給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)

1、目錄1課程設(shè)計(jì)基本資料 - 2 -1.1設(shè)計(jì)資料 - 2 -2 給水管網(wǎng)用水量計(jì)算 - 3 -2.1最高日生活用水量 - 3 -3 管網(wǎng)計(jì)算 - 4 -3.1線路選擇與布置要求 - 4 -3.2輸配水管渠布置的一般要求 - 4 -3.3輸水管的布置 - 4 -3.4配水管網(wǎng)布置 - 5 - - 5 -3.5配水管與構(gòu)筑物或管道的間距 - 5 -3.6閥門、消火栓、給水栓的布置原則 - 6 -3.7管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量 - 6 - - 6 -3.8管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算 - 7 -4管網(wǎng)校核 - 9 -4.1管網(wǎng)最高用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表 - 9 -4.2管網(wǎng)消防用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表 - 11 -4.3管網(wǎng)事故用水時(shí)平

2、差數(shù)據(jù)表 - 15 -5 水泵的選擇 - 17 -參考文獻(xiàn) - 18 -6小結(jié) - 19 -1課程設(shè)計(jì)基本資料1.1設(shè)計(jì)資料（1）城市總平面規(guī)劃圖一張,比例1:10000。（2）該城位于陜西關(guān)中地區(qū),城市自然資料如下：土層:屬非自重濕陷性黃土地區(qū)；地震烈度:：5級；地下水深:：地面以下5m見地下水；最高氣溫:：39；最低氣溫：-8；冰凍深度：0.5m。（3）用水資料a大用戶序號用戶名稱（人數(shù)）生產(chǎn)用水量（班次）(m3/班時(shí)變化系數(shù)(Kh要求水壓(M Pa12345食品加工廠（350）針織印染廠（1600）制藥廠（1100）氨肥廠（1300）火車站（60）2100（1）1250（3）450（2）

3、350（3）1801.11.11.21.23.40.280.280.280.280.28b居民用水量：規(guī)劃人口河北區(qū)為3萬人,河南區(qū)為1.2萬人,用水普及率為90%,室內(nèi)均有給排水衛(wèi)生設(shè)備,但無淋浴,建筑物為6層。c印染廠、制藥廠和氨肥廠每班有1/2 員工需淋浴。d公用事業(yè)用水量按居民用水量的30%計(jì),Kh=1.8。e綠化面積為30萬m 2,澆灑道路面積為20萬m2。f未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量可按最高日用水量的1525%計(jì)。（4）水廠清水池最低水位標(biāo)高109m，兩座公路橋旁均可吊裝管道，鐵路橋不讓吊管。2 給水管網(wǎng)用水量計(jì)算2.1最高日生活用水量1.最高日生活用水量（1）居民生活用水量（用水普

4、及率為90）Q1=q1Nf/24=0.12×（3000012000）×90%/24=189 m3h式中：q1最高日生活用水量定額，0.12 m3/人·dN居住區(qū)人口數(shù)，capf自來水普及率，%（2）工業(yè)生產(chǎn)用水量Q2=q2×Kh/8n=2100×1.1/8+1250×1.3/24+450×1.2/24+350×1.2/24+180×3.4/24=405.29 m3h式中：q2大用戶生產(chǎn)用水量，m3dKh時(shí)變化系數(shù)n工作班次（3工廠職工生活用水量Q3=Ka×3×Na/8n+Nb×

5、;Kb/2=0.025×3×(350/8+1600/24+1100/16+1300/24+60/24+(1600+1100+1300×0.04/2=106.28 m3h式中：KaKb職工生活淋浴用水系數(shù)NaNb用水淋浴人口數(shù)，cap（4）澆灑道路和綠化用水噴灑道路：qa=2L/次·m 2，n=3次；綠化：qb=2L/次·m 2,n=2次。Q4 =nQS/24=（3×2×200000+2×2×300000）/1000×24=100 m3h（5）式中：n澆灑道路和綠化用水次數(shù)Q每次每平方米用水量，L

6、/次·m 2S綠化面積、,澆灑道路面積，m 3（5）公共事業(yè)用水 公用事業(yè)用水量按居民用水量的30%計(jì),Kh=1.8 。 Q5=0.3×Q1×Kh=0.3×189×1.8=102.06 m3h（6）未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏水量按最高日的25計(jì)。（7）最高日用水量Qh=1.25(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 =1.25（189+405.29+106.28+100+102.06） =1128.29m3h=313.4Ls3 管網(wǎng)計(jì)算3.1線路選擇與布置要求（1）輸配水管渠的線路應(yīng)盡量做到線路短、起伏小，土石方工程量少，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，少占農(nóng)田和不占良田。（2）

