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1、给水排水管网系统课程设计学生学号： 201001042 学生姓名： 杨招明 指导老师： 王宝山 兰州交通大学环境与市政工程学院给水排水系给水管网课程设计说明书一、设计题目：甘肃省礼县城区室外给水排水管网设计二、设计的目的与任务 给水管道设计的目的是巩固所学课程内容并加以系统化，联系工程实际树立正确的设计思想，培养分析具体问题并解决问题的能力，学会编写课程设计说明书、使用规范、查询资料和运用设计手册机器其他工具书，提高计算机水平和绘图能力。 给水管网设计的任务就是根据给出的各项原始资料和数据计算用水量，选择给水系统进行管网水力计算，确定水塔或水池调节容积，并将计算结果用文字与图纸表达说明。三、设
2、计内容 1、计算最高日用水量 2、计算最高时秒流量 3、选择给水系统进行管网及输水管定线4、进行管网水力计算5、确定水塔或水池调节容积6、确定二级泵站扬程和设计流量四、设计原始资料1、县城平面图该县城为我国西北地区一小县城，城内有工厂数家及部分公共建筑。居民区居住人口在规划期内近期按 292 人公顷设计，远期按 342 人/公顷考虑。 最高建筑为六层楼，室内有给排水设备，无淋浴设备，给水普及率为近期 85 %，远期 90 %。居住区时变化系数为Kh为 1.5 。2、 用户对水量、水压要求一览表 序号用水单位名称近期用水量（m3/d）远期用水量（m3/d）每日班次时变化系数水压要求（Kg/cm2
3、）生产生活生产生活12345678910化肥厂磷肥厂化工厂发电厂橡胶厂陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂400350400500200250300200200400252530303530352020355004505005503003504003503005003540504545504535354522332123121.81.41.51.71.31.31.91.22.01.42.02.01.61.21.81.21.82.01.21.6注：每班8小时3、浇洒道路用水： 60 m3/d，绿地用水： 140 m3/d， 4、未预见水量按最高日用水量的1525%计算。5、消防用水量、水压及延续时间按
4、规范要求确定。6、该区地表水污染严重，水质不好，故近期不考虑采用地表水作为水源。7、气象资料（1） 主导风向：夏季东南风，冬季东北风（2） 年最高温度39，年最低温度-8（3） 年平均降雨量： 800mm （4） 最大积雪深度0.4m，最大冰冻深度1.0m （5） 土壤性质：（最低处） 0.4m-0.8m垦殖土 0.8m -3.8m 粘沙土 3.8 m -8 m 中沙及砂石（6） 地下水位深度：10.0m（最浅）； 地下坡度：0.2（7） 地震等级：中国地震划分为七级地震区（8） 该县城暴雨强度公式 （9） 地面径流系统0.31；0.38；0.40；0.45；0.50（10） 地基承载力2.0
5、Kg/cm2（11） 可保证二级负荷供电8、地面水系：（1）最高水位31.5（2）最低水位 27.5（3）常水位 29.09、材料来源及供应：本地区自产砖、混凝土及混凝土管。五、 设计技术参数 1.用水量确定 2.给水系统的选择和管网定线 3.最高时工况设计节点流量、管段流量及管径、管材的选择 4.最高时工况管网水力计算给水管网课程设计计算书（一）用水量计算1.居民用水量计算按街道建筑层次及卫生设备情况，肯据规范采用最高日每人每日综合生活用水，用加权平均计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q1。居民用水量计算街区编号面积近期人口远期人口近期用水量Q（m3/d）远
6、期用水量Q(m3/d)11.1132437958.3268.2222.03593695106.74125.1030.18354639.7211.3441.0430435654.7264.0852.1614719110.52129.4261.1333138859.5869.8470.70320624137.0843.3881.543851378.8492.3491.6147055184.699.18101.2336042164.875.78111.852661694.68110.88120.617620631.6837.08132.27663777119.34139.86141.56456534
7、82.0896.12151.2436242365.1676.14162.12620725111.6130.50172.45716838128.88150.84182.36690808124.2145.44192.03593695107.926126.49201.8353562696.31126.68211.8854964398.82115.74222.87839982151.02178.72435.654610419121991876.6062086.684 -时变化系数，取1.5；-最高日每人每日综合用水量定额，180 L/(capd）；-设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap；-用
