环境工程《给排水工程》课程设计报告

1、给排水工程课程设计报告专 业： 环境工程 班 级： 学 号: 姓 名： 指导教师： 二0一一年 六 月 十五 日目 录1.给水工程课程设计目的22.给水工程课程设计原始资料23.给水工程课程设计步骤24.排水工程课程设计目的205.排水工程课程设计原始资料206.排水工程课程设计步骤207.总结241.给水工程课程设计目的一方面，通过综合应用给水工程所学有关知识，掌握给水管网设计的步骤、方法。另一方面，重点培养学生独立思考、独立工作的能力及熟悉手册、样本、规范的使用。2.给水工程课程设计原始资料2.1图纸：图a为该城市管网布置简图，该城市地势平坦，地面标高为4.60米（黄海高程）图a2.2总平

2、面面积：w=2200×1300=2860000米2=286公顷2.2.1工业区面积：全城共有三家较大的工业，位置详见图a。其中：1#工业为食品工业，占地wg1=9.0公顷；2#工业为纺织工业，占地wg2=3.5公顷；3#工业为机加工工业，占地wg3=3.5公顷。 合计占地：wg=16公顷2.2.2居住区面积：wj=wwg=28616=270公顷2.3人口密度：按p=800人/公顷 计2.4该城市建筑均为45层，室内一般有给排水卫生设备，但无淋浴，且不考虑分区。3.给水工程课程设计步骤3.1采用的设计数据：（1） 城市的计算人口：p=p×wj= 800×270=21

3、6000（人）（2） 城市用水量考虑该城市建筑均为45层，室内一般有给排水卫生设备，且不考虑分区给水，按给水工程附录表1，选定用水量标准如下：qmaxc=125升/人天a) 居民最大一天用水量：smaxc=qmaxc×p=125×216000×0.001=27000米3q1 =1000×1.5×27000÷(24×3600)= 468.75l/sb) 工人在值班时生活用水量：si ，按规范的有关规定及标准，采用如下： 热 车 间：q1=35升/人班； 生活用水量 一般车间：q2=25升/人班； 淋浴用水：q3=40升/人班（

4、一般车间）不同工业淋浴人数占工人总数的百分比：（%）食品工业：75纺织工业：15机加工工业：30列表计算如下： 工人值班时生活用水量表 表工程名称车 间类 别工人数量及分班生活用水量si=q1（或q2）×b×n（升）淋浴人数比率m%淋浴用水量（升）si=q3×n×m总数n分班b人/班n1#工业热车间12003200210007536000其余车间200150002#工业热车间45003900945001527000其余车间600450003#工业热车间10002250175003012000其余车间25012500s1=si=205500s2=si=75

5、000si=s1+s2= 280500 升/日= 280.5米3/日。 c)工业用水量s：按工业的性质及参照有关类似工厂的经验，拟采用：1#工业生产用水量：1000米3/日；2#工业生产用水量：4000米3/日；3#工业生产用水量：500米3/日合计 s =5500米3/日 d）车站用水量s=1500米3/日q2 =1000×1.5×(21+15+94.5+45+1000+4000+1500) ÷(24×3600)+ 1000×1.5×(17.5+12.5+500) ÷(16×3600)+ 1000×1.

6、5×(36+27+12) ÷3600=160.95l/s3.2城市高日高时用水量计算：取时变化系数=1.53.3最不利点服务水头 由于城市建筑全部按45层混合结构考虑，所以h0=12+4×（5-2）=24m3.4城市消防用水量：(1) 按城市居民居住区计算：城市人口： p=216000人城市建筑： 全部按45层混合结构由以上数据查建筑设计防火规范表27，以下简称防火规范，得：消防用水量：qx= 55升/秒计算火灾次数：2次 (2) 按工业生产类别及燃烧的危险性计算：1#工业：面积9.0公顷，厂房耐火等级三级，燃烧危险性丁类，最大车间体积不超过10000米32#工业

