给水管网设计说明书.docx
《给水管网设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《给水管网设计说明书.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
给水管网设计说明书
延安大学西安创新学院
给水管网课程设计
院系：
延大创新建筑工程系
班级：
给水排水0801班
姓名：
张学强（29号）
指导老师：
辛亚娟
设计说明书
一．原始资料
设计任务为陕西中部A县给水系统。
1.设计年限和规模：
设计年限为2020年，主要服务对象为该城区人口生活和工业生产用水，包括：
居民综合生活用水，工业企业生产、生活用水，市政及消防用水，不考虑农业用水。
2.水文情况：
本县地势较平缓，附近有地表水源，考虑城区发展及供水安全可靠，采用环状网的布置形式，管线遍布整个供水区，保证用户有足够的水量和水压。
3.气象情况：
该地区一年中各种风向出现的频率见远期规划图中的风向玫瑰图，冬季冰冻深度0.5米。
4.用水情况：
城区2011年现状人口13.5万人；人口机械增长率为5‰，设计水平年为2020年。
城区最高建筑物为六层（要求管网干管上最不利点最小服务水头为28.00米）。
消防时最低水压不小于10.00米。
要求供水符合生活饮用水水质标准（无论生活用水和生产用水）。
无特殊要求。
采用统一给水系统。
用水普及率为100%。
综合生活用水逐时变化表
时间
0～1
1～2
2～3
3～4
4～5
5～6
6～7
7～8
8～9
9～10
10～11
11～12
用水量（%）
0.36
0.36
0.35
0.44
2.15
5.42
7.11
7.61
5.87
6.10
5.78
6.04
时间
12～13
13～14
14～15
15～16
16～17
17～18
18～19
19～20
20～21
21～22
22～23
23～24
用水量（%）
5.60
5.12
5.34
5.38
5.28
5.69
7.25
6.11
2.45
2.42
1.20
0.57
二．设计内容
1.给水量定额确定
（1）参照附表1（a）选用的居民综合生活用水定额为240L/cap.d
（2）工企业内工作人员生活用水量根据车间性质决定，一般车间采用每人每班25L，高温车间采用每人每班35L。
（3）浇洒街道用水量定额选用2.5L/m2.d。
浇洒绿地用水量定额为2L/m2.d。
（4）参照附表3该城市同一时间内可能发生火灾2次，一次用水量为45L/S。
2.设计用水量计算
（1）最高日用水量计算
城市最高日用水量包括综合用水、工业用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。
（一）城市综合用水量计算：
设计年限内人口为14.12万人，综合生活用水定额采用240L/cap.d
最高日综合生活用水量Q1：
Q1=qNf
Q1―—城市最高日综合生活用水，m３／d；
q――城市最高日综合用水量定额，Ｌ／（cap.d）；
Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数；
f――城市自来水普及率，采用f=100%
所以最高日综合生活用水为：
Q1=qNf=0.24*141200*100%=33888m3/d=392.22L/s
（二）工业用水量计算
工业生产用水
2000+1000+600=3600m3/d=41.7L/s。
工业生活用水
（600*25+1500*35）+1500*25+1500*25=142.5m3/d=1.65L/s。
工业淋浴用水
600*60*3+450*40*3+400*40*2=194m3/d=2.25L/s。
工业用水量
Q2=3600+142.5+194=3940m3/d=45.6L/s。
（三）浇洒道路和绿化用水计算
道路面积按街区面积的15%算，绿地面积按街区总面积的5%算，街区总面积为4800000
。
浇洒道路用水量按每平方米路面每天2.5L计算，浇洒绿地用水量按每平方米路面每天2L计算
道路面积为：
4800000×15%=720000
;
绿地面积为：
4800000×5%=240000
＝720000×2.5＋240000×2=2280m３/d=26.4L/s
（四）管网漏失水量计算
Q4=（Q1+Q2+Q3）*10%=4010m3/d=46.4L/s。
（五）城市未预见水量计算
Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）*10%=4410m3/d=51.0L/s。
最高日设计流量
Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=45960m3/d=532.6L/s。
（2）城市用水量变化情况表
从城市用水量变化情况表中可以看出，7-8点为用水最高时，最高时用水量为：
Qh=3346.2m3/h=929.5L/s
城市用水量变化情况表
时间
用水量
综合生活用水
工业用水
浇洒道路城市绿化
管网漏失水量
未预见水量
城市每小时用水量
h
%
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
%
0-1
0.36
122
140
27.1
29.8
327.9
0.71
1-2
0.36
