廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃</p><p>　　Planning for water distribution network in Guangzhou University Town</p>&

2、lt;p>　　廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃</p><p>　　摘要：廣州大學(xué)城是國家一流的大學(xué)園區(qū)，人口密集，但由于城市的不斷發(fā)展和早期給水系統(tǒng)的不足，給水系統(tǒng)不能滿足廣州大學(xué)城的需水要求。本次設(shè)計(jì)針對(duì)這一問題，依據(jù)相關(guān)資料和國家規(guī)范，對(duì)廣州大學(xué)城進(jìn)行進(jìn)一步給水管網(wǎng)規(guī)劃，并制定兩套方案，在進(jìn)行相應(yīng)的最高時(shí)、事故時(shí)和消防時(shí)三種工況的水利平差后，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，第一套方案比第二套經(jīng)濟(jì)18.5萬元，因此選擇第一套方案為

3、最佳方案。</p><p>　　關(guān)鍵詞：廣州大學(xué)城；給水管網(wǎng)規(guī)劃；水力計(jì)算；管網(wǎng)平差；經(jīng)濟(jì)分析</p><p>　　Planning for water distribution network in Guangzhou University Town</p><p>　　Abstract : Guangzhou University Town is a

4、leading Higher Education Mega Centre in China with a dense population. But because of the unceasing development and the shortage of the early water supply system, the water supply system can not meet the water demand of

5、the Guangzhou University Town. In the light of the problems, according to the related data and national regulation, this designing make a deep planning for the waterline network, and formulate two projects. After accompl

6、ishing the hydraul</p><p>　　Key words：Guangzhou University Town; Planning of the water distribution network; Hydraulic calculation; Pipe network adjustment; Economic analysis</p><p><b>　　目

7、　錄</b></p><p><b>　　1引言1</b></p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p><b>　　2設(shè)計(jì)資料2</b></p><p>　　2.1廣州大學(xué)城概況2</p><p>　　2

8、.2設(shè)計(jì)資料2</p><p>　　3給水管網(wǎng)規(guī)劃5</p><p>　　3.1用水量計(jì)算5</p><p>　　3.2水源與水廠定位5</p><p>　　3.3給水管網(wǎng)定線6</p><p>　　3.3.1管網(wǎng)定線要求6</p><p>　　3.3.2管線布置形式

9、6</p><p>　　3.3.3管網(wǎng)定線6</p><p>　　4給水管網(wǎng)水力計(jì)算8</p><p>　　4.1管網(wǎng)水力計(jì)算8</p><p>　　4.1.1管線流量分配8</p><p>　　4.1.2水頭損失和管徑的確定11</p><p>　　4.1.3管網(wǎng)平差計(jì)算

10、11</p><p>　　4.2工程投資概算與供水方案選擇20</p><p>　　4.3管網(wǎng)施工設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.3.1管道施工設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.3.2節(jié)點(diǎn)布置設(shè)計(jì)21</p><p>　　4.3.3倒虹管設(shè)計(jì)22</p><p><

11、b>　　5結(jié)束語24</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)25</p><p>　　致 謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附 錄26</b></p><p><b>　　引言</b></p><p><b>

12、　　概述</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，我國人口的城市化比例不斷增高，各城市的工業(yè)企業(yè)數(shù)量不斷增多，從而使城市供水日趨緊張，不僅對(duì)水得需求量越來越大，對(duì)水質(zhì)的要求也越來越高，水已成為制約許多城市迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。各城市已認(rèn)識(shí)到供水的重要性，都已開始實(shí)施大規(guī)模的引水工程，從而使給水管網(wǎng)配套工程顯得尤為迫切。廣州市自來水公司的供水管網(wǎng)末端僅達(dá)該島東北側(cè)的長洲島及該島西北側(cè)的侖頭村，且分

13、別是隔江或隔島(官洲島)相望。而番禺區(qū)的小型水廠，其供水管網(wǎng)亦僅靠近新造水道之東南岸，可見當(dāng)時(shí)整個(gè)開發(fā)區(qū)域均未具備城鎮(zhèn)供水條件。本次設(shè)計(jì)將針對(duì)這一問題，對(duì)廣州大學(xué)城的給水系統(tǒng)作出一個(gè)符合現(xiàn)代工程理論的合理規(guī)劃。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　廣州大學(xué)城概況</b></p><p>

