【正文】 ......... 34 附表 ........................................................................................................................ 35 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 1 第Ⅰ部分 給水管網(wǎng)設計 第 1 章 工程概況 設計依據(jù)、原則、任務、要求 設計題目 吉林省撫松縣 給水排水管道工程初步 設計 設計依據(jù) a《 給 水工程設計任務指導書》； b.《 給水排水設計手冊 》（ 112冊） ； c.《 給 水工程 》 上冊； 水工程設計規(guī)范； e.《 給水排水標準圖集 》 ； f.《 給水排水工程結構設計規(guī)范 》 ； g.《 給水排水制圖標準 》 ； h.《室外 給 水工程設計規(guī)范》 97版（ GBJ1487）； 。 設計編制原則 給水工程的規(guī)劃與設計，應遵循下列原則： 給水系統(tǒng)管網(wǎng)的布置應滿足以下要求： （ 1）按照城市規(guī)劃，考慮給水系統(tǒng)分期建設的可能，留有充分的發(fā)展余地； （ 2）必須安全可靠，當局部管網(wǎng)發(fā)生故障時，斷水范圍應該最?。? （ 3）管網(wǎng)均勻遍布整個給水區(qū)內，保證用戶有足夠的水量和水壓 ； （ 4）力求以最短距離敷設管線，以降低管網(wǎng)造價和經(jīng)營管理費用。干管延伸方向應和二級泵站輸水到大用戶的水流方向一致，順水流方向，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。干管之間設有連接管，從而形成了環(huán)狀網(wǎng)。連接管間距一般在 800～ 1000m 之間。管線在路面下的平面位置及標高應符合城市地下管線綜合設計要求，為減少造價，應盡量減少穿越河流和鐵路?？紤]以上要求，對該市進行管網(wǎng)定線，為供水安全，采用環(huán)狀網(wǎng)。 輸水管區(qū)定線要求：按照室外給水設計規(guī)范 （ GBJ13— 86）規(guī)定， （ 1）盡量縮短線路長度； （ 2）減少拆遷，少占農田； （ 3）管渠的施工、運行和維護方便。當長距離輸水時，輸水管渠的設計流量應計入管渠漏失水量。注：上述輸水管渠，當負有消防給水任務時，應分別包括消防補充流量或消防流量。輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應按輸水干管任何一段發(fā)生保障時仍能通過事故用水 量計算確定。當負有消防給水任務時，還應包括消防水量。檢查井間距：當管徑為700 毫米以下時，不宜大于 200 m；當管徑為 700 至 1400 毫米時，不宜大于 400m。 （ 8）工業(yè)企業(yè)配水管網(wǎng)的形狀，應根據(jù)廠區(qū)總圖布置和供水安全要求等確定。 給水管網(wǎng)定線。 管網(wǎng)流量初步分配。 管網(wǎng)平差計算。 書寫設計計算書一份。圖紙說明細致準確，并書寫工整，圖面規(guī)范、美觀。 設計說明書一份。 （ 2）根據(jù)原始資料給水設計流量計算。 （ 4）給 水管網(wǎng)平差計算（附表格）； （ 4）給水管網(wǎng)水力計算與工程概算； 設計圖紙 2 張。 所有設計內容按時完成。兩個區(qū)居民生活水平均較高。熱車間占 60%。/d，重復利用率 10%。熱車間占 40%。/d 重復利用率 15%。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， 澆灑綠化用水量為 500 m179。 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； 常年主導風向 : 西南風 ； 冰凍線凍土厚度： m； 城市土壤種類： 亞 粘土 ； 地下水位深 度 m。 河水最大流速： m/s。最低水位 m。 逐時用水量（％） 表 11 時間 A B C D E F G 01 12 23 34 45 56 67 78 89 910 5 1011 1112 1213 5 1314 1415 1516 6 1617 6 1718 5 1819 5 1920 5 5 2021 2122 3 3 2223 3 3 2324 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 5 第 2 章 設計用水量 計算 用水量定額 用水量定額 是確定設計用水量主要依據(jù)，它可以影響給水系統(tǒng)相應設施的規(guī)模，工程投資，工程擴建的期限，今后水量保證等方面，所以必須慎重考慮，應結合現(xiàn)狀和相應的規(guī)劃資料并參考類似地區(qū)或工業(yè)用水情況，確定用水量定額。 按《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》規(guī)定： 城 市給水工程規(guī)劃的主要內容應包括：預測城市用水量，并進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；提出水資源保護以及開源節(jié)流的要求 和措施。城市給水工程規(guī)劃應重視近期建設規(guī)劃，且應適應城市遠景發(fā)展的需要。前者指城市中居民的飲用、烹 調、洗滌、沖側、洗澡等日常生活用水；公共建筑及設施用水包括 娛樂場所、 賓館浴室、商業(yè)、學校和機關辦公樓等用水，但不包括城市澆灑道路、綠化 和市政等 用水； 公共建筑生活用水量 Q2。 