给排水作业00878

1给排水管网系统-第六章作业给排水1201班郭阳51.某城市最高日用水量为15000m3/d，其各小时用水量见表1，管网中设有水塔，二级泵站分为两级供水，从前一日22点到清晨6点为一级，从6点到22点为另一级，每级供水量等于其供水时段用水量平均值。试绘制用水量变化曲线，并进行一下项目计算：(1)时变化系数(2)泵站和水塔设计供水流量(3)清水池和水塔调节容积表1某城市最高日各小时用水量小时0~11~22~33~44~55~6用水量（m3）303293313314396465小时12~1313~1414~1515~1616~1717~18用水量（m3）778719671672738769小时6~77~88~99~1010~1111~12用水量（m3）804826782681705716小时18~1919~2020~2121~2222~2323~24用水量m3）875820811695495359【解】：根据题意可得出水量变化曲线如图1所示：2图1水量变化曲线（1）根据24hhdQKQ,其中，3875m/hhQ，315000m/ddQ。所以，时变化系数1.4hK。（2）日平均供水量百分数为124=4.17%，最高时用水量是18~19时，为3875m，其用水量为全天用水量的87515000=5.83%。第一级平均用水量占全天用水量的百分数：4953593032933133143964652.45%150008第二级平均用水量占全天用水量的百分数：8048267826817057167787196716727387698758208116955.03%1500016水泵站设计供水流量为：150005.03%1000203600=L/s9.70。水塔设计供水流量为：150005.83%-5.03%10003600=33L/s（）。所以，泵站泵站设计供水流量为209.70L/s，水塔设计供水流量为33L/s。（3）清水池调节容积为计算见表2中第5、6列，1Q为第（2）项，2Q为第（3）项，第5列为调节流量12QQ,第6列为调节流量累计值∑12()QQ，其最大值为10.3%，最小值为-3.43%，则清水池调节容积为：10.3%—（-3.43%）=13.76%。水塔调节容积计算见图2中第7、8列，1Q为第（3）项，2Q为第（4）项，第7列为调节流量12QQ,第8列为调节流量累计值∑12()QQ，其最大值为2.15%，最小值为-0.2%，则水塔的调节容积为：2.15%—（-0.2%）=2.35%。表2清水池与水塔调节容积计算表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（%）有水塔水塔调节容积(%)有水塔无水塔（1）（2）（3）（4）（2）-（3）∑（3）-（4）∑0-14.172.452.021.721.720.430.431-24.172.451.951.723.440.500.932-34.162.442.091.725.160.351.283-44.172.452.091.726.880.361.644-54.172.452.641.728.60-0.191.455-64.162.443.101.7210.32-0.660.7936-74.175.035.36-0.869.46-0.330.467-84.175.035.51-0.868.60-0.48-0.028-94.165.025.21-0.867.74-0.19-0.219-104.175.034.54-0.866.880.490.2810-114.175.034.70-0.866.020.330.6111-124.165.024.77-0.865.160.250.8512-134.175.035.19-0.864.30-0.160.7013-144.175.034.79-0.863.440.240.9314-154.165.024.47-0.862.580.551.4815-164.175.034.48-0.861.720.552.0316-174.175.034.92-0.860.860.112.1417-184.165.025.13-0.860.00-0.112.0318-194.175.035.83-0.86-0.86-0.801.2319-204.175.035.47-0.86-1.72-0.440.7920-214.165.025.41-0.86-2.58-0.390.4121-224.175.034.63-0.86-3.440.400.8022-234.172.453.301.72-1.72-0.85-0.0523-244.162.442.391.720.000.050.00累计100100调节容积=13.76调节容积=2.352.接上题，城市给水管网布置如图2所示，各管段长度与配水长度见表3，各集中用户最高时用水量见表4。试进行设计用水量分配和节点设计流量计算。