某城镇给水管网设计

给水管网课程设计徐州市某城镇给水管网设计学生姓名刘金学院名称环境工程学院专业名称给水排水工程学号Xxxx指导教师xxxx2014年月日目录1 计算说明书 (1)1.1 课程设计的原始数据 (1)1.1.1原始资料 (1)1.2 管网及输水管的定线 (1)1.2.1 输水管的定线 (1)1.2.2城市配水系统定线 (1)1.2.3定线图 (2)1.3 设计用水量计算................................................................................. 错误！未定义书签。

1.3.1 城市最高日综合生活用水量 (2)1.3.2 工业企业用水量Q2+Q3 (3)1.3.3浇洒道路和绿化用水量Q4 (3)1.3.4管网漏失水量和未预见水量和消防用水量Q5、Q6、Q7 (4)1.3.5最高日设计用水量Qd (4)1.4 输水管径的确定 (4)1.5管网管径计算 (5)1.5.1沿线流量计算 (5)1.5.2节点流量计算 (7)1.5.3管段设计流量分配计算 (8)1.5.4输水管径的确定 (9)1.6管网平差的计算 (9)1.7平差后流量的分配 (11)1.8节点水压计算 (11)1.9泵站扬程设计 (12)1.10管网消防校核计算 (12)2．注意事项 (13)3.认识与小结 (14)参考文献 (15)1 计算说明书1.1 课程设计的原始数据1.1.1原始资料1)该城镇位于徐州市，城镇设计居住人口为2.6万。

城市地形图见另页，比例为1：3000，设计房屋卫生设备标准为室内有卫生设备但无淋浴设备，城市建筑按六层考虑。

2)该城镇各企业单位最高集中用水量为：甲企业：2600米3/日；乙企业：3800米3/日；丙企业：2600米3/日；3)该地区最大冻土深度30厘米。

4)该地区地下水位深度450厘米。

1.2 管网及输水管的定线1.2.1 输水管的定线根据《GB50013-2006》的规定，输水管（渠）线路的选择，应根据下列要求确定：1) 尽量缩短管线的长度，尽量避开不良地质构造（地质断层、滑坡等）处，尽量沿现有或规划道路敷设；2) 减少拆迁，少占良田，少毁植被，保护环境；3) 施工、维护方便，节省造价，运行安全可靠。

输水干管不宜少于两条，当有安全贮水池或其它安全供水措施时，也可修建一条。

输水干管和连通管的管径及连通管根数，应按输水干管任何一段发生故障时仍能通过事故用水量计算确定，城镇的事故水量为设计水量的70％。

本工程设输水干管两条，两条管道平行敷设，长度约为263m。

1.2.2城市配水系统定线因本设计确定的计算管线仅为此配水系统的主干线，所以干线位置应用尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，并在适当间距要设置连接管成环网。

本工程采用环状管网配水，输水方式为泵站加压输水，设置网后（对峙）水塔。

1.2.3定线图管网及输水管的的走向和位置如下图所示图1.给水管网布置图1.3 设计用水量计算1.3.1 城市最高日综合生活用水量综合生活用水定额应根据当地国民经济和社会发展、水资源充沛程度、用水习惯，在现有用水定额基础上，结合城市总体规划和给水专业规划，本着节约用水的原则，综合分析确定。

当缺乏实际用水资料情况下，可按表1选用。

表1 综合生活用水定额［L/（人·d ）］注：1 特大城市指：市区和近郊区非农业人口100万及以上的城市；大城市指：市区和近郊区非农业人口50万及以上，不满100万的城市；中、小城市指：市区和近郊区非农业人口不满50万的城市。

2 一区包括：湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、江苏、安徽、重庆；二区包括：四川、贵州、云南、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。

3 经济开发区和特区城市，根据用水实际情况，用水定额可酌情增加。

4 当采用海水或污水再生水等作为冲厕用水时，用水定额相应减少。

该城镇位于徐州市，城镇设计居住人口为 2.6万。

应采用上表中一区中、小城市的定额。

即220～370L/（人·d ），本工程取为250L/（人·d ）。

计算公式如下∑=1000111ii N q Q =2.6×104×250÷1000=6500m 3/d1.3.2 工业企业用水量Q2+Q3该城镇各企业单位最高集中用水量为： 甲企业：2600米3/日； 乙企业：3800米3/日； 丙企业：2600米3/日；则 Q 2+Q 3=2600+3800+2600=9000m 3/d1.3.3浇洒道路和绿化用水量Q4由于资料不足，浇洒道路和绿化用水量估算为城市最高日综合生活用水量的2.0%，即Q 4=2.0%Q 1=2.0%×6500=130m 3/d1.3.4管网漏失水量和未预见水量和消防用水量Q5、Q6、Q7管网漏失水量：Q 5=0.11（Q 1+Q 2+Q 3+Q 4）=0.11（6500+9000+130）=1719.3m 3/d 未预见水量： Q 6=0.10（Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+ Q 5）=0.10（6500+9000+130+1719.3）=1734.93m 3/d该城镇人口为2.6万人，根据规范要求，同一时间内的火灾次数为2，一次灭火用水量为35L/s ，则Q 7=q 7f 7=25×2=50L/s1.3.5 最高日设计用水量Qd综上，该城镇最高日设计用水量：Q d =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5+Q 6+Q 7=19336.23m 3/d1.3.6 供水管网设计流量Qs式中：h Q -最高日最高时用水量，L/ss K -时变化系数，根据城市性质、规模、国民经济与社会发展和城市供水系统并结合现状供水曲线分析确定。

