02441112给水排水管道设计说明书

《给水排水管道系统》

设计说明

系 别：环境与市政工程系 专 业：给水排水工程专业 姓 名：何高飞 学 号：024411222 指导教师：张奎 谭水成 刘萍 宋丰明 实习时间：2013年12月16日—12月28日

河南城建学院

2013年12月16日

前 言

给水排水管道工程是给水排水工程的重要组成部分，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。

给水排水管网工程是给水排水工程中很重要的组成部分,所需(建设)投资也很大,一般约占给水排水工程总投资的50%~80%。同时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相关,其中任一部分发生故障,都可能对人们生活、生产及保安消防等产生极大影响。因此,合理地进行给水排水管道工程规划、设计、施工和运行管理,保证其系统安全经济地正常运行,满足生活和生产的需要,无疑是非常重要的。

室外给水排水工程是城镇建设的一个重要组成部分，其主要任务就是为城镇提供足够数量并符合一定水质标准的水；同时，把人们在生活、生产过程中使用后的污水汇集并输送到适当地点进行净化处理，达到一定水质标准后，或重复使用，或灌溉农田，或排入水体。

室内给水排水工程的任务是将室外给水系统输配的净水组织供应到室内各个用水点，将用后的污水排除汇集到室外排水系统中去。

做为工程类专业学生，实践学习和设计是我们自身获取知识和经验的最好环节。学生通过设计，综合运用和深化所学的基本理论、基本技能，培养我们独立分析和解决问题的能力，通过设计能使我们具有掌握查阅规范、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。

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

第一章 课程设计任务书 ................................................ 1 第二章 给水管网设计与计算 ............................................ 3

2.1 给水管网布置及水厂选址 ........................................ 3 2.2 给水管网设计计算 .............................................. 4 2.3 清水池调节容积 ................................................ 5 2.4 管网水力计算 .................................................. 6 2.5 管网平差 ..................................................... 11 2.6 消防校核 ..................................................... 17 第三章 污水管网设计与计算 ........................................... 18

3.1 污水设计流量计算 ............................................. 18 3.2 污水管道水力计算 ............................................. 19 第四章 雨水管网设计与计算 ........................................... 22

4.1 雨水设计流量计算 ............................................. 22 4.2 雨水管道水力计算 ............................................. 22 第五章 设计总结 ..................................................... 25 附表一： ............................................................ 26 附表二： ............................................................ 36 参考文献 ............................................................ 46

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《给水排水管道系统》课程设计

第一章 课程设计任务书

河南城建学院0244111、2班《给水排水管道系统》课程设计任务书

一、 设计题目： 海口 市给水排水管道工程设计。 二、 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） Ⅰ Ⅱ Ⅲ 320 350 8 5 + + + + 平均楼层 给排水设备 淋浴设备 集中热 水供应 + + 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8000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5000吨/天，最大班用水量：2000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 90 %；一般车间使用淋浴者占 10 %。 3）火车站用水量为 18 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：59米，最低水位：50米，常水位： 55米。 三、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）

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《给水排水管道系统》课程设计

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） 四、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 五、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）； 六、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 七、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

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《给水排水管道系统》课程设计

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北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500m－800m 。

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。

③ 干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。

④ 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。

⑤ 干管与干管之间的连接管使管网成环状网。连接管的间距考虑在800－1000m左右。

⑥ 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。

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； （２）不受洪水威胁；

（３）有较好的废水排除条件； （４）有良好的工程地质条件；

（５）有良好的卫生环境，并便于设立防护地带； （６）少拆迁，不占或少占良田；

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《给水排水管道系统》课程设计

（７）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

城市最高日用水量包括综合生活用水、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2-1 人口计算表

分区 人口密度（人/公顷） Ⅰ Ⅱ 320 350 643 2756 205760 964600 面积（公顷） 人口数（人） 海口市位于海南省，总人口117万，位于一区，为特大城市，参考《室外给水设计规范》，取综合生活用水定额为320L/(人·d)。用水普及率为100%。 最高日综合生活用水量Q1 ：

Q1=qNf

Q1―—城市最高日综合生活用水，m3/d q――城市最高日综合用水量定额，Ｌ/（cap.d）； Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数； f――城市自来水普及率，采用f=100% Q1=qNf=

320?1170360?100%=374515.2m3/d

10002.2.2工业用水量

（1）工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q2：

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.

