1、给排水课程设计第一章 前言1设计任务江西某县给水管网系统扩大初步设计2 设计资料2.1城市概述该县位于江西中部，整个县城区地势相对平坦，稍有起伏，其中东北角有一块高地（比其他地位高5m左右），县城南临自西向东流向的沙河。自改革开放以来，工农业生产及县城建设迅猛发展，县区内建筑层数最高为六层，规划人口为5万人。该区以地表水为水源，自来水厂建在上游（如图示）向整个县城供水。绿地面积占城区面积的30%，每日下午15:0017:00浇洒一次。道路总面积占城区面积的20%，每日上午7:009:00，和15:0017:00各浇洒二小时。（绿化面积用水定额用1.0L/(d.m2)，浇洒道路用水定额用2.0L
2、/(d.m2)）。 2.2用水资料2.2.1、居民生活用水变化曲线经统计获得的生活用水量变化规律如下表示：时段0112233445566778用水百分数(%)1.150.091.001.151.53.816.616.04时段89910101111121213131414151516用水百分数(%)6.646.516.887.116.825.234.214.75时段16171718181919202021212222232324用水百分数(%)4.345.796.075.563.162.221.640.91 2.2.2 、公共建筑、生产企业等集中用水量编号单位名称班制及时间（h）每班职工人数每班
3、沐浴人数生产用水量m3/d一般车间高温车间一般车间高温车间1县中学8181002水泥厂08,816,1624100200502002003无线电厂816,16243002001004县政府8181005食品服务站614,1422100100501006006印刷厂816,1624507浴室1523508电厂08,816,162450100301005009农机厂81815010造纸厂08,816,1624300200200200300011化肥厂08,816,16241001005010030012针织厂08,816,162430010030013阀门厂816,1624200100100100
4、30014工业局8188015人民医院08,816,162420016党校81810017电影院15233018育才小学8185019百货商场92210020县宾馆08,816,162420021农贸市场62012022油脂化工厂08,816,1624200300100300200023公园62315024刀具厂816,16241001505015020025淀粉厂08,816,162410015050150200说明：（1）企业职工沐浴用水按下班后1小时均匀使用；（2）该设计中用水普及率为100%； （3）该设计中经济因素f为0.8；（4）城市规划图比例为1:1000（道路的比例为1：200
5、0）。2.2.3、设计内容水量计算；管网定线与平面布置；水力计算；制图与设计说明；水泵初步选型与调度方案设计。2.2.4、参考资料给水排水手册设计第三册城镇给水给水排水设计手册第一册常用资料给水排水设计手册第十册器材与装置给水排水设计手册第十一册常用设备室外给水设计规范GB50013-2006建筑设计防火规范GB50016-2006水源工程与管道系统设计计算给水排水管网系统（第二版）第二章 设计计算书1设计计算1.1最高日设计用水量（1）城市最高日居民生活用水量 ：该县为江西中小城市，城市分区为一区，查给水工程（第四版教材）522页附表1（b），取最高日用水定额为180L/capd。则最高日综
6、合生活用水量：Q1=qNf=1805104=0.9107 L/d=0.9104 m3/d（2）工业企业生产用水量：由设计资料公共建筑、生产企业等集中用水量计算得Q2=9180m3/d（3）工业企业职工的生活用水和淋浴用水量：由给水排水手册设计第三册城镇给水得，高温车间设计用水量取60 L/cap班，一般车间设计用水量取40 L/cap班；工业企业内工作人员淋浴时间按工业企业设计卫生标准，一般车间采用每人每班25L,高温车间采用每人每班35L。结合设计资料公共建筑、生产企业等集中用水量计算得Q3=588.6 m3/d（4）浇洒道路和绿化用水量：整个县城设计面积为256104 m2,道路总面积占城
7、区面积的20%，则Q4=25610430%1+2.0256500020%=1792103 L/d=1792 m3/d（5）未预见水量和管网漏失水量：由给水排水手册设计第三册城镇给水得，未预见用水量取居民生活用水量、工业企业职工用水量、工业企业职工沐浴用水量、生产用水量及市政用水量总和的20，即：Q5=0.20（0.9104+9180+588.6+1792）=4112.12m3/d（6）最高日设计用水量：Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=24672.72m3/d ，取Qd=25000 m3/d1.2最高日各小时用水量计算见下表（流量单位均为m3/h）：1.3最高日各小时用水量曲线曲线如下：则最
8、高日最大用水量在1415时段，为1565.658 m3/h，时变化系数为：Kh=24X6.34/100=1.52一级泵站全天运转，流量为最高日用水量的4.17%；二级泵站分两级供水：从6时到20时，一组泵站运转，流量为最高日用水量的5.0%；其余时间的水泵流量为最高日用水量的3%。一天泵站总供水量等于最高日供水量。1.4消防用水量计算：查给水工程（第四版教材）523页附表3，该县同一时间的火灾次数为2次，一次灭火用水量为25L/S，消防历时2小时；共：23600252=360000L=360m32调节构筑物容积、个数、尺寸的计算由最大日用水量变化曲线绘制“清水池和水塔调节容积计算表”（见下表）