122
140
27.1
29.8
327.9
0.71
2-3
0.35
122
140
27.1
29.8
327.9
0.71
3-4
0.44
149
140
29.8
32.8
360.6
0.78
4-5
2.15
729
140
87.8
96.6
1062.4
2.31
5-6
5.42
1837
140
760
220.6
242.6
2669.2
5.80
6-7
7.11
2409
140
250.8
281.6
3095.2
6.73
7-8
7.61
2579
176.6
276.5
304.2
3346.2
7.28
8-9
5.87
1989
176.6
217.6
239.3
2632.4
5.73
9-10
6.10
2067
176.6
225.4
247.8
2726.7
5.93
10-11
5.78
1958
176.6
214.5
236.9
2595.9
5.65
11-12
6.04
2046
176.6
760
245.3
269.7
2967.5
6.45
12-13
5.60
1898
176.6
208.5
229.3
2522.3
5.49
13-14
5.12
1735
176.6
192.2
211.4
2325.1
5.06
14-15
5.34
1810
176.6
199.7
219.5
2415.7
5.25
15-16
5.38
1823
176.6
201.0
221.0
2431.5
5.29
16-17
5.28
1789
176.6
760
219.5
241.5
2656.5
5.78
17-18
5.69
1928
176.6
209.0
232.4
2555.9
5.56
18-19
7.25
2457
176.6
264.3
290.8
3198.6
6.96
19-20
6.11
2070
176.6
225.6
248.1
2730.2
5.94
20-21
2.45
830
176.6
101.6
111.7
1229.8
2.67
21-22
2.42
820
176.6
100.6
110.6
1217.7
2.64
22-23
1.20
407
176.6
59.3
65.3
718.1
1.56
23-24
0.57
193
140
34.2
37.7
413.9
0.90
合计
100
33888
3940
2280
4010
4410
45960
100
（3）消防用水量计算
根据《建筑设计防火规》，该城市消防用水量定额为45L/s。
同时火灾次数为2。
Q=2*45=90L/s
（4）一级泵站工作流量
Q=aQd/T=1.10*45960/24=2106.5m3/h。
调节构筑物：
清水池溶剂和尺寸的确定
二级泵站设计供水线，从5时到20时一组水泵供水，流量为最高日用水量的5.06%，其余时间另一组水泵供水，流量为最高日用水量的2.68%。
清水池调节容积，二级泵站供水情况如下表：
时间
用水量
二级泵站供水%
一级泵站供水%
清水池调节容积（无水塔）%
0-1
0.71
2.68
4.17
-3.46
1-2
0.71
2.68
4.17
-3.46
2-3
0.71
2.68
4.16
-3.45
3-4
0.78
2.68
4.17
-3.39
4-5
2.31
2.67
4.17
-1.86
5-6
5.80
5.06
4.16
1.64
6-7
6.73
5.06
4.17
2.56
7-8
7.28
5.06
4.17
3.11
8-9
5.73
5.06
4.16
1.57
9-10
5.93
5.06
4.17
1.76
10-11
5.65
5.06
4.17
1.48
11-12
6.45
5.06
4.17
2.28
12-13
5.49
5.06
4.17
1.32
13-14
5.06
5.06
4.16
0.90
14-15
5.25
5.06
4.17
1.08
15-16
5.29
5.06
4.16
1.13
16-17
5.78
5.06
4.17
1.61
17-18
5.56
5.06
4.16
1.40
18-19
6.96
5.06
4.17
2.79
19-20
5.94
5.06
4.17
1.77
20-21
2.67
2.67
4.16
-1.49
21-22
2.64
2.68
4.17
-1.53
22-23
1.56
2.68
4.17
-2.61
23-24
0.90
2.68
4.16
-3.26
合计
100
100
100
24.51
因此，清水池调节容积按最高日用水量的24.51%计。
W=W1+W2+W3
W－清水池总容积
；
W1－调节容积；
；
W2－消防储水量
，按2小时火灾延续时间计算；
W3－安全贮量按W1+W2取整后计算
W1+W2=45960*24.51%+0.09*2*3600=11912.80
故W3取11912.80-11000=912.80
因此：
清水池总容积W：
W＝11912.80+912.80=12825
取整数为：
W=12800
设置两个清水池，单池容积为6400
尺寸确定：
L*B*H=40*40*4。
3.给水管网定线
定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。
（1）管网定线应该满足以下原则：
（一）按照城市规划布局布置管网，并考虑给水系统分期建设的可能，远近期相结合。
