给水排水管网设计

计算比流量、节点流量、集中流量，初分流量； 确定管径、水头损失、流速； 管网平差(编程)； 计算各节点水压、自由水头； 输水管水力计算； 确定控制点； 计算水压标高、自由水压；
二、给水系统的布置
2.1 给水系统的给水布置 给水系统有统一给水系统，分系统给水系统（包括分质给水系统、分区给水
系统及分压给水系统），多水源给水系统和分地区给水系统。本设计城市规模较 小，地形较为平坦，其工业用水在总供水量所占比例较小，且城市内工厂位置分 散，用水量少，故可采用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，即使其供 水有统一的水质和水压。鉴于城市规模小，且管道铺设所需距离较长，本设计选 择单水源给水系统。从设计施工费用等方面考虑，单水源统一给水系统的投资也 相对较小，较为经济。综上所诉，本设计采用单水源统一给水系统。
4.4 计算二泵房、水塔、管网设计流量 由最高日设计用水量为 33000m3/d，且管网中设置有水塔，则:
二泵房的设计供水流量为：33000×5.67%×1000/3600=519.75L/s。水塔的设计 供水流量为：33000×（7.31%-5.67%）×1000/3600=150.3L/s。
4.5 计算清水池设计容积和水塔设计容积 由用水量变化曲线与分级供水线求得清水池与水塔的调剂容积，如下表： 清水池与水塔调节容积计算
14-15 4.16 5.67 3.59 -1.51 0.00 2.08 -2.61
15-16 4.17 5.67 4.76 -1.50 -1.50 0.91 -1.70
管网定线的基本原则是： 干管应通过两侧负荷较大的用水区，并以最短距离向用户送水。 靠近道路、公路，以便于施工及维修。 利于发展，并考虑分期修建的可能性。 干管尽量沿高地布置，使管道内压力较小，而配水管压力则更高些。 注意与其他管线交叉时平面与立面相隔间距的规定与要求。
按照布管原则进行：干管的延伸和二泵房输水到水塔、大用水户的水流方向 一致，以水流方向为基准平行布置干管，以最短的距离到达用水户；干管间距 500-800 米，联络管间距 800-1000 米；枝状和环状相结合；单管和双管相结合；
（3）工业企业基本情况 甲企业（含工业企业职工生活用水和生产用水）和乙企业用水量分别为
3000m3/d 和 2500m3/d，均匀使用，工业用水要求水压不小于 24m，水质同生活 饮用水：工厂房屋最大体积为 5000 m3(厂房)，房屋耐火等级为三，生产品危险 等级为乙。 （4）其他
平面图见附图（按照 A4 版幅打印，比例尺为 1：20000）。
三、给水管网定线
城市管网定线取决于城市的平面布置，供水区的地形，水源和水塔的的位置， 街区和用户特别是大用户的分布，河流，铁路，桥梁等的位置，管线一般敷设在 街道下，以满足供水要求为前提，尽可能缩短管线长度；形状随城市总平面布置 图而定；宜树状网和环状网相结合的形式，且使管线均匀地分布于整个给水区。
确定给水系统的给水方式，如统一给水、分系统给水，地表水给水、地下水 给水，说明原因；
确定给水管网的布置形式，如有水塔给水管网、无水塔给水管网，枝状给水 管网、环状给水管网，说明原因；
确定调节构筑物位置； 确定一泵房、二泵房供水方式，如一级供水、二级供水，说明原因。 （2）给水管网布线 包括干管及干管之间的联络管； 根据平面布置图确定管线布置方向； 按照布管原则进行：干管的延伸和二泵房输水到水塔、大用水户的水流方向 一致，以水流方向为基准平行布置干管，以最短的距离到达用水户；干管间距 500-800 米，联络管间距 800-1000 米；枝状和环状相结合；单管和双管相结合； 绘制给水管网定线草图（管线、节点、管长）。 （3）设计用水量 计算城市最高日设计用水量； 计算最高日用水量变化情况； 计算最高日最高时设计用水量； 计算二泵房、水塔、管网设计流量； 计算清水池容积。 （4）管材选择 （5）管网水力计算
2.2 给水管网布置形式 城市给水官网的基本布置形式主要有环状与树枝状两种。树状网的供水安全
性较差，当管中某一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就会断水。而且， 由于枝状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，因此水质容易变坏， 环状网是管线连接成环状，某一管段损坏时，可以关闭附近的阀门是和其余管线 隔开，以进行检修，其余管线仍能够正常工作，断水的地区可以缩小，从而保证 供水的安全可靠性。另外，还可以大大减小因水锤作用产生的危害，在树状网中， 则往往一次而是管线损坏。但是其造价明显比树状网为高。一般大中城市采用环 状管网，而供水安全性要求较低的小城镇则可以猜用树状管网。但是，为了提高 城镇供水的安全可靠性以及保证远期经济的发展，本实例仍然采用环状网，并且 是有水塔的环状网给水管网。
4.2 最高日用水量变化情况 城市生活用水量变化情况如下表：
10～ 11～ 时间 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 8～9 9～10
11 12
用水量 1.10 0.70 0.90 1.10 1.30 3.91 6.61 5.84 7.04 6.69 7.17 7.31
12～ 13～ 14～ 15～ 16～ 17～ 18～ 19～ 20～ 21～ 22～ 23～ 时间
