邯鄲市給水排水管道工程設(shè)計(jì)計(jì)劃書

1 邯鄲市給水排水管道工程設(shè)計(jì)計(jì)劃書 第 1 章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)題目 ： 邯鄲 市給水排水管道工程設(shè)計(jì)。 二、 原始資料 1、城市總平面圖 1張，比例為 1： 10000。 2、城市各區(qū)人口密度、平均樓層和居住區(qū)房屋衛(wèi)生設(shè)備情況： 分區(qū) 人口密度（人 /公頃） 平均樓層 給排水設(shè)備 淋浴設(shè)備 集中熱 水供應(yīng) 310 5 + + 260 4 + + + 3、城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其具體位置見平面圖： 1） 用水量 10000 噸 /天，最大班用水量： 4000噸 /班，工人總數(shù) 3000人，分三班 工作，最大班 1200人，其中熱車間占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般車間使用淋浴者占 20 %。 2） 3） 火車站用水量為 L/s。 4）城市土質(zhì)種類為粘土，地下水位深度為 7 米。 5）城市河流水位： 最高水位： 70米，最低水位： 60米，常水位： 65 米。 三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、城市給水管網(wǎng)初步設(shè)計(jì) 1） 城市給水管網(wǎng)定線（包括方案定性比較）； 2） 用水量計(jì)算，管網(wǎng)水力計(jì)算； 3） 清水池、水塔容積計(jì)算、水泵揚(yáng)程計(jì)算 4） 管網(wǎng)校核；（三種校核人選一種） 5） 繪圖（平面圖、等水壓線圖） 2、城市 排水管網(wǎng)初步設(shè)計(jì)。 1） 排水體制選擇 2） 城市排水管網(wǎng)定線的說明； 3） 設(shè)計(jì)流量計(jì)算； 4） 污水控制分支管及總干管的水力計(jì)算； 5） 任選 1條雨水管路的水力計(jì)算（若體制為分流制）； 6） 繪圖（平面圖、縱剖面圖） 四、設(shè)計(jì)參考資料 1、給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)或給排水快速設(shè)計(jì)手冊(cè)第 5冊(cè) 2、給排水管道系統(tǒng)教材 五、設(shè)計(jì)成果 2 1、設(shè)計(jì)說明書一份（包括中英文前言、目錄、設(shè)計(jì)計(jì)算的過程、總結(jié)） 2、城市給水排水管道總平面布置圖 1張，比例尺為 1： 10000（ 1號(hào)圖）； 3、給水管網(wǎng)等水壓線圖 1張（ 3號(hào)圖）； 4、污水總干管縱剖面圖 1 張 （由指導(dǎo)教師指定某一段，長(zhǎng)度大約 1000 米左右）（ 3 號(hào)圖）； 六、要求 1、按正常上課嚴(yán)格考勤； 2、設(shè)計(jì)說明書要求條理清楚，書寫端正，無錯(cuò)別字；圖紙線條、符號(hào)、字體符合專業(yè)制圖規(guī)范）； 3、按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù) 七、其他： 1、設(shè)計(jì)時(shí)間： 2013年第一學(xué)期（第 15、 16周 12月 16號(hào) 8號(hào)） 2、上交設(shè)計(jì)成果時(shí)間： 16周周五下午 3、設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：譚水成 、張奎、宋豐明、劉萍 3 第 2 章 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 給水管網(wǎng)布置及水廠選址 該城市有一條自 南向北轉(zhuǎn)自西向東向西流的水量充沛，水質(zhì)良好的河流，可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢(shì)相對(duì)比較平坦沒有太大的起伏變化。城市的街區(qū)分布比較均勻，城市中各工業(yè)企業(yè)對(duì)水質(zhì)無特殊要求。因而采用統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、大用戶的分布等。 考慮要點(diǎn)有以下： 定線時(shí)干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。干管的間距一般采用 500m 800m 。 循水流方向，以最短的距離布置一條或數(shù)條干管，干管位置從用水量較大的街區(qū)通過。 干管盡量靠近大用戶，減 少分配管的長(zhǎng)度。 干管按照規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級(jí)路面或重要道路下通過，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時(shí)的困難。 干管與干管之間的連接管使管網(wǎng)成環(huán)狀網(wǎng)。連接管的間距考慮在 800 1000 力求以最短距離鋪設(shè)管線，降低管網(wǎng)的造價(jià)和供水能量費(fèi)用。 輸水管線走向應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現(xiàn)有道路鋪設(shè)，有利于施工和維護(hù)。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑 1000）和鑄鐵管。 