濮陽市給水排水管道工程設計.doc

河 南 城 建 學 院 設計（論文）設 計 題 目： 濮陽市給水排水管道工程設計 系 別： 環(huán)境與市政工程系 專 業(yè)： 給水排水工程 班 級 學 號： 學 生 姓 名： 指 導 教 師： 譚水成 、肖曉存、余海靜、朱慧杰 2013 年 12 月 25 日指導教師評語指導教師簽字 答辯委員會評語主任委員簽字： 綜合成績年 月 日前 言 給水排水管道工程是給水排水工程的重要組成部分，可分為給水管道工程和排水管道工程兩大類。給水管道工程是論述水的提升，輸送，貯存，調節(jié)和分配的科學。其最基本的任務是保證水源的原料水送至水處理構筑物及符合用戶用水水質標準的水輸送和分配到用戶。這一任務是通過水泵站，輸水管，配水管網及調節(jié)構筑物等設施的共同工作來實現的，它們組成了給水管道工程。設計和管理的基本要求是以最少的建造費用和管理費用，保證用戶所需的水量和水壓，保證水質安全，降低漏損，并達到規(guī)定的可靠性。 給水排水管網工程是給水排水工程中很重要的組成部分,所需(建設)投資也很大,一般約占給水排水工程總投資的50%80%。同時管網工程系統(tǒng)直接服務于民眾,與人們生活和生產活動息息相關,其中任一部分發(fā)生故障,都可能對人們生活、生產及保安消防等產生極大影響。因此,合理地進行給水排水管道工程規(guī)劃、設計、施工和運行管理,保證其系統(tǒng)安全經濟地正常運行,滿足生活和生產的需要,無疑是非常重要的。 室外給水排水工程是城鎮(zhèn)建設的一個重要組成部分，其主要任務就是為城鎮(zhèn)提供足夠數量并符合一定水質標準的水；同時，把人們在生活、生產過程中使用后的污水匯集并輸送到適當地點進行凈化處理，達到一定水質標準后，或重復使用，或灌溉農田，或排入水體。 室內給水排水工程的任務是將室外給水系統(tǒng)輸配的凈水組織供應到室內各個用水點，將用后的污水排除匯集到室外排水系統(tǒng)中去。做為工程類專業(yè)學生，實踐學習和設計是我們自身獲取知識和經驗的最好環(huán)節(jié)。學生通過設計，綜合運用和深化所學的基本理論、基本技能，培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力，通過設計能使學生具有：掌握查閱規(guī)范、標準設計圖集，產品目錄的方法，提高計算、繪圖和編寫設計說明的水平，作好一個工程師的基本訓練。熟練城鎮(zhèn)給水排水工程系統(tǒng)的詳細計算和培養(yǎng)一定的理論分析和設計的能力。提高方案的比較、技術經濟、環(huán)境、社會等諸方面的綜合分析和論證能力。培養(yǎng)計算機操作和應用能力。熟練專業(yè)軟件應用。ForewordWater drains, water supply and drainage project is an important component of the project can be divided into drains and water supply pipeline project works two categories.Water pipeline project is on the upgrading of water, transmission, storage, distribution and regulation of science. Its most basic task is to ensure that the raw water source sent to the water treatment structures and water users with the water quality standard transmission and distribution to users. This task through the pump stations, pipelines, distribution mains network structure and regulation and other facilities to work together to achieve, and they formed a water pipeline project. Design and management is a basic requirement for at least the construction costs and management fees to ensure that the necessary water users and pressure to ensure water quality and safety, reduce leakage and achieve the required reliability.Water drainage network project is a water supply and drainage project in the very important component of the needs (building) there is also a great investment, the general water supply and drainage works about a total investment of 50% to 80%. At the same time network engineering systems direct services to the people, and peoples lives and production activities are closely related, as part of a fault may be on peoples lives, such as production and security have a great impact on fire. Therefore, the reasonable water drainage works for the planning, design, construction and operation of management, guarantee the security of its system to normal operation of the economy to meet the needs of life and production, and this is certainly very important.Outdoor urban water supply and drainage project is the construction of an important component