给水排水管道系统课程设计-.doc

河 南 城 建 学 院 给排水管道系统课程设计设 计 题 目： 信阳市给水排水管道工程设计 院 别： 市政与环境工程学院 专 业： 给排水科学与工程 班 级 学 号： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 谭水成、张奎、宋丰明、刘萍 2023 年 12 月 28 日前言该设计为信阳市给水排水管道工程设计，设计内容包含了供水，排水，雨水，管道定线，管道埋深，雨量计算，方案选择等给水排水的大部分内容。本设计涉及三大部分:给水管道的设计、污水管道的设计和雨水管道的设计。给水管道的设计涉及供城市给水管网定线（涉及方案定性比较），用水量计算，管网水力计算；清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算，管网校核；污水管道的设计涉及排水体制的选择、污水管道定线以及污水管道的水力计算雨水管道的设计涉及雨水定线和雨水管道干管的水力计算等。通过这次设计，使我得到了一次综合训练，把以前学到的不牢固的知识进一步加强与巩固，并使之系统化，理论和实际相结合，加深了我对城市给排水水管网设计的更进一步结识，使我在查阅文献、编写计算书和说明书、CAD绘图，excel软件的应用等这几方面的技能又进一步的提高。当然，在给排水实际中，由于知识水平有限，在设计中难免出现局限性的，敬请各位老师加以指正。Preface The design of xinyang water supply and drainage pipeline engineering design, the design content includes the water supply, drainage, rainwater, pipe line, pipeline buried depth, rainfall calculation, scheme selection, etc. Much of the content of water supply and drainage.This design includes three parts: the design of the feed water pipe and sewage pipe design and the design of rainwater pipe.Water supply pipeline design including for urban water supply pipe network routing (including scheme qualitative comparison), water consumption calculation, hydraulic calculation;Clear water reserviors, water tank volume calculation, pump head, pipeline check;Sewage pipeline design including the selection of drainage system, sewage pipe routing and sewage pipeline hydraulic calculation design of rainwater pipe including rainwater alignment and rainwater pipe main hydraulic calculation, etc. Through this design, I received a comprehensive training, learn the past unstable to further strengthen and consolidate the knowledge, and make it systematic, combining theory with practice, deepened my further understanding of urban water supply and drainage water pipe network design, make me in the literature, writing, calculations and specifications, CAD drawing, and excel software application skills of this a few aspects, such as further improvement. In water supply and drainage in practice, of course, because knowledge is limited, hard to avoid in the design appears insufficient, please the teacher to correct them.目录第一章 给水管道的设计21.1 工程概况21.2 原始资料21.3 供水方式的选择31.4 给水管网定线31.5 给水管网设计计算41.5 清水池有效调节容积计算61.6 管网水力计算71.7 管网平差111.8 水压计算181.9 水泵扬程计算191.10 消防校核计算19第二章 污水管道的设计252.1 排水体制的拟定252.2 污水管度设计流量计算252.3 污水管道水力计算25第三章 雨水管道设计计算293.1 雨水管网定线293.2 雨水相关参数的拟定293.3 雨水管道设计计算29第四章 总结31第一章 给水管道的设计1.1 工程概况本设计为河南省信阳市的给水管网初步设计，在城市位于信阳某河的中下游。城市分一、二两个行政区，总人口数约为89.6万人；某河从该城市的西部向东北方向流出，1区有一个A工厂和一个B工厂。城市中工业公司对水质无特殊规定。原始资料如下所述。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3208+1604+3、城市中有下列工业公司，其具体位置见平面图：1） A工厂，日用水量7000吨/天，最大班用水量：3000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 80 %；一般车间使用淋浴者占 20 %。