给水管网设计说明书
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给水管网课程设计说明书姓名:虞超学号:0836240012专业班级:给水排水工程1班目录Ⅰ. 给水管网课程设计任务书 (3)一、教学要求 (3)二、设计原始资料 (3)三、设计内容 (4)Ⅱ. 给水管网设计计算说明书 (5)一、输配水系统布置 (5)二、设计用水量及调节构筑物相关计算 (6)1 设计用水量计算 (6)2 设计用水量变化规律的确定 (7)3 清水池、水塔调节容积的计算 (8)三、经济管径确定 (9)1 沿线流量及节点流量 (9)2 初始分配流量 (10)3 管径的确定 (11)四、管网水力计算 (11)1 管网平差 (11)2 水泵的选定 (15)五、管网设计校核 (16)1 消防工况校核 (16)2 事故工况校核 (19)参考文献 (21)Ⅰ. 给水管网课程设计任务书一、教学要求课程设计是高等工科院校总结学生学习专业课成果、课程学习后和毕业设计前不可缺少的环节。
本设计是给排水专业学生在学习完《给水排水管网系统》课程后所进行的一项课程设计,本设计题目内容虽由工程实际中来,但予以简化,意在通过本设计培养学生综合运用所学基础理论和专业知识解决实际问题的能力,锻炼和提高收集资料,查阅文献,使用工具书的能力,绘图及撰写设计说明书、计算书的能力,并进一步提高使用计算机的水平,使同学们在课程学习完对知识的应用有全面的了解和掌握。
二、设计原始资料1、城市总平面图一张(1:5000),设计年限按10年考虑。
2、城市概况(1)规划人口为11万人,用水普及率为95%,室内均有卫生设备和淋浴设备,房屋平均层数6~7层。
(2)该城市有工业企业,其位置见城市总体规划布置图,用水量情况见下表:表1.集中用水量情况统计表序号用户名称(人数)生产用水量(班次)(m3/班)生产用水复用率要求水压(M Pa)1 2 3 NO.1企业(300)NO.2企业(500)火车站(50)1200(3)800(3)15001520—0.250.250.25企业每班有1/2 员工需淋浴,各企业职工在高温及重污染车间占25%。
(3)其他①浇洒绿地、道路设计用水量按8 L/s计。
②未预见水量及管网漏失水量可按最高日用水量的15~25%计。
③消防用水量不计入最高日最高时用水量。
(4)城市用水每小时用水量占最高日用水量百分比情况见表2所示。
表2. 该城市每小时用水量占最高日用水量百分比情况表时间占最高日用水量(%)时间占最高日用水量(%)时间占最高日用水量(%)0~1 1.6 8~9 6.3 16~17 5.751~2 1.47 9~10 5.89 17~18 6.232~3 1.43 10~11 5.07 18~19 5.723~4 2.36 11~12 5.35 19~20 54~5 2.36 12~13 5.35 20~21 3.195~6 4.15 13~14 5.35 21~22 2.696~7 5.14 14~15 5.27 22~23 1.547~8 5.96 15~16 4.96 23~24 1.874、气象资料年平均气温17.2℃,最热月平均气温34.3℃,最冷月平均气温,1.8℃,年平均降水量1327.3毫米,常年主导风向西北风,风速1.8(m/s)。
5、水文地质资料该城市地震烈度:5级;地下水深:地面以下3m见地下水;冰冻深度:0.2m。
三、设计内容(1)根据城市的特点,选定用水量标准,确定城市给水管网的设计流量;(2)根据地形特点,按照管网的布置原则进行给水管网方案的选择和管线布置,计算供水区域的比流量、管段流量和节点流量,并进行流量分配;(3)最高日最高时的管网平差计算,(包括枝状管线及输水管,应标出节点编号、节点流量以及水流方向、各环闭合差、各节点的水压线标高、地形标高及实际自由水头)直至闭合差满足规定的精度要求(手算时:基环△h<0.5m,大环△h<1~1.5m;电算时:0.01~0.05m);(4)消防工况校核时的平差结果表(要求同最高日最高时);(5)最不利管段发生事故时的平差结果表(要求同最高日最高时);(6)最大转输时的平差结果表(若无对置水塔则不做此校核);(7)确定控制点,计算从控制点到二泵站的水头损失,确定二级泵站的水泵扬程和流量;(8)根据平差结果确定各管段的水力参数、确定各个节点的自由水头,并进一步绘制等水压线。
Ⅱ. 给水管网设计计算说明书一、输配水系统布置根据所给资料,结合城镇规划并考虑经济性和供水可靠性的要求,决定了采用城区环状给水、郊区及河边树状给水的布置形式,水厂至管网双管输水。
1、水源与取水点的选择所选水源为城市中部的河流。
取水点应该选在水质良好的河段,也就是河流的上游,并且要靠近用水区。
2、取水泵站的位置:定在取水点附近,即上游河岸,用以抽取原水。
3、水厂厂址选择水厂厂址应该选在不受洪水威胁,卫生条件好的地方,也就是河流的上游。
由于取水点距离用水区较近,所以水厂设置在取水泵站附近,或者与取水泵站建在一起。
4、输水管渠定线1)沿着现有道路2)尽量缩短输水距离3)充分利用地形高差,优先考虑重力输水。
但是由于取水点选在城市中部的河流,地势较低,两边地势较高,所以输水方式只考虑压力输水。
4)本设计是单水源供水,为保证供水的安全性,采用双管输水。
5、配水管网1)干管延伸方向应和二级泵站到大用户的方向一致,干管间距采用500—800m。
2)干管和干管之间有连接管形成环状网,连接管的间距为800—1000m左右。
