给排水管网设计论文.doc

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1、前言课程设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节，是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。通过课程设计调动了我们学习的积极性和主动性，培养我们分析和解决实际问题的能力，为我们走向实际工作岗位，走向社会打下良好的基础。通过毕业设计使我们具备调查研究、文献检索、综合分析及总体规划设计和细部深入设计的能力，对学科发展新动向有所了解，并在设计过程中，提高图纸表达能力，熟练掌握工具书的应用，计算机的使用，并能进行外语翻译，从而使我们具备独立工作和进行工程设计的能力。本设计为淮南市给排水管道工程设计。整个设计包括三大部分:给水管道设计、污水管道设计和雨水管道设计。给水管道的设计主要包括管网的布

2、置及选址、流量的设计计算、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网平差和消防校核。排水体制确定为截流式合流制，污水和雨水共用一条管道。主要包括排水体制的确定、设计流量计算和设计水力计算。Foreword Curriculum design is the learning plan is an important practice link of learning, is the early studies the basic theory, basic skills and expertise of the integrated application. Through courses desi

3、gned to mobilize our learning enthusiasm and initiative, to cultivate our ability of analyzing and solving practical problems, as we move toward actual work, to society to lay a good foundation. Through the graduation design so that we have investigation and study, literature retrieval, analysis and

4、 design of overall planning and detailed insight into the ability to design, to understand the subject new development trend, and in the design process, improve the drawing skills, master the tools on the application, the use of the computer, and can carry on the foreign language translation, so we

5、work independently and engineering design ability. The design for the Huainan city water supply and drainage pipeline engineering design. The design includes three parts: water supply pipeline design, sewage pipeline design and rainwater pipeline design. Water supply pipeline design mainly includes

6、the design of pipe network layout and site selection, design and calculation of the flow, clear water tank volume determination, hydraulic calculation, pipe network adjustment and fire check. Drainage system for intercepting combined sewage and storm water, share a pipeline. The main drainage system

7、, including determination of design flow calculation and design hydraulic calculation.目 录第1章 给水管网设计与计算1 1.1 给水管网布置及水厂选址1 1.2 给水管网设计计算1 1.2.1最高日用水量计算1 1.2.2最高时设计用水量计算2 1.3 清水池调节容积2 1.4 管网水力计算2 1.4.1最大时集中流量3 1.4.2 比流量计算3 1.4.3 沿线流量3 1.4.4 节点流量31.5 管网平差4 1.5.1环状管网流量分配计算4 1.5.2 流量初分配及设计管径6 1.5.3流量分配及管网平

8、差71.6水压计算11 1.7输水灌渠设计12第2 章 污水管网设计与计算12 2.1 污水设计流量122.2污水管道水力计算14 2.2.1设计要求14 2.2.2水力计算14第3 章 设计总结17第1章 给水管网设计与计算1.1 给水管网布置及水厂选址本小组设计区域右侧有一南北向水塘-蔡城塘，水质良好，可以作为生活饮用水水源。该区域的地势相对比较平坦没有太大的起伏变化，区域的街区分布比较均匀，区域中各工业企业对水质无特殊要求，因而采用统一的给水系统。区域给水管网的布置取决于区域的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。考虑要点有以下：（1） 给水系统布局合理；（2） 不受洪水威胁

9、；（3） 有较好的废水排除条件；（4） 有良好的工程地质条件；（5） 有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（6） 少拆迁，不占或少占良田；（7） 施工、运行和维护方便。输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施 工和维护。城市的输水管和配水管采用钢管（管径）1000mm时）和铸铁管。 对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定：（1） 给水系统布局合理；（2） 不受洪水威胁；（3） 有较好的废水排除条件；（4） 有良好的工程地质条件；（5） 有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（6） 少拆迁，不占或少占良田；（7）施工、运行和维护方便。1.2 给水

10、管网设计计算1.2.1最高日用水量计算城市最高日用水量包括综合生活用水、工业生产用水、道路浇洒及绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。总人口的计算：由原始资料可知，该区域分为四个分区，总人口量为： 5000+5000+4000+3000=17000人。该区域最高日综合生活用水量定额：200L/人。d。 最高日综合生活用水量Q1: Q1=(17000100）/(243600)=30.35L/s。工业用水量Q2: Q2=40+40=80L/s。道路浇洒及绿化用水Q3:道路浇洒用水Q=q*f (q-每次浇洒用水量，这里取15L/s ;f-每日浇洒次数，这里取2）所以道路浇洒用水Q=15L/s2=30L