of its main tasks is to provide adequate number of towns and meet certain water quality standards; At the same time, people in the life of the production process to use the effluent water pooling and transported to a suitable site for purification of up to a certain quality standard, or repeated use, or irrigation or discharged into the water body. Indoor water supply and drainage project is the task of distribution of outdoor water supply system to supply water purification organizations in all indoor water, the sewage will be used to water to remove outdoor pool drainage systems.Does for the project class specialized student, the practice study and the design is our own knowledge acquisition and the experience best link. Moreover in the graduation project undergraduate course plan of instruction the essential link, after the undergraduate course stipulates the practical education which completes the complete curriculum to have to carry on, the student through the graduation project, the synthesis utilizes the elementary theory, the basic skill which and deepens studies, trains the student independently to analyze and to solve the question ability, can enable the student through the graduation project to have:(1) Grasps the consult standard, the standard design atlas, the product catalog method, enhances the computation, the cartography and the compilation design explanation level, finishes an engineers basic training.(2) Skilled cities give the water sewerage system the detailed computation and the raise certain theoretical analysis and the design ability. Enhances the plan the comparison, the technical economy, the environment, the society and so on the various aspects generalized analysis and proves the ability.(3) Raise computer operation and application ability. Skilled specialized software application.目 錄第1章 課程設計任務書-7第2章 給水管網設計與計算-92.1 給水管網布置及水廠選址-92.2 給水管網設計計算-92.3 清水池調節(jié)容積- 142.4 管網水力計算-172.5 管網平差-212.6 消防校核-26第3章 污水管網設計與計算-283.1污水設計流量計算-283.2污水管道水力計算-28第4章 雨水管網設計與計算-314.1雨水設計流量計算-314.2雨水管道水力計算-31第5章 設計總結-33參考文獻-34附表一: 一區(qū)管網平差結果-34附表二：一區(qū)消防校核平差結果-38附表三：二區(qū)管網平差結果-41附表四：二區(qū)消防校核平差結果-45第1章 課程設計任務書一、 設計題目： 濮陽市給水排水管道工程設計。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)生設備情況：分區(qū)人口密度（人/公頃）平均樓層給排水設備淋浴設備集中熱水供應4207+2004+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 70 %；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 15 L/s。4、城市土質種類為粘土，地下水位深度為 8 米。5、城市河流水位： 最高水位：55米，最低水位：40米，常水位： 45米。6、城市地面覆蓋情況：地面種類面積（%）屋面50混凝土路面30草地20三、課程設計內容：1、城市給水管網擴初設計1） 城市給水管網定線（包括方案比較）；2） 用水量計算，管網水力計算；3） 清水池、水塔容積計算、水泵揚程計算4） 管網校核；5） 繪圖（平面圖、等水壓線圖）2、城市排水管網擴初設計。1） 排水體制選擇2） 城市排水管網定線的說明（包括方案比較）；3） 設計流量量計算；4） 控制分支管及總干管的水力計算；5） 任選1條雨水管路的水力計算（若體制為分流制）；6） 繪圖（平面圖、縱剖面圖）四、設計參考資料1、給排水設計手冊第一冊或給排水快速設計手冊第5冊2、給排水管道工程教材五、設計成果1、設計說明書一份（包括前言、目錄、設計計算的過程、總結）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、給水管網等水壓線圖1張（2號圖）；4、污水總干管縱剖面圖1張（由指導教師指定某一段，長度大約1000米左右）（2號圖）；六、要求1、按正常上課嚴格考勤；2、設計說明書要求條理清楚，書寫端正，無錯別字；圖紙線條、符號、字體符合專業(yè)制圖規(guī)范）；3、按時完成設計任務七、其他：1、設計時間：2013-2014學年第一學期2、上交設計成果時間： 16周周五下午3、設計指導教師： 譚水成 、肖曉存、余海靜、朱慧杰第2章 給水管網設計與計算2.1 給水管網布置及水廠選址該城市有一條自東向西河和自南向北轉向西流的水量充沛，水質良好的河流，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)對水質無特殊要求。