7、輸配水管渠走向和位置應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，并盡可能沿現(xiàn)有的道路或規(guī)劃路鋪設(shè)，以利于施工和維護(hù)。（3）輸配水管渠應(yīng)盡量避免穿越河谷、山脊、沼澤、重要鐵路和泄洪地區(qū)，并注意避開滑坡、塌方以及易發(fā)生泥石流和高侵蝕性土壤地區(qū)。（4）輸水管線應(yīng)盡量充分利用水位高差，當(dāng)條件許可時(shí)，優(yōu)先考慮重力流輸水。（5）應(yīng)盡量考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合和分期實(shí)施的可能。3.2輸配水管渠布置的一般要求（1）重力輸水管渠應(yīng)設(shè)檢查井和通氣孔。（2）檢查井間距：當(dāng)管徑（渠寬）在700 以下，間距不大于200 米；在700-1400時(shí)，間距不大于400米。（3）對于重力管渠，需控制水位，壓力水管，設(shè)消除水錘的措施。（4）壓力輸水管

8、道隆起點(diǎn)設(shè)進(jìn)氣閥和排氣閥，低凹處設(shè)置泄水管及泄水閥。（5）管道法蘭接口應(yīng)設(shè)于檢查井或地溝內(nèi)，特殊情況需埋土里時(shí)，需加保護(hù)措施。3.3輸水管的布置（1）輸水管根數(shù)，為了安全供用，采用2根。（2）連通管及閥門布置：（a）兩條以上輸水管一般應(yīng)設(shè)連通管，直徑一般相同。（b）設(shè)有連通管的輸水管道上，應(yīng)設(shè)必要閥門，以防事故及檢修時(shí)切換。（c）閥門間距視具體情況而定。根據(jù)以上原則，一泵站之后輸水管采用2根，線路盡量短，二泵站至管網(wǎng)的輸水管亦采用2根。3.4配水管網(wǎng)布置（1）配水管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)用水要求合理分布于全供水區(qū)，盡可能縮短配水管線的總長度，一般布置成環(huán)狀網(wǎng)。（2）配水管網(wǎng)的布置應(yīng)使干管盡可能以最短距離到達(dá)

9、主要用水地區(qū)。（3）干管的位置，應(yīng)盡可能布置在兩側(cè)均有較大用戶的道路上。（4）配水干管之間應(yīng)在適當(dāng)間距處設(shè)連接管以形成環(huán)網(wǎng)。（5）用以配水至用戶和消火栓的配水支管，一般采用管徑為150200，負(fù)擔(dān)消防任務(wù)的配水支管不得小于150毫米。（6）城市生活飲用水管網(wǎng)嚴(yán)禁與非生活飲用水管網(wǎng)連接，并嚴(yán)禁與各單位自備的生活飲用水直接連接。根據(jù)所給的城市市區(qū)平面圖和以確定的水源位置、工廠、公共建筑等大用戶的位置分布考慮以下幾點(diǎn)進(jìn)行管網(wǎng)定線：（1）配水管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)用戶要求合理分布于全供水區(qū)。在滿足用戶對水量、水壓的要求原則下，盡可能縮短配水管線總長度，一般布置成環(huán)網(wǎng)狀。（2）干管的位置，盡可能布置在兩側(cè)均有較大用

10、戶的道路上，以減少配水支管的數(shù)量。（3）配水干管之間應(yīng)在適當(dāng)間距處設(shè)置連接管，以形成管網(wǎng)。根據(jù)以上幾點(diǎn)原則，結(jié)合開發(fā)區(qū)的地形特點(diǎn)，管網(wǎng)定線環(huán)網(wǎng)共6個(gè)，從節(jié)點(diǎn)1到二級泵站節(jié)點(diǎn)0處采用并行管進(jìn)行輸水。3.5配水管與構(gòu)筑物或管道的間距（1）管道距構(gòu)筑物的水平凈距：A、鐵路：離遠(yuǎn)期路堤坡腳為5米，路坡頂為10米。B、建筑江線為5米。C、煤氣管：低壓為1.0米；中壓為1.0米；次高壓為1.5米；高壓為2.0米。D、熱力管道為1.5米。E、通訊照明桿柱為1.0米，高壓電桿支座為3.0米。（2）給水管與污水管間距：A、給水管應(yīng)鋪設(shè)在污水管上面，給水管與污水管交叉時(shí)，管外壁凈距不得小于0.4米，且不準(zhǔn)許有接口

