城市给水管网设计说明文档格式.docx
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时间
占最高日用水量(%)
0~1
1.04
8~9
6.21
16~17
4.52
1~2
0.95
9~10
6.12
17~18
4.93
2~3
1.2
10~11
5.58
18~19
5.14
3~4
1.65
11~12
5.48
19~20
5.66
4~5
3.41
12~13
4.97
20~21
5.8
5~6
6.84
13~14
4.81
21~22
4.91
6~7
14~15
4.11
22~23
3.05
7~8
15~16
4.18
23~24
(3)给水系统选择
由于工业企业用水对水质无特殊要求,故采用统一给水系统,由于水塔调节容积过大,
故不设水塔,若考虑到设计区的现状及保证供水的安全可靠,采用环状网。
(4)用水情况
供水水质要求符合生活饮用水要求。
居住区综合生活用水定额取160L/cap*d,最高日用水量29000m3,其中综合生活用水量13760m'
/d,工业用水量7036m3/d,浇洒道路和绿地用水为2600m3
(5)工程内容
1清水池
为调节水厂供水量与城市用水量之间的差额,故设置清水池,调节容积
3
5700m,考虑到供水安全,为便于清洗和检修时不间断供水,设两个清水池,
尺寸(m):
30mx30mx4.8m,数量两个,截面为方形。
有效深度4.5m,安全超
高0.3m。
2泵站内设置水泵
3主要设备及器材,管材及接口:
观望中所有管网采用球墨铸铁管,接口采用
法兰接口,三通、四通、大小头、90°
弯管均为铸铁,每个节点处设置检修
阀门,采用D371H对夹式蝶阀,消火栓每100m设置一个,采用型号SA100-1.6。
(6)参考资料
1.给水排水设计手册第三册《城镇给水》
2.给水排水设计手册第一册《常用资料》。
3.给水排水设计手册第十一册《常用设备》
4.给水排水设计手册第十册《器材与装置》
5.《室外给水设计规范》GB50013-2006
6.《建筑设计防火规范》GB50016—2006
7.《水源工程与管道系统设计计算》
8.《给水工程》(第四版)教材
9.《给水排水计算机应用》教材
1、设计计算
2.1用水量计算
(1).最高日综合生活用水
根据该地区及人口规模和经济状况,该县为中小城市,城市分为二区。
查《给水工程》522页附表1(6),最高日用水定额为160L/cap.d,
则最高日综合生活用水量:
Q1=qN=8.6x104x160x10-3=13760m3/d
城帀工业企业甲,生产用水量3200m3/d;
企业乙,生产用水量3200m3/d。
企业甲3班倒,冷
车间3000人/d,热车间2400人/d,淋浴1600人/班。
企业乙2班倒,冷车间1600人/d,热车间1400人/d,淋浴1500人/班。
生活用水,冷车间采用每人每班25L,热车间采用每人每班
35L;
淋浴用水,冷车间采用没人没办40L,热车间采用每人每班60L.
Q甲(3200300025240035380060380040)/1000=3599(m3/d)
Q乙(3200160025140035280040270060)/1000=3437(m3/d)
Q2=Q甲Q乙=35993437=7036m3/d
城区道路总面积:
0.4km2
绿化面积取20%,即3.46X0.2=0.69km2。
取浇洒道路每次用水量为1.5L/(m2?
次),每天浇洒两次,绿化用水量为2L/(m2?
d)。
Q3=0.691.5210610-0.4210610-3=2600(m3/d)
城市未预见水量和管网漏失水量取最高日用水量的24%合并计算。
Qd-1.24(Q1Q2Q3)=1.24(1376070342600/29000m3d
1.64
M市时变化系数为
1000290001.6<
550.48(Ls)
Q1000khQd
243600
Qh
(2/消防时用水量
M市人口数量为8.6万人,查室外消防用水量表可得,同一时间内的火灾次数为2次,一次
灭火用水量为35L/s。
QX=2qx=235=70(L/s)
(3/绘制城市最高日用水量变化曲线
O
864-20山呱宦旺匚帼喘七
城市用水量变化曲线
—用水量
——泵寸占
—二泵站
2468101214161820222426
时间(h)
,二泵站采用分级供水
2.3清水池容积计算
清水池与水塔调节容积计算
小时
一级泵站供水量
(%)
二级泵站供水量
清水池调节容积计算
水塔调节容积计算
设置水塔
不设水塔
不设置水塔
设置水塔
0-1
4.17
2.9
-3.13
-1.27
-1.86
1-2
-3.22
-1.95
2-3
4.16
-3.21
-1.26
3-4
-2.97
-1.7
4-5
-2.52
-1.25
5-6
-0.76
0.51
6-7
4.8
2.67
0.63
2.04
7-8
2.68
0.64
8-9
1.41
9-10
1.95
1.32
10-11
0.78
11-12
1.31
12-13
0.7
0.17
13-14
0.01
14-15
-0.06
-0.69
15-16
0.02
-0.62
16-17
0.35
-0.28
17-18
0.76
0.13
18-19
0.97
0.34
19-20
1.50
0.86
20-21
1.63
21-22
0.74
22-23
-1.11
-0.15
23-24
-2.51
累计
100
19.49
10.13
10.93
最大使用水量计算:
根据表2•综合生活用水逐时变化表中各时段占全天用水量百分比,方案,一泵站均匀供水。
1
一泵站全天运转,流量为最高日的x100%=4.17%
24
3•清水池和水塔调节容积的计算
