给水排水管网课程设计说明书及计算书q.doc

囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 1 前前 言言 水是人类生活 工农业生产和社会经济发展的重要资源 科学用水和排水是 人类社会发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一 特别是在近代历史中 随着人类居住和生产的程式化进程 给水排水工程已经发展成为城市建设和工业 生产的重要基础设施 成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保 障 给水排水系统是为人们的生活 生产 和消防提供用水和排除废水的设施的 总称 它是人类文明进步和城市化聚集居住的产物 是现代化城市最重要的基础 设施之一 是城市社会文明 经济发展和现代化水平的重要标志 尤其是在面临 全球水资源极其缺乏的今天 给排水管网的作用显得尤为重要 由于城市给排水系统在新的时期赋予了新的内涵 与人们的生产和生活息息 相关 看似平凡的规划设计却有着不平凡的现实意义 在满足规范和其它技术要 求的条件下 根据城市的具体情况 科学规划设计城市给排水管网系统是一个非 常重要的课题 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 本设计为玉树囊谦县香达镇给排水管道工程设计 整个设计包括三大部分 给水管网设计 排水管网设计 给水管网的设计主要包括管网的定线 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 排水管网 设计主要包括排水管网定线 设计流量计算和设计水力计算 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 2 目目 录录 第一章第一章 设计任务书设计任务书 5 第二章第二章 给水管网设计说明与计算给水管网设计说明与计算 7 2 1 给水管网的设计说明 7 2 1 1 给水系统的类型 7 2 1 2 给水管网布置的影响因素 7 2 1 3 管网系统布置原则 8 2 1 4 配水管网布置 8 2 2 给水管网设计计算 9 2 2 1 设计用水量的组成 9 2 2 2 设计用水量的计算 9 2 2 3 管网水力计算 13 2 3 二级泵站的设计 21 2 3 1 水泵选型的原则 21 2 3 2 二级泵站流量计算 21 2 3 3 二级泵站扬程的确定 21 2 3 4 水泵校核 22 第三章第三章 排水管网设计说明与计算排水管网设计说明与计算 24 3 1 排水系统的体制及其选择 24 3 2 排水系统的布置形式 24 3 3 污水管网的布置 24 3 4 污水管道系统的设计 25 3 4 1 污水管道的定线 25 3 4 2 控制点的确定 25 3 4 3 污水管道系统设计参数 25 3 4 4 污水管道上的主要构筑物 26 3 5 污水管道系统水力计算 27 3 5 1 污水流量的计算 27 3 5 2 集中流量计算 28 3 5 3 污水干管设计流量计算 28 3 5 4 污水管道水力计算 30 3 6 管道平面图及剖面图的绘制 31 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 3 3 6 1 管道平面图的绘制 35 3 6 2 管道剖面图的绘制 35 结结 论论 36 总结与体会总结与体会 36 参考文献参考文献 37 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 4 第一章第一章 设计任务书设计任务书 一 设计题目一 设计题目 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 二 原始资料二 原始资料 1 囊谦县香达镇规划平面图 1 张 比例为 1 5000 2 县城各区人口密度 平均楼层和居住区房屋卫生设备情况 分区人口密度 人 公顷 平均楼层给排水设备淋浴设备集中热 水供应 1604 3 县城中有下列工业企业 其具体位置见平面图 1 A 工厂 日用水量 10000 吨 天 最大班用水量 4000 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 80 一般车间使用淋浴者占 20 2 B 工厂 日用水量 4000 吨 天 最大班用水量 2000 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 10 3 汽车站用水量为 10L s 4 县城土质种类为 级自重湿陷性黄土 地下水位深度为 9 米 5 县城河流水位 最高水位 15 米 最低水位 5 米 常水位 10 米 6 县城地面覆盖情况 地面种类面积 屋面50 混凝土路面25 草地25 7 该县城居住区每小时综合生活用水量变化如下表 时间 0 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 12 用水量 2 532 452 502 532 573 095 314 925 175 105 215 21 时间 12 1313 1414 1515 1616 1717 1818 919 020 121 2222 2323 24 用水量 5 094 814 994 704 624 975 184 894 394 173 122 48 三 课程设计内容三 课程设计内容 1 县城给水管网设计 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 