给水管网课程设计某城市居住区给水管网设计.doc

2011至2012学年第一学期给水排水管道系统课程设计 给水管网 设计题目 某城市居住区给水管网设计 学 院 专业班级 姓 名 学 号 完成日期 指导教师 一、水源的选择 根据该城市的平面图，河流在城市的南面，按河流的流经方向，选择取水构筑物和水厂在城市的东南方向，即河流上游，采用统一给水系统。二、总设计用水量计算 1、综合生活用水 城市人口 城市规划人口数为29000人 城市最高日用水量 城市规划人口数为29000人，属于中、小城市，城市位于一区，查表得城市最高日综合生活用水定额为220370L/cap.d 根据实际计算的方便性及城市最大容量性综合取最高综合生活用水定额为350 L/cap.d城市最高日综合生活用水总量为Q1=10150m3/d2、工业企业生产用水和工作人员生活用水（均匀用水） 工业企业的生产用水量企业1企业2企业3企业4生产用水量（m3/d）1000800600500生产总用水量（m3/d）2900由上表可知 Q2=2900m3/d工业企业职工的生活和淋浴的用水量 职工生活用水量定额：一般车间25L/(cap.班)，热车间35 L/(cap.班) 职工淋浴用水量定额：一般车间40L/(cap.班)，热车间60 L/(cap.班) 职工生活用水量=（一般车间职工人数*25+热车间职工人数*35）/1000 职工淋浴用水量=（一般车间淋浴职工人数*40+热车间淋浴职工人数*60）/1000企业职工的生活和淋浴用水量计算表职工生活用水职工淋浴用水生活和淋浴用水量企业名称班数每班人数每班职工人数每班淋浴职工人数生活用水量m3淋浴用水量m3小计m3一般车间热车间一般车间热车间企业121801265454455.0404.86019.800企业211651323350334.4553.9808.435企业311601362456164.2403.2007.440企业411601283248244.3203.3607.680合计用水量43.355由上表得Q3=43.355m3/d3、浇洒道路和绿地用水 浇洒道路和绿化（9:0010:00 ， 14:0015:00）， 每次用水量30m3/次 浇洒道路和绿地用水总量 Q4=60m3/d 4、管道漏水失水量 配水管道漏失水量按综合生活用水，工业企业用水，浇洒道路和绿地用水的总水量之和的10%12%计算，这里按11%来计算：Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）*11%=（10150+2900+43.355+60）*11%=1446.87m3/d5、未预见用水 未预见水量按用水量总和的8%12%计算，这里按10%计算：Q6=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）*10%=（10150+2900+43.355+60+1446.87）*10%=1460.027m3/d6、消防用水 城市规划人口数为29000，小于5万人，查表可得，消防用水量定额为25L/S，同一时间内的火灾次数为2次，则Q7=50L/S时间居民生活用水企业生产用水量m3生活和淋浴用水量m3绿化和道路用水量m3漏水量m3未预见水量m3总计m3总用水量百分数%时用水量百分数用水量m3011.70172.550.004.8600.0060.28660.834298.5301.859121.67169.510.000.0000.0060.28660.834290.6251.810231.63165.450.000.0000.0060.28660.834286.5651.784341.63165.450.000.0000.0060.28660.834286.5651.784452.56259.840.000.0000.0060.28660.834380.9602.372564.35441.530.000.0000.0060.28660.834562.6453.503675.14521.710.000.0000.0060.28660.834642.8304.003785.64572.460.000.0000.0060.28660.834693.5804.319896.00609.00300.002.2570.0060.28660.8341032.3776.4289105.84592.76300.002.25730.0060.28660.8341046.1376.51410115.07514.61300.002.2570.0060.28660.834937.9825.84011125.15522.73300.002.2570.0060.28660.834946.1025.89112135.15522.73300.002.2570.0060.28660.834946.1025.89113145.15522.73300.002.2570.0060.28660.834746.1025.89114155.27534.91300.002.25730.0060.28660.834988.2826.15415165.52560.28300.002.2560.0060.28660.834983.6566.12516175.75583.6362.5016.0300.0060.28660.834783.2754.87717185.83591.7562.500.6300.0060.28660.834775.9954.83218195.62570.4362.500.6300.0060.28760.834754.6814.69919205.00507.5062.500.6300.0060.28760.834691.7514.30720213.19323.7962.500.6300.0060.28760.835508.0373.16321222.69273.0462.500.6300.0060.28760.835457.2872.84722232.58261.8762.500.6300.0060.28760.835446.1222.77823241.87189.8162.500.6300.0060.28760.835374.0572.329合计100.0010150.002900.0043.35560.001446.8701460.02016060.25100根据水量计算表可得：最高日最高时用水量为Qh=1046.137 