A工厂：工人总数3000人，热车间人数3000×30%=900（人），使用淋浴人数900×80%=720（人）。普通车间人数3000×70%=2100（人），使用淋浴人数2100×20%=420

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（人）。

QA=（900×35+2100×25+720×60+420×40）/1000=144(m3/d)

B工厂：工人总数5000人，热车间人数5000×30%=1500（人），使用淋浴人数1500×90%=1350（人）。普通车间人数5000×70%=3500（人），使用淋浴人数3500×10%=350（人）。

QB=（1500×35+3500×25+1350×60+350×40）/1000=235(m3/d) 工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q2

Q2=QA+ QB=144+235=379(m3/d)

（2）工业生产用水量Q4：

Q3=8000+5000=13000(m3/d)

2.2.3 火车站用水

Q4?18L/s

2.2.4市政用水量

市政用水量不计，为零。

2.2.5 管网漏失水量Q5

参考《室外给水设计规范》城镇配水管网的漏损水量一般可取总水量的10%~12%，这里取最高日总用水量的10%计算

Q5=（Q1 +Q2+Q3+Q4）×10%=423L/s

2.2.6城市的未预见水量Q6

参考《室外给水设计规范》城镇配水管网未预见水量，一般可取总水量的8%~12%，这里按最高日总用水量的8%计算。

Q6＝（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5）×8%＝372L/s

2.2.7最高日用水量Qd

Qd＝Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 =5024L/s

2.3 清水池调节容积

清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W为

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《给水排水管道系统》课程设计

W= W1+ W2+ W3+ W4 W－清水池总容积（m3）； W1－清水池调节容积（m3）；

W2－消防储水量（m3），按2小时火灾延续时间计算；

W3－水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，取最高日用水量的3%计算； W4－安全储水量

清水池调节容积W1= Qd×10%×24=5024×10%×24= 43407m3

消防水量 W2 : 该城市人口为117万人，确定同一时间内的火灾次数为3次，一次用水量为100L/s，火灾持续时间为2.0h故

W2＝3×100×2＝2160 m3

水厂自用水按最高日用水量的3%计：W3 =Qd ×3%×24= 13022m 清水池的安全储量W4

按以上三部分容积和的10%计算。因此清水池的有效容积为

W=（1+10%）（W1 +W2 +W3 ）=（1+10%）(43409+2160+13022)= 64448m 取整数为：W= 65000m

清水池应设计成体积相同的两个，如仅有一个，则应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。

3332.4 管网水力计算

集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量，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。

2.4.1最高日集中流量为

A、B两厂的集中处流分别设在15、32节点，火车站的集中流量设在12节点：

13379?103∑q=+18=172.85 L/s

24?60?602.4.2比流量计算

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《给水排水管道系统》课程设计

Qs=

Qd??q?L

=

5024?172.85

51104=0.094927L/s.m

Qd—为最高日用水量 L/s ∑q—为大用户集中流量L/s ∑L—管网总的有效长度 m

2.4.3 沿线流量计算

沿线流量的计算按下公式

qi-j＝q sLi-j Li-j—有效长度；m q s—比流量L/s.m 表2-2 沿线流量计算

管段编号 1-2 1-4 2-3 2-5 4-5 3-6 5-6 5-7 7-8 7-10 6-10 8-9 9-10 11-12 管段长度/m 837 1116 754 1120 873 955 1082 753 972 1111 865 1103 906 793 管段计算长度/m 比流量/L/s·m 沿线流量/L/s 837 558 377 1120 873 477 1082 753 972 1111 432 551 453 396 7

0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 79.45 52.97 35.79 106.32 82.87 45.28 102.71 71.48 92.27 105.46 41.01 52.30 43.00 37.59 8

