【正文】 管道工程課程設(shè)計(jì) 18 第 5 章 城市排水體制的確定 設(shè)計(jì)資料的調(diào)查 有關(guān)自然因素方面的資料： 地形圖 比例尺為 1： 10000，等高線間距為 1m的總地形圖一張。最低水位 m。 河水最大流速： m/s。 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 17 氣象水文資料 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。/d， 澆灑綠化用水量為 600 m179。工人總數(shù) 1200 人，分 三 班工作，其中熱車間工作的工人占全部工人的 50%。/d 重復(fù)利用率 15%。熱車間占 40%。/d，重復(fù)利用率 10%。熱車間占 60%。兩個(gè)區(qū)居民生活水平均較高。 時(shí)間一周。 課程 設(shè)計(jì)計(jì)算書一份。 設(shè)計(jì)要求： 為該城市設(shè)計(jì)排水管 網(wǎng)系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)計(jì)算書一份。 排水管網(wǎng)水力計(jì)算 與工程概算 。 確定排水體制（合流制或分流制）。 設(shè)計(jì)任務(wù) 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算。 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。 c、依據(jù)建設(shè)規(guī)劃和排水專業(yè)規(guī)劃，確定出符實(shí)際需要的排水工程建設(shè)規(guī)模。 設(shè)計(jì)編制原則 排水管網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循下列原則： a、 根據(jù)建設(shè)規(guī)劃，對(duì)管網(wǎng)和污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，做到近、遠(yuǎn)期相結(jié)合，以近期為主，為遠(yuǎn)期發(fā)展留有余地。 管徑（ mm） 平均經(jīng)濟(jì)流速 (m/s) D=100400 D≥ 400 一般大管徑可取較大的平均經(jīng)濟(jì)流速，小管徑可取較小的平均經(jīng)濟(jì)流速。 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)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(duì)本環(huán)校正流量的影響，可以簡化計(jì)算。 計(jì)算水頭損失 給水管網(wǎng)任一管段水頭損失為： mnh =il 式中 i— 單位管段長度的水頭損失，或水力坡度； l— 管段 m， n的長度， m。 ⑷多水源管網(wǎng)，初步確定各水源的供水分界線，從各水源開始，尋供水的主流方向，按每一節(jié)點(diǎn)符合節(jié)點(diǎn)方程的條件，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性，進(jìn)行流量的分配。 流量分配 的原則有： ⑴按照管網(wǎng)的主要供水方向，初擬各管段的水流方向，并確定控制點(diǎn)（最不利點(diǎn)） ⑵從二泵站到控制點(diǎn)間，選定幾條主要的平行干管線，盡可能平均分配流量，并滿足節(jié)點(diǎn)方程。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(jí)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。 求出節(jié)點(diǎn)流量后，就可以進(jìn)行管網(wǎng)的流量分配，分配到各管段的流量已經(jīng)包括了沿線流量和轉(zhuǎn)輸流量，環(huán)狀 網(wǎng)的流量分配比較復(fù)雜，因?yàn)楦鞴芏蔚牧髁繘]有直接的聯(lián)系，并且在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上連接幾條管段，因此任一節(jié)點(diǎn)的流量包括該節(jié)點(diǎn)流量和流向以及流離該節(jié)點(diǎn)的幾條管段流量。這樣，沿管線不再有流量流出，即管段中的流量不再沿管線變化，就可根據(jù)該流量確定管徑 。 按照用水量在全部干管上均勻分配的假定求出沿線流量，只是一種近似的方法，如上面所述，每一管段的沿線流量是沿線分配的。 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。 由設(shè)計(jì)用水量可以知道，該城區(qū)的總用水量為 ，其中大用戶用水為 L/s，管長中包括不供水管不計(jì)算管段，計(jì)算長度為 0，還有單側(cè)供水管，計(jì)算長度取實(shí)長的一半 ,其余管段則以實(shí)長計(jì)算。 具體定線見給水管網(wǎng)平面布置圖； 沿線流量的計(jì)算 比流量的計(jì)算 比流量是指假想的把除大用戶之外的水量均勻分布在全部干管的計(jì)算長度上，吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 11 單位長度的流量成為比流量。一般的，消火栓應(yīng) 120m 設(shè)一個(gè)，經(jīng) 有關(guān)部門同意，也可適當(dāng)?shù)脑鰷p，閥門則 800～ 1000m 設(shè)一個(gè)，且不能同時(shí)關(guān)閉 5個(gè)消火栓或閥門。 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)。定線時(shí)一般只限于管網(wǎng)的干管和干管之間的連接管，不包括從干管到用戶的分配管和街道用戶的進(jìn)水管。為了保證鐵路北側(cè)的街區(qū)的供水安全，以及甲廠和火車站的用水安全可靠，本設(shè)計(jì)應(yīng)采用環(huán)狀管網(wǎng)布置形式，給水廠設(shè)在河流的上游，且位于二吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 10 區(qū)，城市的兩個(gè)分區(qū) 各有自己的給水環(huán)狀網(wǎng)，從二區(qū)到一區(qū)有兩條主干管橫穿鐵路，為北側(cè)的一區(qū)供水，選用兩條主干管可以保證一區(qū)的供水安全，使事故時(shí)的損失減到最小。對(duì)供水安全性要求高的地區(qū)也應(yīng)采用環(huán)狀網(wǎng)。它多用于大型城市，大型企業(yè)，斷水影響大的城區(qū)等。樹枝狀管網(wǎng)一般適用于小城市和小型工礦企業(yè)，這類管網(wǎng)每個(gè)管段只有一個(gè)水流方向，計(jì)算方便，節(jié)約管材，但供水安全性差。 ⅲ：力求以最短的距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價(jià)和供水能量費(fèi)用。則未預(yù)見用水總量： Q=（ 321 Q ?? + 4Q + 5Q ） = m3/d 按 24 小時(shí)平均分配得到每小時(shí)的未預(yù)見用水量為 /24=最高日設(shè)計(jì)流量 Qd： Qd ＝（ Q1+Q2+Q3+ Q4+ Q5+ Q6+ Q） ＝ m３ /d 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 9 第 3 章 管網(wǎng)定線 及水力計(jì)算 管網(wǎng)的布置形式 給水管網(wǎng)布置的要求 給水管網(wǎng)的布置應(yīng)滿足以下要求： ⅰ：按照城市規(guī)劃的平面布置圖布置管網(wǎng)，布置時(shí)應(yīng)考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能，并留有發(fā)展的余地。 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。 工廠職工生活用水量可采用一般車間每人每班 25L，高溫車間每人每班 35L計(jì)算，淋 浴用水按一般車間每人每班 40L，高溫車間每人每班 60L 計(jì)算； 城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的 20%計(jì)算。 