市政给水终稿.doc

某城市给水管网设计 专业班级：2010级给水排水工程1班目 录1 绪论 31.1设计资料 31.2设计任务 52 给水管网布置及水厂选址 63 给水管网设计计算83.1城市用水量计算 83.1.1最高日用水量 83.1.2最高时用水量 83.1.3平均时用水量 93.2 管网水力计算 113.2.1比流量计算 113.2.2沿线流量计算 113.2.3节点流量计算 113.2.4 管网平差 123.2.5管网平差校核 14结论 18参考文献191 绪论1.1设计资料1.城市分区及人口情况该城市位于辽宁的南部,H河的中下游。城市分为I、II、III3个行政区, I区17万人,II区20万人,III区18万人；房屋平均层数为I区5层,II区4层;III区5层。2.该城市有工业企业,其位置见附图,用水量情况见表1。表1 A城市用水量情况工厂名称用水量/（m3d）用水时间备注1、3、8各3000全天均匀使用水质与生活饮用水相同，水压无特殊要求2、5各33008-24h均匀使用4、6、7各27008-16h均匀使用3.城市自然状况 城市土壤种类为黏质土。地下水水位深度为15m。冰冻线深度为0.9m。年降水量为713.5mm。城市最高温度为36.9,最低温度为-30.4,年平均温度为8.8。夏季主导风向为南风,冬季主导风向为东北风。4.水文资料 H河位于城市的北部,河水自东向西流。H河历史最高洪水位为98.40m；97%保证率的枯水位为86.50m；常水位为92.30m；冰冻期水位为89.70m。最大流量为3500m3/s, 97%保证率的枯水期流量为80m3/s,多年平均流量为340 m3/s。流速为1.4-2.9m/s。最低水位时河宽85m,冰的最大厚度为0.5m。河水的水质符合二类水源水的水质指标,水温最高为25,最低为2,水的浊度见表2,细菌总数为3100个/mL,大肠杆菌数为35个/L。表2 原水浊度月份123456789101112浊度/NTU302045601303207109401100360210305.城市综合用水量城市综合用水每小时用水量占最高日用水百分比情况见表3，用水日变化系数Kd=1.37。表3 城市综合生活每小时用水量占最高日用水量百分比时间小时用水量占最高日用水量/%时间小时用水量占最高日用水量/%时间小时用水量占最高日用水量/%0-1时1.828-9时5.9216-17时5.571-2时1.629-10时5.4717-18时5.632-3时1.6510-11时5.4018-19时5.283-4时2.4511-12时5.6619-20时5.144-5时2.8712-13时5.0820-21时4.115-6时3.9513-14时4.8121-22时3.656-7时4.1114-15时4.9222-23时2.837-8时4.8115-16时5.2423-24时2.011.2设计任务1.城市给水工程规划；2.城市输水管与给水管网设计；3.图纸：城市给水管网规划总平面图1张。 17 No2 给水管网布置及水厂选址该城市的北面有一条自东向西流的水质充沛，水质良好的河流，经勘测和检验，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、企业等用户对水质和水压五特殊要求。因而，采用统一给水系统。输水管线沿现有道路敷设，城市的输水管和配水管网采用钢筋混领土管，输配水管路布置见图1。根据有关资料，采用岸边合建式取水工程。在河流的上游建一地表水净水厂，水厂处不受洪水威胁；土壤为细沙土，承载力较好，便于施工。水厂所处位置不占农田，距离城区较近，交通便利，靠近电源，市政管网完善。 图1 A城市管网规划图3 给水管网设计计算3.1城市用水量计算3.1.1最高日用水量综合生活用水为：Q1=20010-3(17+20+18)10490%=99000m3/d工业用水为：Q2=30003+33002+27003=23700 m3/d浇洒道路和绿地用水为：Q3=m3/dS1:浇洒道路面积 S2:绿化面积=1047008未预见和管网漏失水量为：Q4=20%（Q1+Q2+Q3）=20%（99000+23700+ 3596）=25259.2 m3/d最高日用水量为：Qd= Q1+Q2+Q3+Q4=1515552m3/d3.1.2最高时用水量城市最高日用水量变化情况见表4。从表4中可以看出89时为用水量最高时，其用水量为：Qh=9612.27m3/h=2670.07L/s表4 城市用水量变化情况表时间综合生活用水量/(m3/h)工业用水/(m3/h)绿地用水/(m3/h)未预见水/(m3/h)城市每小时用水量/(m3/h)/%0-1时1801.83751052.473229.272.13 1-2时1603.8 3751052.473031.272.00 2-3时1633.5 3751052.473060.77 2.02 3-4时2425.53751052.473852.972.54 4-5时2841.3 375 1052.474268.772.82 5-6时3910.5 375 1052.475337.97 3.52 6-7时4068.93751052.475496.373.63 7-8时4761.9 375 8991052.477088.37 4.68 8-9时5860.818008991052.479612.27 6.34 9-10时5415.318001052.478267.775.46 10-11时 5346 