《给水排水管道系统》课程设计

11-16 12-15 12-13 13-14 14-15 15-16 15-18 16-17 17-18 18-19 17-20 19-20 19-21 21-22 21-25 22-23 23-24 24-25 20-25 20-26 25-29 26-27 26-29 27-28 28-29 28-31 29-30 30-31 1457 1234 1153 1077 945 878 1410 847 846 961 1121 1014 1148 1487 1312 754 791 924 1235 1000 672 1317 1217 903 1252 1054 1200 1612 1457 1234 576 1077 945 878 705 847 846 480 1121 1014 574 743 1312 754 791 924 1235 1000 672 1317 1217 903 1252 527 1200 1612 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 138.31 117.14 54.68 102.24 89.71 83.35 66.92 80.40 80.31 45.56 106.41 96.26 54.49 70.53 124.54 71.57 75.09 87.71 117.23 94.93 63.79 125.02 115.53 85.72 118.85 50.03 113.91 153.02 8

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30-34 31-32 32-33 32-40 33-35 34-35 34-40 34-39 35-36 35-38 36-37 37-38 38-39 合计

934 1078 1260 957 1188 967 956 1000 1394 1284 879 1133 869 57960 934 1078 1260 957 1188 967 956 1000 1394 1284 879 1133 869 51104 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 0.094927 88.66 102.33 119.61 90.85 112.77 91.79 90.75 94.93 132.33 121.89 83.44 107.55 82.49 4851.15 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，

qi＝α∑q１

α: 折算系数取α＝０.５ ∑q ：相连的个管段沿线流量和

表2-3节点流量计算

节点 1 2 3 4 5 6 连接管段 1-2、1-4 2-1、2-3、2-5 3-2、3-6 4-1、4-5 5-2、5-4、5-6、5-7 6-3、6-5、6-10 节点流量/(L/s) 66.21 110.78 40.54 67.92 181.69 94.50 集中流量/(L/s) 节点总流量/(L/s) 66.21 110.78 40.54 67.92 181.69 94.50 9

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7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 7-5、7-8、7-10 8-7、8-9 9-8、9-10 134.61 72.29 47.65 18 94.26 60.59 134.61 72.29 47.65 94.74 87.95 122.71 78.46 95.98 239.36 199.26 133.56 96.40 98.16 192.66 124.78 71.05 73.33 81.40 196.64 167.74 105.37 127.30 206.04 177.80 152.69 216.99 116.19 183.07 10-6、10-7、10-9、10-27 94.74 11-12、11-16 12-11、12-13、12-15 13-12、13-14 14-13、14-15 15-12、15-14、15-16 16-11、16-15、16-17 17-16、17-18、17-20 18-15、18-17、18-19 19-18、19-20、19-21 87.95 104.71 78.46 95.98 145.10 199.26 133.56 96.40 98.16 20-17、20-19、20-25、20-26 192.66 21-19、21-22、21-25 22-21、22-23 23-22、23-24 24-23、24-25 124.78 71.05 73.33 81.40 25-20、25-21、25-24、25-29 196.64 26-20、26-27、26-29 27-10、27-26、27-28 28-27、28-29、28-31 167.74 105.37 127.30 29-25、29-26、29-28、29-30 206.04 30-29、30-31、30-34 31-28、31-30、31-32 32-31、32-33、32-40 33-32、33-35 177.80 152.69 156.40 116.19 34-30、34-35、34-39、34-40 183.07 10

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《给水排水管道系统》课程设计

35 36 37 38 39 40 总计 35-33、35-34、35-36、35-38 229.39 36-35、36-37 37-36、37-38 38-35、38-37、38-39 39-34、39-38 40-32、40-34 107.89 95.50 155.97 88.71 90.80 4851.15 172.85 229.39 107.89 95.50 155.97 88.71 90.80 5024 2.5 管网平差

2.5.1环状管网流量分配计算与管径确定

1.根据节点流量进行管段的流量分配，分配步骤：

① 按照管网主要方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。 ② 为可靠供水，从二级泵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的分配流量，并且满足节点流量平衡的条件。

③ 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，平时流量不大，只有在干管损坏时 才转输较大的流量，因此连接管中可以较少的分配流量。 2.管径的确定

各管段管径从界限流量表中查得。 3.流量初分配，管径初选择如下：

表2-4 流量初分配表

环 2-1 （一） 4-1 5-4 5-2 (二) 3-2 编号 4 837 1116 873 1120 4 754 11

管长 管径 流量初分配 -34.28 32.08 100 -95.52 -49.54 影响系数 300 300 400 400 300 21 21 21 2 21 12