9、。2.1清水池清水池调节容积W1=11.66%25000=2915 m3消防储水量W2 参考课程设计资料，由于该县规划人口5万得在同一时间内的火灾次数为2次，一次灭火用水量25L/s,按2h火灾延续时间计算。W2=2523.62=360（m3）。水厂自用水 W3=5%25000=1250 m3安全储水量W4=1/6(W1+W2+W3)=554.1 m3则清水池的有效容积W=W1+W2+W3+W4=5279.2m3取清水池5400 m3 ，设两个水池，2700 m3一个，有效水深5m，直径26.2m，其中消防水深0.67m2.2水塔容积和尺寸的计算：调节容积的计算：W1=4.83%25000=1
10、207.5 m3消防贮水量的计算（按10min计算）：W2=2523.6/6=30 m3总容积计算：W=W1+W2=1237.5 m3由于总容积相对比较大,故而可不设水塔,在有必要的情况下也可以。3管网设计3.1方案一3.1.1、管网定线：管网采用环状管网，在平面上确定管线测量出的管线长度并进行节点编号。具体平面图定线如下：具体节点、管段编号如下：3.1.2、比流量,沿线流量和节点流量的计算：最高日最大时用水量：Q=1565.658m3/h=435L/s最大时工业集中流量：q=329.75L/s管段配水总长：L=8508m12管段无沿线流量，59,1314管段为单侧供水。比流量：qs=（Q-q
11、）/ L=（435-329.75）/8537=0.012370709L/(sm)比流量与管段长度及配水系数相乘得出该管段的沿线流量。管段沿线流量计算（见下表）；最高日最高时管段沿线流量计算表比流量qs=0.012370709管段管段配水长度（m）管段沿线流量（L/s）12263.8023551.26.81873480124362.84.48809322536246.63.05061683927240.82.97886672748235.82.91701318256365.84.52520535267559.66.922648756783694.56479162159931.25.7598021
12、1610918.211.358785711897.411.10147426812878.610.86890493910312.63.86708363310116528.0657022681112345.24.2703687471013390.24.8270506521114394.64.88148177113146443.983368298合计9295.6105.2499922最高日最高时节点流量计算表节点设计流量计算（L/s）节点编号集中流量沿线流量供水流量节点流量100022.13687.14284737739.27964738304.9346758244.9346758242.77783
13、.70255320436.4803532505.14250373144.6258037366.944512.9286279819.8731279879.140212.7838906821.9240906884.76589.17535486513.9411548795.9524.81344287220.765442871035.940414.0593107849.99971078119.470414.1595135223.629913521236.09387.56983683743.66363684132.64474.40520947537.04990948143.68064.432425035
14、38.11302504合计119.547105.2501922434.28049223.1.3、管段流量初始分配：为保证安全供水，二级泵站至给水区的输水管均采用两根。根据管网布置和用水情况，假定各管段的流向，按环状管网流量分配原则和方法进行流量预分配。管段设计流量分配应遵循下列原则：从一个或多个水源出发进行管段设计流量分配，使供水流量沿较短的距离输送到整个管网的所有节点上，这一原则体现了供水的目的性；在遇到要向两个或两个以上方向分配设计流量时，要想主要供水方向分配较多的流量，向次要供水方向分配较少的流量，特别注意不能出现你流向，之而已原则体现供水的经济性。应该确定两条或两条以上平行的主要共水方
15、向，如从供水泵站至水塔或主要用水区域等，并且应在个平行供水方向上分配相近的较大流量，垂直与主要供水方向的管段也要分配一定的流量，使得主要供水方向上的管段损坏时，流量可通过这些管段绕到通过，这一原则体现供水的可靠性。根据管网布置情况、用水情况和分配原则，假定个管段流向，进行分配。分配数据如下：管段管段初分配流量（L/s）界限流量（L/s）管径(mm)管段112434.2804403.880772700管段223180.2486167.631198500管段32464.085259.599236300管段436135.3139125.841927450管段527150.667140.1203145
16、0管段64827.604825.672464200管段75660.391256.163816300管段8673027.9250管段9782018.6200管段105915.765414.661822200管段1161085.049679.096128350管段1271178.742973.230897350管段1381233.663631.307148250管段1491054.65100管段151011109.3150管段161112109.3150管段17101340.049937.246407250管段18111435.11332.65509250管段19131432.791003.1.4
17、、管网平差与校核：3.1.4.1、最高日最大时管段流量分配平差平差数据见下表：管网表 - 节点 标高 需水量 总水头 压力 节点ID m LPS m m 连接点 2 72.7539.28118.0145.26连接点 3 75.144.93116.5841.48连接点 4 71.736.4116.3644.66连接点 5 78.744.63114.3735.67连接点 6 75.519.87115.9540.45连接点 7 72.821.92117.2644.46连接点 8 71.913.94115.8143.91连接点 9 80.520.77111.631.1连接点 10 79.550112.
