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1、目录1设计要求1.1设计题目21.2设计原始资料21.3设计分析过程及要求31.4 设计图内容及要求2.设计计算2.1城镇给水工程用水量计算42.2泵站工况及清水池水塔容积计算72.3管网布置92.4管段计算112.5消防校核142.6平时与消防时水泵比较163.分析总结17附图：节点示意图1. 设计目的要求本课程设计的目的，在于培养学员运用所学的给水管网知识解决实际问题，完成某城镇给水管道的初步设计，从而进一步提高计算、制图和使用规范与技术资料的能力。设计时，要做到技术上可行，经济上合理。因此，学员应深入复习有关课程，充分理解其基本原理。在此基础上，学会独立查阅有关技术文献，确立会理的设计方
2、案，逐步树立正确的设计观点。要求计算准确，图面清晰，说明书简明扼要，文字顺通，重点突出，论证有充分根据，并且编排有序1.1设计题目某城镇给水管网初步设计。 1.2 设计原始资料1.2.1 概述该城镇位于重庆东部，长江西岸，根据城市规划建设，市内建有居民区、 工厂和火车站。详见规划地形图。 1.2.2 城市用水概况 1 城市有居民二万人，建筑层数不等，水压要求达到24 mH2O。（用水标准为258 L/d。 2 医院：门诊部每天诊疗500人次；住院部共有病床350床单。病房卫生设备情况为:有盥洗室和浴室，另100床病床的房间有盆浴。 3 工厂及火车站 （1） 印染厂 全厂职工1200人。三班工作
3、制，每班400同人，20%的职工下班后需淋浴； 最高日产量 600匹布 最高日用水标准 1.2 m/每匹布 水压要求 16 mH2O （2） 食品加工厂 全厂职工为600人，三班制生产，属一般车间，淋浴人数占50%。 生产用水 50 m/h 水压要求 20 mH2O （3） 火车站 用于机车冲水，清洗和站务人员生活用水，总用水量为350 m/d，火车站自建水塔用于调节水的不均匀性，并备有消防水池，水压要求为16 mH2O。1. 2. 3 其他用水 消防用水：按规定计算。 未预见用水：本设计按总用水量的25%计算。 给水普及率：100%1. 3 设计分析过程及要求 设计分析过程：1.先计算该城镇
4、总用水量从而确定一级泵站流量。 2.根据用水量分布表绘制相应图标并计算二级泵站流量。 3.根据泵站流量确定相应调节构筑物体积。 4.参照设计平面图，选取控制点后进行管网的定线。 5.根据确定的管道走向确定节点开始并且计算相应沿线流量，节点流量管段设计流量等相应参数。 6.根据相应设计流量及选取的经济流速确定相应的管径。 7.管径选取完后进行消防校核。 8.对水泵水力扬程进行计算。1.4 设计图内容及要求按照要求将设计结果绘制在图纸上（1）每一管段上应注明管径和长度，每一节点应编号。节点详图上用符号表示所布置的配件和附属构筑物。图中所使用的符号和其它标记应用图例说明。（2）图中应附有说明，说明图
5、中尺寸的单位、采用的管材、管道基础和对施工的要求等。2 给水管网设计说明书 2.1 城市给水工程用水量计算2.1. 1 居民区的用水量计算 居住区二万人，建筑层数不等，水压要求达到24mH2O。（用水量标准取250+8L/d）居住区的最高日生活用水量Q1=Nq=20000(250+8)/1000=5160m3/d式中：N为区计划人口；q为居民最高日生活用水定额2. 1. 2 医院用水计算（1）门诊 Q2a =50015/1000=7.5m3/d（2）住院部 Q2b=2502000/1000+100400/1000=90m3/d医院最高日用水定额Q2=Q2a+Q2b=97.5 m3/d2.1.3
6、印染厂（1）职工生活用水量（2）淋浴（3）生产用水印染厂最高日用水量：Q3=Q3a+Q3b+Q3c=42+14.4+720=776.4 m3/d2.1.4食品加工厂（1）职工生活用水量（设为一般车间）（2）淋浴生活用水（3）生产用水食品厂最高日用水量:Q=1239 m3/d2.1.5火车站总用水量为350 m3dQ总=1239+776.4+97.5+5160+350=7622.9 m3/d2.1.6最高日总用水量未预见水量，。本设计采用总用水量的25%计算。Qd=1.257622.9=9528.625 m3/d最高日平均使用水量Qm=Qd/24=397.03 m3/d由图1可知最高日最高用水量