5 1 县城给水管网定线 包括方案比较 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 5 平面图绘制 2 县城排水管网设计 1 排水体制选择 2 县城排水管网定线的说明 包括方案比较 3 设计流量计算 4 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 给排水管网系统 教材 五 设计成果五 设计成果 1 设计说明书一份 包括前言 目录 设计说明 设计计算过程 总结 2 县城给水排水管道总平面布置图各 1 张 比例尺为 1 5000 1 号图 3 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 2 号图 六 要求六 要求 1 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 2 按时完成设计任务 七 其他七 其他 1 设计时间 2011 2012 学年第二学期 三周 2 设计指导教师 佟勇 2012 05 29 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 6 第二章第二章 给水管网设计说明与计算给水管网设计说明与计算 2 12 1 给水管网的设计给水管网的设计说明说明 2 1 12 1 1 给水系统的类型给水系统的类型 按照城市规划 水源情况 城市地形 用户对水量 水质和水压要求等方面 的不同情况 给水系统可有多种布置方式 1 统一给水系统 按照生活饮用水水质标准 有统一管网供给生活 生产和消防用水 2 分质给水系统 对个别用量大 水质要求较低或特殊的工业用水 可单独设置管网供应 3 分压给水系统 根据给水区压力的不同 可采用分压给水系统 4 分区给水系统 地形条件对给水系统的布置很有影响 将给水管网系统划分为多个区域 各 区域管网具有独立的供水泵站 供水具有不同的水压 分区给水管网系统可以降 低平均供水压力 避免局部水压过高的现象 减少爆管的概率和泵站能量的浪费 5 工业给水系统 综上所述 结合实际情况 该县城有一条水量充沛的河流穿城而过 其水质 良好 可以作为生活饮用水水源 该县城地形较为平坦 街区分布比较均匀 各 工业企业对水质无特殊要求 因而采用统一给水管网系统 2 1 22 1 2 给水管网布置的影响因素给水管网布置的影响因素 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 考虑的要点有下 1 城市规划的影响 给水系统的设置 应密切配合城市和工业区的建设 规划 做到统盘考虑分期建设 既能及时供应生产生活和消防用水 又能适应今 后发展的需要 2 水源的影响 本设计采用地表水并从河流上游取水 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 7 2 1 32 1 3 管网系统布置原则管网系统布置原则 给水管网包括输水管渠和配水管网两大部分 要求能够供给用户所需水量 保证不间断供水 同时要保证配水管网足够的水压 1 按照城市总体规划 确定给水系统服务范围和建设规模 结合当地实 际情况布置给水管网 压进行多方案技术经济比较 2 分清主次 先进行输水管渠与主干管布置 然后布置一般管线与设施 3 尽量缩短管线长度 尽量减少拆迁 少占农田 节约工程投资与运行 管理费用 4 协调好与其它管道 电缆和道路等工程的关系 5 保证供水具有安全可靠性 6 管渠的施工 运行和维护方便 7 远近期结合 留有发展余地 考虑分期实施的可能性 2 1 42 1 4 配水管网布置配水管网布置 给水管网遍布整个给水区 根据管道的功能 可划分为干管 分配管 接户 管三类 干管的主要作用是输水至城市各用水地区 同时也为沿线用户配水 起 管径一般在 100mm 以上 分配管的主要作用是把干管输送来的谁配给接户管和消 火栓 起管径一般不予计算 均由消防流量来确定 干管和分配管的管径并无明 确的界限 应视规模确定 干管通常遵循下列原则进行布置 1 干管布置的主要方向应按供水主要流向眼神 而供水的流向则取决于 最大用水户或水塔等调节构筑物的位置 2 为了保证过供水可靠 通常按照主要流向布置几条平行的干管 其间 用连接管连接 这些管线在道路下以最短的距离到达用水量大的主要用户 3 干管一般按规划道路布置 尽量避免在高级路面或重要道路下敷设 管线在道路下的平面位置和高程应符合城市地下管线综合设计的要求 4 干管的高处应布置排气阀 低处应设泄水阀 干管上应为安装消火栓 预留直观 消火栓的兼具不应大于 120m 5 干管的布置应考虑发展和分期建设的要求 并留有余地 配水管网的布置形式 根据城市规划 用户分布以及用户对用水的安全可靠 性的要求程度等 分成树状网和环状网 在本设计中采用的是环状网 当任意一 段管线损坏时 闸阀可以将它与其余管线隔开进行检修 不影响其余管线的供水 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 8 使供水的地区大为缩小 同时 环状网还可以大大减轻因水锤现象所产生的危害 2 22 2 给水管网设计计算给水管网设计计算 2 2 12 2 1 设计用水量的组成设计用水量的组成 1 综合生活用水量 包括居民生活用水和公共建筑及设施用水 2 工业企业生产用水和工作人员生活用水量 3 消防用水量 4 市政用水量 主要指浇洒道路和绿地用水量 5 未预见用水量及给水管网漏失水量 2 2 22 2 2 设计用水量的计算设计用水量的计算 1 最高日用水量计算 由设计资料所给平面图计算出该城镇居民用地的面积为 81 87 公顷 所以总 