因而采用統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。城市給水管網的布置取決于城市的平面布置、水源、調節(jié)構筑物的位置、大用戶的分布等?？紤]要點有以下： 定線時干管延伸方向應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500m800m 。 循水流方向，以最短的距離布置一條或數條干管，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。減小今后檢修時的困難。 干管與干管之間的連接管使管網成環(huán)狀網。連接管的間距考慮在8001000m左右。 力求以最短距離鋪設管線，降低管網的造價和供水能量費用。輸水管線走向應符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現有道路鋪設，有利于施工和維護。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑）1000mm時）和鑄鐵管。對水廠廠址的選擇，應根據下列要求，并且通過技術經濟比較來確定：（）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；（）有良好的工程地質條件；（）有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設立防護地帶；（）少拆遷，不占或少占良田；（）施工、運行和維護方便。2.2 給水管網設計計算2.2.1.1一區(qū)最高日用水量計算城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業(yè)生產用水、職工生活用水及淋浴用水、市政用水、未預見用水和管網漏失水量。表2.2.1分區(qū)人口密度（人/公頃）面積（公頃）人口數（人）4201475.06619526200737.96147592濮陽市位于河南省，總人口76.7118萬，參考給水排水管道系統(tǒng)教材表4-2得，可知一區(qū)位于一分區(qū)，為大城市。最高日綜合生活用水定額為240390 L/(人d)，故取綜合生活用水定額為390 L/(人d)。用水普及率為100%。最高日綜合生活用水量Q1 ： Q1=qNfQ1城市最高日綜合生活用水，md ；q城市最高日綜合用水量定額，（cap.d）；城市設計年限內計劃用水人口數；f城市自來水普及率，采用f=100%Q1=qNf=390619526/1000=241615.142.2.1.2一區(qū)工業(yè)用水量（1）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水量Q2：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計算.Q2=（36035+84025+60035+140025）3/1000=268.8(m3/d)（2）工業(yè)企業(yè)職工的淋浴用水量Q3：淋浴用水按一般車間每人每班40L，高溫車間每人每班60L計算.A工廠：表2.2.2班次總人數熱車間人數一般車間人數用水量最大班120036084015.36甲班90027063011.52乙班90027063011.52淋浴用水量：30000.30.70.06+30000.70.20.04=54.6(m3/d)B工廠：表2.2.3班次總人數熱車間人數一般車間人數用水量最大班2000600140051.2甲班1500450105038.4乙班1500450105038.4淋浴用水量：50000.30.80.06+50000.70.40.04=128(m3/d)Q3=54.6+128=182.6(m3/d)（3）工業(yè)生產用水量Q4：Q4=16000+8000=24000(m3/d)2.2.1.3一區(qū)市政用水量Q5：澆灑道路用水量按每平方米路面每次1.0L/（m2.次）計算；每天澆灑2次。綠化用水量按2 L/ ( m2.d ) 計，由于面積太大澆灑面積按總面積的5%算Q5(1475.06/50%30%10-31042+1475.06/50%20%210-3104)5%1475.06 (m3/d)2.2.1.4一區(qū)城市的未預見水量和管網漏失水量按最高日用水量的20%計算。Q6（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5）20%53508.2576(m3/d)2.2.1.5一區(qū)最高日用水量Qd：QdQ1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6321049.5456 (m3/d) 2.2.1.6一區(qū)消防用水量：根據建筑設計防火規(guī)范該城市消防用水量定額為100L/s，同時火災次數為3次。該城市消防用水量為： Q63100=300 L/s2.2.1.7一區(qū)最高時用水量從下表城市用水量變化情況表中可以看出，10-11、11-12點為用水最高時，最高時用水量為：Qh=16132.8432m3/h=4481.35 L/s表2.2.4時段用水量（%）總和生活用水m3/h職工生活用水m3/h淋浴用水m3/h工廠生產用水m3/h市政用水m3/h火車站用水量m3/h未預見用水m3/h總用水量m3/h總用水量（%）0-12.536112.855111.254.78875542229.51079337.34582.891-22.455919.563311.2875542229.51079089.2742.812-32.506040.370711.2875542229.51079210.08142.863-42.536112.855111.2875368.765542229.51079651.33082.974-52.576209.501111.2875368.765542229.51079747.97683.025-63.097465.898211.2875542229.510710635.60893.306-75.3112829.747411.2875542229.510715999.45814.967-84.9211887