给排水设计说明书 陈蓓 35页

'信阳市给水排水管道工程设计《给排水管道》课程设计计算说明书题目：信阳市给水排水管道工程设计学院：市政与环境工程学院专业：给排水科学与工程姓名：陈蓓学号：024411212指导老师：谭水成、张奎、宋丰明、刘萍完成时间：2013年12月28日河南城建学院2013年12月28日河南城建学院 信阳市给水排水管道工程设计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。本设计为信阳市给排水管道工程设计。整个设计包括三大部分:给水管道的设计、污水管道的设计和雨水管道的设计。给水管道的设计包括供水方式的选择、给水管道的定线以及给水管道的设计计算等内容；污水管道的设计包括排水体制的选择、污水管道定线以及污水管道的水力计算雨水管道的设计包括雨水定线和雨水管道水力计算等。由于自己水平有限，在设计中难免出现差错，敬请老师加以指正，以促进我进步。在今后的学习和工作中，我会加强学习，弥补自己的不足，使设计更加完善、科学、合理。河南城建学院 信阳市给水排水管道工程设计PrefaceThedesignforthexinyangcitywatersupplyanddrainagepipelineprojectdesign,designcontentincludingwatersupply,drainage,rainwater,pipealignment,burieddepthofpipeline,rainfallcalculation,schemeselectionandmostofthecontentofwatersupplyanddrainage.Thedesignincludesthreeparts:watersupplyandpipelinedesign,sewagepipelinedesignandrainwaterpipelinedesign.Watersupplypipelinedesignincludestheselectionofwatersupplywaysofwatersupplypipeline,thealignmentaswellaswatersupplypipelinedesigncalculationandsoon;sewagepipelinedesignincludesthechoiceofdrainagesystem,sewagepipelineandasewagepipelinehydrauliccalculationofrainwaterpipelinedesignincludingrainwateralignmentandrainwaterpipelinehydrauliccalculation.Throughthisdesign,Igotacomprehensivetraining,Ihavepreviouslylearnedscattered,messyknowledge,furtherstrengthenandconsolidate,andmakeitsystematic,combiningtheoryandpractice,ourunderstandingofthecitywatersupplyandtheoverallunderstandingandawareness.Makemeinliterature,writingspecifications,calculationsandcomputerdrawingskillshasalsobeenacorrespondingincrease.Duetomyownlevelislimited,inthedesignoftheinevitableerrors,pleaseteachertocorrect,inordertopromoteourprogress.Inthefuturestudyandwork,Iwillstrengthenthestudy,makesupowninsufficiency,makethedesignmoreperfect,scientific,reasonable.河南城建学院 信阳市给水排水管道工程设计目录第一章给水管道的设计11.1工程概况11.2原始资料11.3供水方式的选择11.4给水管网定线21.5给水管网设计计算21.6清水池有效调节容积计算41.7管网水力计算41.8管网平差81.9水压计算151.10水泵扬程计算161.11消防校核计算17第二章污水管道的设计242.1排水体制的确定242.2污水管度设计流量计算242.3污水管道水力计算26第三章雨水管道设计计算283.1雨水管网定线283.2雨水相关参数的确定283.3雨水管道设计计算28第四章总结30河南城建学院 信阳市给水排水管道工程设计第一章给水管道的设计1.1工程概况本设计为河南省信阳市的给水管网初步设计，在城市位于信阳某河的中下游。城市分一、二两个行政区，总人口数经过计算约为89.6万人；某河从该城市的西部向东北方向流出，1区有一个A工厂和一个B工厂。城市中工业企业对水质无特殊要求。1.2原始资料1、城市总平面图1张，比例为1：10000。2、城市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备情况：分区人口密度（人/公顷）平均楼层给排水设备淋浴设备集中热水供应Ⅰ3208+++Ⅱ1604+++Ⅲ3、城市中有下列工业企业，其具体位置见平面图：1）A工厂，日用水量7000吨/天，最大班用水量：3000吨/班，工人总数3000人，分三班工作，最大班1200人，其中热车间占30%，使用淋浴者占80%；一般车间使用淋浴者占20%。2）B工厂，日用水量4000吨/天，最大班用水量：2000吨/班，工人总数5000人，分三班工作，最大班2000人，热车间占30%，使用淋浴者占80%；一般车间使用淋浴者占10%。3）火车站用水量为12L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为9米。5、城市河流水位：最高水位：75米，最低水位：60米，常水位：65米。1.3供水方式的选择河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计该城市有一条自西向东流的水量充沛、水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。由于地形起伏不大，相对平坦，且河流位于城市的外围，无天然划分，故不采用分区供水而采用统一的供水方式，城市对水质无的定的要求，故不进行分质供水。1.4给水管网定线城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。定线时管道应该沿着道路走，干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致，干管应该靠近大用户，干管的间距一般采用500m－800m，连接管的间距在800－1000m左右，但可以根据情况适当增加。设置成环状管网可以提高供水安全性，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。1.5给水管网设计计算该城市1区面积为2516公顷，2区面积为568公顷，人口密度分别为320人/公顷和160人/公顷，则可得到该城市总人口数为：N=2516×320＋568×160=896000人查《室外给水设计规范》可知：该城市位于二区，属于大城市，取综合生活定额为200L／(人·d)。