给水排水管道设计课程

1、给水排水管道系统课程设计计算说明书题 目：深圳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 姓 名： 学 号：02441 指导老师：谭水成 张奎 宋丰明 刘萍 完成时间：2013年12月27日 河南城建学院2013.12.27 前言古人云：“百尺竿头，更进一步。”也就是说：我们不要满足于已取得的成就，还要继续努力，不断勇往直前。而课程设计正好弥补大学这种纯理论学习的弊端，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，培养了我们分析和解决实际问题的能力，为我们走向实际工

2、作岗位，走向社会打下良好的基础。通过课程设计，我们可以综合运用所学的管道设计的理论知识和方法，掌握设计的一般规律，培养解决实际问题的能力。还可以学会从用户要求出发，合理选择管道，制定设计方案，正确选择水泵。另外，在课程设计的过程当中，我们通过查阅、分析、计算、绘图等过程，学习正确运用标准、规范、手册、图册等技术资料，训练设计的基本技能。同时，把在理论教学中学到的知识具体运用到实际工作中，提高我们的综合素质，从而达到课程设计的的目的，使我们成为既有理论知识，又有实际动手能力的工程技术既管理人才。 PrefaceThe old saying gose “make still futher prog

3、ress" That is to say: we don't satisfied with the achievements which have been achieved, but also continue to work hard, go forward continuously. And just make up for the university curriculum design the disadvantages of this kind of pure theoretical study, curriculum design is an important

4、 study plan of practical learning link, is too early to basic theory, basic skills and professional knowledge of comprehensive application. Through the curriculum design and mobilize the enthusiasm of our learning and initiative, cultivate our ability to analyze and solve practical problems, to work

5、 for us, to lay a good foundation for the society. Learned through the curriculum design, we can integrated use of theoretical knowledge and methods of the pipeline design, grasp the general rule of design, cultivate the ability to solve practical problems. Can also learn from the user's require

6、ment, selecting pipe, formulation design, correct selection of pumps. In addition, in the process of curriculum design, we through the consult, analysis, calculation and drawing process, learn the correct use of standard, specification, manual, atlas and other technical information, training the bas

7、ic skills of design. At the same time, the theory teaching in middle school to the concrete application of knowledge to the practical work, improve our comprehensive quality, so as to achieve the aim of curriculum design, makes us both theoretical knowledge，and practical ability of engineering manag

8、ement talent. 目录第一章 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21.3 清水池调节容积31.4 管网水力计算41.5 环状管网流量分配计算91.6 消防校核20第二章 污水管网设计与计算312.1 污水管网介绍312.2 污水设计流量计算312.3 污水管道水力计算32第三章 雨水流量设计353.1 雨水设计流量计算353.2 单位面积的径流量计算353.3 雨水管道水力计算35第四章 实习总结37参考文献38第一章 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东北向西流的水量充、水质满足要求的河流，可以作为生活饮用水水源

9、。该城市的地势北高南低，起伏变化较大，加上位于北边的二区平均楼层为4层，而位于南边的一区平均楼层为8层，故两区起伏不是很大，因此采用不分区供水。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。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

10、）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）选取在河流的上游凹岸面；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、市政用水、管网漏损水量和未预见用水。（1）人口计算：总人口的计算：由原始资料可知，该城市为深圳市，一区面积 2010公顷，二区面积350公顷，所以人口总数为2010×350+320×320=81.5万人。该城市是深圳，现有总人口81.5万人，按十年总体规划，每年平均人

11、口增加二万人，则规划总人口数为101.5万人。（2）综合生活用水：查表得城市最高日综合生活用水定额为260410 L/（人.d）， 根据实际计算的方便性及城市最大容量性综合取最高日综合生活用水定额值为360L/（人·.d）用水普及率定为100%。则最高日综合生活用水量 =qNf 城市最高日综合生活用水，/d； q城市最高日综合用水量定额，L/（人·.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% 可得Q1 =qNf=360×815500÷1000=285425/d；1.2.2 工业用水量工业用水：职工生活用水量采用一般车间

