某市給水排水工程设计_课程论文

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1、给水排水管道系统课程设计计算说明书题 目：南京市給水排水工程设计 学 院：市政与环境工程学院 专 业：给排水科学与工程 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 前 言水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源，科学用水和排水是人类社会史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。特别是近现代史中，随着人类居住和生产的城市化进程，给排水工程己经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施，成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。给水管道工程是论述水的提升，输送，贮存，调节和分配的科学。其最基本的任务是保证水源的原料水送至水处理构筑物及符合用户用水水质标准的水输送和分配到用户。这一任

2、务是通过水泵站，输水管，配水管网及调节构筑物等设施的共同工作来实现的，它们组成了给水管道工程。设计和管理的基本要求是以最少的建造费用和管理费用，保证用户所需的水量和水压，保证水质安全，降低漏损，并达到规定的可靠性。 这次课程设计，主要练习自己对整个城市管网，管线的布置，然后根据已有的设计资料，初步设计出自己的管网图。在这其中我学会怎么选择更好的方案。方案的选择中，得考虑城市的地形，城市今后的发展方向以及总体的投资规划等。除了这些，还得考虑给水管网，污水管网，雨水管网的整体规划布置。做为工程类专业的学生，实践学习和设计是我们学生自身获取知识和经验的最好环节。通过设计，综合运用和深化所学的基本理论

3、、基本技能，培养了我独立分析和解决问题的能力，通过设计使我具有掌握查阅规范、标准设计图集，产品目录的方法，提高计算、绘图和编写设计说明的水平，作好了一个工程师的基本训练。熟练城镇给水排水工程系统的详细计算和培养一定的理论分析和设计的能力。提高方案的比较、技术经济、环境、社会等诸方面的综合分析和论证能力。培养计算机操作和应用能力。熟练专业软件应用。 PrefaceThe water is the important resource of humanity lives, the industry and agriculture production and the social economy

4、developments .The scientific how to use water and draining water are the most important in the human social history and social activity and one of production active contents.Specially in the near contemporary history, along with the human housing and the production urbanized advancement,the project

5、of the give and drain water is become into the urban construction and the industrial production important infrastructure, becomes the humanity life 、health security 、 industry 、agriculture science technology and the production development foundation safeguard.Water supply pipeline project is discuss

6、ed water lifting, transportation, storage, conditioning and distribution of science. Its basic task is to ensure that water raw water to the water treatment structures and user water quality standard of water transmission and distribution to the user. This task is through the water pumping stations,

7、 water pipe, water pipe network and to adjust structures and other facilities to work together, they form the water supply pipeline engineering. Design and management of the construction of the basic requirements are the least cost and management cost, ensure the water quantity and water pressure ac

8、cording to users requirements, to ensure the safety of water quality, reduce the leakage, and the reliability of the reach regulation. The curriculum design, the main work of the whole urban pipeline, pipeline layout, on the basis of the existing design data, and then the preliminary design out thei

9、r own network diagram. In it I learn to how to choose a better solution. Scheme choice, have to consider terrain of the city, city of the future development direction and the overall investment plan, etc. In addition to these, also have to consider is the water supply pipe network, sewage pipe netwo

10、rk, the overall planning layout of rainwater pipe network. As for students majoring in engineering, the practice is our students in studying and designing their own access to the best link of knowledge and experience. By design, the integrated use of learned and deepen the basic theory, basic skills

11、, has trained me independent analysis and problem solving skills, through the design that I have master refer to specification and standard atlas, catalogue, the method of calculation, drawing, and write design level, was an engineers basic training. Proficient in urban water supply and drainage eng

12、ineering system detailed calculation and cultivate the ability of certain theoretical analysis and design. Improve scheme comparison, technical and economic, environmental, social and other aspects of comprehensive analysis and reasoning ability. Train the ability of computer operation and applicati

13、on. Skilled professional software application. 目 录第一章 课程设计任务书1第二章 给水管网设计与计算32.1 给水管网布置及水厂选址32.2 给水管网设计计算42.2.1 最高日用水量计算42.2.2 最高日设计用水量计算42.2.3 清水池的调节容积计算62.4 管网水力计算62.4.1 最高日最高时用水量62.4.2 比流量计算72.4.3 沿线流量82.4.4 管径的确定92.4.5 官网平差112.5 二级泵站152.6 消防校核162.7 节点的自由水头20第三章 污水管网设计与计算213.1 污水管网设计总流量计算213.1.1 污

14、水设计流量计算213.2.1 污水管网设计总流量计算233.2 污水管道水力计算23第四章 雨水管网设计与计算261设计参考数据26. 雨水设计流量计算264.1 雨水设计流量计算公式264.2 单位面积的径流2727第五章 设计总结29附录 参考文献30第一章 课程设计任务书1、1 设计题目： 南京 市给水排水管道工程设计。1、2 原始资料1、城市总平面图1张，比例为1：10000。2、城市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备情况：分区人口密度（人/公顷）平均楼层给排水设备淋浴设备集中热水供应3807+2104+3、城市中有下列工业企业，其具体位置见平面图：1） A工厂，日用水量100

15、00吨/天，最大班用水量：4000吨/班，工人总数3000人，分三班工作，最大班1200人，其中热车间占 30 %，使用淋浴者占 40 %；一般车间使用淋浴者占 20 %。2） B工厂，日用水量8000吨/天，最大班用水量：3000吨/班，工人总数5000人，分三班工作，最大班2000人，热车间占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般车间使用淋浴者占 40 %。3） 火车站用水量为 L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为 7 米。5、城市河流水位： 最高水位：85米，最低水位：70米，常水位： 75米。1、3 课程设计内容：1、城市给水管网初步设计1） 城市给水管网定线（包括方案定性

16、比较）；2） 用水量计算，管网水力计算；3） 清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算4） 管网校核；（三种校核人选一种）5） 绘图（平面图、等水压线图）2、城市排水管网初步设计。1） 排水体制选择2） 城市排水管网定线的说明；3） 设计流量计算；4） 污水控制分支管及总干管的水力计算；5） 任选1条雨水管路的水力计算（若体制为分流制）；6） 绘图（平面图、纵剖面图）1、4 设计参考资料1、给排水设计手册第一册或给排水快速设计手册第5册2、给排水管道系统教材1、5 设计成果1、设计说明书一份（包括中英文前言、目录、设计计算的过程、总结）2、城市给水排水管道总平面布置图1张，比例尺为1：10000（1

17、号图）；3、给水管网等水压线图1张（3号图）；4、污水总干管纵剖面图1张（由指导教师指定某一段，长度大约1000米左右）（3号图）；1、6 要求1、按正常上课严格考勤；2、设计说明书要求条理清楚，书写端正，无错别字；图纸线条、符号、字体符合专业制图规范）；3、按时完成设计任务1、7 其他：1、设计时间：2013-2014学年第一学期（第15、16周 12月16号-12月28号）2、上交设计成果时间： 16周周五下午3、设计指导教师：谭水成 、张奎、宋丰明、刘萍第二章 给水管网设计与计算2.1 给水管网布置及水厂选址该城市有一条自南向北转自西向东向西流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用

18、水水源。该城市的地势相对比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。因而采用统一的给水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。考虑要点有以下： 1.定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。干管的间距一般采用500m800m 。 2.循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。 3.干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路。减小今后检修时的困难。 4.干管与干管之间的连接管使管网

19、成环状网。连接管的间距考虑在8001000m左右。 5.力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。城市的输水管和配水管采用钢管（管径）1000mm时）和铸铁管。配水管网共设14个环。对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定：（1）、给水系统布局合理；（）、不受洪水威胁；（）、有较好的废水排除条件；（）、有良好的工程地质条件；（）、有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（）、少拆迁，不占或少占良田；（）、施工、运行和维护方便。2.2 给水管网设计计算2.2.1 最高日用水量计算城市最高日用

