给水排水管网系统课程设计

1重庆交通大学河海学院给水排水工程专业给水排水管网系统课程设计（Ⅰ）说明书河海学院资源与环境科学系二O一一年八月2在城市与工业企业给水工程中，给水管网在整个工程总投资中占有很大比重，一般约为50%－80%，因此给水管网设计的正确与否，不仅关系到供水安全，也直接影响到给水工程的造价。一．计划任务及原始资料Ⅰ、计划任务为重庆市杨柳镇给水管道工程进行综合设计，包括城市用水量的确定，管网定线，确定水厂及水塔（高位水池）的位置，泵站的供水方案设计，清水池及水塔容积计算，管网的水力计算。设计成果有：绘制给水管道总平面布置图、节点详图、水力坡线图，并编制设计说明书和计算书。Ⅱ、原始资料（一）城市总平面图一张，比例1∶3000。（二）城市基础资料1、城市位于中国西南地区重庆，给水水源位置见城市总平面图。2、城区地质情况良好，土壤为砂质粘土，冰冻深度不加考虑，地下水位距地表8m；该市的地貌属丘陵地区，海拔标高一般为270～320m。3、城市居住区面积115公顷，老城区占人口2.1万，新城区占人口3.4万。给水人口普及率为95%。4、居住区建筑为六层及六层以下的混合建筑；城市卫生设备情况，室内有给排水设备和淋浴设备。5、本市附近某江穿城而过，在支流与干流交汇处，河流历史最高洪水位283.4m，二十年一遇洪水位281.8m，95%保证率的枯水位278.2m，常水位279.5m，河床标高277.8m，平均水面坡降3‰。6、由城市管网供水的工厂为造纸厂，生产能力为2吨/日（每吨纸耗水量为500m3），该厂按三班制工作，每班人数为300人，每班淋浴人数25%；该厂建筑物耐火等级为三级，厂房火灾危险性为丙级，建筑物体积约为2500m3；对水压无特殊要求，个别生产车间压力不足，自行加压解决。7、城市管网供水的车站用水量480米3/日；浇洒道路及绿地用水量100米3/日。8、未预见水及管漏系数取K=1.2。二．字母含义说明字母含意1q最高日居民生活用水定额cq工厂日生产能力hq职工生活用水定额；lq职工淋浴用水量定额3cQ工厂生产用水量hQ工厂生活用水量lQ职工的淋浴用水量1Q城市居民生活用水量2Q工厂用水量3Q其他用水量4Q未预见水量N设计年限内计划人口数f自来水普及率B单位产品耗水量C工厂职工数量淋浴人数比例k管漏系数1W调节容积2W消防用水3W水厂生产量水量比Q比流量沿Q沿线流量L管网的总计算长度q城市最高时各大用户中用水量之和cZ控制点的地面标高tZ水塔所在地的地面标高4nh从水塔到控制点的总水头损失h站泵站内吸、压水管水头损失h输输水管水头损失OH水塔中水柜的最大水深tH水塔高度pH泵站扬程DZ清水池最低水位标高hn消防时由管网起点至失火地点的总水头损失zH自由水头sH水坡线高度三．综合设计计算及设计说明Ⅰ、用水量计算1、城市居民生活用水量①确定城市计划人口数及给水人口数由原始资料可得，杨柳镇的计划人口数为5.5万人。②确定用水量标准杨柳镇位于重庆，属于一区的中小城市，因当地年均气温较高，因此居民需水量较大，而且原始资料给出，该镇室内有较为普及的给排水设备和淋浴设备，综合考虑这些因素，查《室外给水设计规范》GBJ13-86确定相应的最高日居民生活用水定额为225升/人·日。③确定城市居民生活用水量NfqQ11=95.0105.51022543dm/3=11757dm/3（1）其中1Q-城市居民生活用水量；1q-最高日居民生活用水定额；N-设计年限内计划人口数；5f-自来水普及率2、工厂用水量①生产用水量由原始资料可得，由城市管网供水的工厂为造纸厂，生产能力为2吨/日，每吨纸耗水量为500m3，因此生产用水量为BqQcc=50023m=1000dm/3（2）其中cQ-工厂生产用水量；cq-工厂日生产能力（dt/）；B-单位产品耗水量（tm/3）；②车间生活用水量按照《室内给水排水和热水供应设计规范》TJ15-74，确定车间职工生活用水定额为35dL/，因此车间生活用水量为CqQhh=510330035dm/3=31.5dm/3（3）其中hQ-工厂生活用水量；hq-职工生活用水定额；C-工厂职工数量；③车间淋浴用水量按照《室内给水排水和热水供应设计规范》TJ15-74，确定职工淋浴用水量定额为60dL/，因此职工的淋浴用水量为CqQll=25.0103300605dm/3=13.5dm/3（4）其中lQ-职工的淋浴用水量；lq-职工淋浴用水量定额；-淋浴人数比例；④工厂用水量由上可得，工厂用水量为lhcQQQQ2=1000+31.5+13.5dm/3=1045dm/3（5）其中2Q-工厂用水量3、消防用水量由原始资料可得，居住区建筑为六层及六层以下的混合建筑，且该厂建筑物耐火等级为三级，厂房火灾危险性为丙级，按照《工业企业和居住建筑暂行防火标准》《城市及工业企业消防用水量标准》，确定消防流量为35sL/.（注：消防用水量主要用于清水池和水塔容量计算及管网平差的校核计算，在城6市总用水量计算中可不统计在内）。4、其他用水量由原始资料可得，城市管网供水的车站用水量为480dm/3；浇洒道路及绿地用水量为100dm/3。因此其他用水量为3Q=480+100dm/3=580dm/3（6）5、未预见水量因未预见水及管漏系数取K=1.2，因此未预见水量为4Q=)1()(321kQQQ=2.0)580104511757(dm/3=2767dm/3（7）其中4Q-未预见水量；k-管漏系数城市居民生活用水量变化可由原始资料得到，工厂生产和生活用水量、车站用水假定24小时均匀供水，浇洒道路用水可集中在3-4点，16-17点各进行一次。在各项用水量计算之后，综合用水量的时际变化，编制城市各用户逐时用水量合并计算表如下表1。