某城镇给水排水规划设计方案.doc
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广东工业大学
华立学院
城市给水排水规划课程设计
论文题目
系部
专业
班级
学号
学生姓名
指导教师
目录：
1.城镇用水概况统计 4
1.1居民生活用水量 4
1.2工厂生产用水量 4
1.3职工生活用水量 4
1.4职工淋浴用水量 4
1.5公共建筑用水量 4
1.6管网漏损水量 5
1.7未预见用水量 5
1.8则最大日用水量为 6
1.9农业区用水量 6
2.給水管网水力计算 6
2.1沿程水头损失计算公式 6
2.2参数计算：
7
3.城镇给水管网规划设计 7
3.1一级泵房计算 7
3.2管井群计算 8
3.3絮凝池计算 9
3.4普通快滤池计算 11
3.5清水池计算 14
4.农业用水 16
4.1一级泵房计算 16
5.城镇生活污水设计流量计算 16
5.1综合生活污水设计流量 16
5.2工业废水设计流量 17
5.3工业企业生活污水和淋浴污水设计流量 17
5.4城镇污水设计总流量 18
6.城镇污水管道的水力计算 18
6.1污水设计流量公式 18
6.2变化系数公式 18
6.3流速公式 18
7.城镇生活雨水设计流量计算 19
7.1雨水设计流量 19
7.2暴雨强度公式 19
7.3流速公式 19
8.附录 20
8.1给水管网计算书 20
8.2污水管网计算书 22
8.3雨水管网计算书 26
8.4供水管网平面布置 32
8.5污水管网平面布置 33
8.6雨水管网平面布置 35
8.7污水管网纵断面图 37
8.8雨水管网纵断面图 38
9.设计总结与心得 40
1.城镇用水概况统计
1.1居民生活用水量
最大日生活用水量标准取，则
1.2工厂生产用水量
1.3职工生活用水量
热车间按，一班污染车间按计算，则
1.4职工淋浴用水量
一般污染车间按计算，严重污染车间按，则
1.5公共建筑用水量
1.51学校生活用水量
最高日生活用水量定额取，则
1.52市政大楼生活用水量
最高日用水定额取，则
1.53酒店生活用水量
最高日用水定额取，则
1.54中心区大型超市
最高日用水量定额取，则
公共建筑用水量
1.6管网漏损水量
1.7未预见用水量
1.8则最大日用水量为
1.9农业区用水量
一日3次，每次，则
2.給水管网水力计算
2.1沿程水头损失计算公式
或
公式参数：
hf-沿程水头损失（米），
v-过水断面平均流速（米/秒），
R-过水断面水力半径（米），
L-管段长度（米），
D-管段直径（米），
C-谢才系数，
g-重力加速度（米/平方秒），
λ-沿程阻力系数。
2.2参数计算：
海曾-威廉公式
管段水头损失计算采用海曾-威廉公式
3.城镇给水管网规划设计
3.1一级泵房计算
水量水压平衡，一级净化。
居民生活最高日用水量，，10%的自来水厂自用水量。
水泵流量：
3.1.1水泵数量
一级泵站（3个，有一个是备用泵），每个水泵的流量：
又因为，经济流速，所以D=800mm。
3.1.2水泵轴心高度
吸水管长L=10mm，
总损失：
水泵轴心高度：
式中——喇叭管到基准面的高度，m；
——允许真空吸水高度，m；
——大气压，m；
——总损失，m。
3.2管井群计算
资料：
井距河边水线L<0.5R，井水主要是提供居民生活饮用水。
最高日用水量。
计算过程
3.2.1管井总开采量
该管井群设计有6个相同的管井，所以单井开采量为：
3.2.2确定管井参数
K取，H=5m，测得L=200mm，令r=0.2m，即完整无压井计算公式：
式中——单井开采量，；
H——含水层厚度，m；
h——井中的水深，m；
v——井的半径，m；
L——岸边井距河边水线的距离，m；
K——渗透系数，m。
代入数据得：
，得h=4.61m
3.3絮凝池计算
3.3.1设计资料
设计流量，反应时间T=20min，平均水深，絮凝池超高采用0.3m，设计两个池。
3.3.2总容积
式中 W——总容积，；
——设计流量，；
T——反应时间，min。
3.3.3每池平面面积
式中 F——每池平面面积，；
n——池数，个；
——平均水深，；
3.3.4池子长度
式中 L——池子长度，m；
B——池子宽度，m；取20m。
3.3.5隔板间距
廊道内流速采用6档：
，，，，，，所以
取，则实际流度；同理得：
取，则实际流度；
取，则实际流度；
取，则实际流度；
取，则实际流度；
取，则实际流度。
式中 ——各个隔板间距，m；
——各廊道内的流速，m/s；
每一种间隔采取3条，则廊道为18条，水流转弯17次，则池子长度：
按隔板厚度0.2m，则池子总长：
3.3.6水头损失
湿周：
，谢才系数：
。
各个隔板的水头损失：
总水头损失：
