【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 河南城建學(xué)院 12 管網(wǎng)平差 環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計(jì)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(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。 ② 為可靠供水，從二級(jí)泵站到控制點(diǎn)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(diǎn)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(shí)起一些輸水作用，有時(shí)只是就近供水到用戶，平時(shí)流量不大，只有在干管損壞時(shí) 才轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)流量的關(guān)系： q＝ Ａ v＝ π Ｄ 2v／４ Ｄvq4π? 公式中 D— 管段管徑， m； q— 管段計(jì)算流量， s/m3 ； Ａ — 管段過(guò)水?dāng)嗝婷娣e， m２ v— 設(shè)計(jì)流速， m/s； 設(shè)計(jì)中按經(jīng)濟(jì)流速來(lái)確定管徑 表 215 平均經(jīng)濟(jì)流速與管徑的確定 管徑／ mm 平均經(jīng)濟(jì)流速／（ m/s） Ｄ＝ 100～ 400 D≥ 400 ～ ～ 流量分 配，管徑選擇如下： 最大時(shí)流量初步分配 二 區(qū)最大時(shí)設(shè)計(jì)流量 1389L/s，流量初步分配如下表： 表 216 二 區(qū)最大時(shí)流量分配表 河南城建學(xué)院 13 管段編號(hào) 管段長(zhǎng) (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(shí)設(shè)計(jì)流量 4722L/s，流量初步分配如下表 表 217 一 區(qū)最大時(shí)流量分配表 管段編號(hào) 管段長(zhǎng) /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(xué)院 14 環(huán)狀網(wǎng)平差 (最高日最高時(shí)用水量 ) 以最高日最高時(shí)用水量確定的管徑為基礎(chǔ)，將最高時(shí)用水量 分配、管段流量進(jìn)行管網(wǎng)平差，詳細(xì)采用哈工大平差軟件。 平差結(jié)果如 附表（一）所示 水壓計(jì)算 管段起端的水壓標(biāo)高 iH 和終端水壓 jH 與該管段的水頭損失存在下列關(guān)系iH = jH +ijh 節(jié)點(diǎn)水壓標(biāo)高 iH ，自由水壓 oiH 與該處地形標(biāo)高 iZ 存在下列關(guān)系 oiH = iH iZ 水壓計(jì)算結(jié)果如下： 表 218 二 區(qū)水壓計(jì)算表 節(jié)點(diǎn) 水壓標(biāo)高（ m） 地形標(biāo)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(jì)算表 節(jié)點(diǎn) 水壓標(biāo)高 （ m） 地形標(biāo)高 （ m） 自由水壓 （ m） 1 2 3 河南城建學(xué)院 15 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 二級(jí)泵站 二 區(qū)二級(jí)泵站的計(jì)算： 二 區(qū)清水池地面標(biāo)高為 m，清水池最低水位為 2m，最低水位地面標(biāo)高為 。 從水廠向管網(wǎng)單條輸水管長(zhǎng)為 1574m，最高時(shí)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(shí) i 為 ，所以兩條吸水管水頭損失為 1574 2=。 6 點(diǎn)為控制點(diǎn)，其地面標(biāo)高為 m ，控制點(diǎn)需要的服務(wù)水頭為四層樓即 20m。所以 mh ????? 。水泵安全揚(yáng)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(shí)水泵揚(yáng)程： mhh ????????? 一 區(qū)二級(jí)泵站的計(jì)算： 一 區(qū)清水池地面標(biāo)高為 m，清水池最低水位 2m，最低水位地面標(biāo)高。 從水廠向管網(wǎng)單條輸水管長(zhǎng)為 1858m最高時(shí)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(shí) i 為 ，所以兩條吸水管水頭損失為 1858 2=。 8 點(diǎn)為控制點(diǎn)，其地面標(biāo)高為 ， 河南城建學(xué)院 16 控制點(diǎn)需要的服務(wù)水頭為四層樓即 32m。 所以 mh ????? 。水泵安全揚(yáng)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(shí)水泵揚(yáng) 程 : ????????? hh 河南城建學(xué)院 17 消防校核 二 區(qū)消防校核 ： 該市同一時(shí)間火災(zāi)次數(shù)為二次，一次滅火用水量為 40L/S，從安全和經(jīng)濟(jì)角度考慮，失火點(diǎn)設(shè)在 6節(jié)點(diǎn)和 9節(jié)點(diǎn)處，消防時(shí)管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的流量除 6和 9節(jié)點(diǎn)各附加 40L/S的消防流量外，其余各節(jié)點(diǎn)的流量按路線以管線分配。消防時(shí)管網(wǎng)平差計(jì)算結(jié)果見(jiàn) 附表（二）所示。由后圖可知管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)處的實(shí)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(shí)所需二級(jí)泵站總揚(yáng)程為 ????? h≤ 滿足要求。 一 區(qū)消防校核： 該市同一時(shí)間火災(zāi)次數(shù)為二次，一次滅火用水量為 70L/S，從安全和經(jīng)濟(jì)角度考慮，失火點(diǎn)設(shè)在 8節(jié)點(diǎn)和 2節(jié)點(diǎn)處，消防時(shí)管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的流量除 8 節(jié)點(diǎn)各附加 70L/S的消防流量外，其余各節(jié)點(diǎn)的流量按路線以管線分配。