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1、给排水管网工程课程设计计算说明书学院：项目：广东A城给水管网设计系部：环境工程与土木工程系指导老师：专业：班级：姓名：学号：日期：2011年12月26日目录1.给排水管网工程课程设计21最高日设计用水量计算：21.2工业企业生产用水量Q4：31.3市政用水量Q5：31.4未预见水量及管漏失水量计算：41.5最高日最高时设计用水量51.6消防用水量52沿线流量和节点流量计算5221配水干管计算长度：6223沿线流量：63清水池容积计算84.管网平差1141最高用水时管网平差：114.2消防时网管核算：134.3事故时管网核算：15广东环境保护工程职业学院1.给排水管网工程课程设计1最高日设计用水
2、量计算：1.1生活用水量计算：1.1.1综合生活用水量Q1计算： = 式中 设计期限内规划人口数，cap， 设计期限内采用的最高日居民生活用水定额， 所以居民综合用水量定额采用：230(L/capd)6Q1=67000*230(L/capd)/1000=15410m3/d1.1.2工业企业职工生活用水量Q2：职工生活用水量标准采用：高温车间为35L/（人班）；一般车间为25L/（人班） 式中 工业企业车间的每日工作班次 分别为相应车间一般及高温车间最大班的职工人数，cap； 分别为相应车间职工的生活用水定额，/（cap.班） 所以 Q2=3(8000/3*35+6000/3*25)/1000=
3、430m3/d1.1.3工业企业职工淋浴用水量Q3：职工淋浴用水量标准采用：高温车间为60L/（人班）；一般车间为40L/（人班） 式中 分别为相应车间一般及高温车间每班职工沐浴人数，cap； 分别为相应车间职工的沐浴用水定额，/（cap.班），. 所以Q3=（8000*100%*60+6000*60%*40）/1000=624m3/d1.2工业企业生产用水量Q4： = 15000 式中 同时开工的各类工业企业生产用水量之和，。1.3市政用水量Q5：浇洒道路用水定额采用1.5，每天浇洒3次，绿化用水定额采用2.0，每天浇洒2次。 式中 最高日浇洒道路和绿化的次数； 分别为最高日内浇洒道路和绿化
4、的面积，； 分别为浇洒道路和绿化的用水定额，和 所以Q5=（2*150000*2.0+3*170000*1.5）/1000=600+765=1365m3/d1.4未预见水量及管漏失水量计算：未预见用水量和管网漏失水量计算按上述各项用水量之和的20%计算，则： =0.2*(15410+430+624+15000+1365)=6565.8m3/d最高日设计用水量计算：=1.2*(15410+430+624+15000+1365)=39394.8m3/d1.5最高日最高时设计用水量 =647.46（L/s）1.6消防用水量消防贮备水量W2，按2h室外消防用水量计算,该地区规化年限内的人口为6.7万，
5、参照国家现行建筑设计防火规范，确定消防用水量为35L/s，同时发生火灾次数为2次，工厂村人口为1万，则消防总流量为: 式中 同时发生火灾次数； 一次灭火用水定额，。 所以 2沿线流量和节点流量计算管网定线取决于城市平面布置，供水区地形，水源和调节水池位置，街区和大工业集中用水等。考虑城市近，远期发展，管网布置成环状网。该城市给水管网的主要供水方向拟定为自西向东供水。为满足用户供水要求其定线满足：干管的间距一般采用500800m，两干管的连接间距为8001000m。允许有个别管段不符合上叙规则。其管网布置图见附图一。干管均匀分配，故按长度流量法来计算沿线流量和节点流量。221配水干管计算长度：二
6、泵站1为输水管，不参与配水，其计算长度为零。管段12，23，34，45，16,611,1112,1213,1314，1415,510，1015为单侧配水，其计算长度按实际长度的一半计入。 其余均为双侧配水管段，均按实际长度计入。 则：L=12881.95m222配水干管流量：最高时总水量为Q=2330.859m3/h=647.460833L/s大用户用水量包括：工业区用水量：Q工=（430+624+15000）m3/d=16024m3/d=185.462963L/s工厂村用水量：Q村=230*10000/1000=2300m3/d=26.6204L/s =（647.460833-185.46-
7、26.6204）/12881.95m=435.380433/12881.95=0.033797711L/(sm)223沿线流量：管段1-2的沿线流量为=0.03379x319.45=10.79L/s各管段沿线流量见下表：各管段的沿线流量计算管段编号管段长度/m管段计算长度/m比流量/L/(sm)沿线流量/L/s1-2638.9319.450.0337910.792-3638.9319.4510.793-41066.1533.0518.014-5787.6393.813.311-6800.040013.526-7653.3653.322.087-8655.065522.138-9782.8782
8、.826.459-10913.091330.856-11741.7370.8512.5311-12573.5286.759.6912-13715.5357.7512.0913-14699.2349.611.8114-15745.5372.7512.602-71085.81085.836.693-81208.91208.940.854-91061.61061.635.875-101152.2576.119.477-12567.5567.519.188-13553.7553.718.719-14865.4865.429.2410-15510.8255.48.63合计12881.950.033794
9、35.28224节点流量计算：=0.5（10.79+27.56）=12.16（L/s）各节点的流量计算如下表：各管段节点流量计算节点连接管段节点流量集中流量节点总流量11-2，1-612.16 12.16 21-2，2-3，2-729.14 29.14 32-3，3-4，3-834.83 34.83 43-4，4-5，4-933.59 33.59 54-5，5-1016.39 16.39 61-6,6-7,6-1124.06 24.06 72-7，6-7，7-8，7-1231.69 31.69 83-8，7-8，8-9，8-1354.07 54.07 94-9，8-9，9-10，9-1461.