人口数为 81 87 160 13099 人 取 13100 人计算 查 给排水管网系统 教材 附录中 附表 1 b 可知该城镇位于三区 为中小城市 综合生活用水定额为 130 230L cap d 取 150L cap d 进行计算 自来水用水普及率为 100 综合生活用水量 qNfQ 1 式中 q 最高日生活用水量定额 m d cap N 设计年限内计划人口数 f 自来水普及率 则 sLdmqNfQ 74 22 19651031 1 15 0 34 1 工业生产用水量 工业企业职工的生活用水量 q1 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 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 9 sLdm q 59 2 224 1000 705000 703000251000 305000 30300035 3 1 工业企业职工的淋浴用水量 q2 A 工厂淋浴用水量 60 3000 30 80 1000 40 3000 70 20 1000 60m3 d 0 69L s B 工厂淋浴用水量 60 5000 30 80 1000 40 5000 70 10 1000 86m3 d 1 00L s q2 60 86 146m3 d 1 69L s 工业生产用水量 q3 q3 10000 4000 14000m3 d 汽车站用水量 q4 q4 10L s 864m3 d dmqqqqQ 5234186414000146224 3 43212 浇洒道路和绿地用水 查 给排水管网系统 教材 P118 页可知 浇洒道路用水量为每平方米路面 每次 1 0 2 0L 每日 2 3 次 大面积绿化用水量采用 1 5 4 0L m d 该设计中浇洒道路用水量取 1 5L 每天浇洒 2 次 大面积绿地用水量取 2 0 L m d 根据设计平面图中计算可得 道路面积 20 3 万平方米 绿地面积 20 3 万平 方米 浇洒道路和大面积绿化所需的水量 Q3 1 5 203000 2 2 203000 1000 1015 m d 管网漏失水量 城市未预见水量及管网漏失水量按最高日用水量的 15 25 计 本设计取未 预见水量系数为 20 sLdmQQQQ 16 40 3470 1015143701965 20 20 3 3214 最高日用水量 dmQQQQQd 2082034701015143701965 3 4321 2 最高日平均时用水量 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 10 sLhm QQQQ Qh 250 97 5 903 24 16842 24 3 4321 3 最高日最高时用水量 已知资料中给出该县城居住区每小时综合生活用水量变化如下表 时间 0 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 12 用水量 2 532 452 502 532 573 095 314 925 175 105 215 21 时间 12 1313 1414 1515 1616 1717 1818 919 020 121 2222 2323 24 用水量 5 094 814 994 704 624 975 184 894 394 173 122 48 绘制如下最高日用水量变化曲线 时间 占 最 高 日 用 水 量 百 分 比 2 2 78 从上表可以看出 6 7点为用水最高时 所以时变化系数为 27 1 17 4 31 5 h h h Q Q K sLQKQ hh 318 73250 9727 1 max 4 清水池和水塔有效容积的计算 清水池与水塔的调节容积计算数据见下表 供水泵站供水量 清水池调节容积计算 小时 给水处理 供水量 设置水塔不设水塔设置水塔 水塔调节容积计算 1 2 3 4 2 3 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 11 3 4 0 1 4 172 782 531 391 390 250 25 1 2 4 172 782 451 392 780 330 58 2 3 4 162 782 501 384 160 280 86 3 4 4 172 782 531 395 550 251 11 4 5 4 172 782 571 396 940 211 32 5 6 4 162 783 091 388 32 0 311 01 6 7 4 175 005 31 0 837 49 0 310 70 7 8 4 175 004 92 0 836 660 080 62 8 9 4 165 005 17 0 845 82 0 170 45 9 10 4 174 995 10 0 825 00 0 100 35 10 11 4 175 005 21 0 834 17 0 210 14 11 12 4 165 005 21 0 843 33 0 21 0 09 12 13 4 175 005 09 0 832 50 0 09 0 18 13 14 4 175 004 81 0 831 670 190 03 14 15 4 164 994 99 0 830 840 010 04 15 16 4 175 004 70 0 830 010 300 34 16 17 4 175 004 62 0 83 0 820 380 72 17 184 165 004 97 0 84 1 660 030 75 18 19 4 175 005 18 0 83 2 49 0 180 57 19 