给水排水管网系统课程设计说明书

给水排水管网系统课程设计说明书第一篇设计原始资料与任务第一部分给水排水管道工程课程设计指导书（给水部分）1、名称某市城北区给水管道的设计。2、设计任务根据该市设计资料和平面图进行给水管网工程设计，包括：1、给水管道系统设计；2、调节构筑物设计。3、基础资料（1）城市总体规划概况：某市近期规划人口为12万，其中城北区近期规划人口8万人，用水普及率预计100％，综合用水量标准采用300L/cap·d，城区大部分建筑在6层，屋内有给排水卫生设备和淋浴设备，区内有工业企业甲。（2）城市用水情况：城市生活用水量变化情况如下表：用水量1.100.700.901.101.303.916.615.847.046.697.177.31时间12～1313～1414～1515～1616～1717～1818～1919～2020～2121～2222～2323～24用水量6.625.233.594.764.245.996.975.663.052.011.420.79（3）工业企业基本情况甲企业用水量（含工业企业职工生活用水和生产用水）为3000立方米/日，均匀使用，工业用水要求水压不小于24米，水质同生活饮用水：工厂房屋最大体积为5000立方米(厂房)，房屋耐火等级为三，生产品危险等级为乙。（4）其他平面图见附图（按照A4版幅打印，比例尺为1：20000）。4、设计内容（1）进行给水管网的布线，确定给水系统布置形式、给水管网布置形式、调节构筑物位置；（2）选择管材；（3）计算最高日用水量，二泵站、管网、输水管设计流量；（4）确定水塔的容积、设置高度：（5）计算管网各管道的管径；（6）计算管网各节点的水压标高、自由水头；（7）确定二泵站流量及扬程；（8）进行校核。5、设计步骤（1）给水系统布置确定给水系统的给水方式，如统一给水、分系统给水，地表水给水、地下水给水，说明原因；确定给水管网的布置形式，如有水塔给水管网、无水塔给水管网，枝状给水管网、环状给水管网，说明原因；确定调节构筑物位置；确定一泵房、二泵房供水方式，如一级供水、二级供水，说明原因。（2）给水管网布线包括干管及干管之间的联络管；根据平面布置图确定管线布置方向；按照布管原则进行：干管的延伸和二泵房输水到水塔、大用水户的水流方向一致，以水流方向为基准平行布置干管，以最短的距离到达用水户；干管间距500-800米，联络管间距800-1000米；枝状和环状相结合；单管和双管相结合；绘制给水管网定线草图（管线、节点、管长）。（3）设计用水量计算城市最高日设计用水量；计算最高日用水量变化情况；计算最高日最高时设计用水量；计算二泵房、水塔、管网设计流量；计算清水池容积。（4）管材选择（5）管网水力计算计算比流量、节点流量、集中流量，初分流量；确定管径、水头损失、流速；管网平差(编程)；计算各节点水压、自由水头；输水管水力计算；确定控制点；计算水压标高、自由水压；绘制最高时计算成果图；计算二泵站扬程、水塔的设置高度。（6）校核水力计算（7）绘制计算成果图。第二部分给水排水管网系统课程设计指导书（排水部分）1、名称某市完全分流制排水管道的设计。2、目的与要求目的：通过运用课堂所学的理论和技术知识，完成，某城镇排水管网的扩大初步设计，以达到巩固基本理论，提高设计与绘图能力，熟悉查阅的使用技术资料，了解设计的方法与步骤，进一步将理论和实践相结合等的教学要求。要求：按照完全分流制设计某城镇排水管道系统，达到初步设计的程度，设计成果包括污水管道系统的总平面布置图、雨水管道系统的总平面布置图、设计计算及说明书。3、基础资料（1）城市规划资料=1\*GB3①某市平面图见附图（按照A4版幅打印，比例尺为1：20000）。=2\*GB3②某市近期规划人口为12万，用水普及率预计100％，综合用水量标准采用300L/cap·d，城区大部分建筑在6层，屋内有给排水卫生设备和淋浴设备，区内有工业企业甲、乙。=3\*GB3③各种性质地面所占面积见下表。地面名称各种屋面砼沥青路面碎石路面非铺砌地面沥青表面处理的碎石路面公园和菜地所占百分比(％)438419620=4\*GB3④工业企业甲、乙规划资料（见表2）。企业污水量污水管出口管底埋埋深(米)平均日(m3/dd)时变化系K时数甲30001.32.3乙25001.42.5=5\*GB3⑤各工业企业的污水经局部处理后允许排入城市污水管道系统。（2）气象资料=1\*GB3①土壤冰冻深度0.2～0.4米。=2\*GB3②年平均降雨量1400毫米。=3\*GB3③暴雨强度公式，其中参数为A1=20，C=0.7，b=19，n=0.86。=4\*GB3④常年主导风向西北风，夏季主导风向南风。（3）水文及水文地质资料=1\*GB3①区域内河流水流自东向西，最高水位101m，最低水位95m，平均水位97m。=2\*GB3②地下水位离地面6～7m。=3\*GB3③地质：砂质粘土。（4）电力供应情况电力正常供应，有三个电源可供选择。（5）附近农田灌溉情况无污水灌溉农田习惯，也没有农灌渠道。4、设计内容（1）污水管道设计部分排水流域的划分；布置管线及平面布置的组合；确定管道的起点埋深并分析在高程布置中可能遇到的情况；划分各污水管道的集水面积，计算各段的污水设计流量；进行管网的水力计算；整理设计计算与说明书。（2）雨水管道设计部分管网布置，决定干管和主干管的流向；确定设计管段的汇水面积、计算管段长度；根据气象资料确定暴雨强度；确定各区的径流系数和地面集水时间；确定管道的起点埋深；进行水力计算；整理设计计算集说明书。