18、8533.35连接点 11 7423.63114.2940.29连接点 12 72.7543.66112.8340.08连接点 13 80.637.05111.4330.83连接点 14 75.138.11112.4537.35水库 15 73-434.2730管网表 - 管段 长度 直径 流量 流速 单位水头损失 管段ID m mm LPS m/s m/km 管道 2 551.2500180.620.922.59管道 3 362.830063.80.94.54管道 4 246.6450135.690.852.55管道 5 240.8450150.510.953.09管道 6 235.8250
19、27.390.562.31管道 7 365.830062.080.884.32管道 8 559.6250-27.660.562.35管道 9 36920020.290.653.93管道 10 931.220017.450.562.97管道 11 918.235081.390.853.37管道 12 897.435080.630.843.31管道 13 878.625033.740.693.4管道 14 312.6100-3.310.424.01管道 15 652150-6.970.392.2管道 16 345.21509.920.564.23管道 17 390.225035.050.713.6
20、4管道 18 394.625040.110.824.68管道 19 644100-20.251.57水泵 20 #N/A #N/A 434.20-45.01注意：此表是 平差最后的结果，它是由于管段（6）千米水损过大，所以增加管径50mm，3.1.4.2、消防校核室外消防水量50L/s，在节点4和节点11处同时发生火灾，各占水量255L/s。消防时，需向管网供应总流量为434.3+225=484.3L/s。经校核后的数据如下：管网表 - 节点 标高 需水量 总水头 压力 节点ID m LPS m m 连接点 2 72.7539.28116.1943.44连接点 3 75.144.93114.7
21、539.65连接点 4 71.761.4115.3343.63连接点 5 78.744.63112.5333.83连接点 6 75.519.87114.1138.61连接点 7 72.821.92115.2842.48连接点 8 71.913.94114.5242.62连接点 9 80.520.77109.7829.28连接点 10 79.550111.0731.57连接点 11 7448.63112.7238.72连接点 12 72.7543.66111.4338.68连接点 13 80.637.05109.6629.06连接点 14 75.138.11110.8635.76水库 15 73
22、-484.2730管网表 - 管段 长度 直径 流量 流速 单位水头损失 管段ID m mm LPS m/s m/km 管道 2 551.2500181.570.922.62管道 3 362.840095.440.762.36管道 4 246.6450136.640.862.58管道 5 240.8450167.921.063.79管道 6 235.825034.030.693.45管道 7 365.830062.030.884.31管道 8 559.6250-25.960.532.09管道 9 36920014.30.462.05管道 10 931.220017.40.552.95管道 11
23、 918.235080.70.843.31管道 12 897.4400105.730.842.85管道 13 878.625034.40.73.52管道 14 312.6100-3.360.434.11管道 15 652150-7.520.432.53管道 16 345.21509.270.523.73管道 17 390.225034.860.713.61管道 18 394.625040.310.824.72管道 19 644100-2.190.281.86水泵 20 #N/A #N/A 484.20-43.19注意：此表是消防校核最后的结果，虽然着火点的自由水头都满足10m的消防水头，但由于
24、管段3的千米水损过大，所以管段3管径加大了100mm。 3.1.4.3、事故时校核：设管段2损坏需关闭维修，并按事故是流量降落比R=70%及设计水压进行核算，事故时管网各节点可按最高时各节点的70%计算。数据如下：管网表 - 节点 标高 基本需水量 需水量 总水头 压力 节点ID m LPS LPS m m 连接点 2 72.7527.4957527.5127.9955.24连接点 3 75.131.4542731.45124.6749.57连接点 4 71.725.5362525.54127.6755.97连接点 5 78.731.2380631.24123.9245.22连接点 6 75.513.9111913.91124.7149.21连接点 7 72.815.3468615.35127.0954.29连接点 8 71.99.7588089.76127.0155.11连接点 9 80.514.5358114.54122.6642.16连接点 10 79.534.999835123.7644.26连接点 11 7416.5409416.541
