作业1给水管道.doc
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作业1给水管道.doc
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黄河水利职业技术学院
《城镇供排水工程》
课程设计
题目《某城镇给水管道工程设计》
专业水务管理
班级水务管理1001
姓名杜振亚
学号2010080517
指导教师张尧旺
2012年6月3日
(一)确定清水池和水塔的容积
1.清水池容积和尺寸
由清水池与水塔调节容积计算表可知,清水池所需调节容积为:
水厂自用水量调节容积按最高日设计用水量的5%计算,则:
清水池与水塔调节容积计算表
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(%)
设水塔
不设水塔
设置水塔
(1)
(2)
(3)
(4)
(2)-(3)
∑
(3)-(4)
∑
0-1
4.17
3.50
3.10
0.67
0.67
0.40
0.40
1-2
4.17
3.50
3.00
0.67
1.34
0.50
0.90
2-3
4.16
3.50
2.55
0.66
2.00
0.95
1.85
3-4
4.17
3.50
2.60
0.67
2.67
0.90
2.75
4-5
4.17
3.50
3.10
0.67
3.34
0.40
3.15
5-6
4.16
3.50
3.34
0.66
4.00
0.16
3.31
6-7
4.17
4.50
4.50
-0.33
3.67
0.00
3.31
7-8
4.17
4.50
4.70
-0.33
3.34
-0.20
3.11
8-9
4.16
4.50
5.10
-0.34
3.00
-0.60
2.51
9-10
4.17
4.50
5.46
-0.33
2.67
-0.96
1.55
10-11
4.17
4.50
4.95
-0.33
2.34
-0.45
1.10
11-12
4.16
4.50
4.80
-0.34
2.00
-0.30
0.80
12-13
4.17
4.50
4.60
-0.33
1.67
-0.10
0.70
13-14
4.17
4.50
4.60
-0.33
1.34
-0.10
0.60
14-15
4.16
4.50
4.55
-0.34
1.00
-0.05
0.55
15-16
4.17
4.50
4.30
-0.33
0.67
0.20
0.75
16-17
4.17
4.50
4.40
-0.33
0.34
0.10
0.85
17-18
4.16
4.50
4.30
-0.34
0.00
0.20
1.05
18-19
4.17
4.50
4.65
-0.33
-0.33
-0.15
0.90
19-20
4.17
4.50
4.40
-0.33
-0.66
0.10
1.00
20-21
4.16
4.50
4.80
-0.34
-1.00
-0.30
0.70
21-22
4.17
4.50
4.90
-0.33
-1.33
-0.40
0.30
22-23
4.17
3.50
3.90
0.67
-0.66
-0.40
-0.10
23-24
4.16
3.50
3.40
0.66
0.00
0.10
0.00
累计
100.00
100.00
100.00
调节容积=5.33
调节容积=3.41
该城镇规划人口按20万人考虑,查附录3-5,确定同一时间内的火灾次数为两次,一次灭火的用水流量为。
火灾延续时间按2.0h计,故火灾延续时间内所需总水量为:
因采用对置水塔,且单位容积造价较经济,故考虑清水池和水塔共同分担消防储备水量,以实现安全供水,即水塔消防储备容积按325计算。
(这样做并不是很好,可全部由清水池承担消防储备水量)
清水池的安全储量可按以上三部分容积和的计算。
因此,清水池的有效容积为:
考虑部分安全调节,清水池有效总容积为6600,采用两座96S819钢筋混凝土水池,每座池子有效容积为3300,直径为30m,有效水深为4.7m。
2.水塔有效容积和尺寸