查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) 3》可知該縣城位于 一 分區(qū)，為 大 城市。消防用水，澆灑道路和 綠地用水以及未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失量，但不包括工業(yè)自備水源所需的水量。 7未預(yù)計(jì)水量及管網(wǎng)漏失量 Q7。 5工業(yè)企業(yè)職工沐浴用水量 Q5。 3工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量 Q3。 設(shè)計(jì)用水量由下列各項(xiàng)組成： 居民 綜合生活用水量， Q1 包括居民生活用水和 公共建筑及設(shè)施用水。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。 用水量定額是指在設(shè)計(jì)年限內(nèi)所能達(dá)到的用水水平，因此必須從城市規(guī)劃，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)情況，居民生活條件和氣象資料等方面綜合考慮，結(jié)合現(xiàn)狀用水資料分析，近遠(yuǎn)期預(yù)測，在現(xiàn)有定額的基礎(chǔ)上，結(jié)合給水專業(yè)規(guī)劃和給水工程發(fā)展條件綜合分析確定。 最大冰凍厚度： m。 河水位：最高水位 m，常水位 m。 地面水源資料 河流流量：最大流量 m3/s,最小流量 m3/s。/d，每天兩次。 火車站用水量為 600m179。 丁廠 位于一區(qū)， 生產(chǎn)用吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 4 水為 2400 m3/d，重 復(fù)利用率 20 ％。生產(chǎn)用水量為 1800m179。 乙 廠位于 一 區(qū)，有工人 1200 人，分三班。生產(chǎn)用水量為 3000m179。其中 甲廠 位于一區(qū)，有工人 1200 人，分三班。 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)。給水管網(wǎng)平面布置圖、給水管件連接圖。 （ 3）給水管網(wǎng)的布置和定線。 （ 1）設(shè)計(jì)概況、城市概況、設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)任務(wù)與資料。 設(shè)計(jì)要求獨(dú)立完成，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容做到全面掌握。 繪制 給水 管網(wǎng)平面布置圖、 給水管道部件連接圖 設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)均應(yīng)達(dá)到初設(shè)計(jì)水平，力求方案計(jì)算正確。 輸配水管線的布置及水力計(jì)算。 初步選定管徑。 計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量。 吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 3 設(shè)計(jì)任務(wù) 計(jì)算給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量。 （ 7）非滿流的重力輸水管渠，必要時(shí)還應(yīng)設(shè)置跌水井或控制水位的措施。 （ 6）輸水管渠應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置檢查井和通氣設(shè)施。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。 （ 5）水干管一般不宜少于兩條，當(dāng)有安全貯水池或其他安全供水措施時(shí)，也可修建一條輸水干管。向管網(wǎng)輸水的管道設(shè)計(jì)流量，當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)用水條件下，由水廠所負(fù)擔(dān)供應(yīng)的水量確定；當(dāng)無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)供水量確定。 （ 4）從水源至城鎮(zhèn)水廠或工業(yè)企業(yè)自備水 廠的輸水管渠的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量加自用水量確定。 F城區(qū) 管網(wǎng)定線情況見給水管網(wǎng)總平面圖。管網(wǎng)水力計(jì)算的目的是確定管網(wǎng)各管段的管徑和水頭損失或管網(wǎng)水頭損失，為選配二級(jí)泵站提供依據(jù)。干管一般規(guī)劃道路定線，盡量避免在 主要路面或高級(jí)路面下布線。連接管作用在于局部管線損害時(shí)，可通過連接管重新分配流量，保證供水可靠。干管間距可根據(jù)街區(qū)情況，采用 500～ 800m。 城市給水管網(wǎng)的定線一般只限于管網(wǎng)中的干管以及干管之間的連接管，不包吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 2 括從干管取水而分配到用戶的進(jìn)水管。吉林化工學(xué)院給水排水工程 10 級(jí)管道工程課程設(shè)計(jì) 1 目 錄 第Ⅰ部分 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì) ................................................................................................... 1 第 1 章 工程概況 ...................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則、任務(wù)、要求 ............................................................................ 1 設(shè)計(jì)題目 ................................................................................................. 1 設(shè)計(jì)依據(jù) ................................................................................................. 1 設(shè)計(jì)編制原則 .......................................................................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................................................................. 3 設(shè)計(jì)要求： .............................................................................................. 3 設(shè)計(jì)原始資料： ............................................................................................ 3 第 2 章 設(shè)計(jì)用水量計(jì)算 ............................................................................................ 5 用水量定額 ......................................................................................................... 5 設(shè)計(jì)用水量 ...........................................