對(duì) 水廠廠址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求， 并且 通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 來 確定： （） 給水系統(tǒng)布局合理； （） 不受洪水威脅； （） 有較好的廢水排除條件； （） 有良好的工程地質(zhì)條件； （） 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶； （） 少拆遷，不占或少占良田； （） 施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。 4 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、職工生活用水及淋浴用水、市政用水、未預(yù)見用水和管網(wǎng)漏失水量。 表 1區(qū) 人口密度（人 /公頃） 面積（公頃） 人口數(shù)（人） 310 65316 260 1604 邯鄲市 位于河北省，總?cè)丝?，位于二區(qū)，為大城市， 參考給水排水管道系統(tǒng)教材表 4綜合生活用水定額為 200L/(人 d)。用水普及率為 100%。 最高日綜合生活用水量 Q1=1 城市最高日綜合生活用水， d/q城市最高日綜合用水量定額， /（ 城市設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃用水人口數(shù)； f城市自來水普及率，采用 f=100% Q1=00 636920=127384（ d/ 業(yè)用水量 （ 1）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量 工廠職工生活用水量采用一般車間每人每班 25L，高溫車間每人每班 35L 計(jì)算 0L，高溫車間每人每班 60L 計(jì)算 . A 工廠：工人總數(shù) 3000 人，熱車間人數(shù) 3000 30%=900（人），使用淋浴人數(shù) 900 80%=720（人）。普通車間人數(shù) 3000 70%=2100（人），使用淋浴人數(shù) 2100 20%=420（人）。 900 35+2100 25+720 60+420 40） /1000=144.0(m3/d) （ 2）工業(yè)生產(chǎn)用水量 0000(m3/d) 政用水量 5 澆撒道路和綠化用水量應(yīng)根據(jù)路面種類，綠化面積，氣候土壤等條件確定。澆撒道路用水量一般為每平米每次 日 2 到 3 次。此市按 4000 噸 /天計(jì)算，澆灑路面時(shí)間定在每天 10:000、 14： :00 兩個(gè)時(shí)段；澆灑綠地用水量可采用 市按按 2000 噸 /天 計(jì)，澆灑綠地時(shí)間定在 7:000 4000+2000 6000(m3/d) 網(wǎng)漏失水量和城市未 預(yù)見水量 按最高日用水量的 15%25合并 計(jì)算，此市按 20計(jì)算 3+ 20%=28706(m3/d) 高日用水量 3+5=172234 (m3/d) 高時(shí)用水量 時(shí)變化系數(shù) 000 24 3600） =172234 1000/（ 24 3600） =s 清水池調(diào)節(jié)容積 水池調(diào)節(jié)容積，二級(jí)泵站供水情況如下表 缺乏用水量變化資料時(shí)，城市水廠的清水池調(diào)節(jié)容積可憑運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)按最高日用水量的 10% 20%估算。供水量大的城市可取較小百分?jǐn)?shù)以免清水池過大。 清水池調(diào)節(jié)容積 d 12%= 消防儲(chǔ)水量 城市人口人數(shù) ，同一時(shí)間滅火次數(shù)取 3 次，一次滅火用水量取 80L/s，活在持續(xù)時(shí)間 2h。 80 2 3600=1728（ 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水 最高日用水量 5%。 d 5%=全儲(chǔ)水量 上部分 10%記， 2+ 10%= 因此有效容積 W=2+4= 水池尺寸計(jì)算 清水池個(gè)數(shù)或分格數(shù)，一般不小于兩個(gè)，取有效水深 5m，分成 4 格，每格設(shè)為正方形，則池寬為 ，取 45 米，則清水池邊長(zhǎng)為 45 2=90m. 6 清水池最低水位 為調(diào)節(jié)容積、水廠自用水及安全用水儲(chǔ)量與消防用水儲(chǔ)量交界線則最低水位 管網(wǎng)水力計(jì)算 集中用水量主要為工廠的生產(chǎn)用水量和職工生活用水量，當(dāng)工人淋浴時(shí)間與最大時(shí)供水重合時(shí)淋浴用水也應(yīng)該計(jì)入集中用水量，否則不計(jì)入集中用水量。 大時(shí)集中流量為： 工業(yè)企業(yè)及其大用戶集中流量之和 000(3)/86400=s 流量計(jì)算 ： L =(23525 =L/( Q 管網(wǎng)總 用水量 L/s q 為工業(yè)及其他大用戶集中流量之和 L/s L 管網(wǎng)配水干管總計(jì)算長(zhǎng)度 m 線流量計(jì)算 : 沿線流量的計(jì)算按下公式 q 有效長(zhǎng)度； m q s 比流量 L/ 2線流量按管段計(jì)算見表 管段 長(zhǎng)度 L/m 管段計(jì)算長(zhǎng)度 m 沿線比流量 q s 沿線流量 (L/s) 122541601 167 7 831110911121391415161317合計(jì) 管段中任一點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于該點(diǎn)相連各管段的沿線流量總和的一半， : 折減系數(shù)取 q ：相連的個(gè)管段沿線流量和 表 2點(diǎn)流量計(jì)算表 節(jié)點(diǎn) 連接管段 節(jié)點(diǎn)流量 L/s 集中流量 L/s 節(jié)點(diǎn)總流量 1 11 222 3 3333 4 44 5 55 6 66 7 77 8 888 9 9999 10 101010 11 111111 12 1212 13 1313 14 141414 15 1515 16 1616 8 17 1717 合計(jì) 管網(wǎng)平差 狀管網(wǎng)流量分配計(jì)算與管徑確定 配步驟： 按照管網(wǎng)主要方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。 