7、为18:0019:00 qh=590.61 m3/h时变化系数Kh=Qh/Qm=1.4882.1.7消防用水量按2小时火灾延续时间计算，根据查阅资料居住区消防用水量：当居民区人口2.5万人，同一时间火灾次数为1，一次灭火用水15L/s消防用水量=居住区室外消防用水量=54（m/h）21=108m逐时用水量计算表逐时用水量计算表时段生活用水量医院印染厂食品厂火车站小计未预见及漏损水量合计逐时用水百分比用水百分比用水量 m3用水百分比用水量m3生产用水生活用水生产用水生活用水用水百分比用水量m3用水百分比用水量 m3用水量m3用水百分比用水量 m3用水量m312378910111213141516
8、171819200-11.10 56.76 2.20 2.15 4.00 28.80 4.16 2.35 50 3.68 0.99 14.58 155.62 38.91 194.53 2.04 1-20.70 36.12 2.80 2.73 4.00 28.80 4.18 2.36 50 3.67 0.99 14.58 135.58 33.89 169.47 1.78 2-30.90 46.44 2.80 2.73 4.20 30.24 6.25 3.53 50 3.67 0.99 14.58 148.51 37.13 185.63 1.95 3-41.60 82.56 3.00 2.95 4
9、.10 29.52 2.08 1.17 50 3.68 0.99 14.58 181.78 45.44 227.22 2.39 4-51.80 92.88 4.10 4.00 4.10 29.52 4.16 2.35 50 3.68 0.99 14.58 194.32 48.58 242.90 2.55 5-63.41 175.96 3.60 3.51 4.20 30.24 4.16 2.35 50 3.68 0.99 14.58 277.63 69.41 347.03 3.65 6-76.61 341.08 5.90 5.75 4.20 30.24 6.25 3.53 50 4.36 1.1
10、8 14.58 446.35 111.59 557.94 5.86 7-85.84 301.34 5.10 4.97 4.30 30.96 2.09 1.18 50 4.76 1.29 14.58 404.32 101.08 505.40 5.31 8-95.54 285.86 6.40 6.24 4.30 30.96 4.16 2.35 50 4.76 1.29 14.58 391.28 97.82 489.09 5.14 9-105.69 293.60 6.00 5.85 4.30 30.96 4.16 2.35 50 4.75 1.28 14.58 398.62 99.66 498.28
11、 5.24 10-116.17 318.37 6.60 6.44 4.20 30.24 6.25 3.53 50 4.76 1.29 14.58 424.44 106.11 530.55 5.58 11-126.81 351.40 5.90 5.75 4.10 29.52 2.08 1.17 50 4.75 1.28 14.58 453.70 113.43 567.13 5.96 12-136.12 315.79 5.10 4.97 4.10 29.52 4.17 2.35 50 4.76 1.29 14.58 418.50 104.63 523.13 5.50 13-145.23 269.8
12、7 4.60 4.49 4.10 29.52 4.16 2.35 50 4.76 1.29 14.58 372.08 93.02 465.11 4.89 14-155.09 262.64 5.00 4.88 4.20 30.24 6.26 3.53 50 6.51 1.76 14.58 367.63 91.91 459.53 4.83 15-165.26 271.42 4.80 4.68 4.20 30.24 2.09 1.18 50 3.68 0.99 14.58 373.09 93.27 466.36 4.90 16-175.20 268.32 4.50 4.39 4.30 30.96 4
13、.17 2.35 50 3.68 0.99 14.58 371.59 92.90 464.49 4.88 17-185.99 309.08 4.40 4.29 4.30 30.96 4.16 2.35 50 3.67 0.99 14.58 412.25 103.06 515.31 5.42 18-197.17 369.97 4.00 3.90 4.10 29.52 6.25 3.53 50 3.68 0.99 14.58 472.49 118.12 590.61 6.21 19-206.46 333.34 3.80 3.71 4.30 30.96 2.09 1.18 50 3.68 0.99
