城市给水管网课程设计

0 宜都市给水管网设计 给水管网课程设计 给排水 0902 班 U200916331 何听迪 2011/12/17 指导老师：任拥政、王宗平 1 目录 1 总论 3 1.1 项目名称、地点及主管单位 3 1.2 编制依据 3 1.3 编制范围及编制目的 4 1.3.1 编制范围 4 1.3.2 编制目的 4 1.4 编制原则 .5 1.5 采用的主要规范和标准 6 1.6 城市概况及自然条件 .7 1.6.1 城市概况 7 1.6.2 自然条件 8 1.7 给水工程现状 .10 2.工程总体方案 11 2.1 城市总体规划概要 .11 2.2 工程服务范围 .11 2.3 给水管道布置和水力计算 .12 2.3.1 需水量计算 12 2.3.2 给水管道布置和水力计算 .14 2.3.3 管网校核 .21 2.3.4 水泵选取 .27 3 2.3.5 水头计算及平面图绘制 29 2.3.6 管材选取及工程施工 .32 3 设计感想心得 34 4 参考文献 .34 1 总论 1.1 项目名称、地点及主管单位 项目名称：宜都市城市给水工程 项目地点：宜都市陆城镇 主管单位：宜都市建设局 业主单位：宜都市供水总公司 项目法人代表：廖晓路 1.2 编制依据 （1）湖北省发展计划委员会文件，鄂计投资2003231 号 省计委关于宜都市城市污水处理工程项目建议书的批复 （2） 宜都市规划建筑设计院， 宜都市城市污水处理工程项目 建议书 （3）宜都市建设局与宜昌市工程咨询公司关于宜都市城市污 水处理工程可行性研究的编制协议书 （4）中共宜都市委、宜都市人民政府关于加快小城镇建设的 决定 （5）宜都市城建设局宜都市陆城镇城市建设发展规划 （6）湖北省城市规划设计研究院宜都市城市总体规划（修编） 说明书（20012020 年） 2002 年 2 月 （7）宜都市人民政府宜都市国民经济与社会发展第十一个五 5 年计划纲要2005 年 （8）湖北省宜都市统计局宜都市统计年鉴 20032004 年 4 月 （9）宜都市环境监测站陆城镇各排污口水质监测报告2001 年 10 月 （11）湖北省城市规划设计研究院宜都市城市总体规划（修 编）说明书（20052020 年） 2005 年 4 月 1.3 编制范围及编制目的 1.3.1 编制范围 本可行性研究报告编制范围包括宜都市陆城镇城区污水截 流主干管、渠系统和污水处理厂一座。 1.3.2 编制目的 本报告编制目的是对工程规模、水源水质、给水处理厂厂 址、给水处理工艺以及给水管网系统等进行技术可靠性、经济 合理性及实施可能性的方案比较和论证；并提出推荐方案，使 所选方案科学合理、技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、 造价省、运行成本低。最终使得该项工程的社会效益、环境效 益和经济效益达到最佳统一。 1.4 编制原则 （1） 贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法 规、规范及标准。 （2） 从宜都市的实际情况出发，在城市总体规划的指下，以 近期建设为主，尽量为远期发展留有余地，使工程建设与城市 的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。 （3） 根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺 力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、 经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 （4） 妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避 免造成二次污染。 （5） 为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低 运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本 工程中某些关键设备拟采用国外最先进设备、工艺。 （6） 采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技 术可靠、经济合理。 （7） 在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、 便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节 约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围 环境协调一致。 7 （8） 厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。 