m3/h=290.59L/S三、管网布置假定用水量均匀地分布在全部干管上管道总水量： Q=1046.137 m3/h=290.59 L/S大用户集中用水量：q=300.00+2.257=302.257 m3/h=83.96 L/S各管段长度（m）L1-2L2-3L3-4L4-5L5-6L6-1L3-6计算长度590516535603612423.5561物理长度590516572603612587561总计算长度： l=3840.5m比流量： qs= =（290.59-83.96）/3840.5 =0.054L/（s.m）沿线流量管段管段长度（m）沿线流量1259031.8602351627.8643453528.8904560332.5625661233.04861423.522.8693656130.294总计3840.5207.387城市管网中，工业企业等大用户所需流量，可直接作为接入大用户节点的节点流量：节点生产用水量(L/S)生活和淋浴用水量(L/S)总计(L/S)企业117.3610.17517.536企业227.7780.15527.932企业320.8330.14720.981企业417.3610.15017.511各节点流量节点节点流量（L/S）11/2(31.860+22.869)=27.40521/2(31.860+27.864)+17.536=47.43831/2(27.864+28.890+30.294)=43.56441/2(28.890+32.562)+17.511=47.27751/2(32.562+33.048)+20.981=53.82861/2(33.048+30.294+22.869)+27.932=71.078总计290.590管网内最高日最高时流量为290.59L/S各管段内的初分流量（L/S）12233445566136管段流量q125.33077.89241.8595.41859.246137.8557.531环状网计算（最高用水时）环号管段管长（m）管径（mm）初步分配流量第一次校正q(L/S)1000ih(m)|sq |q(L/S)1000ih(m)|sq |12590450-125.3302.008-1.1850.009-125.8982.027-1.1960.00923516350-77.8922.931-1.5030.019-78.4602.955-1.5250.019365611507.5312.8251.5850.2107.5322.8251.5850.21061587450137.8552.3621.3860.010137.2872.3421.3750.0100.2830.2490.2390.249q= -0.283/（2*0.249）= -0.56834572300-41.8592.029-1.1610.028-42.4282.085-1.1930.028456031505.4181.5720.9480.1754.8491.2600.7590.1575661230059.2463.7782.3120.03958.6773.7062.2680.03963561150-7.5312.825-1.5850.210-7.5322.825-1.5850.2100.5150.4520.2500.434q= -0.515/（2*0.452）= -0.569经计算，各环闭合差均小于0.5m，大环1234561的闭合差为0.489.小于允许值，可以满足要求，计算到此完毕。控制点在节点4。最高时各节点自由水头节点123456地势（m）345.68352.56352.62351.81344.99346.44自由水头(m)38.04429.96828.3832835.57936.397节点水压（m）383.724382.528381.003379.81380.569392.837故选择扬程为40m的水泵作为给水泵。四、事故校核 假定16管段发生事故： Q事故 = Q*70% =203.4 1L/S 即事故时最高日最高时的流量为203.41L/S 发生事故时，管段不符合要求，应适当放大个别管段的直径，这里增加36管径，更改为DN=300mm。各节点流量（L/S）节点节点流量（L/S）119.19233.21330.49433.09537.68649.75总计203.41各管段内的初分流量（L/S）12233445566136管段流量q184.22151.0145.7712.6825074.75环状网计算（事故时）环号管段管长（m）管径（mm）初步分配流量第一次校正q(L/S)1000ih(m)|sq |q(L/S)1000ih(m)|sq |34572300-45.772.147-1.2280.027-43.6981.957-1.1200.02645603150-12.686.729-4.0570.320-10.6084.709-2.8400.26856612300250.6410.3920.01627.0720.7510.4600.0176356130074.755.7273.2130.04376.8226.0493.3940.044-1.6810.405-0.1060.354q= 1.681/（2*0.405）=2.072事故时，控制点在节点4事故时各节点自由水头节点123456地势（m）345.68352.56352.62351.81344.99346.44自由水头(m)43.3334.1728.312837.6636.67节点水压（m）389.01386.73380.93379.81382.65383.11故选择扬程为45m的水泵作为给水泵。