8、水普及率，近期取85%，远期取95%；近期 =292人/公顷35.6546公顷=10412人最高时=1.5292104190.85/86400=45.00L/S2. 工业企业用水量 工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定近期单位最大秒流量。用水单位 生产（m3/d） 生活（m3/d）班次时变化化系数平均时（m3/h）最高时（m3/h）最高时秒流量（L/s）化肥厂4002521.826.5647.8113.3磷肥厂3502521.423.4432.829.12化工厂4003031.517.9226.887.47发电厂5003031.722.0837.5410.43
9、橡胶厂2003521.314.6919.15.31陶瓷厂2503011.33545.512.64汽修厂3003521.920.9439.7911.05水泵厂2002031.29.17113.06仪表厂200201227.55515.28洗煤厂4003521.421.1929.678.24218.49345.1195.9所以近期单位最大秒流量 Q2近=95.9L/s。远期单位最大秒流量用水单位名称远期（m3/d)每日班次时变化系数平均时(L/s)最高时（m3/h）最高时秒流量（L/s）生产生活化肥厂5003521.833.4460.19 16.72 磷肥厂4504021.430.6342.88
10、11.91 化工厂5005031.522.9234.38 9.55 发电厂5504531.724.7942.15 11.71 橡胶厂3004521.321.5628.03 7.79 陶瓷厂3505011.350.0065.00 18.06 汽修厂4004521.927.8152.84 14.68 水泵厂3503531.216.0419.25 5.35 仪表厂300351241.8883.75 23.26 洗煤厂5004521.434.0647.69 13.25 4200425303.13476.15 132.26 Q2远=132.26L/s。2. 市政用水量Q3及未预见用水量Q4 浇洒道路用水
11、=q4aN4af4a=60m3/d绿地用水=q4bN4b=140m3/dQ3=60m3/d+140m3/d=210m3/d=2.31L/sQ4近=20%(Q1+Q2近+Q3)=28.64L/sQ4远=20%（Q1+Q2远+Q3)=36.45L/s3.最高时用水量Qh近=Q1Q2近Q3Q4近=171.85L/sQh远=Q1Q2远Q3Q4远=231.42L/s4. 水厂供应70%70%171.85=120.30L/s其余由高位水池供应171.85-120.30=51.57L/s（二） 选择给水系统及输水管定线1、根据县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线。2、用水厂和高位水池联合供水。3
12、、进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号；将管网模型化 并绘制管网图。4、管段配水长度确定原则：两侧供水等效管长等于实际管长，单侧供水等效管长等于实际管长的一半，两侧不供水等效管长为零。（三） 计算最高时工况点下节点流量，管段设计流量，确定管段直径1. 计算比流量 qs=0.029L/(sm)2. 计算沿线流量 ql1-2=qsl1-2=9.35L/s ql2_3=qsl2_3=9.50L/s ql1_4=qsl1_4=6.17L/s ql2_5=qsl2_5=11.27L/s ql3_6=qsl3_6=6.88L/s ql4_5=qsl4_5=11.83L/s ql5_6=qsl5_6=
13、9.20L/s ql4_7=qsl4_7=8.12L/s ql5_8=qsl5_8=7.32L/s ql7_8=qsl7_8=7.88L/s 3. 计算节点流量 集中流量可以直接加到所位于的节点处；沿线流量一分为二，分别加到两端节点上；供水泵站或高位水池的供水流量也应从节点进入管网系统，其与用水流量方向不同，应作为负流量。 节点设计原则：有集中流量处，管道连接处，在一定的距离上。 最高时集中用水量集中用水用户名称化肥厂磷肥厂化工厂发电厂橡胶厂集中用水流量（L/s）13.309.127.4710.435.31所处节点编号76727集中用水用户名称陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂集中用水流量（L/s
14、）12.6411.053.0615.288.24所处节点编号46216节点设计流量计算节点编号集中流量沿线流量（1/2）供水流量节点流量115.287.2622.54213.4910.0623.55307.367.36412.6410.8451.5728.095018.8118.81628.417.04120.3084.85726.087.0033.08807.607.60 4.按照既定流量平衡条件，依据供水经济性和安全可靠性初步分配各管段设计流量。（1） 从水源或者多个水源（指供水泵站或水塔等在最高时供水的节点） 出发进行管段设计流量的分配，使供水流量沿较短的激励扩散到;l整个管网的所有的较