14、;　　廣州大學(xué)城位于廣州市番禺區(qū)新造鎮(zhèn)小谷圍島及其南岸地區(qū)，是國家一流的大學(xué)園區(qū)，華南地區(qū)高級(jí)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和交流的中心，學(xué)、研、產(chǎn)一體化發(fā)展的城市新區(qū)，面向２１世紀(jì)適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制和廣州國際化區(qū)域中心城市地位、生態(tài)化和信息化的大學(xué)園區(qū)。進(jìn)駐十所高校，分別是：中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、華南師范大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、廣東外語外貿(mào)大學(xué)、廣州中醫(yī)藥大學(xué)、廣東藥學(xué)院、廣州大學(xué)、廣州美術(shù)學(xué)院、星海音樂學(xué)院。廣州大學(xué)城規(guī)劃范圍約43.3平方公里，相

15、當(dāng)于一個(gè)中等規(guī)模的城市，估計(jì)總投資規(guī)模將達(dá)到200-300億元。</p><p>　　廣州大學(xué)城位于廣州城市發(fā)展規(guī)劃“南拓、東進(jìn)”的位置上，在城市空間發(fā)展關(guān)系上，其選址正好位于廣州的南拓軸上和都會(huì)區(qū)中，有利于實(shí)現(xiàn)良好的城市功能互動(dòng)，提高廣州城市建設(shè)的綜合效益；在產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展關(guān)系上，位于以IT產(chǎn)業(yè)為特色的廣州新興產(chǎn)業(yè)軸上，通過軸上的產(chǎn)業(yè)實(shí)體互動(dòng)，形成“學(xué)、研、產(chǎn)”一體化的城市創(chuàng)新基地，有利于知識(shí)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和科技

16、創(chuàng)新，提高廣州市的綜合競爭力；在交通區(qū)位上，位于“廣州高速公路交通、軌道交通、普通道路交通、寬帶網(wǎng)絡(luò)信息交通”四位一體的城市交通網(wǎng)絡(luò)體系中，大學(xué)城的多元交通需求可以得到最大程度的滿足；在文化區(qū)位上，附近既有以黃埔軍校為代表的近代史跡文化，又有以余蔭山房和寶墨園為代表的傳統(tǒng)與現(xiàn)代嶺南園林文化，還有以琶洲國際會(huì)展中心和廣州生物島為標(biāo)志的現(xiàn)代嶺南生態(tài)文化，更有廣州各高校的校園文化，周邊地區(qū)濃郁的文化氛圍有利于廣州大學(xué)城校園文化的建設(shè)；在廣州旅

17、游網(wǎng)絡(luò)體系中，廣州大學(xué)城正好處在“三線一中心”的東南水鄉(xiāng)旅游線上，校園文化與旅游的結(jié)合將使廣州大學(xué)城成為廣州旅游的一個(gè)新亮點(diǎn)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)針對(duì)的廣州大學(xué)城，面積433ha，人口12.5萬。通過優(yōu)化選擇，以期在滿足各用戶、各區(qū)域服務(wù)水頭的同時(shí)，達(dá)到國內(nèi)給水系統(tǒng)規(guī)劃領(lǐng)先水平，并且管網(wǎng)運(yùn)行與維護(hù)的費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化[1]。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)資料<

18、/b></p><p>　?。?）大學(xué)城地形與總體規(guī)劃圖一張,比例為 1：1000 ；</p><p>　　錯(cuò)誤!未找到引用源。</p><p>　　圖2-1 廣州大學(xué)城規(guī)劃示意圖</p><p>　　大學(xué)城規(guī)劃詳圖見附圖01。</p><p>　?。?）大學(xué)城規(guī)劃人口（近遠(yuǎn)期）、人口密度與居住區(qū)生活用水量標(biāo)準(zhǔn)

