给排水工程课程设计指示书

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1、1给 水 排 水 工 程 专 业给 水 排 水 管 网 课 程 设 计 指 示 书昆 明 理 工 大 学 建 筑 工 程 学 院 市 政 系二 0 一 一 年 十 二 月2给水管网部分课程设计指示书本部分课程设计的任务主要为给水系统总平面管网的设计。其设计计算方法可参照下列步骤进行：1. 熟悉原始资料在开始设计之前应仔细研究设计的原始资料，并注意校核原始资料中有无错误。根据设计内容复习教材的有关部分，收集需用的规范、手册及参考资料，拟定设计的进度计划。2. 给水系统总平面设计2.1 取 水 构 筑 物 位 置 和 水 厂 地 址 的 选 择2.1.1 水 构 筑 物 位 置 的 选 择取水构筑

2、物位置选择时应根据取水河段的水文、地形、地质、卫生等条件，全面分析、综合考虑，经过技术经济比较后选择最优方案。下列基本要求可供参考。(1) 位于较好水质地带；(2) 具有稳定的河床及岸边，有良好的工程地质条件，靠近主流，有足够的水深。(3) 尽可能不受泥砂、漂浮物、冰凌壅塞和支流、潮汐等影响；(4) 不妨碍航运和排洪，并符合河道整治规划的要求；(5) 靠近主要用水地区，供生活饮用水的地表水取水构筑物的位置，还应位于城镇和工业企业的上游。2.1.2 厂 址 的 选 择厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划、综合考虑，通过技术经济比较确定，下列几点可供参考。(1) 厂址应选择在工程地质条件较好

3、的地方；(2) 水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方；(3) 水厂应少占农田、不占良田，并留有适当的发展余地，要考虑卫生条件；(4) 水厂应设在交通方便、靠近电源的地方；(5) 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近。当取水地点距离用水点较远时，厂址选择有两种方案：一是将水厂设置在取水构筑物附近，另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。2.2 输 水 管 定 线 和 输 水 管 根 数 的 确 定2.2.1 输 水 管 定 线输水管定线时必须考虑供水安全、施工方便、节约劳动力、输水管定线的具体要求及注意事项，见教科书输水管定线一节。32.2.2 定 输 水 管 根 数关于输水管根

4、数的规定及室外给水设计规范和设计手册 3输水部分。2.3 管 网 定 线取水构筑物位置及厂址确定后，就可以进行管网定线，定线之前首先应看懂城镇或厂矿平面布置图，然后根据水源和调节水池位置、大用户的分布等进行管网定线。下列的定线步骤与原则可供参考：(1) 在城镇和厂矿企业中，不允许间断供水的地区，管网一般布置成环状；允许间断供水的地区可布置成枝状。通常城市的闹市区布置成环状，近郊地区布置成枝状。(2) 根据用户分布情况，规划管网路线的同时，还要考虑水塔位置，决定水塔位置时，除考虑地形条件外（尽可能放在高地） ，而且要尽量靠近最大用水地点。干管的布置应使延伸方向和二级泵站输水到水塔的、大用户的水流

5、方向一致。(3) 管网布置应根据供水地区的地形、建设规划等考虑，一般应尽可能沿已有道路或规划道路敷设。(4) 用以配水至用户和消火栓的配水支管，一般采用管径为 100200mm，负担消防任务的配水支管不得小于 100mm。2.4 管 网 附 件 的 布 置2.4.1 阀 门(1) 配水管网中的阀门布置，应能满足事故管段的切断需要。其位置可结合连接管以及重要供水支管的节点布置，干管上的阀门间距一般为5001000m。(2) 一般情况下干管上的阀门可设在连接管的下游，以使阀门关闭时，尽可能少影响支管的供水。如设置对置水塔时，则应视具体情况考虑。(3) 支管与干管相接处，一般在支管上设置阀门，以使支

