给水管网课程设计书.doc

某城市给水管网

课程设计

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指导教师：

一、设计原始资料及依据
云南滇中地区某城市，规划人口4.2万人。
1．城市总平面规划图一张，比例1:10000。
2．该城位于滇中地区，城市自然资料如下：
土层:属红土地区；
地震烈度: 6级；
地下水深: 地面以下5m见地下水；
最高气温: 29℃；
最低气温: -2℃；
冰冻深度:0m。
3．用水资料
（1）大用户
序号
用户名称（人数）
生产用水量（班次）
(m3/班)
时变化系数
(Kh)
要求水压
(M Pa)
1
2
3
4
5
食品加工厂（300）
针织印染厂（1500）
制药厂（1000）
氨肥厂（1200）
火车站（50）
2000（1）
1200（3）
400（2）
300（3）
200
1.1
1.1
1.2
1.2
3.4
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
（2）居民用水量：规划人口河北区为3万人，河南区为1.2万人，用水普及率为90%，室内均有给排水卫生设备，但无淋浴，建筑物为6层。
（3）印染厂、制药厂和氨肥厂每班有1/2 员工需淋浴。
（4）公用事业用水量按居民用水量的30%计，Kh=1.8。
（5）绿化面积为30万m2 ，浇洒道路面积为20万m2。
（6）未预见水量及管网漏失水量可按最高日用水量的15~25%计。
4．水厂清水池最低水位标高109m，两座公路桥旁均可吊装管道，铁路桥不让吊管。

二. 给水管网设计的水量分析与总用水量计算
1．最高日生活用水量
（1）居民生活用水量
查表可得居民生活用水定额为：180L/(人·d)

（2）生产用水量

（3）职工生活用水量
查表可得职工生活用水定额为：25L/(人·d)

（4）职工淋浴用水量
查表可得职工淋浴用水定额为：40L/(人·d)

（5）浇洒道路和绿化用水

（6）公共事业用水
由资料可得：取居民生活用水的30%

（7）未预见用水量及管网漏水量

（8）消防用水量
查表可得消防用水量定额为：25L/s,同时火灾次数为：2次

最高日设计用水量

取
三.清水池调节容积
在缺乏资料时，一般清水池的容积可以按最高日用水量的10％-20％设计。
则： 取3200
四．设计流量分配与管径设计
各管段长度和配水长度：（如图）
管段编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

管段长度（m）
1100
680
630
360
260
460
670
450
270
300
760
550
400
1200
300
400
700

配水长度（m）
0
680
630
180
260
460
335
450
270
300
380
275
400
1200
300
400
700

因为：
所以可得：
表：最高时集中用水量
集中用水户名称
火车站
食品厂
制药厂
针织厂
氮肥厂
集中用水流量（）
7.92
25.56
11.74
46.69
13.25
所处位置节点编号
4
6
9
13
18

最高日最高时用水量：
泵站的设计供水流量：
比流量：
已知：
沿线流量：

节点设计流量：

所以可得 表：最高时管段沿线流量分配
管段编号
管段配水长度（m）
管段沿线流量（）
1
0
0
2
680
31.28
3
630
28.98
4
180
8.28
5
260
11.96
6
460
21.16
7
335
15.41
8
450
20.7
9
270
12.42
10
300
13.8
11
380
17.48
12
275
12.65
13
400
18.4
14
1200
55.2
15
300
13.8
16
400
18.4
17
700
32.2
合计
7220
332.12

表：节点设计流量计算
节点编号
节点流量（）
集中流量（）
1
-367.29
-
2
19.78
-
3
39.33
-
4
6.57
7.92
5
17.825
-
6
9
25.56
7
10.58
-
8
26.795
-
9
-4.82
11.74
10
13.11
-
11
6.9
-
12
15.065
-
13
40.365
46.69
14
36.8
-
15
34.5
-
16
16.1
-
17
25.3
-
18
16.1
13.25
已知各节点流量，逆推法求解管段流量：

