水网设计说明书示例.docx
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水网设计说明书示例
《给水排水管道系统》课程设计
（一）
说明书
学院：
环境科学与工程学院
专业：
给水排水工程
班级：
组长姓名：
指导教师：
二○一年月
分工情况表
序号
1.
2.
3.
4.
5.
6
学号
姓名
分工
手写签字
答辩
成绩
材料成绩
总成绩
注：
说明书、设计图50％、答辩50%。
日期：
年月日
目录
一、原始资料4
二、供水系统方案5
三、设计用水量计算6
1、最高日设计用水量Qd6
2、时变化系数Kh6
3、最高日最高时设计用水量7
4、二级水泵站7
四、管网定线7
1、确定水厂位置7
2、管网定线7
五、初分流量与管径初定9
1、节点流量计算9
2、管段流量初分配15
3、管径设计18
六、管网平差18
1、平差计算18
2、初定控制点20
3、节点水压计算20
七、泵站扬程设计21
八、校核22
消防校核22
九、管件材料一览表和经济分析23
十、总结23
一、原始资料
1、某城镇总平面图（1:
5000），共分两个区，I区有火车站、化工厂、印染厂各一处；II区有医院、造纸厂各一处。
2、城镇近期规划人口密度：
400人/公顷，给水普及率100%，最高日居民生活用水定额140L/capd。
最高日用水量变化如表1所示。
3、居住区建筑为6层。
居住区卫生设备：
室内有给排水设备和淋浴设备。
4、造纸厂生产用水量为2000m3/d，该厂按三班制工作，每班人数200人，每班淋浴人数为30%；印染厂生产用水量为1500m3/d，该厂按两班制工作，每班人数300人，每班淋浴人数为50%；化工厂生产用水量为1000m3/d，该厂按一班制工作，共有工人100人。
三个工厂对水质和水压无特殊要求。
5、火车站用水量为800m3/d。
6、医院用水量为1000m3/d。
7、浇洒道路及绿地用水量500m3/d。
8、未预见用水量及管网漏水量取值范围15-25%。
9、此城镇位于浙江省内，土质为砂纸粘土，无地下水，不考虑冰冻。
10、二级水泵站采用二~三级制。
表1最高日用水量变化表
时间
0~1
1~2
2~3
3~4
4~5
5~6
6~7
7~8
用水量（%）
1.51
1.51
1.2
1.2
1.99
4.27
5.68
5.92
时间
8~9
9~10
10~11
11~12
12~13
13~14
14~15
15~16
用水量（%）
6.12
5.69
5.32
5.33
5.26
5.24
5.30
5.46
时间
16~17
17~18
18~19
19~20
20~21
21~22
22~23
23~24
用水量（%）
5.89
6.04
5.70
5.11
3.56
2.73
2.20
1.86
二、供水系统初定
1、由于在该城镇的供水中对水质和水压都没有特殊的要求，我们不宜采取分质和分压的供水系统。
因此，我们确定供水系统分为统一供水、分区供水：
1）统一给水管网系统：
系统中只有一个管网，即管网不分区，统一供应生产，生活和消防等各类用水，其供水具有统一的水压。
2）分区给水管网系统：
将给水管网系统划分为多个区域，各区域有独立的供水泵站，不同的水压，分区给水系统可以降低平均供水压力，避免局部水压过高的现象，减少爆管的几率和泵站能量的浪费。
2、水管网布置基本形式为树状、环状：
树状：
一般适用于小城市和小型工矿企业，管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树状。
环状：
管线连成环状，当任一段管线损坏时，可以关闭附近的阀门，与其余管线隔开，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，断水地区可以缩小，从而增加供水可靠性，同时可以大大减小因水锤作用产生的危害。
按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统与分期建设的可能，并留有充分的发展余地。
给水管网布置原则：
1）管网布置须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小；
2）管网遍布在整个给水区，保证用户有足够的水量和水压；
3）力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水费用。
综合以上各项因素，采用环状网布置。
3此供水系统为单水源给水管网系统，我们将泵站的设计供水流量设计为最高时用水量，因此不用设置水塔。
三、设计用水量计算
1、最高日设计用水量Qd:
1）企业生产用水量：
Q1=2000+1500+1000=4500m3/d
2）企业职工的生活用水和淋浴用水量：
由《给排水设计手册》第三册，淋浴用水量标准一般车间按每人每班40L，生活用水量一般车间每人每班25L
Q2=（3×200×30%+2×300×50%）×40+（3×200+2×300+100）×25=51.7m3/d