根据用水量变化曲线及二级泵站供水量曲线,以及调节容积计算表可得则水塔调节容积为:
水塔消防储备容积按325计,则水塔的有效容积为:
(二)、最高日最高时设计计算
1、确定设计用水流量及供水量
最高日最高时设计用水量为:
二级泵站最高时供水量为:
水塔最高时的用水量为:
2、节点流量计算
由于该城镇干管分布比较均匀,可按长度比流量计算沿线流量,求的各节点的节点流量。
配水干管计算总长度为:
干管比流量为:
按计算各节点流量
3、流量分配
为保证安全供水,二级泵站至给水区的输水管采用两根,水塔至给水区的输水管采用一根。
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,现对设计要点加以说明。
由于干管1~2和1~4担负干管传输任务,故应多分配一些流量,根据各管段的流量转输等要求,各管段的流量预分配结果如图所示(最高用水时管网平差计算及水压计算成果)
4、确定管径和水头损失
各管段流量预分配后,参照经济流速选定管径。
1~2、1~4等管段转输流量大需要较大的管径,其他管径以经济流速为参考,管径初选见环状管网计算表,
5、管网平差
环状管网平差过程及结果见环状管网计算表,说明如下:
预分配后有些环的闭合差不符合标准值,需继续平差校正,规定顺时针流量为正,逆时针为负。
最高时环状管网计算表
进行平差后△hⅠ=-0.22m△hⅡ=-0.10m△hⅢ=-0.36m
△hⅣ=0.07m△hⅤ=0.34m△hⅥ=0.07m
各环的闭合差均满足要求,平差结束。
6、水压计算
选择8节点为控制点,由此点开始,按该点要求的水压标高Z+H=15+24=39m,分别向泵站及水塔方向推算,计算各节点的水压标高和自由水压,将计算结果及相应节点处的地形标高注写在相应节点上,如图最高时管网平差及水压计算成果图所示
最高时管网平差及水压计算成果图
7、水塔高度计算
由水压计算成果表可知水塔和控制表的地形标高,则水塔的高度计算如下:
=24+0.5+5.06-(15-15)=29.56m
8、二级泵站总扬程计算
有水压计算结果可知,所需二级泵站最低供水水压标高为64.25m。
设清水池池底标高为(有水厂高程设计确定)15m,则平时供水时清水池的最低水位标高为:
15+0.5+=15.73m
泵站内吸、压水管路的水头损失取3.0m,则最高用水时所需二级泵站总扬程为:
=64.2515.73+3.0=51.52m
(三)、消防时管网校核计算
该城镇同一时间内的火灾次数为两次,一次灭火的用水流量为。
从安全角度和经济角度考虑,失火点分别在6和8节点处。
消防时管网各节点的流量,除6、8节点各附加供应的总流量为,,其中:
二级泵站供水:
625+45=670
水塔供水:
133+45=178
消防时,管网平差见消防时管网平差及计算成果图
消防时管网平差及计算成果图
由上图可知,管网中各节点处的实际自由水压均大于10mO,符合低压消防制要求。
因此,水塔设计标高满足消防时校核条件。
消防时,所需二级泵站最低供水水压标高为:
=83.96
大于最高时所需水泵扬程。
(四)、计算成果及水泵选择
上述核算结果表明,最高时选定的管网管径、水塔高度均满足核算条件,管网水头损失分布也比较均匀,且各核算工况所需水泵扬程与最高时相比相差不大,经水泵初选基本可以兼顾,故计算成果成立,不需调整。
因此,二级泵站共需设置4台水泵(包括备用泵2台),其中2台14Sh-9B型水泵,
2台4Sh-9型水泵。
正常工作情况下需2台14Sh-9B型水泵,2台4Sh-9型水泵作为备用水泵,消防时用备用水泵满足。
二级泵站设计供水参数及选泵
项目
工况
设计洪水参数
水泵选型
备注
流量(L/s)
扬程(m)
型号
性能
台数
最高用水时
625
51.52
14Sh-9B
Q=230~340L/s
H=47.~59m
2
备用两台14Sh-9
消防时
670
70.73
14Sh-9
Q=270~400L/s
H=65.~80m
2
由备用泵满足
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- 作业 给水 管道