【正文】 額和綜合用水定額可參照《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。天。消防用水量、水壓和火災(zāi)延續(xù)時(shí)間等，應(yīng)該按照現(xiàn)行的《 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等執(zhí)行。 工廠、倉(cāng)庫(kù)和民用建筑的室外消防用水量，可按同時(shí)發(fā)生的火災(zāi)數(shù)和一次滅火的用水量確定。生活用水量隨著生活習(xí)慣和氣候而變化，如假期比平日高，夏季比冬季用水多；從我國(guó)大中城市的用水情況可以看出，在一天內(nèi)又以早晨起床前后和晚飯前后用水量多。在設(shè)計(jì)規(guī)定的年限內(nèi)，用水最多一日的用水量，叫做最高日用水量，一般以確定給水系統(tǒng)中各常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 共 34 頁(yè) 類設(shè)施的規(guī)模。在最高日內(nèi)，每小時(shí)的用水量也是變化的，變化幅度和居民數(shù)、房屋設(shè)備類型、職工上班時(shí)間和班次等有關(guān)。大城市的用水比較均勻， Kh 值較小，可取下限，小城市可取上限或適當(dāng)加大。 qs= lqQΣΣ 式中 qs— 比流量， L/（ s (2) 沿線流量 根據(jù)比流量可求出各管段沿線流量的公式如下： 1q sql? 公式中： q1— 沿線流量， L/s； l— 該管段的長(zhǎng)度， m。 其 值等于管網(wǎng)供給的總用水量減 去 大戶集中用水總量，即等于 Q∑ q。轉(zhuǎn)輸流量沿整個(gè)管段不變，而沿線流量由于管段沿線配水，所以管段中的流量順?biāo)鞣?向 逐漸減小，到管段末端只剩下轉(zhuǎn)輸流量。因此每一 管 段的沿線流量是沿管線分配的。這樣，沿線不再有流量流出，即管段中的流量不再沿管線變化，就可以根據(jù)該流量確定管徑。因此，管網(wǎng)任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量為： qi＝ α∑ q1＝ ∑ q1 即任一點(diǎn) i 的節(jié)點(diǎn)流量∑ q1等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段 的沿線流量 qi總和的一半。管段的直徑應(yīng)按分配后的流量確定。 所以，各管段的管徑按下式計(jì)算： D =vqπ4 式中 D— 管段直徑， m； q— 管段流量， m3/s； v— 流速， m/s。 為了防止管網(wǎng)因水錘現(xiàn)象出現(xiàn)事故，最大設(shè)計(jì)流速不應(yīng)超過(guò) ～ 3m/s；在輸送渾濁原水時(shí)，為了避免水中懸浮物質(zhì)在水管內(nèi)沉積，最低流速通常不得小于 。因此，需在上述 流速范圍內(nèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件，考慮管網(wǎng)的造價(jià)和經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用，來(lái)選定合適的流速。 由于實(shí)際管網(wǎng)的復(fù)雜性，加之情況在不斷變化，例如流量在不斷增長(zhǎng)，管網(wǎng)逐步擴(kuò)展，許多經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如水管價(jià)格、電費(fèi)等也隨時(shí)變化，要從理論上計(jì)算管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用相當(dāng)復(fù)雜且有一定的難度。 表 管徑與平均經(jīng)濟(jì)流速的關(guān) 系表 管徑（ mm） 平均經(jīng)濟(jì)流速（ m/s） 100~400 ~ ＞ 400 ~ 選取經(jīng)濟(jì)流速和確定管徑時(shí)，可以考慮以下原則： (1) 一般大管徑可以取較大的經(jīng)濟(jì)流速，一般小管徑可以取較小的經(jīng)濟(jì)流速。 (3) 從供水泵站到控制點(diǎn)的管 線上的管段可取較小的經(jīng)濟(jì)流速，其余管段可取較大的經(jīng)濟(jì)流速。 (5) 重力供水時(shí)，各管段的經(jīng)濟(jì)管徑或經(jīng)濟(jì)流速按充分利用地形高差來(lái)決定 。 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè) 共 34 頁(yè) (7) 當(dāng)管網(wǎng)有多個(gè)水源或設(shè)置水塔時(shí)，選擇管徑時(shí)要適當(dāng)放大。 