7、：面积3.5公顷，厂房耐火等级三级，燃烧危险性丙类，最大车间体积不超过20000米3 3#工业：面积3.5公顷，其余情况同1#工业据以上数据查防火规范，表28、表29，得：消防用水量：qx= 40升/秒（按需消防水量最大的2#工业计）计算火灾次数：1次最后结果应按居住区（不利情况）计算的结果采用，消防用水量：q= 110升/秒（按同一时间发生2次火灾计）3.5环状管网的设计与计算3.5.1高日高时在管网图上标节点号、管段号、管长等。(1) 沿线流量与节点流量 最高时用水量：qmax = q1+q2=468.75+160.95=629.7l/s 集 中 流 量：q=160.95 l/s 均 布

8、流 量：q均步= qmax -q = 468.75l/s 比 流 量：qs= q均步/ll =0.8+0.9+1.0+0.8+0.9+1.0+0.8+1.1+1.0+0.6+0.7+0.6+0.7+0.6+0.5+0.7+0.4=13.1kmqs=468.75/（13.1×103）=0.0358l/(m·s) 表1 沿线流量管段管段长度（m）沿线流量(l/s)1-280028.642-390032.223-4100035.805-680028.646-790032.227-8100035.809-1080028.6410-11110039.3811-12100035.801

9、-560021.485-970025.062-660021.486-1070025.063-760021.487-1150017.904-87002532合计13100468.98表2 节点流量节点编号节点流量（l/s）10.5（28.64+21.48）+18.80=43.8620.5（28.64+32.22+21.48）=41.1730.5（32.22+35.80+21.48）+26.04=70.7940.5（35.80+25.06）=30.4350.5（21.48+28.64+25.06）=37.5960.5（28.64+32.22+21.48+25.06）+83

10、.12=136.8270.5（32.22+35.80+21.48+17.90）=53.7080.5（35.80+25.06+14.32）=37.5990.5（28.64+25.06）=26.85100.5（28.64+39.38+25.06）=46.54110.5（39.38+35.80+17.90）=46.54120.5（35.80+14.32）+32.99=58.05合计629.93（2）流量分配依据附图上各节点流量及水厂总供水量，在图上进行初次流量分配，且由用水情况拟定各管段流向，如图所示。方法：流向节点的流量取负号，流出节点的流量取正号，分配时每个节点满足连续性方程，即qi+qij=0

11、（3）确定管径 各管段的管径按该管段的流量求折算流量，并将管径数值标在附图上。 f=1 = 对于干线之间的连接管，考虑到管网中出现事故时，可能要转输较大的流量，可以采用较大的管径。（4） 水头损失计算公式采用巴甫洛夫斯基简化公式，令： ， ， ，水头损失： 平差计算时，将每管段的阻耗s值列于附图中各管段的下方。 水头损失也可以查给排水设计手册第一册。（5）平差计算以顺时针方向为正，逆时针方向为负。各环校正流量：重复上述校正过程,直至各环闭合差均小于0.5米，大环闭合差小于1.0米。环状网计算环号管段管径（mm）初步分配流量asq(l/s)h(m)126000.022518.0222501.12

12、644.5055264000.1956117.33778.830.72919.2496655000.059547.626-220-2.305110.4777517000.00995.943-335.84-0.67041.9961-1.119926.2289q1=21.3348234000.1956176.0051302.974522.8806372007.86634719.794151.062070.7969764000.1956176.005-100-1.760017.6005624000.1956117.337-78.83-0.72919.24961.5472 120.5277q2=-6.