6、管的检修不影响干管供水。干管上的阀门应根据配水管网分段、分区检修的需要设置。(4) 在城市管网支、干管上的消火栓及工业企业重要水管上的消火栓，均应在消火栓前装设阀门，支干管上阀门布置不应隔断 5 个以上的消火栓。2.4.2 消 火 栓(1) 消火栓的间距不应大于 120m。(2) 消火栓尽可能设在道路交叉口和醒目处。消火栓按规定应距建筑物不小于 5m，距路边不大于 2m，以便消防车上水，并不妨碍交通，一般常设在人行道边。3. 设计用水量3.1 城 市 居 民 用 水 量城市居民用水量的计算内容有：计算近期最高日用水量、近期最高日最高4时设计用水量和远期最高日用水量。用水量标准的确定可查室外给水

7、设计规范 （GB50013-2006）中第 4.0.3 条，计算公式见教科书。3.2 公 共 建 筑 物 用 水 量公共建筑物用水量计算内容有计算单个建筑物近期最高日用水量、近期最高日最高时设计用水量（设计秒流量） 、远期最高日用水量；计算建筑物总的近期最高日用水量、总的最高日最高时设计用水量、总的远期最高日用水量。可以列表进行计算。用水量标准见任务书。3.3 生 产 单 位 用 水生产单位用水量要计算单个生产单位的近期最高日用水量、最高日最高时用水量（生产、生活） 、远期最高日用水量（生产、生活） ；计算生产单位总的近期最高日用水量、远期最高日用水量。生产单位生产用水时变化系数取 1，生产单

8、位职工生活用水取一般车间生活用水量标准为 25 升/人.班，淋浴用水量标准为 40 升/人.次，取高温车间生活用水量标准为 35 升/ 人.班，淋浴用水量标准为 60 升/人.次。工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量计算公式如下： 360DC360TKBAQ21213.4 道 路 洒 水 、 绿 化 用 水3.4.1 道 路 洒 水道路洒水可按 8 小时工作考虑，时变化系数取 3。3.4.2 绿 化 用 水绿化用水按 8 小时工作考虑，时变化系数取 1.1。3.5 漏 损 水 量管网漏损水量按前四项之和的 10%12%计算。3.6 未 预 见 水 量未预见水量按前五项之和的 8%12%计算。3

9、.7 消 防 用 水 （ 不 计 入 设 计 用 水 量 中 ， 只 在 工 况 校 核 时 使 用 ）消防用水：同一时间内火灾发生次数、一次灭火用水量的确定可查建筑设计防火规范 （GB50016-2006）中表 8.2.1。3.6 确 定 设 计 用 水 量城市设计用水量要计算总的近期最高日用水量、远期最高日用水量、总的设计秒流量。应是城市居民用水、公共建筑用水、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏损水量、未预见水量等六项之和。可以列表计算。53.7 确 定 水 厂 规 模近期规模：近期设计日用水量+水厂自用水量远期规模：远期设计日用水量+水厂自用水量4. 确定清水池、水塔容积和尺寸4.

10、1 确 定 二 级 泵 站 供 水 制 度根据任务书给定的城镇用水变化情况绘制用水量变化曲线，在同一图上拟定二级泵站供水曲线。拟定时应注意下述几点：(1) 泵站各级供水线尽量接近用水线，以减少水塔的调节容积，但分级数一般不应多于三级，本设计宜为二级，以便于水泵机组的运转管理；(2) 分级供水时，应注意能否选到合适的水泵，以及水泵机组的合理搭配。水泵供水曲线和用水量变化曲线可用颜色线区分。4.2 清 水 池 和 水 塔 容 积 的 计 算根据二级泵站的供水曲线和一级泵站供水（均匀供水）曲线之间的关系确定清水池容积。根据二级泵站供水曲线与用水量变化曲线之间的关系确定水塔调节容积列表计算，表格形式见

11、教科书 P23 表 3-1。清水池有效容积 W=W1+W2+W3+W4（米 3）水塔容积=W 1+W2（米 3） 式中各项意义见教科书。4.3 清 水 池 和 水 塔 尺 寸 的 确 定(1) 清水池根据上述计算结果确定清水池个数，清水池个数应不小于 2 个，根据单位容积确定其长、宽、高尺寸，也可选用标准图，清水池按近期设计、按远期预留。(2) 水塔根据上述计算的水塔容积确定其直径和高度，也可选用标准图，水塔可按近期设计。5. 管网水力计算管网水力计算可参照以下步骤进行：5.1 绘 制 管 网 计 算 草 图 ，把节点编号，管长都一一标在图上。5.2 确 定 节 点 流 量把流量较大的用水点（

