给水排水管道系统课程设计 (2).doc

给排水管道系统课程设计计算说明书设 计 题 目： 青岛市给水排水管道工程设计 学 院： 市政与环境工程学院 专 业： 给排水科学与工程 班 级 学 号： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 、张奎、宋丰明、刘萍 2013年 12 月 16 日指导老师评语指导老师签字 答辩委员会评语 主任委员签字 设计成绩年 月 日设计任务书河南城建学院0244111、2班给水排水管道系统课程设计任务书一、 设计题目： 青岛 市给水排水管道工程设计。 1、城市总平面图1张，比例为1：10000。2、城市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备情况：分区人口密度（人/10000m2）平均楼层给排水设备淋浴设备集中热水供应3005+3205+3、城市中有下列工业企业，其具体位置见平面图：1） A工厂，日用水量16000吨/天，最大班用水量：7000吨/班，工人总数3000人，分三班工作，最大班1200人，其中热车间占 30 %，使用淋浴者占 40 %；一般车间使用淋浴者占 20 %。2） B工厂，日用水量8000吨/天，最大班用水量：3000吨/班，工人总数5000人，分三班工作，最大班2000人，热车间占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般车间使用淋浴者占 40 %。3） 火车站用水量为 12 L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为 8 米。5、城市河流水位： 最高水位：55米，最低水位：40米，常水位： 45米。三、课程设计内容：1、城市给水管网初步设计1） 城市给水管网定线（包括方案定性比较）；2） 用水量计算，管网水力计算；3） 清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算4） 管网校核；（三种校核人选一种）5） 绘图（平面图、等水压线图）2、城市排水管网初步设计。1） 排水体制选择2） 城市排水管网定线的说明；3） 设计流量计算；4） 污水控制分支管及总干管的水力计算；5） 任选1条雨水管路的水力计算（若体制为分流制）；6） 绘图（平面图、纵剖面图）四、设计参考资料1、给排水设计手册第一册或给排水快速设计手册第5册2、给排水管道系统教材五、设计成果1、设计说明书一份（包括中英文前言、目录、设计计算的过程、总结）2、城市给水排水管道总平面布置图1张，比例尺为1：10000（1号图）；3、给水管网等水压线图1张（3号图）；4、污水总干管纵剖面图1张（由指导教师指定某一段，长度大约1000米左右）（3号图）；六、要求1、按正常上课严格考勤；2、设计说明书要求条理清楚，书写端正，无错别字；图纸线条、符号、字体符合专业制图规范）；3、按时完成设计任务七、其他：1、设计时间：2013-2014学年第一学期（第15、16周 12月16号-12月28号）2、上交设计成果时间： 16周周五下午3、设计指导教师：谭水成 、张奎、宋丰明、刘萍前言课程设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节，是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。通过课程设计调动了我们学习的积极性和主动性，培养我们分析和解决实际问题的能力，为我们走向实际工作岗位，走向社会打下良好的基础。通过课程设计使我们具备调查研究、文献检索、综合分析及总体规划设计和细部深入设计的能力，对学科发展新动向有所了解，并在设计过程中，提高图纸表达能力，熟练掌握工具书的应用，计算机的使用，并能进行外语翻译，从而使我们具备独立工作和进行工程设计的能力。本设计为青岛市给排水管道工程设计。整个设计包括三大部分:给水管道设计、污水管道设计和雨水管道设计。给水管道的设计主要包括管网的布置及选址、流量的设计计算、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网平差和消防校核。排水体制确定为截流式合流制，污水和雨水共用一条管道。主要包括排水体制的确定、设计流量计算和设计水力计算。 Foreword Curriculum design is the learning plan is an important practice link of learning, is the early studies the basic theory, basic skills and expertise of the integrated application. Through courses designed to mobilize our learning enthusiasm and initiative, to cultivate our ability of analyzing and solving practical problems, as we move toward actual work, to society to lay a good foundation. Through the graduation design so that we have investigation and study, literature retrieval, analysis and design of overall planning and detailed insight into the ability to design, to understand the subject new development trend, and in the design process, improve the drawing skills, master the tools on the application, the use of the computer, and can carry on the foreign language translation, so we work independently and engineering design ability. The design for the Pingdingshan city water supply and drainage pipeline engineering design. The design includes three parts: water supply pipeline design, sewage pipeline design and rainwater pipeline design. Water supply pipeline design mainly includes the design of pipe network layout and site selection, design and calculation of the flow, clear water tank volume determination, hydraulic calculation, pipe network adjustment and fire check. Drainage system for intercepting combined sewage and storm water, share a pipeline. The main drainage system, including determination of design flow calculation and design hydraulic calculation.