给排水管道课程设计任务书-xx市给水排水管网规划工程设计大学论文.doc

《给水排水管道系统》
课程设计说明书

班级：给排水科学与工程2班
学号： 1302040224
姓名：陈琴琴
指导老师：邓仁健、胡晓莲

目 录

l 任 务 说 明 书

l 给水管网设计计算

l 污水管网设计计算

l 雨水管网设计计算

l 设 计 成 果

《给水排水管道系统》
课程设计任务说明书

一、 设计题目
Xx市给水排水管网规划工程设计。
其中学号为双号的做河东地区；学号为单号的做河西地区。

二、 设计目的
课程设计是训练学生综合应用基础课、技术基础课和专业课所学的
知识与具体的工程实践相结合，在老师的指导下独立完成给水、排水工
程规划设计的能力；培养学生理论联系实际、独立思考、分析问题和解
决问题的能力；培养学生进行工程规划设计、计算机运用和绘图能力。
总之，通过本课程设计要学生达到具有初步的独立的进行城市给排水工
程规划设计的能力。

三、 设计原始资料
（一）城市概况和自然条件
该市位于中国东部，海拔高约110m，它是一座古城，自秦朝建制以
来已有两千年历史。其年最高气温35.4℃，最低气温3.9℃，年平均温
度16℃。年平均降雨量1840mm，最高达2180mm，雨季集中在6～9月
份，降雨量占全年的48％左右，下雨时常在晚上，无霜期较长，有“雨
城”之称。风向东北、西南。市内有河流江穿过，城市地形平坦。其中
地形图和道路规划情况见附图。
（二）城市人口
近期：河东城区 25万人
河西城区 24万人
总计 49万人
（三）、供水现状
1、河东与河西均采用单独水源给水，不设置水塔或高位水池。
2 、城市各区房屋层数和卫生设备情况。
分区
建筑物层数
卫生设备情况
河东城区
5～6
室内有给水排水设备和淋浴设备
河西城区
5～6
室内有给水排水设备和淋浴设备
3. 靠城市水厂供水的工业企业情况
厂名
工人人数
每天班次
生产用水（吨／天）
备注（％）
火车站

8000

食品厂
600
2
2000
两班制
针织厂
400
3
500
两班制
药厂
400
2
3000
三班制
氮肥厂
500
3
5000
三班制
合计
1300

18500

建筑物耐火等级：二级；
生产类别：丙类；
最大建筑物体积：4500～5000m3
水质要求：生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)
水压要求：24m
（四）、城区绿化用地及主干道
公共绿地面积为0.84m2/人；主干道路面积为0.20 m2/人。（浇洒道
路用水可按浇洒面积以 2.0～3.0L/(m2·d) 计算；浇洒绿地用水可按浇洒面积以 1.0～3.0L/(m2·d) 计算）
（五）、水文资料
1. 河流流量、流速、水位情况
最高洪水位（m）（频率为1％）
最枯水位（m）
（保证率97％）
平均水位（m）
最大流量
（m3/s）
最小流量
（m3/s）
最大流速
（m/s）
最小流速
（m/s）
104.2
101.2
102.5
8880
79
8.7
0.5

（六）、水质资料
最高水温17.5℃，最低水温4.8℃。
项目
最大
最小
项目
最大
最小
浑浊度（度）
2640
50
总硬度（度）
19
5.04
色度（度）
12
2
酚（mg/l）
0
0
pH值
7.8
7.0
铜（mg/l）
0.1
0
细菌总数
（个／ml）
1004
48
硒（mg/l）
0
0
大肠杆菌数（个/l）
＞3
＜3
氰化物（mg/l）
0
0
耗氧量（mg/l）
1.64
0.25
汞（mg/l）
0
0
游离氨
（mg/l）
0.28
0
镉（mg/l）
0.0015
0
铁（mg/l）
0.3
0
氟化物（mg/l）
0.05
0
锰（mg/l）
0
0
锌（mg/l）
0.24
0
铬（mg/l）
0
0
砷（mg/l）
—
—
一年内浑浊度出现的天数：（最大含沙量59.50g/m3）
浑浊度
≥500度
≥300度
≥100度
≥50度
＜50度
出现天数
6
8
34
42
275