15、短上去，这一原则体现了供水的目的性。（2） 在遇到要向两个或两个以上方向分配设计流量时，向主要供水方向（如通向密集用水区或大用户管段）分配较多流量，想次要供水方向分配较少的流量，这一原则体现了供水的经济学。（3） 确定两条或两条以上的平行的主要供水方向，并且在平行的主要方向上分配相接近的交大流量，垂直主要供水方向的管段上也要分配一定流量，的、使得当主要供水方向上管段损坏时，流量可通过这些管段绕道通过，这一原则体现了供水的可靠性。 管段设计流量初分配结果：管段编号 初分流量（L/s）初选管径（mm）110.1020025.09200332.6435048.36200512.45200616.82
16、250772.41400812.27200920.813001028.41350 最高时工况点下管网水力计算1. 采用哈代-克洛斯平差方法，进行管网水力计算，得出各段实际流量、水头损失、管段流速及格节点压力水头、自由水压。1） 采用Excel表格平差，水头损失采用海曾威廉公式计算，允许比合差0.5m，家定（1）为控制点。平差：第一次平差环1sqhnsq0.852qhnsq0.85211231.0110.10.24745.4556.3500.10430.6103106.4232.640.18810.67528.8900.1509.621 -41482.678.36-0.21046.60212.4
17、87-0.44265.5956524.8316.820.27129.9279.4800.09318.3610.497132.659-0.093q-3.749环2sqhnsq0.852qhnsq0.852-2906.285.09-0.05118.6644.712-0.04417.480-51811.4212.45-0.53779.93612.072-0.50777.868741.4572.40.3208.19772.7740.3238.23341482.678.360.21046.6028.7370.22848.387-0.057153.400-0.0002q0.377环3sqhnsq0.582
18、qhnsq0.852-6524.8316.82-0.27129.9279.480-0.09318.361928821.350.23120.12224.9390.30922.9711063.0728.410.0865.62131.9990.1076.220-82139.4711.73-0.56889.7408.140-0.28865.737-0.521145.4110.0333.589平差结果如下：管段编号管径(mm)实际流量（L/s）水头损失（m）节点编号压力水头（m）自由水头（m）地面标高（m）12006.350.10162.8028.0034.8022004.710.04262.7028.
19、9833.72335028.890.15362.6629.2633.40420012.480.44462.2228.3333.89520012.070.50561.7228.9832.7462509.480.0946（水泵）61.2230.2730.95740072.780.32761.1329.5331.6082008.140.29860.8129.9930.82930024.940.311035031.100.11025028.900.569（水池）-3.8465.5 固由表可知水泵扬程为30.27m，流量为120.3L/s，2） 控制点的确定在水里分析时，首先假定（1）为控制点，经过水力
20、计算，节点（1）满足控制点要求，固确定（1）为控制点。2. 确定高位水池位置及水泵扬程、水泵型号及水泵台数 水泵扬程为28.98m，供水流量120.3L/s，据查表 可选型号为12Sh水泵两台（一用一备）（五）管网校核1.消防时校核（1）该县人口小于25000人，查城镇，居民区室外消防用水量表知同一时间火灾次数为1次，一次灭火用水量为15L/s。通过管网水力分析知，该管网的控制点在节点（1）处，故将火灾发生点位置确定为节点（1），其用水量增加15L/s，故为37.54L/S。(2) 火灾流量全部由二级泵站供给，故节点（6）流量为99.85L/S。（3）采用水头校核法校核：因为此时水泵已经选定，
21、可以认为水源（6）为定压节点，经过泵站提升进入管网。由水利分析得出各节点自由水压均大于低压消防10m的自由水压要求。（4）按上述要求求重新初分流量，再进行管网平差。流量初分及平差第一次平差环1sqhnsq0.852qhnsq0.85211231.013.10.02716.6160.2960.00032.2463106.4240.640.28212.86737.8360.24712.107-41482.6710.36-0.31255.94615.436-0.65578.5846524.8318.820.33432.93315.7050.23928.2290.331118.363-0.167q-2