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5-2 6-5 6-3 6-5 (三) 7-5 10-6 10-7 7-8 (四) 9-8 10-7 10-9 12-13 (五) 15-12 15-14 11-12 (六) 15-12 16-11 16-15 16-15 (七) 18-15 17-16 17-18 14-13 1120 1082 955 4 1082 753 865 1111 4 972 1103 1111 906 4 1153 1077 1234 945 4 793 1234 1457 878 4 878 1410 847 846 400 400 400 400 600 600 600 400 500 600 500 400 300 450 450 400 450 500 300 300 800 700 300 95.52 100.5 -90 -100.5 276.71 -285 315 96.32 168.61 -315 216.26 -78.34 36.02 -132 132 -69.05 132 -157 30.135 -30.135 473.225 -386.395 25 1 3 21 2 21 21 4 21 21 3 21 21 21 6 21 21 5 21 7 6 21 21 8 12

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17-18 4 846 961 1121 1014 4 1014 1148 1235 1312 5 1487 754 791 1312 924 4 1235 1000 1217 672 4 1217 1317 903 1252 4 1252 300 800 800 450 450 800 450 900 300 300 450 900 500 450 1000 1200 1400 1200 1600 1600 1400 1400 -25 544.625 -544.955 108.16 -108.16 534.625 -100 659.405 -36.1 35 108.33 -659.405 189.73 100 -945.775 891.115 945.775 -891.115 -2004.63 2003 975.7 -975.7 7 21 21 9 8 21 11 10 21 21 21 9 21 9 21 12 21 11 21 21 13 12 (八) 19-18 20-17 20-19 20-19 (九) 21-19 25-20 25-21 21-22 23-22 (十) 24-23 25-21 25-24 25-20 (十一) 26-20 26-29 29-25 26-29 (十二) 27-26 27-28 28-29 (十三） 28-29 13

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28-31 29-30 31-30 30-34 31-30 （十四） 31-32 32-40 40-34 32-40 32-33 （十五） 40-34 33-35 34-35 34-35 （十六） 34-39 35-38 39-38 35-36 （十七） 35-38 36-37 38-37 1054 1200 1612 5 934 1612 1078 957 956 5 957 1260 956 1188 967 4 967 1000 1284 869 4 1394 1284 879 1133 1200 1000 700 1200 700 1000 500 500 500 500 500 350 800 800 600 500 400 600 500 400 400 900 -715 247.31 -784.51 -247.31 500 131 40.2 -131 152.01 -40.2 35.82 -491.64 491.64 -150 139.68 -61.29 158.4 -139.68 50.51 -45 21 21 14 21 13 21 15 15 14 21 14 21 16 15 21 17 21 21 16 21 21 2.5.2环状网平差(最高日用水时)

以最高日用水量确定的管径为基础，将最高时用水量分配、管段流量进行管网平差，详细采用哈工大平差软件。

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平差结果见附表一：

2.5.3二级泵站

（1） 水压计算

管段起端的水压标高Hi和终端水压Hj与该管段的水头损失存在下列关系

Hi=Hj+hij

节点水压标高Hi，自由水压Hoi与该处地形标高Zi存在下列关系

Hoi=Hi-Zi

表2-5 节点水压计算

节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 地形标高（m） 78.3 76.5 75 77.5 76.6 75 76.4 75.3 74.5 75 64.8 66.2 67.4 66.9 66.4 65.5 65.5 67 67 15

水压标高（m） 124.3 125.52 128.18 125.62 127.66 130.34 129.11 129.56 130.64 132.33 104.15 103.04 101.4 103.27 105.43 106.98 108.58 108.37 109.85 自由水压（m） 46 49.02 53.18 48.12 51.06 55.34 52.71 54.26 56.14 57.33 39.35 36.84 34 36.37 39.03 41.48 43.08 41.37 42.85

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20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

（2）二级泵站

65.4 66.8 67.4 66.7 66.3 66.4 64.8 64 65 65.5 66.2 65.5 66.3 66.8 66.3 66.8 67.7 67.7 67.1 66.5 66.4 110.69 111.43 107.44 108.33 109.46 111.72 112.23 112.92 112.41 111.9 112.11 111.84 111.38 109.22 111.68 110.44 109.37 108.68 109.22 110.8 110.38 45.29 44.63 40.04 41.63 43.16 45.32 47.43 48.92 47.41 46.4 45.91 46.34 45.08 42.42 45.38 43.64 41.67 40.98 42.12 44.3 43.98 清水池地面标高64.0m，清水池最低水位2m，最低水位地面标高62.0m。设一个自来水厂，由于一区的地势较高，要求的服务水头也比较高；二区的地势较低，而且要求的服务水头也较低；两个泵站分区供水比较经济，二级泵站负责二区的供水，一区供水设加压泵站供水。