20 4 175 004 89 0 83 3 320 110 68 20 21 4 165 004 39 0 84 4 160 611 29 21 22 4 172 784 171 39 2 77 1 39 0 10 22 23 4 172 783 121 39 1 38 0 34 0 44 23 24 4 162 782 481 380 000 30 0 14 累计100 00100 00100 00调节容积 12 48调节容积 1 76 清水池设计有效容积为 4321 WWWWW 式中 W1 调节容积 m 根据上表可知为最高日用水量的 12 48 W2 消防贮水量 m 按 2 3h 火灾延续时间计算 本设计采用 2h 一次用水量 45L s W3 水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水 m 等于最高日用 水量的 5 10 W4 安全储量 m 为避免清水池抽空 清水池可保留一定水深 0 5m 作为安全储量 则 3 1 16 270616842 48 12 48 12mQW d 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 12 3 2 6481000 36002245mW 3 3 2 841016842 5 5mQW d 33 3214 15 9349 1mmWWWW 3 4321 51 493115 934 2 841064816 7062mWWWWW 水塔有效容积 W塔 W塔 W 1 W 2 其中 W 1 调节容积 m3 根据上表可知为最高日用水量的 1 76 W 1 1 76 21684 381 64 m3 W 2 消防贮水量 m3 按 10min 室内消防用水量计算 W 2 15 10 600 1000 9 m3 W塔 381 64 9 390 64 m3 2 2 32 2 3 管网水力计算管网水力计算 1 水方案的确定 该城市地势西北高 中间河流低 西高东低 最高标高 3680 4 米 最低标高 3620 4 米 地势差 60 米 河流方向由西向东 居民区沿河流两岸较集中 工业 区位于河流下游 同时综合以上因素考虑 选定统一供水方案 具体位置如下图 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 13 2 管网定线取决于城市平面布置 供水区地形 水源和调节水池位置 街 区和大工业集中用水等 考虑城市近 远期发展 管网布置成环状与枝状结合 为满足用户供水要求 其定线满足 干管的间距一般采用 500 800m 两干管的连 接间距为 800 1000m 允许有个别管段不符合上叙规则 其管网布置图如下 方案一 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 14 方案二 方案比较 方案比较 方案二环状管网覆盖面积更大 供水更稳定 但花费大且工程量 大 绘出管网简图如下图 考虑到该镇为小镇且人口较少 故不选择此方案 工厂工厂 A 工厂工厂 B 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 15 方案一相对较为经济合理 且对于该镇供水已足够 故选择方案一 所绘管 网简图如下 按照以上的定线 确定主要的供水方向 统计管网各管段的长度 计算集中 流量 比流量 沿线流量 节点流量 1 比流量计算 城镇供水区总面积 A 81 87ha 管道配水长度 两侧无用水的输水管 配水长度为零 单侧用水管段的配水长度取其实际长度的 50 各管段长度和配水长度 高位水箱 水塔 12 3 4 56 789 II IV I III 1300m1370m 790m 450m600m 200m280m 180m 1050m 1080m 1190m1150m 780m 230m 370m 110m 0 10 11 12 13 240m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1112 13 14 7501680 550 90 140 160 630 2000 170 350 430 570 270 1620 40015 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 16 管段编号 0 11 22 32 44 54 61 77 8 管段长度 m 750168090550 340 4206302170 配水长度 m 01420451601002603151085 管段编号 7 99 139 1010 119 1211 1212 1415 11 管段长度 m 1701620350430270570480190 配水长度 m 08101752151204504800 最高时集中用水流量 集中用水户名称工厂 A 工厂 B汽车站 集中用水流量 L s 116 4447 2910 所处位置节点编号2138 qs ql Q 其中 大用户集中用水量之和q 配水干管总长度 不包括穿越广场 公园等无建筑物地区的管l 线 对于单侧供水 管道长度按 1 2 计算 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 17 sL l qQ q mi nih l 2530 0 5635 32 176318 73 2 沿线流量计算 各管段沿线流量见下表 节点设计流量计算 L s 管段 节点 标号 管段配 水长度 m 管段沿线 流量 L s 集中流量沿线流量供水流量节点流量 0 1 0 000250 30 250 30 1 2 1 142035 