保定市给水排水管道工程设计计划书.doc

保定市给水排水管道工程设计计划书第1章 设计任务书一、 设计题目： 保定 市给水排水管道工程设计。二、 原始资料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/公顷）平均楼层给排水设备淋浴设备集中热水供应3105+2604+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) 3) 火车站用水量为 L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为 7 米。5、城市河流水位： 最高水位：70米，最低水位：60米，常水位：65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；363） 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、刘萍第2章 给水管网设计与计算2.1 给水管网布置及水厂选址该城市有一条自西向东流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。因而采用统一的给水系统。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。2.2 给水管网设计计算2.2.1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，该城市为保定市，该城市人口总数大约为40500人。该城市在河北省，总人口4.05万人，查室外排水设计规范可知该城市综合生活用水定额采用250L/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=25040500/1000=10125m3/d2.2.2工业用水量Q2=360=180L/S=15552m3/d2.2.3市政用水量包括道路浇洒用水和绿化用水，道路浇洒定额为15L/S，每天两次，绿化用水定额为15L/S，所以Q3=152+15=45L/S=3888m3/d2.2.4 城市的未预见水量和管网漏失水量Q4按最高日用水量的25%计算。综上所述，在设计年限以内城镇最高日设计用水量Qd 为Qd=1.25（Q1+Q2+Q3+Q4） =37000m3/d2.3 清水池调节容积清水池的调节容积计算数据见下表2-1：表2-1 清水池调节容积计算表时间用水量二级泵站供水量一级泵站供水量清水池调节容积h%0-12.96 3.11 4.17-1.21 1-22.87 3.11 4.17-1.30 2-32.91 3.11 4.16-1.25 3-42.93 3.11 4.17-1.24 4-52.96 3.11 4.17-1.21 5-63.35 4.80 4.16-0.81 6-75.03 4.80 4.170.86 7-84.73 4.80 4.170.56 8-94.95 4.80 4.160.79 9-104.87 4.80 4.170.70 10-114.95 4.80 4.170.78 11-124.95 4.80 4.160.79 12-134.86 4.80 4.170.69 13-144.65 4.80 4.170.48 14-154.78 4.80 4.160.62 15-164.57 4.80 4.170.40 16-174.53 4.80 4.170.36 17-184.77 4.80 4.160.61 18-194.93 4.80 4.170.76 19-204.71 4.80 4.170.54 20-214.33 3.11 4.160.17 21-224.17 3.11 4.170.00 22-233.37 3.11 4.17-0.80 23-242.89 3.11 4.16-1.27 总计100.00 100.00 100.00 9.09 因此清水池调节容积按最高日用水量的9.09%计算2.3.1 清水池的调节容积W1 =9.09%3657.4586.4=28724.73m/d2.3.2 自来水厂自用水量按最高日用水量的5%计 W2 =5%3657.4586.4=12441.09m3/d2.3.3 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=803.632=1728m则清水池有效容积W为：W(11/6)（W1W2W3）=50042.79m取整数为：W=50000m清水池的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，每座有效容积为18000，直径80m。2.4 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。2.4.1最大时集中流量为：9节点有工厂A和B，q=117.1+95.2=212.3L/S最高日最高时用水量Qh =3657.45L/s2.4.2比流量计算：qs=( Qh -q)/ L=（3657.45-212.3）/30319.5=0.113628L/(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 m2.4.3 沿线流量计算:沿线流量计算数据见下表：表2-2 沿线流量计算表管段编号管长配水系数有效长度比流量沿线流量1-219480.59740.113628110.672-32099120990.113628238.513-415470.5773.50.11362887.893-625450.51272.50.113628144.593-141237112370.113628140.564-516570.5828.50.11362894.145-212990.5649.50.11362873.806-717150.5857.50.11362897.446-112047120470.113628273.507-814150.5707.50.11362880.39 