（七）、工程地质情况
据钻探资料显示该城市地下水不丰富。
该市地质情况良好，境内地基承载能力均在1kg·f/cm2以上，地震烈度属六级，建筑设计一般不考虑防震。

（八）、气象资料
1.气温：最高气温35.4℃，最低气温-3.9℃，平均气温16℃左右。
2.风向：年主导风向为东北风和西南风。
3.湿度：年平均湿度为67.8％。（相对）
4.降雨量：年平均降雨量1805.4mm，年最高降雨量2180.7mm，每年6～9月的降雨量占全年降雨量的48％。
5. 暴雨强度公式，综合径流系数。

四、 设计内容
根据所给设计原始资料，进行城市给水排水管网的布置及水力计算。包括给水、污水管网和雨水管网，其中当给水管网的环数大于20个时， 给水管网平差可采用计算机来计算。其中给水供水要求进行消防、事故 校核（可选其中之一，但是必须校核）
图纸一般要求达到初步设计深度，其中至少1～2张图纸达到施工图深度。

五、 设计成果
1. 编写设计说明书、计算书一份：约40页；
2. 绘制设计图6张，其中给水（包括最高日最高时和消防校核各一张）、雨水和污水平面布置图各一张，雨水和污水主干管剖面图各一张（至少是5根设计管段以上）。
3. 设计完成后需要进行课程设计答辩，具体时间和地点另行通知。

六、 设计时间
2015-2016第一学年第13、14周，共计2.0周。

七、 主要参考文献
1. 给水工程 严煦世、范谨初主编 中国建筑工业出版社
2. 给水排水设计手册（1、3、10、11册） 中国建筑工业出版社
3. 生活饮用水卫生标准GB5749－85
4. 给水排水工程概算与经济评价手册 中国建筑工业出版社
5. 现代给水排水工程设计 谢水波等编著 湖南大学出版社
6. 国内外给水工程设计实例 丁亚兰主编 化学工业出版社
7. 给排水标准图集 合订本S1、S2、S3
8. 最新版的《室外给水、排水设计规范》

八、 课程设计答疑时间及地点
本课程设计答辩时间为13-14周正常上班时间，其它时间可提前预约；地点在土木楼528。

l 给水管网设计计算

一、 设计用水量计算
1、 最高日设计用水量计算
(1) 综合生活用水
城市总人口数49万人，属于中小城市，据《给水排水管网
统》附表2可查得该城市综合生活用水定额为220~370L/（人·d），计算时，取300 L/（人·d）。
Q1=q1N1/1000
Q1=25X104X300/1000=75000m3/d=868.06L/s
(2) 集中流量
该城市河东区域的集中流量包括火车站、食品厂、针织厂
的生产用水和生活用水；车间用水按一般车间用水定额25L/（人·班）计算
厂名
工人人数
每天班次
生产用水
（吨／天）
备注（％）
火车站