城市设计用水量按最高日用水量计算,包括:居民综合生活用水、工业企业生产用水和工作人员生活用水、浇洒道路和绿化用水、城市未预见水量和管网漏失水量居民综合生活用水。1.居民综合生活用水――城市最高日综合生活用水，m3/d；q――城市综合用水量定额，L∕(人•d）；N――城市设计年限内人口总数；所以最高日用水量为：=170240m3/d河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计2.工业职工生活用水和淋浴用水量工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算，淋浴用水按一般车间每人每班40L，高温车间每人每班60L计算。工厂职工生活用水量：A:(35*3000*30%+25*3000*70%)/1000=84m3/dB:(35*5000*30%+25*5000*70%)/1000=140m3/d工厂职工淋浴用水量：A:(60*3000*30%*80%+40*3000*70%*20%)/1000=60m3/dB:(60*5000*30%*80%+40*5000*70%*10%)/1000=86m3/d则工厂职工生活用水量和淋浴用水量为：=224＋146=370m3/d3.工业生产用水量=11000m3/d4.市政用水量由于市政用水取自河水所以=05.火车站用水量121036.86.未预见水量及管网漏失水量未预见水量及管网漏失量一般取以上各项用水量之和的15％—25％计算，取20％进行计算，则未预见水量为：=20％×﹙＋＋＋+﹚=36529.36m3/d则最高日用水量为：=＋＋＋＋=219176.16m3/d7.最高日最高时流量计算由于信阳市是大城市，所以时变化系数取1.3，最高时最高时用水量为：==11872.042m3/d=3297.79L/S河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计1.6清水池有效调节容积计算由于缺乏用水量变化规律的资料，城市水厂的清水池调节容积，凭经验，按最高日用水量的10%-20%估算。由于为大城市，所以取10%。则清水池调节容积W=219176.1610%=21917.616m31.7管网水力计算1.7.1各管段长度计算为了提高计算精度和合理性,在按管段计算长度分配沿线流量时,应尽量准确的确定各管段的计算长度,计算长度不一定就是实际管长,两侧无用水的输水管,计算长度为零.单侧用水管段的计算长度取其实际长度的50％，只有当管段两侧全部配水时，管段的长度才是计算长度。各管段的长度计算结果见下表：表3：各管段的长度管段编号管段长度m配水系数管段计算长度m管段编号管段长度m配水系数管段计算长度m09-0114500.572507-16599159909-10763176306-0710490.552510-11395139519-5011891118901-0212101121050-18598159802-039260.546350-52502150203-11797179750-51346134601-0811621116226-29945194508-48909190926-277810.539148-0211220.556129-30809180911-1215721157227-30908190812-0410031100330-31775177503-0414940.574727-53445144512-22703170353-28597159712-1312561125628-47495149513-23424142447-31450145022-2312131121331-34895189504-0512110.560530-33699169905-1313171131733-32410141005-068400.542032-355790.529006-1410331103335-36568156802-1312641126436-34967196713-1410701107009-206220.531123-25690169020-2114641146422-24760176021-10529152924-2511121111220-377811781河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计25-2610821108237-405240.526214-169410.547137-3812880.564415-26760176038-41945194515-1712090.560541-4211231112317-19354135438-3911030.555219-53500150039-428730.543741-44827182745-46830183044-43944194444-49964196444-46101511015合计58980504701.7.2比流量的计算==0.063Q――为最高日最大时用水量L/s;∑Q――为大用户集中流量L/s;∑L――管网总的计算长度m;1.7.3沿线流量计算沿线流量按如下计算公式计算：　其中：Ｌi-j—管段计算长度，m；qs—比流量各管段沿线流量计算结果如下表所示：表4：各管段沿线流量计算结果管段编号管段计算长度m比流量沿线流量L/s管段编号管段计算长度m比流量沿线流量L/s09-017250.06345.67507-165990.06337.73709-107630.06348.06906-075250.06333.07510-113950.06324.88519-5011890.06374.90701-0212100.06376.2350-185980.06337.67402-034630.06329.16950-525020.06331.62603-117970.06350.21150-513460.06321.798河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计01-0811620.06373.20626-299450.06359.53508-489090.06357.26726-273910.06324.63348-025610.06335.34329-308090.06350.96711-1215720.06399.03627-309080.06357.20412-0410030.06363.18930-317750.06348.82503-047470.06347.06127-534450.06328.03512-227030.06344.28953-285970.06337.61112-1312560.06379.12828-474950.06331.18513-234240.06326.71247-314500.06328.3522-2312130.06376.41931-348950.06356.38504-056050.06338.11530-336990.06344.03705-1313170.06382.97133-324100.06325.8305-064200.06326.4632-352900.06318.2706-1410330.06365.07935-365680.06335.78402-1312640.06379.63236-349670.06360.92113-1410700.06367.4109-203110.06319.59323-256900.06343.4720-2114640.06392.23222-247600.06347.8821-105290.06333.32724-2511120.06370.05620-377810.06349.20325-2610820.06368.16637-402620.06316.50614-164710.06329.67337-386440.06340.57215-267600.06347.8838-419450.06359.53515-176050.06338.11541-4211230.06370.74917-193540.06322.30238-395520.06334.77619-535000.06331.539-424370.06327.53141-448270.06352.10145-468300.06352.2944-439440.06359.47244-499640.06360.73244-4610420.06365.64640-4112450.06378.435河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计1.7.4节点流量计算管网中的流量一直在发生变化。