19、；</p><p>　　表2-1 城市各區(qū)人口密度與用水量標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　自來水普及率f = 100%</p><p>　　經(jīng)過調(diào)查，得居住區(qū)日用水量變化如下表所示：</p><p>　　表2-2 廣州大學(xué)城居住區(qū)用水量時(shí)變化表</p><p>　?。?）大用戶用水情況</p><

20、p>　　大用戶用水量見表1-3；</p><p>　　表2-3 公共建筑的用水量</p><p><b>　　（4）氣象資料</b></p><p>　　城市氣溫等資料如下：</p><p>　　年平均氣溫在15～25℃之間，年平均無霜期280天；</p><p>　　夏季主導(dǎo)風(fēng)向

21、 東南風(fēng) 。</p><p><b>　?。?）地質(zhì)資料</b></p><p>　　表2-4 城市地質(zhì)資料</p><p><b>　　給水管網(wǎng)規(guī)劃</b></p><p><b>　　用水量計(jì)算</b></p><p>　　廣州大學(xué)城給水系

22、統(tǒng)的設(shè)計(jì)用水量，按照相關(guān)規(guī)定[2]，可按下面幾部分來進(jìn)行計(jì)算，包括如下：</p><p>　　（1）居民生活用水：廣州大學(xué)城區(qū)面積433ha，人口密度采用290人/ ha，用水量標(biāo)準(zhǔn)為260 L/（cap·d），日變化系數(shù)采用1.3，因此最高日生活用水定額為338L/（cap·d），自來水普及率為100%，因此最高日居民生活用水量為：</p><p>　　根據(jù)表1-2中

23、居住區(qū)生活用水時(shí)變化情況，可以計(jì)算得到最高日各時(shí)段的居民生活用水量。</p><p>　?。?）大用戶用水量：</p><p>　　表3-1大用戶用水量</p><p>　?。?）澆灑道路和綠化用水：廣州大學(xué)城主要道路的面積為180ha，而公共綠地面積為48.75ha。根據(jù)相關(guān)規(guī)定[2]，考慮到廣州大學(xué)城的建設(shè)規(guī)模，澆灑道路用水定為3L/（m2·次），大面

24、積綠化用水定為2L/（m2·d）。澆灑道路和綠化一日兩次，分別在9:00-10:00和14:00-15:00進(jìn)行。</p><p>　?。?）未預(yù)見和管網(wǎng)漏損水量：按最高日用水量的20%計(jì)，并均勻分配于各個(gè)時(shí)段[3]。</p><p>　　其中設(shè)計(jì)用水量的計(jì)算可見附表1。該表顯示，廣州大學(xué)城區(qū)最高日用水量為102801.600 m3/d，最高日最高時(shí)用水量為9242.988 m3

25、/h = 2567.5L/s。</p><p><b>　　水源與水廠定位</b></p><p>　　水源和水廠位置的選擇因根據(jù)廣州大學(xué)城的具體地形地貌，水源的位置，通過綜合考慮，從而確定最佳位置，便于管網(wǎng)布置的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化。水源和水廠的位置選擇，一般需考慮以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）水廠位置應(yīng)盡量選擇在工程地質(zhì)條件較好，并且不易

26、受到洪水等自然災(zāi)害威脅的地方；</p><p>　?。?）水源可取水量應(yīng)該滿足廣州大學(xué)城的最高日用水量需求，同時(shí)水質(zhì)也必須符合現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定[4]；</p><p>　　（3）水廠位置應(yīng)選在交通便利、就近有電源的地方，以便于管理和減少輸電線路造價(jià)[5]；</p><p>　?。?）當(dāng)水源地距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠應(yīng)設(shè)在取

27、水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物在一起[6]；當(dāng)水源地距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)，在綜合考慮水源水質(zhì)、管網(wǎng)造價(jià)等各種因素的情況下，應(yīng)設(shè)在取水構(gòu)筑物附近或較近處[7]。</p><p><b>　　給水管網(wǎng)定線</b></p><p><b>　　管網(wǎng)定線要求</b></p><p>　?。?）管線按照廣州大學(xué)城規(guī)劃圖布置管線，結(jié)合可能