12、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；工厂生产用水量：7000+5500=12500 t/d=12500 m³/d工人生活用水量： 工厂A=300030%35+300070%25=84m³/d工厂B=500030%35+500070%25=140m³/d工人淋浴用水量工厂A=300030%80%60+300070%20%40=60m³/d工厂B=500030%90%60+500070%10%40=95m³/d工厂总用水量Q3=12500+84+140+60+95=12879m&

13、#179;/d1.2.3 市政用水量Q4：浇洒道路用水量按每平方米路面每次2L计算；每天浇洒2次。绿化用水量按2.0 L/ ，假设道路占总面积的10%，绿地占总面积的5%Q4=2360×0.1×2×2+2360×0.05×2=8260 m³/d管网漏损用水量=(+)×10%=30656.4 m³/d城市的未预见水量 =(+)×10%=43838.7 m³/d最高日和最高时设计用水量计算=+=381059.1 查城市用水量日变化系数可得=1.3 最高日最高时用水量：=×1.3÷

14、86.4=5730L/s1.3 清水池调节容积清水池的调节容积=15%381059.1=57158.8m³/d自来水厂自用水量按最高日用水量的5%计 =5%×381059.1=19053m³/d消防储水量（火灾延续时间按2h算，一次用水量按100L/s,同一时间火灾次 数为三次）=qfNT=100×3.6×3×2=2160m³安全出水量按最高日用水量的2%计 =2%×381059.1=7621m³/d清水池有效容积W为：W+=85992.8m³取整数为：W=86000m³清水池的个数一

15、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。本题取四个清水池,采用钜形。水池位置的选择： 水池应尽量置于城市较高地区，以减少水塔高度；此外应尽可能靠近大用户，以便在最大转输时减少水塔至该处的连接管中的水头损失，从而减少水塔高度。1.4 管网水力计算1.4.1 长度比流量 因为=/L，所以长度比流量 =0.113L/(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 m1.4.2 沿线流量计算 表1 沿线流量计算表管段标号管长配水系数有效长度比流量沿

16、线流量1-27440.53720.11342.0362-310730.5536.50.11360.62453-477217720.11387.2364-11064110640.113120.2324-560616060.11368.4785-81733117330.113195.8298-76060.53030.11334.2394-71733117330.113195.8296-714090.5704.50.11379.60853-614230.5711.50.11380.39959-105830.5291.50.11332.939510-116680.53340.11337.74211-1

17、554815480.11361.92415-1481218120.11391.7569-141010110100.113114.1314-1897019700.113109.6117-1898119810.113110.85315-1768716870.11377.63117-211314113140.113148.48220-218810.5440.50.11349.776519-2073617360.11383.16818-1929412940.11333.22221-228460.54230.11347.79922-161044110440.113117.97216-1710631106

18、30.113120.11916-1334913490.11339.43712-1319800.59900.113111.8711-126090.5304.50.11334.408521-234840.52420.11327.34623-247930.5396.50.11344.804524-253060.51530.11317.28925-2833613360.11337.96828-271052110520.113118.87626-276350.5317.50.11335.877528-301067110670.113120.57130-291300113000.113146.927-29

19、8400.54200.11347.4629-388780.54390.11349.60737-381018110180.113115.03430-3798019800.113110.7438-397620.53810.11343.05339-4092519250.113104.52537-401004110040.113113.45240-431250112500.113141.2543-4686218620.11397.40646-3920020.510010.113113.11343-441437114370.113162.38144-457710.5385.50.11343.561545

20、-461204112040.113136.05246-481184111840.113133.79247-488240.54120.11346.55645-471162111620.113131.30640-4247614760.11353.78841-429890.5494.50.11355.878536-4171217120.11380.45636-3798019800.113110.7430-311243112430.113140.45931-3266916690.11375.59732-355890.5294.50.11333.278535-361013110130.113114.46

21、931-336020.53010.11334.01333-3481518150.11392.09534-251155111550.113130.51526-2476217620.11386.10619-344160.52080.11323.504总计6003549178.55557.17051.4.3 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 表2 节点流量计算表节点节点连接管段节点流量集中流量节点总流量11-2 1-481.1381.1322-1 2-351.3351.3333-2 3-6 3-4114.1366.38180.5144-1 4-3 4-5