为了容易计算，需要对其进行简化。简化的方法是以变化的沿线流量折算为管段两端节点流出的流量，即节点流量。为了便于计算，将管段沿线流量平分到管段两端的节点上。计算公式为：qi＝α∑qy　　　折算系数取α＝０.５即管网中任一节点的节点流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量总和的一半。城市管网中，工企业等大用户所需流量，可直接作为接入大用户节点的节点流量。则各节点流量计算结果如下表所示：表5：各节点流量计算结果节点连接管段沿线流量L/s节点流量L/s集中流量L/s节点总流量L/s11-9，1-2，1-8195.11197.555512109.555521-2，2-3，48-2140.74270.371070.37132-3，3-11，3-4126.44163.2205063.220543-4，12-4，4-5148.36574.1825074.182554-5，5-6，5-13147.54673.773073.77365-6，6-7，6-14124.61462.307062.30776-7，16-770.81235.406035.40681-8，8-48130.43765.2185065.218591-9，9-20，9-10113.33756.6685056.6685119-113-11，11-12222.201111.10050111.10051211-12，12-13，12-4，12-22285.642142.8210142.8211312-13，5-13，13-14229.509114.75450114.75451413-14，14-16，6-14162.16281.081081.0811515-26，15-1785.99542.9975042.99751614-16，16-767.4133.705033.7051715-17，17-5391.91745.9585045.95851850-1837.67418.837018.837209-20，20-21，20-37161.02880.514080.5142120-21，10-21125.55962.7795062.77952212-22，22-24，22-23168.58884.294084.2942322-23，13-23，23-25146.6573.325073.3252422-24，24-25117.93658.968058.9682524-25，25-26，23-25181.69290.846090.8462625-26，15-26，26-29175.58187.7905087.79052726-27，27-30，27-28147.48373.7415073.74152827-28，28-31125.18162.5905062.59052926-29，29-30110.50255.251055.2513029-30，27-30，30-31，30-33201.033100.51650100.5165河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计3130-31，31-28108.3654.18054.183232-33，32-3544.122.05022.053535-32，35-36，135.06467.53281.01148.5423635-36，36-3496.70548.3525048.35253436-34，34-31163.59681.79846.29128.0883720-37，37-40，37-38106.28153.1405053.14053837-38，38-39，38-41134.88367.4415067.44153938-39，39-4262.30831.154031.1544037-40，40-4194.94147.4705047.47054140-41，38-41，41-42，41-44260.7130.350130.354241-42，39-4298.2849.14049.144343-4459.47229.736029.7364443-44，44-49,41-44,44-46224.1112.050112.054545-4652.2926.145026.1454645-46，46-44117.93658.968058.9684944-4960.73230.366030.366488-48，48-292.6146.305046.3055019-50，50-18，50-51，50-52165.99282.996082.9965150-5121.79810.899010.8995250-5231.62615.813015.8135326-53，17-53，53-28144.06872.034072.034合计3158.495139.33297.7951.8管网平差1.8.1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。分配步骤如下：①按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。②为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即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，平时流量一般不大，只有在干损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量。河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计1.8.2管径的确定设计中根据初分配流量和经济流速查《给水排水设计手册（第一册）》来确定管径。