為可靠供水，從二級(jí)泵站到控制點(diǎn)之間選定幾條主要的平行干管線，這些平行干管中盡可能均勻的分配流量，并且滿足節(jié)點(diǎn)流量平衡的條件。 與干管線垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時(shí)起一些輸水作用，有時(shí)只是就近供水到用戶，平時(shí)流量不大，只有在干管損壞時(shí) 才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以較 少的分配流量。 各管段管徑從界限流量表中查得。 徑初選擇如下表 2 4. 表 2大時(shí)流量分配表 管段 長(zhǎng)度 /m 管段計(jì)算長(zhǎng)度 /m 初選管徑 分配流量 q（ l/s） 1200 2 1000 2600 5500 4300 11200 61100 71000 8100 3800 11500 200 1000 5 91000 1100 12450 13150 900 9 1400 15500 16600 13450 17600 合計(jì) 狀網(wǎng)平差 (最高用水時(shí) )： 以最高日最高時(shí)用水量確定的管徑為基礎(chǔ)，將最高時(shí)用水量分配、管段流量進(jìn)行管網(wǎng)平差，詳細(xì)采用哈工大平差軟件。 平差結(jié)果如表 2表 2= 迭代次數(shù) =9 = 環(huán)號(hào) = 1 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 491 1200 2097 1000 1306 100 1370 1000 1910 1100 1141 1200 = 環(huán)號(hào) = 2 閉合差 = 10 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1379 600 1691 500 1601 300 2097 1000 = 環(huán)號(hào) = 3 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 2533 800 1350 500 1056 100 2221 1000 1306 100 = 環(huán)號(hào) = 4 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 11 1 1751 600 842 450 1720 150 1350 500 = 環(huán)號(hào) = 5 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1720 150 1326 450 1586 600 1100 700 = 環(huán)號(hào) = 6 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1100 700 1765 300 1320 500 1453 600 12 = 級(jí)泵站 二級(jí)泵站的計(jì)算： 清水池最低水位地面標(biāo)高 從水廠向管網(wǎng)兩條輸水管長(zhǎng)為 高時(shí)管中流量為 s，依此每條輸水管渠的管徑選為 1100得輸水管最高時(shí) 1000以沿程水頭損失為 1000 水管路中的水頭損失按3m 計(jì)， 13 點(diǎn)為控制點(diǎn)，其地面標(biāo)高為 m ，控制點(diǎn)需要的服務(wù)水頭為 5 層樓即24m。取最不利管段 1網(wǎng)水頭損失為 h= 最大時(shí)水泵揚(yáng)程 h+28+3+（ +防校核 消防校核 ： 該市同一時(shí)間火災(zāi)次數(shù)為三次，一次滅火用水量為 80L/s，從安全和經(jīng)濟(jì)角度考慮，失火點(diǎn)設(shè)在 15節(jié)點(diǎn)、 17節(jié)點(diǎn)和 13節(jié)點(diǎn)，消防時(shí)管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的流量除 15、 17、 13節(jié)點(diǎn)各附加 80L/余各節(jié)點(diǎn)的流量按路線以管線分配。