28、的分期建設(shè)的給水系統(tǒng)，需預(yù)留充分的余地以供以后發(fā)展[8]。</p><p>　?。?）管線應(yīng)保證整個(gè)廣州大學(xué)城內(nèi)都有供水，在保證供水安全前提下，滿足用戶有足夠的水量和水壓[4]。</p><p>　　（3）盡量以最短距離敷設(shè)管線，并盡量做到土石方工程量少、地勢(shì)起伏小、造價(jià)低，同時(shí)減少農(nóng)田的占有，使管網(wǎng)的造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用降到最低。</p><p>　?。?）盡量避免管線

29、穿越河谷、山脊、沼澤、鐵路、重要公路和難施工地區(qū)，并注意避讓滑坡、坍方及易發(fā)生泥石流和高腐蝕性土壤地區(qū)。</p><p>　?。?）管線走向和位置應(yīng)符合城市居民和區(qū)域建設(shè)的規(guī)劃要求，盡可能沿著現(xiàn)有的或規(guī)劃的道路敷設(shè)，以便于施工和維護(hù)。</p><p><b>　　管線布置形式</b></p><p>　　給水管網(wǎng)一般有兩種基本布置形式：一種是樹

30、狀網(wǎng)布置形式，另一種是環(huán)狀網(wǎng)布置形式。樹狀網(wǎng)一般適用于小型的城市和工礦企業(yè)，供水可靠性較差，且易受水錘影響。在管網(wǎng)的末端，用水較小，管中的水流較緩，水質(zhì)容易出現(xiàn)渾水和紅水的可能[9]。環(huán)狀網(wǎng)布水面積廣，當(dāng)其中一條管線損壞時(shí)，仍能保證區(qū)域內(nèi)的供水，同時(shí)對(duì)損壞管線進(jìn)行維修，供水可靠性強(qiáng)。同時(shí)環(huán)狀網(wǎng)水錘產(chǎn)生的危害小，但其造價(jià)比樹狀網(wǎng)高。因此在實(shí)際的管網(wǎng)布置中，經(jīng)常采用將樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結(jié)合起來的方法[10]。</p><p&

31、gt;<b>　　管網(wǎng)定線</b></p><p>　　根據(jù)廣州大學(xué)城城區(qū)平面圖所示的地形和道路，對(duì)其給水系統(tǒng)進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃。給水管線順著地勢(shì)敷設(shè)于城區(qū)的街道上。沿著水流方向，以最短的距離布置管線，保證各個(gè)區(qū)域的用水需求[11]，同時(shí)應(yīng)避免在重要道路下和難施工的地方通過，以減小施工的工程費(fèi)用。在干管之間應(yīng)設(shè)置連接管，使形成環(huán)狀網(wǎng)，便于在局部管線損壞時(shí)，通過連接管重新分配流量，從而縮小斷水危害面

32、積，保證供水的安全。在供水范圍內(nèi)的道路下敷設(shè)分配管，保證用戶和消火栓都有充足的供水[12]。</p><p>　　另外，針對(duì)一些人口不是很密集區(qū)域，可以適當(dāng)設(shè)置樹狀管[13]，在提高供水的均勻性的同時(shí)，減少了工程的建設(shè)費(fèi)用。</p><p>　　在水廠的位置和管線的走向確定之后，再為由水廠的輸水管定線，將輸水管由水廠出水泵站沿地勢(shì)和供水方向接至距離最近的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。通常，為了保證供水的安全性

33、，應(yīng)設(shè)置兩條輸水管線，并且在兩管之間設(shè)置連接管，以方便在局部輸水管損壞時(shí)檢修。</p><p>　　為了使整個(gè)管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)，更加合理，本次設(shè)計(jì)提出兩套管網(wǎng)布置方案，在通過進(jìn)行相應(yīng)的水力計(jì)算后，相互之間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析比較，然后選出最佳方案。</p><p>　　兩套管網(wǎng)平面布置方案詳見附圖02和附圖06。</p><p><b>　　給水管網(wǎng)水力計(jì)