图2某城市给水管网图表3各管段长度与配水长度4管段编号123456789101112管段长度(m)320160650770530500420430590520550470配水长度(m)00650385530500315215280220400120表4最高时集中用水流量集中用水户名称火车站学校宾馆医院工厂A工厂B工厂C集中用水流量(L/s)12.626.26.48.67.217.622.5所处位置节点编号266581011【解】：按管段配水长度进行沿线流量分配，先计算比流量[L/(s·m)]-243.05-(12.6026.206.408.607.2017.6022.50)0.0393L/s650385530500315215280220400120hnilmiQqql由上题可知：泵站设计供水流量为：1210L/ssq，水塔设计供水流量为：233L/ssq。各管段沿线流量分配与各节点设计流量计算见表5，例如：330.039365025.54L/smlmqql440.039338515.13L/smlmqql111111()02100210L/s22jnsmQqqq33313411()00(025.5415.13)20.355L/s22jnsmmmQqqqqq节点设计流量计算最终结果标记在图3中。图3：表5最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算管段或者结点编号管段配水长度（m）管段沿线流量（L/S）节点设计流量计算（L/S）集中流量沿线流量供水流量节点流量100.000.00209.70-209.70200.0012.600.0033.36-20.76365025.5520.3220.32438515.1330.4430.44553020.838.6020.3228.92650019.6532.6026.4159.01731512.3810.3910.3982158.457.2012.1719.375928011.009.839.83102208.6517.609.7327.331140015.7222.502.3624.86121204.72－－－－累计3615142.07101.10141.96243.060.003.接上题，进行管段设计流量分配和管段直径设计。【解】：1）管段设计流量分配首先应确定枝线管段的设计流量，它们可以根据节点流量连续性方程，用逆树递推法计算。然后，从节点（3）出发，分配环状管网设计流量，[3]和[4]管段均属于主要供水方向，因此两者可分配相近的设计流量。管段[11]虽为垂直主要供水方向的管段，但其设计流量不能太小，必须考虑到主要供水方向上管段[6]发生事故时，流量必须从该管段绕过。另外，[8]和[9]共同承担（10）节点供水，如果其设计流量太大，必然造成管段[8]、[9]逆向流动。2）管段直径设计管段经济流速根据课本得知，采用表6第3列，其中[1]、[3]、[4]由于涉及流量较大，采用较高的经济流速。管段[11]虽然流量不大，但它是与主要供水方向垂直，对电费影响较小，所以也采用较高的经济流速。[5]、[6]管段设计流量中等，采用中等经济流速，[9]管段设计流量很小，采用较小的经济流速，管段[1]、[2]为输水管，为了提高供水可靠性，采用并行双管，根据经济流量计算出管径后，按邻近原则选取标准管径，最终管段设计流量分配和管段直径设计如下表：管段编号123456设计流量（L/S）209.720.7694.6994.6940.9150.01设计管径（mm）250×2100×2350350250250管段编号789101112设计流量（L/S）31.9221.525.815.633524.86设计管径（mm）2002001001502502004.接上题，已知清水池最低水位标高38.30m，各节点地面标高与用户要求自由水压见表7，进行设计工况的水力分析计算，确定控制点，计算泵站扬程、水塔高度并选泵。（表7中同时列出了服务水头）表7节点设计数据节点编号1234567891011地面标高（m）40.76241.552.442.245.144.848.346.645.943.3要求自由水压（m）——2424242824242424206服务水头（m）——65.576.466.273.168.872.370.669.963.3（1）管段直径设计管段编号123456设计流量（L/S）209.720.7694.6994.6940.9150.01经济流速（m/s）1.000.701.001.000.800.90计算管径（mm）517194347347255266设计管径（mm）250×2100×2350350250250管段编号789101112设计流量（L/S）31.9221.525.815.633524.86经济流速（m/s）0.800.700.600.700.800.70计算管径（mm）225198111169236213设计管径（mm）200200100150250200