8-911970.5598.50.113628685643.50.11362873.129-1012310.5615.50.11362869.949-4047514750.11362853.9710-111442114420.113628163.8510-284240.52170.11362824.6611-128710.5430.50.11362848.9210-221998119980.113628227.0312-1364016400.11362872.7213-1469116910.11362878.5214-152930.5146.50.11362816.6515-168150.5407.50.11362846.3016-179830.5491.50.11362855.8516-211410114100.113628160.2217-1815530.5776.50.11362888.2318-1913980.56990.11362879.4319-209840.54920.11362855.9019-211347113470.113628153.0620-18560.54280.11362848.6321-253815380.11362861.1322-238360.54180.11362847.5023-242320.51160.11362813.1824-257740.53870.11362843.9725-2614520.57260.11362882.4926-276240.53120.11362835.4527-2810240.55140.11362858.4029-307990.5399.50.11362845.3930-316100.53050.11362834.6631-326210.5310.50.11362835.2834-3617660.58830.113628100.3334-3612710.5635.50.11362872.2136-375280.52910.11362833.0737-334810.5240.50.11362827.3338-393900.51950.11362822.1639-404170.5208.50.11362823.6940-417210.5360.50.11362840.9641-388600.54300.11362848.86总计5094930319.532.4.4 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计算结果见表2-3：表 2-3 节点流量计算表节点编号节点连接管段节点流量集中流量节点总流量11-2、1-2079.6579.6521-2、2-3、2-5、2-21242.06242.0632-3、3-4、3-6、3-14305.78305.7843-4、4-591.0291.0252-5、4-583.9783.9763-6、6-7、6-11257.77257.7788-9、8-3470.5770.5798-9、9-1095.96212.3308.26109-10、10-11、10-28129.23129.23116-11、10-11、11-12、11-22243.14243.141211-12、12-1360.82 60.821312-13、13-1475.62 75.62143-14、13-14、14-15117.87 117.871514-15、15-1631.48 31.48 1615-16、16-17、16-21、131.19 131.19 1715-16、16-17、17-21144.20 144.20 1817-18、18-1983.93 83.931918-19、19-20、19-21144.20 144.20201-20、19-2052.2752.27212-21、16-21、19-21187.21 187.21 2211-22、22-2323.75 23.752322-23、23-2430.34 30.342423-24、24-2528.5825.582524-25、25-2663.23 63.23 2625-26、26-2758.9758.972726-27、27-2846.93 46.93 2810-28、27-2841.53 41.53 2929-30、30-3222.7022.703029-30、30-3140.0340.033130-31、31-3269.9469.943229-32、31-3217.6417.643331-33、33-3763.8363.833433-34、34-3586.2786.273634-36、36-3752.6452.643733-37、36-3760.4060.403838-39、38-4135.5135.513938-39、39-4022.9322.934039-40、40-4132.3332.334138-41、40-4144.9144.91总计3398.243610.542.5 管网平差2.5.1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。2.5.2管径的确定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2-4 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流量分配及管网平差结果见下表2-5“管网平差结果”。表2-5“管网平差结果 = 迭代次数=12 = 环号= 1 闭合差= -.050 - 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 1948 400 .78 -97.42 2.26 -4.40 .0452 2 538 300 1.05 74.38 5.78 3.11 .0418 3 1347 450 1.05 166.31 3.37 4.54 .0273 4 984 300 .60 -42.65 2.07 -2.04 .0478 5 856 300 .50 -35.38 1.48 -1.26 .0357 sqtotal= .179 dq= -.14 = 环号= 2 闭合差= -.225 - 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 1347 450 .91 -145.43 2.63 -3.54 .0243 2 1410 450 .96 -152.59 2.87 -4.05 .0226 3 983 300 .90 63.48 4.31 4.23 .0667 4 1553 350 1.00 95.86 4.27 6.64 .0692 5 1398 350 .75 -71.80 2.50 -3.50 .0488 sqtotal= .224 dq= -46 = 环号= 3 闭合差= .098 - 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 2099 600 .90 -254.08 1.75 -3.68 .0145 2 1237 450 .79 124.99 1.99 2.46 .0197 3 293 200 .03 1.08 .02 .01 .0063 4 815 300 .43 30.73 1.15 .93 .0304 5 1410 450 .91 144.65 2.60 3.67 .0254 6 538 300 1.09 -76.70 6.12 -3.29 .0429 sqtotal= .258 dq= .19 = 环号= 4 闭合差= -.404 - 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 