34、算</b></p><p><b>　　管網(wǎng)水力計(jì)算</b></p><p><b>　　管線流量分配</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)按單位管長進(jìn)行比流量的計(jì)算，比流量的計(jì)算公式為：</p><p>　　其中：—比流量，L/（s·m）；</p><p&

35、gt;　　—管網(wǎng)總用水量，L/s；</p><p>　　—大用戶集中用水量總和，L/s；</p><p>　　—干管總長度，m，不包括穿越廣場、公園等無建筑物地區(qū)的管線；只有一側(cè)配水的管線，長度按一半計(jì)算。</p><p>　　廣州大學(xué)城最高日最高時(shí)管網(wǎng)總用水量：Q=2567.5L/s，大用戶集中用水量總和：。沿環(huán)城路敷設(shè)的管線進(jìn)行單側(cè)供水，輸水管兩側(cè)無供水。<

36、;/p><p>　　管網(wǎng)中的管段的流量可由兩部分組成：一部分是沿該管段長度配水的沿線流量，另一部分是通過該管段輸水到以后管段的轉(zhuǎn)輸流量。本設(shè)計(jì)折算系數(shù)采用，因而管網(wǎng)中任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量為：，即任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段的沿線流量總和的一半[7]。</p><p>　　同時(shí)，各高教園區(qū)所需水量直接作為接入鄰近節(jié)點(diǎn)的集中流量，科教中心用水19.56L/s接入節(jié)點(diǎn)10，廣州大學(xué)用水97

37、.80L/s接入節(jié)點(diǎn)9，廣東工業(yè)大學(xué)用水117.36L/s接入節(jié)點(diǎn)34，華南示范大學(xué)用水58.68L/s接入節(jié)點(diǎn)44，中山大學(xué)用水125.19L/s接入節(jié)點(diǎn)6，廣州中醫(yī)藥大學(xué)用水70.42L/s接入節(jié)點(diǎn)30（方案二的接入節(jié)點(diǎn)分別為節(jié)點(diǎn)10、9、33、42、6和29）。</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)流量分配如下：</p><p>　　表4-1 方案一 節(jié)點(diǎn)流量分配表</p>&l

38、t;p><b>　　續(xù)表4-1</b></p><p>　　表4-2 方案二 節(jié)點(diǎn)流量分配表</p><p><b>　　續(xù)表4-2</b></p><p>　　兩套方案的節(jié)點(diǎn)流量分配結(jié)果詳見附圖02和附圖06。</p><p>　　水頭損失和管徑的確定</p><p>

39、;　　設(shè)計(jì)主要按經(jīng)濟(jì)流速（D = 100~400mm，v = 0.6~0.9m/s；D≥400mm，v = 0.9~1.4m/s）和界限流量來確定各管段的管徑[7]。三條輸水管都采用DN900的鋼板卷管，并且沿供水方向，配水管網(wǎng)的干管管徑逐漸減小，而連接管主要用于消防和事故時(shí)重新分配流量，管徑和流速一般可小于干管。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的水頭損失的計(jì)算采用哈曾—威廉公式，廣州大學(xué)城的給水管道多采用球墨鑄鐵

40、管，偏于對(duì)安全性的考慮，哈曾—威廉系數(shù)C取為100。</p><p><b>　　管網(wǎng)平差計(jì)算</b></p><p><b>　　最高時(shí)管網(wǎng)平差：</b></p><p>　　廣州大學(xué)城面積433ha，由三條輸水管輸水送至配水管網(wǎng)，進(jìn)而通過管網(wǎng)輸送至整個(gè)城區(qū)，服務(wù)水頭保持在28m以上。經(jīng)計(jì)算，控制點(diǎn)選在節(jié)點(diǎn)N34（方案二

41、為節(jié)點(diǎn)N33）。平差結(jié)果如下：</p><p>　　表4-3 方案一 最高時(shí)管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-3</b></p><p><b>　　續(xù)表4-3</b></p><p>　　表4-4 方案二 最高時(shí)管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)