22、4-723623655-4 5-8132.1132.1666-3 6-7808077-4 7-8 7-615515588-7 8-5115.04115.0499-14 9-1074.0474.041010-9 10-1135.3435.341111-10 11-15 11-1267.0467.041212-11 12-1373.1473.141313-16 13-1276.0176.011414-9 14-18 14-151581581515-14 15-11 15-17116.06116.061616-13 16-17 16-221391391717-21 17-15 17-16 17-18

23、229.04229.041818-19 18-14127.04127.041919-20 19-18 19-3470702020-21 20-1966.566.52121-23 21-22 21-20 21-17137.01137.012222-16 22-2183832323-21 23-2436.136.12424-23 24-25 24-2674.174.12525-24 25-34 25-2893932626-24 26-2761612727-26 27-29 27-28101.11101.112828-25 28-30 28-27140.09140.092929-27 29-30 2

24、9-381221223030-29 30-28 30-37 30-31260.34260.343131-30 31-33 31-32125.03125.033232-31 32-3554.4454.443333-31 33-3463.0563.053434-33 34-25 34-19123.06123.063535-36 35-3274.0774.073636-35 36-37 36-411531533737-36 37-30 37-38 37-402252253838-37 38-29 38-39104.09104.093939-38 39-40 39-46130.4130.44040-3

25、7 40-39 40-42 40-432072074141-42 41-3668.1468.144242-40 42-4155.0455.044343-46 43-40 43-44201.02201.024444-45 44-431031034545-44 45-47 45-46155.515170.54646-43 46-39 46-45 46-48240.1882.7322.884747-45 47-4889.5489.544848-46 48-4790.290.25565.455729.591.5 环状管网流量分配计算1.5.1 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

26、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 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3 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

27、 D >=400 0.9-1.41.5.3 流量分配及管网平差结果 管网平差结果如下：第1环编号流量损失hf'-1-445.65-0.873.633504.393.0111.05-4-32.91-0.2111.95-2-394.32-1.929.03总h= 0总hf'= 35.6595q= 0第2环编号流量损失hf'432.910.2111.957153.062.7733.53659.12.268.84-5-180.9-5.1853.03总h= 0总hf'= 167.3561q= 0第3环编号流量损失hf'10148.241.5319.06916.

28、083.7426.22-8-98.96-2.4545.94-7-153.06-2.7733.53总h= 0总hf'= 524.751q= 0第4环编号流量损失hf'1186.70.9620.611251.361.761.35-16-64.56-2.1361.15-17-68.1-3.4994.8315160.742.9534.04总h= .0017总hf'= 271.9823q= -.0062第5环编号流量损失hf'1768.13.4994.83-19-112.52-1.8430.32-23-162.69-5.2159.2718386.843.5517.02总h

29、= -.0072总hf'= 201.4435q= .0359第6环编号流量损失hf'22101.082.3442.82-21-138.19-2.3130.93-26-221.19-2.6822.425279.942.6517.5总h= -.0014总hf'= 113.6486q= .0125第7环编号流量损失hf'23162.695.2159.27-25-279.94-2.6517.5-27-307.56-2.1112.71-28-374.06-1.25.9224676.570.752.05总h= .0014总hf'= 97.456q= -.014第8环

30、编号流量损失hf'1348.883.44130.3-14-29.26-4.32273.57-20-100.27-0.7613.96-22-101.08-2.3442.8219112.521.8430.321664.562.1361.15总h= -.0011总hf'= 552.1249q= .002第9环编号流量损失hf'62991.690.530.9931550.911.324.4533489.911.76.43-34-81.68-2.9967.71-32-1010.12-0.611.11总h= -.0337总hf'= 80.6986q= .4175第10环编号

31、流量损失hf'3481.682.9967.7136470.412.098.22-39-102.61-2.9453.04-35-788.35-2.034.77总h= .1065总hf'= 133.7324q= -.7963第11环编号流量损失hf'39102.612.9453.0438451.082.028.29-40-87.46-3.2869.45-37-757.79-1.734.23总h= -.0546总hf'= 135.0099q= .4045第12环编号流量损失hf'4087.463.2869.4543434.451.636.97-42-104.3