1.5 采用的主要规范和标准 （1） 室外排水设计规范及局部修订条文（GBJ14-87 ） （2） 地表水环境质量标准 （GB3838-2002） （3） 污水综合排放标准 （GB8978-1996） （4） 污水排入城市下水道水质标准 （CJ18-86） （5） 城市污水处理厂污水污泥排放标准 （CJ3025-93） （6） 城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准 （CJJ31- 89） （7） 建筑给水排水设计规范 （GBJ15-88 ） （8） 城市防洪工程设计规范 （CJJ50-92） （9） 泵站设计规范 （GB/T50265 97） （10） 厂矿道路设计规范 （GBJ22-87 ） （11） 工业建筑防腐蚀设计规范 （GB50046-95） （12） 工业企业设计卫生标准 （TJ36-79） （13） 建筑结构荷载设计规范 （GBJ9-87 ） （14） 给水排水工程结构设计规范 （GBJ 69-84 ） （15） 混凝土结构设计规范 （GBJ 10-89） （16） 建筑抗震设计规范 （GBJ 11-89） （17） 建筑地基基础设计规范 （GBJ 7-89 ） （18） 水工砼结构设计规范 （SDJ20-78） （19） 建筑设计防火规范 （GBJ 16-87） （20） 工业企业采暖、通风及空气调节设计规范 （TJ19- 750） （21） 工业企业噪声控制设计规范 （GBJ 87-85 ） （22） 地下工程防水技术规范 （GBJ 108-87 ） （23） 10KV 及以下变电所设计规范 （GB5005394） （24） 工业与民用供配电系统设计规范 （GB5005295） （25） 低压配电装置及线路设计规范 （GB50054-95） （26） 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 （GB50060-92） （27） 建筑防雷设计规范 （GB50057-94） （28） 通用用电设备配电设计规范 （GB50055-93） （29） 城市污水处理工程项目建设标准 （修订，2001 年） 1.6 城市概况及自然条件 1.6.1 城市概况 宜都市位于湖北省西南部山区向江汉平原过渡地带，位于 9 东径 1100511135，北纬 30053036。东接 松滋，北临宜昌、枝江，西南与长阳、五峰毗邻。全市总面积 1357 平方公里，其中山区 122 平方公里，丘陵 1078 平方公里， 平原 157 平方公里。地势由西南向东北倾斜，西南部山地丘陵 交错，南有武陵山脉延伸，西是巫山山脉蜿蜒入境。东北部是 长江清江的沿江平原。西南部最高山峰海拔 1084 米，东部最低 河滩地海拔仅 38 米，河床边界条件多为沙壤土，亚沙壤土组成， 抗冲击能力弱，汛期外江水位常高于内地，历来为洪涝灾害灾 区。 2001 年 3 月，随行政建制调整，全市现辖 5 镇 4 乡一个办 事处。据统计 2001 年宜都市总人口约 38.2 万人，陆城总人口 约 9.3 万人。2001 年国内生产总值 32 亿元，按现行价格计算 的全部工业总产值 45.6 亿元。 宜都市内河流纵横，水系发达。长江自宜昌仙人桥进入市 境，自洋溪官洲出境长达 46 公里；清江自长阳搬鱼咀进入市境， 至陆城三江汇入长江，蜿蜒 41 公里；渔洋河自五峰渔洋关马勒 坡进入市境，至陆城以西两公里刘家咀汇入清江，逶迤 55 公里。 市内除长江清江外，干支溪河长度在 45 公里，集水面积在 3 平 方公里以上的有 39 条，河道总长 419 公里，集水面积为 1338.6 平方公里（含邻县与湖泊其他汇流面积 588.2 平方公里） 。 1.6.2 自然条件 (1)地质地貌 宜都市位于鄂西南部山区向江汉平原的过度地带，以丘陵 地形为主，并兼有少量的山地和平原。海拔 5060 米的地貌可 分为长江高漫滩地 I、II 级阶地及高阶地。地层自上而下为亚 粘土、卵石层、基岩，基岩一般以红砂岩为主，夹少量泥岩， 砂岩呈互层状分布。高阶地、II 级阶地均具有较高的承载能力 1.55 公斤/平方厘米，可作为良好的建筑地基，陆城地区正 好处于长江南岸 II 级阶地上，区内无明显的构造断裂，仅发现 局部有少量褶曲现象。地层容性稳定，边坡并无崩塌或滑坡等 不良物理现象，从历史上看，宜都邻近及更远的外围未发生过 较大的破坏性地震。本区处在地震相对稳定地带，从 1987 年公 布的全国地震烈度区划图和湖北省地震烈度区划图上，都将该 区划为六度地震区。 (2)气象 宜都市气候属于中亚热带向北亚热带过渡的大陆性季风湿 润型气候。 年平均气温：16.7 年极端最高气温：40.8 年极端最低气温：-13.8 累年年平均降雨量：1224mm 11 历史一日最大降雨量：183.9mm 累年平均降雨天数：136 天 历年最大积雪深度：34cm 累年最多风向及频率：SE/13% 累年平均风速：8m/s 历年最大风速：28m/s (3)水文 长江：（陆城区域、黄海高程） 历年最高水位：51.11m 1水位：50.06m 历年最低水位：35.36m 历年平均水位：40.78m 历年最大流量：71900 立方米/秒 历年最小流量：2720 立方米/秒 历年平均流量：13350 立方米/秒 清江： 历年最高水位：53.902m 历年最低水位：35.9m 历年平均水位：40.78m 历年最大流量：18900 立方米/秒 历年最小流量：32.4 立方米/秒 历年平均流量：464 立方米/秒 1.7 给水工程现状 城区供水方式为城市水厂供水，城区现有两座水厂。