目录设计任务书3前言5第1章 给水管网设计与计算11.1 给水管网布置及水厂选址11.2 给水管网设计计算21.2.1最高日用水量计算21.2.2工业用水量21.2.3市政用水量Q5：31.2.4 火车站用水量Q631.2.5 城市的未预见水量和管网漏失水量Q731.2.5 日用水量计算31.3 清水池调节容积31.3.1 清水池的调节容积41.3.2 自来水厂自用水量4最高日用水量的8%计41.3.3 消防储水量4火灾延续时间按2h算，一次用水量按80L/s,同一时间火灾次数为三次41.3.4清水池有效容积41.4 管网水力计算41.4.1最大时集中流量为：51.4.2比流量计算：51.4.3 沿线流量计算:51.4.4 节点流量:71.5 管网平差91.5.1环状管网流量分配计算91.5.2管径的确定及流量分配91.5.3管网平差111.5.3水压计算221.5.4二级泵站231.6 消防校核24第三章 污水管网设计与计算35第一节 污水设计流量计算36第二节 污水干管的计算38第四章 雨水管网设计与计算41第一节 雨水管网设计流量41第二节 雨水管渠设计参数43第3章 总结44参考文献45第1章 给水管网设计与计算1.1 给水管网布置及水厂选址该城市有一条自北向西流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势较为平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。因而采用统一给水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。考虑要点有以下：（1） 给水系统布局合理；（2） 不受洪水威胁；（3） 有较好的废水排除条件；（4） 有良好的工程地质条件；（5） 有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（6） 少拆迁，不占或少占良田；（7） 施工、运行和维护方便。输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。城市的输水管和配水管采用钢管（管径）1000mm时）和铸铁管。 对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定：（1） 给水系统布局合理；（2） 不受洪水威胁；（3） 有较好的废水排除条件；（4） 有良好的工程地质条件；（5） 有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（6） 少拆迁，不占或少占良田；（7）施工、运行和维护方便。1.2 给水管网设计计算1.2.1最高日用水量计算城市最高日用水量包括综合生活用水、工业生产用水、职工生活用水及淋浴用水、市政用水、未预见用水和管网漏失水量。 总人口的计算：由原始资料可知，该城市为青岛市，面积为1881公顷，总人口58.73万人，查室外排水设计规范可知该城市为大城市。综合生活用水定额采用200L/cap.d.用水普及率定为100%。 最高日综合生活用水量Q1Q1 =qNfQ1城市最高日综合生活用水，m3/d；q城市最高日综合用水量定额，L/（cap.d）；N城市设计年限内计划用水人口数；f城市自来水普及率，采用f=100%Q1=qNf=2005873001000=117460m3/d1.2.2工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量Q2：工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算，淋浴用水按一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算. Q2 =35(300030%+500030%）+25(300070%+500070%）/1000=224 m3/d（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3：高温车间淋浴用水量：60（300030%40%+500030%80%)/1000=93.6m3/d 一般车间淋浴用水量：40(300070%20%+500070%40%)/1000=72.8m3/d Q3=93.6+72.8=166.4m3/d（3）工业生产用水量Q4：Q4=16000+8000=24000m3/d1.2.3市政用水量Q5： 查询有关资料可知，城市地面覆盖情况：地面种类面积（%）屋面50混凝土路面20草地30 浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算；每天浇洒2次。绿化用水量按1.5 L/ m2 计，Q5(188110420%21.0+188110430%1.5)/1000=15988.5m3/d1.2.4 火车站用水量Q6 Q6123600241000=1036.8m3/d 1.2.5 城市的未预见水量和管网漏失水量Q7按最高日用水量的15%计算:Q7=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）15%=23830m3/d 1.2.5 日用水量计算 QD =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7= 182699m3/d 1.3 清水池调节容积城市水厂的清水池调节容积按最高日用水量的10%20%计算，而青岛市属于大城市，故清水池调节容积按最高日用水量的12%计算： 1.3.1 清水池的调节容积W1 =12%182699= 21932.9m 1.3.2 自来水厂自用水量 最高日用水量的8%计 W2 =8%182699=14615.9 m31.3.3 消防储水量 火灾延续时间按2h算，一次用水量按80L/s,同一时间火灾次数为三次W3 =qfNT=80360032/1000=1728m1.3.4清水池有效容积WW1W2W3= 38276m有关资料要求：清水池容积2500m应建成矩形较经济，个数一般不少于两个，并能单独工作和分别放空。