节点编号
节点流量连续性方程
管段流量（）
18

=16.1
17

=41.4
16

=57.5

15

=92
14

=128.8
13

=40.365
12

=55.43
11

=6.9
10

=20.01
9

=15.19
8

=97.415
7

=10.58
6

=19.58
5

=134.82
4

=6.57
3

=174.7
2

=329.3

为了防止管网因水锤现象出现事故，最大设计流速不应超过2.5-3；为防止悬浮物质淤积，最低设计流速通常不得小于0.6。
由于管段【1】、【2】、【3】、【14】、【17】流量较大和管段【2】、【3】、【5】、6】、【8】、【9】、【15】与主要供水方向垂直，所以采用较高的经济流速：1.0；管段【4】的流量较小，所以采用较小的经济流速：0.7 ；其余管段流量中的，所以采用中等的经济流速：0.8。由于管段【1】是输水管，为保证供水的可靠性，采用并行双管。
因为：
所以可得表：

管段编号
管段流量（）
管段流速（）
管段直径（mm）
1
329.3
1.0
2×500
2
174.7
1.0
500
3
6.57
1.0
100
4
134.82
0.7
400
5
19.58
1.0
200
6
10.58
1.0
200
7
97415
0.8
300
8
15.19
1.0
200
9
20.01
1.0
200
10
6.9
0.8
100
11
55.34
0.8
300
12
40.365
0.8
300
13
128.8
0.8
400
14
92
1.0
300
15
57.5
1.0
300
16
41.4
0.8
300
17
16.1
1.0
200

管段的水头损失：（C=100）
设泵站的水力特性为：，，n=1.852。
则泵站扬程：=78.03m
管段参数及压降计算：

管段编号
管长（m）
管径（mm）
管段流量（）
管段流速（）
水头损失（m）
泵站扬程（m）
管段压降（m）
1
1100
2×500
329.3
1.0
8.67
78.03
-69.36
2
680
500
174.7
1.0
1.66
-
1.66
3
630
100
6.57
1.0
8.95
-
8.95
4
360
400
134.82
0.7
1.61
-
1.61
5
260
200
19.58
1.0
0.95
-
0.95
6
460
200
10.58
1.0
0.54

-
0.54
7
670
300
97.415
0.8
6.66
-
6.66
8
450
200
15.19
1.0
1.03
-
1.03
9
270
200
20.01
1.0
1.03
-
1.03
10
300
100
6.9
0.8
4.66
-
4.66
11
760
300
55.34
0.8
2.65
-
2.65
12
550
300
40.365
0.8
1.09
-
1.09
13
400
400
128.8
0.8
1.64
-
1.64
14
1200
300
92
1.0
2.68
-
2.68
15
300
300
57.5
1.0
1.12
-
1.12
16
400
300
41.4
0.8
0.82
-
0.82
17
700
200
16.1
1.0
1.79
-
1.79

由图上的等高线可知各节点的地面标高：

节点编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
地面标高（m）
109
106．5
110.5
114
107
105.5
109
107
108
108.5
108.5
107
107.5
111.5
111
112
111.5
110

因为节点（1）处为清水池，其最低设计水位标高为109m，即=109m。
顺推法求节点水头：

管段编号
管段能量方程
节点水头（m）
1

=178.36
2

=176.7
3

=167.75
4

=176.75
5

=175.8
6

=175.26
7

=170.09
8

=169.06
9

=168.03
10

=163.37
11

=167.44
12

=166.35
13

=164.71
14

=162.03
15

=160.91
16

=160.09
17

=158.3

则可得：

节点编号
地面标高（m）
节点水头（m）
自有水压(m）
1
109
=109
-
2
106.5
=178.36
71.86
3
110.5
=176.7
66.2
4
114
=167.75
53.75
5
107
=176.75
69.75
6
105.5
=175.8
70．3
7
109
=175.26
66.26
8
107
=170.09
63.09
9
108
=169.06
61.06
10
108.5
=168.03
59.53
11
108.5
=163.37
54.87
12
107
=167.44
60.44
13
107.5
=166.35
58.85
14
111.5
=164.71
53.21
15
111
=162.03
51.03
16
112
=160.91
48.91
17
111.5
=160.09
48.59
18
110
=158.3
48.3

五、泵站扬程设计：
节点（1）处为清水池，其最低设计水位标高为109m，即=109m。（C=110）
则：78.72m
一般水泵吸压水管道设计流速为1.2-2.0，局部阻力系数可按5.0-8.0考虑。
则：
水泵的扬程：
按两台泵并联工作考虑，单台水泵流量为：164.65。
选择125-100-315型水泵三台，两用一备。

六、绘制图纸