一水 厂位于城北夷水路，占地面积 0 顷，以清江为水源，设计规模 0.7 万吨/日，供水压力 0.4MPa；二水厂位于城北城东.74 公路， 占地面积 2.2 公顷，以长江为水源，设计规模 3 万吨/日，供水 压力 0.42MPa。2000 年，两水厂最高日供水量 2.2 万吨/日，输 配水管线 43.3 公里，供水普及率 100%，城区综合用水指标为 239 升/人日。 .工程总体方案 2.1 城市总体规划概要 城市性质：宜都市是全国重要的水陆交通枢纽之一，鄂西 南经济区的副中心城市之一，全市政治、经济、文化中心，以 原材料为主的重工业城市。 城市规模：2000 年，作为中心城区的陆城 7 万人；建成区 面积 6.5 km2；规划近期至 2005 年人口达 8.6 万人，面积 8.0km2；远期至 2020 年人口发展到 14 万人；建成区面积 14.3 km2。 发展方向：规划确定城区发展方向主要为城南片、城西片。 13 优先发展城西、五宜路两侧；引导发展城南及城东地区；更新 陆城中心区；暂缓发展三江地区；限制发展水塔溪区；保护旧 城传统风貌区；保护城东、城西、城西南生态农业区。 受纳水体水质：城区污水受纳水体为长江，其水质参照国 家规定为二类。 2.2 工程服务范围 本工程服务范围为城市总体规划中规定的陆城镇中心城区 ，近期（2005 年）服务面积 8.6 km2，服务人口 8 万人； 远期 （2020 年）服务面积 14.3 km2，服务人口 14.0 万人。 2.3 给水管道布置和水力计算 2.3.1 需水量计算 1 综合生活用水量 综合用水量是指城市居民生活用水和公共建筑用水量，不 包括道路浇洒、绿地浇洒和其它市政用水。 根据宜都市城市总体规划（修编） ，近期（2005 年） ， 陆城镇城区人口为 8.6 万人，平均日综合生活用水定额为 350L/pd；远期（2020 年） ，陆城镇城区人口为 14.0 万。均 日综合生活用水定额为 370L/Pd。以 2020 年远期规划用水计 算，宜都市的综合生活用水量为： 远期（2020 年）：14.0 万3705.18 万 m3/d 2 工业用水量 根据宜都市总体规划预测，近期工业用水量为 10000T/d，2020 年远期工业需水量为 21000T/d，以工业用水重 复利用率 70%计算 则远期工业需水量为： 2.10.30.63 万 m3/d 3 其它用水量 其它用水主要包括道路浇洒、绿化浇洒等用水。浇洒道路 用水量取每平方米每次 1.2L/(dm2) （一般为 11.5L/（dm 2） ） ，设每天浇洒 2 次；大面积绿化用水量采用 1.5L/(dm2)（一般采用 1.52.0L/(dm2)） 。已知宜都市城市 总面积为 14.3km2，道路面积占城市总面积的 7，绿地面积占 城市面积的 25。 则其它用水量为： 道路浇洒：14.3100000071.4/10002(m 3/d) 0.28（万 m3/d） 绿地浇洒：14.31000000251.6/1000(m 3/d) =0.57（万 m3/d） 4 用水总量 根据上三项用水需求计算得到该市平均日用水量为： 5.18+0.63+0.28+0.57=6.66（万 m3/d） 15 所以在设计计算时起设计平均日用水量为 67000m3/d 已知该市用水量日变化系数 Kd=1.4，时变化系数 Kh=1.44，设未预见系数为 1.2，根据以上计算结果得出规划期 内城区污水总量见表 1。 表 1 需水总量预测 16.20 万（m 3/d)=1876L/s 2.3.2 给水管道布置和水力计算 1 管网定线及面积划分 （1）管网定线 根据宜都市 2020 年的远期城市规划，沿各个道路主干道布 置给水主干管道，为保证管网的安全可靠供水，采用环状管网 布置，如图 1： 项 目 远期（2020 年）需水量 备注 综合生活污水量 （万 m3/d） 5.18 主要包括居民生活用 水 工业需水量（万 m3/d） 0.63 其它需水量（万 m3/d） 0.85 包括道路浇洒、绿化 等用水 最高日用水量（万 m3/d） 6.7*1.2*1.44*1.4=1 6.2 图 1 城区平面布管 服务面积 在各个给水片区内用角平分线法对各管段的服务范围进行 划分，测得各管段长度以及服务面积如下： 表 2 管段长度及服务面积 管段编 号 管长 (m) 服务面积 （km 2） 管段编 号 管长 (m) 服务面积 （km 2） 1-2 828 0.157 15-16 712 0.124 2-3 1195 0.162 1-8 2000 0.441 3-4 638 0.100 8-13 815 0.223 