（二）管网布置必须保证供水的安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小。
尽可能布置成环状，即按主要流向布置几条平行的干管，用连通管连接。
（三）干管一般按规划道路布置，应从两侧用水量较大的街区通过，尽量避免在高级路面下敷设。
（四）管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压。
（五）力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。
另外，定线时要注意：
（一）定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。
干管的间距一般采用500m－800m。
（二）循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。
（三）干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。
（四）干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路。
减小今后检修时的困难。
（五）干管与干管之间的连接管使管网成环状网。
连接管的间距考虑在800－1000m左右。
（六）力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。
输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿线有道路铺设，有利于施工和维护。
城市的输水管和配水管采用铸铁管。
4.管网水力计算
（1）集中用水量
集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量。
最大时集中流量为：
=186.5*1000/3600=51.80L/s。
（2）比流量：
=（929.5-51.80）/14690=0.06L/（s.m）
Qh——为最高日最大时用水量L/s
∑q——为大用户集中流量L/s
∑L——管网总的有效长度m
（3）沿线流量计算
管段
管段长度（m）
沿线流量（L/s）
1-2
630
37.8
2-3
860
51.6
3-4
880
52.8
4-5
540
32.4
6-7
580
34.8
7-8
820
49.2
8-9
930
55.8
10-11
570
34.2
11-12
790
47.4
6-10
580
34.8
12-13
920
55.2
13-14
280
16.8
9-14
280
16.8
14-15
560
33.6
5-15
1000
60.0
4-9
740
44.4
8-12
580
34.8
3-8
800
48.0
7-11
560
33.6
2-7
865
51.9
1-6
925
55.5
合计
14690
（4）节点流量
Qi＝α∑qi 折算系数取α＝０.５
节点
节点流量（L/s）
集中流量（L/s）
节点总流量（L/s）
1
46.65
46.65
2
70.65
70.65
3
76.20
76.20
4
64.80
64.80
5
46.20
46.20
6
62.50
62.50
7
84.75
84.75
8
92.90
92.90
9
58.50
58.50
10
33.50
33.50
11
57.60
57.60
12
68.00
68.00
13
35.00
11.36
46.36
14
33.60
24.71
58.31
15
46.80
10.43
57.23
合计
883.9
45.6
929.5
（5）环状管网流量分配
管段流量的分配，应该按照最短线路原则，并考虑可靠性的要求进行分配，几条平行的干线分配大致相等的流量。
与干线垂直的连接管，因平时流量较小，所以分配较小的流量。
流量分配时，各节点应满足的条件。
这里，流向节点的流量取负号，离开节点的流量取正号。
根据节点流量进行管段的流量分配。
分配步骤：
（一）按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。
（二）为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。
（三）与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量一般不大，只有在干损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量。
管径与设计流量的关系：
Q＝ＡV＝πＤ2V／４
Ｄ＝（4q/πV）
公式中D—管段管径，m；
Q—管段计算流量，m３/s；
Ａ—管段过水断面面积，m２
V—设计流速，m/s；
设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径。
平均经济流速与管径的确定
管径／mm
平均经济流速／（m/s）
Ｄ＝100～400
D≥400
0.6～０.9
0.9～1.4
（6）最高用水时管网平差及扬程计算
环号
管段
管长
管径
初步分配流量
第一次校正
q（L/s）
1000i
h（m）
sq
q（L/s）
1000i
h（m）
sq
Ⅰ
14-15
