给水计算书教材

華東交通大學给水排水管网系统课程设计目录TOC\o"1-5"\p""\h\z\u第一章前言21·设计任务22·设计资料22.1·城市概述22.2·用水资料32.2.1、居民生活用水变化曲线32.2.2、公共建筑、生产企业等集中用水量32.2.3、设计内容42.2.4、参考资料4第二章设计计算书51·设计计算51.1·最高日设计用水量51.2·最高日各小时用水量计算61.3·最高日各小时用水量曲线61.4·消防用水量计算72·调节构筑物容积、个数、尺寸的计算72.1·清水池82.2·水塔容积和尺寸的计算83·管网设计93.1·方案93.1.1、管网定线93.1.2、比流量,沿线流量和节点流量的计算103.1.3、管段流量初始分配123.1.4、管网平差与校核143.1.4.1、最高日最大时管段流量分配平差143.1.4.2、消防校核153.1.4.3、事故时校核163.1.4.4、最终校核调整平差17最终平差数据如下：173.1.4.5、水泵选择183.2.19第一章前言1·设计任务根据给定原始资料，进行浏阳市开发区给水工程规划及给水管网的扩大初步设计2·设计资料2.1·城市概述开发区内建筑层数最高为五层。该区以地表水为水源，自来水厂建在上游向整个开发区供水。绿地面积占城区面积的18%，每日下午14:00~15:00浇洒一次。道路总面积占城区面积的10%，每日上午6:00~7:00浇洒一小时。（绿化面积用水定额用1.0L/(d.m2)，浇洒道路用水定额用2.0L/(d.m2)）。人口密度及居民生活用水定额人口密度（人/104400最高日生活用水定额（L/cap.d）250自来水普及率f=100%该地区年平均温度11.5℃,极端最高温度40.1℃,极端最低温度该地区土壤属红土类；夏季平均气压932毫巴;全年日照60%,冬季63%；夏季室外平均风速2.6m/s,冬季室外平均风速1.7m/s；主风向是西南风。2.2·用水资料2.2.1、居民生活用水变化曲线经统计获得的生活用水量变化规律如下表示：时间用水量（%）时间用水量（%）时间用水量（%）0~11.908~96.0016~175.751~21.579~105.8417~185.832~31.5310~115.0718~195.623~41.5311~125.6519~205.004~52.5612~135.4520~213.195~64.3513~145.3521~222.696~75.1414~154.7722~232.587~85.6415~165.0223~241.972.2.2、企业生产、生活等集中用水量（1）企业生活用水情况生活淋浴企业名称班数每班时数（h）职工人数使用淋浴职工人数日（人）日（人）企业128一般车间220150高温车间11050企业238一般车间400190高温车间250100企业338一般车间20080高温车间230120企业428一般车间20060高温车间10040企业职工沐浴用水按下班后1小时均匀使用，企业3班制上班时间为0~8、8~16、16~24；2班制上班时间为8~16、16~24。（2）企业生产用水（生产用水重复利用率为60%）企业名称平均用水量（L/S）总变化系数企业1123.5企业2601.5企业3202.7企业4351.72.2.3、设计内容①水量计算；②管网定线与平面布置；③水力计算；④制图与设计说明；⑤水泵初步选型与调度方案设计。2.2.4、参考资料①给水排水手册设计第三册《城镇给水》②给水排水设计手册第一册《常用资料》③给水排水设计手册第十册《器材与装置》④给水排水设计手册第十一册《常用设备》⑤《室外给水设计规范》GB50013-2006⑥《建筑设计防火规范》GB50016-2006⑦水源工程与管道系统设计计算⑧给水排水管网系统（第二版）

第二章设计计算书1·设计计算1.1·最高日设计用水量（1）城市最高日居民生活用水量：人口密度及居民生活用水定额人口密度（人/104400最高日生活用水定额（L/cap.d）250自来水普及率f=100%据开发区规划图求得居住区总面积为203.5ha.求得居民生活用水总量Q1=20335.37m3/d（2）工业企业生产用水量：由设计资料生产企业等集中用水量计算得Q2=7315.2m3/d（3）工业企业职工的生活用水和淋浴用水量：由给水排水手册设计第三册《城镇给水》得，高温车间设计用水量取60L/cap•班，一般车间设计用水量取40L/cap•班；工业企业内工作人员淋浴时间按《工业企业设计卫生标准》，一般车间采用每人每班25L,高温车间采用每人每班35L。结合设计资料公共建筑、生产企业等集中用水量计算得Q3=230.7m3/d（4）浇洒道路和绿化用水量：城区总面积为311.26公顷，企业3班制上班时间为0~8、8~16、16~24；2班制上班时间为8~16、16~24。绿化浇洒用水按10%，路面浇洒按6%，管网漏损、未预见用水量均按12%计算，管网漏损水量按随水压变化计算。