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1、市政给排水管道工程项目二市政给水管网设计给排水系统目录CONTENTS1给水管网的规划设计2给水管网的水力计算给排水系统给水管网的规划设计01给排水系统任务引入某市有一条自西向东流动、水量充沛、水质良好的河流（见图2-1），可作为生活饮用水水源。虽然该市地下水水位深度较小，但是由于该市的土质种类为黏土，不宜取用地下水作为生活饮用水水源，因此该市将河流作为了生活饮用水水源。该市地势相对平坦，没有太大的起伏变化，街区分布也比较均匀，各工业企业对水质无特殊要求，因而该市采用了统一给水系统。那么，你知道该市在进行给水管网布置时需要考虑哪些因素吗？图2-1 河流1.1 给水管网的布置1给水管网的布置原则
2、01020304 应按照城市总体规划，并结合当地实际情况布置给水管网，并进行多种方案的比较。 必须保证供水安全可靠，若局部给水管网发生事故，应将断水范围减到最小。 应均匀分布在整个给水区域内，保证用户有足够的水量和水压、较好的水质等。 力求以最短的距离敷设管线，并尽量减少穿越障碍物，以降低给水管网造价。0506 应便于给水管道的施工、运行和维护。 尽量减少拆迁，少占农田或不占农田。1.1 给水管网的布置2给水管网的布置形式 1）枝状管网枝状管网又称树状管网（见图2-2），其布置简单、管线短、投资少，但可靠性差，若有一段管线损坏，则该管段之后的所有管线可能会断水。枝状管网一般适用于小型城市或小型
3、工业企业。图2-2 枝状管网 1.1 给水管网的布置2给水管网的布置形式 2）环状管网在环状管网（见图2-3）中，管线连接成环状，其布置复杂、管线长、投资多，但可靠性好，若任意一段管线损坏，则可关闭附近的阀门，以将该段管线隔离、维修，其他管线还可以继续为用户供水。环状管网一般适用于大中型城市、大工业区或供水要求较高的工业企业。图2-3 环状管网1.1 给水管网的布置3给水管网定线 1）输水管定线当水源、水厂和给水区的位置相近时，输水管的定线较为简单。但是随着用水需求量快速增长，水污染日趋严重，常常需要从几十千米甚至几百千米以外的水源地，取得水量充沛、水质良好的水，此时输水管的定线较为复杂。 2
4、）配水管网定线配水管网的管道包括干管、连接管、分配管、接户管，如图2-4所示。干管用于将水输送给各用水区域，沿线供水；连接管用于连接各干管，当局部管线损坏时，可以通过它重新分配流量，从而缩小断水范围，较可靠地保证供水；分配管用于将干管或连接管输送来的水配给接户管；接户管用于将分配管输送来的水配给用户。1.1 给水管网的布置3给水管网定线1水厂；2水塔；3干管；4连接管；5分配管。图2-4 配水管网的组成1.2 设计用水量1用水量的概念及其组成 1）用水量的概念用水量是指给水系统在设计年限内所使用的最大水量。给水系统的设计年限应符合城市总体规划，遵循以近期为主、远期规划、近远期结合的原则。一般近
5、期设计年限宜为510年，远期设计年限宜为1020年。 2）用水量的组成给水管网设计用水量通常由下列5项组成。综合生活用水量。工业企业用水量。消防用水量。浇洒道路及绿化用水量。管网漏失水量及未预见用水量。1.2 设计用水量2用水量定额用水量定额是指不同用水对象在设计年限内所使用的最大水量。它是确定给水管网设计用水量的主要依据。 1）综合生活用水定额综合生活用水定额应根据国民经济和社会发展、水资源充沛程度、用水习惯等，在现有用水量定额的基础上，结合城市总体规划，本着节约用水的原则，综合分析确定。进行给水管网设计时，若缺乏实际资料，居民生活用水定额和综合生活用水定额则可参照室外给水设计规范（GB50