一、二级泵站每小时供水量不相等,为了调节量泵站的差额,必须在一二级泵站之间建造清
水池。
清水池的调节容积由一二级泵站供水量曲线确定。
水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。
清水池有效容积等于调节容积、消防贮水量、水厂自用水量和安全贮水量之和。
清水池应设置为容积相等的两只。
当管网中设有水塔时
清水池每小时的调节水量为二泵站供水量与一泵站供水量之差。
。
计算过程如表:
清水池和
水塔调节容积计算表。
此种情况下清水池调节容积占全天总用水量的10.13%。
水塔调节容积为小时用水量与二泵站小时供水量之差。
此种情况下,累积水塔调节容积占全
天总用水量的10.93%。
当管网中无水塔时
清水池调节容积水量为用户小时用水量与一泵站供水量之差。
此种情况下,累积清水池调节
容积占全天总用水量的19.49%。
(清水池和水塔调节容积计算表见附表)
I•水塔容积和尺寸的计算
(1)调节容积的计算
W=29000*10.93%=3170m‘
消防贮水量(10min室内消防用水)W,=5*2*2*60*10*10-3=12m3(两处同
时发生火灾,每处两个消火栓同时工作10min,流量取5L/S)
总容积及水塔尺寸计算
水塔水柜设为圆柱形,高取3.0m,其中0.2m超高
水柜横截面积S=(3170+12)/2.8=1136.43m3
水柜横截面直径D「S「mm
2
水塔总容积为W=1136.43*3=3409.29m
由于水塔容积过大,造价高,故而不设水塔。
II.清水池容积及尺寸的确定。
由于本设计不设置水塔,故而清水池调节容积为最大日用水量的19.98%
(1)调节容积计算:
W1=29000X19.49%=5700m3
(2)消防容积的计算:
消防贮水量用于室外消防用水,室外消防用水(查《给水工程》附录3)。
根
据人数规模确定同一时间内的火灾次数为2次,一次灭火用水量45L/S,历
时2小时,则消防水量:
W2=2X3600X35X2X10-3=504m3
水厂自用水量的确定:
取最高日用水量的5%—10%
W3=29000X5%=1450m3
(4)安全贮量的确定:
清水池的安全贮量取最高水位以上0.3m的超高
确定清水池的个数和每个池子的尺寸:
设置两个清水池,其横截面为方形,水深取4.5m
每个池子的横截面积S=(504+5700+1450)/(4.5*2)=850.44m2故每个池子的边长L=29.16m取30m
综述:
每个池子的尺寸:
边长30m的方形截面,池深4.8m,个数为2。
清水池总容积W=2X30X30X4.8=8640m3,规格(m3)2X30X30X4.8
(6)净水厂位置及管网布置见给水管网平面布置图
2.3沿线流量和节点流量计算
I.管网定线
管网采取环网状布置形式,在平面图上具体确定管线,测出长度(按比例尺1:
5000)。
进行节点编号,具体定线及编号见平面图。
给基环统一编号。
按照设计平面图确定沿线管段的配水系数,详细具体的参数及数据见表(M城区最高日最高时管段沿线流量计算表)。
II沿线流量,节点流量的确定:
1比流量,最高日最高时总用水量为550.46L/S
最大时工业企业集中用水量分别为:
3200000+3000x25+2400x35丄800X60+800X40―和,
q甲61.1L/s
2436003600
3200000+1600沢25+1400汉35丄800汉40+700疋60
q乙77.66L/S
1636003600
3.6-单位换算系数
L计算-计算管长,根据各管的配水系数折算后的管长
L计算=(935+860+475+465+465+915+850+485+470+450+980+760)=8110m,
则比流量qs=(550.46-61.1-77.66)/8110=0.0507645L/S•m
2管段沿线流量确定
qij=qsXijXaa配水系数
如Q21=qsXL=935X0.0508878=54.04L/s
同理得各管段沿线流量
计算结果见表:
城区最高日最高时管段沿线流量计算表
管段编号
管段长度(m)
沿线流量(L/S)
管段编
号
1-2
935
47.46
3-6
465
23.61
2-3
860
43.66
4-7
485
24.62
1-4
475
24.11
7-8
980
49.75
4-5
915
46.45
6-9
450
22.84
5-6
850
43.15
5-8
470
23.86
2-5
8-9
760
38.58
③节点流量的确定
qi=2(管段1+管段2+管段3+管段4)+节点集中流量
qi――各节点的总流量L/S
管段i――与节点关联的管段沿线流量
计算过程:
q仁0.5*(q2-1+q4-1)=40.55L/s
同理计算各节点的总流量,结果见表:
节点编号
节点流量(L/s)
节点流量
(L/s)
35.80
4
47.60
7
37.20
57.40
5
68.50
8
56.00
172.48
6
44.80
9
30.70
III.管段流量初始分配及管径的确定
流量初始分配时,按照最短管线供水原则,并考虑可靠性的要求进行流量分配,应用节点流
量连续性方程qiqj-0进行流量的初始分配。
流量的初分结果见图:
(管网定线编号,
管长及初分流量图)
根据管网初分流量,按界限流量表确定初始的经济管径
完成下表:
管段原始数据表(最终修订确认,经消防、事故核算调整后的结果)
管径(mm)
500
300
400
350
600
三、管网平差
3.1管网平差结果与校核
(1)最大时管网水力计算见附表
(一)
(二)
(2)消防时的校核,见附表(三)(四)
按消防要求同时两处失火,一处位于控制点,一处位于靠近大用户和工业企业的节点处。
每处按35L/S计,分别在节点7和节点3处.
