第三节平差结果（可绘简图）第五章附属构筑物（支状计算管段）第六章设计体会五、时间进度本课程设计为一周，进度安排如下表星期一二三四五六日完成步骤1~34~67891011六、参考资料1、 室外给水设计规范，GBJ13-862、 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第一章概论1.1某市经济开发小区概论小区地势由东南方至西北方向逐渐升高，水源在西北方向。小区分1、11两个区域，其中I区郁万人，房屋层数为5层，室内有给排水设备，并有淋浴设备。II区荀万人，房屋层数为4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4800m3/d，B厂位于小区正南方，生产日用水量为5800m3/d。小区有一火车站，位于小区西北方向，用水量为850吨/天。小区敷设地区土壤为亚砂土，厚度为5.0m，冰冻线深度为1.0m。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（%）0~11.508~96.2516~176.001~21.509~106.2517~185.502~31.5010~116.2518~195.003~41.5011~126.2519~204.504~50.5012~135.0020~214.505~63.5013~145.6021~223.006~74.5014~155.5022~233.007~85.5015~166.0023~241.501.2设计内容和依据1.2.1设计内容：确定小区取水构筑物和净水厂位置，进行小区给水管网规划设计;1.2.2.设计依据：室外给水设计规范，GBJ13—86；给水排水设计手册，室外给水分册，建筑工业出版社给水工程，建筑工业出版社给水排水制图标准，GBJ-106-871.3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:水源一一京姑a水源一一京姑a冲水L—►二扳站一►麻找曾网—*■用户第二章用水量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：Q1=qNf(ma/d)式中q——最高日生活用水量定额，ma/(d•人)；n——设计年限内计划人口数；f——自来水普及率，％。对I区，用水定额q取150L/cap・d,N=9万人，f=1Q1I=0.15X90000X1=13500ma/d对第II区，用水定额q取200L/cap・d，N=7万人，f=1Q1II=0.20X70000X1=14000ma/dQ=Q1I+Q1II=13500+14000=27500ma/d2.2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4800ma/d，工厂B生产日用水量为5800ma/d。小区火车站日用水量为850ma/d。故小区集中用水量为:Q=4800+5800+850=11450ma/d=1a2.52L/s2.a总用水量和用水量分布2.8.1工业企业用水量计算小区工业生产中工作人员用水量为：A厂：生产日用水量4800ma/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15%。车间用水：高温车间35L/(cap-d)；一般车间25L/(cap-d)第一班：1600(1-15%)X25+1600X15%X35=42.4m3第二班：1200(1-15%)X25+1200X15%X35=31.8m3第三班：1200(1-15%)X25+1200X15%X35=31.8m3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：1600X50%X40+1600X20%X60=51.2m3第二班：1200X50%X40+1200X20%X60=38.4m3第三班：1200X50%X40+1200X20%X60=38.4m3Q=42.4+31.8+31.8+51.2+38.3+38.4=234m3AB厂：生产日用水量5800m3/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15%。车间用水：高温车间35L/(cap•d)；一般车间25L/(cap•d))第一班：1600(1-15%)X25+1600X15%X35=42.4m3第二班：1200(1-15%)X25+1200X15%X35=31.8m3第三班：1200(1-15%)X25+1200X15%X35=31.8m3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：1600X50%X40+1600X40%X60=70.4m3第二班：1200X50%X40+1200X40%X60=52.8m3第三班：1200X50%X40+1200X40%X60=52.8m3QB=42.4+31.8+31.8+70.4+52.8+52.8=282m32.3.2公共建筑用水量