，则Q4=311×104×10%×1+2.0×2565000×6%=684m3/d（5）未预见水量和管网漏失水量：未预见按用水量取居民生活用水量、工业企业职工用水量、工业企业职工沐浴用水量、生产用水量及市政用水量总和的12﹪，即：管网漏损：Q5=0.12×（Q1+Q2+Q3+Q4）=3427.92m3/d未预见水量：Q6=0.12×（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）=3839.28m3/d（6）最高日设计用水量：Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=35833.24m3/d1.2·最高日各小时用水量计算见下表（流量单位均为(L/s)）：1.3·最高日各小时用水量曲线曲线如下：则最高日最大用水量在14～15时段，为2058.45m3/h，时变化系数为：Kh=24X5.74/100=1.38一级泵站全天运转，流量为最高日用水量的4.17%；二级泵站分两级供水：从6时到20时，一组泵站运转，流量为最高日用水量的4.51%；其余时间的水泵流量为最高日用水量的3.6%。一天泵站总供水量等于最高日供水量。1.4·消防用水量计算：查《给水工程（第四版教材）》523页附表3，该县同一时间的火灾次数为2次，一次灭火用水量为35L/S，消防历时2小时；共：2×3600×35×2=504000L=504m32·调节构筑物容积、个数、尺寸的计算由最大日用水量变化曲线绘制“清水池和水塔调节容积计算表”（见下表）。2.1·清水池①清水池调节容积W1=15.07%×35833.24=5398.62m3②消防储水量W2参考课程设计资料，该区居住人口在8万得在同一时间内的火灾次数为2次，一次灭火用水量35L/s,按2h火灾延续时间计算。W2=35×2×3.6×2=504（m3）。③水厂自用水W3=5%×35833.24=1791.66m3④安全储水量W4=1/6×(W1+W2+W3)=1282.38m3则清水池的有效容积W=W1+W2+W3+W4=8976.67m3取清水池9000m3，设两个水池，4500m3一个，有效水深5m，直径33.9m，其中消防水深0.14m2.2·水塔容积和尺寸的计算：①调节容积的计算：W1=5.1%×35833.24=1827.5m3②消防贮水量的计算（按10min计算）：W2=35×2×3.6/6=42m3③总容积计算：W=W1+W2=1869.5m3由于总容积相对比较大,故而可不设水塔,在有必要的情况下也可以。3·管网设计3.1·方案3.1.1、管网定线：管网采用环状管网，在平面上确定管线测量出的管线长度并进行节点编号。具体平面图定线如下：具体节点、管段编号如下：3.1.2、比流量,沿线流量和节点流量的计算：①最高日最大时用水量：Q=571.79L/s②最大时工业集中流量：∑q=100.25L/s③管段配水总长：∑L=10798m5~1，4~8，5~9,8~12，13~14管段为单侧供水。④比流量：qs=（Q-∑q）/∑L0=（571.79-100.25）/9696=0.048668L/(s·m)⑤比流量与管段长度及配水系数相乘得出该管段的沿线流量。管段沿线流量计算（见下表）；最高日最高时管段沿线流量计算表比流量qs=0.048668L/(s·m)管段管段长度（m）沿线流量（L/s）1~241936.702~377437.652~641420.173~465431.813~739719.334~83729.045~141910.196~774336.146~1034216.677~865431.857~1134116.618~123488.469~1076837.409~53678.925~676237.1110~1329914.5410~1534716.9011~1265231.7513~1470017.0314~1132015.5615~161909.2616~111818.79合计10798471.87最高日最高时节点流量计算表节点设计流量(L/s)节点编号集中流量(L/s)节点流量(L/s)123.44247.26344.39420.42528.11655.04751.97817.4524.67923.161024.1042.751136.361220.101315.781416.301522.0513.081636.659.03合计100.25471.873.1.3、管段流量初始分配：为保证安全供水，二级泵站至给水区的输水管均采用两根。根据管网布置和用水情况，假定各管段的流向，按环状管网流量分配原则和方法进行流量预分配。管段设计流量分配应遵循下列原则：①从一个或多个水源出发进行管段设计流量分配，使供水流量沿较短的距离输送到整个管网的所有节点上，这一原则体现了供水的目的性；②在遇到要向两个或两个以上方向分配设计流量时，要想主要供水方向分配较多的流量，向次要供水方向分配较少的流量，特别注意不能出现你流向，之而已原则体现供水的经济性。③应该确定两条或两条以上平行的主要共水方向，如从供水泵站至水塔或主要用水区域等，并且应在个平行供水方向上分配相近的较大流量，垂直与主要供水方向的管段也要分配一定的流量，使得主要供水方向上的管段损坏时，流量可通过这些管段绕到通过，这一原则体现供水的可靠性。