I区 一条输水管，选管径为1000mm，最高是流量为911 L/s，水泵水头损失为2m。1点为控制点，地面标高为78.3m，服务水头为46m.取最不利管段计算官网16 17

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水头损失为8.03m，安全服务水头为2m，加压泵站的地面标高为74.8m。

加压泵站最高日水泵扬程H1=2+46+8.03+2+3.5=61.53m

II区 一条输水管，管长为1317m，最高时每条管中流量2512L/s，选管径为1600mm，坡度为0.00216，总水头损失为5.69m，水泵水头损失为2m.13点为控制点，地面标高为67.4m，服务水头为34m.，取最不利管段计算管网水头损失为11.61m. 安全高度为2 m。

二级泵站最高日水泵扬程H2=5.69+2+34+11.61+2+5.4=60.7m

2.6 消防校核

消防校核：

该市同一时间火灾次数为三次，一次灭火用水量为100L/s，从安全和经济角度考虑，失火点设在1节点和13节点，消防时管网各节点的流量除1、16节点各附加150L/S的消防流量外，其余各节点的流量按路线以管线分配，平差结果见附表平差（二）。

最高时消防所需加压泵站水泵扬程:

H3＝2+10+34.91+2+3.5 ＝52.41m＜H1 满足要求

最高时消防所需二级泵站水泵扬程:

H4＝5.69+2+10+27.31+2+5.4 ＝52.4m＜H2 满足要求

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第三章 污水管网设计与计算

城市污水管网的主要功能是收集和输送城市区域中的生活污水和生产废水. 污水管网设计的主要任务是:

1) 污水管网总设计流量及各管段设计流量计算; 2) 污水管网各管段直径,埋深,衔接设计与水力计算; 3) 污水提升泵站设置与设计; 4) 污水管网施工图绘制等。

3.1 污水设计流量计算

城市污水主要来源于城市用水,因此,污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系,该比例称为排放系数。由于水在使用过程中的蒸发,形成工业产品,分流到其他水体或以其他排水方式等原因,部分生活污水或工业废水不再被收集到排水管道,在一般情况下,生活污水和工业废水的污水量大约为用水量的60%～80%,在天热干旱季节有时可抵达50%。

我国《室外排水设计规范》规定,居民生活污水定额和综合生活污水(即包括居民生活污水和公共建筑排放的污水)定额应根据当地采用的用水定额,结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定,可按当地用水定额的80%～90%计算,即排放系数为0.8～0.9;工业企业内生活污水量,淋浴污水量的确定,应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调;工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定,并与国家现行的工业用水量有关规定协调。 在计算设计污水量时还应明确,污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计的。生活污水总变化系数取值如下：

表3-1 生活污水量总变化系数 Kz

平均日污水流量(L/s) 总变化系数 Kz 5 15 40 70 1.7 100 200 500 ≥1000 1.6 1.5 1.4 1.3 2.3 2.0 1.8 表2.1.1

注: ①当污水平均日流量为中间数值时,总变化系数用内插法求得; ②表(1)中所列总变化系数Kz取值范围为1.3～2.3,可按下式计算:

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2.3 Qd≤5

Kz= 2.7/Qd0.11 5

式中 Qd -- 平均日污水流量,L/s。 排水系统的确定：

合流制由于污水未经处理就排放，受纳水体遭到严重污染，但合流制排水系统工程投资较低。分流制将雨水和污水分别在两套或两套以上管道系统内排放，该系统使污水收集和处理，使水的重复利用率提高，但工程投资较大。

海口拥有总人口1117万人，位于一分区，为特大城市。排水设施较完备且该城市雨量丰富，污水和雨水的流量相对较大，因此采用分流制排水系统。

污水管道的设计流量包括生活污水设计流量和工业废水设计流量两大部分。选择计算的一条污水管路所在一区，没有工厂、火车站。查居民生活污水量定额，通常生活污水量为同周期给水量的80%-90%，给水量采用320L/(人.d)，假定该区给水排水系统完善，则综合生活用水定额为320×90.0%=288L/(人.d)。