4工業(yè)企業(yè)職 工生活用水量Q4。 6市政用水量 Q6。 城市總用水量計算時，應包括設計年限內該給水系統(tǒng)所供應的全部用水；居住 區(qū)綜合生活用水，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和職工生活用水。 設計用水量包括以下幾個方面： ⒈居民生活 用水量；⒉工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水；⒊消防用水； 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 6 ⒋澆灑道路及綠地用水；⒌未預見水量及管網(wǎng)漏失水量； 設計用水量 城市總用水量計算時，應包括設計年限內該給水系統(tǒng)所能供應的全部用水；居住區(qū)綜合用水，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水及生活用水，消防用水，澆灑道路和綠地用水以及未預見水量和管網(wǎng)漏失水量，但不包括工業(yè)自備水源所需水量。因此綜合生活用水定額采用 300L/。 由任務書上可知 F 組 較合理且分布均勻有利全天供水 表 21 時間 用水百分率 時間 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／（ ）； 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 7 Ｎ――城市設計年限內計劃用水人口數(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） 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 8 其中： Q4― — 工業(yè)生產(chǎn)用水量， m３ ／ d； n――工業(yè)用水重復利用率 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 由原始設計資料可知，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)設計資料可知 Q5=500 m３ ／ d 分兩次澆灑，可取時間段 910， 1415，相應每段的澆灑量為 250 m3。 最高日的用水量包括居民的生活用水；工業(yè)用水及企業(yè)生活用水；澆灑道路及綠化用水。 ⅱ :管網(wǎng)布置必須保證供水安全可靠，管線布置均勻，當局部管 網(wǎng)發(fā)生事故時，斷水范圍應減到最小。 給水管網(wǎng)布置的形式： 盡管給水管網(wǎng)有各種各樣的要求，但不外乎最常用的兩種布置形式，即樹枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)。 環(huán)狀網(wǎng)中，管線連接成環(huán)狀，每個管段至少有一個供水方向，供水可靠性好，但管網(wǎng)造價比較高。 一般來說，在城市建設的初期，多數(shù)是樹枝 狀網(wǎng)，以后隨著城市的發(fā)展再建設環(huán)狀網(wǎng)，實際上，現(xiàn)有城市的給水管網(wǎng)，一般是將樹枝網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結合起來使用的，在城市中心采用環(huán)狀網(wǎng)，邊緣地區(qū)則采用樹枝狀網(wǎng)。 方案的比較 有原始設計資料可以知道，本設計是為該地區(qū)新建給水系統(tǒng)，由于該城市有兩個分區(qū)，且有大型的工廠，鐵路從城市中心穿過，把城市分為一區(qū)和二區(qū)，火車站位于一區(qū)。 城市管網(wǎng)定線是 指在地形平面圖上確定管線的走向和位置。由于給水管線一般敷設在街道下，就近接入兩側的用戶，所以，管網(wǎng)的形狀應隨城市的總平面圖而定。 給水管網(wǎng)中還必須考慮管線的附屬設備，如消火栓，閥門，排氣閥，泄水閥等。排氣閥一般設在標高較高的地方，而泄水閥用于事故時放空管中的水，應設在標高較低的地方。若以 qs 表示比流量，則有： 其中： qs—— 比流量， L/ ； Q—— 管網(wǎng)總用水量 . L/s； ∑ q—— 大用戶集中用水量 . L/s； ∑ l—— 干管計算長度 .m 計算長度 不包括穿越廣場，公園等無建筑物的地區(qū)的管線，單側供水的管段取實際長度的一半。 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/ 沿線流量的計算 沿線流量是指供給該管段兩側的用戶所需的流量，是比流量與管段長度的乘積。 節(jié)點流量的計算 管網(wǎng)中 任意管段的流量，都由兩部分組成，一部分是沿該管段長度 L 配水的沿線流量 q1，另一部分則是通過該管段輸水到以后管段的轉輸流量 qt，轉輸流量沿線不變，而沿線流量則沿線配水，所以管段中的流量隨水流方向逐漸減小，到管段末端只剩下轉輸流量，因此，從管段的起點到終點，管段中的流量是變化l qQqs ????吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 12 的。對于流量變化的管段，難以確定管徑和水頭損失，所以有必要將沿線流量轉化為從節(jié)點流出的流量。 節(jié)點流量就是假想的把沿線流量折算成管段兩端節(jié)點流出的流量， 節(jié)點流量可按公式計算 ： q節(jié) = 集中qqL