10、21 61.21 105-10，9-10，10-1529.47 185.46+26.62=212.08241.55 116-11，10-11，11-1211.11 11.11 127-12，11-12，12-1320.48 20.48 138-13，12-13，13-1421.31 21.31 149-14，13-14，14-1526.83 26.83 1510-15，14-1510.61 10.61 合计416.94629.023清水池容积计算 31一二级泵站共水曲线，如下表：城市用水量曲线3.2当管网中不设水塔时，清水池调节容积计算见下表中第7.8列，Q1为第（2）项，Q2为第（4）项，第
11、7列为调节流量Q1-Q2，第8列为调节流量累计值（Q1-Q2），其最大值为10.40，最小值为-4.06，则清水池调节容积为：10.40-（-4.06）=14.46（%）清水池调节容积计算表小时一级泵站(%)二级泵站供水量（%）清水池调节容积计算（%）(1)（2）（4）（2）-（4）014.171.922.252.25124.171.702.474.72234.161.772.397.11344.172.451.728.83454.172.871.3010.13564.163.958.930.21674.174.110.0610.40784.174.81-0.649.76894.165.92-
12、1.768.009104.175.47-1.306.7010114.175.40-1.235.4711124.165.66-1.503.9712134.175.08-0.913.0613144.174.81-0.642.4214154.164.62-0.461.9615164.175.24-1.070.8916174.175.57-1.40-0.5117184.165.63-1.47-1.9818194.175.28-1.11-3.0919204.175.14-0.97-4.0620214.164.110.05-4.0121224.173.650.52-3.4922234.172.831.34
13、-2.0523244.162.012.150.00累计100.0100.0调节容积=14.46清水池容积设计：清水池中除了贮存调节用水量以外，还存放消防用水量和给水处理系统生产自用水量，因此清水池设计有效容积为：W=W1+W2+W3+W4(m3)清水池调节容积W1:W1=k1XQd=14.46%*39394.8=5696.488（m3）消防贮备水量W2，按2h室外消防用水量计算,该地区规化年限内的人口为6.7万，参照国家现行建筑设计防火规范，确定消防用水量为35L/s，同时发生火灾次数为2次，工厂村人口为1万，则消防总流量为: 式中 同时发生火灾次数； 一次灭火用水定额，。 所以 W2=Qx*
14、3.6*2=576（m3）给水处理系统生产自用水量W3，取最高日用水量的5%,则W3=5%*Qd=0.05*39394.8=1969.74（m3）清水池的安全贮备水量W4，可以按以上三个容积和的计算：故清水池的有效容积为W=（1+）（W1+W2+W3） =（1+）（5696.488+576+1969.74） =9697.44（m3）考虑部分安全调节容积，取清水池有效容积为10000m3; 采用两座钢筋混泥土水池，每座池的有效容积为5000m3.4.管网平差41最高用水时管网平差：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。 利用管网平差软件进行平差。
15、其计算结果如下：节点数据：编号地面标高已知水压已知流量节点水压自由水头节点流量159.8012.16100.9641.1612.16259.8029.14100.3340.5329.14359.8034.8399.2939.4934.83459.8033.5997.537.733.59559.7016.3996.2636.5616.39661.80-623.4103.8642.06-623.4762.1031.69101.2539.1531.69862.2054.0798.9536.7554.07961.7061.2195.633.9061.211062.10241.5593.2131.112
16、41.551162.9011.11103.6840.7811.111262.1020.48102.2540.1520.481362.3021.31101.4139.1121.311462.2026.8399.8937.6926.831562.9010.6194.932.0010.611662.1090.4220990.4228.32209管段数据：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)环号= 1闭合差= .0081 400 500 .90 177.27 2.24 .90 .00512 319 500 .84 165.11 1.