20、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。分区人口密度面积人口数1380252100800221031761048080南京市位于江苏省，城市人口数1148880人，参考給水排水管道系统教材表42，该城市位于一区，为特大城市，故综合生活用水定额采用300L/（人d），用水普及率为100%。2.2.2 最高日设计用水量计算1. 生活用水量计算1） 最高日综合生活用水量Q1， q城市最高日综合用水量定额，（人.d）；城市设计年限内计划用水人口数；设计年限10年内人口增长为120万人；f城市自来水普及率，采用f=100%所以最高日综合生活用

21、水量为 2. 工业用水量1） 工厂生产用水量Q2：Q2=8000+10000=18000(m3/d)2） 工业企业职工的生活用水量A工厂：工人总数3000人，热车间人数300030%=900（人），使用淋浴人数90040%=360（人）。普通车间人数300070%=2100（人），使用淋浴人数210020%=420（人）。Q=（90035+210025+36060+42040）/1000=122.4(m3/d)B工厂：工人总数5000人，热车间人数500030%=1500（人），使用淋浴人数150080%=1200（人）。普通车间人数500070%=3500（人），使用淋浴人数350040%=

22、1400（人）。Q=（150035+350025+120060+140040）/1000=268(m3/d)工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q2Q3=Q+ Q=122.4+268=390.4(m3/d) 4） 浇洒道路用水Q4浇洒道路用水量按4000吨/天计算，浇洒路面时间定在每天10:00-11:00、14：:0-16:00两个时段；浇洒绿地水量按2000吨/天计，浇洒绿地时间定在7:00-10:00Q44000+20006000(m3/d)5）城市的未预见水量和管网漏失水量 管网漏失水量Q5按最高日用水量的10%计算 Q5=（Q1 +Q2+Q3+Q4）10%=27341(m3/d) 城市

23、的未预见水量Q6按最高日用水量的8%计算。 Q6（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5）8%24060.13(m3/d) 最高日设计流量 QdQ1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 =438436.6 (m3/d) 6）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100L/S，同时火灾次数为4。城市消防用水量为： 2.2.3 清水池的调节容积计算1. 清水池的调节容积因缺乏用水量的变化规律，城市水厂的清水池的调节容积按最高日用户水量的15%估算 = W1= Qd15%=65765.5 m2. 消防储水量；按2h火灾延续时间计算 3. 水厂生产用水，等于最高日用水量的8% W3 = Qd4. 安

24、全储水量按计算 5. 清水池的有效面积 取整数为： =清水池的个数一般不少于两个，并能单独工作和分别放空。如有特殊措施能保证供水要求时，亦可采用一个，但需分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。2.4 管网水力计算2.4.1 最高日最高时用水量1. 平均时用水量 2. 最高时用水量参考給水排水管道系统教材表48，杭州市属特大城市，所以时变化系数取， =3. 集中用水量集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量或其他大用户的用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。A、B两厂的集中处流分别设在3、27节点。q=503.5+380.8

25、=245.7 (L/s)2.4.2 比流量计算 Qh-官网总用水量L/s; q-为大用户集中流量 L/s; L-管网总的有效长度 m Qs=( Qh -q)/ L=(5074.5-245.7)/34348.8 = (L/(s.m)表2-3沿线流量按管段计算见表管段长度L/m管段计算长度Li-j /m沿线比流量q s沿线流量qi-j /(L/s)1-2498.5 498.5 0.14058 1-8502.2 502.2 70.6 2-3566.4 566.4 79.7 2-51558.4 1558.4 3-41170.3 1170.3 164.5 4-5830.1 830.1 4-10705.0

26、 705.0 5-6280.8 280.8 39.5 6-7421.3 421.3 59.2 6-12957.0 957.0 134.5 7-81144.2 1144.2 160.9 7-13964.4 964.4 135.6 8-91438.4 719.2 9-141684.1 842.1 118.4 10-111340.7 670.4 11-12655.2 655.2 92.1 11-151326.5 1326.5 12-13539.1 539.1 75.8 12-161201.7 1201.7 13-141676.1 838.1 117.8 13-212482.2 1241.1 15-1