5-15
4-5
9-14
4-9
560
1000
540
280
740
200
250
350
350
200
-28.4
30
76
-78.6
23.2
7.79
2.58
2.52
2.68
5.35
-4.36
2.58
1.36
-0.75
3.96
0.153
0.086
0.018
0.010
0.171
-31.6
26.8
72.8
-78.3
19.0
2.42
2.96
2.34
2.68
1.71
-2.36
1.96
1.26
-0.75
1.26
0.043
0.110
0.017
0.010
0.066
2.79
0.438
-0.41
0.246
Q1=-2.79/（2*0.438）=-3.18
Ⅱ
12-13
13-14
9-14
8-9
8-12
920
280
280
930
580
300
150
350
450
200
-58.6
-10.1
78.6
160.3
23
3.42
3.89
2.68
2.87
5.27
-3.15
-1.08
0.75
2.67
3.06
0.054
0.107
0.010
0.017
0.133
-62.1
-13.6
78.3
155.8
18.6
3.80
3.70
2.68
2.74
3.54
-3.50
-1.04
0.25
2.54
2.05
0.056
0.076
0.003
0.016
0.110
2.25
0.321
0.30
0.261
Q2=-2.25/（2*0.321）=-3.50
Ⅲ
8-12
7-8
7-11
11-12
580
820
560
790
200
600
150
450
-23
250.2
12
-149.6
5.27
1.57
5.39
2.54
-3.06
1.29
3.02
-2.01
0.133
0.005
0.252
0.013
-18.6
241.3
4.5
-148.7
3.54
1.46
1.20
2.51
-2.05
1.19
1.67
-0.98
0.110
0.005
0.371
0.007
-0.76
0.403
-0.17
0.492
Q3=0.76/（2*0.403）=0.94
Ⅳ
7-11
10-11
6-10
6-7
560
570
580
580
150
500
600
600
-12
-219.2
-252.7
300
5.39
3.04
1.60
2.19
-3.02
-1.73
-0.93
1.27
0.252
0.008
0.004
0.004
-4.5
-210.7
-244.2
314.1
1.20
2.83
1.51
2.39
-0.67
-1.31
-0.88
2.38
0.148
0.006
0.004
0.008
-4.41
0.26
-0.48
0.166
Q4=4.41/（2*0.26）=8.48
Ⅴ
4-9
3-4
3-8
8-9
740
880
800
930
200
400
200
450
-23.2
117.6
20
-160.3
5.35
2.95
4.07
2.87
-3.96
2.60
3.26
-2.67
0.171
0.022
0.163
0.017
-19.0
118.6
11.2
-155.8
1.71
3.05
2.20
2.74
-1.26
2.38
1.76
-2.55
0.066
0.020
0.157
0.016
-0.77
0.373
0.33
0.259
Q5=0.77/（2*0.373）=1.03
Ⅵ
3-8
2-3
2-7
7-8
800
860
865
820
200
500
200
600
-20
173.8
-23
-250.2
4.07
1.98
5.27
1.57
-2.26
1.70
-2.56
-1.29
0.163
0.010
0.198
0.005
-11.2
183.6
-13.2
-241.3
2.20
2.19
2.55
1.46
-1.76
2.88
-2.20
1.19
0.157
0.016
0.167
0.005
-4.41
0.376
0.11
0.344
Q6=4.41/（2*0.376）=5.86
Ⅶ
2-7
1-2
6-7
1-6
865
630
580
925
200
600
600
800
23
267.5
-300
-615.2
5.27
1.78
2.19
2.15
4.56
1.12
-1.27
-1.99
0.198
0.004
0.004
0.003
7.51
261.9
-314.1
-620.8
2.98
1.71
2.39
2.18
2.57
1.08
-1.39
-2.01
0.342
0.004
0.004
0.003
2.36
0.209
0.25
0.353
Q7=-2.36/（2*0.209）=-5.64
经过校正后，各环的闭合差小于0.5m，
大环1-2-3-4-5-15-14-13-12-11-10-6-1的闭合差为
∑h=2.96+1.86+2.38+2.88+1.08-2.36-2.01-0.88-1.31
-0.98-3.5-1.04=-0.92m<1m
满足要求，计算完毕。
设控制点选在13点，所需最小服务水头为28m（六层楼）,计算得各点的自由水压和节点水压为
节点
自由水压
节点水压
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
28
14
15
升级会员 