42、表4-4</b></p><p>　　兩套方案的最高時(shí)管網(wǎng)平差結(jié)果分別如附圖03和附圖07所示，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　事故時(shí)管網(wǎng)平差：</b></p><p>　　一般按最不利管段損壞為事故時(shí)平差條件，核算后事故時(shí)的流量和水壓必須滿足市政供水的要求[14]。兩套方案進(jìn)行最高時(shí)管網(wǎng)平差時(shí)，流量最大的管段均為L40

43、-9（方案二為L38-9），且節(jié)點(diǎn)40（方案二為節(jié)點(diǎn)38）直接連接著輸水管，因而選擇L40-9為事故管進(jìn)行校核。事故時(shí)流量調(diào)節(jié)系數(shù)為0.75，即按城區(qū)設(shè)計(jì)用水量的75%進(jìn)行核算[12]，二泵站揚(yáng)程不變，要求各節(jié)點(diǎn)的自由水壓不低于28m。平差結(jié)果如下：</p><p>　　表4-5 方案一 事故時(shí)管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-5</b></p>

44、;<p>　　表4-6 方案二 事故時(shí)管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-6</b></p><p>　　兩套方案的事故時(shí)管網(wǎng)平差結(jié)果分別如附圖04和附圖08所示，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　消防時(shí)管網(wǎng)平差：</b></p><p>　　廣州大學(xué)城人口為12.

45、5萬，根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)[15]，應(yīng)按同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為2次，一次滅火用水量為35L/s來確定消防用水量，Q5=35×2=70（L/s），同時(shí)要求著火點(diǎn)在最不利節(jié)點(diǎn)處，且消火栓的自由水壓不低于10m。此時(shí)水廠的總供水量為2637.5L/s。平差結(jié)果如下：</p><p>　　表4-7 方案一 消防時(shí)管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-7</b>&l

46、t;/p><p>　　表4-8 方案二 消防時(shí)管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-8</b></p><p><b>　　續(xù)表4-8</b></p><p>　　兩套方案的事故時(shí)管網(wǎng)平差結(jié)果分別如附圖05和附圖09所示，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　工程投資概算與

47、供水方案選擇</p><p>　　通過兩個(gè)方案的比較，使廣州大學(xué)城的給水管網(wǎng)達(dá)到最優(yōu)化[16][17]。在給水工程的總投資中，輸水管渠和管網(wǎng)的費(fèi)用占大部分比例，一般可占到70%-80%[18]，在對(duì)兩個(gè)供水方案進(jìn)行比較后，確定既能滿足供水要求，又經(jīng)濟(jì)的最佳方案[19]。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的兩套管網(wǎng)布置方案，在進(jìn)行了最高時(shí)、消防時(shí)和事故時(shí)三種不同工況下的水力平差核算后，都滿足了給

48、水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求。接著，分別對(duì)兩套方案的工程投資金額進(jìn)行估算和比較，以期能選出工程量較低、投資量較少的方案。兩套方案中，輸水管定線一致均采用三條DN900的管道，因而兩個(gè)方案輸水管的工程投資可認(rèn)為相同，從而，我們主要考慮的就應(yīng)該是配水管網(wǎng)的投資大小。</p><p>　　在分別對(duì)兩套方案中各種管徑的管長進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后，根據(jù)手冊(cè)[20]對(duì)給水管網(wǎng)工程分項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行管網(wǎng)投資的概算，列于附表2。該表顯示，兩套方案的管網(wǎng)投資都

49、接近于一千六百萬元人民幣，方案一在管段數(shù)量和管道總長均小于方案二情況下，費(fèi)用比方案二少投資約18.5萬元，所以優(yōu)先選用方案一。此外，從技術(shù)層面的管道布置和水力平差結(jié)果來看，方案一的配水范圍、流量供給和水壓分布都較之方案二更為均勻。基于以上這些考慮，認(rèn)為第一套方案更加經(jīng)濟(jì)合理，為較優(yōu)方案，予以選用。</p><p><b>　　管網(wǎng)施工設(shè)計(jì)</b></p><p>&l