11、重疊。B、給水管與污水管平行鋪設(shè)時(shí)，管外壁凈距應(yīng)大于1.5米。C、當(dāng)污水管必須鋪設(shè)在給水管上面時(shí)，給水管必須采用金屬管材，并根據(jù)土壤的滲水性及地下水位情況，確定凈距。（3）管道互相交叉時(shí)的凈距：A、給水管道相互交叉其凈距不得小于0.15米。3.6閥門、消火栓、給水栓的布置原則（1）閥門A、配水管網(wǎng)中的閥門布置，應(yīng)能滿足事故段的切斷需要。其位置可結(jié)合連接管及重要供水支管的節(jié)點(diǎn)設(shè)置，干管閥門間距5001000米。B、干管上的閥門可設(shè)在連接管的下游，支、干管相接處的支管上。C、城市管網(wǎng)支干管及重要水管上的消火栓，均應(yīng)在消火栓前設(shè)閥門，支干管上閥門布置不應(yīng)隔斷5個(gè)以上的消火栓。（2）消火栓A、消火栓間

12、距不應(yīng)大于120米。B、消火栓的接管直徑不小于100毫米。C、盡可能設(shè)在交叉口和醒目處。消火栓規(guī)定應(yīng)距建筑物不小于5 米，距車行道邊不大于2米，一般常設(shè)在人行道邊。（3）集中給水栓考慮取水方便，設(shè)排水管溝，寒冷地區(qū)設(shè)防凍栓。3.7管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量此管網(wǎng)沒設(shè)水塔或高位水池等調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，僅依靠二泵房的分級供水來達(dá)到利用水需要。管網(wǎng)計(jì)算工況有最高用水時(shí)、最高用水加消防時(shí)以及事故時(shí)三種.（1）管網(wǎng)按最高日最高時(shí)用水量QS及設(shè)計(jì)水壓HS計(jì)算生活用水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)水壓（最小自由水頭）應(yīng)根據(jù)建筑物層數(shù)決定，此管網(wǎng)分南北兩區(qū)。顧控制點(diǎn)分別是管網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)6(北區(qū)，節(jié)點(diǎn)14（南區(qū)），平均層數(shù)是6層，故設(shè)計(jì)水壓是28米。（

13、2）根據(jù)具體情況分別用消防、最不利管段發(fā)生故障等校核。A、消防：采用低壓消防系統(tǒng)，允許控制點(diǎn)降至10米。消防時(shí)同時(shí)考慮2個(gè)地方同時(shí)發(fā)生火災(zāi)時(shí)。B、事故：考慮事故流量下，水壓仍能滿足設(shè)計(jì)水壓的要求；流量為設(shè)計(jì)用水量的70% 。3.8管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算（1）長度比流量集中流量q=144.577L/sqs=(Qh-q/l=（313.4-144.577）/12585.9=0.0134L/(sm（2）沿線流量計(jì)算沿線流量為管段的比流量與各個(gè)管段的長度的乘積。管段沿線流量計(jì)算表管段編號管長m計(jì)算管長 m沿線流量（L/s）管段編號管長m計(jì)算管長 m沿線流量（L/s）12500.9 501 6.408 1123

14、348 348 4.454 14519 519 6.643 2324219 110 1.402 181163 1163 14.892 2412349 349 4.467 23461.1 231 2.952 1213576576 7.373 34603 603 7.717 1218531 531 6.797 420449 225 2.876 1325358 179 2.291 205833 833 10.662 1326273 137 1.747 561133.2 1133 14.502 2514315 315 4.032 58609 609 7.795 1415503252 3.219 674

15、82 241 3.082 1516588 588 7.526 721282 282 3.610 1617349 349 4.467 2122429.1215 2.746 1626230 230 2.944 228365365 4.672 1718285 285 3.648 910342 342 4.378 1819361 361 4.621 1011325 325 4.160 199257 257 3.290 （3）節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量/（L/s）節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量/（L/s）113.971 114.307 24.680 232.928 35.335 242.934 416.532

