给水管网设计说明书.docx

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给水管网设计说明书

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，冬季冰冻深度米。

4.用水情况：

城区2011年现状人口万人；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（%）

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（%）

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/

（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。

浇洒绿地用水量定额为2L/。

（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：

设计年限内人口为万人，综合生活用水定额采用240L/

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／（）；

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=*141200*100%=33888m3/d=s

（二）工业用水量计算

工业生产用水

2000+1000+600=3600m3/d=s。

工业生活用水

（600*25+1500*35）+1500*25+1500*25=d=s。

工业淋浴用水

600*60*3+450*40*3+400*40*2=194m3/d=s。

工业用水量

Q2=3600++194=3940m3/d=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×＋240000×2=2280m３/d=s

（四）管网漏失水量计算

Q4=（Q1+Q2+Q3）*10%=4010m3/d=s。

（五）城市未预见水量计算

Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）*10%=4410m3/d=s。

最高日设计流量

Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=45960m3/d=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=h=L/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

122

140

1-2

122

140

2-3

122

140

3-4

149

140

4-5

729

140

5-6

1837

140

760

6-7

2409

140

7-8

2579

8-9

1989

9-10

2067

10-11

1958

11-12

2046

760

12-13

1898

13-14

1735

14-15

1810

15-16

1823

16-17

1789

760

17-18

1928

18-19

2457

19-20

2070

20-21

830

21-22

820

22-23

407

23-24

193

140

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=*45960/24=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%，其余时间另一组水泵供水，流量为最高日用水量的%。

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

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

23-24

合计

100

100

100

因此，清水池调节容积按最高日用水量的%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*%+*2*3600=

故W3取=

因此：

清水池总容积W：

W＝+=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：

=*1000/3600=L/s。

（2）比流量：

=——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

2-3

860

3-4

880

4-5

540

6-7

580

7-8

820

8-9

930

10-11

570

11-12

790

6-10

580

12-13

920

13-14

280

9-14

280

14-15

560

5-15

1000

4-9

740

8-12

580

3-8

800

7-11

560

2-7

865

1-6

925

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

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

合计

（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

～０.9

～

（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

30

76

Q1=（2*=

Ⅱ

12-13

13-14

9-14

8-9

8-12

920

280

280

930

580

300

150

350

450

200

23

Q2=（2*=

Ⅲ

8-12

7-8

7-11

11-12

580

820

560

790

200

600

150

450

-23

12

Q3=（2*=

Ⅳ

7-11

10-11

6-10

6-7

560

570

580

580

150

500

600

600

-12

300

Q4=（2*=

Ⅴ

4-9

3-4

3-8

8-9

740

880

800

930

200

400

200

450

20

Q5=（2*=

Ⅵ

3-8

2-3

2-7

7-8

800

860

865

820

200

500

200

600

-20

-23

Q6=（2*=

Ⅶ

2-7

1-2

6-7

1-6

865

630

580

925

200

600

600

800

23

-300

Q7=（2*=

经过校正后，各环的闭合差小于0.5m，

大环0-6-1的闭合差为

∑h=++++<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

（7）消防时管网平差及水泵扬程核算

假设12、15节点同时发生火灾，两节点各加45L/s的流量。

节点

节点流量（L/s）

节点

节点流量（L/s）

1

9

2

10

3

11

4

12

5

13

6

14

7

15

8

管网平差表如下：

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

250

350

400

350

200

19

3,62

Q1=（2*=

Ⅱ

12-13

13-14

9-14

8-9

8-12

920

280

280

930

580

300

200

350

400

200

Q2=（2*=

Ⅲ

8-12

7-8

7-11

11-12

580

820

560

790

200

500

150

500

Q3=（2*=

Ⅳ

7-11

10-11

6-10

6-7

560

570

580

580

150

600

600

600

Q4=（2*=

Ⅴ

4-9

3-4

3-8

8-9

740

880

800

930

200

450

200

400

Q5=（2*=

Ⅵ

3-8

2-3

2-7

7-8

800

860

865

820

200

500

200

500

Q6=（2*=

Ⅶ

2-7

1-2

6-7

1-6

865

630

580

925

200

600

600

800

Q7=（2*=

经过校正后，各环的闭合差小于0.5m，

大环0-6-1的闭合差为

∑h=++++<1m

满足要求，计算完毕。

消防时控制点15所需最小水压为10m,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

14

15

控制点的水头损失取1-5-10-11和1-2-6-11两条线的平均值，吸水管和泵房内的水头损失取2m,安全水头取2m,清水池最低水位18.00m,则消防时水泵扬程为

H2＝m＜

满足要求

经过核算，按最高用水时确定的水泵扬程满足消防时的要求，不用专设消防泵。

5.管材及管道接口

管材采用球墨铸铁管。

管道接口采用承插式接口，密封填料采用橡胶圈及石棉水泥，特殊情况下也可用青铅填料接口。

6.管网构筑物和附件

阀门类

配水管网应根据管道连接情况设置分区检查阀门，并且能满足事故管段切断的需要、管网区域检漏的需要。

阀门间距不应超过5个消火栓的布置长度。

配水管道的隆起点应装设排（进）气阀，低凹点应装设泄水阀，限制水流流向处应装止回阀，消火栓前面应装设阀门。

消火栓

负有消防任务的配水管网应设消火栓。

消火栓间距不应大与120m，消火栓接管应为直径不小与100mm，的分配管，消火栓尽可能设在交叉路口，距离建筑物不小与5m，距车行道边不大与2m。

管道配件

根据管材和管道连接情况正确选择配件，标准配件和特种配件。

最高用水时计算机管网平差

消防时计算机管网平差