如有特殊措施能保证供水要求时，亦可采用一个，但须分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。本题取两个清水池，矩形，每座有效容积为20000m1.4 管网水力计算集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量或其他大用户的用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。1.4.1最大时集中流量为：（1）工业企业职工的生活用水量和淋浴用水量Q1：二区中有工厂两家，工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算，淋浴用水按一般车间每人每班40L，高温车间每人每班60L计算. Q1 =1200(30%40%+70%20%)+2000(30%80%+70%40%)3600=0.5L/s （2） 工业生产用水量Q2： (7000+3000)100036008=347.2L/s 大用户Q=Q1 + Q2+Q3=0.5+347.2+12=359.7L/s1.4.2比流量计算：Qh=18269910002436001.3=2748.9L/sqs=( Qh -q)/ L=（2748.9-359.7）/42177.8=0.0566 L/(s.m)Qh-为最高日最大用水量L/s;q-为大用户集中流量 L/s;L-管网总的有效长度 m1.4.3 沿线流量计算:沿线流量计算数据见下表：表1-3 沿线流量计算管段号管段长度管段计算长度比流量沿线流量12794.3397.2 0.056622.5 23762.2381.1 0.056621.6 341071.5535.8 0.056630.3 451191595.5 0.056633.7 561301.5650.8 0.056636.8 67681.6340.8 0.056619.3 781301.51301.5 0.056673.7 8911911191.0 0.056667.4 9101071.51071.5 0.056660.6 1011762.2762.2 0.056643.1 1112794.3794.3 0.056645.0 1213681.6340.8 0.056619.3 112681.6340.8 0.056619.3 211681.6681.6 0.056638.6 310681.6681.6 0.056638.6 49681.6681.6 0.056638.6 58681.6681.6 0.056638.6 1314794.3794.3 0.056645.0 1415762.2381.1 0.056621.6 15161071.5535.8 0.056630.3 16171191595.5 0.056633.7 1718454.3227.2 0.056612.9 1819990.5495.3 0.056628.0 1114681.6681.6 0.056638.6 1015681.6681.6 0.056638.6 916681.6681.6 0.056638.6 817681.6681.6 0.056638.6 719169.184.6 0.05664.8 2021815.7407.9 0.056623.1 2122775387.5 0.056621.9 22231002.4501.2 0.056628.4 2324961.6480.8 0.056627.2 2425478.4239.2 0.056613.5 2526961.6961.6 0.056654.4 26271002.41002.4 0.056656.7 2728775775.0 0.056643.9 2829815.7815.7 0.056646.2 2930641.1641.1 0.056636.3 3031783.4783.4 0.056644.3 3132834.7834.7 0.056647.2 3233674.5337.3 0.056619.1 3334834.7834.7 0.056647.2 3435783.4783.4 0.056644.3 3536344.2344.2 0.056619.5 3637783.4391.7 0.056622.2 3738834.7417.4 0.056623.6 3134674.5337.3 0.056619.1 3035674.5337.3 0.056619.1 3437344.2344.2 0.056619.5 3338344.2172.1 0.05669.7 3039185.692.8 0.05665.3 3940815.7815.7 0.056646.2 4041775775.0 0.056643.9 41421002.4501.2 0.056628.4 42431649.4824.7 0.056646.7 434400.0 0.05660.0 444500.0 0.05660.0 4546444.1222.1 0.056612.6 4647344.2172.1 0.05669.7 36471146.8573.4 0.056632.5 2029961.6480.8 0.056627.2 2128961.6961.6 0.056654.4 2227961.6961.6 0.056654.4 2326961.6961.6 0.056654.4 2939826.7413.4 0.056623.4 2840826.7826.7 0.056646.8 2741826.7826.7 0.056646.8 2642826.7826.7 0.056646.8 25431075.6537.8 0.056630.4 4145488.8488.8 0.056627.7 4046589.8589.8 0.056633.4 3935488.8244.4 0.056613.8 总计 42177.8 2387.3 1.4.4 节点流量:管段中任一点的节点流量等于该点相连各管段的沿线流量总和的一半 0.5计算结果见下表：1-4 节点流量计算表节点编号节点连接管段集中流量节点流量节点总流量112 