管網(wǎng)水頭損失計(jì)算 水的流動(dòng)有層流，紊流及介于兩者之間的過(guò)度流三種狀態(tài)，不同流量下的水流阻力特性不同，給水管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)均按紊流考慮。 管段水頭損失計(jì)算： h=il =λ αl l= kAlQ 2 （ m） h— 管段沿程損失； i— 單位管段長(zhǎng)度的水頭損失，或稱水力坡度； λ — 管道阻力系數(shù)，與管壁表面粗糙度有關(guān)； l— 管段長(zhǎng)度（ m）； d— 管道內(nèi)徑（ mm）； v— 管內(nèi)平均流 速（ m/s）； g— 重力加速度， g=； Q— 流量（ m3/s）； A— 管內(nèi)水流比阻； K— 流速 v，當(dāng) v≥ 時(shí)， K=。 給水管網(wǎng)布置與敷設(shè) 給水管網(wǎng)系統(tǒng)沿城市道路和小區(qū)間主干道敷設(shè)，為保證供水安全性采用環(huán)狀網(wǎng)并適當(dāng)?shù)脑O(shè)置枝狀網(wǎng)以降低工程造價(jià)。如圖 所 示。 給水管水力計(jì)算 (1) 小區(qū)用水 總量 建筑小區(qū)用水量計(jì)算范圍是指小區(qū)界限內(nèi)包括建筑內(nèi)的用水量和建筑外的用水量之和。 給水管的設(shè)計(jì)流量按氣服務(wù)人口不同，其計(jì)算方式也不同，本小區(qū)服務(wù)人口大于3000 人時(shí)，按最大小時(shí)公式計(jì)算 管 網(wǎng)流量： 其中 ， dq =220L/人 .d,居民總數(shù)約為 3200 人 所以 hQ =大面積綠化用水量采用量： Q2=設(shè)計(jì)用水量 ( ) ( 10. 59 6) 12. 78Q Q Q? ? ? ? ? ? ? L/s (2) 時(shí)變化系數(shù) 常州 作 為一個(gè)大型城市，供水量較為平均，故時(shí)變化系數(shù) K=， 日最高時(shí)用86400d d nh mq q MQ T??常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 共 34 頁(yè) 水量 Qmax= =(4) 給水管總當(dāng)量長(zhǎng)度 給水管總長(zhǎng) L=1154m (5) 比流量 qs=247。 表 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表 節(jié)點(diǎn)號(hào) 節(jié)點(diǎn)流量 L/s 節(jié)點(diǎn)號(hào) 節(jié)點(diǎn)流量 L/s 1 2 24 25 表 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表（續(xù)） 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 共 34 頁(yè) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 節(jié)點(diǎn)流量 L/s 節(jié)點(diǎn)號(hào) 節(jié)點(diǎn)流量 L/s 3 26 4 27 5 28 6 29 7 30 8 31 9 32 10 33 11 34 12 35 13 36 14 37 15 38 16 39 17 40 18 41 19 42 20 43 21 23 22 由于本小區(qū)樓層均為 12 層， 1~6 層采用市政壓力直供， 7~12 層采用水泵加壓供水為了供水安全、便于管理 ， 在地下室 建生活泵房 。 J1 供給消防和 低層 給水，所以只對(duì)J1 進(jìn)行消防校核。 由于某些支管流量較小，故采用最小設(shè)計(jì)流速和最小管徑，為 不計(jì)算管段，凡接消火栓的管段，其管徑必須 ≥100mm， 本設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算軟件計(jì)算。 3 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 污水管道系統(tǒng)是由收集和輸送城市污水的管道及其附屬構(gòu)筑物組成的。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和深度應(yīng)按照基本建設(shè)程序及有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，規(guī)程確定。 