2） B工厂，日用水量4000吨/天，最大班用水量：2023吨/班，工人总数5000人，分三班工作，最大班2023人，热车间占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般车间使用淋浴者占 10 %。3） 火车站用水量为 12 L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为 9 米。5、城市河流水位： 最高水位：75米，最低水位：60米，常水位： 65米。1.3 供水方式的选择 该城市有一条自西向东流的水量充沛、水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。由于地形起伏不大，相对平坦，且河流位于城市的外围，无天然划分，故不采用分区供水而采用统一的供水方式，城市对水质无的定的规定，故不进行分质供水。1.4 给水管网定线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。定线时管道应当沿着道路走，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，干管应当靠近大用户，干管的间距一般采用500m800m ，连接管的间距在8001000m左右，但可以根据情况适当增长。设立成环状管网可以提高供水安全性，输水管线走向应符合城市和工业公司规划规定，沿现有道路铺设，有助于施工和维护。根据以上原则给水管网共设立了16个环、37个节点，城市的输水管和配水管采用铸铁管。给水管网定线如下图所示：1.5 给水管网设计计算 该城市1区面积为2516公顷，2区面积为568公顷，人口密度分别为320人/公顷和160人/公顷，则可得到该城市总人口数为： N=2516320568160=896000人查室外给水设计规范可知：该城市位于二区，属于大城市，取综合生活定额为200L(人d)。城市设计用水量按最高日用水量计算,涉及:居民综合生活用水、工业公司生产用水和工作人员生活用水、浇洒道路和绿化用水、城市未预见水量和管网漏失水量居民综合生活用水。1. 居民综合生活用水 城市最高日综合生活用水，m3/d； q城市综合用水量定额，L(人d）； N城市设计年限内人口总数；所以最高日用水量为： =170240 m3/d2.工业职工生活用水和淋浴用水量工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算，淋浴用水按一般车间每人每班40L，高温车间每人每班60L计算。工厂职工生活用水量：A:(35*3000*30%+25*3000*70%)/1000=84 m3/d B:(35*5000*30%+25*5000*70%)/1000=140 m3/d工厂职工淋浴用水量：A:(60*3000*30%*80%+40*3000*70%*20%)/1000=60 m3/dB:(60*5000*30%*80%+40*5000*70%*10%)/1000=86 m3/d则工厂职工生活用水量和淋浴用水量为： =224146=370 m3/d3.工业生产用水量=11000 m3/d4.市政用水量 由于市政用水取自河水 所以=05.火车站用水量 121036.86.未预见水量及管网漏失水量未预见水量及管网漏失量一般取以上各项用水量之和的1525计算，取20进行计算，则未预见水量为：=20+=36529.36m3/d则最高日用水量为：=219176.16m3/d7.最高日最高时流量计算 由于信阳市是大城市，所以时变化系数取1.3，最高时最高时用水量为：=11872.042m3/d=3297.79 L/S1.5 清水池有效调节容积计算 由于缺少用水量变化规律的资料，城市水厂的清水池调节容积，凭经验，按最高日用水量的10%-20%估算。由于为大城市，所以取10%。 则清水池调节容积W=219176.1610%=21917.616m31.6 管网水力计算1.6.1 各管段长度计算为了提高计算精度和合理性,在按管段计算长度分派沿线流量时,应尽量准确的拟定各管段的计算长度,计算长度不一定就是实际管长,两侧无用水的输水管,计算长度为零.单侧用水管段的计算长度取其实际长度的50，只有当管段两侧所有配水时，管段的长度才是计算长度。各管段的长度计算结果见下表：表3：各管段的长度管段编号管段长度m配水系数管段计算长度m管段编号管段长度m配水系数管段计算长度m09-0114500.572507-16599159909-10763176306-0710490.552510-11395139519-5011891118901-0212101121050-18598159802-039260.546350-52502150203-11797179750-51346134601-0811621116226-29945194508-48909190926-277810.539148-0211220.556129-30809180911-1215721157227-30908190812-0410031100330-31775177503-0414940.574727-53445144512-22703170353-28597159712-1312561125628-47495149513-23424142447-31450145022-2312131121331-34895189504-0512110.560530-33699169905-1313171131733-32410141005-068400.542032-355790.529006-1410331103335-36568156802-1312641126436-34967196713-1410701107009-206220.531123-25690169020-2114641146422-24760176021-10529152924-2511121111220-37781178125-2610821108237-405240.526214-169410.547137-3812880.564415-26760176038-41945194515-1712090.560541-4211231112317-19354135438-3911030.555219-53500150039-428730.543741-44827182745-46830183044-43944194444-49964196444-46101511015合计58980504701.6.3 