8000

食品厂
600
2
2000
两班制
针织厂
400
3
500
两班制
Q2=q3aN3a+q3bN3b
火车站：QH=8000X103/(24X3600)=92.59L/s
食品厂：QS=2000X103/(24X3600)+600X25/(24X3600)
=23.32L/s
针织厂：QZ=500X103/(16X3600)+400X25/( 16X3600)
=8.85L/s
Q2=QH+QS+QZ=92.59+23.32+8.85=124.76L/s
(3) 市政用水
市政用水包括浇洒道路用水和绿化用水：公共绿地面积为0.84m2/人，浇洒绿地用水可按浇洒面积以 1.0～3.0L/(m2·d) 计算；主干道路面积为0.20 m2/人，浇洒道路用水可按浇洒面积以 2.0～3.0L/(m2·d) 计算。
Q3=q4aN3a+q3bN3b
Q3=25X104X(0.84X2.0+0.2X2.0)/(24X3600)=1.16L/s
（4)未预见水量和漏失水量
Q4=0.15X(Q1+Q2+Q3)
Q4=0.15X(868.06+124.76+1.16)=149.10L/s
(5)消防用水量
Q5=q5f5
Q5=2X2X55X3.6=792m3
(6)最高日设计用水流量
Qd=Q1+Q2+Q3+Q4=1143.07L/s
2、最高日最高时用水量
Qh=KhXQd=1.3X1143.10=1486.00L/s

二、 给水管网布置
根据城市整体布局，采用环状管网和少量树状管网相结合的方式，具体布置详见给水排水工程规划设计的图1—给水管网平面布置图。

三、 设计流量分配与管径计算
1、 集中流量：
根据集中用水户在最高日的用水量及其时变化系数逐个计算
qni=Khi*Qdi
集中用水流量Qd*Kh(1.3)

火车站
食品厂
针织厂
Qd
92.59
23.32
8.85
qni(L/S))
120.37
30.32
11.5
对应节点
37
21
16
2、 管段长度比流量
ql=(Qh-Σqni)/ Σlmi=(1486-120.37-30.32-11.5)/26687
=0.0496 L/(m·s)
3、 节点设计流量计算
沿线流量 qmi=qllmi
相关数据见下表
管段沿线流量 *表1·1
ql
管段编号
管段长度
(m)
配水长度
（m）
管段沿线流量
（L/S）
0.04960
1
389
0
0.00
0.04960
2
600
300
14.88
0.04960
3
736
368
18.25
0.04960
4
805
403
19.99
0.04960
5
653
326
16.17
0.04960
6
678
339
16.81
0.04960
7
824
412
20.44
0.04960
8
426
213
10.56
0.04960
9
405
405
20.09
0.04960
10
394
394
19.54
0.04960
11
378
378
18.75
0.04960
12
407
407
20.19
0.04960
13
478
478
23.71
0.04960
14
500
250
12.40
0.04960
15
600
600
29.76
0.04960
16
500
500
24.80
0.04960
17
757
757
37.55
0.04960
18
502
502
24.90
0.04960
19
785
785
38.94
0.04960
20
502
502
24.90
0.04960
21
688
688
34.12
0.04960
22
504
504
25.00
0.04960
23
789
789
39.13
0.04960
24
527
527
26.14
0.04960
25
740
740
36.70
0.04960
26
465
233
11.56
0.04960
27
111
111
5.51
0.04960
28
560
280
13.89
0.04960
29
600
600
29.76
0.04960
30
560
560
27.78
0.04960
31
783
783
38.84
0.04960
32
560
560
27.78
0.04960
33
758
758
37.60
0.04960
34
558
558
27.68
0.04960
35
732
732
36.31
0.04960
36
495
495
24.55
0.04960
37
908
908
45.04
0.04960
38
406
406
20.14
0.04960
39
653
653
32.39
0.04960
40
348
174
8.63
0.04960
41
600
600
29.76
0.04960
42
422
422
20.93
0.04960
43
812
812
40.28
0.04960
44
474
474
23.51
0.04960
45
729
729
36.16
0.04960
46
412
412
20.44
0.04960
47
777
777
38.54
0.04960
48
407
407
20.19
0.04960
49
999
999
49.55
0.04960
50
153
153
7.59
0.04960
51
603
603
29.91
0.04960
52
1079
540
26.78
0.04960
53
381
381
18.90
合计
-
26687
1323.68
53374

