给水排水管道工程计算书.doc
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1、吉林化工学院给水排水管道工程课程设计第一部分 给水部分第1章 工程概况31.1 设计依据、原则、任务、要求31.1.1 设计题目31.1.2 设计依据31.1.3 设计编制原则31.1.4 设计任务41.1.5 设计要求:51.2 设计资料51.2.1 原始资料:5第2章 给水官网设计流量计算62.1用水量计算62.2给水官网设计方案比较和确定7 2.2.1水源与取水点的选择7 2.2.2取水泵站的位置7 2.2.3水厂厂址的选择7 2.2.4输水灌渠定线7 2.2.5配水管网7 2.3设计计算82.3.1最高日用水量82.3.2最高日最高时用水量92.4管网水力计算10 2.4.1管线沿线流
2、量.10 2.4.2大用户集中流量计算.10 2.4.3比流量.10 2.4.4沿线流量计算.10 2.4.5节点流量计算.10 2.4.6管网平差.10第二部分 给水部分第3章 排水管网设计113.1 排水管网设计方案比较11 3.2排水管网定线13 3.3雨水管网定线13 3.4 排水管网设计计算13 3.4.1污水设计流量.13 3.4.2污水管道水力计算17 3.5雨水管网设计计算19 3.5.1 雨水管道设计流量19 3.5.2 雨水管道水力计算21参考文献23结束语24附表.25第1章 工程概况1.1 设计依据、原则、任务、要求1.1.1 设计题目吉林地区C县城给水排水管道工程课程
3、设计1.1.2 设计依据a给水工程设计任务指导书;b.给水排水设计手册;c.给水工程上册;d.给水工程设计规范;e.给水排水标准图集;f.给水排水工程结构设计规范;g.给水排水制图标准;h.室外给水工程设计规范97版(GBJ14-87);k.其他相关设计资料。1.1.3 设计编制原则给水工程的规划与设计,应遵循下列原则:1、给水系统管网的布置应满足以下要求:(1)按照城市规划,考虑给水系统分期建设的可能,留有充分的发展余地;(2)必须安全可靠,当局部管网发生故障时,断水范围应该最小;(3)管网均匀遍布整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压;(4)力求以最短距离敷设管线,以降低管网造价和经营管
4、理费用。城市给水管网的定线一般只限于管网中的干管以及干管之间的连接管,不包括从干管取水而分配到用户的进水管。干管延伸方向应和二级泵站输水到大用户的水流方向一致,顺水流方向,以最短的距离布置数条干管,干管从用水量较大的街区通过。干管间距可根据街区情况,采用500800m。干管之间设有连接管,从而形成了环状网。连接管作用在于局部管线损害时,可通过连接管重新分配流量,保证供水可靠。连接管间距一般在8001000m 之间。干管一般规划道路定线,尽量避免在主要路面或高级路面下布线。管线在路面下的平面位置及标高应符合城市地下管线综合设计要求,为减少造价,应尽量减少穿越河流和铁路。管网水力计算的目的是确定管
5、网各管段的管径和水头损失或管网水头损失,为选配二级泵站提供依据。考虑以上要求,对该市进行管网定线,为供水安全,采用环状网。C 城市管网定线情况见给水管网总平面图。2、输水管区定线要求:按照室外给水设计规范 (GBJ1386)规定,(1)尽量缩短线路长度;(2)减少拆迁,少占农田;(3)管渠的施工、运行和维护方便。(4)从水源至城镇水厂或工业企业自备水厂的输水管渠的设计流量,应按最高日平均时供水量加自用水量确定。当长距离输水时,输水管渠的设计流量应计入管渠漏失水量。向管网输水的管道设计流量,当管网内有调节构筑物时,应按最高日最高时用水条件下,由水厂所负担供应的水量确定;当无调节构筑物时,应按最高
6、日最高时供水量确定。注:上述输水管渠,当负有消防给水任务时,应分别包括消防补充流量或消防流量。(5)水干管一般不宜少于两条,当有安全贮水池或其他安全供水措施时,也可修建一条输水干管。输水干管和连通管管径及连通管根数,应按输水干管任何一段发生保障时仍能通过事故用水量计算确定。城镇的事故水量为设计水量的70%,工业企业的事故水量按有关工艺要求确定。当负有消防给水任务时,还应包括消防水量。(6)输水管渠应根据具体情况设置检查井和通气设施。检查井间距:当管径为700 毫米以下时,不宜大于200 米;当管径为700 至1400 毫米时,不宜大于400米。(7)非满流的重力输水管渠,必要时还应设置跌水井或