.449511.2875542229.510715057.16024.678-95.1712491.486611.254.781250542229.510716090.97734.999-105.1012322.356211.21250542229.510715867.06694.9210-115.2112588.132511.21250542229.510716132.84325.0011-125.2112588.132511.21250542229.510716132.84325.0012-135.0912298.194811.21250542229.510715842.90554.9113-144.8111621.673211.21250542229.510715166.38394.7014-154.9911839.126611.21250542229.510715383.83734.7715-164.7011355.896911.21250368.765542229.510715269.37264.7316-174.6211162.605111.273.04875368.765542229.510715149.12084.7017-184.9712008.257011.2875542229.510715177.96774.7118-195.1812515.648111.2875542229.510715685.35884.8619-204.8911814.965111.2875542229.510714984.67584.6420-214.3910606.891011.2875542229.510713776.60174.2621-224.1710075.338311.2875542229.510713245.0494.1122-233.127538.3822611.2875542229.510710708.09303.3223-242.485992.047711.2875542229.51079161.75842.84總和100241614.828268.8182.6240001475.061296.053508.2576322503.09111002.2.2.1.二區(qū)最高日用水量計算參考給水排水管道系統(tǒng)教材表4-2得，可知二區(qū)位于一分區(qū)，為中小城市。最高日綜合生活用水定額為240370 L/(人d)，故取綜合生活用水定額為370 L/(人d)。用水普及率為100%。最高日綜合生活用水量Q1 ： Q1=qNfQ1城市最高日綜合生活用水，md ；q城市最高日綜合用水量定額，（cap.d）；城市設計年限內計劃用水人口數；f城市自來水普及率，采用f=100%Q1=qNf=370147592/1000=54609.042.2.2.2工業(yè)用水量（1）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水量Q2： Q2=0（2）工業(yè)企業(yè)職工的淋浴用水量Q3： Q3=0 （3）工業(yè)生產用水量Q4： Q4=02.2.2.3市政用水量Q5：澆灑道路用水量按每平方米路面每次1.0L計算；每天澆灑1次。綠化用水量按2 L/ m2 計，由于面積太大澆灑面積按總面積的5%算Q5(737.96/50%30%10-31041+737.96/50%20%210-3104)5%516.572 (m3/d)2.2.2.4城市的未預見水量和管網漏失水量按最高日用水量的20%計算。Q6（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5）20%11025.1224(m3/d)2.2.2.5最高日用水量Qd：QdQ1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q655125.612 (m3/d) 2.2.2.6消防用水量：根據建筑設計防火規(guī)范該城市消防用水量定額為40L/s，同時火災次數為2次。該城市消防用水量為： Q0240=80 L/s2.2.2.7最高時用水量從下表城市用水量變化情況表中可以看出，6-7點為用水最高時，最高時用水量為：Qh=3359.1201m3/h=933.09 L/s表2.2.5時段用水量（%）綜合生活用水m3/h市政用水m3/d未預見用水m3/h總用水量m3/h總用水量（%）0-12.531381.6087459.38011840.98882.781-22.451337.9215459.38011797.30162.722-32.501365.226459.38011824.60612.763-42.531381.6087459.38011840.98882.784-52.571403.4523459.38011862.83242.825-63.091687.4193459.38012146.79943.246-75.312899.7400459.38013359.12015.087-84.922686.7648459.38013146.14494.768-95.172823.2874459.38013282.66754.969-105.102785.0610459.38013244.44114.910-115.212845.1320459.38013304.51215.011-125.212845.1320459.38013304.51215.012-135.092779.6001459.38013238.98024.9013-144.812626.6948459.38013086.07494.6714-154.992724.9911459.38013184.37124.8115-164.702566.6249258.286459.38013284.2914.9616-174.622522.9376258.286459.38013240.60374.9017-184.972714.0693459.38013173.44944.8018-195.182828.7483459.38013288.12844.9719-204.892670.3821459.38013129.76224.7320-214.392397.3369459.38012856.7174.3221-224.172277.1970459.38012736.57714.1422-233.121703.8020459.38012163.18213.2623-242.481354.3042459.38011813.68432.74總和10054609.04516.57211025.122466150.73641002.3 清水池調節(jié)容積2.3.1一區(qū)清水池調節(jié)容積，二級泵站供水情況如下表一區(qū)清水池調節(jié)容量計算 