根据管网布置情况、用水情况和分配原则，假定个管段流向，进行分配。分配数据如下：管段编号管段分配流量(L/s)管径(mm)11~295.6845022~360.2935033~423.5625045~1119.1245056~210.8720067~38.6520074~83.1420085~6236.8660096~7125.82450107~844.10300115~9189.02600126~1044.41300137~1120.8200148~125.11100159~10165.865001610~1591.604001711~1214.992001810~1351.833501913~1436.053002014~1119.752502115~1656.473502216~1110.792003.1.4、管网平差与校核：3.1.4.1、最高日最大时管段流量分配平差平差数据见下表：管网表-节点标高需水量总水头压力节点编号mLPSmm连接点1149.523.44175.1525.65连接点2147.947.26174.1326.23连接点3147.144.39172.6725.57连接点4145.620.42171.5125.91连接点5150.228.11175.9925.79连接点6148.755.04174.6525.95连接点7147.551.97172.9725.47连接点8146.442.12171.4625.06连接点9150.623.16175.5724.97连接点10149.366.85173.8924.59连接点11147.836.36172.4124.61连接点12146.620.1170.9924.39连接点13149.515.78173.5224.02连接点14148.116.3172.6624.56连接点15148.635.13173.0924.49连接点16148.245.68172.7424.54水库20151-572.111510管网表-管段长度直径流量流速单位水头损失管段IDmmmLPSm/sm/km管道175445096.020.61.34管道277435059.690.621.9管道365425023.690.481.76管道4419450119.460.752.01管道5414200-10.940.351.25管道6397200-8.380.270.76管道73722003.270.10.13管道8762600236.590.841.76管道9743450127.210.82.26管道1065430044.190.632.3管道11367600187.950.661.15管道12342300-43.410.612.23管道13341250-22.660.461.62管道14348150-5.340.31.34管790.842.19管道1765220014.760.472.18管道1829935047.250.491.23管道1970030031.470.451.23管道2032025015.170.310.77管道1634740094.10.752.3管道2119035058.970.611.85管道2218120013.290.421.793.1.4.2、消防校核室外消防水量70L/s，节点13为控制点，节点8处为最大大用户，设计在节点8和节点13处同时发生火灾，各用水量35L/s。消防时，需向管网供应总流量为571.49＋2×35=641.49L/s。经校核后的数据如下：管网表-节点标高需水量总水头压力节点IDmLPSmm连接点1149.523.44172.8423.34连接点2147.947.26171.6123.71连接点3147.144.39169.6222.52连接点4145.620.42167.4421.84连接点5150.228.11173.8223.62连接点6148.755.04172.1323.43连接点7147.551.97169.8622.36连接点8146.477.12166.8120.41连接点9150.623.16173.2822.68连接点10149.366.85171.0421.74连接点11147.836.36169.1821.38连接点12146.620.1166.820.2连接点13149.550.78170.0820.58连接点14148.116.3169.3521.25连接点15148.635.13170.1621.56连接点16148.245.68169.7621.56管网表-管段长度直径流量流速单位水头损失管段IDmmmLPSm/sm/km管道1754450106.560.671.63管道277435070.320.732.57管道365425033.370.683.33管道44194501300.822.36管道5414200-11.020.351.27管道6397200-7.450.240.61管道737220012.950.411.71管道8762600268.330.952.22管道9743450149.530.943.05管道1065430064.750.924.67管道11367600215.670.761.48管道12342300-52.750.753.2管道13341250-25.360.522管道14348150-0.590.030.02管510.982.92管道1765220019.510.623.65管道1829935079.480.833.22管道1970030028.70.411.04管道2032025012.40.250.53管道1634740098.920.792.52管道2119035063.790.662.14管道2218120018.110.583.18水泵23#N/A#N/A642.110-22.82注意：此表是消防校核最后的结果，着火点的自由水头都满足10m的消防水。