4-5 1325 0.407 6-9 1051 0.428 2-6 472 0.145 7-10 687 0.220 8-9 407 0.080 10-14 1396 0.718 9-10 766 0.408 3-11 1050 0.513 17 10-11 1221 0.670 11-15 1321 0.793 11-12 460 0.087 4-12 1117 0.521 2-7 812 0.300 12-16 1381 0.305 13-14 1470 0.440 5-12 2150 0.605 14-15 1030 0.282 合计 / 8.129 测得宜都市的市区面积 A=8.129km2 则单位面积比流量： A Q0 q0=1876(L/s)/8.129(km2)=230.78(L/km2s) 2 管网水力初步计算 （1）节点流量计算 对各个管段长度以及服务面积进行测量（表 2 第 2、3 列） ， 由公式 iyiAq0 求出各管段沿线流量 如下表：yi 表 3 管段沿线流量 管段编 号 管长 (m) 服务面积 （km 2） 沿线流量 (L/S) 管段编 号 管长 (m) 服务面 积 （km 2 ） 沿线流量 (L/S) 1-2 828 0.157 36.220 15-16 712 0.124 28.617 2-3 1195 0.162 37.385 1-8 2000 0.441 101.774 3-4 638 0.100 23.078 8-13 815 0.223 51.464 4-5 1325 0.407 93.927 6-9 1051 0.428 98.774 2-6 472 0.145 33.463 7-10 687 0.220 50.772 8-9 407 0.080 18.462 10-14 1396 0.718 165.700 9-10 766 0.408 94.158 3-11 1050 0.513 118.390 10-11 1221 0.670 154.623 11-15 1321 0.793 183.008 11-12 460 0.087 20.078 4-12 1117 0.521 120.236 2-7 812 0.300 69.234 12-16 1381 0.305 70.388 13-14 1470 0.440 101.543 5-12 2150 0.605 139.622 14-15 1030 0.282 65.080 合计 / 8.129 1876.010 由节点流量计算公式： =12() 得到如下表： 表 4 节点流量表 节点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 节点流量(L/s) 68.997 88.151 89.427 118.621 116.775 66.119 60.003 85.850 节点编号 9 10 11 12 13 14 15 16 节点流量(L/s) 105.697 232.627 238.050 175.162 76.504 166.162 138.353 49.503 19 所以节点流量合计：1876.001L/S （2）流量分配及管网平差 流量初分 该管网有八个环，因此最初假设 8 根管段流量则可以进行 流量分配，从而计算出整个管网所有管段流量，现在假设 8 个 管段流量如下：表 5 初分流量表 管段编号 18 6-9 8-13 7-10 1014 3- 11 12- 11 412 初分流量（l/s） 900 10 300 20 50 100 50 200 利用上面数据，根据节点方程以及连续性方程对整个管网 进行流量初步分配 。ijq 管径初定 按界限流量确定管径，设宜都市的经济因素 ，则单独=1 管段的折算流量为： 0= 根据该流量以及界限流量表（表 6）对管径进行初选 表 6 界限流量表 管径 （mm） 界限流 量 （L/s） 管径 （mm） 界限流量 （L/s） 管径 （mm） 界限流量 （L/s） 100 9 400 96130 900 685822 150 915 500 168237 1000 8221120 200 1528. 5 600 237355 250 28.54 5 700 355490 300 4568 800 490685 管段闭合差计算及平差 根据流量及管径,利用舍维列夫公式： sm/2.13.1207Di v/. 3.03.12)867(9.vi 进行压降计算，得到 1000i 利用公式 ilhqhs/ 计算各管段压降 h 以及sq，见表（表 7）第七列、第 八列。 对管网进行平差，在平差的过程中同时进行管径调整，使 其最终达到指定的要求，如平差表（表 7） 由管网平差表可以看出，在进行一次平差之后，达到了小 环闭合差小于 0.5 米、大环闭合差小于 1 米的要求。 水厂到节点 1 的管线长 335m，用两根管进行水传输，市区 21 总用水量为 1876.0 l/s，则每根管流量为 938l/s，运用舍维 列夫公式计算得水头损失为 0.51m。 