5、设计成果（1）设计说明书；（2）管道平面布置图。第二篇给水管道设计1、给水系统布置本设计城市规模较小，地形较为平坦，其工业用水在总供水量所占比例较小，用水量少，故可采用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，即使其供水有统一的水质和水压。鉴于城市规模小，且管道铺设所需距离较长，本设计选择单水源给水系统。从设计施工费用等方面考虑，单水源统一给水系统的投资也相对较小，较为经济。综上所诉，本设计采用单水源统一给水系统。水厂设在城市的南北偏西处。综合考虑居民用水情况以及具体地形情况，拟在一泵站和二泵站之间设清水池，在管网末端设置对置水塔，由于清水池可调节一泵站和二泵站的流量差，水塔可调节二泵站供水和用户用水之间的流量差，所以一泵站和二泵站的流量，二泵站的供水量与用户用水量可以不相等，即水泵可以采用分级供水的办法。这里一泵站采用一级供水，二泵站采用三级供水。2、给水管网布线城市管网定线取决于城市的平面布置，供水区的地形，水源和水塔的的位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流，铁路，桥梁等的位置，管线一般敷设在街道下，以满足供水要求为前提，尽可能缩短管线长度；水塔应尽量置于城市较高地区此处采用环状网的形式，且使管线均匀地分布于整个给水区。具体布置如图：调节构筑物的位置水厂设在城市的南北偏西处，高位水塔位于东北角。4、设计用水量①、城市最高日设计用水量：Q=（80000×300／1000＋300)×(1＋1.2)=32400m3/s②、最高日用水量变化情况：时段生活用水工厂用水量（m33/h）总用水量（m3//h）时段用水量所占比比例（%）占全天比例（%）用水量（m3/hh）0-11.1316.8150446.81.41-20.7201.6150351.61.12-30.9259.2150409.21.33-41.1316.8150466.81.44-51.3374.4150524.41.65-63.911126.081501276.083.96-76.611903.681502053.686.37-85.841681.921501831.925.78-97.042027.521502177.526.79-106.691926.721502076.726.410-117.172064.961502214.966.811-127.312105.281502255.287.012-136.621906.561502056.566.313-145.231506.241501656.245.114-153.591033.921501183.923.715-164.761370.881501520.884.716-174.241221.121501371.124.217-185.991725.121501875.125.818-196.972007.361502157.366.719-205.661630.081501780.085.520-213.05878.41501028.43.221-222.01578.88150728.882.322-231.42408.96150558.961.723-240.79227.52150377.521.2③、最高日最高时设计用水量Q=2255.28m3/h占全天用水量的7.0%5、二泵房设计流量、管网设计流量、清水池和水塔容积二泵房采用三级供水方式，其设计流量：5-21时：Q1=32400×5.5%=1782m3/s=495l/s21-23时：Q2=32400×2%=648m3/s=180l/s23-5时：Q3=32400×1.33%=430.92m3/s=119.7l/s管网设计流量：Q=32400×4.17%=1351.08m3/s=375.3l/s清水池和水塔容积计算：时段一泵房供水量（mm3/h）二泵房供水量（mm3/h）清水池调节容积时段用水量（m33/h）水塔调节容积∑∑0-14.171.342.832.831.10.240.241-24.171.342.835.660.70.640.882-34.161.332.838.490.90.431.123-44.171.332.8411.331.10.231.354-54.171.332.8414.171.30.031.385-64.165.5－1.3412.833.911.592.976-74.175.5－1.3311.506.61－1.111.867-84.175.5－1.3310.195.84－0.341.528-94.165.5－1.348.837.04－1.540.029-104.175.5－1.337.506.69－1.19－1.1710-114.175.5－1.336.197.17－1.67－2.8411-124.165.5－1.344.837.31－1.81－4.6512-134.175.5－1.333.506.62－1.12－5.7713-144.175.5－1.332.195.230.27－5.514-154.165.5－1.340.833.591.91－3.5915-164.175.5－1.33－0.504.760.74－2.8516-174