表2.3.1清水池調節(jié)容量計算 Kh=時間用水量%二泵站供水量%一泵站供水量%清水池調節(jié)容積%0-12.892.894.17-1.281-22.812.814.17-1.362-32.862.864.16-1.33-42.972.974.17-1.24-53.023.024.17-1.155-63.303.304.16-0.866-74.964.964.170.797-84.674.674.170.58-94.994.994.160.839-104.924.924.170.7510-115.005.004.170.8311-125.005.004.160.8412-134.914.914.170.7413-144.704.704.170.5314-154.774.774.160.6115-164.734.734.170.5616-174.704.704.170.5317-184.714.714.160.5518-194.864.864.170.6919-204.644.644.170.4720-214.264.264.160.121-224.114.114.17-0.0622-233.323.324.17-0.8523-242.842.844.16-1.32總計1001001009.32因此一區(qū)清水池調節(jié)容積按最高日用水量的9.32%計算清水池中除了儲存調節(jié)用水外還存放消防用水,則清水池有效容積W為W= W1+ W2+ W3+ W4W清水池總容積m3；W1調節(jié)容積；m3；W2消防儲水量m3，按2小時火災延續(xù)時間計算；W3水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產用水，取最高日用水量的7.5%計算；W4安全貯量按W1+W2+W3取整后計算W1+W2+W3321049.54569.32%+0.323600+321049.54567.5% 56160.5336 m3故W4取56160.5336-56000=160.5336 m3 因此：清水池總容積W：W56160.5336+160.533656321.0672 m3取整數為：W=56000 m3清水池應設計成體積相同的二個，如僅有一個，則應分格或采取適當措施，以便清洗或檢修時不間斷供水。2.3.2一區(qū)清水池調節(jié)容積，二級泵站供水情況如下 表2.3.2清水池調節(jié)容量計算 Kh=時間用水量%二泵站供水量%一泵站供水量%清水池調節(jié)容積%0-12.782.784.17-1.391-22.722.724.17-1.452-32.762.764.16-1.43-42.782.784.17-1.394-52.822.824.17-1.355-63.243.244.16-0.926-75.085.084.170.917-84.764.764.170.598-94.964.964.160.89-104.94.94.170.7310-115.05.04.170.8311-125.05.04.160.8412-134.904.904.170.7313-144.674.674.170.514-154.814.814.160.6515-164.964.964.170.7916-174.904.904.170.7317-184.804.804.160.6418-194.974.974.170.819-204.734.734.170.5620-214.324.324.160.1621-224.144.144.17-0.0322-233.263.264.17-0.9123-242.742.744.16-1.42總計10010010010.26因此二區(qū)清水池調節(jié)容積按最高日用水量的10.26%計算清水池中除了儲存調節(jié)用水外還存放消防用水,則清水池有效容積W為W= W1+ W2+ W3+ W4W清水池總容積m3；W1調節(jié)容積；m3；W2消防儲水量m3，按2小時火災延續(xù)時間計算；W3水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產用水，取最高日用水量的7.5%計算；W4安全貯量按W1+W2+W3取整后計算W1+W2+W355125.61210.06%+0.323600+55125.6127.5% 11840.0575 m3故W4取11840.0575-11000=840.0575 m3 因此：清水池總容積W：W11840.0575+840.057512680.1150m3取整數為：W=12000 m3二區(qū)清水池可以設計成一個，應分格或采取適當措施，以便清洗或檢修時不間斷供水。2.4 管網水力計算集中用水量主要為工廠的生產用水量和職工生活用水量或其他大用戶的用水量，當工人淋浴時間與最大時供水重合時淋浴用水也應該計入集中用水量，否則不計入集中用水量。2.4.1最大時集中流量為： 從各時段城市用水量變化情況表中可知：一區(qū)： q=（1250 +11.2+15） m3/h=365.33 (L/s)其中A廠244.22 L/s ，B廠106.11 L/s.火車站15L/s.28節(jié)點處有A工廠，6節(jié)點處有工廠B。二區(qū)：沒有集中流量。2.4.2比流量計算：一區(qū)： qs=( Qh -q)/ L=41160/20584.092=0.19996 (L/(s.m)二區(qū)： qs=( Qh -q)/ L=933.0889/15555.8=0.059983 (L/(s.m)Qh為最高日最大時用水量 L/sq為大用戶集中流量L/sL管網總的有效長度 m2.4.3 沿線流量計算:沿線流量的計算按下公式qi-jq si-ji-j有效長度；mq s比流量 一區(qū)沿線流量按管段計算見表 表2.4.1濮陽市一區(qū)管道沿線流量計算管段編號管段長度/m有效長度/m比流量L/(s*m)沿線流量L/s1-25005000.19996199.982-36006000.199961119.983-48008000.199961159.974-55005000.19996199.985-67007000.199961139.976-7100010000.199961199.967-8126.696126.6960.19996125.338-95005000.19996199.989-106006000.199961119.989-1410005000.19996199.9810-116006000.199961119.9811-12100010000.199961199.9612-136006000.199961119.9813-146006000.199961119.9814-155005000.19996199.9815-16326.696326.6960.19996165.3316-1