17、96 .63 .00383 1085 100 .18 1.38 .96 1.04 .75384 653 500 1.32 -259.24 3.91 -2.55 .0099环号= 2闭合差= .0101 1085 100 .18 -1.38 .96 -1.04 .75382 319 450 .84 133.75 2.25 .72 .00543 1208 200 .47 14.87 2.26 2.73 .18374 655 500 1.18 -230.81 3.66 -2.40 .0104环号= 3闭合差= .0031 1208 200 .47 -14.87 2.26 -2.73 .18372 5
18、33 350 .87 84.05 3.35 1.79 .02123 1061 200 .61 19.15 3.58 3.80 .19834 782 500 1.17 -230.29 3.64 -2.85 .0124环号= 4闭合差= .0011 1061 200 .61 -19.15 3.58 -3.80 .19832 393 250 .64 31.31 2.91 1.14 .03653 576 150 .84 14.92 9.46 5.45 .36524 913 500 1.07 -209.62 3.06 -2.79 .0133环号= 5闭合差= .0061 370 500 .95 -186
19、.88 2.47 -.91 .00492 653 500 1.32 259.24 3.91 2.55 .00993 567 100 .25 -1.96 1.77 -1.01 .51334 286 500 .90 -175.77 2.20 -.63 .0036环号= 6闭合差= .0061 567 100 .25 1.96 1.77 1.01 .51332 655 500 1.18 230.81 3.66 2.40 .01043 553 250 .79 -38.60 4.27 -2.36 .06124 357 450 .96 -153.33 2.90 -1.04 .0068环号= 7闭合差= .
20、0011 553 250 .79 38.60 4.27 2.36 .06122 782 500 1.17 230.29 3.64 2.85 .01243 865 200 .68 -21.39 4.38 -3.79 .17714 349 350 .97 -93.42 4.07 -1.42 .0152环号= 8闭合差= .0011 865 200 .68 21.39 4.38 3.79 .17712 913 500 1.07 209.62 3.06 2.79 .01333 255 250 .70 -34.60 3.49 -.89 .02574 372 200 1.44 -45.21 15.29 -
21、5.69 .1258从计算结果可知，除控制点外的其他节点的自由水头都大于325m,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1/2623.5=311.75 Ls选定管径600mm从节点数据表中可知，所需二级泵站最低供水水压标高为103.86m，假设清水池的地面标高为61.5m，另加05m的安全储水量，二泵站内、吸、压水管路的水头损失总共取30 m.所以水泵总需扬程为： H=103.86一(61.5+0.5)+3.0=44.86m其平差结果见下图：4.2消防时网管核算：该城镇同一时间火灾次数为两次，一次灭火用水量为35Ls。从安全和经济角
22、度来考虑，失火点一个放在控制点5另一个放在靠近工业区的节点15工业区失火点为节点10，消防时除节点5，15，10附加35Ls的消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。 消防时管网所需总流量623.4+90=713.4Ls。 其核算结果如下：节点数据：编号地面标高已知水压已知流量节点水压自由水头节点流量159.8012.16 99.0639.2612.16 259.8029.14 98.1138.3129.14 359.8034.83 97.1337.3334.83 459.8033.59 94.1234.3233.59 559.7051.39 92.9733.2751.39 661.80-7
23、13.4 102.3940.59-713.4 762.1031.69 99.937.8031.69 862.2054.07 97.4835.2854.07 961.7061.21 94.1632.4661.21 1062.10261.55 91.2529.15261.55 1162.9011.11 102.1939.2911.11 1262.1020.48 100.3938.2920.48 1362.3021.31 99.3737.0721.31 1462.2026.83 96.7534.5526.83 1562.9035.61 94.932.0035.61 1662.1087.4923787
24、.4925.39237从表格中可以看出，管风各节点的实际自由水压都满足H10mH2O(98kPa).符合消防要求。管段数据: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)环号= 1闭合差= .0011 400 500 1.12 219.11 3.32 1.33 .00612 319 500 1.05 206.11 2.96 .95 .00463 1085 300 .26 18.25 .45 .49 .02694 653 500 1.37 -269.60 4.23 -2.76 .0102环号= 2闭合差= .0061 1085 300
25、.26 -18.25 .45 -.49 .02692 319 450 .99 158.22 3.07 .98 .00623 1208 200 .40 12.62 1.68 2.03 .16104 655 500 1.31 -256.88 3.84 -2.52 .0098环号= 3闭合差= .0081 1208 200 .40 -12.62 1.68 -2.03 .16102 533 350 1.16 111.29 5.65 3.01 .02703 1061 200 .41 12.88 1.74 1.85 .14384 782 500 1.27 -248.95 3.61 -2.82 .0113环