环 号 管段编 号 管长 (m) 管径 (mm) 初步分配流量 第一次平差 q(L/s) 1000i h(m) /sq/ q(L/s) 1000i h(m) /sq/0.852 1-2 828 1000 903.56 1.43 1.18 0.00 903.68 1.43 1.18 0.00 2-6 472 350 67.51 2.24 1.06 0.02 67.33 2.23 1.05 0.02 6-9 1051 100 1.39 1.02 1.07 0.77 1.21 0.80 0.84 0.69 9-8 407 800 -521.30 1.57 -0.64 0.00 -521.14 1.57 -0.64 0.00 1 8-1 2000 1000 -903.44 1.43 -2.86 0.00 -903.32 1.43 -2.86 0.00 -0.19 0.79 -0.43 0.71 q= 0.12 q= 0.30 2-7 812 350 72.02 2.52 2.05 0.03 72.24 2.54 2.06 0.03 7-10 687 200 12.02 1.58 1.09 0.09 12.24 1.64 1.12 0.09 10-9 766 700 -416.99 2.03 -1.56 0.00 -416.65 2.03 -1.55 0.00 9-6 1051 100 -1.39 1.02 -1.07 0.77 -1.21 0.80 -0.84 0.69 2 6-2 472 350 -67.51 2.24 -1.06 0.02 -67.33 2.23 -1.05 0.02 -0.55 0.91 -0.26 0.83 q= 0.30 q= 0.16 2-3 1195 800 675.88 2.56 3.06 0.00 675.96 2.56 3.06 0.00 3-11 1050 450 154.60 2.95 3.10 0.02 154.70 2.95 3.10 0.02 11-10 1221 450 -141.32 2.50 -3.05 0.02 -141.26 2.49 -3.05 0.02 10-7 687 200 -12.02 1.58 -1.09 0.09 -12.24 1.64 -1.12 0.09 3 7-2 812 350 -72.02 2.52 -2.05 0.03 -72.24 2.54 -2.06 0.03 -0.03 0.17 -0.07 0.17 q= 0.08 q= 0.20 3-4 638 700 431.85 2.17 1.38 0.00 431.83 2.17 1.38 0.00 4-12 1117 500 197.40 2.74 3.06 0.02 197.38 2.74 3.06 0.02 12-11 460 100 -2.50 2.88 -1.33 0.53 -2.46 2.80 -1.29 0.524 11-3 1050 450 -154.60 2.95 -3.10 0.02 -154.70 2.95 -3.10 0.02 0.02 0.57 0.05 0.56 q= -0.02 q= -0.05 4-5 1325 400 115.83 3.11 4.13 0.04 115.83 3.11 4.13 0.04 5-12 2150 100 -0.92 0.50 -1.07 1.16 -0.92 0.50 -1.07 1.165 12-4 1117 500 -197.40 2.74 -3.06 0.02 -197.38 2.74 -3.06 0.02 0.00 1.21 0.00 1.21 q= 0.00 q= 0.00 8-9 407 800 521.30 1.57 0.64 0.00 521.14 1.57 0.64 0.00 9-10 766 700 416.99 2.03 1.56 0.00 416.65 2.03 1.55 0.00 10-14 1396 300 55.07 3.32 4.63 0.08 55.01 3.31 4.62 0.08 14-13 1470 500 -219.79 3.35 -4.92 0.02 -219.83 3.35 -4.92 0.02 6 13-8 815 600 -296.29 2.33 -1.90 0.01 -296.33 2.33 -1.90 0.01 0.01 0.12 -0.01 0.12 q= -0.04 q= 0.02 7 10-11 1221 450 141.32 2.50 3.05 0.02 141.26 2.49 3.05 0.02 23 （4）水泵扬程计算 控制点选取 由管网计算图可以看出，16 点为管网中的远点，且 16 点 为次高点， （节点 14，15 点地处较低） ，16 点确定管网的控制 11-15 1321 300 55.36 3.35 4.42 0.08 55.44 3.36 4.44 0.08 15-14 1030 400 -108.70 2.77 -2.85 0.03 -108.68 2.77 -2.85 0.03 