表1城市各用户逐时用水量合并计算表时间城市居民生活用水量工厂用水量铁路车站用水量(m3)道路及绿化用水量(m3)未预见用水量(m3)每小时总用水量百分比用水量m3)生产用水量淋浴用水量（m3）车间生活用水(m3)占全日用水量占百分比(%)用水量(m3)占百分比(%)用水量(m3)0~11.85217.504.1741.670.004.171.3120.000.0056.10336.592.101~21.60188.114.1741.670.004.171.3120.000.0050.22301.321.882~31.50176.364.1741.670.004.171.3120.000.0047.87287.211.793~41.50176.364.1741.670.004.171.3120.0050.0057.87347.212.164-52.55299.804.1741.670.004.171.3120.000.0072.56435.352.715-64.40517.314.1741.670.004.171.3120.000.00116.06696.354.346-75.20611.364.1741.670.004.171.3120.000.00134.87809.225.047-85.60658.394.1741.674.504.171.3120.000.00145.18871.055.428-96.00705.424.1741.670.004.171.3120.000.00153.68922.095.749-105.85687.784.1741.670.004.171.3120.000.00150.15900.925.61710-115.00587.854.1741.670.004.171.3120.000.00130.17781.004.8611-125.25617.244.1741.670.004.171.3120.000.00136.05816.275.0812-135.25617.244.1741.670.004.171.3120.000.00136.05816.275.0813-145.25617.244.1741.670.004.171.3120.000.00136.05816.275.0814-155.40634.884.1741.670.004.171.3120.000.00139.57837.435.2115-165.50646.644.1741.674.504.171.3120.000.00142.82856.945.3416-175.70670.154.1741.670.004.171.3120.0050.00156.63939.755.8517-185.80681.914.1741.670.004.171.3120.000.00148.98893.865.5718-195.60658.394.1741.670.004.171.3120.000.00144.27865.655.3919-205.00587.854.1741.670.004.171.3120.000.00130.17780.994.8620-213.30387.984.1741.670.004.171.3120.000.0090.19541.153.3721-222.60305.684.1741.670.004.171.3120.000.0073.73442.392.7522-232.50293.934.1741.670.004.171.3120.000.0071.38428.282.6723~241.80211.634.1741.674.504.171.3120.000.0055.82334.932.09合计1.0011760.00100.001005.0813.50100.0031.50480.00100.002676.4216058.50100.00Ⅱ、二泵站供水方案设计及清水池，水塔容量计算1、二泵站供水方案设计由杨柳镇用水量变化，将二泵站工作分为两级：从20时到次日5时，一台水泵运转，流量为最高日用水量的3.20%；其余时间增开一台同型号的水泵，供水量为最高日用水量的4.86%，虽然泵站每小时供量不等于用水量，但一天的供水量等于最高日用水量：115%86.49%2.3（8）因此重庆市杨柳镇用水量变化曲线如下图所示。图1重庆市杨柳镇用水量变化曲线图2、清水池，水塔容量计算清水池调节容积由为一、二泵站供水量曲线确定，水塔调节容积由二泵站供水8线与用水量变化曲线确定，分别为相应曲线的的面积差。根据图1的供水线，可算出清水池和水塔的调节容积如下表：表2清水池和水塔调节容积合并计算表时间用水量百分比二级泵站供水量（%）一级泵站供水量（%）清水池（%）水塔调节容积（%）无水塔有水塔0~12.103.204.17-2.07-0.97-1.101~21.883.204.17-2.29-0.97-1.322~31.793.204.17-2.38-0.97-1.413~42.163.204.17-2.01-0.97-1.044-52.713.204.16-1.45-0.96-0.495-64.344.864.170.170.69-0.526-75.044.864.170.870.690.187-85.424.864.161.260.700.568-95.744.864.171.570.690.889-105.614.864.171.440.690.7510-114.864.864.170.690.690.0011-125.084.864.160.920.700.2212-135.084.864.170.910.690.2213-145.084.864.160.920.700.2214-155.214.864.171.040.690.3515-165.344.864.161.180.700.4816-175.854.864.171.680.690.9917-185.574.864.171.400.690.7118-195.394.864.161.230.700.5319-204.