杭州市给水排水管道综合项目工程.doc

河 南 城 建 学 院
设计（论文）

设 计 题 目：杭州市给水排水管道工程设计
系 别： 环境与市政工程系
专 业： 给水排水工程
班 级 学 号：
学 生 姓 名： 林向阳
指 导 教 师： 张奎、谭水成、刘萍、余海静

年12 月 28 日

前 言
给水排水管道工程是给水排水工程重要构成某些，可分为给水管道工程和排水管道工程两大类。
给水管道工程是阐述水提高，输送，贮存，调节和分派科学。其最基本任务是保证水源原料水送至水解决构筑物及符合顾客用水水质原则水输送和分派到顾客。这一任务是通过水泵站，输水管，配水管网及调节构筑物等设施共同工作来实现，它们构成了给水管道工程。设计和管理基本规定是以至少建造费用和管理费用，保证顾客所需水量和水压，保证水质安全，减少漏损，并达到规定可靠性。
给水排水管网工程是给水排水工程中很重要构成某些,所需(建设)投资也很大,普通约占给水排水工程总投资50%~80%。同步管网工程系统直接服务于民众,与人们生活和生产活动息息有关,其中任一某些发生故障,都也许对人们生活、生产及保安消防等产生极大影响。因而,合理地进行给水排水管道工程规划、设计、施工和运营管理,保证其系统安全经济地正常运营,满足生活和生产需要,无疑是非常重要。
室外给水排水工程是城乡建设一种重要构成某些，其重要任务就是为城乡提供足够数量并符合一定水质原则水；同步，把人们在生活、生产过程中使用后污水汇集并输送到恰本地点进行净化解决，达到一定水质原则后，或重复使用，或灌溉农田，或排入水体。　　
室内给水排水工程任务是将室外给水系统输配净水组织供应到室内各个用水点，将用后污水排除汇集到室外排水系统中去。
做为工程类专业学生，实践学习和设计是咱们自身获取知识和经验最佳环节。学生通过设计，综合运用和深化所学基本理论、基本技能，培养咱们独立分析和解决问题能力，通过设计能使咱们具备掌握查阅规范、原则设计图集，产品目录办法，提高计算、绘图和编写设计阐明水平，作好一种工程师基本训练。纯熟城乡给水排水工程系统详细计算和培养一定理论分析和设计能力。提高方案比较、技术经济、环境、社会等诸方面综合分析和论证能力。培养计算机操作和应用能力。纯熟专业软件应用。

Foreword
Water drains，water supply and drainage project is an important component of the project can be divided into drains and water supply pipeline project works two categories.
Water pipeline project is on the upgrading of water，transmission，storage，distribution and regulation of science. Its most basic task is to ensure that the raw water source sent to the water treatment structures and water users with the water quality standard transmission and distribution to users. This task through the pump stations，pipelines，distribution mains network structure and regulation and other facilities to work together to achieve，and they formed a water pipeline project. Design and management is a basic requirement for at least the construction costs and management fees to ensure that the necessary water users and pressure to ensure water quality and safety，reduce leakage and achieve the required reliability.
Water drainage network project is a water supply and drainage project in the very important component of the needs (building) there is also a great investment，the general water supply and drainage works about a total investment of 50% to 80%. At the same time network engineering systems direct services to the people，and people's lives and production activities are closely related，as part of a fault may be on people's lives，such as production and security have a great impact on fire. Therefore，the reasonable water drainage works for the planning，design，construction and operation of management，guarantee the security of its system to normal operation of the economy to meet the needs of life and production，and this is certainly very important.
Outdoor urban water supply and drainage project is the construction of an important component of its main tasks is to provide adequate number of towns and meet certain water quality standards；At the same time，people in the life of the production process to use the effluent water pooling and transported to a suitable site for purification of up to a certain quality standard，or repeated use，or irrigation or discharged into the water body.
Indoor water supply and drainage project is the task of distribution of outdoor water supply system to supply water purification organizations in all indoor water，the sewage will be used to water to remove outdoor pool drainage systems.
Does for the project class specialized student，the practice study and the design is our own knowledge acquisition and the experience best link. Moreover in the graduation project undergraduate course plan of instruction the essential link，after the undergraduate course stipulates the practical education which completes the complete curriculum to have to carry on，the student through the graduation project，the synthesis utilizes the elementary theory，the basic skill which and deepens studies，trains the student independently to analyze and to solve the question ability，can enable the student through the graduation project to haveGrasps the consult standard，the standard design atlas，the product catalog method，enhances the computation，the cartography and the compilation design explanation level，finishes an engineer's basic training.Skilled cities give the water sewerage system the detailed computation and the raise certain theoretical analysis and the design ability. Enhances the plan the comparison，the technical economy，the environment，the society and so on the various aspects generalized analysis and proves the ability.Raise computer operation and application ability. Skilled specialized software application.

