给水管网课程设计论文.docx

1、给水管网课程设计论文一、 设计目的 本课程设计是学生在学完给水排水管网系统后所进行的实践性教学环节，其目的是培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力。二、 设计基本要求 1.计算说明书完设计方案合理，安全可靠，运行管理方便。 2.计算说明书整，计算正确，条理清楚，编排合理，语言规范、简练，书写工整，装订整齐。 3.图纸应能准确表达设计意图，图面布置合理，图面整洁、规范，线条清晰，符合制图标准，并用工程字注文。 4.独立思考，遵守纪律，按时作息，独立完成三、设计任务 陕西省周至县给水管网工程初步设计四、设计基础资料1.城市地理资料 该县位于陕西省西部地区，距西安市区68公里，是关中平原著名的大县

2、；域内西南高，东北低，山区76.4%地区，沙河从城中穿过，将城市分为河东和河西两个部分。 河东区：规划人口数5万人，房屋平均层数为4层; 河西区：规划人口数30万人，房屋平均层数为5层;2.自然资料（1） 地质：该城市土壤种类为黏质土，地下水位线高程为 426 米。 （2） 降水：年平均降水量为816.5mm。 （3） 气温：年平均19.2，最热月平均33.5，最冷月平均 5.8。 （4） 常年主导风向：西北风。 （5） 地震烈度：6级。 （6） 水文资料：在沙河上游 1km 处设有一座水文站，历史最高洪水位高程430.2米；98保证率的枯水位高程426.24米，常水位高程427.43米。河水

3、水质满足地表水 类水质标准。3.工程资料（1）工业企业：具体位置见城市总规划图，用水量情况见下表：表1 工业企业用水情况汇总表序号名称用水量（m/s)用水时间备注1机械厂3200全天均匀使用水质为生活饮用水，水压无特殊要求2化工厂2500全天均匀使用同上3车辆厂2200824h均匀使用同上4制药厂2600816h均匀使用同上5针织厂1000816h均匀使用同上6啤酒厂2000全天均匀使用同上7食品厂1400824h均匀使用同上8肉联厂680816h均匀使用同上9火车站750全天均匀使用同上（3） 最高日城市综合生活用水每小时用水量占最高日用水量的百分比情况如下表所示：表二 城市综合生活用水情况

4、表时间小时用水量占最高日用水量%时间小时用水量占最高日用水量%时间小时用水量占最高日用水量%011.62895.9216175.57121.629105.8717185.63231.6510115.0018195.28342.6511125.6619205.24452.8712135.0020214.01563.9513144.8921223.65674.1114154.9222232.83784.8115165.2423242.01（3）用水量标准最高日综合生活用水量定额为184L/人d,用水普及率为95%。浇洒道路和大面积绿化用水量取总用水量（生活+工业）的3.5%，用水时间为每天810时

5、和1517时。未预见和管网漏失水量取总用水量（生活+工业+绿化）的20%。消防用水量按照相关设计规范计算。（4）考虑在城市西南高地上建设一座高位调节水池。（5）控制点自由水头为28米。五、设计方案和管道定线5.1设计用水量计算（1）城市最高日综合生活用水量： =64400(m/d)由于该城市的用水普及率为95%，则：=95%=95%64400=61180(m/d)（2）工业生产用水量：=B2i（1-fi）=16330 (m/d)（3）浇洒道路和大面积绿化用水：=（+）3.5%=（61180+16330）3.5%=2712.85 (m/d)（4）未预见水量和管网漏失水量：=（+）20%=（611

6、80+16330+2712.85）20%=16044.57(m/d)（5）消防用水量：城市规划总人口数为35万，查附表3知消防用水定额为65 (L/s),同时火灾次数为2，则消防用水量为：=265=130 (m/d)（6）最高日设计用水量：=+=61180+16330+2712.85+16044.57=96267.42(m/d)取96500(m/d)5.2水量调节计算时间综合生活用水量(m/h)工业企业用水量(m/h)绿化(m/h)未预见和漏失(m/h)城市每小时用水量(m/h)%01时991.116352.09 0678.2152021.42 2.09 12时991.116352.09 06