14-10 1396 300 -55.07 3.32 -4.63 0.08 -55.01 3.31 -4.62 0.08 -0.01 0.21 0.01 0.21 q= 0.02 q= -0.02 11-12 460 100 2.50 2.88 1.33 0.53 2.46 2.80 1.29 0.52 12-16 1381 200 23.82 5.48 7.57 0.32 23.77 5.46 7.54 0.32 16-15 712 200 -25.70 6.31 -4.49 0.17 -25.76 6.33 -4.51 0.188 15-11 1321 300 -54.36 3.24 -4.28 0.08 -54.44 3.25 -4.29 0.08 0.13 1.10 0.03 1.09 q= -0.06 q= -0.01 大环平差 -0.76 -0.81 点。以下进行水头损失计算。 2）水头损失计算 对于 16 点 为计算节点 1 到控制点 16 的沿程水头损失，沿三条管线进 行计算，再取平均值。 线路一：1-2-7-10-11-12-16 h 1=1.18+2.06+1.12+3.05+1.29+7.54=16.24 线路二：1-2-3-4-12-16 h 2=1.18+3.06+1.38+3.06+7.54=16.22 线路三：1-8-13-14-15-16 h 1=2.86+1.9+4.92+2.85+4.51=17.04 则节点 1 到点 16 沿程水头损失： H1=(h 1+h 2+h 3)/2=(16.24+16.22+17.04)/3=16.5m 水厂到节点 2 的水头损失 H2=0.51m。 由等高线得水厂地面标高为 48.9m，控制点 16 地面标高为 55.4m，则地面高差： H3=H=55.4-48.9=6.5m。 水泵吸水管和局部水头损失取 2.00m，水泵泵轴与清水池 最低水位高差取 3.0m。 则局部水头损失： H4=2.00+3.0=5.00m 控制点自由水头要满足六层楼高，根据给水水压规范，给 25 水过程中一层取 10 米，二层取 12 米，以后每增加一层水压要 增加 4 米，则六层楼自由水压取 H5=12+44=28.00m。 水泵扬程 由公式： H=H1+H3+H4+H5 得水泵扬程： H=16.5+0.51+6.5+5+28=56.51m 2.3.3 管网校核 1.管网校核平差 已知节点 16 为管网中的控制点，因而必须进行消防校核。 节点 15 为管网的次不利点，进行消防校核计算。 已知宜都市 2020 年远期规划人口 14 万，而根据城镇、 居住区室外消防用水表 （见表 8） ，应选择一次用水量为 45L/s。 表 8 城镇、居住区室外消防用水表 人数（万人） 同一时间火灾次数 一次水灭火用水量 （L/s） 2.5 1 15 5.0 2 25 10.0 2 35 20.0 2 45 30.0 2 55 对消防校核水量进行分配平差，如下表 9： 环 号 管段 编号 管 长 (m ) 管 径 (m m) 初分流量 第一次平差 q(L/s) 1000i h(m) /sq/0.852 q(L/s) 1000i h(m) /sq/0.852 1-2 828 1000 936.71 1.53 1.27 0.00 936.96 1.53 1.27 0.00 2-6 472 350 67.57 2.24 1.06 0.02 67.58 2.24 1.06 0.02 6-9 1051 100 1.45 1.10 1.16 0.80 1.46 1.11 1.16 0.80 9-8 407 800 - 542. 14 1.6 9 - 0.69 0.00 - 541. 95 1.6 9 - 0.69 0.00 1 8-1 2000 1000 - 960. 29 1.6 0 - 3.21 0.00 - 960. 04 1.6 0 - 3.20 0.00 -0.41 0.82 -0.40 0.82 q= 0.25 q= 0.25 2-7 812 350 73.46 2.62 2.12 0.03 73.52 2.62 2.13 0.03 7- 10 68 7 20 0 13.4 5 1.9 4 1.33 0.10 13.5 1 1.9 5 1.34 0.10 10- 9 76 6 70 0 - 437. 90 2.2 3 - 1.71 0.00 - 437. 71 2.2 3 - 1.70 0.00 9-6 1051 100 -1.45 1.10 -1.16 0.80 -1.46 1.11 -1.16 0.80 2 6-2 472 350 - 67.5 7 2.2 4 - 1.06 0.02 - 67.5 8 2.2 4 - 1.06 0.02 -0.47 0.94 -0.46 0.95 q= 0.25 q= 0.24 27 2-3 1195 800 707.53 2.79 3.34 0.00 707.72 2.79 3.34 0.00 3- 11 10 50 45 0 166. 91 3.4 0 3.57 0.02 167. 