消防時(shí)管網(wǎng)平差計(jì)算結(jié)果如表 2表 2= 迭代次數(shù) =10 = 環(huán)號(hào) = 1 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 566 1000 1187 1000 830 900 13 4 1590 1000 = 環(huán)號(hào) = 2 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 499 1300 1590 1000 288 1000 421 900 1144 1000 502 1200 = 環(huán)號(hào) = 3 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 715 1000 1387 1000 655 900 971 1000 288 1000 830 900 14 = 環(huán)號(hào) = 4 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 421 900 971 1000 539 800 964 1000 = 環(huán)號(hào) = 5 閉合差 = 段號(hào) 管長(zhǎng) 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1440 700 1144 1000 964 1000 1676 500 1689 600 = 清水池最低水位地面標(biāo)高 從水廠向管網(wǎng)兩條輸水管長(zhǎng)為 高時(shí)管中流量為 s，依此每條輸水管渠的管徑選為 1400得輸水管最高時(shí) 1000i 15 為 以沿程水頭損失為 1000 水管路中的水頭損失按3m 計(jì)， 15 點(diǎn)為控制點(diǎn)，其地面標(biāo)高為 73.5 m ，控制點(diǎn)需要的最小 消防水頭 10m。取最不利管段 1網(wǎng)水頭損失為 h= 最大時(shí)水泵揚(yáng)程 h+10+3+（ +足要求。 16 第 3 章 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 城市污水管網(wǎng)主要功能是收集和輸送城市區(qū)域中的生活污水和生產(chǎn)廢水 . 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是 : 1) 污水管網(wǎng)總設(shè)計(jì)流量及各管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算 ; 2) 污水管網(wǎng)各管段直徑 ,埋深 ,銜接設(shè)計(jì)與水力計(jì)算 ; 3) 污水管網(wǎng)剖面圖繪制等 ; 排水系統(tǒng)的確定： 合流制由于污水未經(jīng)處理就排放，受納水體遭到嚴(yán)重污染，但合流制排水系統(tǒng)工程投資較低。分流制將雨水和污水分別在兩套或兩套以上管道系統(tǒng)內(nèi)排放，該系統(tǒng)使污水收集和處理，使水的重復(fù)利用率提高，但工程投資較大。 邯鄲市擁有 人，排水設(shè)施較完備且該城市雨量豐富，污水和雨水的流量相對(duì)較大，因此采用分流制排水系統(tǒng)。 水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 污水管道的設(shè)計(jì)流量包括生活污水設(shè)計(jì)流量和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量?jī)纱蟛糠?。查居民生活污水量定額，通常生活污水量為同周期給水量的 80% 給水量生活用水定額200 /( )L 人 城 市 給 水 排 水 系 統(tǒng) 完 善 ， 則 綜 合 生 活 用 水 定 額 為 200 85%=170 /( )L 人 則生活污水 Q=255 636900/86400=s，查表總變化系數(shù) 居民污水設(shè)計(jì)流量 s 公共設(shè)施情況未給出，按綜合污水計(jì)算。 工業(yè)生活污水和淋浴污水 6003600 2211222111 計(jì)算得 A 廠流量為s 工業(yè)廢水計(jì)算 Q4=600T=s。 城市污水管道設(shè)計(jì)總流量 Q=3+s 17 工廠排出的工業(yè)廢水作為集中流量排入污水管道，經(jīng)過收集與城市污水管網(wǎng)匯合進(jìn)入污水廠處理。 污水管道水力計(jì)算 由于管線太長(zhǎng)，環(huán)路太多，為便于計(jì)算，選取其中的一個(gè)完整的設(shè)計(jì)管段1 計(jì)要求 污水管道應(yīng)按非滿流設(shè)計(jì)，不同管段有最大設(shè)計(jì)充滿度要求。 最小設(shè)計(jì)流速是保證管 道內(nèi)不產(chǎn)生淤積的流速。s。最大設(shè)計(jì)流速是保證管道不被沖刷損壞的流速，該值與管道材料有關(guān)，金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為 10 m /s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為 5 m/s. 規(guī)范規(guī)定最小管徑對(duì)應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度：管徑 200最小設(shè)計(jì)坡度為 徑 300最小設(shè)計(jì)坡度為 我國(guó)規(guī)定，污水管道在街坊和廠區(qū)的最小管徑為 200街道下的最小管徑為300 污水管道的埋設(shè)深度是指管道的內(nèi)壁底部離開地面的垂直距離，亦稱管道埋深。 街坊污水支管起點(diǎn)最小埋深 至少為 m，干燥土壤中最大埋深不超過 7-8 m. 管道銜接時(shí)要遵守兩個(gè)原則：其一，避免上游管道形成回水，造成淤積；其二，在平坦地區(qū)應(yīng)盡可能提高下游管道的標(biāo)高，以減少埋深。管道的常用銜接方法有兩種：一為水面平接（管徑相同時(shí)采用）；二為管頂平接（管徑不同時(shí)采用）。 一區(qū)居民人口密度為 310 人 /合生活污水量定額為 170 /( )L 人 生活污水比流量 10 170/86400=s 污水干管流量計(jì)算見表 3表 3流量計(jì)算表 管段編號(hào) 綜合生活污水量 集中流量 設(shè)計(jì)流量 /L/s