（4）
1.10 0.70 0.90 1.10 1.30 3.91 6.61
（2）-（3） ∑
3.01 3.01 3.00 3.01 3.01 -1.51 -1.50
3.01 6.02 9.02 12.03 15.04 13.53 12.03
（3）-（4） ∑
0.06 0.46 0.26 0.06 -0.14 1.76 -0.94
给水排水管网系统 课程设计
某 市 城 北 给 水 管 道 设 计
姓名
王东升
学号
3061212111
专 业 给水排水科学工程
班级
16-1
学 院 水利与建筑工程学院
一.任务书及原始资料
1.1 设计名称 某市城北区给水管道的设计。
1.2 设计任务 根据该市设计资料和平面图进行给水管网工程设计，包括：1、给水管道系
2.3 二级泵房供水方式 综合考虑居民用水情况以及具体地形情况，拟在管网末端设置对置水塔，由
于水塔可调节水泵供水和用水之间的流量差，二泵站的供水量可以与用水量不 相等，即水泵可以采用分级供水的办法，分级供水的原则是：（1）泵站各级供 水线尽量接近用水线，以减小水塔的调节容积，分级输一般不多于三级：（2） 分级供水时，应注意每级能否选到合适的水泵，以及水泵机组的合理搭配，尽 可能满足今后和一段时间内用水量增长的需要。依据以上原则，本设计采用二 泵房分二级供水。
1.4 设计内容 （1）进行给水管网的布线，确定给水系统布置形式、给水管网布置形式、调节
构筑物位置； （2）选择管材； （3）计算最高日用水量，二泵站、管网、输水管设计流量； （4）确定水塔的容积、设置高度： （5）计算管网各管道的管径； （6）计算管网各节点的水压标高、自由水头；
1.5 设计步骤 （1）给水系统布置
给水管网定线草图如图所示：（附图）
四、设计用水量
4.1 最高日设计用水量：城市最高日用水两包括综合用水、工业生产用水及职
工生活用水及淋浴用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。
①综合生活用水量：城北区近期规划人口 8 万人，用水普及率预计 100％，综合
用水量标准采用 300L/cap·d 则最高日综合生活用水量： Q1=300×80000×100%=24000000L/d=24000(m3/d) ②工业企业用水量：由资料知，甲企业用水量（含工业企业职工生活用水和生产 用水）为 3000m3/d，则 Q2+Q3=3000m3/d=34.72L/s ③浇洒道路和绿化用水量：由资料知：Q4=0。 ④未预见水量和管网漏失水量： Q5=（15%--25%）×（Q1+Q2+Q3+Q4）， 这里取 20%，则 Q5=20%×（24000+3000） m3/d=5400m3/d。 ⑤消防用水量：根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为 35L/s，同 时火灾次数为 2 次。故城市消防用水量为： Q6=35×2=70L/s 所以：最高日设计用水量为： Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=24000+3000+0+5400=32400m3/d。 取 Qd=33000 m3/d
0.06 0.52 0.78 0.84 0.70 2.46 1.52
7–8 4.17 5.67 5.84 -1.50 10.53 -0.17 1.35
8–9 4.16 5.67 7.04 -1.51 9.02 -1.37 -0.02
9–10 4.17 5.67 6.69 -1.50 7.52 -1.02 -1.04
时间 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 8～9 9～10 10～11 11～12 用水量 1.10 0.70 0.90 1.10 1.30 3.91 6.61 5.84 7.04 6.69 7.17 7.31
时间 12～13 13～14 14～15 15～16 16～17 17～18 18～19 19～20 20～21 21～22 22～23 23～24 用水量 6.62 5.23 3.59 4.76 4.24 5.99 6.97 5.66 3.05 2.01 1.42 0.79
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
用水量 6.62 5.23 3.59 4.76 4.24 5.99 6.97 5.66 3.05 2.01 1.42 0.79
根据“用水量计算表”绘制最大日用水量变化曲线（见下图）
4.3 最高日最高时设计用水量
一级泵站全天运转，流量为最高日用水量的 4.17﹪；二级泵站分两级供水： 第一级从 21 时到 5 时，供水量为 1.16%，第二级从 5 时到 21 时，供水量为 5.67%， 最高日泵站总的供水量为：1.16%×8+5.67%×16=100%，从表中可以得知，城市 最高日用水有两个高峰：一是早上 8:00--12:00，一是下午 17：00--20:00，最 高 时 用 水 量 是 在 上 午 11:00--12:00 ， 为 全 天 的 7.31% 。 则 时 变 化 系 数 为 Kh=7.31%/4.17%=1.75. 故，最高日最高时用水量为： Qh＝Kh ×Ｑd/86.4=1.75×33000/86.4=668.4L/s。