节点设计流量计算(L/S) *续表1·1
节点编号
对应管段
地面标高（m）
集中流量（l/s）
沿线长度（m）
沿线流量（l/s）
供水流量
节点流量
(l/s)
调整后节点流量qai
1
1
106.70

0
0.00
1486
-1486.00
-1486.00
2
1、2、8
106.90

513
12.72

12.72
12.73
3
2、3、9
106.90

1073
26.61

26.61
26.61
4
3、4、10
106.60

1165
28.89

28.89
28.89
5
4、5、11
106.80

1107
27.45

27.45
27.45
6
5、6、12
106.70

1072
26.59

26.59
26.59
7
6、7、13
106.50

1229
30.48

30.48
30.48
8
7
107.10

412
10.22

10.22
10.22
9
8、14、15
108.30

1063
26.36

26.36
26.36
10
9、15、16、17
108.50

2262
56.10

56.10
56.10
11
10、17、18、19
108.40

2438
60.46

60.46
60.46
12
11、19、20、21
108.10

2353
58.35

58.35
58.35
13
12、21、22、23
108.20

2388
59.22

59.22
59.22
14
13、23、24、25
108.70

2534
62.84

62.84
62.84
15
25、26、27
109.20

1084
26.88

26.88
26.90
16
27
109.30
11.5
111
2.75

14.25
14.25
17
14、28、29
110.00

1130
28.02

28.02
28.05
18
16、29、30、31
110.50

2443
60.59

60.59
60.64
19
18、31、32、33
110.40

2603
64.55

64.55
64.55
20
20、33、34、35
109.50

2550
63.24

63.24
63.24
21
22、35、36、37
109.60
30.32
2639
65.45

95.77
95.77
22
24、37、38、39
110.70

2494
61.85

61.85
61.85
23
26、39
110.60

886
21.97

21.97
21.97
24
28、40、41
111.80

1054
26.14

26.14
26.14
25
30、41、42、43
112.10

2394
59.37

59.37
59.37
26
32、43、44、45
112.00

2575
63.86

63.86
63.86
27
43、45、46、47
111.60

2476
61.40

61.40
61.40
28
36、47、48、49
111.40

2678
66.41

66.41
66.44
29
38、49、50、51
112.30

2161
53.59

53.59
53.59
30
51
112.40

603
14.95

14.95
14.95
31
40
112.70

174
4.32

4.32
4.32
32
42
113.20

422
10.47

10.47
10.48
33
44
113.20

474
11.76

11.76
11.76
34
46
112.80

412
10.22

10.22
10.22
35
48、52
112.60

947
23.49

23.49
23.49
36
50、52、53
113.20

1074
26.64

26.64
26.64
37
53
113.80
120.37
381
9.45

129.82
129.82

5、管段流量初分配
注意：
* 管径与设计流量以及设计流速大小相关
D=（4q/3.14·v）0.5
* 为了防止管网因水锤现象出现事故， 最大设计流速不应该超过2.5-3m/s
* 通过经济流速（一定年限内管网造价和管理费用之和为最小的流速）来决定经济管径
* 平均经济流速
管径为100-400mm时，对应经济流速0.6-0.9m/s
管径大于400mm时，对应经济流速为0.9-1.4m/s
相关数据见下表
初次分配流量下管段数据计算（Cw=110） *表1·2
管段编号
管段长度（m）
管段流量q（l/s）
管内流速v（m/s)
计算管径（m）
设计管径D（m）
设计管径（mm）
管段阻力系数s
管段压降（m)