目 录
第1章 课程设计任务书 2
第2章 给水管网设计与计算 4
2.1 给水管网布置及水厂选址 4
2.2 给水管网设计计算 5
2.3 清水池调节容积 8
2.4 管网水力计算 10
2.5 管网平差 15
2.6 消防校核 29
第3章 污水管网设计与计算 38
3.1 污水管道定线 38
3.2 污水设计流量计算 38
3.3 污水管道水力计算 39
第4章 雨水管网设计与计算 42
4.1 雨水管段定线 42
4.2雨水有关系数拟定 42
4.3雨水管道水力计算 43
设计总结 45
附录 参照文献 46

第1章 课程设计任务书
河南城建学院0244091、2班《给水排水管道系统》课程设计任务书
一、 设计题目： 杭州 市给水排水管道工程设计。
二、 原始资料
1、都市总平面图1张，比例为1：10000。
2、都市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备状况：
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
Ⅰ
300
4
+
+

Ⅱ
400
7
+
+
+
Ⅲ

3、都市中有下列工业公司，其详细位置见平面图：
1） A工厂，日用水量16000吨/天，最大班用水量：7000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 %；普通车间使用淋浴者占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，最大班人，热车间占 30 %，使用淋浴者占 80 %；普通车间使用淋浴者占 40 %。
3） 火车站用水量为 L/s。
4、都市土质种类为粘土，地下水位深度为 8 米。
5、都市河流水位： 最高水位：85米，最低水位：70米，常水位： 75米。
6、都市地面覆盖状况：
地面种类
面积（%）
屋面
50
混凝土路面
20
草地
30
7、该都市居住区每小时综合生活用水量变化如下表：
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
2.53
2.45
2.50
2.53
2.57
3.09
5.31
4.92
5.17
5.10
5.21
5.21
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
5.09
4.81
4.99
4.70
4.62
4.97
5.18
4.89
4.39
4.17
3.12
2.48
三、课程设计内容：
1、都市给水管网扩初设计
1） 都市给水管网定线（涉及方案定性比较）；
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；
5） 绘图（平面图、等水压线图）
2、都市排水管网扩初设计。
1） 排水体制选取
2） 都市排水管网定线阐明；
3） 设计流量计算；
4） 控制分支管及总干管水力计算；
5） 任选1条雨水管路水力计算（若体制为分流制）；
6） 绘图（平面图、纵剖面图）
四、设计参照资料
1、《给排水设计手册》第一册或《给排水迅速设计手册》第5册
2、《给排水管道系统》教材
五、设计成果
1、设计阐明书一份（涉及中英文前言、目录、设计计算过程、总结）
2、都市给水排水管道总平面布置图1张，比例尺为1：10000（1号图）；
3、给水管网等水压线图1张（2号图）；
4、污水总干管纵剖面图1张（由指引教师指定某一段，长度大概1000米左右）（2号图）；
六、规定
1、按正常上课严格考勤；
2、设计阐明书规定条理清晰，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、准时完毕设计任务
七、其她：
1、设计时间：-第一学期（第16、17周 12月12号-12月28号）
2、上交设计成果时间： 17周周五下午
3、设计指引教师： 张奎、谭水成 、刘萍、余海静