16、 129.318 206.769 135.706 516.480 253.162 620.667 143.626 728.259 155.373 213.178 167.469 223.709 262.346 813.679 1719.249 93.834 187.533 104.269 1981.125 4管網(wǎng)校核4.1管網(wǎng)最高用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表北區(qū)最高用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表迭代次數(shù)=13環(huán)號= 1閉合差= -.190-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 500.9 350 .53 -50.56 1.32 -.66 .01312 46

17、1.1 350 .48 -45.88 1.11 -.51 .01113 603 300 .57 -40.55 1.89 -1.14 .02814 519 150 .53 9.44 4.09 2.12 .2249sqtotal= .598 dq= -.16環(huán)號= 2閉合差= -.885-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 1163 350 .48 -45.71 1.10 -1.28 .02802 519 150 .53 -9.44 4.09 -2.12 .22493 449 300 .47 -33.45 1.33 -.60 .01

18、794 833 300 .38 -26.69 .89 -.74 .02775 609 100 .51 3.99 6.33 3.86 .9661sqtotal= .748 dq= -.59環(huán)號= 3閉合差= -.79-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 282 250 .39 -19.14 1.19 -.34 .01762 215 300 .32 -22.32 .65 -.14 .00623 365 300 .37 -26.03 .85 -.31 .01194 609 100 .51 -3.99 6.33 -3.86 .96615

19、 1133.2 200 .45 -14.20 2.08 -2.36 .16606 482 200 1.32 41.47 12.87 6.20 .1496sqtotal= .897 dq= -.44南區(qū)最高用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表迭代次數(shù)= 5環(huán)號= 1閉合差= -.028-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 342 300 .62 43.67 2.17 .74 .01702 325 250 .80 39.40 4.44 1.44 .03663 348 250 .71 35.10 3.58 1.25 .03554 219 250 .66

20、32.17 3.06 .67 .02085 349 250 .60 29.23 2.57 .90 .03066 576 100 .14 -1.13 .67 -.39 .34377 361 200 1.10 -34.55 10.63 -3.84 .11118 257 400 .92 -115.67 3.10 -.80 .0069sqtotal= 4.884 dq= .00環(huán)號= 2閉合差= .089-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 576 200 .67 21.04 4.25 2.45 .11642 273 100 .77 6

21、.05 13.53 3.69 .61053 230 100 .47 3.70 5.53 1.27 .34354 349 100 .85 -6.64 16.06 -5.60 .84425 285 200 .82 -25.89 6.22 -1.77 .06856 531 150 .06 1.13 .10 .05 .0460sqtotal= 3.663 dq= .01環(huán)號= 3閉合差= .131-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 358 150 .53 9.29 3.97 1.42 .15312 315 100 .78 6.13 1

22、3.84 4.36 .71193 503 100 .32 2.50 2.73 1.37 .54994 588 100 .37 -2.87 3.50 -2.06 .71715 230 100 .47 -3.70 5.53 -1.27 .3435 6 273 100 .77 -6.05 13.53 -3.69 .6105sqtotal= 3.663 dq= .024.2管網(wǎng)消防用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表北區(qū)消防用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表環(huán)號= 1閉合差= -.091管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 501 350 .59 -57.09 1.65 -.

23、82 .01442 461 300 .74 -52.41 3.02 -1.39 .02663 603 300 .67 -47.07 2.48 -1.50 .03184 519 200 .88 27.55 6.98 3.62 .1315sqtotal= 1.275 dq= -.04環(huán)號= 2閉合差= .759-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 1163 300 .99 69.65 5.12 5.95 .08542 519 200 .88 -27.55 6.98 -3.62 .13153 449 300 .82 -58.09 3.

24、66 -1.64 .02834 833 250 1.05 -51.32 7.24 -6.03 .11755 609 100 .65 5.14 10.03 6.11 1.1883sqtotal= 1.594 dq= .24環(huán)號= 3閉合差= -.813-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 282 250 .90 43.94 5.43 1.53 .03482 215 250 .96 47.12 6.18 1.33 .02823 365 250 1.04 50.83 7.11 2.60 .05114 609 100 .65 -5.14

25、 10.03 -6.11 1.18835 1133 250 .81 -39.98 4.56 -5.16 .12916 482 150 .89 15.69 10.38 5.00 .3189sqtotal= 1.913 dq= -.21南區(qū)消防用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表環(huán)號= 1閉合差= .236-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 342 200 .82 25.64 6.11 2.09 .08152 325 200 .68 21.37 4.37 1.42 .06653 348 200 .54 17.07 2.90 1.01 .05924 2