1
389
1486.00
1.50
1.123
1.10
1100
0.63
1.31
2
600
775.72
1.40
0.840
0.80
800
4.56
2.85
3
736
535.43
1.30
0.724
0.70
700
10.72
3.37
4
805
338.31
1.20
0.599
0.60
600
24.84
3.34
5
653
192.98
1.20
0.453
0.50
500
48.96
2.33
6
678
82.62
1.00
0.324
0.30
300
611.72
6.04
7
824
10.22
0.70
0.136
0.15
150
21740.37
4.47
8
426
697.55
1.30
0.827
0.80
800
3.24
1.66
9
405
213.68
1.20
0.476
0.50
500
30.37
1.74
10
394
168.23
1.20
0.422
0.40
400
87.57
3.23
11
378
117.88
1.20
0.354
0.40
400
84.02
1.60
12
407
83.77
1.00
0.327
0.30
300
367.21
3.72
13
478
41.92
0.80
0.258
0.30
300
431.27
1.21
14
500
350.68
1.20
0.610
0.60
600
15.43
2.22
15
600
320.10
1.20
0.583
0.60
600
18.51
2.25
16
500
165.65
1.20
0.419
0.40
400
111.13
3.98
17
757
312.44
1.20
0.576
0.60
600
23.36
2.71
18
502
145.15
1.20
0.392
0.40
400
111.58
3.13
19
785
275.06
1.20
0.540
0.50
500
58.86
5.39
20
502
139.11
1.20
0.384
0.40
400
111.58
2.89
21
688
195.48
1.20
0.455
0.50
500
51.58
2.51
22
504
122.23
1.20
0.360
0.40
400
112.02
2.28
23
789
97.80
1.00
0.353
0.40
400
175.37
2.37
24
527
56.31
1.00
0.268
0.30
300
475.48
2.31
25
740
20.57
0.70
0.193
0.20
200
4809.72
3.62
26
465
20.58
0.70
0.193
0.20
200
3022.32
2.27
27
111
14.25
0.70
0.161
0.20
200
721.46
0.27
28
560
120.18
1.20
0.357
0.40
400
124.47
2.46
29
600
202.45
1.20
0.463
0.50
500
44.99
2.34
30
560
89.73
1.00
0.338
0.30
300
505.26
5.81
31
783
217.73
1.20
0.481
0.50
500
58.71
3.49
32
560
89.67
1.00
0.338
0.30
300
505.26
5.81
33
758
208.66
1.20
0.471
0.50
500
56.83
3.12
34
558
101.18
1.20
0.328
0.30
300
503.45
7.23
35
732
183.35
1.20
0.441
0.40
400
162.70
7.03
36
495
125.36
1.20
0.365
0.40
400
110.02
2.35
37
908
84.45
1.00
0.328
0.30
300
819.24
8.42
38
406
36.36
0.80
0.241
0.20
200
2638.85
5.70
39
653
42.55
0.80
0.260
0.30
300
589.16
1.70
40
348
4.32
0.60
0.096
0.10
100
66142.91
2.76
41
600
189.72
1.20
0.449
0.40
400
133.36
6.14
42
422
10.48
0.70
0.138
0.15
150
11134.02
2.40
43
812
109.60
1.20
0.341
0.30
300
732.62
12.21
44
474
11.76
0.70
0.146
0.10
100
90091.21
24.05
45
729
123.65
1.20
0.362
0.40
400
162.03
3.38
46
412
10.22
0.70
0.136
0.15
150
10870.18
2.24
47
777
153.21
1.20
0.403
0.40
400
172.70
5.35
48
407
157.60
1.20
0.409
0.40
400
90.46
2.95
49
999
54.53
0.80
0.295
0.30
300
901.34
4.12
50
153
22.35
0.70
0.202
0.20
200
994.44
0.87
51
603
14.95
0.70
0.165
0.20
200
3919.27
1.63
52
1079
134.11
1.20
0.377
0.40
400
239.82
5.81
53
381
129.82
1.20
0.371
0.40
400
84.68
1.93

