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1、 给 水 设 计一、设计任务D 区城市现状布局不够合理，基础设施较差，公用设施与工业和住宅建设不配套，给水管网简 二、设计资料（1）生活用水量a D 区近期规划人口为15万； b 生活用水标准100/人d ；c 生活用水普及率按100%考虑；d 职工用水量和淋浴用水量按生产用水量15%计算；e 经济因素f=1考虑 楼房为六层 最高用水百分数5.88%（2）工业生产用水量11000m/d，管段工业集中用水量按面积近似计算； （3）市政用水量按（1）（2）两项之和的3%5%计算；（4）公建用水量按（1）（2）两项之和的5%15%计算； （5）未预见用水量按（1）（2）（3）（4）之和的15%25%
2、计算； （6）水厂自身用水量按(1 (2 (3 (4的5%10%计算；（7）该市用水量变化情况可参照供水条件相近的相邻B 市逐时用水量曲线，日变化系数约1.32，时变化系数可按B 市用水量变化曲线（见附图）算；三、设计依据1 城市总体规划图 2 用水量逐时变化曲线 3室外给水工程设计规范 4给水排水设计手册5有关的教材与其他工具书四、设计方案及思路方案：为保证城镇的供水安全，减少事故管段对整个管网系统的影响，主要才去环状管网的布置形式布置管道；对周边郊区和未开发或在开发区采用树状管网的布置形式布置管道。由高向低的大体方向布置管道。步骤：（1） 按成镇管网布置图，绘制计算草图，对节点和管段顺序编
3、号，并标明管段长度和节点地形标高； （2） 按最高日最高时用水计算节点流量，并在节点旁引箭头，注明节点流量。大用户的集中流量也标注在相应节点上。（3） 在管网计算草图上，将最高用水时由二级泵站和水塔供入管网的流量（指对置水塔的管网），沿各管段计算流量预分配，定出各管段的计算流量。（4） 根据所定出的各管计算流量和经济流速，选取各管段的管径。（5） 计算各管段的水头损失h 及各个环内的水头损失代数和h 。（6） 若h 超过规定值（即出现闭合差h ）, 须进行管网平差，将预分配的流量进行校正，以使各个环的闭合差达到所规定的允许范围之内。（7） 按控制点要求的最小服务水头和从水泵到控制点管线的总水头
4、损失，求出水塔高度和水泵扬程。（8） 根据管网各节点的压力和地形标高，绘制等水压线和自由水压线图。思路：（1） 根据现有的D 市总体规划和道路平面规划图，布置四个管网，水厂到管网的输水管线采用双管，以保障供水的可靠性，城市规划人口为15万人，属于小型城镇，用户较为集中在城镇中心，则给水管道工程采用统一系统，二郊区则主要工业用地和仓库用地，从经济方面考虑应布置中心地区为环状管网，郊区为树状管网，该市的经济因素按f=1考虑，自由水压按最不利点处为六层楼房计算，即控制点的最小服务水头为28m ，生活用水标准为100/人d ，生活用水普及率按100%考虑。（2） （3）五、设计计算过程1 布置输配水管
5、网，如图1所示2 计算最高日设计用水量，确定最高日最高时用水量（1）生活用水量 综合生活用水量： d m q N Q d a /108. 19100032. 11015100033411=N 1近期规划人口数 capq d 采用的最高日居民生活用水定额 L/（cap d ） 工厂职工用水和淋浴用水量：d m Q b /1065. 115110003301=生活用水量：d m Q Q Q b a /1045. 211065. 1108. 193333111=+=+= 工业生产用水量：Q 2=11000（m 3/d） 市政有水量：d m Q Q Q /106225. 1510 1145. 2153
6、33003000213=+=+=（）（）（公建用水量：d m Q Q Q /10245. 31010 1145. 21155 3 303000214=+=+=（）（）（未预见用水量：dmQ Q Q Q Q /104365. 72010 245. 36225. 11145. 2125153303043214=+=+=（）（）（城镇最高日设计用水量 ：Q Q Q Q Q Q d 781. 44104365. 245. 36225. 11145. 21354321=+=+=（sL P Q Q d h /423. 7316. 388. 510781. 446. 303max=3 计算管段沿线流量和节点
7、流量（1）配水干管计算长度：L=17180m（单侧配水其计算长度按实际长度的一半算，双侧配水管，按实际长度计算） (2 集中供应工业用水流量： sL P Q Q /1806. 388. 510116. 3 03max2=（2）配水干管比流量sL LQ Q q h cb /0321. 017180180423. 731=-=-=（3）沿线流量计算管段17的沿线流量为：sL L q q cb /0598. 148765. 00321. 02171=各管段的沿线流量计算见表1各管段的沿线流量计算 表 1 （4）节点流量计算工业总面积： w=3187500 m 2 面积比流量： sL wQ q mb
8、/106. 531875001805-=各工业去的集中流量分别为： sL S q q mb /5. 319250106. 52511=-同理得：s L S q q mb /2822= s L S q q mb /25. 263 3=sL S q q mb /75. 294 4=sL S q q mb /1455=sL S q q mb /1566=sL S q q mb /25. 577=sL S q q mb /5. 388=sL S q q mb /2099=如节点1的节点流量：sL q q q ql q /34815. 35499. 91375. 440598. 19(5. 0 (5.