.175.5－1.33－1.834.241.26－1.5917-184.165.5－1.34－3.175.99－0.49－2.0818-194.175.5－1.33－4.506.97－1.47－3.5519-204.175.5－1.33－5.835.66－0.16－3.7120-214.165.5－1.34－7.173.052.45－1.2621-224.172.02.17－5.02.01－0.01－1.2722-234.172.02.17－2.831.420.58－0.6923-244.161.332.8300.790.54－0.15累计10010032400×（114.17＋7.17）%=69114.16mm3100调节容积Q=322400×（2.97＋5.77）%=28331.76mm3故清水池调节容积Q=6914.16m3水塔调节容积Q=2831.76m36、管材选择根据实际需要及安全考虑，本设计选用的管材为钢管。7、管网水力计算①节点流量计算：管段编号1234567891011121314管段长度m500100010007507507501000100075075075010001000200配水长度m0500500375750375100010003757503755005000最大时流量：Qh=2255.28m3/h=626.47l/s集中流量：qn7=150m3/h=41.67l/s比流量：ql=（626.47－41.67）/7000=0.0835l/s二泵站设计了流量：qs1=626.47×5.5/7.0=492.23l/s水塔设计流量：qs11=626.47－492.23=134.24l/s节点流量计算：管段或节点编号管段配水长度mm管段沿线流量ll/s节点设计流量计算算l/s集中流量沿线流量供水流量节点流量10000492.23－492.23250041.75036.53036.53350041.75073.07073.07437531.31036.53036.82575062.63073.06073.06637531.310146.130146.137100083.541.6773.060114.738100083.5036.53036.53937531.31073.07073.071075062.63036.53036.531137531.3100134.24－134.241250041.750――――――――――――1350041.750――――――――――――14000――――――――――――合计7000548.841.67584.51626.470②粗分配流量、管径：根据最大用水时水泵及水塔供水量以及管网各节点的出流量（包括大用户的集中流量），可按节点流量平衡条件即进行初步的流量分配给水管网节点数据节点编号1234567891011地面标高m104.48104.86105.63106.27105.55106.11106.95106.13106.82107.78107.86自由水压m――28282828282428282828服务水头m――132.86133.63134.27133.55134.11130.95134.13134.82135.78135.86给水管网设计数据（初分配流量、管径）管段编号1234567891011121314设计流量492.23227.8541.56227.85113.224.7477.3955.00577.39539.48104.98540.6857.275134.24经济流速m/s1.01.00.81.00.9―0.8―0.80.80.90.8―1.0计算管径mm792539257539400200351200351250385273200414设计管径mm800×2550250550400200350200350250400300200400×2③利用WSZ软件进行平差得到平差后节点水量、水头，管段流量、压降。控制点为节点（10）8、二泵站扬程，水塔高度计算二泵站扬程hpi=142.10－104.48=37.62m水塔高度H=136.03－107.86=28.17m9、校核水力计算①消防校核利用WSZ软件校核设定节点7和节点10消防流量35l/s经过WSZ软件进行水力分析，得到各点水头均满足消防服务水头。所以设计满足要求。②事故校核利用WSZ软件校核取事故时流量调整整系数0.75，用WSZ软件进行水水力分析，得得各点水头均均高于节点服服务水头。所所以设计满足足要求。第三篇污水管管道设计1、排水流域划分、管管线布置和集集水流域的划划分以小河为界划分为为两个排水流流域，河北边边为一个排水水流域，河南南边为一个排排水流域。管线布置和集水流流域划分如图图所示，主干干管有管段1―2,5―2，6―5,3―4，4―5.其中管段5―2转输企业乙乙的集中流量量，管段6―5转输企业甲甲的集中流量量，管段1―2接纳街坊9的生活污水水作为本段流流量，管段3―4接纳街坊6的生活污水水作为本段流流量，管段4―5接纳街坊10、12的生活污水水作为本段流流量，管段6―5接纳街坊18、25、37的生活污水水作为本段流流量，干管5―2仅输送转输输流量。2、起点埋深与高程程布置中可能能遇到的问题题在高程布置中可能能遇到的问题题可能有如下下几点：1、当管线交叉敷设设时，自地表表面向下的排排列顺序宜为为：电力管线线、热力管线线、燃气管线线、给水管线线、雨水排水水管线。