320×90.0%=288L/(人.d)。 则生活污水比流量为：

qs=288×320/86400=1L/（s.ha）

则生活污水Q=

288?205760=686L/s，总变化系数KZ=1.4

24?3600故综合生活污水设计流量为：Q1=686×1.4=960L/s

3.2 污水管道水力计算

由于管线太长，环路太多，为便于计算，选取其中的一个完整的设计管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10进行计算。

3.2.1设计要求

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污水管道应按非满流设计，不同管段有最大设计充满度要求。

最小设计流速是保证管道内不产生淤积的流速。在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s。最大设计流速是保证管道不被冲刷破坏的流速。该值与管道材料有关，金属管道的最大设计流速为10 m /s，非金属管道的最大设计流速为5 m/s。 规范规定最小管径对应的最小设计坡度：管径200mm的最小设计坡度为0.004；管径300mm的最小设计坡度为0.003。

污水管道的埋设深度是指管道的内壁底部离开地面的垂直距离，亦称管道埋深。 街坊污水支管起点最小埋深至少为0.6-0.7 m，干燥土壤中最大埋深不超过7-8 m；再多水、流砂、石灰岩地层中不超过5m。

管道衔接时要遵守两个原则：其一，避免上游管道形成回水，造成淤积；其二，在平坦地区应尽可能提高下游管道的标高，以减少埋深。管道的常用衔接方法有两种：一为水面平接（管径相同时采用）；二为管顶平接（管径不同时采用）。

3.2.2 污水管道水力计算

1.在平面图上布置污水管道，见总平面布置图上污水管道图。 2.污水管道水力计算见如下：

表3-2 污水管道水力计算

管段编号 1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 街坊面积/ha 2 26.600 0.000 30.703 30.058 18.897 转输面积/ha 3 48.727 96.260 125.122 0 0 总变化系数Kz 8 1.678 比流量qs[L/(s*ha)] 4 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 生活污水设计流量/(L/s) 9 126.399 本段流量q1/(L/s) 5 26.600 0.000 30.703 30.058 18.897 集中流量q3/(L/s) 10 0.000 转输流量q2/(L/s) 6 48.727 171.587 296.709 327.412 357.470 设计流量Q/(L/s) 11 126.399 合计平均流量/(L/s) 7 75.327 20

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171.587 327.412 357.470 376.367

1.533 1.428 1.414 1.406 263.043 467.544 505.463 529.172 0.000 0.000 0.000 0.000 263.043 467.544 505.463 529.172 表3-3 污水干管水力计算表

管段编号 1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6

标高/m 管段编号 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6

地面 上端 10 下端 11 水面 上端 12 下端 13 管内底 上端 14 75.300 74.159 73.153 71.911 70.940 下端 15 74.259 73.353 72.011 70.940 70.109 上端 16 1.300 2.341 3.297 3.939 4.960 下端 17 2.241 3.097 3.839 4.960 5.811 埋设深度/m 管段长度L/m 2 设计流量管道直径设计坡度I/（‰） 5 1.00 1.05 1.10 1.25 1.30 设计流速v/(m/s) 6 0.68 0.82 0.99 1.05 1.08 设计充满度 降落量h/D 7 h/m 8 IL/m 9 1.041 0.806 1.142 0.971 0.831 Q/(L/s) D/mm 3 4 600 700 900 1000 1000 1041.030 126.399 767.966 263.043 1037.867 467.544 776.687 505.463 639.344 529.172 0.61 0.366 0.77 0.539 0.70 0.630 0.57 0.570 0.59 0.590 76.60 76.50 75.666 74.625 76.50 76.45 74.698 73.892 76.45 75.85 73.783 72.641 75.85 75.90 72.481 71.510 75.90 75.92 71.530 70.699 21

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第四章 雨水管网设计与计算

4.1 雨水设计流量计算

4.1.1平均径流系数Ψav

降落在地面上的雨水在沿地面流行的过程中，一部分雨水被地面上的植物，洼地，土壤或地面缝隙截留，剩余的雨水在地面上沿地面坡度流动，称为地面径流。不同地面的径流系数如下：

