給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1 工程概述 </b></p><p>　　1．1 題目：福安某區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃</p><p><b>　　1．2 概況：</b></p><p><b>　　1．2．1．給水：</b></p><p><b>　?、俳o水現(xiàn)狀&

2、lt;/b></p><p>　　目前鎮(zhèn)區(qū)沒有統(tǒng)一給水，其余居民用水多采用自發(fā)組織引山泉水鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)給水管網(wǎng)不成系統(tǒng)，管徑和管材都不能滿足要求。</p><p><b>　?、谝?guī)劃用水單位</b></p><p>　　園區(qū)內(nèi)規(guī)劃用水量主要包括：居民生活用水量、工業(yè)用水量、公建用水量及市政用水量。規(guī)劃可根據(jù)遠(yuǎn)期園區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r、人民生活水平、工業(yè)

3、的性質(zhì)及水資源的情況，同時(shí)參考國(guó)家有關(guān)規(guī)范及相似城鎮(zhèn)的用水標(biāo)準(zhǔn)，合理預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期園區(qū)用水量。遠(yuǎn)期規(guī)劃用水單位數(shù)如下：</p><p><b>　?、鬯催x擇</b></p><p>　　根據(jù)水力部門提供資料，賽江流域集雨面積為約為10.8km2，水量充足，水質(zhì)符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，賽江在水質(zhì)及水量方面均能滿足遠(yuǎn)期該片區(qū)供水的要求，故規(guī)劃擬定以

4、賽江作為片區(qū)供水水源。供水方式采用統(tǒng)一，均由位于片區(qū)北面的自水來水廠統(tǒng)一供給。</p><p><b>　?、芩畨阂?lt;/b></p><p>　　園區(qū)內(nèi)多數(shù)建筑為3層，最小自由水壓應(yīng)能保證3層居住建筑能直接供水，最小自由水壓應(yīng)保證≮16m。</p><p>　　給水管材應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r綜合考慮技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性，并符合衛(wèi)生要求。</p&g

5、t;<p><b>　　1．2．2污水：</b></p><p>　　根據(jù)總體規(guī)劃，園區(qū)內(nèi)的所有污水均須收集輸送到污水處理廠處理后排放，并執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠位于片區(qū)西南面。</p><p>　　管材可采用鋼筋混凝土管或塑料管。</p><p><b>　　1．2．3 雨

6、水：</b></p><p>　　片區(qū)內(nèi)雨水排水設(shè)施不完善，需重新設(shè)計(jì)，片區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，片區(qū)內(nèi)規(guī)劃用地豎向高程均在20年一遇的洪水位線之上。</p><p>　　暴雨強(qiáng)度公式根據(jù)附錄：福建各地暴雨強(qiáng)度公式選用。</p><p>　　管材采用鋼筋混凝土管。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b&g

7、t;</p><p>　　2．1給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、給水管網(wǎng)定線</b></p><p>　　2、設(shè)計(jì)用水量計(jì)算（用水量定額確定，最高日用水量計(jì)算，最高時(shí)用水量計(jì)算）；</p><p>　　3、管段設(shè)計(jì)流量和管網(wǎng)平差</p><p>　　4、給水管網(wǎng)的水力計(jì)算，計(jì)算出泵

8、站揚(yáng)程和清水池容積，若設(shè)水塔，確定水塔的容積和水塔高度；</p><p>　　5、繪制給水管管網(wǎng)總平面設(shè)計(jì)圖；</p><p><b>　　2．2污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、排水體制的選擇；</p><p>　　2、排水區(qū)界劃分和污水管道的布置；</p><p>　　3、污水管道

9、設(shè)計(jì)流量的計(jì)算；</p><p>　　4、污水管道的水力計(jì)算（管段長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)流量、管徑、設(shè)計(jì)坡度、設(shè)計(jì)充滿度、流速、埋深）；</p><p>　　5、繪制排水管道系統(tǒng)總平面設(shè)計(jì)圖；</p><p><b>　　2．3雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、排水體制的選擇；</p><p>　

10、　2、排水流域劃分和雨水管渠的布置；</p><p>　　3、雨水管渠設(shè)計(jì)流量的計(jì)算；</p><p>　　4、雨水管渠集的水力計(jì)算（管段長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)流量、管徑、設(shè)計(jì)坡度、流速、埋深）；</p><p>　　5、繪制雨水管渠系統(tǒng)總平面設(shè)計(jì)圖；</p><p>　　3 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書</p><p><b&g