比流量的计算 =0.063 Q为最高日最大时用水量L/s; Q为大用户集中流量 L/s; L管网总的计算长度 m;1.6.4 沿线流量计算 沿线流量按如下计算公式计算： 其中：i-j管段计算长度，m ； q s比流量 各管段沿线流量计算结果如下表所示：表4：各管段沿线流量计算结果管段编号管段计算长度m比流量沿线流量L/s管段编号管段计算长度m比流量沿线流量L/s09-017250.06345.67507-165990.06337.73709-107630.06348.06906-075250.06333.07510-113950.06324.88519-5011890.06374.90701-0212100.06376.2350-185980.06337.67402-034630.06329.16950-525020.06331.62603-117970.06350.21150-513460.06321.79801-0811620.06373.20626-299450.06359.53508-489090.06357.26726-273910.06324.63348-025610.06335.34329-308090.06350.96711-1215720.06399.03627-309080.06357.20412-0410030.06363.18930-317750.06348.82503-047470.06347.06127-534450.06328.03512-227030.06344.28953-285970.06337.61112-1312560.06379.12828-474950.06331.18513-234240.06326.71247-314500.06328.3522-2312130.06376.41931-348950.06356.38504-056050.06338.11530-336990.06344.03705-1313170.06382.97133-324100.06325.8305-064200.06326.4632-352900.06318.2706-1410330.06365.07935-365680.06335.78402-1312640.06379.63236-349670.06360.92113-1410700.06367.4109-203110.06319.59323-256900.06343.4720-2114640.06392.23222-247600.06347.8821-105290.06333.32724-2511120.06370.05620-377810.06349.20325-2610820.06368.16637-402620.06316.50614-164710.06329.67337-386440.06340.57215-267600.06347.8838-419450.06359.53515-176050.06338.11541-4211230.06370.74917-193540.06322.30238-395520.06334.77619-535000.06331.539-424370.06327.53141-448270.06352.10145-468300.06352.2944-439440.06359.47244-499640.06360.73244-4610420.06365.64640-4112450.06378.435 1.6.5节点流量计算 管网中的流量一直在发生变化。为了容易计算，需要对其进行简化。简化的方法是以变化的沿线流量折算为管段两端节点流出的流量，即节点流量。为了便于计算，将管段沿线流量平分到管段两端的节点上。计算公式为：qiqy 折算系数取.即管网中任一节点的节点流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量总和的一半。城市管网中，工公司等大用户所需流量，可直接作为接入大用户节点的节点流量。则各节点流量计算结果如下表所示：表5：各节点流量计算结果节点连接管段沿线流量L/s节点流量L/s集中流量L/s节点总流量L/s11-9，1-2，1-8195.11197.555512109.555521-2，2-3，48-2140.74270.371070.37132-3，3-11，3-4126.44163.2205063.220543-4，12-4，4-5148.36574.1825074.182554-5，5-6，5-13147.54673.773073.77365-6，6-7，6-14124.61462.307062.30776-7，16-770.81235.406035.40681-8，8-48130.43765.2185065.218591-9，9-20，9-10113.33756.6685056.6685119-113-11，11-12222.201111.10050111.10051211-12，12-13，12-4，12-22285.642142.8210142.8211312-13，5-13，13-14229.509114.75450114.75451413-14，14-16，6-14162.16281.081081.0811515-26，15-1785.99542.9975042.99751614-16，16-767.4133.705033.7051715-17，17-5391.91745.9585045.95851850-1837.67418.837018.837209-20，20-21，20-37161.02880.514080.5142120-21，10-21125.55962.7795062.77952212-22，22-24，22-23168.58884.294084.2942322-23，13-23，23-25146.6573.325073.3252422-24，24-25117.93658.968058.9682524-25，25-26，23-25181.69290.846090.8462625-26，15-26，26-29175.58187.7905087.79052726-27，27-30，27-28147.48373.7415073.74152827-28，28-31125.18162.5905062.59052926-29，29-30110.50255.251055.2513