27、61024.6 1024.6 15-19880.1 880.1 123.7 16-201228.1 1228.1 17-18869.0 869.0 17-221648.5 1648.5 18-19585.6 585.6 82.3 18-231505.4 1505.4 211.6 19-201041.9 1041.9 19-25826.6 826.6 116.2 20-211292.8 1292.8 181.7 20-26485.5 485.5 68.3 22-23675.0 675.0 94.9 23-24849.4 849.4 119.4 24-25555.0 555.0 24-271231

28、.7 615.8 86.7 25-26796.2 796.2 111.9 26-28640.2 640.2 27-281197.1 1197.1 168.3 合计34348.8 2.4.3 沿线流量管段中任一点的节点流量等于该点相连各管段的沿线流量总和的一半，qiq: 折算系数取.q ：相连的个管段沿线流量和表2-4节点流量计算表节点连接管段节点流量节点流量集中流量节点总流量11-2、1-870.4 70.4 21-2、2-3、2-5184.5 184.5 184.5 32-3、3-4122.1 122.1 105.7227.9 43-4、4-5、4-10190.2 190.2 190.2 5

29、2-5、4-5、5-6187.7 187.7 187.7 65-6、6-7、6-12116.6 116.6 116.6 76-7、7-8、7-13177.9 177.9 177.9 81-8、7-8、8-9166.3 166.3 166.3 98-9、9-14109.8 109.8 109.8 104-10、10-1196.7 96.7 96.7 1110-11、11-12、11-15186.4 186.4 186.4 126-12、11-12、12-13、12-16235.7 235.7 235.7 137-13、12-13、13-14、13-21251.9 251.9 149-14、13-

30、14118.1 118.1 118.1 1511-15、15-16、15-19227.1 227.1 227.1 1612-16、15-16、16-20242.8 242.8 1717-18、17-22177.0 177.0 177.0 1817-18、18-19、18-23208.0 208.0 208.0 1915-19、18-19、19-20、19-25234.4 234.4 234.4 2016-20、19-20、20-21、20-26284.6 284.6 284.6 2113-21、20-21178.1 178.1 2217-22、22-23163.3 163.3 163.3 23

31、18-23、22-23、23-24213.0 213.0 213.0 2423-24、24-25、24-27142.0 142.0 142.0 2519-25、24-25、25-26153.0 153.0 153.0 2620-26、25-26、26-28135.1 135.1 135.1 2724-27、27-28127.5 127.5 140.0267.5 2826-28、27-28129.1 129.1 129.1 合计4829.3 4829.3 5075 2.4.4 管径的确定管径与设计流量的关系：qv2v（4q/v）公式中 D管段管径，m； q管段计算流量，m/s； 管段过水断面面积

32、，m v设计流速，m/s；设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径。平均经济流速与管径的确定：管径mm平均经济流速（m/s）100400D400初步分配流量如下：表2-5最大时流量分配表管段长度/m管段计算长度/m初选管径mm初分配流量q（l/s）1-2498.5 498.5 150030001-8502.2 502.2 13002-3566.4 566.4 10001000 2-51558.4 1558.4 13003-41170.3 1170.3 9004-5830.1 830.1 35081.9 4-10705.0 705.0 800500 5-6280.8 280.8 1300

33、1709.7 6-7421.3 421.3 8005006-12957.0 957.0 10001093.1 7-81144.2 1144.2 1000837.8 7-13964.4 964.4 11001159.9 8-91438.4 719.2 10001000.0 9-141684.1 842.1 1000890.2 10-111340.7 670.4 700403.3 11-12655.2 655.2 10001000.0 11-151326.5 1326.5 11001216.9 13-12539.1 539.1 700400.0 12-161201.7 1201.7 600257.