3）城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用水量）为：
Q3=1408.58×10+800+1000=13812m3/d
（火车站用水量：
800m3/d；医院用水量：
1000m3/d）
4）浇洒和绿化用水计算：
Q4=500m3/d
5）未预见用水量和管网漏失水量计算：
（未预见用水量及管网漏水量取值范围15-25%，计算取20%）
Q5=20%×（13812+4500+51.7+500）=3772.74m3/d
6）消防用水量：
查附表得，消防用水量定额为35L/s，同时火灾次数为2，则消防用水量为：
Q6=35×2=70L/s
最高日设计用水量：
Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=22636.44m3/d
取：
Qd=22636m3/d
2、时变化系数Kh：
由表1可知，最高日用水量变化百分数为6.12%，平均用水量变化百分数为4.17%，因此：
Kh=
=1.468
3、最高日最高时设计用水量Qh：
Qh=
所以Qh=384.61
4、采用二级水泵站，设计时无水塔，因此：
Q’h=Qh=384.61
四、管网定线
1、确定水厂位置：
定位原则：
（1）离水源较近，取水方便；并且位于水源上游，水质达标；
（2）考虑到城市向东部发展后仍然可以用此水厂供水；
（3）地势较高，有利于城市供水的重力输送。
根据以上原则，综合考虑，全面规划，通过技术经济比较从而确定水厂位置。
我们小组初步确定两种给水方案：
（1）统一给水系统，该水厂位于东南部，河流上游附近，地面标高为100.29m；
（2）分区给水系统，该水厂位于东南部，河流上游附近，地面标高为102.00m。
2、管网定线：
1）确定环个数：
统一给水系统：
6环
图1统一给水系统
分区给水系统：
7环
图2分区给水系统
2）输水管定线原则：
输水管渠定线时，必须与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度,减少拆迁，少占农田，便于管渠施工和运行维护，保证供水安全，尽量沿现有道路定线，以便施工和检修，减少与铁路，公路和河流的交叉，降低造价便于管理。
3）给水管网定线原则：
一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级路面或重要道路下通过，以减小今后抢修的困难，管线在道路下的标高和平面位置，应符合城市或厂区地下管线综合设计要求，给水管线和建筑物，铁路以及其他管道的水平净距,均应按有关规定。
五、初分流量与管径初定
1、节点流量计算
（1）集中流量qni：
根据原始资料,
qni=
=107.972L/s
式中：
qni—各集中用水户的集中流量（L/s）；
Qdi—各集中用水户最高日用水量（m3/d）；
Khi—各集中用水户最高日用水量时变化系数。
（2）管段沿线流量qmi：
比流量计算：
（按管段供水面积分配沿线流量的比流量）
qA=（Qs—∑q）/∑A=
=1.45×10-4
式中:
qm—比流量，L/（s㎡）
Qs—管网设计用水量，L/s
∑q—大用户集中用水量总和，L/s
∑L—管段供水面积总和，㎡
qmi=qA×Ai
式中：
Ai—各管段供水面积（㎡）
得出统一给水系统和分区给水系统各数据列表：
表2统一给水系统沿线流量的具体数据
管段编号
管段配水面积（㎡）
管长（m）
管段沿线流量（L/s）
1
14093483.88
181
4.547
2
43708174.48
488
14.1
3
31288457.6
246
10.094
4
38574464.52
677
12.444
5
21342342.28
60
6.885
6
42900863.54
512
13.84
7
28192692.14
326
9.095
8
14562582.04
344
4.698
9
82087821.62
830
26.482
10
67772548.2
904
21.863
11
30468096
331
9.829
12
31454208
318
10.147
13
85871195.28
1310
27.702
14
42405358.77
625
13.68
15
60226241.15
767
19.429
16
38099442.25
482
12.291
17
5912162.156
164
1.907
18
25570537.65
363
8.249
19
46388650.87
482
14.965
20
27259808.85
373
8.794
21
40023369.36
597
12.912
22
20231044.22
331
6.527
23
19261440
305
6.214
24（水厂）
0
156
0
合计
857694984.9
11169.75
276.692
表3分区给水系统沿线流量的具体数据
节点编号
管段配水面积（㎡）
管长（m）
管段沿线流量（L/s）
1
36827136.0000
489
11.880
2
39603729.4814
623
12.776
3
