【正文】 計(jì)算設(shè)計(jì)流量 根據(jù)設(shè)計(jì)管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進(jìn)入的點(diǎn)（一般定為街區(qū)兩端）、集中流量及旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段的起訖點(diǎn)的檢查井并編上號碼。 T 每班工作時(shí)間（ h） 。 水力計(jì)算 在確定設(shè)計(jì)流量后，便可以從上游管段開始依次進(jìn)行主干管各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算。首先擬采用最小管徑 500 ㎜，即查《排水工程》附錄 22 附圖 7。然后可根據(jù)設(shè)計(jì)流速隨著設(shè)計(jì)流量的增大而逐段增大或保持不變的規(guī)律設(shè)計(jì)流速。 Ⅰ區(qū) 中對主干管埋深起決定作用的控制點(diǎn)是 1點(diǎn)，Ⅱ區(qū) 對主干管起決定作用的控制點(diǎn)則是 11 點(diǎn)。 根據(jù)管段在檢查井處采用的銜接方法，可確定下游管段的管內(nèi)底標(biāo)高。 （ 3） 水力計(jì)算自上游依次向下游管段進(jìn)行。在火車道的 上側(cè)可以布設(shè)一 條雨水主干管， 使 1區(qū)的 雨水 匯入該雨水排水 管道 中，同時(shí)由地勢可知宜 采用截流式布置 形式 ，截流從街坊集流而來的雨水。 確定平均徑流系數(shù)。地形較平坦 時(shí) ，可按就近排入雨水管道的原則劃分匯水面積；地形坡度較大時(shí)，應(yīng)按地面雨水徑流的水流方向劃分匯水面積。 只要求得各管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間v60Lt2 ??，就可以求出相應(yīng)于該管段的 q0 值。并從管段上游往下游按順序進(jìn)行檢查井的編號 ， 詳見 吉林地區(qū) A縣排水管網(wǎng)平面布置圖。 劃分設(shè)計(jì)管段。 具體見吉林省撫松縣 排水管網(wǎng)平面圖。 進(jìn)行管道水力計(jì)算應(yīng)注意的問題： （ 1） 必須細(xì)致研究管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。如管段 1～ 2 中 1的水面標(biāo)高為 += m，列入表中第 12項(xiàng)。如 Ⅰ區(qū) 中管段 1～ 2 的水深為：mDhDh ????? ，列入表中第 8項(xiàng)。 確定其他管段的管 徑 D、設(shè)計(jì)流速 v、設(shè)計(jì)坡度 I、設(shè)計(jì)充滿度 h/D 和管道坡度 I。例如，管段 1～ 2 的 ???地面坡度。 其余管段的設(shè)計(jì)流量計(jì)算方法相同。 D1 一般車間的淋浴污水定額，以 40（ L/( )）計(jì) 。 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級管道工程課程設(shè)計(jì) 23 街區(qū)編號并計(jì)算其面積 將各街區(qū)編上號碼，并按各街區(qū)的平面范圍計(jì)算它們的面積，列入表 61街區(qū)面積統(tǒng)計(jì)表 中。當(dāng)?shù)匦纹露群艽髸r(shí)，主干管與等高線垂直，干管與等高線平行。管道定線一般按主干管、干管、支管順序依次進(jìn)行。它是根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的設(shè)計(jì)規(guī)模決定的。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資用以及維護(hù)管理費(fèi)用。 分流制的優(yōu)缺點(diǎn) 分流制的缺點(diǎn)是初降雨水未加處理， 對 城市 水體 造成一定的 的污 染，有的還相當(dāng)嚴(yán)重，優(yōu)點(diǎn)是方式比較靈活，比較容易適應(yīng)社會發(fā)展的需要，且 能符合吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級管道工程課程設(shè)計(jì) 19 城市衛(wèi)生的要求。 d、 城市土壤種類：亞粘土。 河水最大流速： m/s。/d 重復(fù)利用率 15%。