9321 9521 95 2 3 2 451 14116 4420 56137 00 3 0 570 57 2 4 4 1604 046 586 58 4 5 5 1002 531 271 27 4 6 6 2606 583 293 29 1 7 7 3157 9717 7117 71 7 8 8 108527 451013 7323 73 7 9 9 0014 1114 11 9 13 13 82020 7547 2910 3857 67 9 10 10 1754 434 944 94 10 11 11 2155 448 428 42 9 12 12 1203 0413 2913 29 11 12 45011 39 12 14 14 48012 146 076 07 15 11 15 00068 43 68 43 合计 5635142 83176 32142 41318 730 3 节点流量计算 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 18 其中节点 2 8 13 有集中流量 分别为 si qq5 0 116 44L s 10L s 47 29 L s 各节点流量见上表 流量分配初拟管径 管段编号 0 11 22 32 44 54 61 77 8 设计流量 L s 250 30148 710 5711 141 273 2979 6423 73 经济流速 m s 110 80 80 80 80 80 8 计算管径 mm 564 4353013345 72 356194 设计管径 mm 600600100200100100400300 管段编号 7 99 139 1010 119 1211 1212 1415 11 设计流量 L s 38 257 67152020 64406 07 68 43 经济流速 m s 0 80 80 80 80 80 80 80 8 计算管径 mm 247303 15517818125298 330 设计管径 mm 300400200300200300150400 4 管网平差 管网平差的步骤 选取海曾 威廉公式 阻力系数取 110 节点数据输入地面标高 已知水压 已知流量 管段数据输入管径 起始终止节点 长度 阻力系数 其后进行管网平差 使得数据处于经济流速范围内 经济流速见表下表 给水经济流速 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 19 管径 mm D 100 400D 400 平均经济流速 m s 0 6 0 90 9 1 4 导出管网平差结果 见管网平差节点水压表和管网平差管段表 哈代 克罗斯平差法计算 流量初分配 环号管段编号s qhS q 0 852 9 109 029 10 615 0 71 0 047 10 119 029 10 620 1 55 0 078 11 121 025 10 640 0 93 0 050 9 129 029 10 620 64 1 04 0 023 1 0 29 0 198 sLq 73 0 由于闭合差的计算 h 0 198m 0 5m 满足要求 故以该流量进行分配 在定线时假设了节点 11 为控制点 该点的地面标高为 3666 7m 需满足的最 小服务水头为 20m 则该节点的水压标高为 3686 7m 然后进行水力计算 由平差算 出来的各管段的水头损失 推算出其他各个节点的水压标高 再算出每个节点 的自由水头 比较每个节点的自由水头与要求的最小服务水头 不小于 20m 比 较自由水头是否满足最小服务水头 节点编号 01234567 地面标高 m 3680 4 3665 43655 5 3659 1 3655 03662 3 3645 63649 7 要求自由 水压 m 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 服务水头 m 3685 43675 5 3679 13675 0 3682 3 3665 63669 7 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 20 管网平差节点水压 管段或节点编号 01234567 管段流量 L s 250 30228 3511 710 574 561 273 2961 93 管内流速 m s 0 890 81 0 37 0 100 58 0 160 420 49 管段压降 m 1 22 2 28 0 010 10 0 201 660 54 节点水头 m 3685 73684 7 3684 7 3684 1 3683 93682 43684 8 地面标高 m 3680 4 3665 43655 5 3659 1 3655 03662 3 3645 63649 7 自由水压 m 20 3 29 2 25 6 29 1021 6036 8035 10 管段或节点编号 89101112131415 管段流量 L s 23 7359 7915 0660 0126 7157 676 0768 43 管内流速 m s 0 340 85 0 48 0 85 0 38 0 46 0 770 54 管段压降 m 1 250 62 0 72 0 150 42 1 20 0 730 20 节点水头 m 3683 63684 7 3686 53686 73685 7 3683 53685 03686 9 节点编号 89101112131415 地面标高 m 3645 63649 53654 4 3666 7 3664 03632 4 3658 33659 9 要求自由 水压 m 