9、05. 012171211=+=+=-）节点总流量：sL q q q /59815. 6125. 2634815. 35111=+=+=集中总各节点的节点流量计算见表2各管段节点流量计算 表 2 将节点流量和集中流量标注相应节点上，如图2。 图 2 节点流量图4 环状管网平差采用哈代克洛斯法进行管网平差，步骤如下：（1） 根据城镇的供水情况，拟定环状网的管段水流方向（如图3所示），按每一节点满足连续性方程的条件，并考虑供水可靠性要求分配流量，得初步分配的管段流量）（1ijq 。 （2） 由）（1ijq 计算各管段的水头损失）（0ijh 。（3） 假定各环内水流顺时针方向管段中的水头损失为正，逆
10、时针方向管段中的水头损失为负，计算该环内各管段的水头损失代数和）（0ij h ，如，）（00ij h 其差值即为第一次闭合差0(kh 。如0(kh 0，说明顺时针方向各管段中初步分配的流量多了些，逆时针方向管段中分配的流量少了些，反之，0(kh 0.说明顺时针方向各管段中初步分配的流量少了些，逆时针方向管段中分配的流量多了些。 （4） 计算每环内各管道、段的ijij q h ，按式-=ijij k q h h q 2求出校正流量。如闭合差为正，则校正流量为负，反之，则校正流量为正。（5） 设图上的校正流量k q 符号为顺时针方向为正，逆时针方向为负，凡是流向和校正流量kq 方向相同的管段，加上
11、校正流量，否则减去校正流量，据此调整各管段的流量，得第一次校正的观点流量。对于两环的公共管段，应按相邻两环的校正流量符号，考虑邻环校正流量的影响。 按此流量再计算，如闭合差尚未达到允许的精度，再从第2步按每次调整后的流量反复计算，知道每环的闭合差达到要求为止 图 3 环状管网流量分配平差过程：根据节点流量进行管段流量初分配，进行管网平差。管径、1000i 、流速v, 根据初步分配流量查给水排水管道工程技术教材附录5-1中的铸铁管水力计算表得。按h=i*L可算出管段水头损失，校正流量按-=ijij k q h h q 2进行计算。计算结果见表3 管网平差计算表 表 3 根据表3的计算结果可以看出
12、，有3个环为负，因此，我们选有大环平差法进行进一步的平差，平差结果见表3续表管网平差计算表 续 表 闭合差h=0.8728m1.0m，平差结束。将最终平差结果以(1000 /( ( (m h i s L q mm D m l ij ij ij ij -的形式注写在绘制好的管网平面图的相应管段旁（见图4）。5 水压计算选择20点为控制点，由此点开始，按该点要求的水压m H Z c c 4. 78284. 50=+=+，分别干管水力计算表 表 4 6 二级泵站总扬程计算泵站内吸、压水管路的水头损失取3.0m ，则最高用水时所需二泵站总扬程为：m Hp566. 530. 35556. 105=+-=
13、 由于二级泵站所需要的总扬程为53.566m ，流量为604.34L/s，故选用3台S型双吸3500-S75A 水泵，2台工作水泵，1台备用，性能参数如下： Q=325L/s,扬程H=65m，效率084=，电机功率kw W 280=，必需气蚀余量5.5m, 质量Kg M 12=，采用并联供水方式供水。等水压先绘制如图1所示。7 节点大样图 节点大样图如图5所示图 4 最高用水时管网平差及水压计算污水排水设计 1 在街坊平面图上布置污水管道由城镇平面图可知该城镇的边界为排水区界。在该城镇界内地势西南高东北低，坡度较小，无明显的分水线，故可划分为一个排水流域。在该排水流域内支管布置在街坊地势较低的
14、一侧，且埋设在街坊道路下面；整个城镇管道系统呈截流式布置，如图6所示。 图 6 城镇污水管道平面布置图（初步设计）2 街坊编号并计算其面积将城镇内各街坊编上号码，并将各街坊的平面范围按比例计算出面积，将其面积填列入表5中，并用箭头标出街坊污水排出的方向。各街坊面积汇总表 表 5 街坊总面积： 2242154. 737hmF F F F =+=人口密度为：24/20354. 7371015hmcap FN =则面积比流量：/(188. 086400203803600242hmsL n q s =3 ，有几集中流量流入及有旁侧支管接入的点，作为设计管段的起止点并将该点的检查井编上号，如图6所示。各设计管段的设计流量应列表进行计算。在初步设计中，只计算干管和主干管的设计流量；在技术设计和施工图设计中，
