【文章內(nèi)容簡介】 河南城建學院 12 管網(wǎng)平差 環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計算與管徑確定 ，分配步驟： ① 按照管網(wǎng)主要方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個管網(wǎng)的控制點。 ② 為可靠供水，從二級泵站到控制點之間選定幾條主要的平行干管線，這些平行干管中盡可能均勻的分配流量，并且滿足節(jié)點流量平衡的條件。 ③ 與干管線垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時起一些輸水作用，有時只是就近供水到用戶，平時流量不大，只有在干管損壞時 才轉輸較大的流量，因此連接管中可以較少的分配流量。 管徑與設計流量的關系： q＝ Ａ v＝ π Ｄ 2v／４ Ｄvq4π? 公式中 D— 管段管徑， m； q— 管段計算流量， s/m3 ； Ａ — 管段過水斷面面積， m２ v— 設計流速， m/s； 設計中按經(jīng)濟流速來確定管徑 表 215 平均經(jīng)濟流速與管徑的確定 管徑／ mm 平均經(jīng)濟流速／（ m/s） Ｄ＝ 100～ 400 D≥ 400 ～ ～ 流量分 配，管徑選擇如下： 最大時流量初步分配 二 區(qū)最大時設計流量 1389L/s，流量初步分配如下表： 表 216 二 區(qū)最大時流量分配表 河南城建學院 13 管段編號 管段長 (m) 分配流量 (L/s) 管徑（ mm） 12 900 900 23 600 800 34 1180 700 45 900 500 56 800 200 67 680 300 78 800 450 89 900 500 910 1180 600 1011 600 700 1112 900 700 112 680 800 211 680 300 310 680 300 49 680 300 58 680 300 一 區(qū)最大時設計流量 4722L/s，流量初步分配如下表 表 217 一 區(qū)最大時流量分配表 管段編號 管段長 /m 分配流量 L/s 管徑（ mm） 12 450 1200 23 1100 1200 34 1200 1200 45 820 1000 56 600 1000 67 1200 700 78 680 500 89 1200 250 69 680 300 910 1120 700 1011 580 800 411 780 300 1112 1200 1000 312 780 300 1213 1100 1200 1314 500 1200 213 780 300 1415 1060 1200 1516 600 1200 116 900 1200 河南城建學院 14 環(huán)狀網(wǎng)平差 (最高日最高時用水量 ) 以最高日最高時用水量確定的管徑為基礎，將最高時用水量 分配、管段流量進行管網(wǎng)平差，詳細采用哈工大平差軟件。 平差結果如 附表（一）所示 水壓計算 管段起端的水壓標高 iH 和終端水壓 jH 與該管段的水頭損失存在下列關系iH = jH +ijh 節(jié)點水壓標高 iH ，自由水壓 oiH 與該處地形標高 iZ 存在下列關系 oiH = iH iZ 水壓計算結果如下： 表 218 二 區(qū)水壓計算表 節(jié)點 水壓標高（ m） 地形標高（ m） 自由水壓（ m） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 表 219 一 區(qū)水壓計算表 節(jié)點 水壓標高 （ m） 地形標高 （ m） 自由水壓 （ m） 1 2 3 河南城建學院 15 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 二級泵站 二 區(qū)二級泵站的計算： 二 區(qū)清水池地面標高為 m，清水池最低水位為 2m，最低水位地面標高為 。 從水廠向管網(wǎng)單條輸水管長為 1574m，最高時管中流量為 ，依此每條吸水管的管徑選 為 900mm，查得吸水管最高時 i 為 ，所以兩條吸水管水頭損失為 1574 2=。 6 點為控制點，其地面標高為 m ，控制點需要的服務水頭為四層樓即 20m。所以 mh ????? 。水泵安全揚程為 ，安全水頭為 2m。取 最不利管 11211109876，管網(wǎng)水頭損失 h? =++++++=。 最大時水泵揚程： mhh ????????? 一 區(qū)二級泵站的計算： 一 區(qū)清水池地面標高為 m，清水池最低水位 2m，最低水位地面標高。 從水廠向管網(wǎng)單條輸水管長為 1858m最高時管中流量為 2361 L/s，依此每條吸水管的管徑選為 1200mm，查得吸水管最高時 i 為 ，所以兩條吸水管水頭損失為 1858 2=。 8 點為控制點，其地面標高為 ， 河南城建學院 16 控制點需要的服務水頭為四層樓即 32m。 所以 mh ????? 。水泵安全揚程為 ，安全水頭為 2m。取最不利管段 11615141312111098,管網(wǎng)水頭損失 h? =++++++++=。 最大時水泵揚 程 : ????????? hh 河南城建學院 17 消防校核 二 區(qū)消防校核 ： 該市同一時間火災次數(shù)為二次，一次滅火用水量為 40L/S，從安全和經(jīng)濟角度考慮，失火點設在 6節(jié)點和 9節(jié)點處，消防時管網(wǎng)各節(jié)點的流量除 6和 9節(jié)點各附加 40L/S的消防流量外，其余各節(jié)點的流量按路線以管線分配。消防時管網(wǎng)平差計算結果見 附表（二）所示。由后圖可知管網(wǎng)各節(jié)點處的實際自由水壓均大于10m 2HO（ 98 akP ） 符合低壓消防制要求。 ????????? h 消防時所需二級泵站總揚程為 ????? h≤ 滿足要求。 