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1、1设计说明书11.1课程设计的内容与要求11.1.1设计内容11.1.2设计要求11.2基本资料11.3管网线路的选择与布置要求21.3.1输配水渠21.3.2输配水管渠布置的一般要求21.3.3输水管的布置21.4配水管网布置215配水管与构筑物或管道的间距316阀门、消火栓、给水栓的布置原则317确定管网计算工况32设计计算书42.1给水系统设计计算42.1.1管网设计流量42.1.2 水压52.1.3清水池52.1.4 一级泵站和二级泵站的供水量62.2管网计算62.2.1管网设计流量计算62.2.2管网校核112.2.3水泵扬程校核162.2.4水泵的选择173课程设计小结174参考文
2、献181设计说明书1.1课程设计的内容与要求1.1.1设计内容1）某城市给水管网设计的用水量分析与总用水量计算；2）给水管网的布设与定线；3）沿线流量、节点流量和各管段设计流量的计算；4）根据经济流速（或界限流量）并考虑到消防、事故时等要求确定各管段的管 径；5）管网水力计算；6）确定控制点，计算从控制点到二级泵站的水头损失，确定二级的水泵流量和 扬程；7）最大用水加消防时和最不利管段发生事故时的校核，若不满足要求，应说明 必须采取的措施。1.1.2设计要求1）根据提供的总平面图（1： 10000）确定给水管网定线方案；2）进行基础资料分析提出给水管网设计的可行性方案；3）完成相关的设计计算书
3、及图纸绘制工作；1. 城市总平面规划图一张，比例1:10000。2. 该城市自然资料如下：地震烈度：5级；地下水深：地面以下3m见地下水；最高气温：39C；最低气 温：-5C ；冰冻深度:0.2m。3用水资料大用户用水资料表表1-1序号用户名称（人数）生产用水量（班次） （m3/ 班）时变化系数（Kh）要求水压（M Pa）1食品加工厂（300）2000 (1)1.10.282针织印染厂（1550）1200 (3)1.10.283制药厂（900）350 (2)1.20.284氨肥厂（1100）300 (3)1.20.285火车站（55）1503.40.281）居民用水量:规划人口河北区为3万人，
4、河南区为1.5万人,用水普及率为90%, 室内均有给排水卫生设备，但无淋浴，建筑物为6层。2）工业用水量：印染厂、制药厂和氨肥厂每班有1/2员工需淋浴。3）公用事业用水量按居民用水量的30%计,Kh=1.8。4）绿化面积为30万m2，浇洒道路面积为20万m2。5）未预见水量及管网漏失水量可按最高日用水量的1525%计。4. 水厂清水池最低水位标高109m，两座公路桥旁均可吊装管道，铁路桥不让吊 管。1.3管网线路的选择与布置要求1.3.1输配水渠1输配水管渠的线路应尽量做到线路短、起伏小，土石方工程量少，造价经济, 少占农田和不占良田。2.输配水管渠走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并
5、尽可能沿现有 的道路或规划路铺设，以利于施工和维护。3输配水管渠应尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注 意避开滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土壤地区。4输水管线应尽量充分利用水位高差，当条件许可时，优先考虑重力流输水。5. 应尽量考虑近远期结合和分期实施的可能。1.3.2输配水管渠布置的一般要求1. 重力输水管渠应设检查井和通气孔。2检查井间距：当管径(渠宽)在700 mm以下，间距不大于200米；在700 1400 mm时，间距不大于400米。3对于重力管渠，需控制水位，压力水管，设消除水锤的措施。4.压力输水管道隆起点设进气阀和排气阀，低凹处设置泄水管及泄水阀。5管
6、道法兰接口应设于检查井或地沟内，特殊情况需埋土里时，需加保护措施。1.3.3输水管的布置1输水管根数，为了安全供用，采用2根。2. 连通管及阀门布置：(1) 两条以上输水管一般应设连通管，直径一般相同。(2) 设有连通管的输水管道上，应设必要阀门，以防事故及检修时切换。(3) 阀门间距视具体情况而定。根据以上原则，一泵站之后输水管采用2根，线路尽量短，二泵站至管网的 输水管宜采用2根。1.4配水管网布1. 管网定线与布置：(1) 配水管网应根据用水要求合理分布于全供水区，尽可能缩短配水管线的总 长度，一般布置成环状网。(2) 配水管网的布置应使干管尽可能以最短距离到达主要用水地区。(3) 干管
7、的位置，应尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上。(4) 配水干管之间应在适当间距处设连接管以形成环网。(5) 用以配水至用户和消火栓的配水支管，一般采用管径为150200 mm，负担 消防任务的配水支管不得小于150毫米。(6) 城市生活饮用水管网严禁与非生活饮用水管网连接，并严禁与各单位自备 的生活饮用水直接连接。2. 根据所给的城市市区平面图和以确定的水源位置、工厂、公共建筑等大用户的 位置分布考虑一下几点进行管网定线：(1) 配水管网应根据用户要求合理分布于全供水区。在满足用户对水量、水压 的要求原则下，尽可能缩短配水管线总长度，一般布置成环网状。(2) 干管的位置，尽可能布置在两侧均有
