寧波市給水排水管道工程設(shè)計(jì)計(jì)劃書

1 寧波市給水排水管道工程設(shè)計(jì)計(jì)劃書 第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)題目 ： 寧波 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) 300 4 + + 400 7 + + + 3、城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其具體位置見平面圖： 1） A 工廠，日用水量 16000 噸 /天，最大班用水量： 7000 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 40 %；一般車間使用淋浴者占 20 %。 2） B 工廠，日用水量 8000 噸 /天，最大班用水量： 3000 噸 /班，工人總數(shù) 5000 人，分三班工作，最大班 2000 人，熱車間占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般車間使用淋浴者占 40 %。 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 8 米。 5、城市河流水位： 最高水位： 85 米，最低水位： 70 米，常水位： 75 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）； 2 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)手冊第一冊或給排水快速設(shè)計(jì)手冊第 5 冊 2、給排水管道系統(tǒng)教 材 五、設(shè)計(jì)成果 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 號圖）； 3、給水管網(wǎng)等水壓線圖 1 張（ 3 號圖）； 4、污水總干管縱剖面圖 1 張（由指導(dǎo)教師指定某一段，長度大約 1000 米左右）（ 3 號圖）； 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、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 28 號） 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 第二章 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。該城市的地勢相對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，減少分配管的長度。 干管按照規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級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 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） 300 1203 360900 00 531 212400 寧波位于浙江省，總?cè)丝?于一區(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 300 L/(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% 000000573300300 =171990 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 60 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) 90040%=360（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+360 60+420 40） /1000=122.4(m3/d) B 工廠：工人總數(shù) 5000 人，熱車間人數(shù) 5000 30%=1500（人），使用淋浴人數(shù) 1500 80%=1200（人）。普通車間人數(shù) 5000 70%=3500（人），使用淋浴人數(shù) 3500 40%=1400（人）。 5 （ 1500 35+3500 25+1200 60+1400 40） /1000=268(m3/d) 工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量 2= 68=390.4(m3/d) （ 2）工業(yè)生產(chǎn)用水量 6000+8000=24000(m3/d) 政用水量 市政用水量不記， 4Q =0。 網(wǎng)漏失水量 按最高日用水量的 10%計(jì)算 3+ 10%=（ 171990+4000+0） 10%=m3/d） 市的未預(yù)見水量 最高日用水量的 8%計(jì)算。 3+5） 8% m3/d) 高日用水量 3+5+233300 (m3/d) 高時(shí)用水量 最高日平均時(shí)用水量 m3/d)為 244233300=9720.8(m3/h) 最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量m3/h) （城市用水量日變化系數(shù)表，大城市 間，大中城市的用水量比較均勻， 較小，可取下線） 。 6 清水池調(diào)節(jié)容積 在缺乏用水量變化規(guī)律的資料時(shí)，城市水廠的清水池調(diào)節(jié)容積，憑借運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，按最高日用水量的 10%20%估算。 清水池中除了儲存調(diào)節(jié)用水外還存放消防用水 ,則清水池有效容積 W 為 W= 清水池總?cè)莘e（ ； 水池調(diào)節(jié)容積（ ； 防儲水量（ ，按 2小時(shí)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算； 廠沖洗濾 池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，取最高日用水量的 5%計(jì)算；（一般等于最高日用水量的 5%10%）。 