表4-1 不同地面的径流系数

地面种类 径流系数Ψ 屋面 0.9 混凝土路面 0.9 草地 0.15

如果汇水面积由径流系数不同的地面组合而成，则整个汇水面积上的平均径流系数Ψav值可按各类地面的面积用加权平均法计算：

式中:

?av?∑?iFiF

Fi --为汇水面积上各类地面的面积； --为相应于各类地面的径流系数；

?i F-- 为总汇水面积。

已知F=171.396,则计算得Ψav=0.675

4.1.2单位面积的径流

查附录得海口市暴雨强度公式为q=2338(1+0.4㏒10P)/(t+9)0.65

该设计区域街区面积较大且海口市降雨较集中，采用地面集水时间t1=15min，汇水面积设计重现期P=1a,采用暗管排水故m=2.0，将确定设计参数代入暴雨强度公式得 单位面积径流量q0 =2338×0.675/(24+2∑t2) 0.65

4.2 雨水管道水力计算

海口市相对雨量充沛，故采用管网回收直接排入河流的方式，其一是经济适用，降低施工成本；其二充分考虑各因素，且雨水量大全部进污水厂不太现实。

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由于管线太长，环路太多，为便于计算，选取其中的一个完整的设计管段1-2-3-4-5进行计算，结果如下表：

表4-2汇水面积计算

管段编号 1-2 2-3 4-3 3-5

表4-3 雨水干管水力计算 管内雨水流行时间/min 管段长度/m 管段编号 1 2 860.211--2 6 1118.82--3 20 899.614--3 6 630.443--5 流速v/(m/s) 7 管道输水能力Q′14.273 0.000 171.396 坡降IL/m 16.477 3.753 114.040 10.710 94.500 8.476 5.767 141.309 37.247 0.000 8.476 3 汇水面积F/ha ∑t2=∑L/v 4 t2=L/v 5 6 7 8 2500.200.077 7452.268 000 13353.701 2700.000 1500.134.510 1919.861 000 19546.000 3000.000 单位面积径流量q0/[L/(s.ha)] 设计流量Q/(L/s） 管径D/mm 水力坡度I（‰） 9 1.600 2.000 1.400 1.900 本段汇水面积编号 1,8 2,6,9 3 4,5,7 本段汇水面积/hm2 37.247 57.253 14.273 62.623 转输汇水面积/hm2 0.000 37.247 0.000 108.773 汇水总面积/ha 37.247 94.500 14.273 171.396 设计地面标高/m 设计管内底标高/m 埋深/m 起点 终点 起点 终点 起点 终点 23

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/(L/s） 10 2.200 2.600 1.400 2.800 11 10000.000 14000.000 2000.000 20000.000 1.198 76.700 76.300

71.086 1.259 77.400 76.700 72.586 2.238 76.800 76.700 73.624 1.376 78.500 76.800 75.200 12 13 14 15 16 17 18 2.9773.824 3.300 6 5.3171.386 3.176 4 5.3771.327 4.814 3 6.4169.888 5.614 2 24

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第五章 设计总结

课程设计是学生学习完书本的理论知识以后的一个实践环节，它是教学中的一个重要的环节，它是学生走向工作岗位前的一次大演练。使学生能够把自己所学的知识学会运用，使之更加系统、全面。通过设计实习能发现自己的不足和欠缺并加以弥补，找出自己的优势点和强项，以便更好的联系实际运用。

其一，它考察了我对设计任务的理解，及设计过程的条理性，对各个设计环节的掌握情况。

其二，通过设计可以培养学生的创新能力，并且还可以使我自己发现问题，在老师的帮助下解决为能力的进一步提高做了铺垫，更增加了我的实战经验。

其三，学会对多种方案分析比较，并根据实际情况选择一种最优的方案，也对这几种可行性方法有了更进一步的深入了解及其使用条件的掌握。也使自己开阔了思路和视野。

其四，通过设计实习，锻炼了我的CAD作图能力，为以后工作打下了一个良好的基础

通过设计，将以前所学的基础知识和专业知识做了一次全面的汇合，对自己专业知识有了一个全面的认识。巩固了学习中的薄弱之处，同时锻炼了自己查找资料的能力。而且设计中，我深深体会到理论和实际问题联系不密切，这需要自己在以后的工作，学习中不断改进。