13、4186342502.39462394.64744.214.6804105.8673482007.86635506.42713.781.045675.8786872502.39462394.647-40-3.831495.7859732007.86634719.794-15-1.062070.79690.8326 348.3287q3=-1.1952565000.059547.6262202.305110.47776103500.3985278.91862.011.072517.29571093000.9062724.929-51.4-1.915237.2613954000.1956136.8

14、93-78.25-0.838210.71180.6242 75.7466q4=-4.1200674000.1956176.0051001.760017.60057112502.39461197.32321.30.543225.503011103000.9062996.777-66.87-4.457266.65451063500.3985278.918-62.01-1.072517.2957-3.2264 127.0537q5=12.6971782502.39462394.647403.831495.78598122502.3946957.85916.190.251115.50771211250

15、2.39462394.647-41.63-4.150199.68911172502.39461197.323-21.3-0.543225.5030-0.6108 236.4857q6=1.2913第一次校正第二次校正q1h1q2h2271.3488 1.3270 4.8903 266.6145 1.2811 4.8050 106.5974 1.3333 12.5078 98.4526 1.1373 11.5521 -194.5312 -1.8023 9.2647 -204.6572 -1.9948 9.7469 -314.4912 -0.5878 1.8692 -319.2255 -0.605

16、7 1.8973 0.2702 -0.1820 q1=-4.7343q1=3.2507123.5814 2.6880 21.7509 126.9919 2.8384 22.3512 9.7766 0.4511 46.1433 14.0133 0.9268 66.1401 -119.1157 -2.4973 20.9649 -114.5883 -2.3110 20.1681 -106.5974 -1.3333 12.5078 -98.4526 -1.1373 11.5521 -0.6914 0.3169 q2=3.4105q2=-1.318143.0148 4.4308 103.0054 42.

17、1885 4.2622 101.0266 12.5848 0.8721 69.2975 11.7585 0.7613 64.7475 -42.4865 -4.3226 101.7402 -44.4181 -4.7246 106.3657 -9.7766 -0.4511 46.1433 -14.0133 -0.9268 66.1401 0.5292 -0.6279 q3=-0.8263q3=0.9281194.5312 1.8023 9.2647 178.5741 1.5187 8.5047 45.1928 0.5697 12.6051 51.7015 0.7456 14.4205 -55.52

18、00 -2.2346 40.2481 -50.1283 -1.8216 36.3395 -82.3700 -0.9288 11.2758 -76.9783 -0.8112 10.5378 -0.7914 -0.3685 q4=5.3917q4=2.6398119.1157 2.4973 20.9649 114.5883 2.3110 20.1681 32.7058 1.2807 39.1594 30.4836 1.1126 36.4987 -54.1729 -2.9252 53.9983 -55.2898 -3.0471 55.1116 -45.1928 -0.5697 12.6051 -51

19、.7015 -0.7456 14.4205 0.2831 -0.3690 q5=-1.1169q5=1.462142.4865 4.3226 101.7402 44.4181 4.7246 106.3657 17.4813 0.2927 16.7447 18.5866 0.3309 17.8034 -40.3387 -3.8966 96.5968 -39.2334 -3.6860 93.9500 -32.7058 -1.2807 39.1594 -30.4836 -1.1126 36.4987 -0.5620 0.2569 q6=1.1053q6=-0.5044第三次校正第四次校正q3h3q4

20、h4269.86521.31254.8635269.03701.3045103.02141.245312.0882101.12201.1998-200.6497-1.91749.5561-202.2107-1.9474-315.9748-0.59341.8780-316.8030-0.59650.0470-0.0396q1=-0.8282125.67382.779822.1192126.74502.827411.76720.653555.538613.23010.8261-117.3685-2.424520.6574-115.8472-2.3621-103.0214-1.245312.0882

21、-101.1220-1.1998-0.23650.0916q2=1.071343.11664.4518103.249142.72494.371212.68660.886369.857912.29490.8324-42.9856-4.4247102.9353-44.3832-4.7171-11.7672-0.653555.5386-13.2301-0.82610.2597-0.3397q3=-0.3917200.64971.91749.5561202.21071.947449.48260.682913.801650.66550.7160-50.8851-1.877136.8881-50.1523