兩個(gè)區(qū)居民生活水平均較高。 設(shè)計(jì)計(jì)算書一份。 e、結(jié)合城鎮(zhèn)具體情況，提出技術(shù)可靠經(jīng)濟(jì)合理的工程建設(shè)方案。 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級管道工程課程設(shè)計(jì) 14 環(huán)狀網(wǎng)的平差采用哈代 羅斯法，并忽略了公共管段傳來的臨環(huán)的校正流 量對本環(huán)校正流量的影響，可以簡化計(jì)算。分配時(shí)，必須保證每一節(jié)點(diǎn)的水流連續(xù)性，也就是流向任一節(jié)點(diǎn)的流量必須吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級管道工程課程設(shè)計(jì) 13 等于流離任一節(jié)點(diǎn)的流量，以滿足節(jié)點(diǎn)流量平衡條件。 由沿線流量定義可以得到： q1=L qs 其中 ： L—— 管段計(jì)算長度； qs—— 管段 比流量； 計(jì)算得到的沿線流量見附表 31 沿線流量計(jì)算表。 管網(wǎng)定線取決于城市的平面布置，供水區(qū)的地形，街區(qū)和用戶的分布，特別是大用戶的位置，河流，鐵路，橋梁的位置等，管網(wǎng)定 線一般遵循以下原則： ⒈沿道路規(guī)劃定線，走直線； ⒉靠近大用戶，指向大用戶； ⒊盡量平行敷設(shè)，沿供水方向平行布設(shè)干管，兩條相鄰干管間距一般為 500～800m； ⒋平行干管之間布設(shè)聯(lián)絡(luò)管，聯(lián)絡(luò)管平時(shí)不通水，只有事故時(shí)才采用，起到事故時(shí)輸水的作用，一般間距為 800～ 1000m； 考慮了上述要求，城市管網(wǎng)將是樹枝管和若干環(huán)組成的環(huán)狀管網(wǎng)，管線大致均勻的分布于整個(gè)城市的給水區(qū)。它多用于大型城市，大型企業(yè)，斷水影響大的城區(qū)等。 ⑹火車站用水量 根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知 Q6=600 m３ ／ d ⑺未預(yù)見用水量的計(jì)算 按最高日用水量的 25%算。 7未預(yù)計(jì)水量及管網(wǎng)漏失量 Q7。城市給水工程規(guī)劃期限應(yīng)與城市總體規(guī)劃期限一致。 地面水源資料 河流流量：最大流量 m3/s,最小流量 m3/s。生產(chǎn)用水量為 1800m179。 設(shè)計(jì)原始資料： 該城城位于 白山市 ,遠(yuǎn)期人口數(shù) 17 萬 , 全市分兩個(gè)區(qū)。 設(shè)計(jì)要求獨(dú)立完成，對設(shè)計(jì)內(nèi)容做到全面掌握。 計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量。城鎮(zhèn)的事故水量為設(shè)計(jì)水量的 70%，工業(yè)企業(yè)的事故水量按有關(guān)工藝要求確定。 F城區(qū) 管網(wǎng)定線情況見給水管網(wǎng)總平面圖。干管間距可根據(jù)街區(qū)情況，采用 500～ 800m。干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到大用戶的水流方向一致，順?biāo)鞣较?，以最短的距離布置數(shù)條干管，干管從用水量較大的街區(qū)通過?？紤]以上要求，對該市進(jìn)行管網(wǎng)定線，為供水安全，采用環(huán)狀網(wǎng)。輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生保障時(shí)仍能通過事故用水 量計(jì)算確定。 給水管網(wǎng)定線。圖紙說明細(xì)致準(zhǔn)確，并書寫工整，圖面規(guī)范、美觀。 所有設(shè)計(jì)內(nèi)容按時(shí)完成。熱車間占 40%。 氣象資料 氣溫 城市年最高氣溫 30 ℃；年最低氣溫 30 ℃；年平均氣溫 10 ℃； 年平均降雨量： 600 mm； 常年主導(dǎo)風(fēng)向 : 西南風(fēng) ； 冰凍線凍土厚度： m； 城市土壤種類： 亞 粘土 ； 地下水位深 度 m。 