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 服务水头 m 3665 63669 53674 43686 7 3684 03652 4 3678 3 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 21 地面标高 m 3645 63649 53654 4 3666 7 3664 03632 4 3658 33659 9 自由水压 m 38 0035 20 32 1020 0021 7051 1026 7027 00 由计算结果可知各节点自由水压均满足要求 故流量与管径设计合理 2 32 3 二级泵站的设计二级泵站的设计 2 3 12 3 1 水泵选型的原则水泵选型的原则 水泵选型是根据所需设计流量与设计扬程选泵 所选水泵应满足以下要求 1 在满足设计流量与设计扬程的情况下 应适应工况变化 即工况变化 时 扬程浪费较小 2 在长期运行中平均工作效率高 既是选用效率较高的泵 运行时能使 工况点落在高效段 3 水泵汽蚀性能良好 即选用允许吸上真空高度 HS较大 必须汽蚀余量 NPSH r 较小的泵 4 所配电动机总装机容量小 避免 小马拉大车 5 结构合理 便于安装 维护和管理 6 泵站投资小 2 3 22 3 2 二级泵站流量计算二级泵站流量计算 二级泵站的计算流量与管网只能够是否设置水塔或高地水池有关 当管网 内不设水塔时 任何小时的二级泵站供水量应等于用水量 这时二级泵站应满足 最高日最高时的水量要求 否则就会存在不同程度的供水不足的现象 因本设计 中设有水塔 水塔供水量为 68 43L s 故在本设计题目中流量为 250 30L s 2 3 32 3 3 二级泵站扬程的确定二级泵站扬程的确定 在本设计中没有水塔 水泵的净扬程等于管网控制点的水压标高与清水池最 低水位之间的高程差 管网控制点 13 在该县城南面 其地面标高为 3686 7m 清 水池最低水面标高为 3680m 最小服务水头为 20m 水损取 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 13 安全水头取 2m 吸水管和泵房内的水头损失为 2m 清水池水 深取 5m 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 22 从泵站到节点 1 的输水管有 1 条 输水管的长度为 750m 输水管输送水的 流量为 250 30L s 选择 600mm 管径 其水头损失为 malqh22 1 30 2507501026020 0 262 则水泵扬程 m 5 623680 4 3686 932 52 2041 20 0 101 250 891 660 200 620 010 971 223680 3680 4 22 h HZH p 水塔高度 1 控制点 11 到水塔所在地节点 15 的几何高差 3686 7 3686 9 0 2m ST H 2 四层房屋的供水最小服务水头 20m sev H 3 由各个管段的沿程水头损失 0 2 0 94 0 18 0 71 0 73 1 04 1 02 4 82 l h 4 局部水头损失估为沿程水头损失的 10 10 0 48mh l h 则 0 2 20 4 82 0 48 25 1m 1 H ST H sev H l h h 水塔有效深度 5m 2 H 水塔总高度 25 1 5 30 1mH塔 1 H 2 H 2 3 42 3 4 水泵校核水泵校核 消防时的管网校核 是以最高时确定管径来进行的 按照最高用水时另外增 加消防设施时的流量进行流量分配 在节点 14 控制点 和节点 4 各加 45L s 的 消防用水 算出各管段消防时的流量和水头损失 消防时控制点 14 的服务水头为 10m 水损取 0 1 7 9 12 14 吸水管 和泵房内的水头损失为 2m 则消防时的水泵扬程为 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 23 m hHZH p 52 3218 36 10220 7304 110 0 89 0 2 136804 3680 1022 所以满足要求 故不需要设置消防泵 消防校核后各节点的自由水头和各管段的水头损失下表 消防校核自由水头 编号地面标高已知水压已知流量节点水压自由水头节点流量 03680 4295 30 13666 4 273 353678 9812 5821 95 23655 5 56 713678 0122 51137 33659 1 0 573678 0018 900 57 43655 03665 0 49 563677 3812 3851 58 53662 3 1 273677 1814 881 27 63645 6 3 293675 7230 123 29 73649 7 61 933678 0928 3917 71 83642 0 23 723676 8434 8223 73 93649 5 59 793677 9928 4914 11 103654 4 15 063679 0824 684 94 113666 7 105 013679 7913 098 42 123664 0 26 743679 0315 0313 29 133632 4 57 673673 5041 1057 67 143658 33668 3 6 073678 3019 006 07 153659 9113 413680 1720 27 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 24 第三章第三章 排水管网设计说明与计算排水管网设计说明与计算 