22、-1.8234-77.7351-0.827210.6414-77.0023-0.8117-0.10390.0283q4=0.7328117.36852.424520.6574115.84722.362132.45011.260838.853330.99401.1502-53.8277-2.888153.6542-54.2778-2.9366-49.4826-0.682913.8016-50.6655-0.71600.1143-0.1403q5=-0.450142.98564.4247102.935344.38324.717117.15410.281916.431218.16010.3159-4

23、0.6659-3.960197.3805-39.6599-3.7666-32.4501-1.260838.8533-30.9940-1.1502-0.51430.1163q6=1.0060（6）消除闭合差计算达到精度后，最后将各管段水头损失数值(消除闭合差后)标注在附图上各管段下方的方框中。（7）最不利点位置的确定考虑各节点地面高程以及沿程水头损失两方面因素确定最不利点（即控制点）j的位置为节点12（8）各节点水压线高程及自由水头的确定取最不利点处自由水头h0=24m，由此可算出最不利点的水压线高程。(zj+h0=hj) h12= z12+h0=4.6+24=28.6m然后由各节点的地面高程，

24、以最不利点处的水压线高程逐点反推其余各节点的水压线标高(hj+hijhi)。最后用水压线标高减去地面高程可得各节点的自由水头，见下表：节点节点水压线标高（m）节点自由水头（m）10.5（36.8323+1.3045+37.4064+0.5965）=38.070133.470120.5（34.1106+2.8274+35.5277+1.1998）=36.832832.232830.5（29.7483+4.3712+33.2746+0.8261）=34.110629.5106428.9159+0.8324=29.748325.148350.5（35.5277+1.9474+36.526+0.811

25、7）=37.406432.806460.5（33.2746+2.3621+34.7026+0.716）=35.527730.927770.5（28.9159+4.7171+31.766+1.1502）=33.274628.6746828.6+0.3159=28.915924.3159934.7026+1.8234=36.52631.9261031.766+2.9366=34.702630.10261128.6+3.766=31.76627.1661228.624（9）水厂出厂服务水头的确定 即用上述方法逐点推得的水厂处的自由水头hp经计算，hp=34.3654m将各点的自由水头，地面标高，水压

26、线标高标入附图各节点的方框中。3.5.2 高日高时加消防的计算将集中的消防流量一处放在控制点，即节点12处，另一处放在工业2处（1）沿线流量、节点流量表沿线流量表管段管段长度（m）沿线流量(l/s)1-280028.642-390032.223-4100035.805-680028.646-790032.227-8100035.809-1080028.6410-11110039.3811-12100035.801-560021.485-970025.062-660021.486-1070025.063-760021.487-1150017.904-87002532合计

27、13100468.98节点流量表节点编号节点流量（l/s）10.5（28.64+21.48）+18.80=43.8620.5（28.64+32.22+21.48）=41.1730.5（32.22+35.80+21.48）+26.04=70.7940.5（35.80+25.06）=30.4350.5（21.48+28.64+25.06）=37.5960.5（28.64+32.22+21.48+25.06）+83.12+55=191.8270.5（32.22+35.80+21.48+17.90）=53.7080.5（35.80+25.06+14.32）=37.5990.5（28.64+25.06）

28、=26.85100.5（28.64+39.38+25.06）=46.54110.5（39.38+35.80+17.90）=46.54120.5（35.80+14.32）+32.99+55=113.05合计739.93（3）平差计算环号管段管径（mm）初步分配流量asq(l/s)h(m)126000.022518.022265.841.2736 4.7910 264000.1956117.337951.0590 11.1470 655000.059547.626-275-3.6017 13.0971 517000.00995.943-430-1.0989 2.5557 -2.3680 31.59

29、07 q1=37.4800234000.1956176.005129.672.9594 22.8225 372007.86634719.794201.8879 94.3959 764000.1956176.005-120-2.5345 21.1206 624000.1956117.337-95-1.0590 9.24961.2539 149.4860 q2=-4.1940342502.39462394.64738.883.6199 93.1039 482007.86635506.4278.450.3932 46.5293 872502.39462394.647-62-9.2050 148.46