7、78.2152021.42 2.09 23时1009.47352.09 0678.2152039.78 2.11 34时1621.27352.09 0678.2152651.58 2.75 45时1755.866352.09 0678.2152786.17 2.89 56时2416.61352.09 0678.2153446.92 3.57 67时2514.498352.09 0678.2153544.80 3.67 78时2942.758352.09 0678.2153973.06 4.12 89时3621.8561112.08 678.21678.2156090.36 6.31 910时3

8、591.2661112.08 678.21678.2156059.77 6.28 1011时30591112.08 0678.2154849.30 5.03 1112时3462.7881112.08 0678.2155253.08 5.44 1213时30591112.08 0678.2154849.30 5.03 1314时2991.7021112.08 0678.2154782.00 4.96 1415时3010.0561112.08 0678.2154800.35 4.97 1516时3205.8321112.08 678.21678.2155674.34 5.88 1617时3407.

9、726577.08 678.21678.2155341.23 5.53 1718时3444.434577.08 0678.2154699.73 4.87 1819时3230.304577.08 0678.2154485.60 4.65 1920时3205.832577.08 0678.2154461.13 4.62 2021时2453.318577.08 0678.2153708.61 3.84 2122时2233.07577.08 0678.2153488.37 3.61 2223时1731.394577.08 0678.2152986.69 3.10 2324时1229.718577.08

10、 0678.2152485.01 2.58 累计61180163302712.8416277.1696500100城市综合用水情况表 表4.1城市最高日用水量变化曲线如坐标图所示，可知二级泵站分两级供水，从前一日22点到清晨5点为一级，从5点到22点为另一级，第一级供水量为2.52%，第二级供水量为4.85%由图知，最高日最高时用水量在89时，为，最高日平均时用水量为则用水量时变化系数= = 1.51出于城市供水安全考虑，本设计采用单水源环状管网给水系统，在管网中设置一座供水泵站和一座水塔，以满足城市供水要求。所以，供水泵站设计供水流量为：取1300水塔的设计供水流量为：取390水塔的最大进水

11、流量（56点，及最高转输时）为： 取350清水池与水塔调节容积计算表 表4.2时间给水处理供水量供水泵站供水量清水池调节容积水塔调节容积设置水塔不设水塔百分比百分比01时4.172.522.091.651.650.430.4312时4.172.522.091.653.30.430.8623时4.172.522.111.654.950.411.2734时4.162.522.751.646.59-0.231.0445时4.172.522.891.658.24-0.370.6856时4.174.853.57-0.687.561.281.9667时4.174.853.67-0.686.881.183.

12、1578时4.164.854.12-0.696.190.733.8889时4.174.856.31-0.685.51-1.462.43910时4.164.856.28-0.694.82-1.431.001011时4.174.855.03-0.684.14-0.180.821112时4.164.855.44-0.693.45-0.590.231213时4.174.855.03-0.682.77-0.180.051314时4.174.854.96-0.682.09-0.11-0.041415时4.174.854.97-0.681.41-0.12-0.171516时4.164.855.88-0.69

13、0.72-1.03-1.191617时4.174.855.53-0.680.04-0.68-1.871718时4.164.854.87-0.69-0.65-0.02-1.881819时4.174.854.65-0.68-1.330.20-1.681920时4.164.854.62-0.69-2.020.23-1.452021时4.174.853.84-0.68-2.71.01-0.442122时4.174.853.61-0.68-3.381.240.802223时4.172.523.101.65-1.73-0.580.232324时4.162.522.581.640-0.060.00累计100

14、100.09100调节容积=11.62调节容积=5.765.3设计流量计算布线图如蓝图所示，可得各管段长度和配水长度如下表：各管段与配水长度表表4.3管段编号123456管段长度5909508001480610310配水长度590800400610500310管段编号789101112管段长度2806003508001480610配水长度2805903608001130610管段编号131415161718管段长度28060011601480610730配水长度2803001160920310730管段编号192021222324管段长度730730730730730540配水长度730730