22、.803环2sqhnsq0.852qhnsq0.852-2906.2810.09-0.18233.4367.817-0.11326.901-51811.4217.45-1.004106.57815.177-0.77594.630741.4582.40.4079.15284.6720.4289.36741482.6710.360.31255.94612.6320.45166.246-0.466205.113-0.008q2.272环3sqhnsq0.582qhnsq0.852-6524.8318.82-0.33432.93315.705-0.23928.229928826.810.35324.4
23、3127.1200.36124.6711063.0734.410.1226.61734.7200.1256.668-82139.476.27-0.17852.6285.959-0.16250.399-0.036116.6100.0840.310平差结果：管段编号管径(mm)实际流量L/s水头损失节点编号压力水头自由水头地面标高12000.30.000359162.3627.5634.822007.820.11262.3628.6433.72335037.840.25362.4729.0733.4420015.440.65462.2228.3333.89520015.180.78561.5728
24、.8332.74625015.70.246水泵62.3531.430.95740084.670.43762.1130.5131.682005.960.16862.5431.7230.82930027.120.361035031.10.12025034.720.569水池控制点的自由水头大于10米，固说明该管网满足消防校核。2.最大转输校核管网用水量按最高用水量的30%计算，二级泵站工会了按最高日的平均时（120.3L/S）计算，高位水池进水量为68.74L/S，采用水头校核法，将水塔所在节点（1）作为定压节点，通过水压分析，得到各节点水压，判断水头高度是否满足要求。按上述要求重新初分流量，在进
25、行管网平差第一次平差第二次平差环1sqhnsq0.852qhnsq0.852qh11231.0117.740.70373.45310.1180.24845.5253.5380.0353106.4211.980.0294.5444.3580.0041.9202.2210.001-41482.6710.020.02954.378123.272-1.400111.48815.442-0.0476524.83250.56641.9475.1380.03010.8971.4400.0021.328174.323-1.117169.8320-0.007q-7.6216.579环2sqhnsq0.852qh
26、nsq0.852qh-2906.2819.79-0.63459.35714.158-0.34144.62614.367-0.350-51811.4222-1.542129.83816.369-0.892100.92916.577-0.913741.4587.660.4569.64793.2900.51210.17393.0820.51041482.6710.020.29454.37815.6500.67179.51015.4420.655-1.425253.222-0.048235.240-0.097q5.6300.207环3sqhnsq0.582qhnsq0.852qh-6524.8325-
27、0.56641.9475.138-0.03010.8971.440-0.002928844.720.91237.77956.9591.427946.42755.5081.3611063.07470.2198.63159.23930.33610.51357.7880.321-82139.4735.8-4.488232.19623.560-2.068162.57322.109-1.838-3.923320.555-0.334230.411-0.158q12.2391.450平差结果如下：管段编号管径(mm)实际流量L/s水头损失节点编号压力水头自由水头地面标高12003.540.036161.83
28、27.0434.80220014.370.035261.8028.0833.7233502.220.001361.7628.3633.40420015.440.047461.7627.8733.89520016.580.913561.7228.9832.7462501.440.0076水泵61.2230.2730.95740093.080.51761.2129.6131.60820022.111.83860.7029.8830.82930055.511.3611035057.790.321025028.90.569水池-3.8465.5平差结果表明在最大转输时水塔可以满足要求，布置合理。3.事
