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城市给水管道工程设计——某县城给水管网初步设计课程名称：专业名称：班级：学号：姓名：指导老师：是否组长：2给水管网计算说明书1给水管网设计任务书1.1设计目的和要求课程设计的目的，在于培养学生运用所学的理论知识，解决实际问题，进一步提高计算、制图和使用规范与技术资料的能力。设计要注意贯彻国家有关的基本建设方针政策，做到技术上可能，经济上合理。为了达到这一目的，学生应该深入复习有关课程，充分理解它的原理，在此基础上，学会独立查阅技术文献，确定合理的技术方案，逐步树立正确的设计观点。通过技术能基本掌握给水管网的设计程序和方法，较熟练地进行管网平差，加强基本技能和运作技巧的训练。1.2设计题目某县城给水管网初步设计1.3设计原始资料1.3.1概述某县城位于我国的广东省，根据城市建设规划，市内建有居民区、公共建筑和工厂。详见规划地形图。1.3.2城市用水情况城市用水按近期人口412000万人口设计，远期（10年）人口增加10％，市区以5层的多层建筑为主。表1生活用水变化规律表时间企业用水变化百分数％居民用水变化百分数％时间企业用水变化百分数％居民用水变化百分数％0-11.54.0512-135.01.161-21.54.0713-145.01.182-31.54.3414-155.01.263-41.54.2915-165.81.254-51.24.1216-175.81.625-61.24.2817-185.04.306-74.26.0618-195.05.207-86.86.2119-204.65.508-96.86.0820-214.65.359-106.85.8021-224.65.2310-116.04.9222-233.44.8011-126.04.0123-241.24.923表2公共建筑用水量表表3企业生产用水表工厂名称生产用水（万m3/d）人员用水人数（人）用水标准用水时间（h）备注酒厂2.51000按规范标准查取24高温人数50％食品厂2.080024高温人数30％工艺品厂1.55006-22点高温人数70％肉联厂2.05003-19点高温人数0％机械厂1.510006-22点高温人数20％注：1）下班后淋浴人数100％；2）企业生产用水变化规律：两班制的按16小时均匀供水，三班制的变化系数见表;3）工厂的生活用水和淋浴用水变化规律见教材16页表2-1;4)建筑物的耐火等级3级，生产类别为丙类，建筑物最大体积4000m3；5）居民生活用水变化规律见表1。1.3.3其他用水道路洒水量：城区的主要道路面积占总面积的10％计(日洒水2次)绿化用水：其中需要每天浇水的面积占总面积的5％消防用水：按规定计算未预见水量：按总用水量得15-25％计算给水普及率：100％1.3.4地质资料该市地处西南中部，属亚热带地区，西南季风气候，年平均气温17.3℃，绝对最高气温为33.7℃，最低气温-1.3℃。年平均降雨量1180mm，80％以上的降雨发生在6-10月之间，多年平均降雨量为64.5mm，日最大降雨量为138.8mm。常年最大风速为15.5m/s，主导风向为西南风。该市的主要水源为河流。根据水文地址部门提供的资料，河流的最用水单位用水人数用水标准用水时间及水量分配医院800床按规范的最高标准查取24h均匀影剧院600人/场3场/日24h中学2000人6-22点宾馆600床24h火车站流动人口5000人6-22点师专3000人6-22点幼儿园2000人6-22点4低水位为1476.3m。水厂的地面标高为1489.00m，清水池的最低水位为1486.00m。1.3.5城市规划及地形（见后面的附图及蓝图）从图上可以看到整个城区的概况，5个工厂全部集中在A江左上方的工业区内，水厂单独向工业区供水，只考虑布置一条支状管供给，在其与城区管网之间一断连通管连接，设阀门控制，平时关闭，事故时再开启。工业区所需的最低水位为0.16Mpa，由各厂自行加压供其使用，各厂的加压站内均设有贮水池，可贮存2-3h的企业用水，以避免管网事故时造成的停水。城区位于A江右侧，有7个集中流量流出点，按对置水塔换装管网要求进行配水管网设计。2、生活、生产用水量计算及逐时用水量计算、供水曲线的确定2.1、生活用水计算根据《建筑给排水手册》（第2册）第一章建筑给水查得居民生活用水定额；广东省为一分区，从而确定最高日用水情况140~230L/(人*d),本设计采用230L/(cap·d)做为用水定额，所以居住区生活用水总额为：Q1=412000*230/1000=94760(m3)2.2、企业生产用水计算根据《建筑给排水手册》（第2册）1.2.4工业企业生产用水定额查得；工业企业职工生活用水量25～35L/(人、班)，淋浴用水40～60L/(人、班)。一般车间采用下限值，高温车间采用上限值经计算，得到各个企业生产用水及生活用水表4各企业总用水量工厂名称生产用水（万m3/d）生活用水（m3）沐浴用水（m3）总用水量（m3）高温车间一般车间酒厂2.517.512.55025080食品厂2.08.41436.820059.2工艺品厂1.512.253.752715043肉联厂2.0017.53020047.5机械厂1.572044150715企业总用水：Q2=25080+20059.2+15043+20047.5+15071=95300.7（m3）2.3、公共建筑用水公共建筑用水标准查阅《建筑给排水手册》（第2册）第一章建筑给水表1-10集体宿舍、旅馆、公共建筑生活用水定额得到表5公共建筑总用水量公共建筑Q3=320+36+100+300+30+600+200=1586（m3）2.4、市政用水根据《建筑给排水手册》（第2册）表1-14查得浇晒道路和绿化用水定额县城面积按A1图幅1:5000比例，计算得县城面积为1717950m2经计算得，浇晒道路用水量：Q4=1717950*0.1*1.5*2/1000=513.59（m3）绿化用水：Q5=1717950*0.05*2*2/1000=344（m3）2.5未预见用水量按照总用水量的25%计算所以未预见用水量Q6=0.25*（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）=48293（m3）2.6最高日用水量Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=240797.29（m3）2.7消防用水量计算由《给排水设计手册˙第二版˙第02册˙建筑给水排水》第77页表2-12、表2-13及表2-15查得：居民区室外消防用水量为75L/S，设同一时间内的火灾次数为3次，消防用水定为2小时。