30、81 732007.86634719.794-20-1.8879 94.3959 -7.0799 382.4972 q3=9.2548565000.059547.6262753.6017 13.0971 6103500.3985278.91858.180.9441 16.2275 1093000.9062724.929-90.56-5.9452 65.6496 954000.1956136.893-117.41-1.8871 16.0726 -3.2865 111.0467 q4=14.7978674000.1956176.0051202.5345 21.1206 7112502.394611

31、97.32324.30.7070 29.0950 11103000.9062996.777-102.2-10.4112 101.8706 1063500.3985278.918-58.18-0.9441 16.2275 -8.1138 168.3136 q5=24.1033782502.39462394.647629.2050 148.4681 8122502.3946957.85932.861.0343 31.4752 12112502.39462394.647-79.96-15.3104 191.4760 1172502.39461197.323-24.3-0.7070 29.0950 -

32、5.7781 400.5143 q6=7.2134第一次校正第二次校正q1h1q2h2303.3200 1.6581 5.4665 304.6849 1.6730 5.4911 136.6740 2.1918 16.0369 121.8058 1.7409 14.2923 -252.3178 -3.0321 12.0168 -261.0149 -3.2447 12.4310 -392.5200 -0.9157 2.3329 -391.1551 -0.9094 2.3248 -0.0979 35.8531 -0.7401 34.5392 q1=1.3649q1=10.7142125.4760 2

33、.7711 22.0844 141.7091 3.5344 24.9415 6.5512 0.2026 30.9202 20.7997 2.0419 98.1704 -148.2973 -3.8707 26.1010 -134.5915 -3.1883 23.6888 -136.6740 -2.1918 16.0369 -121.8058 -1.7409 14.2923 -3.0889 95.1425 0.6472 161.0929 q2=16.2331q2=-2.008748.1348 5.5483 115.2659 50.1193 6.0152 120.0181 17.7048 1.726

34、0 97.4903 19.6893 2.1347 108.4179 -59.9586 -8.6088 143.5796 -63.5932 -9.6842 152.2834 -6.5512 -0.2026 30.9202 -20.7997 -2.0419 98.1704 -1.5370 387.2560 -3.5762 478.8899 q3=1.9845q3=3.7338252.3178 3.0321 12.0168 261.0149 3.2447 12.4310 48.8745 0.6663 13.6320 56.4092 0.8875 15.7336 -75.7622 -4.1610 54

35、.9222 -65.7002 -3.1292 47.6280 -102.6122 -1.4414 14.0469 -92.5502 -1.1726 12.6694 -1.9041 94.6179 -0.1695 88.4620 q4=10.0620q4=0.9582148.2973 3.8707 26.1010 134.5915 3.1883 23.6888 41.1899 2.0314 49.3176 38.0980 1.7379 45.6156 -78.0967 -6.0794 77.8450 -75.5694 -5.6923 75.3259 -48.8745 -0.6663 13.632

36、0 -56.4092 -0.8875 15.7336 -0.8436 166.8957 -1.6537 160.3638 q5=2.5273q5=5.156059.9586 8.6088 143.5796 63.5932 9.6842 152.2834 40.0734 1.5382 38.3846 45.6926 1.9998 43.7670 -72.7466 -12.6726 174.2025 -67.1274 -10.7905 160.7464 -41.1899 -2.0314 49.3176 -38.0980 -1.7379 45.6156 -4.5570 405.4843 -0.844

37、3 402.4125 q6=5.6192q6=1.0491第三次校正第四次校正q1h1q2h2315.39911.79285.6842314.70661.78495.6717134.52872.123615.7851129.60081.970815.2069-251.2589-3.006711.9664-254.3930-3.082112.1157-380.4409-0.86022.2611-381.1334-0.86342.26530.049435.6968-0.189835.2595q1=-0.6925q1=2.6909139.70043.434924.5879143.93583.6464

