水力管网课程设计

1、给排水管网工程课程设计方案二学 院：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX专 业：城市水净化技术XX 班学 号：1001040120姓 名：指导老师：目 录目 录 1第一章 设计用水量计算2第二章 沿线流量和节点流量的计算 5第三章 清水池容积计算 7第四章 管网平差 94.1最高用水时管网平差计算 94.2消防时管网核算 124.3事故时管网核算 154.4等水压线图201. 设计用水量计算基本数据：由原始资料，这是广东的一个城市，人口数8.0万，查室外排水设计规范可知该城市位于一分区，为小城市。从设计规范查出：居民综合生活用水定额采280L/cap.d工厂职工生活用水量一般车间每人每班

2、25L ，高温车间每人每班35L 计算，淋浴用水：一般车间每人每班40L ，高温车间每人每班60L 计算，浇洒道路用水按每平方路面每次1.5L 计算，绿化用水量按2.0L/次.m 2 计算，城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%计算：1.1.1 居住区综合生活用水量Q1:Q1=qnf=230x8.0x104x90%/1000=16560m3/d1.1.2 工业区用水量;1 工业区高温车间生活用水量计算：高温车间的生活用水定额为q=35L/(人. 班 ；工业区高温车间人数为0.6万 q 1=35X6000/1000=210m3/d2 工业区一般车间生活用水量计算一般车间的生活用水定

3、额为q=25L/(人. 班 ；工业区一般车间人数为1.2万 q 2=qn/1000=25*12000/1000=300m3/d3 工业区的浴用水量计算：工业区的高温车间职工淋浴用水定额为q=60L/人，100%的淋浴；一般车间的职工淋浴用水量定额为q=40L/人，60%的淋浴；高温车间人数0.6万，一般车间的数为1.2万人。q 3=qnf/1000(60*6000*100%*40*12000*60%/1000=288m3/d4 工业区的乖用水量计算：工业区的用水量为q 4=17000m3/d，按24h 平均分配用水量得每小时用水量为17000/24=708.33m3；则工业区的总用水量为Q 2

4、Q 2=q1+q2+q3+q4=210+300+288+17000=177981.1.3 市政用水量计算：1）浇洒道路用水量，按城市浇洒道路用水量标准q=1.5L/(m3. 次用水量公式q 1=qNn/1000=1.5*17000*3/1000=76.5m3/d(N是指浇洒道路面积，n 是指每天次数2）绿化用水量计算，城市大面积绿化用水量定额q=2.0q 2=2.0*15000*2/1000=60m3所以市政用水量Q 3=q1+q2=76.5+60=136.5m3/d1.1.4 工厂区用水量Q 4=230*11000/1000=2530m3/d1.1.5未预见用水量的计算：按最高日用水量的20

5、%计算则Q=20%*（Q 1+Q2+Q3+Q4）=20%*（16560+34798+136.5+2530）=10804.9m3/d 按24h 平均分配得每小时的未预见用水量为10804.9/24=450.2m31.1.6 最高日设计流量Q d , 则:Q d=1.2*(Q1+Q2+Q3=1.2*(16560+34798+136.5=51494.5m31.1.7最高日最高时用水量Qh:Q h =Kh *Qd /86.4=1.42*51494.5/86.4=846.3L/S1.1.8消防用水量计算：根据建筑设计防火规范该城市消防用水定额为35L/S同是时火灾次数为2次，城市消防队用水量为：Q 5=

6、q.f=35*2=70L/S其用水量计算表见下表： 52沿线流量和节点流量计算2.2.1 配水干管计算长度：二泵站到1节点为输水管，不参与配水，其计算长度为零管段12，23，34，45，612，1213，1314，1415，1516，为单侧配水，其计算长度按实际长度的一半入，其余均为双侧水管段，均按实际长度计入。则EL=13220 2.2.2配水干管比流量：最高时总用水量可以从用水量计算表中查得为846.3L/S 大用户集中用水量包括：工业区Q 1=210+300+288+17000=17798m3/d=206.0L/S 工厂区用水量Q 2=230*11000/1000=2530m3/d=29

7、.3L/s 由公式得q s =Q-Eq/E L=846.3-(206.0+29.3/13220=0.0462 2.2.3沿线流量：如管段12的沿线流量为q 1-2=qs *l1-2=0.0462*32.58=15.02 具体各节点沿线流量如下表： 6 2.2.4 节点流量计算：如节点2的节点流量为q 2=0.5*Eql =0.5*(10.725+10.989+23.1=22.407 L/s 具体各节点的节点流量如下表： 73. 清水池容积计算3.1一、二级泵站的供水曲线： 最高日用水量是变化曲线图： 3.2 清水池所需调节容积计算： W 1=K1Q d =14.46% * 54024.5=78

