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1、第六章第六章 给水管网设计与计算给水管网设计与计算重要性：管道工程的建设投资占整个给水重要性：管道工程的建设投资占整个给水系统总投资的系统总投资的 6080%，输配水所需的，输配水所需的动力费用占给水系统运行总费用的动力费用占给水系统运行总费用的4070%。 给水管网工程设计内容给水管网工程设计内容1）设计用水量、水量调节与设计流量计算；）设计用水量、水量调节与设计流量计算；2）管段设计，即确定管段直径；）管段设计，即确定管段直径；3）设计工况水力分析；）设计工况水力分析；4）泵站扬程与水塔高度计算；）泵站扬程与水塔高度计算；5）非设计工况水力校核；）非设计工况水力校核；6）绘制施工图。）绘制
2、施工图。6.1 设计用水量及其调节计算设计用水量及其调节计算生活用水生产用水市政用水消防用水居民生活用水公共设施用水工业企业生活用水城市用水的分类城市用水的分类 6.1.1 最最高日设计用高日设计用水量水量6.1.1.1 最最高日设计用水量定额高日设计用水量定额城市规模特大城市大城市中小城市分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180270140210160250120190140230100170二1402001101601201809014010016070120三1401801101501201609013010014070110表2-1 居民生活用水定额 单位：L/人.d（室外给水
3、设计规范）注： 一区包括：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、 上海、云南、江苏、安徽、重庆； 二区包括：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、 陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区； 三区包括：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。1）居民生活用水量标准表22建筑给水排水设计规范（GBJ1588，1997年具备修订）所制定的住宅生活用水定额。住宅类别卫生器具设置标准单位生活用水定额（最高日）（L）小时变化系数普通住宅有大便器、洗涤盆、无沐浴设备每人每日851503.02.5有大便器、洗涤盆和沐浴设备1302202.82.3有
4、大便器、洗涤器、沐浴设备和热水供应1703002.52.0高级住宅和别墅有大便器、洗涤器、沐浴设备和热水供应3004002.31.8表表2-2 2-2 住宅生活用水定额住宅生活用水定额 单位：单位：L/人人.d2）工业企业用水量标准用水种类车间性质用水量(L/人.d)时变化系数Kh生活用水一般车间热车间25353.02.5淋浴用水不太脏污身体的车间非常脏污身体的车间4060每班淋浴时间以45min计算，时变化系数为1生活用水量和淋浴用水量生活用水量和淋浴用水量建筑给水排水设计规范建筑给水排水设计规范工业企业设计卫生标准规定工业企业设计卫生标准规定生产用水量生产用水量单位产品日用水量、单位设备日
5、用水量、万元产值取水量等单位产品日用水量、单位设备日用水量、万元产值取水量等4）其他用水量3）消防用水量标准市政用水：街道洒水量市政用水：街道洒水量1-21-2升升/m2/m2次，次，2-32-3次次/ /天，天，绿化绿化1.5-41.5-4升升/m2/m2次，次，1-21-2次次未预见水量：按最高日用水量的未预见水量：按最高日用水量的15-25计算计算 6.1.1.2 最最高日设计用水量计算高日设计用水量计算1）城市最高日综合用水量）城市最高日综合用水量q1i -城市各用水分区的最高日综合生活用水城市各用水分区的最高日综合生活用水量定额，量定额，L/（cap.d)N1i -设计年限内城市各用
6、水分区的计划用水设计年限内城市各用水分区的计划用水人口数，人口数，cap。2）工业企业生产用水量）工业企业生产用水量q2i 各工业企业最高日生产用水量定额，各工业企业最高日生产用水量定额，m3/万万元、元、 m3/产量单位或产量单位或m3/ （生产设备单位（生产设备单位.d；N2i 各工业企业产值，万元各工业企业产值，万元/d，或产量，产品，或产量，产品单位单位/d，或生产设备数量，生产设备单位；，或生产设备数量，生产设备单位；fi 各工业企业生产用水重复利用率。各工业企业生产用水重复利用率。3）工业企业职工的生活用水和淋浴用水）工业企业职工的生活用水和淋浴用水q3ai 职工生活用水量定额，职
7、工生活用水量定额，L/(cap.班）；班）；q3bi 职工淋浴用水量定额，职工淋浴用水量定额， L/(cap.班）；班）；N3ai 职工生活用水总人数，职工生活用水总人数，cap；N3bi 职工淋浴用水总人数，职工淋浴用水总人数，cap。4）浇洒道路和大面积绿化用水量）浇洒道路和大面积绿化用水量q4a 城市浇洒道路用水量定额，城市浇洒道路用水量定额，L/(m2/d);q4b城市大面积绿化用水量定额，城市大面积绿化用水量定额，L/(m2.d)；N4a城市最高日浇洒道路面积，城市最高日浇洒道路面积，m2；f4 城市最高日浇洒道路次数城市最高日浇洒道路次数N4b城市最高日大面积绿化用水面积，城市最高