11、/s。绿化用水Q=15L/s。Q3=Q+Q=45L/s。城市的未预见用水量和管网漏失水量Q4:按最高日用水量的20%计算。 综上所述，在设计年限以内城镇最高日设计用水量Qd 为 Qd=1.20（Q1+Q2+Q3） =197.22L/s。1.2.2最高日平均时和最高时设计用水量计算 用水量时变化系数取Kh=1.5 所以最高时用水量为Q总=KhQd=295.82L/s。1.3 清水池调节容积 在缺乏资料时，一般清水池容积可按最高日用水量的10%-20%设计，本次 设计取15%，则： W=197.2215%=29.583 L/S =2555.97 m3/d1.4 管网水力计算集中用水量主要为工厂用水

12、量。1.4.1最大时集中流量为：q= 80.001.5=120.00L/s。1.4.2比流量计算：qs=( Q总 -q)/ L=（295.82-120.00）/7162.5=0.024547L/(s.m) Q总-为最高日最大用水量L/s;q-为大用户集中流量 L/s;L-管网总的有效长度 m1.4.3 沿线流量计算:沿线流量计算数据见下表：表1-1 沿线流量计算表管段编号管长（m）配水系数有效长度（m）比流量L/(s.m)沿线流量L/s19600.54800.02454711.78321020110200.02454725.040394519450.02454723.199 410200.55

13、100.02454712.52059450.5472.50.02454711.599610200.55100.02454712.520 79900.54950.02454712.15289000.54500.02454711.04799600.54800.02454711.783 1066016600.02454716.2021196019600.02454723.567123600.51800.0245474.4191.4.4 节点流量:管段中任一点的节点流量等于该点相连各管段的沿线流量总和的一半 0.5，计算结果下表：表1-2 节点流量计算表节点编号节点连接管段节点流量集中流量节点总流量1

14、1-2、1-612.1512.1521-2、2-3、2-820.6260.0080.6232-3、3-48.478.47 43-4、4-5、4-820.4429.4454-5、5-911.611.6 61-6、6-7、6-823.8423.8476-7、7-911.6911.6982-8、4-8、6-8、8-944.0060.00104.0095-9、7-9、8-9、9-1023.0123.011.5 管网平差1.5.1环状管网流量分配计算根据节点流量进行管段的流量分配分配步骤：（1）按照管网的主要方向，初步拟定个管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。（2）为可靠供水，从二级泵站到控制点之间

15、选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀的分配流量，并且满足节点流量平衡的条件。（3）与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量不大，只有在干管损坏时 才转输较大的流量，因此连接管中可以较少的分配流量。节点及管段编号：（图1）5 7 4 6 8 3 10 12 9 3 8 2 2 9 11 1 7 5 6 4 11.5.2 流量的初分配及设计管径（表1-3）管段编号初分配流量(L/s)经济流速（m/s)设计管径（mm)1000i（m)1243.001.235004.002135.870.854502.34317.87

16、0.582003.28440.671.3220015.2522.830.742005.13618.040.582003.2875.600.7310012.386.000.7810014.0911.140.641505.82108.000.661257.75116.000.7810014.01226.510.852006.671.5.3 流量分配及管网平差(取顺时针为正方向）（表1-4）环号管段编号 流量初分配管径（mm)1000iq(L/s)h(m)s|q|0.852115004.00-243.00-3.8415.8024502.34-135.87-2.3917.591110014.00-6.

17、00-13.442240.00420015.2040.6715.50381.12-4.172654.51q=-=0.85224502.34135.874.2830.82101257.758.005.1264062003.28-18.04-14.18786.03122006.67-26.51-2.490.53-6.921547.38q=-=2.413101257.75-8.00-5.12640710012.30-5.60-12.182175810014.06.0012.6210032003.2817.8713.14735.318.445650.31q=-=-0.81432003.28-17.87

18、-13.14735.301110014.006.0013.442240.0052005.1322.834.85212.4491505.8211.145.58500.9010.733688.64q=-=-1.57环号管段编号 第一次平差管径（mm)1000iq(L/s)h(m)s|q|0.852115004.00-242.15-3.8415.8624502.40-137.43-2.4517.83111005.53-3.58-5.31106.70425015.9041.5215.5375.302.081475.90q=-=-0.76224502.4018.634.27229.20101505.82

19、11.223.84342.25615010.5-15.63-10.71685.2122002.00-24.10-2.083.00-4.601339.65q=-=1.853101505.82-11.22-3.84342.25710015.8-6.41-15.642440.00810010.85.199.721873.00315014.618.6313.80740.744.045395.99q=-0.44315014.618.63-13.80740.70111005.533.585.311483.2052004.5321.264.28201.3291254.699.5710.181067.145.