第2章 给水管网设计与计算
2.1 给水管网布置及水厂选址
该都市有一条自东向西河和自南向北转向西流水量充沛，水质良好河流，可以作为生活饮用水水源。该都市地势相对比较平坦没有太大起伏变化。都市街区别布比较均匀，都市中各工业公司对水质无特殊规定。因而采用统一给水系统。都市给水管网布置取决于都市平面布置、水源、调节构筑物位置、大顾客分布等。
考虑要点有如下：
① 定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大顾客水流方向一致。干管间距普通采用500m－800m 。
② 循水流方向，以最短距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大街区通过。
③ 干管尽量接近大顾客，减少分派管长度。
④ 干管按照规划道路定线，尽量避免在高档路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路。减小此后检修时困难。
⑤ 干管与干管之间连接管使管网成环状网。连接管间距考虑在800－1000m左右。
⑥ 力求以最短距离铺设管线，减少管网造价和供水能量费用。
对水厂厂址选取，应依照下列规定，并且通过技术经济比较来拟定：
（１）给水系统布局合理；
　　（２）不受洪水威胁；
　　（３）有较好废水排除条件；
　　（４）有良好工程地质条件；
　　（５）有良好卫生环境，并便于设立防护地带；
　　（６）少拆迁，不占或少占良田；
　　（７）施工、运营和维护以便。
2.2 给水管网设计计算
2.2.1.最高日用水量计算
都市最高日用水量涉及综合生活用水、工业生产用水、职工生活用水及淋浴用水、市政用水、未预见用水和管网漏失水量。
表1-1
分区
人口密度（人/公顷）
面积（公顷）
人口数（人）
Ⅰ
300
234
70200
Ⅱ
400
2750
1100000
杭州位于浙江省，总人口117.02万，位于一区，为特大都市，参照《给水排水管道系统》教材表4-2， 取综合生活用水定额为350L/(人·d)。用水普及率为100%。
最高日综合生活用水量Q1 ：
Q1=qNf
Q1―—都市最高日综合生活用水，
q――都市最高日综合用水量定额，Ｌ/（cap.d）；
Ｎ――都市设计年限内筹划用水人口数；
f――都市自来水普及率，采用f=100%
Q1=qNf=350×11702=409570
2.2.2工业用水量
（1）工业公司职工生活用水量Q2：
工厂职工生活用水量采用普通车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算.
Q2=Q+ Q=【（25×1200×70%+35×1200×30%）+（25×1800×70%+35×1800×30%）+25×5000×70%+35×5000×30%】/1000=224
（2）工业公司职工淋浴用水量Q3：
淋浴用水按普通车间每人每班40L，高温车间每人每班60L计算.
A工厂：
水量：3000×0.3×0.4×0.06+3000×0.7×0.2×0.04=38.4(m3/d)
B工厂：
淋浴用水量：5000×0.3×0.8×0.06+5000×0.7×0.4×0.04=104(m3/d)
Q3=38.4+104=142.4(m3/d)
（3）工业生产用水量Q4：
Q4=16000+8000=24000(m3/d)
2.2.3市政用水量
浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.5L计算；每天浇洒2次。
绿化用水量按2.0 L/ m2 计，由于面积太大浇洒面积按总面积5%算
Q5＝59000×20%×10-3×104×2×1.5
Q=10000×30%×2×10-3×104
（Q5+Q）×5%＝1800(m3/d)
2.2.4都市未预见水量和管网漏失水量
按最高日用水量18%计算。
Q7＝（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q）×18%＝435736×0.18=78432.48(m3/d)
2.2.5最高日用水量Qd：
Q8＝Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+ Q7 = 499858.46 (m3/d)
2.2.6消防用水量
依照《建筑设计防火规范》该都市消防用水量定额为100L/s，同步火灾次数为3次，延续时间为2个小时。该都市消防用水量为：
Q9＝3×200=600 L/s
2.2.7最高时用水量
从下表（表2-1）都市用水量变化状况表中可以看出，10--11、11--12点为用水最高时，最高时用水量为：Qh=25865.93m3/h=7184.98 L/s
时段
用水量（%）
总和生活用水m3/d
职工生活用水m3/d
淋浴用水m3/h
工厂生产用水m3/d
市政用水m3/d
未预见用水m3/d
总用水量m3/d
总用水量（%）
0--1
2.53
10362.12
9.33
40.56
875.00