室内消防同一时间内的火灾次数为1次，消防用水时间定为10min。工厂建筑的耐火等级3级，生产类别为丙类，最大体积4000m3，厂区室外消防用水用水单位用水人数用水标准总用水量（m3）医院800床400L/(床.d)320影剧院600人/场3场/日20L/(观众.场)36中学2000人50L/(学生.d)100宾馆600床500L/(床.d)300火车站流动人口5000人6L/30师专3000人200L/(学生.d)600幼儿园2000人100L/(儿童.d)2006量为30L/s，设同一时间内的火灾次数为1次，消防用水时间定为2小时。室内消防同一时间内的火灾次数为1次，消防用水时间定为10min。室外消防用水量=居住区室外消防用水量+工厂室外消防用水量=0.075*3600*2*3+0.03*3600*2*1=1836m3室内消防用水量=居住区室内消防用水量+民用建筑的室内消防用水量+工厂室内消防用水量=0.015*60*10*3+0.03*60*10=45m32.8确定供水曲线以24个小时用水时间段作为横坐标，小时段内用水量占最高日用水量的百分数作为纵坐标，做出县城供水曲线，3、泵站的工况和清水池水塔容积的计算3.1、二级泵站工况调节根据城市用水变化曲线，二级泵站采用三级供水，其中低级供水区在22:00-6:00时段，共8小时，高级供水区在7:00-12:00和18:00:21:00，共11小时，次高级供水区在13:00-17:00时段，共5个小时。在低级供水区，拟定流量为最高日时的3.27%，在次高级供水区，为3.65%，则高级供水区为5.06%，即3.27%x8+3.65%x5+5.06%x11=100%根据假设库存法，算得水塔的调节容积为2.93%再取3.28%、3.25%等值为低供水时段供水值，算出相应的水塔调节容积，当低供水值为3.27%时，水塔调节容积及清水池调节容积均最小，故确定二泵站低供水时工况点为3.27%，高供水时工况点为5.06%。二级泵站工况曲线如图所示。73.2、清水池和水塔的容积确定清水池和水塔调节容积的确定，可根据24h供水量的用水变化曲线推算，具体计算见表6。表中第（2）项参照城市用水变化规律得出，第（4）项假定一级泵站24小时均匀供水，（5）=（2）-（4），（6）=（3）-（4）,（7）=（2）-（3）由累计的正直（或负值）可确定水塔或清水池所需的容积，其值以最高日用水量百分数计。表6清水池和水塔调节容积计算时间用水量（%）二级（%）一级（%）清水池调节容积（%）水塔调节容积（%）无水塔有水塔（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）0—12.723.274.17-1.45-0.9-0.551—22.733.274.17-1.44-0.9-0.542—32.833.274.16-1.33-0.89-0.443—43.333.274.17-0.84-0.90.064—53.213.274.17-0.96-0.9-0.065—63.273.274.16-0.89-0.8906—75.385.054.171.210.880.337—85.925.064.171.750.890.868—95.895.054.161.730.890.849—105.785.064.171.610.890.7210—115.235.054.171.060.880.1811—124.885.054.160.720.89-0.1712—133.563.654.17-0.61-0.52-0.0913—143.573.654.17-0.6-0.52-0.0814—153.623.654.16-0.54-0.51-0.0315—163.763.654.17-0.41-0.520.1116—173.923.654.17-0.25-0.520.2717—184.835.054.160.670.89-0.2218—195.215.064.171.040.890.1519—204.745.054.170.570.88-0.3120—214.625.064.160.460.9-0.4421—224.575.054.170.40.88-0.4822—233.423.274.17-0.75-0.90.1523—243.013.274.16-1.15-0.89-0.26累计1001001008.087.732.93由表6可知，水塔调节容积为2.93%Qd,清水池调节容积为8.08%Qd。（1）清水池中除了储存调节用水外，还存放消防用水，因此，清水池有效容积等于W=W1+W2+W3+W4（m3）8W1（调节容积）=7.73%×Qd=8.08%×240797.29=18614m³W2（消防）=0.075×3600×2×3+0.03×3600×2×1=1836m³W3（水厂生产用水量）=9%×Qd=0.09×240797.29=21672m³W4（安全蓄水量）=5%×Qd=0.05×240797.29=12040m³所以清水池的有效容积为W=W1+W2+W3+W4=18614+1836+21672+12040=54162m³故可采用两只等体积为27081m³的清水池。（2）水塔总容积=W1（调节容积）+W2（消防蓄水量）W1=240797.29×2.93%=7055m³W2=0.015×60×10×3+0.03×60×10=45m³所以水塔容积W=7055+45=7100m³4、