1800 1052.478198.475.41 11-12时5603.4 1800 1052.478455.875.58 12-13时5029.21800 1052.477881.675.20 13-14时4761.9 1800 1052.477614.375.03 14-15时4870.818001052.477723.27 5.10 15-16时5187.6 1800 8991052.47 8939.075.90 16-17时5514.3787.58991052.47 8253.275.45 17-18时5573.7787.51052.47 7354.274.85 18-19时5227.2 787.5 1052.477067.17 4.66 19-20时5088.6787.51052.476928.57 4.57 20-21时4068.9787.51052.475908.87 3.90 21-22时3613.5 787.51052.475453.473.60 22-23时2801.7787.51052.474641.67 3.06 23-24时1989.9 787.5 1052.473829.872.53 合计(m3/d)9900023700359625259.2 151495.7100.00 3.1.3平均时用水量=151495.7/24 =6312.32m3/h管网中不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为:15155526.34%10003600 =26690.55(L/s)表5 清水池调节容积计算表时间给水处理供水量(%)供水泵站供水量(%)清水池调节容积计算(%)(1)(2)(3)(2)- (3)0-1时4.172.13 2.042.041-2时4.172.00 2.174.212-3时4.162.02 2.146.353-4时4.172.54 1.637.984-5时4.172.82 1.359.335-6时4.163.52 0.649.976-7时4.173.63 0.5410.51 7-8时4.174.68 -0.5110.00 8-9时4.166.34 -2.187.829-10时4.175.46 -1.296.5310-11时4.175.41 -1.245.2911-12时4.165.58 -1.423.8712-13时4.175.20 -1.032.84 13-14时4.175.03 -0.861.9814-15时4.165.10 -0.941.0415-16时4.175.90 -1.73-0.6916-17时4.175.45 -1.28-1.9717-18时4.164.85 -0.69-2.6618-19时4.174.66 -0.49-3.1519-20时4.174.57 -0.4-3.5520-21时4.163.90 0.26-3.2921-22时4.173.60 0.57-2.7222-23时4.173.06 1.11-1.6323-24时4.162.53 1.630.00 累计100100.00 调节容积=14.06调节容积=10.51-(-3.55)=14.063.2管网水力计算3.2.1比流量计算3.2.2沿线流量计算表6 管段沿线流量管段编号实际管长/m管段计算总长度/m沿线流量/(L/s)管段编号实际管长/m管段计算总长度/m沿线流量/(L/s)1576038067.60 5650050089.0 1250025044.48 61950050089.0 21380040071.16 1917700700124.5 131450025044.48 171041041072.948 187760760135.2 3460030053.37 71554054096.1 4895047584.50 1516760760135.2 812112056099.62 616620620110.3 121170035062.27 37650650115.6 111030015026.69 78810810144.1 109104052092.51 1811780780138.8 9596048085.39 62760760135.2 3.2.3节点流量计算表7 节点流量节点节点连的管段集中流量(L/s)沿线流量(L/s)节点总流量112，1556.0456.0 212，213，26125.42125.4 3143，34，3734.72110.725145.4 434，4893.7568.935162.7 515，56，59120.995121.0 656，62,619, 61692.01211.75303.87157，78，73, 711245.5245.5 878，84，812164.11164.1 959，10934.7288.95123.7 101710，910,1011151.0496.05247.1 111811，1110,1112113.88113.9 121112，12893.7580.945174.7 13213，131457.8257.8 141314，14348.4848.5 15715，1516115.65115.7 16616，1615122.75122.8 171710，171998.798.7 18718，1118137137.0 19619，1719106.75106.8 3.2.4管网平差根据节点流量进行管段流量初分配，查界限流速表初步确定管径，进行管网平差，确定实际管径 