11、t;　　3．1 用水量計(jì)算</b></p><p>　　（1）確定用水量標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算城市最高日用水量。居民最高日生活用水量按城市分區(qū)用水量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。工廠最高日生產(chǎn)用水量，按工廠性質(zhì)、產(chǎn)品數(shù)量等分別計(jì)算，工廠用水量還包括工人在工作時(shí)生活用水量及班后淋浴用水量。此外，還有澆灑道路、綠地用水量。加上未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量，即得該城市最高日設(shè)計(jì)用水量。</p><p>　?。?）計(jì)算城

12、市最高日最高時(shí)用水量。（參考《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》附表1、3</p><p><b>　　最高日最高時(shí)用水量</b></p><p>　　= 綜合生活用水+工業(yè)用水(三班制)+消防用水+市政用水</p><p>　　+未預(yù)見用水量及給水管網(wǎng)漏失水量</p><p>　　=[25000人300時(shí)變化系數(shù)+34.32ha35+

13、10+(13.11ha1.52次/d+6.41ha5)](1+20%)24h</p><p>　　= (75001.6+1201.2+864+393.3+320.5) (1+20%)24h</p><p>　　= 17734.8=738.95=205.3</p><p>　　（3）計(jì)算消防時(shí)用水量。</p><p>　　消防時(shí)用水量=10=3

14、6</p><p><b>　　3．2管網(wǎng)定線</b></p><p>　　根據(jù)選定的由北邊供水的給水系統(tǒng)方案，</p><p><b>　　進(jìn)行配水管網(wǎng)定線，</b></p><p>　　管網(wǎng)布置采用環(huán)狀管網(wǎng)和樹狀管網(wǎng)相結(jié)合的方式。</p><p>　　結(jié)果見《給水計(jì)算圖》

15、</p><p>　　3．3管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算</p><p><b>　?。?）比流量計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算公式=（-）/………………………………………（式3-1）</p><p>　　式中 ——按管段配水長(zhǎng)度分配沿線流量的比流量（）</p><p>　　——各管段沿線配水長(zhǎng)度之和

16、（m）</p><p>　　——各集中用戶的集中流量（）</p><p><b>　　代入具體數(shù)據(jù)得</b></p><p>　　=（205.3—34.32ha35）/2140m=0.0894</p><p>　　（2）沿線流量計(jì)算（結(jié)果見表（3-1））</p><p>　　==（-）/……………

17、………………………（式3—2）</p><p>　　式中——各管段沿線流量</p><p>　　——各管段配水長(zhǎng)度（m）</p><p>　?。?）節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算（結(jié)果見表（3-1））</p><p>　　=—+ j=1,2,3,……，N……………………（式3—3）</p><p>　　式中N ——管網(wǎng)圖的節(jié)點(diǎn)總數(shù)

18、</p><p>　　——節(jié)點(diǎn)j的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量（）</p><p>　　——最高位時(shí)位于節(jié)點(diǎn)j的集中流量（）</p><p>　　——位于節(jié)點(diǎn)j的（泵站或水塔）供水設(shè)計(jì)流量（）</p><p>　　——最高時(shí)管段I的沿線流量（）</p><p>　　Sj ——節(jié)點(diǎn)j的關(guān)聯(lián)集，即與節(jié)點(diǎn)j關(guān)聯(lián)的所有管段編號(hào)的集合<

19、/p><p><b>　　本設(shè)計(jì)中=0</b></p><p>　　（4）最高時(shí)管段沿線流量分配與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算表</p><p><b>　　表3-1</b></p><p><b>　?。?）進(jìn)行流量分配</b></p><p>　　① 枝狀網(wǎng)（結(jié)果見

20、表（3-2））</p><p>　　水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的流量等于以后所有節(jié)點(diǎn)流量總和。</p><p>　　逆推法求解管段流量 表3-2</p><p>　?、诃h(huán)狀網(wǎng)（結(jié)果見表（3-3）） </p><p>　　流量分配有多種組合方案?；驹瓌t：滿足供水可靠性前提下，兼顧經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　

21、管段流量分配 表3-3</p><p>　　3．4管網(wǎng)水力計(jì)算和平差計(jì)算（滿流管計(jì)算）</p><p><b>　　(1)管段直徑計(jì)算</b></p><p>　?、俳o水管網(wǎng)各管段直徑應(yīng)按最高日最高時(shí)用水量和經(jīng)濟(jì)流速來確定，按管段預(yù)分配流量和所選定的管徑，查水力計(jì)算表，即可求得各管段的1000i，按h=iL計(jì)算各管段水頭損失。</p>

22、;<p>　　管徑與設(shè)計(jì)流量的關(guān)系為：……………………………（式3--4）</p><p>　　由此可得： ……………………………………（式3--5）</p><p>　　式中 D——管段直徑（m）</p><p>　　q——管段設(shè)計(jì)流量（）</p><p>　　A——管段過水?dāng)嗝婷娣e（）</p