全儲水量 清水池調(diào)節(jié)容積 10%=23330消防水量 該城市人口為 定同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為 3次，一次用水量為 95L/s，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間為 3 95 2 2052 水廠自用水按最高日用水量的 5%計(jì)： 5%=11665清水池的安全儲量 最高日用水量的 10%計(jì)算。（對于配水管網(wǎng)中無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物清水池有效容積可按最高日用水量的 10%20%考慮）。 因此清水池的有效容積為 W=（ 1+10%）（ =（ 1+10%） (23330+2052+11665)=水池尺寸計(jì)算 一般當(dāng)水池容積小于 2500，以圓形較為經(jīng)濟(jì)，大于 2500以矩形較為經(jīng)濟(jì)。清水池個(gè)數(shù)或分格數(shù)，一般不少于兩個(gè)，并且可以單獨(dú)工作。所以，取有效水深 5m，分成 4格，每格設(shè)為正方形，則池寬為 = 46米，則清水池邊 7 長為 46 2=92m 清水池采用半地下式，最低水位高程為調(diào)節(jié)容積、水廠自用水及安全用水儲量與消防用水儲量交界線，則清水池的最低水位高程 2922052+9292 4W=保證消防用水不被動用，同時(shí)又能保證清水池水質(zhì)不腐化，擬在位于消防儲水水位與生活調(diào)節(jié)水位交界處的生活水泵吸水管開一個(gè)額 10位降低至小孔，則進(jìn)氣停生活供水泵。 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： A、 、 29節(jié)點(diǎn)。 4000） (m3/d) =) 流量計(jì)算： L =(L/( 為最高日最大時(shí)用水量 L/s 為 大用戶集中流量 L/s L 管網(wǎng)總的有效長度 m 線流量計(jì)算 : 沿線流量的計(jì)算按下公式 8 q 有效長度； m q s 比流量 L/ 2線流量按管段計(jì)算見表 管段 長度 L/m 管段計(jì)算長度 m 沿線比流量 q s 沿線流量 (L/s) 138 538 105 563 1563 89 289 521 921 658 958 77839 90688 844 76 1155 4 12370 570 13404 704 14220 1220 1572 572 1561882 882 189070 1070 970 570 190238 1238 202000 500 45 9 2380 880 3425627295 70 28240 1240 29209 1209 001 801 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， : 折算系數(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 集中流量 節(jié)點(diǎn)總流量 1 11 122 23 344 2455 566 67716 116 8 188 8990 9101 10115 55 12 911123 71213134 613141444 144 15 1415156 515167 41637 137 18 15181810 19 181919190 192020201 1418202 13203 1923234 23245 24256 23252637 137 27 2627272 92 28 27285 85 29 282910 0 20293013 113 31 192730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 表 2管段 長度 L/m 管段計(jì)算長度 m 初選管徑 初分配流量（ l/s) 138 538 1600 2000 105 500 000 11 2563 1563 1000 1000 300 50 00 600 589 289 1000 900 521 921 300 20 600 58 958 900 700 700 800 700 39 1000 00 400 900 0688 844 700 155 00 200 370 570 500 200 13900 404 704 250 30 14220 1220 900 786 1572 572 700 5 500 6 700 463 1882 882 500 8 400 9070 1070 500 970 570 500 600 19 500 0238 1238 800 500 20 900 000 500 700 400 2380 880 500 300 23 500 4 500 5 350 75 26 350 7295 500 7 500 8240 1240 500 9209 1209 350 87 3001 801 500 200 合計(jì) 12 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， 平差結(jié)果見下表 表 2網(wǎng)評查結(jié)果表 第 1環(huán) 編號 流量 損失 1 0 12 2 h= q= 第 2環(huán) 編號 流量 損失 3 4 h= q= 第 3環(huán) 編號 流量 損失 6 9 h= q= 第 4環(huán) 編號 流量 損失 9 4 22 13 8 h= q= 第 5環(huán) 編號 流量 損失 11 20 13 10 h= q= 第 6環(huán) 編號 流量 損失 12 3 19 16 14 h= 0 總 q= 第 7環(huán) 編號 流量 損失 16 18 17 15 h= q= 第 8環(huán) 編號 流量 損失 25 28 23 2 h= q= 第 9環(huán) 編號 流量 損失 27 31 32 14 28 h= q= 第 10環(huán) 編號 流量 損失 23 2 33 21 0 h= q= 第 11環(huán) 編號 流量 損失 31 44 34 9 395 h= 0 總 q= 0 第 12環(huán) 編號 流量 損失 41 0 2 43 4 h= 0 總 q= 0 第 13環(huán) 編號 流量 損失 30 6 9 41 31 h= 0 總 q= 0 第 14環(huán) 編號 流量 損失 35 7 15 38 36 h= 0 總 q= 0 表 2網(wǎng)水頭損失表 編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 損失 號 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 損失 號 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 損失 號 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 損失 號 41 42 43 44 損失 級泵站 二級泵站的計(jì)算： 清水池地面標(biāo)高 水池最低水位標(biāo)高是 水 廠向管網(wǎng)兩條輸水管長為 1869m，最高時(shí)管中流量為 ,s，依此每條輸水管渠的管徑選為 1600管網(wǎng)評差知管段 1（管徑為 1600水頭損失為 每條輸水管水頭損失 1000以沿程水頭損失為 1869 1000 2=水管路中的水頭損失按3m 計(jì)， 29 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 7 層樓即32m。