08 3.4 1 3.58 0.02 11- 10 12 21 45 0 - 152. 69 2.8 8 - 3.52 0.02 - 152. 52 2.8 8 - 3.51 0.02 10- 7 68 7 20 0 - 13.4 5 1.9 4 - 1.33 0.10 - 13.5 1 1.9 5 - 1.34 0.10 3 7-2 812 350 - 73.4 6 2.6 2 - 2.12 0.03 - 73.5 2 2.6 2 - 2.13 0.03 -0.07 0.18 -0.06 0.18 q= 0.19 q= 0.18 3-4 638 700 451.19 2.36 1.50 0.00 451.21 2.36 1.50 0.00 4- 12 11 17 50 0 216. 43 3.2 5 3.63 0.02 216. 44 3.2 5 3.63 0.02 12- 11 46 0 10 0 - 2.76 3.4 3 - 1.58 0.57 - 2.76 3.4 2 - 1.57 0.57 4 11- 3 10 50 45 0 - 166. 91 3.4 0 - 3.57 0.02 - 167. 08 3.4 1 - 3.58 0.02 -0.02 0.61 -0.02 0.61 q= 0.01 q= 0.01 4-5 1325 400 116.14 3.13 4.15 0.04 116.15 3.13 4.15 0.04 5- 12 21 50 10 0 - 0.61 0.2 4 - 0.52 0.85 - 0.60 0.2 4 - 0.52 0.855 12- 4 11 17 50 0 - 216. 43 3.2 5 - 3.63 0.02 - 216. 44 3.2 5 - 3.63 0.02 0.00 0.91 0.00 0.91 q= 0.00 q= 0.00 8-9 407 800 542.14 1.69 0.69 0.00 541.95 1.69 0.69 0.00 6 9- 10 76 6 70 0 437. 90 2.2 3 1.71 0.00 437. 71 2.2 3 1.70 0.00 10- 14 13 96 30 0 66.0 4 4.6 4 6.48 0.10 66.0 8 4.6 5 6.49 0.10 14- 13 14 70 50 0 - 255. 80 4.4 5 - 6.54 0.03 - 255. 73 4.4 4 - 6.53 0.03 13- 8 81 5 60 0 - 332. 30 2.8 9 - 2.36 0.01 - 332. 24 2.8 9 - 2.36 0.01 -0.02 0.14 -0.01 0.14 q= 0.07 q= 0.03 10- 11 12 21 45 0 152. 69 2.8 8 3.52 0.02 152. 52 2.8 8 3.51 0.02 11- 15 13 21 30 0 78.7 9 6.4 5 8.52 0.11 78.8 0 6.4 5 8.52 0.11 15- 14 10 30 40 0 - 155. 67 5.4 1 - 5.57 0.04 - 155. 65 5.4 0 - 5.57 0.04 7 14- 10 13 96 30 0 - 66.0 4 4.6 4 - 6.48 0.10 - 66.0 8 4.6 5 - 6.49 0.10 -0.01 0.27 -0.02 0.27 q= 0.02 q= 0.04 11- 12 46 0 10 0 2.76 3.4 3 1.58 0.57 2.76 3.4 2 1.57 0.57 12- 16 13 81 20 0 43.4 2 16. 77 23.1 7 0.53 43.4 3 16. 78 23.1 7 0.53 16- 15 71 2 20 0 - 51.1 1 22. 83 - 16.2 5 0.32 - 51.1 0 22. 82 - 16.2 5 0.328 15- 11 13 21 30 0 - 78.7 9 6.4 5 - 8.52 0.11 - 78.8 0 6.4 5 - 8.52 0.11 -0.02 1.53 -0.02 1.53 q= 0.01 q= 0.01 大环平差 -1.02 -0.99 由上表可知，在不改变管段管径的情况下，消防校核满足要 29 求。管道流速符合经济流速。 2.水头校核 在节点 15，16 处同时发生火灾时，各节点消防水头应不小 于 10m，下面对节点 15，16 进行校核计算。 点 16 水压计算： 由水厂到节点沿程水头损失选两条管线取平均计算 管线 1：1-2-3-11-12-16 h 1=1.27+3.34+3.58+1.57+23.17=32.93m 管线二：1-8-13-14-15-16 h 2=3.2+2.36+6.53+5.57+16.25=33.91m 所以，H 1=(h 1+h 2)/2=(32.93+33.91)/2=33.42m 由等高线得水厂地面标高为 48.9m，控制点 16 地面标高为 55.4m，则地面高差： H3=H=55.4-48.9=6.5m。 