3)干管按照规划道路定线,尽量避免在高级路面或重要道路下通过;尽量少穿越铁路。
4)干管尽量靠近大用户,减少分配管的长度。
5)力求以最短距离铺设管线,降低管网的造价和供水能量费用。
6)本设计采用环状网。
7)干管布置的主要方向按供水主要流向延伸。
管网中输水干管到大用户如工厂、火车站的距离要求最近。
8)管网布置必须保证供水安全可靠,尽可能布置成环状。
干管尽可能布置在两侧有大用户的道路上,以减少配水管的数量。
6、 配水方案:(7)调节构筑物由于此区是属于大城市的一个城区,所以不设水塔。
二、设计用水量及其调节构筑物相关计算1、设计用水量计算:基本数据:由原始资料该城市位于湖南,在设计年限内人口数11万,查《室外排水设计规范》可知该城市位于一分区,为中小城市。
综合生活用水定额采用上限300L/cap d 城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%计算; (1)居民最高日生活用水量(包括公共设施生活用水量)Q1 :d m N q Q li li /313501000300%95110000100031=⨯⨯==∑(2)工业企业生产用水量为Q2:dm f B q Q i i /64801500%)201(3800%)151(31200)1(3222=+-⨯⨯+-⨯⨯=-=∑(3)工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q3:dm biN q N q Q bi ai ai /5.4210005.0%75850405.0%2585060%2585035%75850251000333333=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=+=∑(4)绿地、道路设计用水按8L/s 计,Q4:dm d m d L Q /2.691/10003600248/8334=⨯⨯== (5)未预见水量和管网漏失水量:()dm Q Q Q Q Q /74.77122.6915.42648031350%20)%(20343215=+++=+++=从而可以算得:(1)最高日设计流量,Qd :12345=46276.44d Q Q Q Q Q Q =++++(2)时变化系数,Kh :512.1%3.62424=⨯==dhh Q Q K (3)最高日最高时用水量:s L Q K Q Q dh h s /8.8094.86===2、设计用水量变化规律的确定最高日用水量变化曲线根据所给资料,绘制出日用水量曲线,综合实际情况,决定采用泵站供水,不设水塔。
3、清水池调节容积的计算清水池调节容积计算表(不设水塔)小时 给水处理供水量(%) 供水泵站供水量(%)清水池调节容积计算(%) (1) (2)(3) (2)-(3) ∑0~1 4.16 1.60 2.56 2.56 1~2 4.17 1.47 2.70 5.26 2~3 4.17 1.43 2.74 8.00 3~4 4.17 2.36 1.81 9.81 4~5 4.16 2.36 1.80 11.61 5~6 4.17 4.15 0.02 11.63 6~7 4.17 5.14 -0.97 10.66 7~8 4.16 5.96 -1.80 8.86 8~9 4.17 6.30 -2.13 6.73 9~10 4.17 5.89 -1.72 5.01 10~11 4.16 5.07 -0.91 4.10 11~12 4.17 5.35 -1.18 2.92 12~13 4.17 5.35 -1.18 1.74 13~14 4.16 5.35 -1.19 0.55 14~15 4.17 5.27 -1.10 -0.55 15~16 4.17 4.96 -0.79 -1.34 16~17 4.16 5.75 -1.59 -2.93 17~18 4.17 6.23 -2.06 -4.99 18~19 4.17 5.72 -1.55 -6.54 19~20 4.17 5.00 -0.83 -7.37 20~21 4.16 3.19 0.97 -6.40 21~22 4.17 2.69 1.48 -4.92 22~23 4.17 1.54 2.63 -2.29 23~24 4.16 1.87 2.29 0.00累计100100调节容积=19.00清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W 为: 4321W W W W W +++= 式中W -清水池总容积3m ; 1W -调节容积3m ;2W -消防储水量3m ,按2小时火灾延续时间计算;3W -给水处理系统生产自用水量(3m ),一般取最高日用水量的5%~10%;4W -安全贮量(3m ),按W 1+W 2+W 3取整后计算。
①调节容积3152.879244.46276%19m W =⨯= ②消防贮水量326481000/36002245m W =⨯⨯⨯= ③给水处理系统生产用水3359.2776%644.46276m W =⨯=332111.1221759.277664852.8792m W W W =++=++故W 4取123003m因此,清水池总容积W =12217.11+12300=24517.113m 取整数为:W=245003m清水池应设计成体积相同的两个,如仅有一个,则应分格或采取适当措施,以便清洗或检修时不间断供水。