50、t;b>　　管道施工設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）管道基礎(chǔ)：開槽埋管，采用砂基礎(chǔ)，厚度不小于100mm。為防止地面荷載破壞管道，金屬管道的覆土厚度一般不得小于0.7m。</p><p>　?。?）管道連接：采用橡膠圈柔性接口[21]。管道允許借轉(zhuǎn)角度依管徑不同，根據(jù)規(guī)范[2]的相關(guān)內(nèi)容而定。施工時(shí)應(yīng)盡量保持管道平直敷設(shè)[22]。</p><p

51、>　?。?）消火栓布置：消火栓的間距不應(yīng)大于500m，距離建筑物不小于5m，距離車行道邊不大于2m，以便于消防車上水，同時(shí)不得妨礙交通，并盡可能設(shè)置在道路交叉口和醒目處，一般常設(shè)在人行道邊。管網(wǎng)支干管上的消火栓前均應(yīng)裝設(shè)閥門[4]。管配水至消火栓的分配管直徑大城市采用150-200mm，以免通過消防流量時(shí)分配管內(nèi)水頭損失過大，導(dǎo)致火災(zāi)地區(qū)的消防水壓過低[7]。本次設(shè)計(jì)采用SS100/65-1.0地上式消火栓，配水管管徑采用DN20

52、0。</p><p>　　（4）閥門布置：配水干管均采用標(biāo)準(zhǔn)閘閥，閥門位置應(yīng)能滿足管網(wǎng)分段、分區(qū)檢修的切斷需要，并結(jié)合連接管及重要區(qū)域管的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布置，閥門間距一般為500-1000m。干管上的閥門一般設(shè)置在連接管的下游，以使閥門關(guān)閉時(shí)盡量少影響對(duì)連接管的供水。干管與區(qū)域支管相接處，一般在支管上設(shè)置閥門，以使支管的檢修不影響干管供水。支干管上的閥門布置均不應(yīng)隔斷5個(gè)以上的消火栓[4]。</p>&l

53、t;p>　　錯(cuò)誤!未找到引用源。</p><p>　　圖4-1 主干管施工示意圖</p><p>　　主干管施工圖詳見附圖10、附圖11。</p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)布置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　針對(duì)不同的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，繪制節(jié)點(diǎn)詳圖，同時(shí)選取四個(gè)比較典型的節(jié)點(diǎn)，分別第一方案的5號(hào)、8號(hào)、29號(hào)和31號(hào)節(jié)點(diǎn)

54、，閥門采用標(biāo)準(zhǔn)閘閥，管段局部設(shè)置連通及雙承彎管等標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵管配件。</p><p>　　錯(cuò)誤!未找到引用源。</p><p>　　圖4-2 節(jié)點(diǎn)5示意圖</p><p>　　四個(gè)節(jié)點(diǎn)的詳圖見附圖12。</p><p><b>　　倒虹管設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在整個(gè)給水管網(wǎng)中有管道需要過河

55、敷設(shè)的情況，考慮到廣州大學(xué)城河道的水文、地質(zhì)和施工條件，選擇采用倒虹管進(jìn)行過河穿越。</p><p>　　為保證過河供水的安全性，本次設(shè)計(jì)采用雙倒虹管的方式，按其中一條管道停止工作時(shí)，另一條管道仍能通過設(shè)計(jì)流量，且流速不超過2.5-3.0m/s考慮。此外，倒虹管內(nèi)流速應(yīng)大于不淤流速。綜合考慮流量、流速、水壓等因素，采用兩條DN300的管道。</p><p>　　倒虹管兩端設(shè)置閥門井。出水井

56、內(nèi)上升管道的頂端設(shè)置排氣閥，底端設(shè)置排空管以便事故檢修時(shí)放空管道。</p><p>　　錯(cuò)誤!未找到引用源。</p><p>　　圖4-3 倒虹管施工示意圖</p><p>　　倒虹管施工詳圖見附圖13。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　城市給水管網(wǎng)規(guī)劃的是否合理，