3268
14555.01
2.91
1--2
2.45
10034.47
9.33

875.00

3268
14186.80
2.84
2--3
2.50
10239.25
9.33

875.00

3268
14391.58
2.88
3--4
2.53
10362.12
9.33

875.00
450
3268
14964.45
2.99
4--5
2.57
10525.95
9.33

875.00
450
3268
15128.28
2.00
5--6
3.09
12655.71
9.33

875.00

3268
16808.04
3.36
6--7
5.31
21748.17
9.33

875.00

3268
25900.50
5.18
7--8
4.92
0.84
9.33

875.00

3268
24303.17
4.86
8--9
5.17
21174.77
9.33
40.56
1250.00

3268
25742.66
5.15
9--10
5.10
20888.07
9.33

1250.00

3268
25415.40
5.08
10--11
5.21
21338.60
9.33

1250.00

3268
25865.93
5.17
11--12
5.21
21338.60
9.33

1250.00

3268
25865.93
5.17
12--13
5.09
20847.11
9.33

1250.00

3268
25374.44
5.08
13--14
4.81
19700.32
9.33

1250.00

3268
24227.65
4.85
14--15
4.99
20437.54
9.33

1250.00

3268
24964.87
4.99
15--16
4.70
19249.79
9.33

1250.00
450
3268
24227.12
4.85
16--17
4.62
18922.13
9.33
54.08
875.00
450
3268
23578.54
4.72
17--18
4.97
20355.63
9.33

875.00

3268
24507.96
4.90
18--19
5.18
21215.73
9.33

875.00

3268
25368.06
5.08
19--20
4.89
7.07
9.33

875.00

3268
24179.40
4.84
20--21
4.39
17988.03
9.33

875.00

3268
22140.36
4.43
21--22
4.17
17079.07
9.33

875.00

3268
21231.40
2.00
22--23
3.12
12778.58
9.33

875.00

3268
16930.91
3.39
23--24
2.48
10150.34
9.33

875.00

3268
14302.67
3.27
总和
100
409570.00
224.00
135.20
24000.00
1800
78432
499858.46
100.00
水量变化状况表2-1

2.3 清水池调节容积
2.3.1清水池调节容积
二级泵站供水状况如下表（表2-2）
清水池调节容量计算
时间
用水量%
二泵站供水量%
一泵站供水量%
清水池调节容积%
0--1
2.91
2.91
4.17
-1.26
1--2
2.84
2.84
4.17
-1.33
2--3
2.88
2.88
4.16
-1.28
3--4
2.99
2.99
4.17
-1.18
4--5
2.00
2.00
4.17
-2.17
5--6
3.36
3.36
4.16
-0.80
6--7
5.18
5.18
4.17
1.01
7--8
4.86
4.86
4.17
0.69
8--9
5.15
5.15
4.16
0.99
9--10
5.08
5.08
4.17
0.91
10--11
5.17
5.17
4.17
1.00
11--12
5.17
5.17
4.16
1.01
12--13
5.08
5.08
4.17
0.91
13--14
4.85
4.85
4.17
0.68
14--15
4.99
4.99
4.16
0.83
15--16
4.85
4.85
4.17
0.68
16--17
4.72
4.72
4.17
0.55
17--18
4.90
4.90
4.16
0.74
18--19
5.08
5.08
4.17
0.91
19--20
4.84
4.84
4.17
0.67
20--21
4.43
4.43
4.16
0.27
21--22
2.00
2.00
4.17
-2.17
22--23
3.39
3.39
4.17
-0.78
23--24
3.27
3.27
4.16
-0.89
总计
100.00
100.00
100
11.85
表2-2

因而清水池调节容积按最高日用水量11.85%计算
1. 清水池调节容积计算
清水池调节容积为w1=Qd×11.85%=499858.46×11.2%=57484m3
2. 消防储水量计算
杭州市人口在设计年限内约为117万，取同一时间灭火次数为三次，一次灭火用水量为100 L/S，活在延续时间为2小时。则消防储水量为：
W2=3×100×2×3600／1000＝2160 m3
3. 水厂自用水量计算
水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水量，普通按最高日用水量5％-10％计算，取5％进行计算。则水厂自用水量为：
W3＝Qd×5％＝499858.46×5％=24992.92 m3
4. 安全储水量计算
清水池安全储水量普通可按以上按某些1／6计算。则清水池安全储水量为：W4＝×（w1＋W2＋W3）=14106.15
5. 清水池有效容积计算
清水池有效容积为以上四某些和，故清水池有效容积为：
W=（1＋）×（w1＋W2＋W3）＝98743.07m3
清水池个数普通不少于两个，并能单独工作和分别放空。