15、730730370540管段编号25262728管段长度410950950950配水长度410950950480最高时集中用水量表表4.4集中用户名钢铁厂化工厂车辆厂制药厂针织厂啤酒厂食品厂肉联厂火车站水量（L/S）40.5145.1455.5627.7828.9416.4922.578.68节点号(6)(9)(5)(13)(7)(14)(20)(21)(4)按管段配水长度进行沿线流量分配，先计算比流量L/(s)：=0.0775最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算表 表4.5编号管段配水长度管段沿线流量节点设计流量计算集中流量沿线流量供水流量节点流量159045.71 51.1376151

16、.13761280061.98 82.130182.30429340030.99 74.7693874.94357461047.26 8.6867.4086776.26286550038.74 71.2827371.45692631024.02 33.7043333.87852728021.69 34.7240.2902475.18443859045.71 28.9443.7768972.89108936027.89 61.9849862.159171080061.98 73.6071673.7813511113087.55 73.2197673.393951261047.26 139.853

17、6140.02781328021.69 114.2848114.4591430023.24 56.561356.7354915116089.88 38.1931.767370.131491692071.28 26.7310226.905211731024.02 27.5058427.680031873056.56 127.3193.36488220.84911973056.56 71.06117.3841188.61822073056.56 66.2464566.420642173056.56 30.6050830.779272273056.56 01300-13002337028.67 03

18、90-3902454041.84 308.91377.616169002541031.77 2695073.61 2795073.61 2848037.19 2948037.19 5.4管段设计流量分配计算：根据城市给水管网图和各节点设计流量计算结果以及流量连续性方程进行管段设计流量初分配，分配结果见图4-1。5.5管段设计管径计算根据管段设计流量初分配结果进行管段设计管径计算，为了提高供水可靠性，管段1采用并行双管,根据经济流速计算出管径后,按邻近原则选取标准管径,计算结果见下表：管段节点编号管段流量（L/s）管径（mm）管内流速（m/s）1443000.0706858342111.6440

19、00.1256637043159.874500.1590431254263.144500.159043125572000.0314159266147.323500.09621127371553500.0962112738231.824500.1590431259204000.12566370410120.114000.12566370411198.144500.1590431251260.813000.07068583413135.344000.12566370414200.079000.63617250215306.389000.636172502165959000.636172502175

20、3.582500.049087384187.143000.0706858341914.673000.0706858342026.712000.03141592621382500.04908738422341.65000.1963495382326.882000.0314159262465.123000.07068583425162.154500.15904312526220.65000.196349538271004000.125663704287158000.5026548162922.82000.031415926管段直径设计公式为：（m）式中 D管段直径，m；q管段设计流量，m/s；A管

21、段过水断面面积，m；v设计流速，m/s。5.6设计工况水力分析为了满足水力分析前提条件,将管段1暂时删除,同时假定节点（7）为控制点,其节点水头等于服务水头,即H18= 461m。采用哈代克洛斯法进行平差，允许闭合差0.1m，使用海曾-威廉公式计算水头损失，Cw=110，计算过程见附表。设计节点数据及设计工况水力分析结果见下表：节点编号地面标高(m）自由水压(m）服务水头1422.524446.52423244473422.124446.14424.224448.25425204456425204457433284618433.224457.29433.524457.510433.224457

22、.211433.324457.312427.524451.513426.520446.514426.520446.515435.524459.5164352445917436.124460.1184342445819431.524455.520428204482143020450设计工况水力分析结果表4.9管段或节点编号管段流量(L/s)管内流速(m/s)管段压降(m)节点水头(m)地面标高(m)自由水压(m)135.580.0706860.76459.53422.524297.510.1256641.95460.294232431480.1590432.01462.24422.1244177

23、.660.1590435.21464.25424.224514.950.0314161.14469.4642520690.740.0962111.07470.642520772.780.0962110.64461433288155.320.1590431.65462.07433.224921.370.1256641.27462.71433.52410119.220.1256642.39464.36433.22411166.810.1590434.64465.63433.3241262.530.0706862.24468.02427.52413160.980.1256641.46472.66426.52014174.430.6361732.04474.9426.52015254.150.6361734.74466.02435.52416581.810.6361732.85467.48435241743.910.0490872.82469.08436.1241815