8、11.9m3水厂自用水量调节容积按最高日用水设计用水量的3%计算，则 W 2=3% *Qd =3% *54024.5=1620.735m3该城镇人口数为8.0万，则确定同一时间内的火灾次数为两次，一次灭火用水量为35 L/S ，火灾延续时按2h 计，故火灾延续时间内所需总用水量为： W 3=2 *35 *2 *3.6=504m3清水池的安全储量W 4可按以上三部分容积的1/6计算 故清水池的有效容积为：W 4=（1+ 1/6）*（W 1+W2+W3）=7/6 *（7811.9+1620.735+504）=11592.74m3 考虑部分调节容积，取清水池有效容积为12000m3 采用两座钢筋混凝

9、土水池，每座池子有效容积为6000m3 清水池容积计算表曲子下表： 8 94. 管网平差4.1 最高用水时管网平差计算根据用水情况，拟定各管段的流向，按照最短路线供水原则，并考虑可靠性的要求进行流量分配。利用管网平差软件平差。 其计算结果如下： 节点数据： 从计算结果可知，除控制制点外的其它节点的自由水头都大于34.28，满足水压要求。所有管段的流速都在经济流速范围内，满足流速要求。从泵站到管网的输水管计两条，每条流量为846.3X0.5=423.15 L/S 从而选择管径700mm从节点数据表中可知，所需二级泵站最低供水水压高为108.54m ，假设清水池的地面标高为61，另加0.5m 的安

10、全储水量，二泵站内、吸压水管路的水头损失总共取3.0m ，另外取安全水头2.0m 。 所以水泵总需扬程为：Hp=108.54-（61+0.5）+3.0+2.0=52.04其平差结果见下表：迭代次数=21=环号= 1闭合差= .004-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-1 760 600 .88 249.86 1.70 1.29 .0052 2 650 600 .83 233.57 1.50 .97 .0042 3 820 250 .52 25.74 2.04 1.67 .0649 4 594 500 1.72 -337.10 6

11、.62 -3.93 .0117 sqtotal= .130 dq= .02=环号= 2闭合差= .008-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-1 820 250 .52 -25.74 2.04 -1.67 .0649 2 666 500 .91 179.10 2.28 1.52 .0085 3 883 250 .59 29.11 2.55 2.25 .0773 4 700 600 1.20 -338.42 2.99 -2.09 .0062 sqtotal= .130 dq= .03=环号= 3闭合差= .008-管段号 管长 管径

12、 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 883 250 .59 -29.11 2.55 -2.25 .0773 2 672 400 .91 114.14 3.03 2.03 .0178 3 866 250 .60 29.24 2.57 2.22 .07604 707 600 1.16 -328.72 2.83 -2.00 .0061 sqtotal= .130 dq= .03=环号= 4闭合差= .004-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-1 866 250 .60 -29.24 2

13、.57 -2.22 .0760 2 919 300 .78 55.26 3.33 3.06 .0554 3 762 300 .55 38.88 1.75 1.34 .0343 4 870 600 1.09 -307.39 2.50 -2.17 .0071 sqtotal= .130 dq= .02=环号= 5闭合差= .001-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-1 579 600 .84 -236.10 1.53 -.89 .0037 2 594 500 1.72 337.10 6.62 3.93 .0117 3 627 250

14、 .50 -24.66 1.88 -1.18 .0479 4 556 500 1.12 -220.12 3.35 -1.86 .0085 sqtotal= .130 dq= .00=环号= 6闭合差= .001-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-1 627 250 .50 24.66 1.88 1.18 .0479 2 700 600 1.20 338.42 2.99 2.09 .0062 3 687 250 .61 -29.90 2.67 -1.84 .0614 4 722 500 .85 -166.21 1.99 -1.43

15、 .0086 sqtotal= .130 dq= .00=环号= 7闭合差= .000-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-1 687 250 .61 29.90 2.67 1.84 .0614 2 707 600 1.16 328.72 2.83 2.00 .0061 3 1031 250 .49 -23.95 1.79 -1.84 .0769 4 799 400 .82 -102.86 2.50 -1.99 .0194 sqtotal= .130 dq= .00=环号= 8闭合差= .000-管段号 管长 管径 流速 流量 1

16、000I 水头损失 sq (米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 1031 250 .49 23.95 1.79 1.84 .0769 2 870 600 1.09 307.39 2.50 2.17 .0071 3 1095 200 .51 -15.93 2.56 -2.80 .1760 4 748 300 .53 -37.22 1.62 -1.21 .0325 sqtotal= .130 dq= .00=4.2消防时管网核算该城镇同一时间火灾次数为两次，一次灭火用水量为35 L/S。从安全和经济角度来考虑，失火点一个放在控制点5. 另一个放在节点16消防时除节点为5，16附加35L/S的

17、消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。 消防时管网所需总流量：846.3+70=916.3 L/S其核算结果如下：节点数据： 从表格中可以看出，延安精神网各节点的实际自由水压都满足于H>10mH2O(98kPa。符合消防要求。其平差结果见下表：迭代次数=27= 环号= 1闭合差= .005- 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- 1 760 600 .94 266.39 1.91 1.45 .0055 2 650 600 .88 250.10 1.70 1.11 .0044 3 820 250 .59 28.80 2.5