11220.920.92122321141.341.33132331045.245.2434454951.351.3545585654.654.66566728.128948.9858788981775.475.494989910916102.6102.6103109101011101568.968.91121110111112111460.160.1121121112121341.841.8131213131432.132.11411141314141552.652.61510151415151645.245.2169161516161751.351.3178171617171842.642.6181718181920.420.419719181916.416.4202021202925.125.12120212122212849.749.72221222223222752.452.4232223232423265555242324242520.420.42524252526254349.249.2262326252626272642106.2106.2272227262727282741100.9100.928212827282829284095.695.62920292829293054.854.83029303031303942.942.93130313132313455.355.3323132323333.233.233323333343338383834313433343435343765.165.13539353435353638.838.83635363637364737.137.13734373647373837.837.8383338373816.716.73930393935394032.632.640284039404041404685.185.141274140414142414573.373.342264241424243243.360.9304.24325434243104.338.6142.9440045414545461220.132.14640464546464760.960.9473647 464721.121.1合计359.72389.62749.31.5 管网平差1.5.1环状管网流量分配计算根据节点流量进行管段的流量分配分配步骤：（1）按照管网的主要方向，初步拟定个管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。（2）为可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀的分配流量，并且满足节点流量平衡的条件。（3）与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量不大，只有在干管损坏时 才转输较大的流量，因此连接管中可以较少的分配流量。 1.5.2管径的确定及流量分配管径与设计流量的计算：q=Av= D= 设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径表1-5 平均经济流速与管径的确定 管 径 （mm） 平均经济流速（m/s） D=100-400 0.6-0.9 D =400 0.9-1.4流量初步分配及管径选择如下表：表1-6最大时流量分配表管段号管段长度分配流量管径12794.344.825023762.2128.8400341071.5238.1600451191373.3700561301.5515.980067681.6544800781301.51705008911911504509101071.51004001011762.2703501112794.3302501213681.612.1150112681.623.9200211681.642.7300310681.664.130049681.683.935058681.6883501314794.3202001415762.25030015161071.57035016171191903501718454.31004001819990.5120.44001114681.622.62001015681.625.2200916681.631.3250817681.632.6250719169.1762.99002021815.7225.15002122775417.870022231002.4643.28002324961.6920.710002425478.4742.99002526961.625060026271002.420050027287751504502829815.7112.34002930641.1257.56003031783.4156747.93003233674.514.72503334834.7302503435783.4803503536344.217.12003637783.4302503738834.7101503134674.552.93003437344.217.82003338344.26.71003039185.658.53003940815.7130450404177518050041421002.421250042431649.43506004546444.148.93004647344.271.135036471146.8503002029961.62005002128961.61434502227961.6173.25002326961.6222.55002840826.7857122.34002642826.7166.345025431075.6492.98004145488.8813504046589.8503003935488.8155.9450 1.5.3管网平差环状网平差(最高用水时)：以最高日最高时用水量确定的管径为基础，将最高时用水量分配、管段流量进行管网平差，详细采用哈工大平差软件。= 迭代次数=17 一区环号= 环号= 1 闭合差= .009 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 794 250 .80 -39.13 4.38 -3.48 .0889 2 682 300 .80 56.22 3.44 2.35 .0417 3 794 250 .78 38.34 4.22 3.35 .0873 4 682 200 .58 -18.13 3.24 -2.21 .1218 sqtotal= 1.685 dq= .00 = 环号= 2 闭合差= .014 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 762 400 1.09 -136.35 4.21 -3.21 .0235 2 682 300 .98 69.16 5.05 3.44 .0498 3 762 350 .79 76.15 2.79 2.13 .0279 4 682 300 .80 -56.22 3.44 -2.35 .0417 sqtotal= 1.685 dq= .00 = 环号= 3 闭合差= .015 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1072 600 .89 -250.51 1.71 -1.83 .0073 2 682 350 .84 80.95 3.12 2.13 .0263 3 1072 400 .90 112.47 2.94 3.16 .0281 4 682 300 .98 -69.16 5.05 -3.44 .0498 sqtotal= 1.685 dq= .00 = 环号= 4 闭合差= .010 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1191 700 .99 -382.46 1.73 -2.06 .0054 2 68