26、19 200 .45 14.14 2.06 .45 .03205 349 200 .36 11.21 1.36 .47 .04246 531 150 .80 -14.16 8.58 -4.56 .32207 361 300 .52 36.86 1.59 .57 .01568 257 400 1.26 -158.70 4.78 -1.23 .0077sqtotal= 3.247 dq= .04環(huán)號= 2閉合差= .609-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米1 576 150 .91 16.04 10.82 6.23 .38842 27

27、3 100 .47 -3.68 5.48 -1.50 .40593 230 100 .43 -3.38 4.68 -1.08 .31884 349 200 1.17 -36.64 11.87 -4.14 .11315 285 250 .68 33.49 3.29 .94 .02806 531 300 .20 14.16 .29 .15 .0108sqtotal= 2.435 dq= .13環(huán)號= 3閉合差= .677-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 358 200 .45 14.02 2.03 .73 .05192 315

28、150 .61 10.86 5.28 1.66 .15313 503 150 1.01 -17.77 13.08 -6.58 .37024 588 150 .16 2.80 .47 .28 .09905 230 100 .77 6.03 13.45 3.09 .51296 273 100 .47 3.68 5.48 1.50 .4059sqtotal= 2.435 dq= .144.3管網(wǎng)事故用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表北區(qū)事故用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表環(huán)號= 1閉合差= .843-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 1163 300 .68 48.

29、02 2.58 3.00 .06242 519 200 1.13 -35.48 11.18 -5.80 .16353 449 300 .24 -16.90 .39 -.18 .01054 833 250 .25 -12.16 .53 -.44 .03655 609 100 .54 4.22 7.01 4.27 1.0111sqtotal= 1.061 dq= .40環(huán)號= 2閉合差= .271-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 282 250 .60 29.40 2.59 .73 .02492 215 250 .64 31.6

30、3 2.96 .64 .02013 365 250 .70 34.23 3.42 1.25 .03654 609 100 .54 -4.22 7.01 -4.27 1.01115 1133 250 .10 -4.84 .11 -.12 .02506 482 150 .54 9.62 4.24 2.04 .2122sqtotal= 1.273 dq= .11南區(qū)事故用水時(shí)平差數(shù)據(jù)表環(huán)號= 1閉合差= -.571-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 576 150 .62 10.88 5.29 3.05 .28042 273 100

31、 .34 2.66 3.05 .83 .31323 230 100 .13 1.02 .56 .13 .12724 349 200 .27 -8.50 .83 -.29 .03425 285 250 .45 -21.97 1.53 -.44 .01986 531 300 1.19 -84.03 7.26 -3.86 .0459sqtotal= 1.879 dq= -.15環(huán)號= 2閉合差= -.706-管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq(米 (毫米 (米/秒 (升/秒 (米-1 358 150 .24 4.22 .97 .35 .08232 315 100 .26 2.

32、01 1.86 .59 .29103 503 100 .07 -.53 .18 -.09 .17214 588 150 .24 -4.29 1.00 -.59 .13685 230 100 .13 -1.02 .56 -.13 .12726 273 100 .34 -2.66 3.05 -.83 .3132sqtotal= 1.879 dq= -.19在事故時(shí)管網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的實(shí)際水壓和最高時(shí)不相同，所需二級泵站的供水水壓標(biāo)高為107.00m,從節(jié)點(diǎn)9到二級泵站的水頭損失為7.57m,泵站內(nèi)部的水頭損失為3m,則所需的揚(yáng)程為：Hpsk=175.62+7.57+3-109.00=77.19Hp，所以需在中途加泵站以滿足事故時(shí)最不利控制點(diǎn)水壓要求。5 水泵的選擇水泵的選擇有以下原則：（a）首先要滿足最高時(shí)供水工況的流量揚(yáng)程要求，并盡量水水泵處在高效工作區(qū)內(nèi)。（b）盡可能選用同型號水泵。（c）一般應(yīng)盡量減少水泵臺數(shù)，通常取水泵房至少設(shè)置兩臺。由以上原則選泵：根據(jù)上述原則選擇四臺S型單級雙吸式離心泵，型號為10sh-6，其基本參數(shù)為：轉(zhuǎn)速n1450轉(zhuǎn)分，用水量