029-30，27-30，30-31，30-33201.033100.51650100.51653130-31，31-28108.3654.18054.183232-33，32-3544.122.05022.053535-32，35-36，135.06467.53281.01148.5423635-36，36-3496.70548.3525048.35253436-34，34-31163.59681.79846.29128.0883720-37，37-40，37-38106.28153.1405053.14053837-38，38-39，38-41134.88367.4415067.44153938-39，39-4262.30831.154031.1544037-40，40-4194.94147.4705047.47054140-41，38-41，41-42，41-44260.7130.350130.354241-42，39-4298.2849.14049.144343-4459.47229.736029.7364443-44，44-49,41-44, 44-46224.1112.050112.054545-4652.2926.145026.1454645-46，46-44117.93658.968058.9684944-4960.73230.366030.366488-48，48-292.6146.305046.3055019-50，50-18，50-51，50-52165.99282.996082.9965150-5121.79810.899010.8995250-5231.62615.813015.8135326-53，17-53，53-28144.06872.034072.034合计3158.495139.33297.7951.7 管网平差1.7.1 环状管网流量分派计算 根据节点流量进行管段的流量分派。分派环节如下：按照管网的重要供水方向，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，从二级泵站到控制点之间选定几条重要的平行干管线，这些平行干管中尽也许均匀地分派流量，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，其作用重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派较少的流量。1.7.2 管径的拟定 设计中根据初分派流量和经济流速查给水排水设计手册（第一册）来拟定管径。表6：平均经济流速与管径的拟定管径mm平均经济流速（m/s）D100400D4000.60.90.91.41.7.3 流量分派及平差计算根据以上环节得到最大时流量分派结果如下表所示：表7：最高时流量分派结果环号管段编号管长/m管径/mm初分派流量L/s影响11-212101000940.521-81162450-150218-48909350-84.792148-21122250-38.492121-212101000-940.512-39261000-908.62213-11797150-1049-114501100-1200219-1076311001297.79339-107631100-1297.7929-206229008002120-21146435083.532121-1052920020.732143-414941000-835.4214-121003150-1553-11797150102111-12157211001199.422154-1210031501544-51211900-746.22215-131317800-539.53812-131256600271.66612-131256600-271.6513-23424800-587.322112-227039008002122-2312134001307722-231213400-130623-25690800-6442122-24760589.482124-251112800430.51821813-141070400109.08215-131317800539.5355-6840450-132.92216-141033150-15996-14103315015814-1694115013216-71049300-55.613217-16599200-20.207211015-171209500-32072117-53854250-32.512126-157606002502126-27781800520.63227-5344560025031126-27781800-520.63126-29945500212.212129-30809450156.962127-30908500-196.8931227-53445600-250153-28597500-210.512128-31945450-147.922127-30908500196.89230-317753507041330-321109500183.32132-35579450160.32135-36568150122130-31775350-70331-34895450-163.742134-36967250-34.84211437-381288600-305.862138-41945200-20 237-405246002772140-411245500229.53211538-391103500-218.422139-42873500-187.262142-411123450-138.1262138-4194520020 1然后进行管网平差，平差结果如下表所示：表8：管网平差结果= 迭代次数=12 = 环号= 1 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 1210 1000 1.24 972.46 1.40 1.69 .0017 2 1162 450 .63 -100.62 1.33 -1.55 .0154 3 909 350 .37 -35.41 .69 -.63 .0178 4 1122 250 .22 10.89 .44 .49 .0452 sqtotal= .541 dq= .00 = 环号= 2 闭合差= .036 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq