管网课设.docx
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管网课设
目录
前言………………………………………………………………3
一设计任务…………………………………………………………3
二设计要求…………………………………………………………3
三设计原始资料………………………………………………………3
1.城市地理资料…………………………………………………3
2.自然资料………………………………………………………3
3.工程资料………………………………………………………4
第一章给水管网设计用水量算
1.1管网设计用水量算…………………………………………………6
1.1.1最高日设计用水量算…………………………………………6
1.1.2最高日用水量算……………………………………………7
1.2清水池和高位水池调节容积的计算………………………………10
第二章管定线与方案设计
2.1给水管网定线…………………………………………………11
2.2给水管网水力算…………………………………………………11
2.2.1集中流量计算………………………………………………11
2.2.2沿线流量计算………………………………………………12
2.2.3最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算………………13
2.2.4管段流量初分配……………………………………………14
2.2.5管段设计直径计算…………………………………………14
2.3节点地面标高……………………………………………………16
2.4管网平差………………………………………………………16
2.5管网平差校核…………………………………………………18
2.5.1二级泵站总扬程设计…………………………………………18
2.5.2水塔高度设计………………………………………………19
2.5.3消防工况设计………………………………………………19
2.5.4水塔转输工况校核…………………………………………22
2.5.5事故工况校核………………………………………………24
第三章其他说明
1.管道材料说明……………………………………………………27
主要参考资料………………………………………………………27
前言
一设计任务
陕西省安康市给水管网工程设计。
二设计要求
1．设计方案合理，安全可靠，运行管理方便；
2．设计说明书完整，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。
三设计原始资料
1.城市地理资料
该城市位于陕西省南部地区，汉江中游，黄洋河从城中穿过汇入汉江，将城市分为河南和河北两个行政区。
河南区:
规划人口数10万人,房屋平均层数4层;
河北区:
规划人口数18万人,房屋平均层数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508.43米;
（2）降水:
年平均降水量为816.5㎜;
（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:
东北风;
（5）地震烈度:
6级;
（6）水文资料:
在黄洋河汇流处汉江上游1㎞处设有一座水文站,历史最高洪水位高程510.55米;98%保证率的枯水位高程504.25米,常水位高程507.62米.河面比降:
汉江为2.8‰,黄洋河为5.5‰.汉江多年平均流量为854.5m
/s,流速1.8~3.2m/s,汉江水质满足地表水Ⅱ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,用水量情况如下表1所示:
附表1工业企业用水情况汇总表
序号
名称
用水量（m3/d）
用水时间
备注
1
钢铁厂
4200
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
3500
全天均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
3
车辆厂
2600
8～24h均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
4
制药厂
1600
8～16h均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
5
针织厂
800
8～16h均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
6
啤酒厂
2500
全天均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
7
食品厂
950
8～24h均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
8
肉联厂
630
8～16h均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
9
火车站
750
全天均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
（m3/d）
（2）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附表2所示:
附表2城市综合生活用水情况表
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（%）
0:
00～1:
00
1.82
8:
00～9:
00
5.92
16:
00～17:
00
5.57
1:
00～2:
00
1.62
9:
00～10:
00
5.47
17:
00～18:
00
5.63
2:
00～3:
00
1.65
10:
00～11:
00
5.40
18:
00～19:
00
5.28
3:
00～4:
00
2.45
11:
00～12:
00
5.66
19:
00～20:
00
5.14
4:
00～5:
00
2.87
12:
00～13:
00
5.08
20:
00～21:
00
4.11
5:
00～6:
00
3.95
13:
00～14:
00
4.81
21:
00～22:
00
3.65
6:
00～7:
00
4.11
14:
00～15:
00
4.92
22:
00～23:
00
2.83
7:
00～8:
00
4.81
15:
00～16:
00
5.24
23:
00～24:
00
2.01
（3）用水量标准
最高日综合生活用水量定额为（170+3×学号）L/cap·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8~10时和15~17时.
未预见和管网漏失水量取总水量（生活+工业+绿化）的20%.
消防用水量按照相关设计规范计算.
（4）考虑在城市河南区东郊高地上建设一座高位调节水池;
（5）控制点自由水头为28米.
第一章给水管网设计用水量计算
1.1管网设计用水量计算
1.1.1最高日设计用水量计算
城市用水量包括综合生活用水、工业生产用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水、未遇见用水和管网漏失量。
（1）城市最高日综合生活用水量计算
Q
=∑
（m
/d）（1.1.1）
人均用水定额q
=170+3×11=203L/cap·d=0.203（m
/cap·d）;
计算用水人口数N
=N
×ρ（ρ为用水普及率）；
安康市城市最高日综合生活用水量为：
Q
=（100000+180000）×0.203×95%=53998（m
/d）
（2）最高日工业企业生产及生活用水量计算
Q
=∑Q
;（1.1.2）
Q
=4200+3500+2600+1600+800+2500+950+630+750
=17530（m
/d）
（3）浇洒道路和大面积绿化用水量计算
Q
=（Q
+Q
）×3.5%=2503.48（m
/d）（1.1.3）
（4）未预见和管网漏失水量计算
Q
=（Q
+Q
+Q
）×20%=16297.11（m
/d）（1.1.4）
综上所述:
安康市最高日设计用水量为:
Q
=Q
+Q
+Q
+Q
=88837.78（m
/d）（1.1.5）
（5）消防用水量计算
Q
=q
·f
（1.1.6）
该市规划人口数为28万,由《给水排水管网系统》P324页附表3可查的，拟采用一次灭火用水量为55L/s,同一时间的火灾次数为两次,因此利用公式（1.1.6）可得
Q
=55×2=110L/s
1.1.2最高时用水量计算
城市最高日用水量变化情况见下表1-1:
城市最高日小时用水量
时间
小时用水量占最高日用水量百分比（%）
综合生活用水（m3/h）
工业用水（m3/h）
浇洒道路和大面积绿化用水（m3/h）
未预见和管网漏失水量（m3/h）
城市每小时用水量
Ｌ/s
%
0:
00～1:
00
1.82
982.76
456.25
0.00
616.93
571.10
2.31
1:
00～2:
00
1.62
874.77
456.25
0.00
616.93
541.10
2.19
2:
00～3:
00
1.65
890.97
456.25
0.00
616.93
545.60
2.21
3:
00～4:
00
2.45
1322.95
456.25
0.00
616.93
665.59
2.70
4:
00～5:
00
2.87
1549.74
456.25
0.00
616.93
728.59
2.95
5:
00～6:
00
3.95
2132.92
456.25
0.00
616.93
890.58
3.61
6:
00～7:
00
4.11
2219.32
456.25
0.00
616.93
914.58
3.71
7:
00～8:
00
4.81
2597.30
456.25
0.00
616.93
1019.58
4.13
8:
00～9:
00
5.92
3196.68
1056.87
625.87
616.93
1526.76
6.19
9:
00～10:
00
5.47
2953.69
1056.87
625.87
616.93
1459.27
5.91
10:
00～11:
00
5.40
2915.89
1056.87
0.00
616.93
1274.91
5.17
11:
00～12:
00
5.66
3056.29
1056.87
0.00
616.93
1313.91
5.32
12:
00～13:
00
5.08
2743.10
1056.87
0.00
616.93
1226.92
4.97
13:
00～14:
00
4.81
2597.30
1056.87
0.00
616.93
1186.42
4.81
14:
00～15:
00
4.92
2656.70
1056.87
0.00
616.93
1202.92
4.87
15:
00～16:
00
5.24
2829.50
1056.87
625.87
616.93
1424.77
5.77
16:
00～17:
00
5.57
3007.69
678.13
625.87
616.93
1369.06
5.55
17:
00～18:
00
5.63
3040.09
678.13
0.00
616.93
1204.21
4.88
18:
00～19:
00
5.28
2851.09
678.13
0.00
616.93
1151.71
4.67
19:
00～20:
00
5.14
2775.50
678.13
0.00
616.93
1130.71
4.58
20:
00～21:
00
4.11