按《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》規(guī)定： 城 市給水工程規(guī)劃的主要內(nèi)容應(yīng)包括：預(yù)測城市用水量，并進(jìn)行水資源與城市用水量之間的供需平衡分析；選擇城市給予水水源并提出相應(yīng)的給水系統(tǒng)布局 框架；確定給水樞紐工程的位置和用地；提出水資源保護(hù)以及開源節(jié)流的要求 和措施。 6市政用水量 Q6。 由任務(wù)書上可知 F 組 較合理且分布均勻有利全天供水 表 21 時(shí)間 用水百分率 時(shí)間 用水百分率 01 1213 12 1314 23 1415 34 1516 45 1617 56 1718 67 1819 78 1920 89 2021 910 2122 1011 2223 1112 2324 ⑴居民最高日生活用水量 Q1 ： Q1=qNf 其中： Q1― — 城市最高綜合生活用水， m３ ／ d； q――最高日生活用水量定額，Ｌ／（ ）； 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級管道工程課程設(shè)計(jì) 7 Ｎ――城市設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃用水人口數(shù)； f――城市自來水 普及率，采用 f=100% 所以： Ⅰ區(qū)： Q1 ＝ 370 8 104 100%/1000＝ 104 m3/d Ⅱ區(qū)： Q1=240 9 104 100%/1000= 104 m3/d ⑵工業(yè)企業(yè)的生活用水量 Q2=∑ n Ni qi/1000 其中： Q2― — 工業(yè)企業(yè)職工生活用水， m3/d； n――每日班制 Ni――工業(yè)企業(yè)每班職工人口數(shù)； qi――職工生活用水量定額，Ｌ／（ ）； 一般車間取 25Ｌ／（ ），高溫車間取 35Ｌ／（ ） 所以： 職工生活用水量： Ⅰ區(qū) ： Q2=（ 1200 60% 35+1200 25 40%+1200 70%25+1200 30% 35） /1000= m3/d Ⅱ區(qū) : Q2=(1800 70% 35+1800 30% 25) /1000= m3/d ⑶職工淋浴用水量 Q3=∑ n Ni qi/1000 其中： Q3― — 工業(yè)企業(yè)職工淋浴用水， m3/d； n――每日班制 Ni――工業(yè)企業(yè)每班職工人口 數(shù)； qi――職工淋浴用水量定額，Ｌ／（ ）； 一般車間取 40Ｌ／（ ），高溫車間取 60Ｌ／（ ） 所以： 職工淋浴用水量： Ⅰ區(qū) : Q3=（ 1200 40% 60+1200 40 60% 30%+1200 70%40 50%+1200 30% 60） /1000= m3/d Ⅱ區(qū) ： Q3=（ 1800 70% 40 30%+1800 30% 60 ）/1000=⑷工業(yè)生產(chǎn)用水量 Q4=q B（ 1n） 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級管道工程課程設(shè)計(jì) 8 其中： Q4― — 工業(yè)生產(chǎn)用水量， m３ ／ d； n――工業(yè)用水重復(fù)利用率 B――城市工業(yè)總產(chǎn)值 ， 萬元； q――城市萬元產(chǎn)值用水量， m３ ／萬元 由原始設(shè)計(jì)資料可知，該地區(qū)有 甲，乙，丙 三 座工廠，生產(chǎn)用水分別為3000 m３ ／ d， 1800 m３ ／ d， 2400 m３ ／ d重復(fù)利用率分別為 10%， 15%， 20%則工業(yè)生產(chǎn)用水分別為： 甲 廠： Q4=3000（ 110%） =2700 m３ ／ d 乙 廠： Q4=1800（ 115%） =1530 m３ ／ d 丁 廠： Q4=2400（ 120%） =1920 m３ ／ d ⑸澆灑道路及綠地用水量 根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知 Q5=500 m３ ／ d 分兩次澆灑，可取時(shí)間段 910， 1415，相應(yīng)每段的澆灑量為 250 m3。 環(huán)狀網(wǎng)中，管線連接成環(huán)狀，每個(gè)管段至少有一個(gè)供水方向，供水可靠性好，但管網(wǎng)造價(jià)比較高。