表8 最高时管网平差结果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1143.3-2614.07176.17 32.87 -2614.07 2128.2125.4166.98 38.78 125.40 3131145.4165.48 34.48 145.40 4137.59162.7168.72 31.13 162.70 5141121169.71 28.71 121.00 6134.9303.8166.39 31.49 303.80 7127245.5157.81 30.81 245.50 8132.2164.1156.18 23.98 164.10 9145.2165.2165.20 20.00 123.17 10130247.1161.12 31.12 247.10 11130.1113.9159.20 29.10 113.90 12125.1174.7151.94 26.84 174.70 13138.557.8173.88 35.38 57.80 1414048.5171.76 31.76 48.50 15131.24115.7161.95 30.71 115.70 16140122.8164.68 24.68 122.80 17128.798.7162.97 34.27 98.70 18125.3137158.16 32.86 137.00 19142106.8165.20 23.20 106.80 编号管径长度阻力系数起始节点终止节点流量流速水力坡度水头损失10.855001101131090.71 1.92 4.58 2.29 20.6800110213-614.33 2.17 8.63 -6.90 30.65001101314418.58 1.48 4.24 2.12 40.55590110144370.08 1.56 5.16 3.04 50.460011034-164.39 1.31 5.41 -3.25 60.29501104843.00 1.37 13.20 12.54 70.156501103718.99 1.07 11.79 7.66 80.976011026488.93 0.77 0.78 0.60 90.85760110151523.36 2.68 8.50 6.46 100.7550011056959.88 2.17 6.65 3.33 110.75620110616595.27 1.35 2.75 1.70 120.657601101615472.47 1.42 3.59 2.73 130.5540110157356.77 1.82 7.66 4.14 140.4581011078131.39 0.83 2.01 1.63 150.15112011081210.29 0.58 3.79 4.25 16014 0.14 0.46 0.35 170.75500110619549.74 1.24 2.37 1.18 180.696011059442.48 1.56 4.70 4.51 190.551040110910319.31 1.34 3.92 4.08 200.657001101917442.94 1.33 3.19 2.23 210.554101101710344.24 1.45 4.51 1.85 220.553001101011416.45 1.75 6.42 1.92 230.57801101118138.14 0.70 1.32 1.03 240.357001101112164.41 1.71 10.37 7.26 3.2.5管网平差校核（1）泵站设计扬程H1 净水厂的地面标高为150m，从水厂向管网两条输水管长为480m，最高时每条管中流量为1335.035L/s。选9点为控制点，地面标高为148.2m，自由水头为20m。依此每条输水管的管径选为1100mm。控制点需服务水头为20m。H1=（179.17-150）+1.63=31.66m（2）最高时加消防时校核在节点3,11,17分别加上85L/s的消防水量，1点为控制点。最高时+消防时所需输水管起端的水压为：H2=31.66+150.0-0.76-1.63=179.27m 表9 最高时+消防时管网平差结果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1143.3179.27179.27 35.97 -2869.60 2128.2125.4168.59 40.39 125.40 3131230.4162.53 31.53 230.40 4137.59162.7169.23 31.64 162.70 5141121171.73 30.73 121.00 6134.9303.8167.89 32.99 303.80 7127245.5158.82 31.82 245.50 8132.2164.1157.12 24.92 164.10 9145.2123.7166.16 20.96 123.70 10130247.1160.73 30.73 247.10 11130.1198.9158.08 27.98 198.90 12125.1174.7151.00 25.90 174.70 13138.557.8176.48 37.98 57.80 1414048.5173.57 33.57 48.50 15131.24115.7163.24 