第六章_给水管网设计与计算

3 给水管网设计计算3.1城市用水量计算设计给水系统时，首先需确定该系统在设计年限内达到的用水量，因为系统中的取水、水处理、泵站和管网等设施的规模都必须根据设计用水量确定，因此会直接影响建设投资和运行费用。

城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水，即居住区综合生活用水、工业企业生产用水和职工生活用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水以及未预见水量和管网漏失水量，但不包括工业自备水源所需的水量[9]。

3.1.1最高日用水量城市用水量包括综合生活用水、工业生产用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水、未预见水量和管网漏失量[10]。

该城市总人口为30万人，属于中小城市，取最高日综合生活用水定额为336L/（人·d），用水普及率为100%。

综合生活用水：城市最高日综合生活用水量Q1为Q1 = qNf=336×1.37×30×100%×410×310 =1380963m/d式中:q为最高日综合生活用水定额,3m/(d · cap),N为设计年限内计划人口数；f为自来水普及率，%。

工业用水为:Q2=5500+2300+3000+2900+4000+3200=209003m/d 浇洒道路和绿地用水:浇洒道路和绿化用水量Q3，应根据路面、绿化、气候和土壤等情况，参照相应的用水定额确定。

Q3=3%（Q1+Q2）=3%×(138096+20900)=47703m/d未预见的管网漏失水量:未预见的管网漏失水量Q4为上述用水量的15%～25%。

Q4=20%（Q1+Q2+Q3）=20%×（138096+20900+4770）=327533m/d 最高日用水量为:Q d = Q1+Q2+Q3+Q4=138096+20900+4770+32753=1965193m/d3.1.2最高时用水量城市最高日用水量变化情况见表3从表中可以看出8～9时为用水量最高时，其用水量为：Q h = 11257.163m/h = 3127 L/s表3 城市用水量变化情况表3.2 方案一给水管网设计计算3.2.1一级泵站设计流量Q1=1.05×196519/24=8597.713m/h其中水厂自用水系数取1.053.2.2二级泵站设计流量及分级供水根据24h用水量变化曲线拟定二级泵站供水线。

第六章给水管网的设计计算6.1给水系统的流量关系给水管网设计计算任务：在最高时用水情况下，计算各管段的流量；确定各管段的管径和水头损失；确定水泵的扬程和水塔的高度，并在特殊情况下，对管网管径和水泵扬程进行校核。

管网计算会遇到两类课题：1.管网设计计算（最高时）--第一类课题1.1供水起点水压未知1.2供水起点水压满足用户要求2.管网复核计算（消防时、事故时及最大转输时等）--第二类课题6.2管网图形的性质与简化6.2.1管网图形的性质给水管网是由管段和节点构成的有向图，节点包括:1.配水水源点 2.不同管径或不同材质的交界点 3.管网中管段的交汇点或集中向大用户供水的点6.2.2管网图形的简化6.3管段设计流量计算 6.3.1沿线流量管网配水情况比较复杂，高峰流量各异。

计算时加以简化。

比流量法，假定小用水户的流量沿线均匀分布在全部干管上。

长度比流量和面积比流量（1）长度比流量假定水量沿管网长度均匀流出。

管线单位长度上的配水流量，称为长度比流量，记作qs 。

⎪⎩⎪⎨⎧⋅-=∑∑∑∑不配水：计算长度为零的一半单侧配水：取管道实长双侧配水：取管道实长。

，—配水干管计算总长度—；的总和，水量）流量（最高日最高时用—管网中大用水户集中—；—管网总用水量，—式中m L s l Q s l Qms l LQ Q qi h is ///2.面积比流量假定沿线流量均匀分布在整个供水面积上。

管线单位面积上的配水流量，称为面积比流量，记作qA 。

注意：1）面积比流量考虑了沿线供水面积（人数）多少对管线配水的影响，计算结果更接近实际配水情况，但计算较麻烦。

当供水区域的干管分布比较均匀时，二者相差很小。

这时，用长度比流量较好。

2）当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较大时，各区的比流量应分别计算。

3）同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。

各种工况下需分别计算。

积总和，—需沿线配水的供水面—式22iA m A m s l AQ Q q ∑∑∑⋅-=/6.3管段设计流量计算6.3.2节点流量化渐变流为均匀流，以变化的沿线流量折算为管段两端的节点流量→节点流量折算流量qif=qzs+qi=qzs+αqy=qzs+0.5qy解：1．配水干管计算总长度2．配水干管比流量)...m ( 4400 500600 8003600)600(6000.5L L L L L L 50L 50 L 50L 6576645321433251=++⨯+++⨯=+++++++=--------∑ms l lq Q q ih cb ⋅=-=-=∑∑/ 0.0318244001202603．沿线流量：各 管 段 沿 线 流 量 计 算)/( s l l q q i cb y ⋅=4．节点流量计算：各 管 段 节 点 流 量 计 算6.3管段设计流量计算 6.3.2节点流量管网上各节点的流量包括由沿线流量折算的节点流量和大用户的集中流量。

一、用水量计算1 最高日用水量1．1最高日生活用水量基本数据：由原始资料知该城市位于二分区,在设计年限内人口数6.0万,查《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）可知该城市为中小城市。

最高日综合活用水定额生：150～240 L/（cap•d）。

根据资料显示人口数，选取q=240 L/（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。

=∑qNf/1000根据公式 Q1―—城市最高日生活用水，m³／d；Q1q――城市最高综合生活用水量定额，取240 L/（cap•d）；Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数（cap）；f――城市自来水普及率，采用f=100%则该城市最高日生活用水量为：=（240×6.0×104×100%）/1000=14400 m³/d=166.67 L/sQ11．2工业企业职工的生活用水和沐浴用水量工业企业职工的生活用水量和淋浴用水量，可按《工业企业设计卫生标准》确定。