由于給水管線一般敷設(shè)在街道下，就近接入兩側(cè)的用戶，所以，管網(wǎng)的形狀應(yīng)隨城市的總平面圖而定。 由平面布置圖得到： ∑ l=36640m，所以該環(huán)狀網(wǎng)的比流量 為： qs=()/ 36640= L/ 沿線流量的計(jì)算 沿線流量是指供給該管段兩側(cè)的用戶所需的流量，是比流量與管段長度的乘積。所以環(huán)狀網(wǎng)流量分配時(shí)，由于到任一節(jié)點(diǎn)的水流情況較為復(fù)雜，不能像樹枝網(wǎng)一樣，對任一管段得到唯一的流量值。 水頭損失結(jié)果見附表 32 管道參數(shù)表： 管網(wǎng)平差 管網(wǎng)水力計(jì)算的目的在于求出各水源點(diǎn)的供水量，各管段的流量，管網(wǎng)平差的目的在于使各環(huán)狀網(wǎng)能夠均勻供水，保證供水的安全可靠，同時(shí)使管網(wǎng)的造價(jià)降到最低。 d、根據(jù)城鎮(zhèn)建 設(shè)規(guī)劃，確定 合適的 排水系統(tǒng)。 確定 排水管網(wǎng)的最優(yōu) 方案。 設(shè)計(jì)資料 原始資料 該城城位于 白山市 ,遠(yuǎn)期人口數(shù) 17 萬 , 全市分兩個(gè)區(qū)。生產(chǎn)用水量為 1800m179。 地面水源資料 河流流量：最大流量 m3/s,最小流量 m3/s。 c、 風(fēng)向：常年主導(dǎo)風(fēng)向西南風(fēng)。一般來說，對于新建城市多采用不完全分流制，待城市進(jìn)一步發(fā)展再修建雨水排水系統(tǒng)形成完全分流制排水系統(tǒng)。 方案確定原則 合理選擇排水體制的重要性 ： 合理地選擇排水系統(tǒng)的體制，是城市排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要問題。凡是采用完善衛(wèi)生設(shè)備的建筑區(qū)都應(yīng)設(shè)置污水管道。正確的定線是合理的、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的先決條件，是污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。宜使干管與等高線垂直，主干管與等高線平行敷設(shè)。整個(gè)管道系統(tǒng)呈截流式形式布置，如吉林地 區(qū) G城市排水管網(wǎng)平面布置圖中所示。 C2 熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)（ cap） 。總設(shè)計(jì)流量 Q= L/s。 計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度（距離地面高差地面坡度 ?），作為確定管道坡度時(shí)參考。將所確定的管徑 D、坡度 I、流速 v、充滿度 h/D 分別列入 污水主干管水力計(jì)算表 的第 7項(xiàng)。 （ 2） 根據(jù)管徑和充滿度求管段的水深。 管段上下端水面標(biāo)高等于相應(yīng)點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高加水深。即管段 2～ 3的 3點(diǎn)與管段 3～ 4的 3點(diǎn)的管頂標(biāo)高相 同，所 以管段 3～ 4 的 3 點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高為 =，求出 3 點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高后按照前面的方法即可求出 4點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高， 4點(diǎn)的水面標(biāo)高及埋設(shè)深度。由圖中等高線變化可以知道，應(yīng) 采用截流式分流制雨水排水系統(tǒng)。 雨水管網(wǎng)水力計(jì)算 雨水管網(wǎng)水力計(jì)算步驟： 劃分排水流域和管道定線。 劃分管段 根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎處，管徑或坡 度改變處，有支管接入或兩條以水管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井 ， 把兩個(gè)檢查井之間流量沒有變化且預(yù)計(jì)管徑和