表6：平均经济流速与管径的确定管径／mm平均经济流速／（m/s）D＝100～400D≥4000.6～0.90.9～1.41.8.3流量分配及平差计算根据以上步骤得到最大时流量分配结果如下表所示：表7：最高时流量分配结果环号管段编号管长/m管径/mm初分配流量L/s影响11-212101000940.52　1-81162450-15021　8-48909350-84.7921　48-21122250-38.492121-212101000-940.51　2-39261000-908.6221　3-11797150-104　9-114501100-120021　9-1076311001297.79339-107631100-1297.792　9-2062290080021　20-21146435083.5321　21-1052920020.732143-414941000-835.421　4-121003150-155　3-117971501021　11-12157211001199.422154-121003150154河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计　4-51211900-746.2221　5-131317800-539.538　12-131256600271.66612-131256600-271.65　13-23424800-587.3221　12-2270390080021　22-2312134001307722-231213400-1306　23-25690800-64421　22-24760589.4821　24-251112800430.51821813-141070400109.0821　5-131317800539.535　5-6840450-132.9221　6-141033150-15996-141033150158　14-169411501321　6-71049300-55.61321　7-16599200-20.207211015-171209500-320721　17-53854250-32.5121　26-1576060025021　26-27781800520.632　27-5344560025031126-27781800-520.631　26-29945500212.2121　29-30809450156.9621　27-30908500-196.8931227-53445600-2501　53-28597500-210.5121　28-31945450-147.9221　27-30908500196.892　30-317753507041330-321109500183.321河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计　32-35579450160.321　35-365681501221　30-31775350-703　31-34895450-163.7421　34-36967250-34.84211437-381288600-305.8621　38-41945200-202　37-4052460027721　40-411245500229.53211538-391103500-218.4221　39-42873500-187.2621　42-411123450-138.12621　38-41945200201然后进行管网平差，平差结果如下表所示：表8：管网平差结果======================================================================迭代次数=12======================================================================环号=1闭合差=.000----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1121010001.24972.461.401.69.001721162450.63-100.621.33-1.55.01543909350.37-35.41.69-.63.017841122250.2210.89.44.49.0452sqtotal=.541dq=.00======================================================================环号=2闭合差=.036----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1121010001.24-972.461.40-1.69.0017292610001.13-891.201.39-1.29.00143797150.569.944.493.58.36024145011001.24-1182.581.25-1.81.0015河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计576311001.421352.701.631.24.0009sqtotal=.676dq=.03======================================================================环号=3闭合差=.000----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------176311001.42-1352.701.63-1.24.000926229001.20762.511.771.10.001431464350.4846.041.111.63.03544529200.53-16.762.81-1.49.0886sqtotal=.541dq=.00======================================================================环号=4闭合差=.037----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1149410001.07-837.911.24-1.85.002221003150.38-6.782.26-2.26.33343797150.427.492.692.14.28654157211001.261196.911.282.01.0017sqtotal=.541dq=.03======================================================================环号=5闭合差=.026----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11003150.386.782.262.26.3334212119001.19-756.951.74-2.11.0028313178001.10-552.781.75-2.31.004241256600.90253.241.742.19.0086sqtotal=.541dq=.02======================================================================环号=6闭合差=-.023----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计----------------------------------------------------------------------11256600.90-253.241.74-2.19.008624248001.15-579.691.92-.81.001437039001.27807.631.681.18.001541213400.6177.271.481.79.0232sqtotal=.541dq=-.02======================================================================环号=7闭合差=-.020----