3.3.7平均速度梯度
式中 G——平均速度梯度；
μ——动力粘度,取；
y——水的密度，。
3.3.8池底坡度：
3.4普通快滤池计算
3.4.1设计参数：
设计水量，设计流速，冲洗强度,冲洗时间为6分钟。
3.4.2滤池面积及尺寸：
滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h；
实际工作时间：
式中 T——实际工作时间，h；
——洗池时间，h。
滤池面积为：
采用3个池子，单行行排列，每个池子的面积f：
式中 N——池子个数，个；
f——每个池子的面积，。
采用池长宽比，则采用尺寸,
校核强制滤速：
3.4.3滤池高度
支撑层高度：
滤料层高度：
砂面上水深：
保护高度（滤池超高）：
总高度：
3.4.4配水系统
3.4.4.1干管流量
采用管径：
，始端流量：
。
3.4.4.2、支管
支管中心距离：
采用
每池支管数：
每根支管入口流量：
3.4.4.3孔眼布置
支管孔眼总面积占滤池总面积的0.25%，孔眼总面积：
采用孔眼直径，每格孔眼面积：
孔眼总数：
即每根支管孔眼数为1。
每根支管长度：
3.4.4.4孔眼水头损失
支管壁厚采用：
，流量系数：
水头损失：
3.4.4.5洗砂排水槽
洗砂排水槽中心距：
排水槽根数：
排水槽长度：
，每槽排水量：
采用三角形标准断面。
槽中流量，采用，槽断面尺寸：
排水槽底厚度，砂层最大膨胀率，砂层厚度：
，
砂排水槽顶距沙面高度：
排水槽总平面面积：
复算：
排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般不小于25%，则
3.5清水池计算
3.5.1清水池容量
清水池容量由两部分组成，一是调节容量，一是储备容量，前者为调节用水负荷而必须储存的水量，后者为消防或其他特殊需要而储备的水量，这部分水量在一般请情况下是不动用的。
3.5.1.1清水池的有效容积
清水池的有效容积V包括：
调节容积：
消防用水量：
水厂自用水量：
和安全储量：
所以清水池的有效容积：
设计6个圆形池子，可以独立工作。
每座清水池的有效容积：
3.5.1.2清水池的平面尺寸
每座清水池的平面尺寸：
式中 ——每座清水池有效面积，；
h——清水池的有效深度，取6m。
取清水池半径r=32m。
清水池的超高，则清水池总高
3.5.2管道系统
3.5.2.1清水池的进水管
式中 ——清水池的进水管管径，m；
V——进水管管内流速，取1。
取进水管管径为DN700mm，所以管内实际流速为0.87。
3.5.2.2清水池的出水管径
由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按照出水最大流量计：
式中 K——时变化系数，一般采用1.3～2.5，现取1.6；
Q——设计水量，。
出水管管径：
设计中取出水管管径为DN1650mm，则流量最大时出水管的流速为0.87。
4.农业用水
4.1一级泵房计算
水量水压平衡，一级净化。
农业最高日用水量。
水泵流量：
4.1.1一级泵站（3个，有一个是备用泵），每个水泵的流量：
又因为，经济流速，所以用16条管径D=1000mm的水管。
4.1.2水泵轴心高度
吸水管长L=10mm
总损失：
水泵轴心高度：
式中 ——喇叭管到基准面的高度，m；
——允许真空吸水高度，m；
——大气压，m；
——总损失，m。
5.城镇生活污水设计流量计算
5.1综合生活污水设计流量
该城镇属于中小城市第一分区，平均综合用水定额取220，该城镇给水排水系统较完善，所以该城镇的综合生活污水定额为。
综合生活污水平均流量：
由于，把带入得=1.94。
式中 ——污水量总变化系数；
——平均日污水流量，。
所以综合生活污水设计流量：
5.2工业废水设计流量
5.3工业企业生活污水和淋浴污水设计流量
职工生活用水定额，一般污染车间按计算，严重污染车间按，最高日职工生活污水量班内变化系数，一般污染车间采用3.0，严重污染车间采用2.5，则
5.4城镇污水设计总流量
6.城镇污水管道的水力计算
6.1污水设计流量公式
公式参数：
Q-污水设计流量（升/秒），
q0-比流量（升/秒·公顷），
Kz-总变化系数
6.2变化系数公式
公式参数：
Kz-总变化系数，
Q-平均污水流量（升/秒）
6.3流速公式
公式参数：
v-流速（米/秒），
R-水力半径（米），
I-水力坡度，
n-粗糙系数
7.城镇生活雨水设计流量计算
7.1雨水设计流量
公式参数：
Q-雨水设计流量（升/秒），
q-设计暴雨强度（升/秒·公顷），
ψ-径流系数，
F-汇水面积（公顷）
7.2暴雨强度公式
计算城市：
广东
地区参数：
167A1=2424.17，C=0.533，b=11，n=0.688