所以节点 12 处的水压为 H=Hb-H1-H2-H3-H4=56.51-0.51-5.00-6.5- 33.42m=11.08m10.00m 最不利点 16 消防校核合格. 所以，消防校核合格。 3.事故校核 输水管网中 1-2 管道中流量最大，为最不利管段。 当 1-2 管段断开的时候，最不利点供水水头不满足用水需求的 水头，因此，相关部门应加强管理和防范意识，防止因出现管 段异常断裂的现象，以及在出现事故的时候各部门紧密配合， 在最短的时间内维修好管段，使事故损失降到最小。 2.3.6 水泵选取 宜都市用水量为 1876L/s，采用两根直径 1000mm 的管道输 送到节点 1，则每根管道流量为 938L/s，流量比较大。若每根 水管配一台水泵显然流量过大，供水安全系数不高，因而采用 两泵并联方式给一根水管供水。则每台水泵的流量为 469L/s， 即 1688.4m3/h，扬程为 56.51m。 因而选 500S59 型号单级双吸离心泵，如表 12： 表 12 500S59 单级双吸离心泵参数性能表 功率 N(kW) 泵型号 流量 （m 3/h ） 扬程 （m） 转速 n (r/min) 轴功 率 电动机 功率 kw 效率 （% ） 气蚀余 量 H(m) 500s59 2020 59 970 391 450 85 6 其性能曲线如下图 31 其流量为 1688.4m3/h，扬程为 59m，效率为 85%，能够满足 供水要求。两泵并联供给一根给水管，则选水泵六台，4 用 2 备。 2.3.7 自由水头计算及平面图绘制 1 节点自由水头计算 水泵扬程为 Hb=59m 水厂内水头损失 H1=5.00m 面高差 H2=Hi-Hb，各节点地面标高及高差见表 13： 表 13 各节点地面标高及高差 每个管段沿两条管线计算水头损失，再取平均值： 即 该点的自由水头 H3i=0.51+(管线 1 水头压降+管线 2 水头压 降)/2 则： H31=0.51 H32=0.51+（1.18+2.86+0.64-1.07-1.06）/2=1.785 H33=0.51+(1.18+3.06+2.86+0.64+1.56+3.05-3.1)/2=5.13m H34=0.51+(1.18+3.06+1.38+2.86+0.64+1.56+3.05+1.33- 3.06)/2=6.485m H35=0.51+(1.18+3.06+1.38+4.13+2.86+0.64+1.55+3.05+1. 29+1.07)/2=10.615m H36=0.51+(1.18+1.05+2.86+0.64-0.84)/2=2.955m H37=0.51+(1.18+2.06+2.86+0.64+1.55-1.12)/2=4.095m 节点编号 泵站 1 2 3 4 5 6 7 8 地面标高 （m） 48.9 49.5 50.5 50.9 50.3 50 50.2 51.6 52.2 高差 H2（m） 0 0.6 1.6 2.0 1.4 1.1 1.3 2.7 3.3 节点编号 9 10 11 12 13 14 15 16 地面标高 （m） 52.4 52.7 52.9 52.6 54.1 55.6 55.5 55.4 高差 H2（m） 3.5 3.8 4.0 3.7 5.2 6.7 6.6 6.5 33 H38=0.51+(2.86+1.18+1.05+0.84-0.64)/2=3.155m H39=0.51+(1.18+1.05+0.84+2.86+0.64)/2=3.795m H310=0.51+(1.18+2.06+1.12+2.86+0.64+1.55)/2=5.215m H311=0.51+（1.18+3.06+3.1+2.86+0.64+1.55+3.05) /2=8.23m H312=0.51+(1.18+3.06+1.38+3.06+2.86+0.64+1.55+3.05+1.2 9)/2=9.545m H313=0.51+(2.86+1.9+1.18+2.06+1.12+4.62- 4.92)/2=4.92m H314=0.51+(2.86+1.9+4.92+1.18+2.06+1.12+4.62)/2=9.84m H315=0.51+(2.86+1.9+4.92+2.85+1.18+3.06+3.10+4.44)/2= 12.665m H316=0.51+(2.86+1.9+4.92+2.85+4.51+1.18+3.06+1.38+3. 06+7.54)/2=17.14m 节点自由水头 H 节点自由水头为 H=H b-H1-H2-H3 由以上数据计算得到各节点自由水头，如表 14： 表 14 各节点自由水头计算表 节点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 已知： H2 0.6 1.6 2.0 1.4 1.1 1.3 2.7 3.3 Hb=59 H3 0.5 1 1.78 5 5.13 6.485 10.6 15 2.955