污水管線設(shè)計(jì)依據(jù) 污水設(shè)計(jì)流量的確定 污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過(guò)的污水最大流量稱為污水設(shè)計(jì)流量。合理確定設(shè)計(jì)流量是污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，也是作好設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 污水管道水力計(jì)算 (1) 水力計(jì)算的基本公式 污水 管道水力計(jì)算的目的，在于合理的經(jīng)濟(jì)的選擇管道斷面尺寸，坡度和埋深，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，目前在排水管道的水力計(jì)算中仍采用均勻流公式，常用的均勻流基本公式有： 流量公式 Q = A（ R根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500142021）中對(duì)這些因素做了如下規(guī)定 [8]： a. 設(shè)計(jì)充滿度 在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深 h 和管道直徑 D 之間的比值稱為設(shè)計(jì)充滿度（或水深比），當(dāng) h/D=1 時(shí)為滿流， h/D1 時(shí)為非滿流，我國(guó)污水管道設(shè)計(jì)按不滿流進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)管徑小于 300mm 時(shí)，應(yīng)按滿流進(jìn)行校 核。具體如 表 所示。根據(jù)我國(guó)污水管道實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，污水管道的最小設(shè)計(jì)流速為 ， 而金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為 10 m/s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速是 5 m/s。若大于此值則重新選用管段進(jìn)行估算。 (3) 污水管道的埋設(shè)深度 合理的確定管道埋深對(duì)于降低工程造價(jià)十分重要，在埋設(shè)污水管道時(shí)應(yīng)滿足兩個(gè)條件，第一是污水管道的埋深不宜太 深，否則會(huì)大大增加工程造價(jià)，另外還應(yīng)保持一個(gè)最小覆土厚度，否則不能滿足技術(shù)上的要求。 b. 必須防止管壁因地面載荷而受到損壞 根據(jù)各地埋管經(jīng)驗(yàn)，車行道下污水管最小覆土厚度不宜小于 ，非車行道 下的污水管道若能滿足管道銜接的要求以及無(wú)動(dòng)載荷的影響，其最小覆土厚度值也可適當(dāng)減小。一般在干燥的土壤中，污水管道的最大埋深不超過(guò) 7~8m，在多水，流沙，石灰?guī)r地層中一般不超過(guò) 5m。在具體計(jì)算中，已知 設(shè)計(jì)流量 Q 及管道粗糙系數(shù) n，需要求管徑 D，水力半徑 R，充滿度 h/D，管道坡度 I 和流速 v，一般常采用水力計(jì)算圖。 管道定線和平面布置的組合 管道定線一般按主干管，干管，支管順序依次進(jìn)行布置。在定線時(shí)必須很好地研究各種條件，使擬定的路線能因地制宜的利用各種有利因素而避免不利因素。在地形平坦地區(qū)，應(yīng)避免小流量的橫支管長(zhǎng)距離平行于等高線敷設(shè)，讓其盡早接入干管。 控制點(diǎn)的確定和泵站的設(shè)置地點(diǎn) 在污水排水區(qū)域內(nèi)，對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)稱為控制點(diǎn)，各條管道的起點(diǎn)大都是這條管道的控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)離出水口最遠(yuǎn)的一點(diǎn)即是整個(gè)系統(tǒng)的控制常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 34 頁(yè) 點(diǎn)。泵站設(shè)置的具體位置應(yīng)考慮衛(wèi)生環(huán)境，地質(zhì)，水源和施工條件等因素，并應(yīng)征詢規(guī)劃，環(huán)保，城建等部門的意見(jiàn)。 (2) 設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量 為了計(jì)算的方便，通常假定本段流量集中在起始點(diǎn)進(jìn)入設(shè)計(jì)管段，本段流量可采用如下公式計(jì)算： q1 =F k2 式中 q1 設(shè)計(jì)管段的本段 流量（ L/s） F 設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街區(qū)面積（ ha） k2 生活污水量總變化系數(shù) q0 單位面積的本段流量，即比流量（ L/s . 污水管道在街道上的位置 污水管道與建筑物之間應(yīng)有一定的距離，當(dāng)其與生活給水管道相交時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管道的下面，當(dāng)路面寬度大于 40m時(shí)，可在街道兩側(cè)各設(shè)一條污水管道，便于排放。目前，在我國(guó)居住小區(qū)建設(shè)中一般不設(shè)置中水系統(tǒng)，因此居住小區(qū)一般采用雨污分流制，以減輕城市污水處理廠的處理負(fù)荷。 (2) 面積的劃分除依據(jù)明確的地形外，在平緩區(qū)應(yīng)與毗鄰系統(tǒng)合理分擔(dān)。 (4) 經(jīng)濟(jì)合理地選擇控制點(diǎn)高程，根據(jù)居住區(qū)豎向規(guī)劃，使各點(diǎn)的水都能排出，同時(shí)可避免因照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加全線管的埋深。 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 34 頁(yè) 根據(jù)小區(qū)地勢(shì)，劃分主要的排水流域。如圖 所示 。 其中污水總量根據(jù)居民綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，因?yàn)楸拘^(qū)的設(shè)施齊全，排水狀況較好，所以污水 量標(biāo)準(zhǔn) 按綜合用水量乘以 計(jì)算。 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè) 共 34 頁(yè) 表 污水干管設(shè)計(jì)流量表 管段 編號(hào) 本段流量 L/s 轉(zhuǎn)輸流量L/s 合計(jì)平均流量L/s 總變化系數(shù) 生活污水設(shè)計(jì)流量L/s 1～ 2 — 2～ 3 3～ 4 4～ 5 5～ 6 — 8～ 9 — 7～ 8 6～ 7 10～ 6 — 13～ 14 — 12～ 13 11～ 12 10～ 11 15～ 10 — 16～ 17 — 17～ 18 — 19～ 20 — 20～ 21 21～ 22 22～ 23 23～ 27 — 24～ 25 — 25～ 26 26～ 27 27～ 28 — 32～ 31 — 31～ 30 29～ 30 28～ 29 28～ 33 — 水力計(jì)算 (1) 量得各設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度，列入污水干管水力計(jì)算表； (2) 將各設(shè)計(jì)管段的 設(shè)計(jì)流量，管道的起始點(diǎn)的標(biāo)高分別列入表中； (3) 計(jì)算每一段設(shè)計(jì)管段的地面坡度，作為確定管道坡度的參考； (4) 確定起始管段的管徑以及設(shè)計(jì)流速 v，設(shè)計(jì)坡度 I，實(shí)際充滿度 h/D。另外，隨著設(shè)計(jì)流量的增加，下一管段的管徑一般會(huì)增加一級(jí)或兩級(jí)（ 50mm 為一級(jí)），或者保持不變，這樣可根據(jù)流常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 共 34 頁(yè) 量的變化情況確定管徑，然后根據(jù)設(shè)計(jì)流速隨著設(shè)計(jì)流量的增加而逐段增大或保持不變的規(guī)律設(shè)定設(shè)計(jì)流速，在水力計(jì)算中， 由于 Q， v， h/D， I， D 各水力因素之間存在相互制約，因此 在查水力計(jì)算圖的時(shí)候有一個(gè)試算的過(guò)程。 圖 水力計(jì)算軟件 界面圖 (5) 計(jì)算各管段的上下端的水面，管底標(biāo)高及其埋設(shè)深度。確定每個(gè)干管的起始點(diǎn)埋深，由于常州地區(qū)氣候不是特別嚴(yán)寒，管線對(duì)防止冰凍的要求沒(méi)有北方那么嚴(yán)格，在本設(shè)計(jì)中各管段起始點(diǎn)的埋深為管徑加上 米