8、较大用户的道路上，以减少配水支管 的数量。(3) 配水干管之间应在适当间距处设置连接管，以形成管网。根据以上几点原则，结合开发区的地形特点，管网定线环网共6个，从节点1 到二级泵站节点0处采用并行管进行输水。1.5配水管与构筑物或管道的间距(1) 管道距构筑物的水平净距：A、铁路：离远期路堤坡脚为5米，路坡顶为10米。B、建筑江线为5米。C、煤气管：低压为1.0米；中压为1.0米；次高压为1.5米；高压为2.0米。D、热力管道为1.5米。E、通讯照明杆柱为1.0米，高压电杆支座为3.0米。(2) 给水管与污水管间距：A、给水管应铺设在污水管上面，给水管与污水管交叉时，管外壁净距不得小于 0.4
9、米，且不准许有接口重叠。B、给水管与污水管平行铺设时，管外壁净距应大于1.5米。C、当污水管必须铺设在给水管上面时，给水管必须采用金属管材，并根据土壤 的渗水性及地下水位情况，确定净距。(3) 管道互相交叉时的净距：A、给水管道相互交叉其净距不得小于0.15米。1.6阀门、消火栓、给水栓的布置原则(1) 阀门A、配水管网中的阀门布置，应能满足事故段的切断需要。其位置可结合连接管 及重要供水支管的节点设置，干管阀门间距5001000米。B、干管上的阀门可设在连接管的下游，支、干管相接处的支管上。C、城市管网支干管及重要水管上的消火栓，均应在消火栓前设阀门，支干管上 阀门布置不应隔断5个以上的消火
10、栓。(2) 消火栓A、消火栓间距不应大于120米。B、消火栓的接管直径不小于100毫米。C、尽可能设在交叉口和醒目处。消火栓规定应距建筑物不小于5米，距车行道 边不大于2米，一般常设在人行道边。(3) 集中给水栓考虑取水方便，设排水管沟，寒冷地区设防冻栓。1.7确定管网计算工况此管网没设水塔或高位水池等调节构筑物，仅依靠二泵房的分级供水来达到利用 水需要。管网计算工况有最高用水时、最高用水加消防时以及事故时三种.(1) 管网按最高日最高时用水量QS及设计水压HS计算生活用水管网的设计水压(最小自由水头)应根据建筑物层数决定，此管网分南 北两区。顾控制点分别是管网中的节点6(北区)，节点14 (
11、南区)，平均层数是 6层，故设计水压是28米。(2) 根据具体情况分别用消防、最不利管段发生故障等校核。A、消防：采用低压消防系统，允许控制点降至10米。消防时同时考虑2个地方 同时发生火灾时。B、事故：考虑事故流量下，水压仍能满足设计水压的要求；流量为设计用水量 的 70%。2设计计算书2.1给水系统设计计算2.1.1管网设计流量城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水：居民区 综合生活用水，工业企业生产用水和职工生活用水，消防用水，浇洒道路和绿地 用水以及未预见水量和官网漏是水量，但不包括工业自备水源所需的水量。1最高日生活用水量(1) 居民生活用水量(用水普及率为9
12、0%)Q1=q1Nf/24=0.12X(3000+15000)X90%/24=202.5 m3 /h式中：q1最高日生活用水量定额，0.12 m3/人dN居住区人口数，capf自来水普及率，%(2) 工业生产用水量Q2=q2 XKh/8n=2000 X 1.1/8+1200 X 1.3/24+350 X 1.2/24+300 X 1.2/24+150 X 3.4/24 =377.6 m3 /h式中：q2大用户生产用水量，m3 / dKh时变化系数n工作班次(3) 工厂职工生活用水量Q3=Ka X3X Na/8n+Nb X Kb/2=0.025X3X (300/8+1550/24+900/16+
13、1100/24+55/24) + (1550+900+1100)X 0.04/2=86.4 m3 / h式中：KaKb职工生活淋浴用水系数NaNb用水淋浴人口数，cap(4) 浇洒道路和绿化用水喷洒道路：qa=2L/次 m 2， n=3次；绿化：qb=2L/次 m 2,n=2次。Q4 二nQS/24=(3X2X200000+2X2X300000) /1000X24= 100 m3 / h(5) 式中：n浇洒道路和绿化用水次数Q每次每平方米用水量，L/次m 2S绿化面积、，浇洒道路面积，m 3(5) 公共事业用水公用事业用水量按居民用水量的30%计,Kh=1.8。Q5=O.3XQ1X% =0.3
14、X202.5X 1.8 =109.35 m3 / h(6) 未预见用水量及管网漏水量按最高日的25%计。(7) 最高日用水量Qd=1.25(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)=1.25 (202.5+377.6+86.4+100+109.35)=2627.55 m3 / d=305L / s2.1.2水压给水系统应保证一定的水压，是能够供给足够的生活用水和生产用水。城市 给水管网需保持最小的服务水头为：从地面算起1层为10米，2层为12米，2 层以上每层增加4米。由于该开发区内的建筑物的层数都为6层，所以最小服务 水头为28m。至于城市内个别高层建筑物或建筑群，或建筑在城市高地上的建筑 物等所需的水压，不应作为管网水压控制的条件。为满足这类建筑物的用水，可 单独设置局部加压装置，这样比较经济。泵站、水塔或高地水池是集水系统中保 证水压的构筑物，需选用适合的水泵，以满足设计的水压要求。2.1.3清水池一级泵站通常均匀供水，而二级泵站一般为分级供水，所以一、二级泵站的每小 时供水量并不相等。为了调节二级泵站供水量的差额，必须在意、二级泵站之间 建造清水池。清水池除了贮存调节用水以外，还存消防用水和工业用水，因此，清水池有 效用容积为：W=W1+W2+W3+W4( m3)式中：W1调节容积，m3；W2消防贮水量，m3，按2h火灾延续时间计算；W3水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产