12、如生产单位、铁路地区、公共建筑等）均按集中流量考虑，放在管段的节点上。5.3 计 算 比 流 量 及 沿 线 流 量居住区给水管网按长度比流量法进行计算，比流量和沿线流量具体计算参见教科书 P36-38。65.4 将 沿 线 流 量 化 成 节 点 流 量具体计算参见教科书 P38。任一节点的总流量 Q=Qi+ q ij21式中：Q i为连接该节点之上的所有集中流量之和；q ij为连接在该点上所有管段沿线流量之和的一半。21将节点流量一一标在计算草图上。5.5 初 步 分 配 管 网 各 管 段 流 量分配时应按流量分配原则进行，必须保持每一节点的水流连续性，特别是主要流量，应沿最短线路流向用

13、户，并力求几条主干管的流量大致均匀，连接管流量分配不宜过多。具体的枝状管网和环状管网流量分配请参照课堂教的方法做。根据初步分配流量，按经济流速或界定流量选定管径。界限流量可参用教科书 P85 表 7-2，但是装有消火栓的管段其直径不得小于 100 毫米。5.6 进 行 管 网 水 力 计 算5.6.1 枝 状 管 网 水 力 计 算根据各管段流量和管径及选用的材料查水力计算表，列表计算各管段的水头损失，然后由最不利点（控制点）推算出各节点自由水压。5.6.2 环 状 管 网 水 力 计 算环状管网水力计算必须满足两各条件：其一是任一节点处流量的代数和等于零，即 q=0；其二是每一个闭合环路中水

14、头损失之代数和等于零。根据各管段之流量、管径即可求出其水头损失，然后检查每个环的闭合差是否满足：小环h0.5 米，大环h1.01.5 米的要求。若不满足就要调整各管段的流量，调整流量的计算见教科书 P57 式（6-5） 。一直调整到闭合差在允许范围内为止，最后将计算成果一一标注在计算草图上。5.7 确 定 水 塔 高 度 和 水 泵 扬 程根据上述水力计算成果推求出水塔高度和水泵扬程。5.8 对 各 种 情 况 下 的 管 网 进 行 核 算核算目的是验证由最高用水时确定的管径和水泵扬程能否满足其他各种情况下的水量和水压要求。(1) 消防时，以最高日最高时用水量加消防流量进行核算，高压消防系统

15、的水压应满足直接灭火的水压要求，随建筑物层高、灭火水量而定，低压消防系统，允许控制水压降至 10m。7(2) 最大转输时（只限于设置网中水塔或对置水塔的管网）的情况，管网须满足最大转输水量进入调蓄构筑物的水压要求。(3) 事故时，考虑最不利管段发生故障的条件下，以通过 70%设计流量进行核算，水压应满足设计水压的要求。6. 设计计算、说明书的编写6.1 设 计 计 算 、 说 明 书 列 项设计计算、说明书内容包括下列各项。(1) 目录(2) 概述设计任务和依据，简要分析设计资料的特点。(3) 给水量的计算、给水管网方案的选择。(4) 给水管道系统的布置说明，管网最不利点的选择。(5) 近期最

16、大用水时、消防时、事故时及远期最大时管网平差。(6) 清水池容积计算。(7) 确定水泵扬程，计算各节点水压。(8) 材料统计表。6.2 设 计 计 算 、 说 明 书 的 内 容6.2.1 概 述(1) 设计依据说明计划任务书（设计任务书）的主要内容、设计范围与主要要求，包括工程项目，服务区域与对象，设计规模与标准，设计期限与分区安排，对水量、水质、水压的要求以及设计任务书提出的必须考虑的问题。(2) 主要设计资料列出资料名称、来源、编制单位及日期。(3) 城市概况及自然条件说明城市现状和规划发展情况（包括城市性质、人口分布、工业布局、建筑层次、道路交通、发展计划及分期建设的考虑等） ，概述当地地形、水文、水文地质、工程地质资料以及地震烈度、主要气象参数（如气候、风向、土壤冰冻深度等） 。6.2.2 设 计 概 要(1) 工程规模及对水质、水压的要求说明近、远期用水量计算（说明生产用水量计算的依据资料；确定生活用水和消防用水定额、