20、973488.96q=-=-0.92环号管段编号 第二次平差管径（mm)1000iq(L/s)h(m)s|q|0.852115007.00-242.91-6.7227.5824004.43-140.74-4.5232.28111004.99-3.42-4.791400.60420015.240.7615.50380.270.531840.73q=-=-0.16224004.43140.044.5232.281015020.413.4713.46 999.2661508.43 -13.78-8.6624.101215021.2 -22.25 -7.63342.011.751997.65q=-=-

21、0.4731015020.4-13.47-13.46999.267125 5.77-6.81-5.71838.4781009.334.798.401753.65315016.119.1514.46755.103.694346.39q=-=-0.464315016.1-19.15-14.46755.1111004.993.424.761400.5852004.1620.343.93193.2291258.868.68.51989.532.743338.43q=-=-0.44环号管段编号 第三次平差管径（mm)1000iq(L/s)h(m)114507.00-243.07-6.7224004.43

22、-139.73-4.4111004.233.14-4.06420015.2040.6015.50h=0.32224004.43139.734.41012520.413.4614.4561508.99-14.25-10.081215020.2-22.72-8.32h=0.4931012520.4-13.46-14.4571257.25-7.27-7.281007.634.336.87315016.119.1315.21h=0.434315016.1-19.13-15.21111004.233.144.0652004.1619.903.9391257.958.217.63h=0.41 1.6 水压

23、计算管段起端的水压标高和终端水压与该管段的水头损失存在下列关系 Hi = Hj + hij 节点水压标高，自由水压与该处地形标高存在下列关系 =-最不利点为5点，节点水压为62.00m。节点水压计算见下表:表1-5 节点水压计算表管段或节点管段流量/（L/S)管径/m管段压降/m地面标高/m要求自由水压/m服务水头/m节点水头/m1243.074506.7232.0026.0058.0094.772139.73 4004.432.0028.0060.0088.05319.1315015.2132.0028.0060.0080.004 40.620015.50 34.0026.0060.0069

24、.20519.90 250 3.9336.0026.0062.0062.00614.2515010.0834.0028.00 62.00 79.5977.271257.20 36.00 26.00 62.00 76.508 4.331006.8734.0028.0062.0068.8798.211257.6336.0026.0062.0083.6510 13.46 12514.4511 3.14 1004.061222.721508.321.7 输水灌渠设计 本课程设计输水管渠设计采用双管并联，设计总流量为 295.82 L/s，则每 条管道流量为 147.91 L/s，管径取400mm, 从

25、而根据公式求得两根管的等 效直径为： D = = 0.4 = 0.520 m = 520 mm在地图上量得水源地到小区长度为10.5cm，其中水厂到小区4.5cm，所以 L = 4.525000 cm = 1125 m S = L = 1125 = 48.053 输水管渠管段压降为：h = = 48.083 =5.04 m 第2章 污水管网设计与计算2.1 污水设计流量污水管道的设计流量包括生活污水设计流量和工业废水设计流量两大部分。前面已经求得城镇最高时用水量为295.82 L/s ,其中工业用水120 L/s，从而算得该小区内面积比流量为： = = = 0.53397 ()若流入排水管道流

26、量为给水设计流量的80%，则该小区内实际面积比流量为： q = 0.53397 80% = 0.427176 （）其中小区总面积为329.27，区域划分及管道布置见下图： 区域划分及管道布置图 （图2） 2 污水流向 污水厂 3 5 1 2 3 7 16 1 4 6 9 11 13 8 4 6 5 7 10 12 14 10 16 17 18 15 11 9 8 19 20 21 14 15 13 12 23 24 25 22 26 27 28 29 2.2 污水管道水力计算2.2.1设计要求1.污水管道选用铸铁管。2.设计流速：最小设计流速为0.60m/s。3.最小坡度：合流管道管径为300

27、时最小设计坡度为0.003，排水口连接管道的最小设计坡度为0.01.4.最小埋深：车行道下，合流管道的最小覆土厚度不宜小于0.7米，排水支管起点的最小埋深至少应为0.6-0.7米。5.管道的衔接方式:一般为管顶平接。2.2.2 水力计算1.根据公式计算小区各个区域面积流量，见下表表2-1 小区面积流量计算表区域12345678面积()19.7123.6911.1616.2014.4017.5510.8016.20比流量() 0.427176 面积流量Q(L/s)8.4210.124.776.926.157.504.616.92区域910111213141516面积()26.3321.6024.