26、号= 4闭合差= .0051 1061 200 .41 -12.88 1.74 -1.85 .14382 393 250 .61 29.82 2.66 1.05 .03513 576 150 .73 12.82 7.16 4.12 .32144 913 500 1.17 -229.69 3.63 -3.31 .0144环号= 5闭合差= -.0031 370 500 1.14 -224.30 3.47 -1.28 .00572 653 500 1.37 269.60 4.23 2.76 .01023 567 100 .18 -1.44 1.04 -.59 .40704 286 500 1.08
27、 -212.30 3.13 -.90 .0042环号= 6闭合差= -.0041 567 100 .18 1.44 1.04 .59 .40702 655 500 1.31 256.88 3.84 2.52 .00983 553 250 .68 -33.13 3.23 -1.78 .05384 357 450 1.20 -190.89 3.71 -1.32 .0069环号= 7闭合差= .0001 553 250 .68 33.13 3.23 1.78 .05382 782 500 1.27 248.95 3.61 2.82 .01133 865 250 .58 -28.28 2.42 -2.
28、09 .07394 349 350 1.42 -136.76 7.21 -2.52 .0184环号= 8闭合差= .0001 865 250 .58 28.28 2.42 2.09 .07392 913 500 1.17 229.69 3.63 3.31 .01443 255 200 1.13 -35.48 11.18 -2.85 .08034 372 300 1.15 -81.48 6.86 -2.55 .0313从上表中可以看出，管段的流速最大为142ms，最小为026ms,水头损失最大也只有4.12m。基本能满足消防要求。而消防时水压，由节点数据计算表可知所需二级泵站最低供水水压标高为1
29、02.39m，清水池最低设计水位标高等于池底标高61.50m加安全出水量水深0.5m，二级泵站内、吸、压水管路的水头损失也取3.0m。则所需二级泵站总扬程为 H=102.39一(61.50+0.5)+3.0=43.79mHp=44.68m所以水泵水压满足消防要求。 其平差结果见下图：4.3事故时管网核算： 设16管段损坏需关闭检修，按事故时流量降落比R=70及及设计水压进行核算。 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， 其核算结果如下：节点数据：编号地面标高已知水压已知流量节点水压自由水头节点流量159.808.51292.3432.548.512259.8020.3
30、9894.0934.2920.398359.8024.38193.2233.4224.381459.8023.51392.5732.7723.513559.7011.47391.4931.7911.473661.80-436.38104.5742.77-436.38762.1022.18397.7635.6622.183862.2037.84996.0633.8637.849961.7042.84794.0132.3142.8471062.10169.08591.1129.01169.0851162.907.77799.4336.537.7771262.1014.33698.1736.0714
31、.3361362.3014.91797.5835.2814.9171462.2018.78196.2134.0118.7811562.907.42794.932.007.4271662.1087.81194.587.8125.71194.51管段数据：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) 环号= 1闭合差= .0021 1085 300 1.11 78.57 6.40 6.95 .08842 319 300 .70 49.66 2.74 .87 .01763 1208 200 .73 -22.95 4.98 -6.02 .2
32、6234 655 500 1.01 -198.04 2.75 -1.80 .0091环号= 2闭合差= .0031 1208 200 .73 22.95 4.98 6.02 .26232 533 350 .50 48.23 1.21 .65 .01343 1061 200 .72 -22.54 4.82 -5.12 .22704 782 500 .84 -165.83 1.98 -1.55 .0093环号= 3闭合差= .0021 1061 200 .72 22.54 4.82 5.12 .22702 393 300 .67 47.26 2.50 .98 .02083 576 300 .96
33、-67.66 4.85 -2.79 .04134 913 400 1.00 -125.69 3.62 -3.30 .0263环号= 4闭合差= .0091 370 500 .79 -155.40 1.76 -.65 .00422 653 600 1.05 297.60 2.35 1.53 .00523 567 100 .15 -1.19 .74 -.42 .35234 286 500 .75 -147.63 1.60 -.46 .0031环号= 5闭合差= .0101 567 100 .15 1.19 .74 .42 .35232 655 500 1.01 198.04 2.75 1.80 .00913 553 250 .60 -29.30 2.58