公式参数：
q-设计暴雨强度（升/秒·公顷），
P-设计重现期（年），
t-降雨历时（分钟）
7.3流速公式
公式参数：
v-流速（米/秒），
R-水力半径（米），
I-水力坡度，
n-粗糙系数
8.附录
8.1给水管网计算书
工程名称：
给水管道工程
计算：
校核：
说明：
给水管网包含32条管段和22个节点。
计算书内容包括沿程水头损失计算公式、参数计算公式、管段数据表、节点数据表、工程量表和计算说明。
1.本图为最高日最高时用水设计工况平差计算。
2.管网共设置1个水源点，节点1供水量1390升/秒。
3.控制点为节点22，控制点自由水头24.000米。
4.流量单位为升/秒，流速单位为米/秒，水压和高程以米为单位。
Ø管段数据表
管段编号
长度（米）
管径（米）
粗糙系数
流速（米/秒）
流量（升/秒）
水头损失（米）
千米水头损失（米）
现状管道
供水方式
长度系数
供水面积
面积系数
1-2
379.10
1.2
100
1.225
1385.95
0.602
1.589
2
1
-
-
2-3
1350.43
0.8
100
1.307
657.1
3.880
2.873
2
1
-
-
2-7
903.78
0.9
100
1.101
700.71
1.648
1.824
2
1
-
-
3-4
927.19
0.5
100
0.826
162.24
1.970
2.125
2
1
-
-
3-8
903.78
0.7
100
1.198
460.87
2.580
2.854
2
1
-
-
4-5
1659.57
0.45
100
0.846
134.6
4.169
2.512
2
1
-
-
5-9
1830.97
0.4
100
0.774
97.3
4.475
2.444
2
1
-
-
6-10
620.00
0.4
100
0.715
89.86
1.308
2.109
2
1
-
-
7-6
1210.00
0.4
100
0.871
109.41
3.675
3.037
2
1
-
-
7-8
1350.43
0.45
100
1.022
162.56
4.811
3.563
2
1
-
-
7-11
620.00
0.6
100
1.360
384.41
2.679
4.321
2
1
-
-
8-9
1659.57
0.45
100
1.206
191.83
8.035
4.841
2
1
-
-
8-12
620.00
0.6
100
1.353
382.46
2.654
4.281
2
1
-
-
9-13
620.00
0.5
100
1.249
245.21
2.831
4.567
2
1
-
-
10-15
1730.00
0.4
100
0.730
91.72
3.790
2.191
2
1
-
-
11-10
1210.00
0.3
100
0.564
39.9
2.304
1.904
2
1
-
-
11-12
1350.43
0.4
100
0.946
118.92
4.786
3.544
2
1
-
-
11-16
1730.00
0.45
100
1.021
162.36
6.150
3.555
2
1
-
-
12-13
1659.57
0.35
100
1.042
100.24
8.212
4.948
2
1
-
-
12-17
1730.00
0.35
100
0.755
72.62
4.713
2.724
2
1
-
-
13-18
1730.00
0.4
100
0.335
42.1
0.896
0.518
2
1
-
-
14-19
630.00
0.3
100
0.345
24.36
0.481
0.763
2
1
-
-
15-14
1115.05
0.3
100
0.608
43
2.439
2.187
2
1
-
-
15-16
1210.00
0.3
100
0.076
5.39
0.056
0.047
2
1
-
-
16-17
1350.43
0.3
100
0.651
46.03
3.349
2.480
2
1
-
-
16-20
630.00
0.35
100
0.707
68
1.520
2.412
2
1
-
-
17-18
1659.57
0.2
100
0.523
16.42
4.395
2.648
2
1
-
-
17-21
630.00
0.3
100
0.543
38.35
1.115
1.769
2
1
-
-
18-22
630.00
0.3
100
0.145
10.22
0.096
0.153
2
1
-
-
20-19
2325.05
0.2
100
0.230
7.22
1.343
0.578
2
1
-
-
20-21
1350.43
0.2
100