28、3018.3629.8424.4827.5427.11比流量() 0.427176 面积流量Q(L/s)11.259.2310.387.8412.7510.4611.7611.58 2.通过查给排水快速设计手册，确定各个管段流速、流量、管径及充满 度参数如下表所示： 表2-2 各管段水力参数表管段编号面积流量Q（L/s）系数集中流量L/s总流量L/s坡度流速m/s管径/mm充满度1-28.421.82 015.320.00300.623000.372-38.421.82015.320.00300.623000.374-310.122.09020.150.00300.673000.463-518

29、.542.18040.420.00300.794000.486-54.772.27010.830.00300.603000.305-723.311.91044.520.00300.874000.458-7117.351.6096283.860.00301.278000.4610-94.612.28010.510.00300.603000.309-114.612.28010.510.00300.603000.3012-117.502.16016.200.00300.623000.3811-1312.112.05024.830.00300.703000.5014-136.152.21013.590

30、.00300.603000.3713-818.261.96035.790.00300.764000.4015-880.591.6796230.590.00301.228000.4219-166.922.18015.090.00300.623000.3716-176.922.18015.090.00300.623000.3720-1711.252.074823.290.00300.915000.4417-1818.171.964835.610.00300.955000.4221-189.232.11019.480.00300.663000.4618-1527.41.884851.510.0030

31、0.986000.3922-1542.811.794876.630.00301.037000.3626-237.842.15016.860.00300.623000.3823-247.842.15016.860.00300.623000.3627-2412.752.04026.010.00300.703500.4224-2520.591.93039.740.00300.784000.4728-2510.462.09021.860.00300.673000.4725-2231.051.85057.440.00300.864500.4429-2211.762.06024.230.00300.693

32、000.49 3.计算管道埋设深度：本设计采用管顶平接方式，29-22、22-15、15-8、8-7 为主干管，23-24、24-25、25-22为干管，具体计算过程见下表: 表2-3 主干管及干管水力计算表管段编 号管长/cm设计流量L/s管径/mm坡度降落量/m 标 高埋设深度/m 地 面 管内底上端下端上端下端上端下端12345678910111223-2458516.8630031.7635.0034.0034.0032.241.001.7624-2548039.7440031.4434.0033.0032.1430.701.862.3025-2254057.4445031.6233.

33、0032.0030.6529.032.352.9729-2251024.230031.5332.0032.0031.0030.471.001.5322-15450124.6370031.3532.0032.0030.0728.721.933.2815-8300230.5980030.932.0032.0028.6227.721.834.288-760283.8680030.1832.0032.0027.7227.544.284.46 第3章 设计总结 两周的管道课程设计结束了，通过自己的设计，我对管道又有了更为明确的认识。两周下来，我受益匪浅。首先我知道了设计管道的具体步骤，先该做什么，再该做

34、什么，而且该怎么做。其次在设计过程中，我吃了不少亏，重复做了许多无用功，让我知道凡事都应该细心，不然后悔就来不及了。还有，这次设计让我真真实实的体验了作为一个设计者的艰辛，我几乎每天呆在电脑旁的时间都超过了10个小时。我没有喊苦喊累，相反，我觉得我又找到了高中时学习的激情。在机房，我们专业的同学学习的激情非常高，每当大家遇到问题时，讨论也异常的激烈，有时候会争辩的面红耳赤，但我相信在争吵后的收获也是最大的。有很多同学也比较热心，耐心的给一些不太懂的同学讲解有关问题，我希望这样的精神在我们专业一直传承下去。课程设计是检验我们学习的理论与实际联系的能力的一种最好方式，我从中学到了很多平时课本上没有的东西。在以后的学习生活中，我会更加的努力，做出自己应有的贡献。参考文献1、 给排水设计手册第一册2、 给排水快速设计手册第5册3、给水排水管道系统（第二版）中国建筑工业出版社