32、1-2.1638.27-41-695.2-2.687.15总h= .0742总hf'= 121.8419q= -.6092第13环编号流量损失hf'42104.312.1638.2744407.363.8117.33-46-196.93-3.6734.53-45-569.78-2.317.51总h= -.0173总hf'= 97.6465q= .1767第14环编号流量损失hf'46196.933.6734.534890.770.7815.97-52-68.83-1.5942.89-47-171.83-2.8530.69总h= .0135总hf'= 12

33、4.0799q= -.1086第15环编号流量损失hf'49190.640.555.3750100.440.061.14-5110.90.1728.48-48-90.77-0.7815.97总h= -.0011总hf'= 50.9505q= .0217第16环编号流量损失hf'612094.811.120.99321010.120.611.1135788.352.034.77-58-332.38-3.4419.16-59-1296.86-1.081.55603338.510.770.43总h= -.0055总hf'= 27.9965q= .1978第17环编号流

34、量损失hf'58332.383.4419.1637757.791.734.23-55-249.87-1.611.85-56-710.94-1.594.14-65-785.01-1.112.62-57-839.45-0.861.89总h= .0154总hf'= 43.8948q= -.3511第18环编号流量损失hf'55249.871.611.8541695.22.687.15-64-184.89-1.0810.82-53-239.93-1.511.55-54-308.07-1.7110.29总h= -.0053总hf'= 51.6549q= .103第19环编

35、号流量损失hf'28374.061.25.9227307.562.1112.71-29-330.58-1.337.43-30-366.68-1.246.27-62-991.69-0.530.99-61-2094.81-1.120.99631120.640.911.5总h= .0001总hf'= 35.8192q= -.0023编号流量损失1445.650.872394.321.923504.393.01432.910.215180.95.18659.12.27153.062.77898.962.45916.083.710148.241.531186.70.961251.361.

36、71348.883.441429.264.3215160.742.951664.562.131768.13.4918386.843.5519112.521.8420100.270.7621138.192.3122101.082.3423162.695.2124676.570.7525279.942.6526221.192.6827307.562.1128374.061.229330.581.3330366.681.2431550.911.32321010.120.6133489.911.73481.682.9935788.352.0336470.412.0937757.791.7338451.

37、082.0239102.612.944087.463.2841695.22.6842104.312.1643434.451.6344407.363.8145569.782.3146196.933.6747171.832.854890.770.7849190.640.5550100.440.0651-10.9-0.175268.831.5953239.931.554308.071.7155249.871.656710.941.5957839.450.8658332.383.44591296.861.08603338.510.77612094.811.1262991.690.53631120.64

38、0.9164184.891.0865785.011.111.5.4 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系 =-压计算结果见所附等水压线图中的标注。 1.5.5 二级泵站总扬程计算由水压计算结果可知，所需二级泵站最低供水水压标高为121.25m。设清水池池底标高为60.50m，泵站内水头损失取2.5m,安全出流水头区1.5m,则最高用水时所需二泵站总扬程为：（121.25-60.50+2.5+1.5）=60.75m1.6 消防校核 该市同一时间火灾次数为三次，一次灭火用水量为100L/S，从安全和经济角度考虑，失

39、火点设在47节点和48节点及46节点处，消防时管网各节点的流量除47、46、48节点各附加100 L/S的消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。 已知控制点为47节点，参照消防校核结果中的各管段的水头损失值计算从32节点到二级泵站的水头损失为20.70m，所以消防时所需二级泵站总扬程为：= 121.2581.20+0.5+10=50.5557.55m 满足要求。 消防平差结果：第1环编号流量损失hf'-1-445.65-0.873.633504.393.0111.05-4-32.91-0.2111.95-2-394.32-1.929.03总h= 0总hf'= 35.6595q= 0第2环编号流量损失hf'432.910.2111.957153.062.7733.53659.12.268.84-5-180.9-5.1853.03总h= 0总hf'= 167.3561q= 0第3环编号流量损失hf'10148