污水水排水管线。2、管线在交叉点的高高程应根据排排水管线的高高程确定。管管线交叉时的的最小垂直净净距，应符合合下表中的规规定。3、污水设计总流量量的计算居民生活污水设计计居民平均日生活污污水量：Qd1=（1200000×3000×1.2）／（24×36600）=500ll/s总变化系数Kz11=2.7／Qd10.111=1.366故居民生活污水设设计流量：Q1=Kz1×Qd11=500××1.36==680l//s企业甲污水设计流流量企业甲平均日污水水量：Qd2=（3000××1.2）／（24×36600）=41.667l/s时变化系数Kh22=2.7／Qd20.111=1.3故企业甲污水设计计流量：Q2=Qd2×Kh22=54.117l/s企业乙污水设计流流量企业乙平均日污水水量：Qd3=（2500××1.2）／（24×30000）=34.772l/s时变化系数Kh33=1.4故企业乙污水设计计流量：Q3=Qd3×Kh33=48.661l/s所以Q=Q1＋Q2＋＋Q3=782..78l/ss4、污水管段设计流流量计算总面积：A=100.08+110.08++16.566+8.4++8.4+115.26++11.2++12.766+8.4++17.033+11.22+6.9++9+12++13.8++11.1++13.5++8.97++9.3+112.4+114.26++16.122+9.922+9.899+8.522+11.336+13..06+144.2+9..71+9++12+133.8+155+10.226+5.66+9.899+8.4++11.2++12.888+9+4..5+10..8+13..8=4799.51hmm2比流量：qA=6680／（479.551）=1.4118[(l//s)/hmm2]污水管网设计流量量计算管段编号居民生活污水日平平均流量分配配管段设计流量计算算本段转输流量(l/ss)合计流量(l/ss)总编号系数沿线流量(l/ss)集中流量设计流量(l/ss)街坊编号街坊面积（ha）比流量[(l/ss)/ha]]流量(l/s)本段(l/s)转输(l/s)1-298.41.41811.9011.92.0624.540024.547-8000028.5928.591.8753.460053.468-2000052.4052.401.7591.70091.723-2400000000048.6148.6124-25000034.8834.881.8363.84048.61112.4525-2000054.0351.031.7494.01048.64142.613-4615.261.41821.64021.641.9341.760041.769-10000018.0918.091.9635.460035.4610-4000049.8649.861.7687.740087.744-510,1223.931.41833.9371.50105.41.62170.7900170.7911-12000033.2133.211.8461.110061.1112-13000071.9571.951.69121.5900121.5913-140000111.7111.71.61179.8900179.8914-150000143.5143.51.56223.8600223.8615-50000169.5169.51.53259.2600259.266-518，25,3728.751.41840.77219.8219.81.46380.39054.17434.5616-1700007.9487.9482.1517.08054.1771.2617-18000036.2636.261.8265.98054.17120.1518-19000077.6677.661.67129.69054.17183.8619-20000077.6677.661.67129.69054.17183.8620-210000134.0134.01.58211.74054.17265.9121-220000183.0183.01.52278.19054.17332.3622-60000219.8219.81.49327.47054.17381.645-20000535.4535.41.35722.81054.17776.995、污水管网主干管管水力计算管段1―2：V0=RR00.67×II0.5／n=0.008750..67×0..0020110.5／0.0144=0.63312m/ssq0=AA0V0=0.255×3.1442×0.63312=600.70l//s所以q//q0=24.554／60.700=0.400查表得yy/D=0..45，v/v0=0.9554所以v==0.9544×0.63312=0..6m/s同方法求的管段55―2，6―5，3―4，4―5的数据污水管网主干管水水力计算管段编号1―25―26―53―44―5管段长度（m）3005001400300600设计流量(l/ss)24.54776.99434.5641.76170.79管径(mm)35015001000350700管段坡度(‰)2.010.70.92.011.1管内流速(m/ss)0.60.9530.8540.6760.771充满度h/D(％)4548586057h(m)0.1680.720