取最不利管段 1網(wǎng)水頭損失為 h=由計(jì)算機(jī)評差查得 )。 最大時(shí)水泵揚(yáng)程 h+32+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 95L/s，從安全和經(jīng)濟(jì)角度考慮， 16 失火點(diǎn)設(shè)在 29節(jié)點(diǎn)、 30節(jié)點(diǎn)和 27節(jié)點(diǎn)，消防時(shí)管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的流量除 29、 30、 27節(jié)點(diǎn)各附加 95L/余各節(jié)點(diǎn)的流量按路線以管線分配。s+953L/s=s。 進(jìn)行流量分配如下表： 表 2量分配表 管段 長度 L/m 管段計(jì)算長度 m 管徑 流量（ l/s) 138 538 1600 05 500 000 563 1563 1000 00 50 00 89 289 1000 21 921 300 00 58 958 900 00 00 39 1000 00 00 0688 844 700 155 00 200 370 570 500 3900 404 704 250 4220 1220 900 572 572 700 5 500 6 700 882 882 500 8 400 9070 1070 500 395 1970 570 500 9 500 0238 1238 800 0 900 17 2000 500 700 380 880 500 3 500 4 500 5 350 6 350 7295 500 7 500 8240 1240 500 9209 1209 350 001 801 500 計(jì) 消防時(shí)管網(wǎng)平差計(jì)算結(jié)果見下表 表 2防評差結(jié)果表 第 1環(huán) 編號 流量 損失 1 0 12 2 h= 總 q= 第 2環(huán) 編號 流量 損失 3 4 h= 總 q= 第 3環(huán) 編號 流量 損失 6 9 h= 總 q= 18 第 4環(huán) 編號 流量 損失 9 4 22 11 8 h= 總 q= 第 5環(huán) 編號 流量 損失 11 20 13 10 h= 總 q= 第 6環(huán) 編號 流量 損失 12 3 19 16 14 h= 總 q= 第 7環(huán) 編號 流量 損失 16 18 17 15 h= 總 q= 第 8環(huán) 編號 流量 損失 25 28 23 2 h= 總 q= 19 第 9環(huán) 編號 流量 損失 27 31 32 8 h= 總 q= 第 10環(huán) 編號 流量 損失 23 2 33 21 0 h= 總 q= 第 11環(huán) 編號 流量 損失 31 44 34 9 h= 0 總 q= 0 第 12環(huán) 編號 流量 損失 41 0 2 43 4 h= 0 總 q= 0 第 13環(huán) 編號 流量 損失 30 6 9 41 31 h= 0 總 20 q= 0 第 14環(huán) 編號 流量 損失 35 7 8 36 h= 0 總 q= 0 表 2網(wǎng)水頭損失表 編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 損失 號 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 損失 號 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 損失 號 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 損失 號 41 42 43 44 損失 清水池最低水位地面標(biāo)高 水廠向管網(wǎng)兩條輸水管長為 1869m 最高時(shí)管中流量為 s，依此每條輸水管渠的管徑選為 1600管網(wǎng)評差知管段 1（管徑為 1600水頭損失為 每條輸水管水頭損失 1000以沿程水頭損失為 1869 1000 2=水管路中的水頭損失按 3 29點(diǎn)為控制點(diǎn)，其地面標(biāo)高為 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=由計(jì)算機(jī)評差查得 )。 最大時(shí)水泵揚(yáng)程 h+10+3+（ + 21 第三章 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。 寧波市擁有 多人，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)流量兩大部分。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%給水量采用300 /( )L 人 城市給水排水系統(tǒng)完善，則綜合生活用水定額為 300 85%=255 /( )L 人 則生活污水 Q=255 573300/86400=1692L/s，總變化系數(shù) 1692=s 工業(yè)生活污水和淋浴污水 6003600 2211222111 計(jì)算得 A 廠的總流量為4L/s 0%算即 s。 Q =14+s。 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。 22 污水管道水力計(jì)算 由于管線太長，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)