火车站:Q火=850m3/d2.3.3总的用水量Q总=27500+4800+5800+234+282+850=39466m3/d=456.78L/s浇洒道路和绿化用水量暂忽略不计，取未预见水量为20%,其中包含消防水量，则Qd=(1+20%)XQ总=47359.2m3/d。最高日最高时设计流量：Qh=Kh盘(L/s)其中时变化系数K=竺£=1.63h4.17Q=45678xL63=861.7L/sh86.4最高日平均时设计流量Q,=_^=45678=528.7L/;h86.4 86.4 /s2.3.3用水量业此a出直—业此a出直—匚丘二瀚瀚2l22 24 ||.|| |f母0 10IL12 13-L4LbJI.：•I|ElIF第三章方案论证3.1取水构筑物的位置小区水源为西北方的水库，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，采用河流式取水构筑物，直接从河岸边取水。水塔建在城区南部高地处，调节二级泵站供水量与用水量之间的差额。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。厂址选择应在工程地质较好的地方。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。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。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。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岸边，水厂位置地面标高较低。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：⑴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。⑵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。⑶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。⑷管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压。⑸力求最短距离敷设管线，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，干管延伸方向采用由东南向西北循环水流方向，沿城市干管布置两条干管并连接成网。第四章管网平差4.1管段流量分配比流量管网总长为：L=4250.6m。则比流量为：q=°_Zq=45678-132.52=0.08L/s•msL 4250.6沿线流量沿线流量用下式计算:qjqs•1式中：q】一沿线流量；q—比流量；1—管段长度。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。4.1.1沿线流量计算管段管段长度(m)沿线流量(L/s)管段管段长度(m)沿线流量(L/s)1~2208.522.105~8311.633.032~382.68.7566~9314.733.363~4205.421.777~10365.138.701~5292.831.048~9187.319.853~6208.222.079~10235.324.944~7217.523.068~11232.524.655~6190.620.2010~12217.323.036~7265.828.1711~12715.475.834.1.2.节点流量计算节点节点流量(L/s)节点节点流量(L/s)126.57744.97215.43838.76326.30939.08422.411043.34542.141150.24651.901249.434.2管网平差管段流量分配完以后，即可进行管网平差。平差步骤如下。⑴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。⑵分别用以下公式'=a-q2和h=a-1-q2计算出水力坡度i和水头损失h。⑶用公式sq=h/q求出sq值。求校正流量。校正流量用下式计算。_乙q△q=—"sq⑸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sq值。⑹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。

环状网平差计算 表4—1环号管段管长管径初步分配流量第一次校正q（L/s）1000ihsqq1000ihsqI1〜2208.5500-290.96-1.250.004-297.86.29-1.310.0042〜382.6500-275.41.97-0.160.001-282.32.07-0.170.0013〜6208.2400-169.32.02-0.420.002-176.22.19-0.460.0035〜6190.645055.671.10.210.00448.81.10.210.0041〜5292.8400244.9711.13.260.013238.14.611.350.0061.6340.113-0.380.018校正流量：-6.87II3〜4205.4350-1081.45-0.30.003-1112-0.410.0043〜6208.240086.30.530.1090.00183.280.490.1020.0016〜7265.835043.685.781.5350.03540.484.291.140.0284〜7217.5300-92.641.98-0.430.005-89.625.52-1.20.0130.9170.121-0.370.046校正流量：-3.02III5〜6190.6400-110.737.8-7.210.065-103.132.2-6.140.066〜9314.7400-100.64.84-1.520.015-92.994.17-1.310.0145〜8311.6400146.65.11.590.011154.215.681.770.0118〜9187.320047.823.34.3660.09155.4130.15.6340.102-2.770.182-0.050.187校正流量：7.61IV6〜7265.8250-71.515.5-4.110.058-76.2317.6-4.670.0617〜10365.1300-85.131.69-0.620.007-89.862.02-0.740.0086〜9314.7300100.64.911.5440.01595.874.491.4130.0159〜10235.3300109.3218.44.320.04104.5917.54.120.0391.1340.120.1260.124校正流量：-4.73V8〜9187.3200-47.823.3-4.370.091-32.7210.5-1.960.069〜10235.3300-109.30.89-0.210.002-94.220.89-0.210.00210〜12217.3350-151.110.9-2.360.016-1369.2-20.0158〜11232.5300601.750.4070.00775.087.11.650.02211〜12715.420010.241.080.7720.07517.662.932.0950.119-5.760.191-0.430.218校正流量：15.08闭合差小于1m。

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：£h=—h—h—h—h—h—h+h+h+h+h1-2 2—3 3—4 4—7 7—10 10—12 11—12 8—11 5—8 1—5=-1.31-0.17—0.41—1.2—0.74—2.0+2.095+1.65+1.77+1.35=0.935m<1m满足要求。5C.P411—omET卜杉□In3^.0838.763己□lTIsm厂?，2 乙5-.勺WLQ-^^4.973^.0838.763己□lTIsm厂?，2 乙5-.勺WLQ-^^4.974q4U.^S-'lU15.43P门一-俱君=同：暨，.，.第五章附属构筑物清水池的作用是调节泵站供水量和用水量之间的流量差额。清水池结构清水池采用钢筋混凝土水池独立结构。清水池容积由于该小区供水不需要水塔，因此，清水池调节容积为