3.1.4.3、事故时校核：设管段11损坏需关闭维修，并按事故是流量降落比R=70%及设计水压进行核算，事故时管网各节点可按最高时各节点的70%计算。数据如下：管网表-节点标高需水量总水头压力节点IDmLPSmm连接点1149.516.41180.2630.76连接点2147.933.08179.331.4连接点3147.131.07177.9130.81连接点4145.614.3176.9831.38连接点5150.219.68180.9930.79连接点6148.738.53179.2730.57连接点7147.536.38177.7530.25连接点8146.429.49176.830.4连接点9150.616.21174.6624.06连接点10149.346.79174.6825.38连接点11147.825.45174.8527.05连接点12146.614.07174.828.2连接点13149.511.05174.6625.16连接点14148.111.41174.6626.56连接点15148.624.59174.525.9连接点16148.231.98174.4626.26管网表-管段长度直径流量流速单位水头损失管段IDmmmLPSm/sm/km管道175445093.530.591.28管道277435057.990.61.8管道3654250210.431.41管道4419450109.940.691.73管道54142002.460.080.08管道63972005.920.190.4管道73722006.70.210.5管道9743450120.340.762.04管道1065430034.480.491.45管道12342300-114.461.6213.41管道13341250-55.41.138.51管道14348150-11.690.665.74管道15768500-16.210.080.03管道176522002.380.080.07管道182993509.470.10.06管道19700300-1.580.020管道20320250-12.990.260.58管道1634740041.980.330.52管道2119035017.390.180.19管道22181200-14.590.462.13管道8762600270.870.962.26注意：此表是事故校核最后的结果，为满足各节点的自由水压都满足24m的自由水头。水泵扬程提高了5米，为30米扬程水泵。3.1.4.4、最终校核调整平差最终平差数据如下：管网表-节点标高需水量总水头压力节点IDmLPSmm连接点1149.523.44180.1430.64连接点2147.947.26179.1331.23连接点3147.144.39177.6630.56连接点4145.620.42176.5130.91连接点5150.228.11180.9930.79连接点6148.755.04179.6530.95连接点7147.551.97177.9730.47连接点8146.442.12176.4630.06连接点9150.623.16180.5729.97连接点10149.366.85178.8929.59连接点11147.836.36177.4129.61连接点12146.620.1175.9929.39连接点13149.515.78178.5229.02连接点14148.116.3177.6629.56连接点15148.635.13178.0929.49连接点16148.245.68177.7429.54管网表-管段长度直径流量流速单位水头损失管段IDmmmLPSm/sm/km管道175445096.020.61.34管道277435059.690.621.9管道365425023.690.481.76管道4419450119.460.752.01管道5414200-10.940.351.25管道6397200-8.380.270.76管道73722003.270.10.13管道8762600236.590.841.76管道9743450127.210.82.26管道1065430044.190.632.3管道11367600187.950.661.15管道12342300-43.410.612.23管道13341250-22.660.461.62管道14