8、日大面积绿化用水面积，m2。 5）未预见水量和管网漏失水量）未预见水量和管网漏失水量 Q5=（0.150.25）（）（Q1+ Q2 + Q3 + Q4）（）（m3/d)6）消防用）消防用水量（水量（仅设计校核使用仅设计校核使用）Q6=q6f6 (L/s)q6 消防用水量定额，消防用水量定额，L/s；f6 同时火灾次数。同时火灾次数。 7）最高日设计用）最高日设计用水量水量（P116，例题，例题6.1） Qd=Q1+ Q2 + Q3 + Q4+ Q5 （m3/d)给水系统的流量关系给水系统的流量关系给水系统的流量关系给水系统的流量关系1、取水构筑物、一级泵站、取水构筑物、一级泵站、输水管（渠）水
9、处理构输水管（渠）水处理构筑物筑物按按最高日平均时流量最高日平均时流量计算计算2、二级泵站设计水量、二级泵站设计水量无水塔管网：二级泵站供水量无水塔管网：二级泵站供水量=管网用水量管网用水量有水塔管网：二级泵站有水塔管网：二级泵站分级供水分级供水。3、配水管网计算水量按、配水管网计算水量按最高日最高时最高日最高时用水量用水量Qh计算计算 当管网内无调节构筑物（如水塔、高位水池、调节当管网内无调节构筑物（如水塔、高位水池、调节泵站等）时，泵站等）时，Qh全部由净水厂供给；全部由净水厂供给； 当管网内有调节构筑物时，当管网内有调节构筑物时， Qh应等于净水厂供水量应等于净水厂供水量和调节构筑物供水
10、量之和。和调节构筑物供水量之和。6.1.2 设设计用水量变化及其调节计算计用水量变化及其调节计算1、设计用水量变化规律的确定设计用水量变化规律的确定1）室外给水设计规范室外给水设计规范规定，城市供水中，时变化系数、规定，城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发展和成熟供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确展和成熟供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料的情况下，最高日城市综合用水的定；在缺乏实际用水资料的情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用时变化系数宜采用1.31.6
11、，日变化系数宜采用日变化系数宜采用1.11.5，个，个别小城镇可适当加大别小城镇可适当加大2）工业企业内工作人员的生活用水时变化系数为）工业企业内工作人员的生活用水时变化系数为2.53.0，淋，淋浴用水量按每班延续用水浴用水量按每班延续用水1小时确定变化系数；小时确定变化系数；3）工业生产用水量一般变化不大，可以在最高日个小时均匀）工业生产用水量一般变化不大，可以在最高日个小时均匀分配。分配。根据用水量变化曲线确定时变化系数根据用水量变化曲线确定时变化系数2、供水泵站供水流量设计供水泵站供水流量设计供水设计的原则供水设计的原则1）设计供水总流量必须等于设计用水量；）设计供水总流量必须等于设计用
12、水量；2）多水源给水系统，一般不需要在管网中设置水塔或）多水源给水系统，一般不需要在管网中设置水塔或高位水池进行水量调节；高位水池进行水量调节；3）单水源给水系统，可以考虑不设水塔（或高位水池）单水源给水系统，可以考虑不设水塔（或高位水池）或者设置水塔（或高位水池）两种方案。或者设置水塔（或高位水池）两种方案。单水源给水系统单水源给水系统不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为最高时用水量；最高时用水量；设置水塔或高位水池，设置水塔或高位水池，应设计泵站供水曲线应设计泵站供水曲线。 具体要求：具体要求：泵站供水量一般分两级；泵站供水量一般分两级；泵站
13、各级供水线尽量接近用水线；泵站各级供水线尽量接近用水线；应注意每级能否选到合适水泵，以及水泵机组的应注意每级能否选到合适水泵，以及水泵机组的合理搭配；合理搭配；必须使泵站必须使泵站24小时供水量之和与最高日用水量相小时供水量之和与最高日用水量相等。等。例：二级供水二级供水第一级：从第一级：从20点到点到5点，供水量点，供水量2.78%；第二级：从第二级：从5点到点到20点，供水量点，供水量5%；总供水量：总供水量：2.78%*9+5%*15=100%供水泵站、水塔或高位水池设计流量供水泵站、水塔或高位水池设计流量若最高日用水量为若最高日用水量为45000m3/d不设水塔或高位水池，供水泵站设计
14、供水流量为：不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为：450006%1000/3600=750(L/s)设置水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量：设置水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量：450005%1000/3600=625(L/s)水塔或高位水池的设计供水流水塔或高位水池的设计供水流量：量： （8-9点）点）45000（6%-5%）1000/3600=125(L/s)水塔或高位水池的最大进水流量（水塔或高位水池的最大进水流量（2-4点）点）45000（2.78%-1.5%）1000/3600=160(L/s)3、调节容积计算调节容积计算4、清水池和水塔容积设计清水池和水塔容积设计W1 清水池调节容积，清水池调节容积，m3;W2 消防储备水量，消防储备水量，m3;W3 给水处理系统自用水量，给水处理系统自用水量，m3;W4 安全储备水量，安全储备水量，m3。Q1、 Q2 分别表示分别表示泵站泵站供水量和供水量和管网管网用水量，（用水量，（m3/h）;