2099 600 .99 280.29 2.10 4.41 .0157 2 1547 350 .48 -46.11 1.12 -1.73 .0375 3 1657 350 .54 -52.36 1.41 -2.33 .0445 4 1299 350 .33 -32.02 .58 -.75 .0236 sqtotal= .094 dq= -2.14 = 环号= 5 闭合差= -.189 - 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 2545 450 .76 -121.13 1.88 -4.77 .0394 2 2407 600 .88 -250.04 1.70 -4.09 .0164 3 871 300 1.02 72.38 5.50 4.79 .0661 4 640 350 1.00 96.18 4.30 2.75 .0286 5 691 350 1.06 101.98 4.80 3.31 .0325 6 1237 450 .74 -117.10 1.76 -2.18 .0186 sqtotal= .112 dq= -.85 = 环号= 6 闭合差= .114 - 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 1998 500 1.00 195.74 2.69 5.38 .0275 2 836 300 .23 16.21 .37 .31 .0189 3 232 150 1.02 -18.11 13.55 -3.14 .1736 4 774 250 .26 12.68 .57 .44 .0350 5 1452 350 .53 51.20 1.35 1.96 .0383 6 624 250 .08 4.16 .08 .05 .0123 7 1024 300 .38 27.11 .91 .94 .0345 8 434 200 .21 -6.63 .54 -.23 .0351 9 1442 450 1.23 -195.14 3.87 -5.59 .0286 sqtotal= .258 dq= .22 = 环号= 7 闭合差= -.043 - 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) - 1 539 800 .56 282.36 .51 .27 .0010 2 1223 1000 1.24 970.86 1.39 1.70 .0018 3 1228 800 1.15 579.89 1.92 2.36 .0041 4 1293 800 .89 -448.47 1.19 -1.54 .0034 5 2486 900 .95 -603.27 1.14 -2.84 .0047 sqtotal= .016 dq= -1.38 = 环号= 8 闭合差= -.039 - 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 1025 700 .46 178.87 .43 .44 .0025 2 880 900 1.50 953.53 2.35 2.07 .0022 3 1050 700 .29 -110.46 .18 -.19 .0017 4 1228 800 1.15 -579.89 1.92 -2.36 .0041 sqtotal= .013 dq= -1.57 = 环号= 9 闭合差= -.002 - 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) - 1 869 500 1.05 206.25 2.97 2.58 .0125 2 1759 300 .65 46.25 2.40 4.23 .0914 3 675 350 1.06 -101.75 4.78 -3.22 .0317 4 1505 400 .80 -100.27 2.38 -3.58 .0357 sqtotal= .013 dq= -.07 = 环号= 10 闭合差= -.007 - 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) - 1 586 800 .97 487.11 1.39 .81 .0017 2 1505 400 .80 100.27 2.38 3.58 .0357 3 849 500 .95 -186.39 2.46 -2.09 .0112 4 555 700 .99 -381.42 1.72 -.95 .0025 5 827 700 .97 -372.89 1.65 -1.36 .0037 sqtotal= .016 dq= -.23 = 环号= 11 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 1050 700 .29 110.46 .18 .19 .0017 2 827 700 .97 372.89 1.65 1.36 .0037 3 796 600 .50 -141.43 .60 -.48 .0034 4 503 800 1.33 -669.30 2.16 -1.09 .0016 sqtotal= .013 dq= -.40 = 环号= 12 闭合差= -.006 - 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) - 1 796 600 .50 141.43 .60 .48 .0034 2 555 700 .99 381.42 1.72 .95 .0025 3 1318 350 .72 69.13 2.34 3.08 .0445 4 1264 300 .68 -47.87 2.56 -3.24 .0676 5 654 700 1.06 -408.67 1.95 -1.28 .0031 sqtotal= .016 dq= -.19 =2.5.3水压计算管段起端的水压标高和终端水压与该管段的水头损失存在下列关系=+节点水压标高，自由水压与该处地形标高存在下列关 =-水压计算结果见所附等水压线图中的标注。节点水压计算见下表2-6：表2-6 节点水压计算表节点节点地形标高/m自由水压/m水压标高/m节点节点地形标高/m自由水压/m水压标高/m164.30 43.78108.082264.7525.6990.44264.1039.58103.682365.0025.1390.13363.5036.50100.002464.8628.4193.83465.0033.2798.272564.4928.3492.83563.4532.4995.942663.3027.5790.87664.8030.4395.232763.3027.5790.13864.8025.3589.952863.1526.7389.88964.3524