(3)事故时管网的核算,见附表(五)(六)
根据最高时流量的初步分配,确定最不利管段为1-6段,此时流量按设计用水量的70%计算。
(4)根据最高时、最高时+消防、事故时的电算结果调整后的管径确定最终管径。
重新计算同时满足三个工况的计算结果,从而完成管网各工况水力计算结果图。
3.2水泵选定
1)最大时水泵计算
清水池地面标高为105.00m,清水池最低水位3m,最低水位地面标高102.00m。
从
水厂向管网两条输水管长为350m,最高时每条管中流量为,257.3L/s,依此每条输水管渠的
管径选为500mm,查水力计算表,千米损失为4.11m,所以沿程水头损失为4.11X
350/1000=1.438m,局部水头损失按沿程水头损失的10%计算,故压水管水头损失为1.438
X1.仁1.58m。
7点为控制点,其地面标高为105.00m,控制点需要的服务水头为六层楼即
28m,吸水管路损失取0.4m。
最大时水泵扬程:
H1=28+(105-102)+1.58+0.4++刀h=35m
式中刀h为最不利管段的水头损失1-4-7,由附表平差
(二),计算得
刀h=2.016m
可采用型号KQL250/370-90/4的泵三用一备,其相关参数如下:
型号
流量
(m3/h)
扬程(m)
转速
(r/min)
电机功率
(Kw)
必需汽蚀
余量(m)
重量(kg)
KQL
250/370-90
/4
365
47
1480
90
5.5
1030
44
35
2)消防时核算
最高日水量和消防流量和为584.6L/S,由单根输水管流量,查水力计算表,输水管千米损失
为5.34m。
最高时消防所需水泵扬程:
H2=(105-102)+10+5.34*0.35*1.1+0.4+刀h
=18.6mvH满足要求
(式中刀h最不利管段的水头损失1-4-7-由附表平差(四)计算得3.148m。
3)事故核算
1-4管段断开,70%的设计流量(即360.22L/S)送向管网,平差结果见附表平差(六)查得
每条输水管千米损失为2.11m。
压水管水头损失为2.11X350x1.1/1000=0.8m。
事故时所需水泵扬程:
H2=(105-102)+28+2.11*0.35*1.1+0.4+2+刀h
=45.0m满足要求
(式中刀h最不利管段的水头损失1-2-5-4-7,由附表平差(六)计算得12.956m
(4)节点水压标高计算
见附图平差
(一)
(二)(三)最大时、消防、事故平差结果。
3.3绘制等压线图
最大用水时等水压线图见附图一.。
3.3管网造价概算
计算见下表
管径(mm
单价(元/
米)
183.3
205.02
226.89
238.95
260.67
346.14
管长(m
2600
2735
管段造价(万元)
47.66
9.23
62.05
21.86
24.37
16.44
总造价(万元)
181.62
附表一:
流量(L/s)
地面标高(m)
节点水压(m)
自由水头(m)
-360.220
104.370
146.001
41.631
40.180
101.100
138.434
37.334
120.680
98.100
132.608
34.508
33.320
105.200
133.200彳
28.000:
47.950
101.540
133.543
32.003
31.360
98.540
132.741
34.201
26.040
105.000
133.0451
28.0451
39.200
101.400
132.945
31.545
21.490
98.500
132.742
34.242
附表二:
管道编号
管长(m)
流速(m/s)
千米损失
(m)
管道损失
935.0
204.058
0.983
2.828
2.644
860.0
72.540
0.955
4.773
4.105
465.0
99.860
0.749
2.204
1.025
4-1
475.0
310.542
1.045
2.576
1.224
5-2
74.118
0.556
1.270
0.590
5-4
915.0
178.057
0.858
2.198
2.011
6-5
850.0
116.446
0.873
2.929
2.490
450.0
28.214
0.371
0.832
0.374
7-4
485.0
84.885
0.637
1.632
0.792
8-5
470.0
67.229
0.653
1.986
0.933
8-7
980.0
47.685
0.628
2.197
2.153
9-8
760.0
58.914
0.572
1.555
1.182
附表三:
-584.600
118.087
13.717
57.400
114.875
13.775
207.400
109.408
11.308
47.600
116.476
11.276
68.500
114.126
12.586
44.800
110.929
12.389
72.200
115.000
10.000
56.000
112.956
11.556
30.700
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