57、直接關(guān)系著當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本次設(shè)計(jì)對(duì)廣州大學(xué)城的給水系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，并提出了兩套不同的給水管網(wǎng)布置方案，在進(jìn)行水力平差計(jì)算之后，對(duì)其分別進(jìn)行工程造價(jià)計(jì)算，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)，分析得出最佳方案，從而盡可能降低管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。兩個(gè)方案的管網(wǎng)投資都接近于一千六百萬元人民幣。其中方案一在管段數(shù)量和管道總長均小于方案二情況下，費(fèi)用比方案二少投資約18.5萬元；而從技術(shù)層面的配水供給和水壓分布來看，方案一也顯得略優(yōu)。

58、基于以上考慮，認(rèn)為第一套方案為較優(yōu)方案，予以選用。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 曲剛. 芻議城市給排水工程發(fā)展的現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息, 2006, 12(24): 77~78.</p><p>　　[2] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. GB50013-20

59、06.</p><p>　　[3] 黃繼軍, 王紅艷. 城市需水量預(yù)測(cè)需注意的幾個(gè)問題[J]. 城市規(guī)劃, 2004, 28(5): 80~82.</p><p>　　[4] 上海市政工程設(shè)計(jì)研究院主編. 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三冊(cè))[M]. 第二版. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2000: 7~101.</p><p>　　[5] 張建華. 城市給水工程自動(dòng)化系統(tǒng)

60、設(shè)計(jì)[J]. 山西建筑, 2002, 28(5): 67~68.</p><p>　　[6] 佟朝陽. 淺談我國給水工藝的常規(guī)處理[J]. 中國科技信息, 2005, 10(6):126~127.</p><p>　　[7] 嚴(yán)煦世,范瑾初主編. 給水工程(第四版)[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1995: 24~385.</p><p>　　[8] 張兵.

61、 我國城市給水工程的狀況和問題[J]. 山西建筑, 2001, 27(5): 127~128.</p><p>　　[9] 李大軍. 淺談城市給水管網(wǎng)水質(zhì)安全的影響因素及預(yù)防措施[J]. 經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息, 2007, 11(19): 135~136.</p><p>　　[10] 苗秀榮. 城市給水管網(wǎng)的優(yōu)化布置[J]. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì), 2005, 15(5): 178~180.&

62、lt;/p><p>　　[11] 曹小練. 淺談室外給排水管道工程設(shè)計(jì)[J]. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì), 2007, 12(16): 255~256.</p><p>　　[12] 嚴(yán)煦世, 趙洪賓. 給水管網(wǎng)理論與計(jì)算[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1986. 18~40.</p><p>　　[13] 李仕友, 謝水波, 等. 小城鎮(zhèn)供水工程規(guī)劃中的幾個(gè)問題[J

63、]. 中國農(nóng)村水利水電, 2006, 17(4): 3~5.</p><p>　　[14] 劉同宦, 郝瑞霞, 等. 管網(wǎng)水力計(jì)算及其在給水工程中的應(yīng)用[J]. 東北水利水電, 2004, 22(8): 4~5.</p><p>　　[15] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]. GB50016-2006.</p><p>　　[16] Uri Sha

64、mir. Optimization in water distibution systems engineering[J]. Mathematical Programming Study, 1979. 11: 65~84.</p><p>　　[17] Milan Cisty. Hybrid genetic algorithm and linear programming method for least-cos

65、t design of water distribution systems[J]. Water Resour Manage, 2010. 24: 1~24.</p><p>　　[18] 鐘淳昌. 華東地區(qū)給水發(fā)展概況[J]. 給水排水動(dòng)態(tài), 2005, 23(1): 19~20.</p><p>　　[19] 張斌. 我國城市給水發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)[J]. 今日科苑, 2007, 11(1

66、2): 16~17.</p><p>　　[20] 上海市政工程設(shè)計(jì)研究院主編. 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第十冊(cè))[M]. 第二版. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 2000. 147~254.</p><p>　　[21] 司徒明輝. 給水工程中節(jié)水技術(shù)的實(shí)施[J]. 科技資訊, 2006, 13(10): 238~239.</p><p>　　[22] 王佐潔. 長距離輸