36065646.1773
577
11.635
4
23722527.2013
476
7.653
5
16046830.5093
218
5.177
6
24954764.2198
589
8.050
7
45980499.8028
950
14.833
8
16766863.0978
305
5.409
9
26774037.9545
418
8.637
10
36613394.9620
312
11.811
11
15490821.3663
475
4.997
12
15247064.1520
291
4.919
13
10411257.6048
246
3.359
14
67395749.931
911
21.742
15
20044800.000
329
6.466
16
25804800.000
303
8.325
17
81558513.667
1261
26.311
18
72312588.469
1028
23.328
19
26265600.000
233
8.473
20
28192692.142
553
9.095
21
16596666.627
300
5.354
22
28372083.023
650
9.153
23
22887916.672
548
7.384
24
43708174.481
492
14.100
25
80050827.311
718
25.824
26
0
209
0
27
0
2202
0
合计
857694984.9
15704
276.692
（3）校核总流量：
根据Qh=
（L/s）,
分区给水系统：
Qh=276.692+107.972=384.6L/s，满足要求；
统一给水系统：
Qh=276.692+107.972=384.6L/s，满足要求。
（4）节点流量Qj：
列表（节点编号、节点流量）
Qj=qmj-qsj+
j=1，2，3，4……，N
式中：
N—管网图的节点总数；
Qj—节点j的节点设计流量（L/s）；
qmj—最高时位于节点j的集中流量（L/s）；
qsj—位于节点j供水设计流量（L/s）；
qmi—最高时管段的沿线流量
Sj—节点j的关联集，即与节点j有关联的所有管段编号的集合。
根据已知数据求出统一与分区节点流量列表：
表4统一给水系统节点流量的具体数据
节点编号
节点设计流量计算
集中流量
沿线流量
供水流量
节点流量
0
0
-384.61
-384.61
1
13.844
13.844
2
17.976
17.976
3
18.925
18.925
4
19.818
19.818
5
20.879
20.879
6
13.095
13.095
7
18.155
18.155
8
10.853
10.853
9
15.065
15.065
10
16.991
14.582
31.573
11
13.593
26.346
39.939
12
10.339
10.339
13
25.945
17.788
43.733
14
34.359
13.705
48.064
15
18.189
18.189
16
12.097
12.097
17
17.033
9.323
26.356
18
5.716
5.716
合计
107.921
276.692
-384.61
0
表5分区给水系统节点流量的具体数据
节点编号
节点设计流量计算
集中流量
沿线流量
供水流量
节点流量
0
0
-384.61
-384.61
1
10.005
10.005
2
10.440
10.440
3
9.644
9.644
4
9.228
9.228
5
14.910
14.910
6
9.096
9.096
7
10.956
10.956
8
14.788
14.788
9
10.225
27.216
10
16.991
11.846
46.205
11
34.359
17.318
17.318
12
8.399
8.399
13
19.134
19.134
14
14.104
14.104
15
28.745
42.338
16
13.593
18.033
18.033
17
15.418
41.363
18
25.945
12.816
12.816
19
11.627
28.660
20
17.033
19.962
19.962
合计
107.921
276.692
0
（5）验算节点流量：
因为供水设计流量应等于用水设计流量，而两者均只能从节点进出，显然有：
表6统一给水系统最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算
管段或者节点编号
管段配水面积（㎡）
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
0
0.0000
0.000
0.000
-384.6
-384.6
1
14093483.8838
4.547
13.844
13.844
2
43708174.4809
14.100
17.976
17.976
3
31288457.5975
10.094
18.925
18.925
4