消防時(shí)管網(wǎng)平差計(jì)算結(jié)果見(jiàn) 附表（二）所示由后圖可知管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)處的實(shí)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(shí)所需二級(jí)泵站總揚(yáng)程為 ? ??????? 河南城建學(xué)院 18 第三章 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)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(shè)計(jì)的主要任務(wù)是 : 1) 污水管網(wǎng)總設(shè)計(jì)流量及各管段 設(shè)計(jì)流量計(jì)算 。 2) 污水管網(wǎng)各管段直徑 ,埋深 ,銜接設(shè)計(jì)與水力計(jì)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(yán)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(fù)利用率提高，但工程投資較大。 銀川市擁有 35 萬(wàn)多人，排水設(shè)施較完備且該城市雨量豐富，污水和雨水的流量相對(duì)較大，因此采用分流制排水系統(tǒng)。 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 污水管道的設(shè)計(jì)流量包括生活污水設(shè)計(jì)流量 和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量?jī)纱蟛糠帧? 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(guò)收集與城市污水管網(wǎng)匯合進(jìn)入污水廠處理。 河南城建學(xué)院 19 污水管道水力計(jì)算 由于管線太長(zhǎng)，環(huán)路太多，為便于計(jì)算，選取其中的一個(gè)設(shè)計(jì)管段 12345進(jìn)行計(jì)算。 設(shè)計(jì)要求 污水管道應(yīng)按非滿流設(shè)計(jì)，不同管段有最大設(shè)計(jì)充滿度要求。 最小設(shè)計(jì)流速是保證管道內(nèi)不產(chǎn)生淤積的流速。在設(shè)計(jì)充滿度下最小設(shè)計(jì)流速為 。最大設(shè)計(jì)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(guān)，金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為 10 m /s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為 5 m/s。 規(guī)范規(guī)定最小管徑對(duì)應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度：管徑 200mm 的最小設(shè)計(jì)坡度為；管徑 300mm 的最小設(shè)計(jì)坡度為 。污水管道的埋設(shè)深度是指管道的內(nèi)壁底部離開(kāi)地面的垂直距離，亦稱管道埋深街坊污水支管起點(diǎn)最小埋深至少為 m，干燥土壤中最大埋深不超過(guò) 78 m。 管道銜接時(shí)要遵守兩個(gè)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(yīng)盡可能提高下游管道的標(biāo)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(shí)采用）；二為管頂平接（管徑不同時(shí)采用）。 污水干管及主干管水力計(jì)算見(jiàn)表 表 31 污水干管和主干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表 管段編號(hào) 綜合 生活污水量 本段流量 q1 轉(zhuǎn)輸流量 q2 合計(jì)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(shè)計(jì)流量/(L/s) 1 2 3 4 5 6 7 8 12 23 34 45 150 河南城建學(xué)院 20 表 32 污水干管水力計(jì)算表 管段編號(hào) 管段長(zhǎng)度 設(shè)計(jì)流量 管道直徑 設(shè)計(jì)坡度I/(%0) 設(shè)計(jì)流速 v/（ m/s) 設(shè)計(jì)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(jì)算表 管段 編號(hào) 標(biāo)高 /m 埋設(shè)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(xué)院 21 第四章 雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 該城市的平均徑流系數(shù)Ψ av Ψ av= 查 表 92得暴雨強(qiáng)度公式為 q=)( ?t 單位面積的徑流 該設(shè)計(jì)區(qū)域街區(qū)面積較小采用地面集水時(shí)間 1t =8min， 匯水面積設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=1a, 采用暗管排水故 m= ，將確定設(shè)計(jì)參數(shù)代入暴雨強(qiáng)度公式得 單位面積徑流量 qs=2380/( ?? t ) 雨水管道水力計(jì)算 上海 市相對(duì)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(jì)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(jìn)污水廠不太現(xiàn)實(shí)。由于管線太長(zhǎng)，環(huán)路太多，為便于計(jì)算，選取其中的一個(gè)完整的設(shè)計(jì)管段 12345進(jìn)行計(jì)算。 河南城建學(xué)院 22 結(jié)果見(jiàn)下表： 表 41 雨水干管水力計(jì)算表 管段編號(hào) 管段長(zhǎng)度 /m 匯水面積 F/hm2 管內(nèi)雨水流行時(shí)間 /min 單位面積 徑流量q0 /[L/(s.hm2)] 設(shè)計(jì)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