6、0132018）的规定，如表2-1、表2-2、表2-3和表2-4所示。1.2 设计用水量2用水量定额表2-1 最高日居民生活用水定额表2-2 平均日居民生活用水定额1.2 设计用水量2用水量定额表2-3 最高日综合生活用水定额表2-4 平均日综合生活用水定额1.2 设计用水量2用水量定额 2）工业企业用水定额工业企业用水定额包括工业企业生产用水定额和工业企业职工生活及淋浴用水定额。 （1）工业企业生产用水定额。工业企业生产用水定额的计算方法主要有以下三种。 按万元产值用水量计算。 按单位产品用水量计算。 按每台（组）设备单位时间用水量计算。 （2）工业企业职工生活及淋浴用水定额。工业企业职工生
7、活用水定额应根据车间特征确定，一般车间采用25L/（人班），高温车间采用35L/（人班）。工业企业职工淋浴用水定额也与车间特征有关，一般车间采用40L/（人班），高温车间采用60L/（人班）。1.2 设计用水量2用水量定额 3）消防用水定额消防用水只在火灾时使用，历时短暂。但是从数量上来说，消防用水在城市用水中占有一定的比例，尤其是中小城市，所占比例较大。消防用水定额应按现行的建筑设计防火规范和消防给水及消火栓系统技术规范执行。城市、居住区、工厂、仓库民用建筑的消防用水定额，应按同时发生的火灾次数和一次灭火的用水量确定。 4）其他用水定额浇洒道路及绿化用水定额应根据路面种类、绿化面积、气候、土
8、壤及当地具体条件确定，可在下列幅度范围内选用：浇洒道路用水定额可按2.03.0L/（m2d）计算；绿化用水定额可按1.03.0L/（m2d）计算。管网漏失水定额宜按综合生活用水、工业企业用水、浇洒道路及绿化用水三部分水量之和的10%12%计算，当单位长度管段的供水量小或供水压力大时可适当增加。未预见用水定额应根据预测水量时难以预见因素的程度确定，宜按综合生活用水、工业企业用水、浇洒道路及绿化用水、管网漏失水四部分水量之和的8%12%计算。1.2 设计用水量 1）日变化系数一年内，每天用水量的变化可以用日变化系数表示。日变化系数是指最高日用水量与平均日用水量的比值，常用Kd表示。最高日用水量是指
9、设计年限内，用水量最多的一年中用水量最大的一日用水量。该值一般作为给水取水与水处理工程规划和设计的依据。平均日用水量是指设计年限内，用水量最多的一年中的日平均用水量。该值一般作为水资源规划和确定城市污水量的依据。3用水量变化1.2 设计用水量 2）时变化系数一日内，每小时用水量的变化可以用时变化系数表示，设计时一般采用最高日用水量的时变化系数。时变化系数是指最高日最高时用水量与最高日平均时用水量的比值，常用Kh表示。最高日最高时用水量是指最高日中最大一小时的用水量。该值一般作为给水管网规划和设计的依据。最高日平均时用水量是指最高日中平均每小时的用水量。该值一般用于计算取水构筑物和一级泵站的用水
10、量。3用水量变化1.2 设计用水量 3）用水量时变化曲线图2-5所示为某大城市最高日用水量时变化曲线。图中每小时用水量按最高日用水量的百分数标示，设用水量时变化曲线所围成图形的面积为1（即100%），则最高日平均时用水量为 由用水量时变化曲线可以看出，用水高峰集中在810时、1618时，最高日最高时（89时）用水量为6.00%，则时变化系数为3用水量变化4.17%1.441.2 设计用水量3用水量变化图2-5 某大城市最高日用水量时变化曲线1.2 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.2
11、 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.2 设计用水量4用水量计算1.3 给水系统的工作状况1给水系统的流量关系1.3 给水系统的工作状况1给水系统的流量关系1.3 给水系统的工作状况1给水系统的流量关系1.3 给水系统的工作状况2给水系统的水压关系1.3 给水系统的工作状况2给水系统的水压关系1取水构筑物；2一级泵站；3水处理构筑物。图2-8 一级泵站扬程1.3 给水系统的工作状况2给水系统的水压关系1.3 给水系统的工作状况2给水系统的水压关系1.3 给水系统的工作状况2给水系统的水压关系图2-9 二级泵站扬程（