五、消防校核根据城镇、居民区室外的消防用水量表得，城市规划人口数为2.9万人时，同一时间内的火灾数为两次，一次灭火用水量为25L/S。从经济和安全等方面考虑，将消防流量一处放在控制点，即节点4另一处放在离水厂较远处或靠近大用户和工业企业的节点处，即节点5消防时最高日最高时流量为340.59L/S 各节点流量（L/S）节点节点流量（L/S）127.405247.438343.564472.277578.828671.078总计340.59各管段内的初分流量（L/S）12233445566136管段流量q148100.56266.9985.27984.107165.18510环状网计算（消防用水时）环号管段管长（m）管径（mm）初步分配流量第一次校正q(L/S)1000ih(m)|sq |q(L/S)1000ih(m)|sq |12590450-1482.709-1.5980.011-148.9412.744-1.6190.01123516350-100.5624.672-2.4110.024-101.5034.759-2.4560.02436561150104.7082.6410.2649.0273.8362.1520.23861587450165.1853.3261.9520.012164.2443.2881.9300.0120.5850.3110.0080.285q= -0.585/（2*0.311）= -0.94134572300-66.9984.762-2.7240.041-66.9654.757-2.7210.041456031505.2791.4810.8930.1695.3121.5000.9040.1705661230084.1077.2514.4380.05384.147.2574.4410.05363561150-104.708-2.6410.264-9.0273.836-2.1520.238-0.0340.5270.4720.502q= 0.034/（2*0.527）= 0.033经计算，各环闭合差均小于0.5m，大环1234561的闭合差为0.48。小于允许值，可以满足要求，计算到此完毕。控制点在节点4。消防时，应保证每个节点的自由水头大于10m水柱。消防时各节点自由水头节点123456地势（m）345.68352.56352.62351.81344.99346.44自由水头(m)22.92614.42711.9111017.72420.715节点水压（m）368.606366.987364.531361.81362.714367.155故选择扬程为25m的水泵作为给水泵。综上考虑，选择扬程为45m的水泵作为给水泵。 q= 47.438q= 43.564382.52829.968352.56q= 47.277572-300516-350442.428-1.193378.4601.5252379.8128351.81381.00328.383352.62590-450603-150 561-150125.8981.1964.8490.759 7.532-1.585q = 27.405q= 53.8286q= 71.078587-4501612-300137.2871.375392.83736.397346.44383.72438.044345.68558.677-2.268380.56935.579344.99节点水压自由水头地势标高长度（m）-管径（mm） 最高时平差图 流量（L/S）-损失（m） q= 33.21q= 30.49386.7334.17352.62q= 33.09572-300516-350443.698-1.1203151.011.4062379.8128351.81380.9328.31352.62590-450603-150 561-300184.2202.27510.6082.840 76.822-3.394q= 19.19q= 37.686q= 49.751612-300383.1136.67346.44389.0143.33345.68527.072-0.460382.6537.66344.99节点水压自由水头地势标高长度（m）-管径（mm） 事故时平差图 流量（L/S）-损失（m） q= 47.438q= 43.564366.98714.427352.56q= 72.277572-300516-350466.965-2.7213101.5032.4562361.8110351.81364.53111.911352.62590-450603-150 561-150148.9411.6195.3120.904 9.027-2.152q= 27.405q= 78.8286q= 71.078587-4501612-300164.2441.930367.15520.715346.44368.60622.926345.68564.14-4.441362.71417.724344.99节点水压自由水头地势标高长度（m）-管径（mm） 消防时平差图 流量（L/S）-损失（m）