3 13 1 排水系统的体制及其选择排水系统的体制及其选择 排水系统的体制 一般分为合流制和分流制两种类型 1 合流制排水系统 将生活污水 工业废水 雨水混合在同一个管渠内 排除的系统 现在常采用的是截流式合流制排水系统 这种系统是在临河岸边建 造一条截流干管 同时在合流干管与截留干管相交前或相交处设置溢流井 并在 截留干管下游设置污水厂 2 分流制排水系统 是将生活污水 工业废水和雨水分别在两个或两个 以上各自独立的管渠内排除的系统 排除生活污水 城市污水或工业废水的系统 称为污水排水系统 排除雨水的系统称为雨水排水系统 在本设计中采用的是合 流制排水系统 3 23 2 排水系统的布置形式排水系统的布置形式 城市 居住区或工业企业的排水系统在平面上的布置 随着地形 竖向规划 污水厂的位置 土壤条件 河流情况 以及污水的种类和污染程度等因素而定 1 正交式 地势向水体适当倾斜的地区 各排水流域的干管可以最短距 离沿与水体垂直相交的方向布置 即为正交布置 但对水体污染较大 2 截留式 在正交式的基础上 沿河岸再敷设主干管 并将个干管的污 水截留送至污水厂 即为截留式布置 这种布置对减轻水体污染 改善和保护环 境有重大作用 此外 还有平行式 分区式 分散式 环绕式布置 在此就不介绍了 在本 设计中所采用的是截留式布置 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 25 3 33 3 污水管网的布置污水管网的布置 污水管道平面布置 一般按确定主干管 干管 支管的顺序进行 在城市排 水总体规划中 只决定污水主干管 干管的走向与平面布置 在详细规划中 还 要决定污水支管的走向及位置 3 43 4 污水管道系统的设计污水管道系统的设计 污水管道系统的管线布置包括 确定排水区界 划分排水区域 选择污水厂 出水口位置 拟定污水干管和主干管的路线 确定需要提升的排水区域和设置泵 站的位置等 在施工图设计时 需要确定街道支管的路线及管道在街道上的位置 等 3 4 13 4 1 污水管道的定线污水管道的定线 应尽可能在管线较短 埋深较小的情况下 让最大区域的污水能自流排出 管道布置尽量顺直 定线时通常考虑的因素有地形和竖向规划 排水体制和其他 管线的情况 污水厂和出水口的位置 水文地质条件 道路宽度 地下管线及构 筑物的位置 工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及发展远景和修建 顺序等 3 4 23 4 2 控制点的确定控制点的确定 在排水区域内 对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点 各条管道 的起点一般是这条管道的控制点 这些控制点中离出水口最远的一点 通常是整 个系统的控制点 另外 具有相当深度的工厂污水排出口或默写低洼地区的管道 起点 也可能是整个管道系统的控制点 这些控制点的管道埋深 影响整个管道 系统的埋深 3 4 33 4 3 污水管道系统设计参数污水管道系统设计参数 1 设计充满度 污水管道应按照非满流设计 其最大设计充满度下表 表 3 1 最大设计充满度 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 26 管径 D 或渠道高度 H mm 最大设计充满度管径 D 或渠道高度 H mm 最大设计充满度 200 300 0 55 500 900 0 70 350 400 0 65 10000 75 2 设计流速 污水的流速较小时 污水中所含杂质可能下沉 产生淤积 当污水中流速较 大时 可能产生冲刷现象 甚至损坏管道 为了防止管道中产生淤积或冲刷 设 计流速不宜过小或过大 应限制在最小和最大设计流速之间 根据规范 污水管道在设计充满度下最小设计流速为 0 6m s 金属管道的最 大设计流速为 10m s 非金属管道的最大设计流速为 5m s 3 最小管径 污水管道管径过小 极易堵塞 造成养护费用增加 因此 长采用较大管径 较小管道坡度 减小埋深 4 最小设计坡度 在污水管道设计时 管道敷设坡度与设计地区的地面坡度基本保持一致 管 道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速 以防止管道内沉淀 规范规定管 径 200mm 的最小设计坡度为 0 004 管径 300mm 的最小设计坡度为 0 003 5 污水管道的埋设深度 污水管道的埋设深度是指管道的内壁地距地面的垂直距离 为了保证污水管 道不受外界压力和冰冻的影响和破坏 管道的覆土厚度不应小于一定的最小限值 这一限值称为最小覆土厚度 应满足下述三个因素的要求 防止管道中的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道 防止管道被车辆造成的动荷载压坏 满足支管在衔接上的要求 6 污水管道的衔接 管道衔接有管顶平接和水面平接两种 水面平接主要用于地面比较平坦地区 在本设计中采用的是管顶平接 3 4 43 4 4 污水管道上的主要构筑物污水管道上的主要构筑物 为了排除污水 还需在管道上设置某些附属构筑物 包括检查井 跌水井 倒虹管 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 27 1 检查井 便于对管渠系统做定期检查和清通 通常设在管渠交汇 转 弯 管渠尺寸或坡度改变 跌水等处以及相隔一定距离的直线管段上 检查井在 直线管渠段上的最大间距见下表 表 3 2 检查井的最大间距 最大间距 m 管径或暗渠净高 mm 污水管道雨水 合流 管道 200 400 3040 