7、控制水位的措施。(8)工业企业配水管网的形状,应根据厂区总图布置和供水安全要求等因素确定。1.1.4 设计任务 1、计算给水管网设计流量。2、给水管网定线。3、计算节点流量。4、管网流量分配。 5、初步选定管径。6、管网平差计算。7、输配水管线的布置。8、设计计算书一份。 9、绘制给水管网平面布置图、给水管道部件连接1.1.5 设计要求:1、设计均应达到初设计水平,力求方案计算正确。图纸说明细致准确,并书写工整,图面规范、美观。2、设计要求独立完成,对设计内容做到全面掌握。3、设计说明书一份。(1)设计概况、城市概况、设计范围、设计任务与资料。(2)根据原始资料给水设计流量计算。(3)给水管网
8、的布置和定线。(4)给水管网水力计算与工程概算。(附表格)4、设计图纸2张。给水管网平面布置图、管件连接图。5、所有设计内容按时完成。1.2 设计资料H市是吉林省东部一座中小城镇,势大至西南低,东北高,城市南部有一条自西向东流的河流。河流水位常年变化不大,河中泥沙较少。一条铁路贯穿城区,一条河流横亘该城市的南部,城市位于河北岸,铁路把城市分成两个区,该市区有三座大型工厂,I区有甲、乙两厂,II区有丙厂1.2.1 原始资料详见课程设计任务书。第2章 给水管网设计流量计算2.1 用水量计算:按城市给水工程规划规范规定:城市给水工程规划的主要内容应包括:预测城市用水量,并进行水资源与城市用水量之间的
9、供需平衡分析;选择城市给予水水源并提出相应的给水系统布局框架;确定给水枢纽工程的位置和用地;提出水资源保护以及开源节流的要求和措施。城市给水工程规划期限应与城市总体规划期限一致。城市给水工程规划应重视近期建设规划,且应适应城市远景发展的需要。城市给水系统的设计年限,应符合城市总体规划,近远期结合,以近期为主。一般近期宜采用510 年,远期规划年限宜采用1020 年。设计用水量由下列各项组成:1、 居民综合生活用水量,Q1包括居民生活用水和 公共建筑及设施用水。前者指城市中居民的饮用、烹调、洗涤、冲侧、洗澡等日常生活用水;公共建筑及设施用水包括娱乐场所、宾馆浴室、商业、学校和机关办公楼等用水,但
10、不包括城市浇洒道路、绿化和市政等 用水;2、 公共建筑生活用水量Q2。3、 工业企业生产用水量Q3。4、 工业企业职工生活用水量Q4。5、 工业企业职工沐浴用水量Q5。6、 市政用水量Q6。7、 未预计水量及管网漏失量Q7。城市总用水量计算时,应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水;居住区综合生活用水,工业企业生产用水和职工生活用水。消防用水,浇洒道路和绿地用水以及未预见水量和管网漏失量,但不包括工业自备水源所需的水量。2.2 给水管网设计方案比较和确定:2.2.1水源与取水点的选择所选水源为城市南面的河流,取水点应该选在水质良好的河段,也就是河段的上游,并且要靠近用水区。2.2.2 取水
11、泵站的位置定在取水点附近,即上游河岸,用以抽取原水。 2.2.3 水厂厂址的选择水厂厂址应该选在不受洪水威胁,卫生条件好的地方,也就是河流的上游。由于取水点距离用水区比较近,所以水厂设置在取水泵站附近,或者与取水泵站建在一起。 2.2.4 输水管渠定线 沿着现有道路。 尽量缩短输水距离。 充分利用地形高差,优先考虑重力输水。但是由于取水点取在城市南面的河流,地势较低,所以输水方式只考虑压力输水。 本设计是单水源供水,为了保证供水的安全性,采取双管输水。 2.2.5配水管网 干管延伸方向应和二级泵站到大用户的方向一致,干管间距采用500800m. 干管和干管之间有连接管形成环状网,连接管的间距为
12、8001000m左右。 干管按照规划道路定线,尽量避免在高级路面或重要道路下通过,尽量少穿越铁路。 干管尽量靠近大用户,减少分配管的长度。 力求以最短的距离铺设管线,降低管网的造价和供水能量费用。 本设计采用环状网。 干管布置的主要方向按照供水主要流向延伸。管网中输水干管到大用户如工厂、火车站的距离要求最近。 管网布置必须保证供水安全可靠,尽可能布置成环状,干管尽可能布置在两侧有大用户的道路上,以减少配水管的数量。2.3设计计算2.3.1 最高日用水量 城市用水量包括:综合生活用水、工业生产用水、工业淋浴用水、消防用水、浇洒道路和绿化用水、火车站用水、未预见水量和管网漏失量。该区时吉林省某一城
13、市的一个城区,取用大城市的综合生活用水量定额270L/(cap*d),该城区总人口数为50万人,用水普及率为100。 综合生活用水量: Q1=fq1N=27022100100001000=59400(m/d)式中,f为给水普及率,%;q1为最高日综合生活用水定额,(m/d);N为计划人口数。 火车站用水量: Q2=900m/d=900/24/3600=37.5 L/s 工厂甲:Q3:生产用水:2400 m/d90%=2190m/d 职工生活用水:普通车间:150050%251000=18.75m/d 热车间: 150050%351000=26.25 m/d 淋浴用水: 普通车间:150050%