这次实习对于我来说意义重大，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！于细微之处间端倪，设计细节不容含糊推搡，实事求是对于设计来说至关重要，按规范和图集要求进行。知识的欠缺使我有了加倍努力的信心，我会以辛勤的付出来收获浩瀚知识的琼浆！

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《给水排水管道系统》课程设计

附表一：

====================================================================== 迭代次数=15

====================================================================== 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)

---------------------------------------------------------------------- 1 837 300 .50 -35.09 1.46 -1.22 .0347 2 1116 300 .44 31.27 1.18 1.32 .0422 3 873 400 .79 99.19 2.33 2.04 .0205 4 1120 400 .71 -88.92 1.91 -2.14 .0240 sqtotal= .052 dq= .00

====================================================================== 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)

----------------------------------------------------------------------

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《给水排水管道系统》课程设计

1 754 300 .81 -56.96 3.52 -2.66 .0467 2 1120 400 .71 88.92 1.91 2.14 .0240 3 1082 400 .81 102.34 2.47 2.68 .0261 4 955 400 .78 -97.42 2.26 -2.16 .0221 sqtotal= .052 dq= .00

====================================================================== 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 1082 400 .81 -102.34 2.47 -2.68 .0261 2 753 600 .95 267.45 1.93 1.45 .0054 3 865 600 1.04 -294.26 2.30 -1.99 .0068 4 1111 600 1.28 361.48 2.89 3.22 .0089 sqtotal= .052 dq= .00

====================================================================== 环号= 4 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)

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《给水排水管道系统》课程设计

---------------------------------------------------------------------- 1 972 400 .32 40.58 .46 .45 .0111 2 1103 500 .57 112.87 .98 1.08 .0095 3 1111 600 1.28 -361.48 2.89 -3.22 .0089 4 906 500 .82 160.52 1.86 1.69 .0105 sqtotal= .052 dq= .00

====================================================================== 环号= 5 闭合差= .008

---------------------------------------------------------------------- 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 1153 400 .60 -75.62 1.42 -1.64 .0216 2 1077 300 .55 38.74 1.74 1.87 .0484 3 1234 450 .77 -123.17 1.93 -2.39 .0194 4 945 450 .85 134.72 2.28 2.16 .0160 sqtotal= .052 dq= .07

====================================================================== 环号= 6 闭合差= .032

---------------------------------------------------------------------- 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)

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《给水排水管道系统》课程设计

---------------------------------------------------------------------- 1 793 400 .60 -75.16 1.40 -1.11 .0148 2 1234 450 .77 123.17 1.93 2.39 .0194 3 1457 500 .83 -163.11 1.92 -2.80 .0171 4 878 300 .55 39.11 1.77 1.55 .0398 sqtotal= .052 dq= .30

====================================================================== 环号= 7 闭合差= .049

---------------------------------------------------------------------- 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)

---------------------------------------------------------------------- 1 878 300 .55 -39.11 1.77 -1.55 .0398 2 1410 800 .91 458.15 1.24 1.74 .0038 3 847 700 1.04 -401.47 1.89 -1.60 .0040 4 846 300 .55 38.58 1.73 1.46 .0379 sqtotal= .052 dq= .47

====================================================================== 环号= 8 闭合差= .046

---------------------------------------------------------------------- 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

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《给水排水管道系统》课程设计

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

---------------------------------------------------------------------- 1 846 300 .55 -38.58 1.73 -1.46 .0379 2 961 800 1.03 515.97 1.54 1.48 .0029 3 1121 800 1.14 -573.61 1.88 -2.11 .0037 4 1014 450 .81 128.91 2.10 2.13 .0165 sqtotal= .052 dq= .44

====================================================================== 环号= 9 闭合差= .028

---------------------------------------------------------------------- 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 1014 450 .81 -128.91 2.10 -2.13 .0165 2 1148 800 .97 485.22 1.38 1.58 .0033 3 1235 450 .47 -74.97 .78 -.97 .0129 4 1312 900 .96 613.79 1.18 1.55 .0025 sqtotal= .052 dq= .27

====================================================================== 环号= 10 闭合差= .003

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