12、无水塔）1.3 给水系统的工作状况2给水系统的水压关系1.3 给水系统的工作状况2给水系统的水压关系（a）水塔 （b）水塔高度示意图图2-10 水塔高度任务实施 1任务内容某市属于一区、小城市，其近期规划人口为25万人，工业产值为30亿元/年。根据调查，该市的用水普及率为90%，工业万元产值用水量为92m3（含企业生活用水），工业用水量的日变化系数为1.15，城市道路面积为185hm2，绿化面积为235hm2。那么，该市水厂的最高日用水量是多少？请根据上述条件，补全下列计算过程。若要确定水厂最高日用水量，需先分别求出综合生活用水量Q1，工业企业用水量Q2，浇洒道路及绿化用水量Q3，管网漏失水量
13、Q4，未预见用水量Q5。任务实施 1任务内容1）综合生活用水量Q1由于该市属于一区、小城市，综合生活用水定额（最高日）取295L/（人d），因此综合生活用水=量Q1为Q1=_（公式） =_2）工业企业用水量Q2工业企业用水量Q2采用万元产值用水量计算，则该市最高日工业用水量Q2为 Q2 = 92 x 300 000/365 x 1.15 _m3/d任务实施 1任务内容3）浇洒道路及绿化用水量Q3若浇洒道路用水量定额按2L/（m2次）计算，则浇洒道路用水量为_（公式）_若绿化用水量定额按1L/（m2d）计算，则绿化用水量为_（公式）_因此，浇洒道路及绿化用水量Q3为_任务实施 1任务内容4）管网
14、漏失水量Q4管网漏失水量Q4按上述三项之和的10%计算，即管网漏失水量Q4为 Q4=_5）未预见用水量Q5未预见用水量Q5按上述四项之和的8%计算，即未预见用水量Q5为 Q5=_因此，该市水厂的最高日用水量为_（公式）_任务实施 2任务要求按任务内容中的各步骤提示将计算过程补充完整。所列公式准确。计算结果正确。 3任务评价老师根据计算过程的完成情况，按表2-5为同学们打分。任务实施表2-5 任务评分表给水管网的水力计算02给排水系统任务引入给水管网水力计算是指为使给水管网中各管段流量符合设计要求，所进行的管段流量、管径选择、水头损失等一系列运算过程。那么，你知道什么是沿线流量和节点流量吗？如何
15、计算管段流量？如何计算管径和水头损失？枝状管网和环状管网的水力计算步骤分别是什么？2.1 管段流量计算1沿线流量计算2.1 管段流量计算1沿线流量计算图2-11 干管配水情况2.1 管段流量计算1沿线流量计算2.1 管段流量计算1沿线流量计算2.1 管段流量计算1沿线流量计算2.1 管段流量计算1沿线流量计算2.1 管段流量计算1沿线流量计算（a）对角线法 （b）分角线法图2-12 供水面积的划分2.1 管段流量计算2节点流量计算2.1 管段流量计算2节点流量计算图2-13 沿线流量折算成节点流量2.1 管段流量计算2节点流量计算2.1 管段流量计算3管段流量计算2.1 管段流量计算3管段流量
16、计算2.1 管段流量计算3管段流量计算图2-15 枝状管网的流量分配图2.1 管段流量计算3管段流量计算2.1 管段流量计算3管段流量计算图2-16 环状管网的流量分配图2.2 管径计算2.2 管径计算2.2 管径计算图2-17 年折算费和管段流速的关系2.2 管径计算表2-8 管径界限流量表2.2 管径计算表2-9 平均经济流速表2.3 水头损失计算2.3 水头损失计算1局部水头损失2.3 水头损失计算2沿程水头损失2.3 水头损失计算2沿程水头损失2.3 水头损失计算2沿程水头损失2.3 水头损失计算2沿程水头损失表2-10 各种管道沿程水头损失计算参数值2.3 水头损失计算2沿程水头损失2.3 水头损失计算2沿程水头损失表2-11 沿程水头损失指数公式参数表2.4 枝状管网的水力计算绘制计算草图，并注明管段长度和节点地面标高。求出每一管段流量。求出水泵扬程和水塔高度。分配管管径参照分配管的水力坡度选定。选定主干线，求出管径和水头损失。在节点旁引出箭头，注明节点流量。010203040506绘制等水压线和自由水压线图。072.5 环状管网的水力计算计算环状管网总用水量。计算沿线流量