14、4031000=10m/h 热车间: 150050%6031000=15m/h Q3=2280m/d工厂乙:Q4: 职工生产生活用水:2400m/d90%=2190 m/d 普通车间:120080%251000=24 m/d 热车间: 120020%351000=8.4 m/d 淋浴用水: 普通车间: 120080%4031000=12.8 m/h 热车间: 120020%6031000=4.8 m/h Q4=1101.69m/d (其中,普通车间有30%的工人洗澡,热车间全部洗澡)浇洒道路及绿化用水:Q6=700m/d未预见水量及管网漏失水量Q7=0.2(Q1+Q2+Q3+Q4+Q6)=95
15、36.34 m/d则最高日用水量为Qd=47681.69 m/d2.3.2最高日最高时用水量 Q=57218.028*6.23%1000/3600=990.19L/s根据对A县城各项用水量的综合分析与计算,使得我们初步设计人员有了 对该县城的给水量的大致掌握,对我们进行给水管网的布置与计算有重大的指导意义,为了更加明显的了解对A县城给水量的分布于用量各时段用水量见表2-1。462.4管网水力计算 2.4.1管线沿线流量 见表 24 2.4.2大用户集中流量计算工厂A:(2205+75) 10003600/24=26.39 L/s工厂B: (1038+63.69)10003600/24=12.7
16、5L/s 火车站:Q2=700m/d=700/24=29.2 m/h =2910003600=8.102L/s 2.4.3比流量 L/s 2.4.4沿线流量计算 沿线流量计算见表23所列 2.4.5节点流量计算 其中,大用户集中流量分别为26.38 L/s、12.75L/s、8.102L/s 2.4.6管网平差 根据节点流量进行管段流量初次分配,查界限流量表初 步确定管径,进行管网平差。管网平差结果附表2-4-6第3章 排水管网设计3、1排水管网设计方案比较1、分流制当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时,成为分流制排水系统。其中排除生活污水,工业废水的系统成为污水排水系统;
17、排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据排除雨水方式的不同,又分为完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。完全分流制排水系统设污水和雨水两个管渠系统,前者汇集生活污水、工业废水,送至处理厂,经处理后排放或加以利用。后者通过直接排放到水体,对水体污染严重。近年来,国内外对雨水径流的水质调查发现,雨水径流特别是初降雨水径流对水体的污染相当严重,因此提出对雨水径流也要严格控制的截流式分流制排水系统。截流式分流制既有污水排水系统,又有雨水排水系统,与完全分流制的不同之处是在于它具有把初期雨水引入污水管道的特殊设施,称为雨水截流井。在小雨时,雨水经初期雨水截流干管与污水一起进入污水处理厂;大雨时,雨水跳跃截
18、流干管经雨水出流干管排入水体。截流式分流制的关键是初期雨水截流井。要保证初期雨水进入截流管,中期以后的雨水直接排入水体,同时截流井中的污水不能溢出泄入水体。截流式分流制可以较好的保护水体不受污染,由于仅接纳污水和初期雨水,截流管的断面小于截流式合流制,进入截流管内的流量和水质相对稳定,亦减少污水泵站和污水处理厂的运行管理费用。不完全分流制只建污水排水系统,未建雨水排水系统,雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。或者在原有渠道排水能力不足之处修建部分雨水管道,待城市进一步发展或有资金时在修建雨水排水系统。该排水体制投资省,主要用于有合适的地形、有比较健全的明渠水系的地方,以便顺利排泄雨水。目前还
19、有很多城市在使用,不过它没有完整的雨水管道,在雨季容易造成径流污染和洪涝灾害,所以最终还得改造为完全分流制,而对于地势平坦,多雨易造成积水地区,不宜采用不完全分流制。分流制的优点是它可以分期建设和实施,一般在建设初期建造城市污水下水道,在城市建设达到一定规模后再建造雨水道,收集、处理和排放降水尤其是暴雨径流水。2、 合流制合流制排水系统是将城市生活污水、工业废水和雨水径流汇集在一个管渠内予以输送、处理和排放。按照其生产的次序及对污水处理的程度不同,合流制排水系统可分为直排式合流制。截流处理式合流制和全处理式合流制。城市污水与雨水径流不经任何处理直接排入附近水体的合流制称为直排式合流制排水系统。
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