4、 管网平差计算
*水头损失采用海曾·威廉公式进行计算
Hf=10.67·q1.852·l/Cw1.852·D4.87
海曾·威廉系数Cw取110
*管网最终平差结果见下表
管段水力计算 *表1·3
管段ID
长度
直径
流量
流速
水头损失

m
mm
L/S
m/s

管道 1
389
1200
1486
1.31
1.51
管道 2
600
900
850.71
1.34
2.19
管道 3
736
600
385.51
1.36
3.64
管道 4
805
600
280.14
0.99
2.02
管道 5
653
500
210
1.07
2.87
管道 6
678
400
136.26
1.08
3.82
管道 7
824
150
10.22
0.58
1.93
管道 8
426
800
-622.56
1.24
2.18
管道 9
405
700
438.6
1.14
2.18
管道 10
394
400
-76.48
0.61
1.31
管道 11
378
300
-42.69
0.6
1.81
管道 12
407
300
-47.15
0.67
2.18
管道 13
478
400
-95.56
0.76
1.98
管道 14
500
700
-418.22
1.09
2
管道 15
600
500
177.98
0.91
2.12
管道 16
500
500
-209.8
1.07
2.87
管道 17
757
600
350.68
1.24
3.06
管道 18
502
500
-181.36
0.92
2.19
管道 19
785
500
185.34
0.94
2.28
管道 20
502
300
-49.72
0.7
2.4
管道 21
688
400
119.95
0.95
3.02
管道 22
504
300
-48.21
0.68
2.27
管道 23
789
300
59.67
0.84
3.37
管道 24
527
300
-43.11
0.61
1.84
管道 25
740
300
49.28
0.7
2.36
管道 26
465
150
-8.13
0.46
4.47
管道 27
111
200
14.25
0.45
1.71
管道 28
560
350
-53.09
0.55
1.65
管道 29
600
600
337.07
1.19
2.84
管道 30
560
500
-169.76
0.86
1.94
管道 31
783
600
316.48
1.12
2.53
管道 32
560
400
-118.67
0.94
2.96
管道 33
758
600
314.62
1.11
2.5
管道 34
558
400
-95.84
0.76
1.99
管道 35
732
500
205.26
1.05
2.75
管道 36
495
300
-44
0.62
1.91
管道 37
908
400
113.7
0.9
2.74
管道 38
406
400
-81.12
0.65
1.46
管道 39
653
200
13.84
0.44
1.62
管道 40
348
100
-4.32
0.55
5.49
管道 41
600
200
22.63
0.72
4.03
管道 42
422
150
-10.48
0.59
1.53
管道 43
812
400
122.54
0.98
3.14
管道 44
474
150
-11.76
0.67
2.4
管道 45
729
500
165.59
0.84
1.85
管道 46
412
150
-10.22
0.58
3.34
管道 47
777
500
189.81
0.97
2.38
管道 48
407
400
-67.98
0.54
1.05
管道 49
999
400
99.4
0.79
2.13
管道 50
153
400
-111.97
0.89
2.66
管道 51
603
200
14.95
0.48
2.24
管道 52
1079
300
44.49
0.63
1.95
管道 53
381
400
129.82
1.03
3.5

节点水力计算 *续表1·3
节点ID
标高
基本需水量
需水量
总水头
压力

m
LPS
LPS
m
m
水池 1
106.7

-1486
154.76
48.06
连接节点 2
106.9
12.73
12.73
154.17
47.27
连接节点 3
106.9
26.61
26.61
152.86
45.96
连接节点 4
106.6
28.89
28.89
150.18
43.58
连接节点 5
106.8
27.45
27.45
148.55
41.75
连接节点 6
106.7
26.59
26.59
146.68
39.98
连接节点 7
106.5
30.48
30.48
144.08
37.58
连接节点 8
107.1
10.22
10.22
143.32
36.22
连接节点 9
108.3
26.36
26.36
153.24
44.94
连接节点 10
108.5
56.1
56.1
151.97
43.47
连接节点 11
108.4
60.46
60.46
149.66
41.26
连接节点 12
108.1
58.35
58.35
147.87
39.77
连接节点 13
108.2
59.22
59.22
145.79
37