34、4 14-131676.1 838.1 900772.1 13-212482.2 1241.1 11001280.1 15-161024.6 1024.6 600300.0 15-19880.1 880.1 900689.8 16-201228.1 1228.1 600314.6 17-18869.0 869.0 600292 17-221648.5 1648.5 400116.3 19-18585.6 585.6 700400.0 18-231505.4 1505.4 400100 19-203005019-25826.6 826.6 25134.1 20-211292.8 1292.8 1

35、0001102 20-26485.5 485.5 11001182 22-23675.0 675.0 30047 23-24849.4 849.4 700360.7 24-25555.0 555.0 40099.3 24-271231.7 615.8 700403.4 25-26796.2 796.2 600246.8 26-28640.2 640.2 900800 27-281197.1 1197.1 800670.9 合计34348.8 2.4.5 官网平差根据节点流量进行管段的流量分配的步骤：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。为了可靠供水，从二级泵

36、站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。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，有时只是就近供水到用户，平时流量一般不大，只有在干损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量。= 迭代次数=33 = 环号= 1 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 566 1000 .95 748.17 1.00 .57 .0008 2 830 350 .06 6.18 .03 .03 .0044 3

37、 1170 900 .82 520.27 .87 1.02 .0020 4 1558 1300 1.26 -1677.29 1.03 -1.61 .0010 = 环号= 2 闭合差= .000 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 499 1500 1.48 2609.95 1.17 .59 .0002 2 1558 1300 1.26 1677.29 1.03 1.61 .0010 3 281 1300 1.13 1495.77 .98 .27 .0002 4 421 800 .42 211.21 .30 .

38、13 .0006 5 1144 1000 1.12 -875.86 1.35 -1.54 .0018 6 502 1300 1.80 -2394.15 2.11 -1.06 .0004 = 环号= 3 闭合差= .000 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1438 1000 .83 648.01 .77 1.11 .0017 2 1684 1000 .69 538.21 .55 .92 .0017 3 1676 900 .66 420.11 .59 .98 .0023 4 964 1100 1.48 -14

39、10.63 1.77 -1.71 .0012 5 1144 1000 1.02 -799.74 1.14 -1.30 .0016 = 环号= 4 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 705 800 .64 323.88 .65 .46 .0014 2 1341 700 .59 227.18 .66 .89 .0039 3 655 1000 1.11 875.12 1.34 .88 .0010 4 957 1000 1.49 -1167.96 2.02 -1.93 .0017 5 281 1300 1.13 -

40、1495.77 .98 -.27 .0002 6 830 350 .06 -6.18 .03 -.03 .0044 = 环号= 5 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 421 800 .42 -211.21 .30 -.13 .0006 2 957 1000 1.49 1167.96 2.02 1.93 .0017 3 539 700 1.00 -384.66 1.75 -.94 .0024 4 964 1100 .96 -909.17 .89 -.86 .0009 = 环号= 6 - 管段号 管长 管径 流

41、速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 655 1000 1.11 -875.12 1.34 -.88 .0010 2 1327 1100 1.23 1165.66 1.21 1.61 .0014 3 1025 600 .46 129.79 .51 .53 .0041 4 1202 600 .68 -192.04 1.05 -1.26 .0065 = 环号= 7 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 539 700 1.00 384.66 1.75 .94

42、 .0024 2 1202 600 .68 192.04 1.05 1.26 .0065 3 1228 600 .28 79.03 .21 .26 .0033 4 1293 1000 1.25 985.41 1.43 1.86 .0019 5 2482 1100 1.47 -1396.70 1.74 -4.32 .0031 = 环号= 8 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1025 600 .46 -129.79 .51 -.53 .0041 2 880 900 1.27 808.77 1.69 1.49

43、.0018 3 1042 300 .33 -23.17 .69 -.72 .0311 4 1228 600 .28 -79.03 .21 -.26 .0033 = 环号= 9 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 869 600 1.02 -287.53 2.20 -1.91 .0067 2 1649 400 .96 120.77 3.36 5.54 .0459 3 675 300 .60 -42.53 2.06 -1.39 .0327 4 1505 400 .62 -77.71 1.49 -2.25 .0289 = 环号= 10 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 586 700 1.56 598.48 3.50 2.05 .0034 2 1505 400 .75 94.01 2.11 3.18 .0339 3 849 700 .42 -162.22 .36 -.31 .0019 4 555 400 1.35 -169.90 5.48 -3.04 .0179 5 827 250 .57 -27.76 2.34