一 區(qū)消防校核： 該市同一時間火災次數(shù)為二次，一次滅火用水量為 70L/S，從安全和經(jīng)濟角度考慮，失火點設在 8節(jié)點和 2節(jié)點處，消防時管網(wǎng)各節(jié)點的流量除 8 節(jié)點各附加 70L/S的消防流量外，其余各節(jié)點的流量按路線以管線分配。消防時管網(wǎng)平差計算結果見 附表（二）所示由后圖可知管網(wǎng)各節(jié)點處的實際自由水壓均大于10m 2HO（ 98 akP ） 符合低壓消防制要求。 ??????????? h 消防時所需二級泵站總揚程為 ? ??????? 河南城建學院 18 第三章 污水管網(wǎng)設計與計算 城市污水管網(wǎng)主要功能是收集和輸送城市區(qū)域中的生活污水和生產(chǎn)廢水 . 污水管網(wǎng)設計的主要任務是 : 1) 污水管網(wǎng)總設計流量及各管段 設計流量計算 。 2) 污水管網(wǎng)各管段直徑 ,埋深 ,銜接設計與水力計算 。 3) 污水管網(wǎng)施工圖繪制等 。 排水系統(tǒng)的確定： 合流制由于污水未經(jīng)處理就排放，受納水體遭到嚴重污染，但合流制排水系統(tǒng)工程投資較低。分流制將雨水和污水分別在兩套或兩套以上管道系統(tǒng)內(nèi)排放，該系統(tǒng)使污水收集和處理，使水的重復利用率提高，但工程投資較大。 銀川市擁有 35 萬多人，排水設施較完備且該城市雨量豐富，污水和雨水的流量相對較大，因此采用分流制排水系統(tǒng)。 污水設計流量計算 污水管道的設計流量包括生活污水設計流量 和工業(yè)廢水設計流量兩大部分。 公共建筑較少， 查居民生活污水量定額，通常生活污水量為同周期給水 定額 的 平均值 ，給水量采用 200 /( )L 人 .d ， 假定該區(qū)給水排水系統(tǒng)完善，則綜合生活用水定額為 200 %=160 /( )L 人 .d 。 則生活污水比流量為 二區(qū)： qs=160 200/（ 20 3600） = L／（ ） 工廠排出的工業(yè)廢水作為集中流量排入污水管道，經(jīng)過收集與城市污水管網(wǎng)匯合進入污水廠處理。 河南城建學院 19 污水管道水力計算 由于管線太長，環(huán)路太多，為便于計算，選取其中的一個設計管段 12345進行計算。 設計要求 污水管道應按非滿流設計，不同管段有最大設計充滿度要求。 最小設計流速是保證管道內(nèi)不產(chǎn)生淤積的流速。在設計充滿度下最小設計流速為 。最大設計流速是保證管道不被充數(shù)破壞的流速。該值與管道材料有關，金屬管道的最大設計流速為 10 m /s，非金屬管道的最大設計流速為 5 m/s。 規(guī)范規(guī)定最小管徑對應的最小設計坡度：管徑 200mm 的最小設計坡度為；管徑 300mm 的最小設計坡度為 。污水管道的埋設深度是指管道的內(nèi)壁底部離開地面的垂直距離，亦稱管道埋深街坊污水支管起點最小埋深至少為 m，干燥土壤中最大埋深不超過 78 m。 管道銜接時要遵守兩個原則：其一，避免上游管道形成回水，造成淤積；其二，在平坦地區(qū)應盡可能提高下游管道的標高，以減少埋深。管道的常用銜接方法有兩種：一為水面平接（管徑相同時采用）；二為管頂平接（管徑不同時采用）。 污水干管及主干管水力計算見表 表 31 污水干管和主干管設計流量計算表 管段編號 綜合 生活污水量 本段流量 q1 轉輸流量 q2 合計平 均 總變 化 生活污水 街坊面積/ha 比流量qs/L/() 流量q1/(L/s) /(L/s) 流量/(L/s) 系數(shù) Kz 設計流量/(L/s) 1 2 3 4 5 6 7 8 12 23 34 45 150 河南城建學院 20 表 32 污水干管水力計算表 管段編號 管段長度 設計流量 管道直徑 設計坡度I/(%0) 設計流速 v/（ m/s) 設計充滿度 降落量 L/m Q/(L/s) D/mm IL/m h/D h/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 360 300 3 23 330 400 2 34 350 400 2 45 400 900 1 表 33 管道埋深計算表 管段 編號 標高 /m 埋設深度 /m 地面 水面 管內(nèi)底 上端 下端 上端 下端 上端 下端 上端 下端 1 10 11 12 13 14 15 16 17 12 23 34 45 河南城建學院 21 第四章 雨水管網(wǎng)設計與計算 雨水設計流量計算 該城市的平均徑流系數(shù)Ψ av Ψ av= 查 表 92得暴雨強度公式為 q=)( ?t 單位面積的徑流 該設計區(qū)域街區(qū)面積較小采用地面集水時間 1t =8min， 匯水面積設計重現(xiàn)期P=1a, 采用暗管排水故 m= ，將確定設計參數(shù)代入暴雨強度公式得 單位面積徑流量 qs=2380/( ?? t ) 雨水管道水力計算 上海 市相對雨量充沛，故而采 用管網(wǎng)回收直接排入河流的方式，其一是經(jīng)濟適用，降低施工成本；其二充分考慮各因素，且雨水量大全部進污水廠不太現(xiàn)實。由于管線太長，環(huán)路太多，為便于計算，選取其中的一個完整的設計管段 12345進行計算。 河南城建學院 22 結果見下表： 表 41 雨水干管水力計算表 管段編號 管段長度 /m 匯水面積 F/hm2 管內(nèi)雨水流行時間 /min 單位面積 徑流量q0 /[L/(s.hm2)] 設計流量 Q/(L/s） 管徑D/mm 水力坡度 I（ %0） ∑ t2=∑ L/v t2=L/v 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 360 0 1350 23 320 1600 34 360 1800 45 160 2021 流速 v/(m/s) 管道輸水能力 Q′/(L/s） 坡降