2219.32
678.13
0.00
616.93
976.22
3.96
21:
00～22:
00
3.65
1970.93
678.13
0.00
616.93
907.22
3.68
22:
00～23:
00
2.83
1528.14
678.13
0.00
616.93
784.22
3.18
23:
00～24:
00
2.01
1085.36
678.13
0.00
616.93
661.23
2.68
∑
100.00
53998.00
17530.00
2503.48
14806.30
24677.16
100.00
上表中可知，用水高峰为8:
00～9:
00，即用水最大时用水量为1526.76L/s。
根据表1-1绘制最高日水量变化曲线，如“图1”。
图1安康市用水量变化曲线
根据变化曲线图进行二泵站的供水分级，以平均值作为分级界限，平均值上下自成一级，则：
一级时间段为20:
00～8:
00，加压泵站供水量Q=767.13L/s，二级为8:
00～20:
00，加压泵站供水量Q=1289.30L/s；各级的供水量占最高日用水量的百分比分别为3.11%、5.22%。
1.2清水池和高位水池调节容积的计算
清水池和高位水池调节容积的计算详见表1-2
一泵站全日平均供水，加压泵站分两级供水；表中清水池和水塔两列的正号表示进水，负号表示放水。
考虑在东部高地设水塔，这样一方面可以减小清水池的容积，另一方面可以明显减轻二泵站的运行工作量。
由表1-2可知：
清水池调节容积为88837.78×12.68%=11264.63m
高位水池调节容积为88837.78×3.83%÷3.6=945.14m
最高时水塔输水管流量=88837.78m3×0.97%÷3.6=239.37L/s
水塔最大转输流量=88837.7897782.66m3×0.92%÷3.6=227.03L/s
考虑清水池中需存放消防用水与水厂自用水量，以及水塔中需储存的消防水量，由于缺乏资料，清水池的有效容积按照最高日用水量的20%设计，水塔容积按照最高日用水量的6%设计。
清水池容积=88837.78×20%=17767.57m
水塔容积=88837.78×6%=5330.27m
清水池与水塔调节容积计算表
时间
给水处理供水量（%）
供水泵站供水量（%）
清水池调节容积计算（%）
水塔调节容积计算（%）
设置水塔
不设水塔
设置水塔
不设水塔
（1）
（2）
（3）
（4）
（2）-（3）
∑
（2）-（4）
∑
（3）-（4）
∑
0:
00～1:
00
4.17
3.11
2.31
1.06
1.06
1.87
1.87
0.80
0.80
1:
00～2:
00
4.17
3.11
2.19
1.06
2.12
2.00
3.87
0.92
1.72
2:
00～3:
00
4.16
3.11
2.21
1.05
3.17
1.97
5.83
0.90
2.62
3:
00～4:
00
4.17
3.11
2.70
1.06
4.23
1.48
7.31
0.41
3.03
4:
00～5:
00
4.17
3.11
2.95
1.06
5.29
1.21
8.52
0.16
3.19
5:
00～6:
00
4.16
3.11
3.61
1.05
6.34
0.53
9.05
-0.50
2.69
6:
00～7:
00
4.17
3.11
3.71
1.06
7.4
0.44
9.49
-0.60
2.09
7:
00～8:
00
4.17
3.11
4.14
1.06
8.46
0.00
9.49
-1.03
1.06
8:
00～9:
00
4.16
5.22
6.19
-1.06
7.4
-2.03
7.46
-0.97
0.09
9:
00～10:
00
4.17
5.23
5.91
-1.06
6.34
-1.73
5.72
-0.68
-0.59
10:
00～11:
00
4.17
5.22
5.17
-1.05
5.29
-0.99
4.74
0.05
-0.54
11:
00～12:
00
4.16
5.22
5.32
-1.06
4.23
-1.12
3.62
-0.10
-0.64
12:
00～13:
00
4.17
5.22
4.97
-1.05
3.18
-0.82
2.79
0.25
-0.39
13:
00～14:
00
4.17
5.22
4.81
-1.05
2.13
-0.62
2.18
0.41
0.02
14:
00～15:
00
4.16
5.23
4.87
-1.07
1.06
-0.70
1.48
0.36
0.38
15:
00～16:
00
4.17
5.22
5.77
-1.05
0.01
-1.59
-0.11
-0.55
-0.17
16:
00～17:
00
4.17
5.22
5.55
-1.05
-1.04
-1.41