0.471
14.78
2.944
2.180
2
1
-
-
21-22
1659.57
0.2
100
0.453
14.24
3.377
2.035
2
1
-
-
Ø节点数据表
节点编号
地面高程（米）
服务水头（米）
自由水头（米）
节点水压（米）
节点流量（升/秒）
集中流量（升/秒）
水源供水量（升/秒）
消防流量（升/秒）
转输水头（米）
1
40.3
24
58.720
99.020
4.05
0
1390
2
46
24
52.418
98.418
28.14
0
3
50.6
24
43.938
94.538
33.99
0
15
4
48.8
24
43.768
92.568
27.64
0
5
52.2
24
36.199
88.399
37.3
0
6
40
24
53.095
93.095
19.55
0
7
49
24
47.770
96.770
43.64
0.7
8
52.4
24
39.558
91.958
48.44
0.7
9
54.3
24
29.624
83.924
43.92
0
15
10
47
24
44.787
91.787
38.04
0
15
11
50.6
28
43.491
94.091
52.47
10.75
12
53
28
36.304
89.304
57.27
271.25
13
54.6
24
26.493
81.093
42.84
260.5
14
48.8
24
36.759
85.559
18.65
0
15
15
51
24
36.997
87.997
43.33
0
16
53.2
28
34.741
87.941
52.57
1.15
17
54.7
28
29.891
84.591
57.38
6.5
15
18
55.2
24
24.996
80.196
42.95
5.35
19
50
24
35.078
85.078
31.57
0
20
54.3
24
32.121
86.421
46
0
21
54.9
24
28.577
83.477
38.89
0
22
56.1
24
24.000
80.100
24.46
0
Ø工程量表
序号
项目名称
规格
单位
数量
1
球墨铸铁管
DN1200
米
379.10
2
球墨铸铁管
DN200
米
6994.62
3
球墨铸铁管
DN300
米
6775.47
4
球墨铸铁管
DN350
米
4019.57
5
球墨铸铁管
DN400
米
8471.40
6
球墨铸铁管
DN450
米
6399.57
7
球墨铸铁管
DN500
米
1547.19
8
球墨铸铁管
DN600
米
1240.00
9
球墨铸铁管
DN700
米
903.78
10
球墨铸铁管
DN800
米
1350.43
11
球墨铸铁管
DN900
米
903.78
8.2污水管网计算书
工程名称：
污水管道工程
计算：
校核：
说明：
污水服务面积为928.39公顷，最大设计流量为1744.42升/秒。
计算书内容包括污水设计流量公式、变化系数公式、流速公式、管线汇总表、流量计算表、水力计算表、工程量表。
Ø管线汇总表
序号
管线名称
计算段数
管道全长
1
WA
6
7388.15
2
WB
4
5223.78
3
WC
4
3873.78
4
WD
1
606.71
Ø流量计算表
设计管段
本段流量
设计流量
编号
长度
服务面积
比流量
本段流量
转输流量
平均流量
变化系数
集中流量
设计流量
起
迄
米
公顷
升/秒.公顷
升/秒
升/秒
升/秒
升/秒
升/秒
WA1
WA2
630.00
0
0.44
0
0
0
2.30
204.6
204.6
WA2
WA3
1730.00
0
0.44
0
0
0
2.30
598
802.6
WA3
WA4
620.00
49.19
0.44
21.84
0
21.84
1.92
0
844.61
WA4
WA5
1820.97
110.87
0.44
49.23
0
71.07
1.69
0
922.65
WA5
WA6
1660.00
75.19
0.44
33.38
0
104.45
1.62
0
971.72
WA6
WA7
927.19
37.6
0.44
16.69
0
121.15
1.59
0
995.58
WB1
WB2
2360.00
0
0.44
0
0
0
2.30
23.28
23.28
WB2
WB3
620.00
49.19
0.44
21.84
0
21.84
1.92
3
68.28
WB3
WB4
893.78
73.28
0.44
32.54
0
54.38
1.74
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