管道課程設計-- 給水設計

1、<p><b>　　給 水 設 計</b></p><p><b>　　一、設計任務</b></p><p>　　D區(qū)城市現狀布局不夠合理，基礎設施較差，公用設施與工業(yè)和住宅建設不配套，給水管網簡陋，生活用水普及率較低，因此，擬對其總體規(guī)劃，對各項配套設施進行配套調整，對原供水管網進行徹底改造，按近期規(guī)劃建立統(tǒng)一給水管網，生活普及率達1

2、00%，水廠建于城區(qū)西南端。</p><p><b>　　二、設計資料</b></p><p><b>　?。?）生活用水量 </b></p><p>　　a D區(qū)近期規(guī)劃人口為15萬；</p><p>　　b 生活用水標準100/人·d；</p><p>　　

3、c 生活用水普及率按100%考慮；</p><p>　　d 職工用水量和淋浴用水量按生產用水量15%計算；</p><p>　　e 經濟因素f=1考慮 樓房為六層 最高用水百分數5.88%</p><p>　?。?）工業(yè)生產用水量11000m/d，管段工業(yè)集中用水量按面積近似計算；</p><p>　?。?）市政用水量按（1）（2）

4、兩項之和的3%~5%計算；</p><p>　?。?）公建用水量按（1）（2）兩項之和的5%~15%計算；</p><p>　?。?）未預見用水量按（1）（2）（3）（4）之和的15%~25%計算；</p><p>　?。?）水廠自身用水量按(1) (2) (3) (4)的5%~10%計算；</p><p>　?。?）該市用水量變化情況可參照

5、供水條件相近的相鄰B市逐時用水量曲線，日變化系數約1.32，時變化系數可按B市用水量變化曲線（見附圖）算；</p><p><b>　　三、設計依據</b></p><p><b>　　1 城市總體規(guī)劃圖</b></p><p>　　2 用水量逐時變化曲線</p><p>　　3室外給水工程設計規(guī)范

6、</p><p><b>　　4給水排水設計手冊</b></p><p>　　5有關的教材與其他工具書</p><p><b>　　四、設計方案及思路</b></p><p><b>　　方案：</b></p><p>　　為保證城鎮(zhèn)的供水安全，減少事故

7、管段對整個管網系統(tǒng)的影響，主要才去環(huán)狀管網的布置形式布置管道；對周邊郊區(qū)和未開發(fā)或在開發(fā)區(qū)采用樹狀管網的布置形式布置管道。由高向低的大體方向布置管道。</p><p><b>　　步驟：</b></p><p>　　按成鎮(zhèn)管網布置圖，繪制計算草圖，對節(jié)點和管段順序編號，并標明管段長度和節(jié)點地形標高；</p><p>　　按最高日最高時用水計算節(jié)

8、點流量，并在節(jié)點旁引箭頭，注明節(jié)點流量。大用戶的集中流量也標注在相應節(jié)點上。</p><p>　　在管網計算草圖上，將最高用水時由二級泵站和水塔供入管網的流量（指對置水塔的管網），沿各管段計算流量預分配，定出各管段的計算流量。</p><p>　　根據所定出的各管計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑。</p><p>　　計算各管段的水頭損失h及各個環(huán)內的水頭損失代

9、數和∑h。</p><p>　　若∑h超過規(guī)定值（即出現閉合差△h）,須進行管網平差，將預分配的流量進行校正，以使各個環(huán)的閉合差達到所規(guī)定的允許范圍之內。</p><p>　　按控制點要求的最小服務水頭和從水泵到控制點管線的總水頭損失，求出水塔高度和水泵揚程。</p><p>　　根據管網各節(jié)點的壓力和地形標高，繪制等水壓線和自由水壓線圖。</p>&

10、lt;p><b>　　思路：</b></p><p>　　根據現有的D市總體規(guī)劃和道路平面規(guī)劃圖，布置四個管網，水廠到管網的輸水管線采 用雙管，以保障供水的可靠性，城市規(guī)劃人口為15萬人，屬于小型城鎮(zhèn)，用戶較為集中在城鎮(zhèn)中心，則給水管道工程采用統(tǒng)一系統(tǒng)，二郊區(qū)則主要工業(yè)用地和倉庫用地，從經濟方面考慮應布置中心地區(qū)為環(huán)狀管網，郊區(qū)為樹狀管網，該市的經濟因素按f=1考慮，自