29、故校核 （1） 考虑近供水泵站主干管【5】在最高时损坏的情况； （2）管网用水量按最高时的70%（120.3L/s）计算； （3）二级泵站供水按最高时供水的50%（85.93L/s）计算，其余（34.37L/s）由高位水池供给； （4）采用水头校核法，各个节点压力满足设计最高时服务水头。按上述要求重新初分流量，并进行管网平差。流量初分及平差：第一次平差环1sqhnsq0.852qhnsq0.85211231.015.780.08828.25316.0340.58367.3913106.42100.0213.89620.2540.0777.109-41482.6727.41-1.896128.1
30、6917.155-0.79685.9816524.835.20.03011.00710.4620.11219.970-1.756171.326-0.022q10.254环3sqhnsq0.582qhnsq0.852-6524.835.2-0.03011.00710.462-0.11219.970928810.220.05910.74215.2110.12315.0741063.0715.340.0273.32420.3310.0464.226-82139.4712.73-0.66196.2197.738-0.26362.961-0.605121.293-0.205q4.991平差结果如下：管段
31、编号管径(mm)实际流量（L/s）水头损失节点编号压力水头自由水头地面标高120016.030.58162.6827.8834.80335020.250.08262.1028.7033.40420017.160.8462.0228.1333.89625010.460.11561.2230.2730.9582007.740.26761.1129.5131.60930015.210.12861.3730.5530.821035020.330.05由平差结果可知，设计合理，布置满足要求。（六）清水池、高位水池调节容积1.清水池有效容积按最高日用水量的15%计 W清水池=15%14848=2228m3
32、2. 高位水池有效调节容积按最高日用水量的3%计 W高位水池=3%14848=446m3（七）绘图1.管网总平面布置2,.管网起点【6】至控制点【1】选定线路总断面图3. 平差图（1） 最高时工况管网平差草图（2） 消防时工况管网平差草图（3） 最大转输时工况管网平差草图（4） 事故时工况管网平差草图排水管道课程设计说明书一 设计题目某县城区室外排水管网设计二 设计指导思想和原则（1） 本着质量第一，对县城区排水统一规划，以安全排水，经济合理，技术先进，管理方便为原则。（2） 根据国家建设方针，结合县城发展情况，按照县城发展规划预测配水量，合理确定排水规模。（3） 在符合县城总体规划的前提下，
33、考虑到贫困地区财政负担的可能，排水工程的建设从实际出发，分期逐步实施的方式，逐步满足县城及其周边地区生活排水的需要。（4） 污水厂布置充分利用原有场地，合理布局，远近结合，适当超前，并宜分期建设。（5） 认真贯彻国家关于城镇排水有关的方针和政策，符合国家有关的法规，规范和标准。三设计目的与任务 排水管道设计的目的是巩固所学课程内容并加以系统化，联系工程实际树立正确设计思想，培养分析问题和解决问题的能力，学习编写说明书.使用规范.查询参考资料和运用设计手册及其他工具书，提高计算机能力和绘图能力。 排水管网设计的任务就是根据给出的各项原始资料选择管道系统的体制，布置设计污水量.雨水量.进行水力计算
34、，并将计算成果用文字与图纸表示说明。四设计任务及内容 1.制定该县排水系统规划，选择排水体制； 2.城市污水和雨水管道的定线；3城市污水各设计管段和雨水一根干管各设计管道的流量的计算；4.城市污水各设计管段和雨水一根干管的水力计算。五设计原始资料1.县城平面图该县城为我国西北地区一小县城，城内有工厂数家及部分公共建筑。居民区居住人口在规划期内近期按 292 人公顷设计，远期按 342 人/公顷考虑。1. 用户对水量.水压要求一览表序号用水单位名称近期用水量（m3/d）远期用水量（m3/d）每日班次时变化系数水压要求（Kg/cm2）生产生活生产生活12345678910化肥厂磷肥厂化工厂发电厂橡
35、胶厂陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂400350400500200250300200200400252530303530352020355004505005503003504003503005003540504545504535354522332123121.81.41.51.71.31.31.91.22.01.42.02.01.61.21.81.21.82.01.21.63、气象资料（1）主导风向：夏季东南风，冬季东北风（2）年最高温度39，年最低温度-8（3）年平均降雨量： 800mm （4）最大积雪深度0.4m，最大冰冻深度1.0m （5）土壤性质：（最低处） 0.4m-0.8m垦殖土 0.8 m -3.8m 粘沙土 3.8 m -8 m 中沙及砂石（6）地下水位深度：10.0m（最浅）； 地下坡度：0.2（7）地震等级：中国地震划分为七级地震区（8）该县城暴雨强度公式 （注意：选择其中一个） （9）地面径流系统0.31