500 700 5060 2 跌水井 当检查井内衔接的上 下游管渠的管底标高跌落差大于 1m 为消减水流速度 防止冲刷 在检查井内应有消能措施 这种检查井称为跌水井 有两种形式 竖管式和溢流堰式 3 倒虹管 排水管渠遇到河流 山涧 洼地 铁路或地下构筑物等障碍 时 不能按原有的坡度埋设 而是按下凹的折线方式从障碍物下通过 这种管道 为倒虹管 在本设计中 因为要穿越铁路 所以也设置了倒虹管 3 53 5 污水管道系统水力计算污水管道系统水力计算 3 5 13 5 1 污水流量的计算污水流量的计算 已知设计城镇总人口 1 31 万 街区面积 81 87ha 居住区人口密度为 160cap ha 1 综合生活污水定额按综合生活用水定额的 70 计算 即 sLn 105 70150 则污水平均日流量 sL Nn Q 92 15 360024 00131105 360024 查表可知 污水量总变化系数 99 1 7 2 11 0 Q Kz 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 28 2 居住区生活污水设计流量计算 sL KNn Q z 68 3199 1 92 15 360024 1 3 比流量计算 hasLq 194 0 86400 160105 0 3 5 23 5 2 集中流量计算集中流量计算 按集中给水的 70 计算 即 工厂 A 81 50 L s 工厂 B 33 10 L s 汽车 站 10 L s 3 5 33 5 3 污水干管设计流量计算污水干管设计流量计算 根据设计管段的定义和划分的方法 将各干管和主干管中有本段流量进入的 点 集中流量及旁侧支管进入的点 作为设计管段的起止点的检查井并边上号码 计算如下 11 23 4 1 7 5 6 89 10 16 12 13 14 15 18 17 汽汽 19 A 4 1 2 1 5 1 8 1 1 1 3 1 7 1 9 1 11 1 6 1 14 115 1 10 1 13 116 112 1 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 29 各各街街坊坊面面积积汇汇总总表表 街坊编 号 123456789101112 街坊面 积 hm2 1 651 011 892 922 733 721 040 960 853 354 504 00 街坊编 号 131415161718192021222324 街坊面 积 hm2 1 371 331 731 721 061 462 301 972 221 182 191 83 街坊编 号 25262728293031323334 街坊面 积 hm2 3 971 074 712 041 710 952 983 136 385 95 根据设计管段的定义和划分方法 将各干管和主干管中有本段流量进入的 点 一般定为街坊两端 有集中流量进入及有旁侧支管接入的点 作为设计管 段的起止点并将该点的检查井编上号码 各设计管段的设计流量应列表进行计算 在初步设计中 只计算干管和主 干管的设计流量 在技术设计和施工图设计中 要计算所有管段的设计流量 本设计为初步设计 故只计算干管和主干管的设计流量 如下表所示 污污水水干干管管和和主主干干管管设设计计流流量量计计算算表表 居住区生活污水量 或综合生活污水量 集中流量q3 本段流量q1 管 段 编 号 街坊 编号 街坊 面积 ha 比流量 qs L s h a 流量 q1 L s 转输 流 量 q2 L s 合计 平均 流量 L s 总变 化系 数Kz 沿线 流量 L s 本段 L s 转输 L s 设计 流 量 L s 123456789101112 20 29 23 21 22 28 25 24 27 26 34 31 30 33 32 B 27 1 17 118 119 1 20 121 122 1 25 1 24 1 26 1 28 1 23 1 囊谦县香达镇给水排水管网工程设计 30 1 2 7 2 2 3 9 8 8 3 3 4 4 5 12 11 11 10 10 5 5 6 15 14 14 13 13 6 17 18 18 19 27 26 26 25 25 19 19 20 28 20 20 21 21 22 22 23 23 24 4 5 6 11 12 19 20 24 27 26 25 31 32 33 34 2 92 6 44 4 50 4 00 2 30 1 97 1 83 4 71 1 07 3 97 2 98 3 13 6 38 5 95 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 194 0 57 1 25 0 87 0 78 0 45 0 38 0 36 0 91 0 21 0 77 0 58 0 61 1 24 1 15 0 88 1 45 0 55 1 20 3 9 4 77 0 26 0 26 0 53 6 08 1 16 1 16 1 16 0 38 2 00 2 91 3 12 3 86 4 44 5 05 6 29 7 44 0 57 0 88 2 70 0 55 1 20 4 77 5 55 0 26 0 26 0 53 6 08 1 16 1 16 1 61 0 38 0 74 2 91 3 12 3 12 4 63 0 58 5 05 6 29 7 44 7 44 2 9 2 7 2 4 2 9 2 6 2 3 2 2 3 1 3 1 2 9 2 2 2 7 2 7 2 6 3 0 2 8 2 4 2 4 2 4 2 3 2 9 2 3 2 2 2 2 2 2 1 65 2 38 6 48 1 60