2.4 管网水力计算
集中用水量重要为工厂生产用水量和职工生活用水量或其她大顾客用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重叠时淋浴用水也应当计入集中用水量，否则不计入集中用水量。
2.4.1最大时集中流量为
从各时段都市用水量变化状况表中可知：
1、38节点处有A、B厂。
∑q=1000m/h=277.8 (L/s)
2.4.2比流量计算
Qs=( Qh -∑q)/ ∑L
=(7184.98-277.8)/44131
=0.15651 (L/(s.m))
Qh——为最高日最大时用水量 L/s
∑q——为大顾客集中流量L/s
∑L——管网总有效长度 m
2.4.3 沿线流量计算
沿线流量计算按下公式
qi-j＝q sＬi-j　　
Ｌi-j—有效长度；m
q s—比流量L/s.m

各管段计算长度下表（表2-3）

管段编号
管长/m
管道计算长度/m
管段长度
管长/m
管道计算长度/m
1-2
1069
534
3-4
880
440
2-16
1137
1137
4-5
744
744
16-15
388
194
5-12
548
548
15-14
803
803
12-11
443
443
14-13
164
164
11-10
316
316
13-1
741
741
9-8
833
416
2-3
506
253
8-7
479
479
3-17
593
593
7-6
311
311
17-18
571
571
6-5
457
457
18-16
455
455
27-28
1357
1357
16-42
1863
1863
28-29
1046
1046
42-41
406
406
29-22
1235
1235
41-26
300
150
29-30
1153
1153
26-25
544
544
30-9
699
350
25-19
282
282
29-31
1236
1236
19-18
745
745
31-32
1075
1075
19-20
800
800
32-28
881
881
20-17
1128
1128
33-36
1213
1213
24-23
791
400
36-35
989
989
23-20
915
915
35-34
1287
1287
20-21
278
278
34-33
878
878
21-10
522
522
36-37
769
769
10-3
1079
1079
37-32
1097
1097
21-22
964
964
32-33
574
574
22-27
703
703
37-43
573
573
27-23
573
286
43-40
1322
661
22-9
964
964
38-41
1164
1164
9-10
998
998
40-38
1290
1290
总计算长度：44131ｍ

39-38
1394
1394
40-39
2566
1283

表2-3
各管段沿线流量计算成果（表2-4）
管段编号
各管段计算长度/m
比流量L/（s*m）
沿线流量L/M
1-2
534
0.15651
83.58
2-16
1137
0.15651
177.95
16-15
194
0.15651
30.36
15-14
803
0.15651
125.68
14-13
164
0.15651
25.67
13-1
741
0.15651
115.97
2-3
253
0.15651
39.60
3-17
593
0.15651
92.81
17-18
571
0.15651
89.37
18-16
455
0.15651
71.21
16-42
1863
0.15651
291.58
42-41
406
0.15651
63.54
41-26
150
0.15651
23.48
26-25
544
0.15651
85.14
25-19
282
0.15651
44.14
19-18
745
0.15651
116.60
19-20
800
0.15651
125.21
20-17
1128
0.15651
176.54
24-23
400
0.15651
62.60
23-20
915
0.15651
143.21
20-21
278
0.15651
43.51
21-10
522
0.15651
81.70
10-3
1079
0.15651
168.87
21-22
964
0.15651
150.88
22-27
703
0.15651
110.03
27-23
286
0.15651
44.76
22-9
964
0.15651
150.88
9-10
998
0.15651
156.20
3-4
440
0.15651
68.86
4-5
744
0.15651
116.44
5-12
548
0.15651
85.77
12-11
443
0.15651
69.33
11-10
316
0.15651
49.46
9-8
416
0.15651
65.11
8-7
479
0.15651
74.97
7-6
311
0.15651
48.67
6-5
457
0.15651
71.53
27-28
1357
0.15651
212.38
28-29
1046
0.15651
163.71
29-22
1235
0.15651
193.29
29-30
1153
0.15651
180.46
30-9
350
0.15651
54.78
29-31
1236
0.15651
193.45
31-32
1075
0.15651
168.25
32-28
881
0.15651
137.89
33-36
1213
0.15651
189.85
36-35
989
0.15651
154.79
35-34
1287
0.15651
201.43
34-33
878
0.15651
137.42
36-37
769
0.15651
120.36
37-32
1097
0.15651
171.69
32-33
574
0.15651
89.84
37-43
573
0.15651
89.68
43-40
661
0.15651
103.45
38-31
1164
0.15651
182.18
40-38
1290
0.15651
201.90
38-39
1394
0.15651
218.17
39-40
1283
0.156