23、><p>　　V——設(shè)計(jì)流量（m/s）</p><p>　　②選取經(jīng)濟(jì)流速和確定管徑，大管徑可取較大經(jīng)濟(jì)流速，小管徑可取較小的經(jīng)濟(jì)流速</p><p>　　平均經(jīng)濟(jì)流速參考表3—4 </p><p>　　給水管網(wǎng)管徑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表3—5</p><p>　?。?）管網(wǎng)平差計(jì)算（結(jié)果見表3—6）</p><p

24、>　　管網(wǎng)平差采用哈代克羅斯法，通過平差計(jì)算確定管網(wǎng)的實(shí)際流量分配，并計(jì)算相應(yīng)的水頭損失。平差計(jì)算采用列表形式，并以平差計(jì)算簡(jiǎn)圖的形式標(biāo)識(shí)平差計(jì)算過程中的流量分配變化和校正流量大小方向。</p><p><b>　　計(jì)算公式：</b></p><p>　　哈代—克羅斯平差公式：</p><p>　　k=1，2，…，L …………………………

25、…（式3—6）</p><p><b>　　——環(huán)校正流量</b></p><p>　　——環(huán)水頭閉合差（最大允許閉合差||<eh，eh=0.1—0.5m）</p><p>　　S ——摩阻系數(shù)，m=4.87，，海曾—威廉系數(shù)Cw=110</p><p>　　n ——海曾—威廉粗糙系數(shù)，n=1.852</p

26、><p>　?、?管段流量迭代計(jì)算公式：</p><p>　　，i=1，2，…，M……………………………（式3—7）</p><p>　　——第j環(huán)的校正流量（當(dāng)管段i在第j中為順時(shí)針方向）</p><p>　　——第環(huán)的校正流量（當(dāng)管段i在第中為逆時(shí)針方向）</p><p>　　③ 沿程損失計(jì)算公式：</p>

27、<p>　　或 ……………………………………………（式3—8）</p><p>　?、?哈代—克羅斯法平差計(jì)算表3—6</p><p>　　3．5節(jié)點(diǎn)水壓標(biāo)高計(jì)算</p><p>　　先假設(shè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)（1），由此點(diǎn)開始，按要求的最小服務(wù)水頭計(jì)算該點(diǎn)節(jié)點(diǎn)水頭，然后向各節(jié)點(diǎn)推算，即得各節(jié)點(diǎn)的水壓標(biāo)高和自由水壓，再判斷真實(shí)的控制點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算得出的

28、各節(jié)點(diǎn)水壓標(biāo)高、自由水壓及該節(jié)點(diǎn)處的地面標(biāo)高，以一定格式注寫在相應(yīng)管網(wǎng)平面圖的節(jié)點(diǎn)旁（見《附圖1——給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖》）。</p><p><b>　　計(jì)算過程見表3—7</b></p><p>　　上表的計(jì)算結(jié)果可知，假設(shè)的控制點(diǎn)（1）為真實(shí)的控制點(diǎn)。</p><p><b>　　3．6水泵揚(yáng)程計(jì)算</b></p&g

29、t;<p>　　由管網(wǎng)的控制點(diǎn)開始，按相應(yīng)的計(jì)算條件（本設(shè)計(jì)只考慮最高時(shí)），經(jīng)管網(wǎng)推算到二級(jí)泵站，求出水泵的總揚(yáng)程及供水總流量。由節(jié)點(diǎn)水頭和自由水壓的計(jì)算可選出該管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（1）為控制點(diǎn)，并假設(shè)泵站內(nèi)清水池的地面高程為80.00m，則泵的揚(yáng)程H計(jì)算如下：</p><p>　　H = 控制點(diǎn)—泵站地面高程+總水頭損失( 壓降之和 )+泵站內(nèi)損失+安全水頭</p><p>　　+

30、最低自由水壓（服務(wù)水頭） </p><p>　　=95m-80m+18.71m +3m+2+16m</p><p><b>　　=54.71m</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算得到的泵的揚(yáng)程54.71m和流量205.3可以進(jìn)行選泵方案</p><p>　　即，選出的泵的型號(hào)為12SA—10（兩臺(tái)，一用一備）<

31、/p><p>　　王灣里片區(qū)的給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)已完成，成果圖見《附圖1——給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖》</p><p><b>　　3．7參考資料</b></p><p>　　嚴(yán)煦世，劉謹(jǐn)慶主編．給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002</p><p>　　嚴(yán)煦世主編．給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)(第１冊(cè)　給水工程，第5冊(cè)　水力計(jì)