11、由水壓按最不利點處為六層樓房計算，即控制點的最小服務水頭為28m，生活用水標準為100/人·d，生活用水普及率按100%考慮。</p><p>　　對任一節(jié)點來說，流入該節(jié)點的流量必須等于流出該節(jié)點的流量。</p><p>　　環(huán)狀管網任一閉合環(huán)路內，水流為順時針方向的各管段水頭損失之和應等于水流為逆時針方向的各管段的水頭損失之和。</p><p><

12、;b>　　五、設計計算過程</b></p><p>　　1 布置輸配水管網，如圖1所示</p><p>　　2 計算最高日設計用水量，確定最高日最高時用水量</p><p><b>　　（1）生活用水量</b></p><p><b>　　綜合生活用水量：</b></p>

13、;<p>　　N1——近期規(guī)劃人口數 cap</p><p>　　qd——采用的最高日居民生活用水定額 L/（cap·d）</p><p>　　工廠職工用水和淋浴用水量： </p><p><b>　　∴生活用水量： </b></p><p>　　工業(yè)生產用水量：Q2=11000（m3/d）&l

14、t;/p><p><b>　　市政有水量：</b></p><p><b>　　公建用水量：</b></p><p><b>　　未預見用水量：</b></p><p>　　∴城鎮(zhèn)最高日設計用水量 ：</p><p>　　城鎮(zhèn)最高日最高時設計用水量：<

15、/p><p>　　3 計算管段沿線流量和節(jié)點流量</p><p>　?。?）配水干管計算長度：∑L=17180m</p><p>　?。▎蝹扰渌溆嬎汩L度按實際長度的一半算，雙側配水管，按實際長度計算）</p><p>　　(2) 集中供應工業(yè)用水流量：</p><p>　?。?）配水干管比流量</p>&l

16、t;p><b>　?。?）沿線流量計算</b></p><p>　　管段1~7的沿線流量為：</p><p>　　各管段的沿線流量計算見表1</p><p><b>　?。?）節(jié)點流量計算</b></p><p>　　工業(yè)總面積： ∑w=3187500 m2 </p><

17、p><b>　　面積比流量：</b></p><p>　　各工業(yè)去的集中流量分別為：</p><p><b>　　同理得：</b></p><p><b>　　500000</b></p><p><b>　　468750</b></p>

18、<p><b>　　531250</b></p><p><b>　　250000</b></p><p>　　267857.1429</p><p><b>　　93750</b></p><p><b>　　62500</b></p

19、><p>　　357142.8571</p><p>　　如節(jié)點1的節(jié)點流量：</p><p><b>　　節(jié)點總流量：</b></p><p>　　各節(jié)點的節(jié)點流量計算見表2 </p><p>　　將節(jié)點流量和集中流量標注相應節(jié)點上，如下圖1。</p><p><b&

20、gt;　　5、環(huán)狀管網平差</b></p><p><b>　　（1）流量初次分配</b></p><p>　　根據管網布置和用水情況，擬定各管段的流向，按每一節(jié)點滿足連續(xù)性方程的條件，初步分配管段流量。分配結果見下圖2.</p><p>　?。?）確定管徑和水頭損失</p><p>　　由各管段分配流量，查

21、鑄鐵管水力計算表，參照經濟流速，選出管徑。然后求出各管段的1000i,按照h=il,計算出各管段的水頭損失、其初步分配結果見表6.</p><p><b>　　（3）管網平差</b></p><p>　　計算各環(huán)閉合差Δhk；</p><p>　　環(huán)Ⅰ：ΔhI=h2-4+h4-6+h6-8+h8-19+h18-19+h17-18+h2-17&l