38574464.5188
12.444
19.818
19.818
5
21342342.2828
6.885
20.879
20.879
6
42900863.5431
13.840
13.095
13.095
7
28192692.1416
9.095
18.155
18.155
8
14562582.0350
4.698
10.853
10.853
9
82087821.6213
26.482
15.065
15.065
10
67772548.1994
21.863
16.991
14.582
31.573
11
30468096.0000
9.829
13.593
26.346
39.939
12
31454208.0000
10.147
10.339
10.339
13
85871195.2801
27.702
25.945
17.788
43.733
14
42405358.7693
13.680
34.359
13.705
48.064
15
60226241.1472
19.429
18.189
18.189
16
38099442.2464
12.291
12.097
12.097
17
5912162.1563
1.907
17.033
9.323
26.356
18
25570537.6465
8.249
5.716
5.716
19
46388650.8739
14.965
20
27259808.8465
8.794
21
40023369.3611
12.912
22
20231044.2198
6.527
23
19261440.0000
6.214
合计
857694984.851
276.692
107.92
276.692
-384.6
0.000
表7分区给水系统最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算
管段或者节点编号
管段配水面积（㎡）
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
0
0.0000
0.000
0.000
-384.610
-384.610
1
67395749.9314
21.742
10.005
10.005
2
20044800.0000
6.466
10.440
10.440
3
25804800.0000
8.325
9.644
9.644
4
81558513.6666
26.311
9.228
9.228
5
72312588.4691
23.328
14.910
14.910
6
26265600.0000
8.473
9.096
9.096
7
28192692.1416
9.095
10.956
10.956
8
16596666.6273
5.354
14.788
14.788
9
13079806.3950
4.220
16.991
10.225
27.216
10
24086709.4157
7.770
34.359
11.846
46.205
11
14093483.8838
4.547
17.318
17.318
12
43708174.4809
14.100
8.399
8.399
13
80050827.3106
25.824
19.134
19.134
14
36827136.0000
11.880
14.104
14.104
15
39603729.4814
12.776
13.593
28.745
42.338
16
36065646.1773
11.635
20.999
20.999
17
23722527.2013
7.653
25.945
15.418
41.363
18
16046830.5093
5.177
5.995
5.995
19
24954764.2198
8.050
6.158
6.158
20
45980499.8028
14.833
19.962
19.962
21
16766863.0978
5.409
17.003
9.323
26.356
22
26774037.9545
8.637
23
36613394.9620
11.811
合计
857694984.851
276.692
107.92
276.692
-384.6
0.000
2.管段流量初分配
初分配原则（灵活性、经济性、可靠性）：
1）.从一个或多个水源出发并进行管段设计流量分配，使供水流量沿较短的距离输送到整个管网的所有节点上；
2）.在遇到要向两个或者两个以上方向分配设计流量时，要向主要供水方向分配较多的流量，向次要供水方向分配较少的流量，特别注意不能出现逆向流；
3）.应确定两条或两条以上平行的主要供水方向，在各平行的供水方向上分配相接近的较大流量。
表8统一给水系统初分流量的具体数据
环号
管段
流量
管径
Ⅰ
1-4
173.589
450
9-4
76.886
350
8-1
73.589
350
8-9
62.736
350
Ⅱ
2-3
105.613
400
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