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11213400.61-77.271.48-1.79.023226908001.16-583.631.94-1.34.002337608001.29649.852.041.55.002441112800.98490.881.411.56.0032sqtotal=.541dq=-.02======================================================================环号=8闭合差=.005----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11070400.89111.602.903.11.0278213178001.10552.781.752.31.00423840450.82-130.402.15-1.80.013841033150.49-8.653.49-3.61.4170sqtotal=.541dq=.00======================================================================环号=9闭合差=.005----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11033150.498.653.493.61.41702941150.529.173.883.65.398331049300.84-59.443.81-4.00.06734599200.77-24.045.43-3.25.1352sqtotal=.541dq=.01===============================================================================河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计迭代次数=9======================================================================环号=10闭合差=.004----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1120950013.63-2676.84417.12-504.30.1884285425010.14497.65567.96485.04.974737606002.76780.1613.4810.25.013147818002.011010.744.933.85.003854456002.56724.6811.635.18.0071sqtotal=.453dq=.00======================================================================环号=11闭合差=.005----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------17818002.01-1010.744.93-3.85.003829455001.28252.263.703.50.013938094501.24197.013.953.19.016249085001.08-212.323.13-2.84.0134sqtotal=.362dq=.01======================================================================环号=12闭合差=.010----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------14456002.56-724.6811.63-5.18.00712597500.79-155.031.75-1.04.00673945450.58-92.441.14-1.08.011749085001.08212.323.132.84.013457753501.27122.285.764.47.0365sqtotal=.453dq=.01======================================================================环号=13闭合差=.019----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11109500.95186.502.462.73.014625794501.03163.503.271.89.01163568150.8615.209.795.56.365847753501.27-122.285.76-4.47.036558954501.01-160.543.16-2.83.01766967250.64-31.642.96-2.87.0906sqtotal=.544dq=.02======================================================================迭代次数=30环号=14闭合差=-.044----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11288600.92-259.501.82-2.35.00902945200.73-22.804.92-4.65.204135246001.14323.362.741.44.0044412455001.41275.894.435.52.0200sqtotal=.816dq=-.03 ======================================================================环号=15闭合差=-.045----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11103500.86-169.262.05-2.27.01342873500.70-138.101.41-1.23.008931123450.56-88.961.07-1.20.01354945200.7322.804.924.65.2041sqtotal=.816dq=-.03 1.9水压计算18点为控制点，地面标高为78.1m，该点位于1区，最小服务水头为36m，则18点的水压标高为114.1m，由管网平差结果各管段水头损失得到各节点水压标高和自由水压见下表所示：河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计表9：水压计算结果节点号地形标高水压标高自由水压节点号地形标高水压标高自由水压177.34117.5740.232777.51115.0537.54277.36117.2339.872877.81115.0237.21377.41115.6238.212977.37113.9636.59477.4311638.573077.52114.4436.92577.56116.2538.693177.85115.337.45677.83115.5437.713377.53115.1237.59777.65115.4737.823477.69114.2136.52877.83117.3739.543577.37114.737.33977.12117.4540.333677.52115.1437.621077.26115.5438.283778