18、0 2.05 .0711 4 594 500 1.86 -364.75 7.74 -4.60 .0126 sqtotal= .202 dq= .01= 环号= 2闭合差= .009-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- 1 820 250 .59 -28.80 2.50 -2.05 .0711 2 666 500 .98 192.57 2.61 1.74 .0090 3 883 250 .63 30.71 2.81 2.48 .0807 4 700 600 1.32 -373.27 3.09 -2.16 .0058 sqtotal

19、= .202 dq= .02= 环号= 3闭合差= .008- 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- 1 883 250 .63 -30.71 2.81 -2.48 .0807 2 672 400 1.00 126.01 3.64 2.44 .0194 3 866 250 .58 28.63 2.47 2.14 .0747 4 707 600 1.29 -365.93 2.97 -2.10 .0057 sqtotal= .202 dq= .02= 环号= 4闭合差= .004- 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失

20、 sq (米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米- 1 866 250 .58 -28.63 2.47 -2.14 .0747 2 919 300 .96 67.75 4.86 4.47 .0659 3 762 300 .23 16.37 .37 .28 .0174 4 870 600 1.20 -338.97 3.00 -2.61 .0077 sqtotal= .202 dq= .01= 环号= 5闭合差= .003- 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- 1 579 600 .93 -261.92 1.85 -1.07 .004

21、1 2 594 500 1.86 364.75 7.74 4.60 .0126 3 627 250 .59 -28.82 2.50 -1.57 .0544 4 556 500 1.25 -245.94 3.52 -1.96 .0080 sqtotal= .202 dq= .01= 环号= 6闭合差= .004- 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- 1 627 250 .59 28.82 2.50 1.57 .0544 2 700 600 1.32 373.27 3.09 2.16 .0058 3 687 250 .62 -30.

22、66 2.80 -1.92 .0627 4 722 500 .96 -187.88 2.49 -1.80 .0096 sqtotal= .202 dq= .01= 环号= 7闭合差= .003- 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- 1 687 250 .62 30.66 2.80 1.92 .0627 2 707 600 1.29 365.93 2.97 2.10 .0057 3 1031 250 .39 -18.94 1.17 -1.21 .0638 4 799 400 .98 -123.77 3.52 -2.81 .0227

23、 sqtotal= .202 dq= .01= 环号= 8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 1031 250 .39 18.94 1.17 1.21 .0638 2 870 600 1.20 338.97 3.00 2.61 .0077 3 1095 200 .22 -6.85 .57 -.62 .0909 4 748 300 .89 -63.14 4.26 -3.19 .0505 sqtotal= .202 dq= .00=4.3 事故时管网核算设二级泵站-节点6的管段损坏需关闭检修，按事故时流量降

24、落比R=70%有设计水压进行核算。管网各节点流量（包括工厂村的流量）按最高时各节点流量的70%计算，而工业区流量按100%计算。其核算结果如下：节点数据： 其平差结果见下表：迭代次数=24=环号= 1闭合差= .005-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- 1 760 600 .64 179.57 .92 .70 .0039 2 650 600 .59 168.17 .82 .53 .0032 3 820 250 .40 19.58 1.24 1.02 .0521 4 594 500 1.20 -235.11 3.79 -2.25

25、.0096sqtotal= .095 dq= .03=环号= 2闭合差= .009-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- 1 820 250 .40 -19.58 1.24 -1.02 .0521 2 666 500 .65 128.48 1.24 .82 .0064 3 883 250 .44 21.68 1.49 1.32 .0608 4 700 600 .85 -241.40 1.59 -1.11 .0046sqtotal= .095 dq= .05=环号= 3闭合差= .007-管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水

26、头损失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米- 1 883 250 .44 -21.68 1.49 -1.32 .0608 2 672 400 .65 81.71 1.64 1.10 .0134 3 866 250 .44 21.47 1.47 1.27 .0592 4 707 600 .82 -231.67 1.48 -1.04 .0045sqtotal= .095 dq= .04=环号= 4闭合差= .004-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- 1 866 250 .44 -21.47 1.47 -1.27 .0592

27、2 919 300 .56 39.50 1.80 1.66 .0419 3 762 300 .40 28.04 .97 .74 .0264 4 870 600 .76 -215.31 1.29 -1.12 .0052sqtotal= .095 dq= .02=环号= 5闭合差= .003-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- 1 579 600 .57 -161.47 .76 -.44 .0027 2 594 500 1.20 235.11 3.79 2.25 .0096 3 627 250 .43 -21.06 1.42 -.89 .0422 4 556 500 .77 -150.29 1.65 -.92 .0061sqtotal= .095 dq= .02=环号= 6闭合差= .004-管段号 管长 管径 流速 流量