14、14.58 434.75 108.69 543.44 5.71 20-213.05 157.38 2.50 2.44 4.20 30.24 4.16 2.35 50 3.67 0.99 14.58 257.97 64.49 322.47 3.39 21-222.01 103.72 2.30 2.24 4.20 30.24 4.17 2.35 50 3.68 0.99 14.58 204.12 51.03 255.15 2.68 22-231.42 73.27 2.10 2.05 4.00 28.80 6.25 3.53 50 4.36 1.18 14.58 173.40 43.35 216.7
15、5 2.28 23-240.83 42.83 2.50 2.44 4.00 28.80 2.10 1.18 50 3.67 0.99 14.58 140.82 35.21 176.03 1.85 合计100516010097.510072010056.41200 10027 350 7610.90 1902.73 9528.65 1002.2泵站工况和清水池水塔调节容积的计算2.2.1 一，二级泵站工况图3.00 %5.00 %4.17%2.2.2清水池和水塔调节容积计算表用水量%二级泵站供水量%一级泵站用水量%清水池调节容积%水塔调节容积%无水塔有水塔（1）（2）(3)(4)(5)(6)(7
16、)0-12.00 3.00 4.17 -2.17 -1.17 -1.00 1-21.74 3.00 4.17 -2.43 -1.17 -1.26 2-31.91 3.00 4.17 -2.26 -1.17 -1.09 3-42.36 3.00 4.17 -1.81 -1.17 -0.64 4-52.53 3.00 4.17 -1.64 -1.17 -0.47 5-63.64 3.00 4.17 -0.53 -1.17 0.64 6-75.90 5.00 4.17 1.73 0.83 0.90 7-85.33 5.00 4.17 1.16 0.83 0.33 8-95.16 5.00 4.17
17、0.99 0.83 0.16 9-105.26 5.00 4.17 1.09 0.83 0.26 10-115.60 5.00 4.17 1.43 0.83 0.60 11-126.00 5.00 4.17 1.83 0.83 1.00 12-135.52 5.00 4.17 1.35 0.83 0.52 13-144.90 5.00 4.17 0.73 0.83 -0.10 14-154.84 5.00 4.17 0.67 0.83 -0.16 15-164.92 5.00 4.17 0.75 0.83 -0.08 16-174.89 5.00 4.17 0.72 0.83 -0.11 17
18、-185.44 5.00 4.17 1.27 0.83 0.44 18-196.24 5.00 4.17 2.07 0.83 1.24 19-205.74 5.00 4.17 1.57 0.83 0.74 20-213.37 3.00 4.17 -0.80 -1.17 0.37 21-222.65 3.00 4.17 -1.52 -1.17 -0.35 22-232.24 3.00 4.17 -1.93 -1.17 -0.76 23-241.81 3.00 4.17 -2.36 -1.17 -1.19 合计100 100 100 17.41 11.67 7.20 清水池容积=W1+W2+W3+
19、W4W1（调节容积）= 17.41%9528.65=1658.94 mW2（消防）=54（m/h）21=108mW3（水厂生产用水量）=10%Qd=0.19528.65=952.86 mW4（安全蓄水量）=(w1+w2+w3)/2.8=(1658.94+108+952.86)/2.8=971.34 mW= W1+W2+W3+W4=3691.14 m本设计采用两只容积为1850 m的等容积清水池 本设计二级水泵采用变频水泵，虽然计算中考虑了水塔调节，但是实际设计时为减少预算未建造水塔而是二级泵站自行变频调节用水量。应为若设置网前水塔，水厂地区地势较低，水塔将要建造的比较高，不符合经济要求。若选择