选取如下数据：职工生活用水量：冷车间按每人每班25升计，热车间按每人每班35升计；职工淋浴用水量：均按每人每班50升计。

则企业甲职工的生活用水和沐浴用水量为：=(25×3×1200+35×3×900)/1000+(50×600×3)/1000=274.50 m³/d Q21企业乙职工的生活用水和沐浴用水量为：=(25×2×1000+35×2×800)/1000+(50×800×2)/1000=239.00 m³/d Q22所以工业企业职工的生活用水和沐浴用水量为：=274.50+239.00=513.5 m³/d =5.94 L/sQ21．3浇洒道路大面积绿化所需的水量洒道路用水量为每平方米路面每次1-1.5L，大面积绿化用水量可采用1.5-2.0L/(d·m²)。

给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围：
1、对于生活或生产给水管道，一般采用1.0~1.5m/s，不宜大于2.0m/s，当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s；
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s；
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s，其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。

2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压；
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和；
H3——水表的水头损失；
H4——配水最不利点所需的流出水头。

3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况，布置给水管道，并绘制出给水平面图和轴侧草图；
3、绘制水利计算表格；
4、根据轴侧图选择配水最不利点，确定计算管路；
5、以流量变化处为节点，从配水最不利点开始，进行节点编号，并标注两节点间的计算管段的长度；
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式，计算各管道的设计秒流量；
7、根据设计秒流量，考虑流速，查水利计算表进行管网的水利计算，确定管径，并求出给水系统所需压力；
8、校核（H0≥H；H0略＜H ；H0远＜H ）
9、确定非计算管路各管径。

供水管网设计计算供水管网设计计算是指在供水系统建设中，根据供水量、供水压力等要求，通过计算设计供水管道的尺寸、排布和各个节点的水力特性，以达到供水系统稳定、高效运行的目的。

下面是一份关于供水管网设计计算的简要说明，供参考。

一、供水管网的基本要求供水管网的设计计算首先要满足以下基本要求：1.供水量要能满足用户的需要。

根据不同的用水功能和用水人数，确定供水量的大小。

2.供水压力要稳定，使用户在不同用水时段都能得到足够的水压。

供水压力的计算需考虑水源的高度、管道的摩擦阻力等因素。

3.管网输水能力要足够，确保供水管道的直径、材料等能够满足供水量和供水压力的要求。

二、供水管道的计算方法1.确定供水管道的直径。

常用的计算方法有经验公式法、水力计算法和供水流量-管径表两种方法。

经验公式法适用于小型、简单的供水系统，通过经验公式求得供水管道直径；水力计算法通过利用水力学原理，根据供水量和供水压力计算出供水管道直径；供水流量-管径表则是根据经验和实际工程经验，结合供水量和供水压力给出供水管道直径。

2.确定供水管道的材料。

根据不同的供水系统要求，选用合适的材料，如钢管、塑料管等。

3.管道排布和节点设置。

根据供水网络的布局和用水需求，合理设置供水节点位置，确定管道的长度和布置方式，以便达到最优的供水效果。

4.计算水力特性。

通过利用供水管道的水力学原理，计算供水管网中各个节点的水力特性，如水压、流速等。

三、供水管网设计计算的步骤1.确定供水系统的用水量和用水功能。

根据用户的需求和实际情况，确定供水系统的供水量和供水压力。

2.选择合适的计算方法。

根据供水系统的规模、复杂程度和经济条件，选择适合的计算方法，如经验公式法、水力计算法或供水流量-管径表。

3.进行供水管道直径计算。

根据所选的计算方法，依据供水量和供水压力，计算出合适的供水管道直径。

4.进行供水管道材料选择。

根据供水系统的要求和条件，选定合适的供水管道材料。

5.进行管道排布和节点设置。

给水管网课程设计计算书一、用水量计算1. 居民区生活用水量计算按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范采用最高日每人每日综合生活用水，计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q 1Q 1=k h14.8611ii N q ×f 1 K h1—时变化系数q 1i —最高日每人每日综合生活用水定额，L/(cap ·d) N 1i —设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap f 1—用水普及率1 N 1=362人/公顷×17.183公顷=6154人K h1=1.48 f 1=80％ 2.工业企业用水量2Q工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定单位最大秒流量。

3.市政用水量Q、3m/d；绿地用水：10003m/d浇洒道路用水：9803Q= 980 m3/d +1000 m3/d = 1980 m3/d3Q4.未预见用水量4Q=（1107.72+3485+1980）×0.20=1314.54 m3/d45.水厂供应7886.86×5.0%×1000÷3600=109.54 L/S其余由高位水池供应168-109.54=58.460 L/S二、选择给水系统及输水管定线1.根据县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线；2.采用水厂与高位水池联合供水方式；3.进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号，并将管网模型化。

各管段长度与配水长度注：由于此县采用地下水作为给水水源，所以可以将清水池及水厂同建于管网的节点（1）处，输水管段非常短视其长度为零不计损失。

其余管段配水长度确定原则为：两侧无用水的输水管，配水长度为零；单侧用水管段的配水长度取其实际长度的50%，只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度；两侧全部配水的管段配水长度等于实际长度。

三、计算最高时工况下节点流量、管段设计流量、确定管段直径1.计算比流量q s =∑-ih lQ Q 2== 0.0261L/(s.m)2.计算沿线流量 i s mi l q q ⨯=3.计算节点流量：集中流量可以直接加到所处节点上；沿线流量将一分为二，分别加到两端节点上；供水泵站或高位水池的供水流量也应从节点处进入管网系统，其方向与用水流量方向不同，应作为负流量。