38、25.333415.05721.070171.067019.30531.759091.1173-141.7562-3.536824.9498-137.6234-3.333624.2224-134.5287-2.123615.7851-129.6008-1.970815.2069-1.1553136.38980.1010155.8799q2=4.2354q2=-0.324153.85326.9449128.959453.84046.9416128.928823.42323.0211128.978123.41043.0178128.9078-60.9085-8.8838145.8543-62.93

39、94-9.4861150.7177-15.0572-1.070171.0670-19.3053-1.759091.11730.0121474.8587-1.2858499.6717q3=-0.0128q3=1.2866141.75623.006711.9664254.39303.082112.115742.20490.760314.562754.55040.830015.2151-70.4134-3.038646.9334-62.3004-2.813745.1633-52.2114-1.148412.5383-89.1504-1.088012.2040-0.420086.00070.01048

40、4.6981q4=2.4416q4=-0.0616141.75623.536824.9498137.62343.333624.222442.20492.132750.533040.28931.943548.2394-70.4134-4.942170.1865-70.3108-4.927770.0842-52.2114-0.760314.5627-54.5504-0.830015.2151-0.0329160.2319-0.4806157.7610q5=0.1026q5=1.523160.90858.8838145.854362.93949.4861150.717746.74172.092744

41、.771948.75992.277346.7051-66.0783-10.4559158.2342-64.0601-9.8269153.4014-42.2049-2.132750.5330-40.2893-1.943548.2394-1.6121399.3934-0.0070399.0635q6=2.0182q6=0.0088第五次校正第六次校正q3h3q4h4317.39751.81565.7202317.22661.8136132.61582.063615.5607131.17052.0189-251.6405-3.015811.9846-252.4677-3.0357-378.4425-

42、0.85122.2493-378.6134-0.85200.012135.5147-0.0552q1=-0.1710143.61173.630025.2763144.88603.694717.69471.477883.515119.02241.7079-139.4706-3.423724.5475-138.1423-3.3587-132.6158-2.063615.5607-131.1705-2.0189-0.3795148.89960.0249q2=1.274355.12707.2773132.009855.07367.263224.69703.3586135.992524.64363.34

43、41-61.6616-9.1048147.6578-62.3857-9.3199-17.6947-1.477883.5151-19.0224-1.70790.0533499.1752-0.4205q3=-0.0534251.64053.015811.9846252.46773.035752.96570.782514.773153.67600.8036-62.3620-2.819345.2080-61.7057-2.7602-89.2120-1.089512.2125-88.5557-1.0735-0.110584.17820.0055q4=0.6563139.47063.423724.5475

44、138.14233.358741.80362.092450.052541.07892.0205-68.7877-4.716568.5660-68.8417-4.7239-52.9657-0.782514.7731-53.6760-0.80360.0171157.9391-0.1483q5=-0.054061.66169.1048147.657862.38579.319948.76872.278246.713549.43942.3412-64.0513-9.8242153.3803-63.3806-9.6195-41.8036-2.092450.0525-41.0789-2.0205-0.533

45、6397.80410.0212q6=0.6707（4）节点水压线标高和节点自由水头计算节点水压线标高和节点自由水头表节点节点水压线标高（m）节点自由水头（m）10.5（31.5702+1.8136+32.7409+0.8520）=33.488428.888420.5（27.7523+3.6947+29.6744+2.0189）=31.570226.970230.5（20.2853+7.2632+26.2481+1.7079）=27.752323.1523416.9412+3.3441=20.285315.685350.5（29.6744+3.0357+31.6982+1.0735）=32.740928.140960.5（26.2481+3.3587+28.9384+0.8036）=29.674425.074470.5（16.9412+9.3199+24.2145+2.0205）=26.248121.6481814.6+2.3412=16.941212.3412928.9384+2.7602=31.698227.09821024.2145+4.7239=28.938424.33841114.6+9.6145=24.214519.61451214.610 (5) 结论计算推得此时水厂服务水头hp=29.7494m，hp=34.3654mhp=