.82101.1722.351177.27114.5337.263878.85102.6123.761277.18115.4538.273978.57101.1322.561377.26114.0236.764079.13100.8121.681477.51114.3836.874179.26102.623.341577.56114.7837.224278.79100.421.611677.74115.2437.54379.51100.0220.511777.73115.437.674479.24100.4721.231878.1114.1364579.72100.4420.721977.76115.8838.124679.18100.6421.462077.84117.4539.614777.79114.9337.142177.05115.9238.874877.86116.8138.952277.03115.1538.124978.8199.4820.672377.24114.4837.245077.88114.5936.712477.62114.9137.295177.89114.7136.822577.11113.9436.835277.88114.8336.952677.37114.1336.76由上表可以看出1区各点基本满足自由水压大于36m，2区各点自由水压基本大于20m，满足要求。根据上表画出等水压线详见图纸所示。1.10水泵扬程计算清水池一般设在控制点地面标高以下，且一般清水池的最低水位要低于地面标高2-3m，设清水池的最低水位高为75.00m，水泵吸、压水管的水头损失取Σh=3.0m，水泵到管网中1点的输水管中水头损失为hc=0.5m，管网中1点至控制点水头损失为hn=16.61m，控制点所需的最小服务水头为Hs=36m，取安全水头为h=2.0m，则水泵扬程为：河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计Hp＝Zc＋Hs＋hn＋hc＋Σh＋h＝(78.1-75.00)＋36＋16.61＋0.5＋3.0＋2＝61.21m1.11消防校核计算信阳市同一时间火灾次数为三次，一次灭火用水量为80L/S，从安全和经济角度考虑，着火点设在控制点3节点、16节点及距离水厂较远的29节点处，消防时管网各节点的流量除3、16、29节点各附加80L/S的消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。重新进行流量分配，所得流量分配结果如下表所示：表10：消防流量分配表环号管段编号管长/m管径/mm初分配流量L/s影响11-212101000940.52　1-81162450-15021　8-48909350-84.7921　48-21122250-38.492121-212101000-940.51　2-39261000-908.6221　3-11797150-104　9-114501100-120021　9-1076311001297.79339-107631100-1297.792　9-2062290080021　20-21146435083.5321　21-1052920020.732143-414941000-835.421　4-121003150-155　3-117971501021　11-12157211001199.422154-121003150154　4-51211900-746.2221　5-131317800-539.538　12-131256600271.66612-131256600-271.65　13-23424800-587.3221　12-2270390080021　22-2312134001307722-231213400-1306　23-25690800-64421河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计　22-24760589.4821　24-251112800430.51821813-141070400109.0821　5-131317800539.535　5-6840450-132.9221　6-141033150-15996-141033150158　14-169411501321　6-71049300-55.61321　7-16599200-20.207211015-171209500-328721　17-53854250-32.5121　26-1576060025021　26-27781800520.632　27-5344560025031126-27781800-520.631　26-29945500212.2121　29-30809450156.9621　27-30908500-196.8931227-53445600-2501　53-28597500-210.5121　28-31945450-147.9221　27-30908500196.892　30-317753507041330-321109500183.321　32-35579450160.321　35-365681509221　30-31775350-703　31-34895450-243.7421　34-36967250-34.84211437-381288600-305.8621　38-41945200-202　37-4052460027721　40-411245500229.53211538-391103500-218.4221　39-42873500-187.2621　42-411123450-138.12621　38-41945200201=====================================================================迭代次数=12======================================================================环号=1闭合差=.000河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1121010001.24972.461.401.69.001721162450.63-100.621.33-1.55.01543909350.37-35.41.69-.63.017841122250.2210.89.44.49.0452sqtotal=.541dq=.00======================================================================环号=2闭合差=.036----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1121010001.24-972.461.40-1.69.0017292610001.13-891.201.39-1.29.00143797150.569.944.493.58.36024145011001.24-1182.581.25-1.81.0015576311001.421352.701.631.24.0009sqtotal=.676dq=.03======================================================================环号=3闭合差=.000----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------176311