在缺乏资料的情况下，可采用 1.3~1.6，此处取1.44。

则：s L Q h /27.3224.8623.1933644.1=⨯= 1.4输水管径的确定根据《GB50013-2006》的规定，输水干管不宜少于两条，当有安全贮水池或其它安全供水措施时，也可修建一条。

输水干管和连通管的管径及连通管根数，应按输水干管任何一段发生故障时仍能通过事故用水量计算确定，城镇的事故水量为设计水量的70％。

本处输水管采用两条平行铺设的水泥砂浆内衬铸铁管，每条输水管流量为s /14.161227.322L ，查水力计算表得管径为DN300，流速v=2.86m/s ，1000i=41，粗糙系数n 取0.012。

1.5 管网管径计算1.5.1 沿线流量计算管段中节点编号以及管段长度如下：图2.给水管网管线长度及节点编号表2. 给水管网管线长度及节点编号注：表中干管总长为配水干管总长度，其中1-2、2-3、3-4、4-5、6-7、9-1为单侧供水，长度取其一半。

管网中包含三处集中供水点，分别为甲、乙、丙三家企业，各企业的用水情况如下表3.工业用水流量供水管段沿线长度比流量根据公式：∑∑-=lqQ q s式中：s q -比流量，L/(s ·m)Q -管网总用水量，m ³/s∑q -大用户集中用水量之和，m ³/s ∑l -干管总长度，m代入数据，则)/(1029.71000412.162436001000)90002.19336(3m s L q s ⋅⨯=⨯⨯⨯⨯-=-则各管段沿线流量如下表：1.5.2 节点流量计算任一节点的节点流量的节点流量i q 等于与该节点相连各管段的沿线流量lq 总和的一半。

城市管网中，工业企业等大用户所需流量，可直接作为大用户节点的节点流量。

此处甲、乙、丙工厂的集中流量分别并入3、8、7三个节点中。

各点节点流量如下表： 表5 给水管网各节点流量1.5.3管段设计流量分配计算初步确定水流方向如图所示，最不利控制点选为接近污水厂的节点5。

流量分配的步骤如下：（1）按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。

控制点是管网正常工作时和事故时必须保证所需水压的点，一般选在给水区离二级泵站最远或地形较高之处。

（2）为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行于干管中尽可能均匀的分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。

这样当其中一条干管损坏，流量由其他干管转输时，不会使这些干管中的流量增加过多。

（3）与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量。

有时起一些输水作用，有时只是就近供水给用户，平均流量一般不大，只有在干管损坏时才传输较大的流量，因此连接管中可分配较少的流量。

图3.给水管网水流方向表6.给水管网各管段流量初次分配流量分配后根据差界限流量表确定管径，数据如下表。

1.5.4 输水管径的确定VqD π4=式中D ——管道直径；q ——管段流量；V ——流速(m/s)；流速按经济条件考虑一般管径<400时选V=0.6-0.9m/s ，管径≥400时选v=0.9-1.4m/s 。

1.6 管网平差的计算采用哈代克罗斯法则立标进行管网平差。

当各环闭合差精度小于0.5m ，大环闭合差小于1.0m 时，停止平差计算，消除闭合差，使各环闭合差等于零，然后分析计算结果。

对管网水头损失和流量过大或过小的要适当调整管径重新平差计算。

环状网校正流量计算公式：∑-∆-=∆1n ijij ii q s n h q摩阻系数S f 计算公式： S f =10.67L/(C w 1.852×D 4.87)C w 取130新铸铁管，D=0.1-1.0m 。

经两次平差计算各环水头闭合差均满足小于0.5m。

1.7 平差后流量分配表3-9 平差后流量分配及管径选择1.8 节点水压计算由平差结果计算各管段水头损失和各节点地面标高，以管网已知水压点（在此为管网压力控制点）推算各节点水压和自由水压。

管网需满足六层水压计28m，最不利点节点5地面标高为39m，则需保证至少67m 的水压。

表3-10 节点水压计算表全部节点满足最小压力28m要求，因此不需要平差。

1.9泵站扬程设计水泵的选择有以下原则：（1）首先要满足最高时供水工况的流量扬程要求，并尽量使水泵处在高效工作区内。

（2）尽可能选用同型号水泵。

（3）一般应尽量减少水泵台数，通常取水泵房至少设置两台。

泵内水头损失2m，其最低设计水位标高37.5m，即节点（1）的水头H1=125m 则H pi =(HTi-HFi)+(kqin/Dim)·li=(125-37.5)+10.67/(1101.852×0.54.87)×(0.17841/2)1.852×1153=88.79m 则水泵的扬程为：Hp=88.79+2.00=90.79m，取91m；Qp=322.5L/s，由以上选泵原则和计算数据选用350S125A的水泵两台（H=86-120m、Q=218.61-427.22L/s、N=426.24kw），一用一备。