-1.52
-0.33
-0.50
17:
00～18:
00
4.16
5.22
4.88
-1.06
-2.10
-0.78
-2.30
0.34
-0.17
18:
00～19:
00
4.17
5.23
4.67
-1.06
-3.16
-0.49
-2.79
0.56
0.39
19:
00～20:
00
4.17
5.23
4.58
-1.06
-4.22
-0.43
-3.23
0.65
1.04
20:
00～21:
00
4.16
3.11
3.96
1.05
-3.17
0.20
-3.02
-0.85
0.20
21:
00～22:
00
4.17
3.11
3.68
1.06
-2.11
0.50
-2.53
-0.57
-0.37
22:
00～23:
00
4.17
3.11
3.18
1.06
-1.05
1.01
-1.51
-0.07
-0.43
23:
00～24:
00
4.16
3.11
2.68
1.05
0
1.51
0.00
0.43
0.00
∑
100
100
100.00
调节容积=12.68
调节容积=12.70
调节容积=3.83
第二章管道定线与方案设计
2.1给水管网定线
1.干管延伸方向与二泵站输水到水池,水塔,大用户的水流方向基一致;
2.循水流方向以最短的距离布置一条或数条干管,干管位置应从用水量较大的街区通过;
3.干管与干管之间的连接管使管网形成了环状网,连接管的作用在于局部管线损坏时,可以通过它重新分配流量从而缩小断水的范围,提高供水管网的可靠性;
4.为保证安全供水,采用两条输水管进行双线输水.
注:
给水管网具体定线见总平面图。
2.2给水管网水力计算
2.2.1集中流量计算
名称
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
节点
（12）
（6）
（11）
（2）
（6）
（18）
（20）
（19）
（8）
集中流量（L/S）
48.61
40.51
45.14
55.56
27.78
28.94
16.49
21.88
8.68
集中流量主要从管网中一点取水,且用水流量较大的用户、工业企业、大型公共建筑等用水均可作为集中流量考虑,根据附表1计算集中流量结果如下表2-1:
表2-1集中流量一览表
∑q
=293.59（L/s）
2.2.2沿线流量计算
1.各管段长度及配水长度
管段编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
管段长度（m）
990
520
770
360
330
820
730
770
700
500
配水长度（m）
0
260
770
360
330
410
730
770
700
250
管段编号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
管段长度（m）
500
500
380
270
573
1060
1060
770
308
762
配水长度（m）
500
500
380
0
0
395
460
770
308
762
管段编号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
/
管段长度（m）
374
440
440
440
440
770
1070
940
566
/
配水长度（m）
187
440
440
440
220
770
1070
940
566
/
∑L
=13728m
2.比流量计算
q
=（Q
-∑q
）/∑L
（2.1.1）
由此q
=（1526.76-293.59）÷13728=0.0898（L/s）
2.2.3最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算
管段及节点流量分配
管段或节点编号
管段配水长度（m）
管段沿线流量（L/s）
节点设计流量计算（L/s）
集中流量
沿线流量
供水流量
节点流量
1
0
0.00
0.00
1287.51
-1287.51
2
260
23.36
55.56
30.09
85.65
3
770
69.17
86.46
86.46
4
360
32.34
73.21
73.21
5
330
29.64
51.65
51.65
6
410
36.83
68.29
26.05
94.34
7
730
65.58
51.20
51.20
8
770
69.17
8.68
49.85
58.53
9
700
62.88
74.11
74.11
10
250
22.46
88.48
88.48
11
500
44.91
45.14
42.67
87.81
12
500
44.91
48.61
0.00
48.
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