22、t;/p><p>　　=-2.57-4.24-1.88-3.81+4.30+6.96+3.39</p><p><b>　　=2.16m</b></p><p>　　同理：ΔhⅡ=-0.56m, ΔhⅢ=-3.43m, ΔhⅣ=-3.69m</p><p>　　由上述計算結果，環(huán)Ⅱ、環(huán)Ⅲ、環(huán)Ⅳ閉合差均為逆時針方向，把這三個環(huán)

23、組成一個大環(huán)平差，詳細結果見表7。</p><p>　　計算ΔhⅡ-Ⅳ=-7.68m,按,得校正流量=5.1L/s。</p><p>　　將校正流量加到大環(huán)各管段流量上，環(huán)Ⅰ與大環(huán)公共管段減去校正流量。第一次校正結果見表8。</p><p>　　由第一次校正結果，得知ΔhⅣ=-1.89m，數值較大。因此，對該環(huán)進行校正。同理，得出第二次校正結果，見表9。</p

24、><p>　　由第二次校正結果，知ΔhI=0.82m, ΔhⅡ=0.67m, </p><p>　　ΔhⅢ=0.11m, ΔhⅣ=-0.28m。因此，將環(huán)Ⅰ、環(huán)Ⅱ組成一個大環(huán)，對該兩環(huán)的管段流量進行校正。見表10.</p><p>　　同理，得出第三次校正結果，見表11.</p><p>　　由表11可知，ΔhI=0.26m, ΔhⅡ=-0.13

25、m, ΔhⅢ=0.47m, </p><p>　　ΔhⅣ=0.02m, ΔhI-Ⅳ=0.26-0.13+0.47+0.02=0.62m .每個小環(huán)閉合差均小于0.5m,大環(huán)閉合差（所有小環(huán)閉合差總和）也小于1.0m,滿足要求，平差結束。</p><p>　　將最終結果以形式注寫在繪制好的管網平面圖的相應管段旁</p><p><b>　　6、支狀管網計算&

26、lt;/b></p><p>　　確定支管的管徑和水頭損失。</p><p>　　由各管段分配流量，查鑄鐵管水力計算表，參照經濟流速，選出管徑。然后求出各管段的1000i,按照h=il,計算出各管段的水頭損失。其結果見下表12.</p><p><b>　　7、水壓計算</b></p><p>　?。?）選擇34節(jié)

27、點為控制點，該節(jié)點自由水壓按最不利點處為六層樓房計算。由給水排水設計手冊5中，一層樓自由水壓10m,2層為12m,3層以上每增加1層，水壓增加4m。因此，該點自由水壓Hc為28m。</p><p>　　水壓標高=地形標高Zc+Hc=51.20+28=79.20m.</p><p>　　按照：起端標高=終端水壓標高+管段水頭損失</p><p>　　自由水壓=水壓標高

28、-地形標高</p><p>　?。?）由34節(jié)點開始，分別向泵站方向推算，計算各節(jié)點的水壓標高和自由水壓，其計算結果見下表13和表14。</p><p>　?。?）將計算結果及相應節(jié)點處的地形標高注寫在相應節(jié)點上，見圖3。（另見CAD文件圖3）</p><p>　　8、二級泵站總揚程計算</p><p>　　Hp=Ha+ΔZ+Σh+hs<

29、;/p><p>　　Hp―水泵總揚程，m</p><p>　　Hp―最小服務水頭，取28m。</p><p>　　ΔZ―地形標高差，m</p><p>　　Σh―管道水頭損失，m</p><p>　　hs―泵站內吸、壓水管路的水頭損失，取3m.</p><p>　　采用34-30-29-28-27-

30、23-18-17-2-1路線，總水頭損失為</p><p>　　Σh=h30-34+h29-30+h28-29+h27-28+h23-27+h18-23+h17-18+h2-17</p><p><b>　　+h1-2</b></p><p>　　Σh=2.74+5.64+2.11+2.15+2.02+2.57+6.89</p>

31、<p>　　+3.32+4.24</p><p><b>　　=28.94m</b></p><p>　　則最高用水時所需二級泵站總揚程為：</p><p>　　Hp=28+(55.50-51.2)+28.94+3=64.24m</p><p>　　由于二級泵站所需要的總揚程為64.24m，流量為678.6L/