20、在就近高处建设水塔，则将增加很多管线，加大施工难度，所以综上所述不采用水塔而选择24小时变频泵进行水量供给。2.3管网的布置2.3.1管网布置具体的管网走向、节点设置、构件等设置参照本设计说明书后附图：给水管网节点示意图.本设计采用的管道是铸铁管道，相应计算参数均以铸铁管道为准。在管网定线时，按树状管网定线原则，依据相应国家要求进行管道设计铺设。2.3.2 管材选择，埋深，管道接口形式 管材：本设计选择耐腐蚀较强，性价比较高的铸铁管作为设计用管。埋深：不考虑冰冻线时不低于0.7m；考虑冰冻线，埋设深度可在冰冻线以下0.2米处，并符合如下条件：当管径大于100mm时，管顶最小埋深为1.20米。管
21、道接口形式：采用承插式或法兰式。2.4管段计算根据之前的用水量计算，参照用水量计算表得出最高日最高时(18:0019:00)用水量为590.61 m3/h=164.06L/s最高日最高时生活用水量：590.61-102.52=488.09m3/h=135.58L/s2.4.2管线总配水长度：L=909.5m2.4.3比流量：qs=135.58/909.5=0.149L/m.s2.4.4沿线流量、节点流量、管段设计流量见下表沿线流量、节点流量、管段流量计算节点编号管段编号管段长度沿线流量节点流量节点集中流量管段设计流量10-1654.84258.75q0-1=q1-2+q1-10+q1=161.
22、7521-2604.4710.24q1-2=q2-3+q2+q14=95.667832-3352.60753.541.08q2-3=q3-4+q3+1.08=69.4143-4704.4710.13q3-4=q4-5+q4+q15=64.7954-5507.4513.86q4-5=q5-6+q5+q16=50.4965-68011.9212.85q5-6=q6-7+q6+q17=32.4676-7654.932.42q6-7=q7+8.67+4.05=14.4387-8308.6798-9554.05101-101308.210.8q1-10=q10-11+q10+q18=66.631110-
23、11507.459.31q10-11=q11-12+q11+q19=52.851211-12152.2413.04q11-12=q12-13+q12+q20=39.071312-1311016.398.214.29q12-13=q13+14.29=22.30142-149013.416.71154-15568.344.17165-16568.344.17176-17608.944.471810-18405.962.981911-19608.944.472012-20507.453.732.4.5控制点节点7地形标高较高，而且离水厂最远，所需服务水头也比较高，所以选7点为控制点。2.4.6流速选
24、择参照平均经济流速确定，查给排水水力计算表(铸铁管)平均经济流速：D100-400mm 0.6-0.9m/sD400mm 0.9-1.4m/s。2.4.7干管水力计算控制点7，地形标高229m，干管水力计算表如下：干管水力计算表节点编号管段编号管段设计流量L/s管长m流速m/s管径mm水力坡度i水头损失mH2O节点水压标高m地形标高m自由水头10-1161.7400 65 1.03 450 0.00578 0.3757 254.3951 22529.3951 21-286.3600 60 0.89 350 0.00350 0.2100 254.1851 23024.1851 32-369.41
25、00 35 0.73 350 0.00239 0.0837 254.1014 22628.1014 43-464.7900 70 0.67 350 0.00203 0.1421 253.9593 22429.9593 54-550.4900 50 0.71 300 0.00282 0.1410 253.8183 22528.8183 65-632.4600 80 0.67 250 0.00316 0.2528 253.5655 22726.5655 76-714.2300 65 0.80 150 0.00870 0.5655 253.0000 22924.0000 2.4.8支管水力计算支管起
26、点从节点1起，由节点1水压标高减去1-13管段水头损失就可得到节点13处水压标高，依次减去支管各管段水头损失，即得到各个支管节点水压标高，由下表可知各节点自由水头满足各节点水压要求。支管水力计算表节点编号管段编号管段设计流量L/s管长m流速m/s管径mm水力坡度i水头损失mH2O节点水压标高m地形标高m自由水头101-1066.6300 130 0.95 300 0.00476 0.6188 253.7822231.7800 1110-1152.8500 50 0.75 300 0.00307 0.1535 253.6322330.6300 1211-1239.0700 15 0.80 250