32.00 115.70 16140122.8166.12 26.12 122.80 17128.7183.7162.85 34.15 183.70 18125.3137157.10 31.80 137.00 19142106.8166.22 24.22 106.80 编号管径长度阻力系数起始节点终止节点流量流速水力坡度水头损失10.855001101131214.45 2.14 5.59 2.79 20.6800110213-660.03 2.33 9.85 -7.88 30.65001101314496.62 1.76 5.82 2.91 40.55590110144448.12 1.89 7.35 4.34 50.460011034-243.22 1.94 11.17 -6.70 60.29501104842.20 1.34 12.75 12.11 70.156501103712.82 0.73 5.70 3.70 80.976011026534.63 0.84 0.93 0.70 90.85760110151655.15 2.92 9.92 7.54 100.75500110561038.07 2.35 7.69 3.84 110.75620110616608.30 1.38 2.86 1.77 120.657601101615485.50 1.46 3.78 2.87 130.5540110157369.80 1.88 8.19 4.42 140.4581011078134.43 0.85 2.10 1.70 150.15112011081212.53 0.71 5.46 6.12 160.1760110187-2.68 0.34 2.27 -1.72 170.75500110619660.61 1.50 3.33 1.66 180.696011059496.08 1.75 5.81 5.57 190.551040110910372.38 1.57 5.22 5.42 200.657001101917553.81 1.67 4.82 3.38 210.554101101710370.11 1.56 5.16 2.11 220.553001101011495.39 2.09 8.85 2.65 230.57801101118134.32 0.68 1.26 0.98 240.357001101112162.17 1.69 10.11 7.08 （3）事故时校核 1-2管段断开，70%Qh(即1869.85L/s)送向管网。事故时所需输水管起端的水压为：H3=31.66+150.0-0.48-1.63=179.56m170.69m经校核，泵站设计扬程H1=31.66m满足要求，故取泵站实际设计扬程为：H1=31.66 32m 表10 事故时平差结果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1143.3-1829.85170.69 27.39 -1829.85 2128.287.78165.98 37.78 87.78 3131101.78164.91 33.91 101.78 4137.59127.89166.58 28.99 127.89 514184.7167.40 26.40 84.70 6134.9212.66165.68 30.78 212.66 7127171.85161.23 34.23 171.85 8132.2114.87160.37 28.17 114.87 9145.2165.2165.20 20.00 72.82 10130172.97163.03 33.03 172.97 11130.179.13162.03 31.93 79.13 12125.1122.29158.27 33.17 122.29 13138.540.46169.48 30.98 40.46 1414033.95168.29 28.29 33.95 15131.2480.99163.38 32.14 80.99 1614085.96164.79 24.79 85.96 17128.769.09163.95 35.25 69.09 18125.395.9161.50 36.20 95.90 1914274.76165.08 23.08 74.76 编号管径长度阻力系数起始节点终止节点流量流速水力坡度水头损失10.85500110113772.15 1.36 2.42 1.21 20.6800110213-425.88 1.51 4.38 -3.50 30.65001101314305.81 1.08 2.37 1.19 40.55590110144271.86 1.14 2.91 1.72 50.460011034-114.57 0.91 2.77 -1.66 60.29501104829.40 0.94 6.53 6.20 70.156501103712.79 0.72 5.67 3.69 80.976011026338.10 0.53 0.40 0.30 90.85760110151057.70 1.86 4.33 3.29 100.7550011056672.85 1.52 3.44 1.72 110.75620110616417.52 0.95 1.42 0.88 120.657601101615331.56 1.00 1.86 1.42 130.5540110157250.57 1.28 3.98 2.15 1