27、 0.00440 0.0660 253.5622330.5600 1312-1322.31100.722000.004890.5379253.0222726.0200 2.4.9水泵扬程计算水泵扬程：Hp=(Zc-Z清)+Hc+hs+hn+hn=（229-210）+24+2+0.23+1.77=46mHc：控制点C要求的最小服务水头，本设计要求为24mhs:吸水管中的水头损失，本设计吸水管水头损失为2mhc：输水管中水头损失，本设计计算输水管水头损失为0.23mhn按最高时用水量计算的从二级泵站进环网的节点1沿2，3，4，5，6到控制点7的管网水头损失，本设计为1.77mZc：控制点的地面标高
28、，229mZ清：清水池的最低水位标高，从图上测得水厂地形标高近似为210m。2.5消防校核2.5.1干管消防校核根据本设计具体条件居住区消防用水量：当居民区人口2.5万人，同一时间火灾次数为1，一次灭火用水15L/s，发生消防事故时候，部分管网用水压力加大，流速会有明显增加，可能会暂时超出经济流速范围，但根据设计规定，消防紧急用水时允许局部管网流速超过相应设计经济流速，本设计在消防校核后也确实出现局部管段流速过大情况。干管消防校核节点编号管段编号管段设计流量L/s管长m流速m/s管径mm水力坡度i水头损失mH2O节点水压标高m地形标高m自由水头10-1176.7400 65 1.11 450
29、0.00375 0.2438 256.5479 22432.5479 21-2101.3600 60 1.06 350 0.00480 0.2880 256.2599 22828.2599 32-384.4100 35 0.87 350 0.00335 0.1173 256.1426 226.529.6426 43-479.7900 70 0.83 350 0.00306 0.2142 255.9284 22530.9284 54-565.4900 50 0.93 300 0.00463 0.2315 255.6969 225.530.1969 65-647.4600 80 0.97 250
30、0.00633 0.5064 255.1905 227.527.6905 76-729.2300 65 1.67 150 0.03370 2.1905 253.0000 22924.0000 2.5.2支管消防水量校核:支管消防校核节点编号管段编号管段设计流量L/s管长m流速m/s管径mm水力坡度i水头损失mH2O节点水压标高m地形标高m自由水头101-1081.6300 130 1.15 300 0.00678 0.8814 256.6722333.6700 1110-1167.8500 50 0.98 300 0.00503 0.2515 255.4122332.4100 1211-125
31、4.0700 15 1.12 250 0.00824 0.1236 255.322332.3000 1312-1337.3000 1101.20 2000.01251.38253.91227.50 26.41干管校核结果：当发生火灾时控制点自由水头是21.584mH2O24mH2O，控制点自由水头已经不能满足正常的用户要求了，此时需要扬程为50 mH2O的水泵进行供水时才能保证控制点用户正常用水。因此当该地区经济条件允许时，可以加一个消防备用水泵保证火灾时有足够的水力及水量处理，但是若采用火灾时切断部分片区用户用水以为火灾区域提供足够水力也是可行的，具体建设还应考虑当地实际情况。支管校核结果：
32、当发生火灾时支管控制点自由水头为24.27mH2O24mH2O，水力能满足控制点需要的自由水头，支管校核是可行的。3.分析总结期末最后阶段的设计任务，虽然不是很难，但是在如此短的时间内，需要交出一份基本合格的初步计算说明书，刚接到任务是依旧是有很大的压力的。但在教员的细心指导和与同学的帮助及自己付出了大量时间翻阅书本参考相关资料后，仍能按时完成此次设计。在设计过程中，我充分理解到了，实际设计和书上的一些抽象的例题之间的不一样，书本上的知识需要自己深刻理解领悟并且有足够的知识积累后，才能体现到设计上来，设计虽然不是很难，但是对于初步入门的我们来说，真的是一项很庞大的工程，所以我在本份设计中采取了树状管网这一相对比较简单的管网布置形式来进行设计计算，在以后学习了更多专业课知识之后，我相信我肯定能交出更好的作品，谢谢老师。14