001.42-1352.701.63-1.24.000926229001.20762.511.771.10.001431464350.4846.041.111.63.03544529200.53-16.762.81-1.49.0886sqtotal=.541dq=.00======================================================================环号=4闭合差=.037----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1149410001.07-837.911.24-1.85.002221003150.38-6.782.26-2.26.33343797150.427.492.692.14.2865河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计4157211001.261196.911.282.01.0017sqtotal=.541dq=.03======================================================================环号=5闭合差=.026----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11003150.386.782.262.26.3334212119001.19-756.951.74-2.11.0028313178001.10-552.781.75-2.31.004241256600.90253.241.742.19.0086sqtotal=.541dq=.02======================================================================环号=6闭合差=-.023----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11256600.90-253.241.74-2.19.008624248001.15-579.691.92-.81.001437039001.27807.631.681.18.001541213400.6177.271.481.79.0232sqtotal=.541dq=-.02======================================================================环号=7闭合差=-.020----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11213400.61-77.271.48-1.79.023226908001.16-583.631.94-1.34.002337608001.29649.852.041.55.002441112800.98490.881.411.56.0032sqtotal=.541dq=-.02======================================================================环号=8闭合差=.005----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计----------------------------------------------------------------------11070400.89111.602.903.11.0278213178001.10552.781.752.31.00423840450.82-130.402.15-1.80.013841033150.49-8.653.49-3.61.4170sqtotal=.541dq=.00======================================================================环号=9闭合差=.005----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11033150.498.653.493.61.41702941150.529.173.883.65.398331049300.84-59.443.81-4.00.06734599200.77-24.045.43-3.25.1352sqtotal=.541dq=.01======================================================================迭代次数=11======================================================================环号=10闭合差=.002----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1120950013.98-2744.37438.43-530.07.1931285425010.39510.12596.79509.66.999137606002.80792.6313.9210.58.013347818002.061035.775.174.04.003954456002.71766.8913.035.80.0076sqtotal=.975dq=.00======================================================================环号=11闭合差=.002----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------17818002.06-1035.775.17-4.04.003929455001.22239.703.343.16.013238094501.16184.454.093.31.01804908500.99-195.142.68-2.43.0124河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计sqtotal=.780dq=.00======================================================================环号=12闭合差=.008----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------14456002.71-766.8913.03-5.80.00762597500.94-184.772.42-1.44.00783945450.77-122.181.91-1.80.01474908500.99195.142.682.43.012457753501.55148.858.546.62.0445sqtotal=.975dq=.00======================================================================环号=13闭合差=.006----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11109500.66130.191.271.41.01082579450.67107.191.50.87.008135681502.2038.8951.9929.53.759447753501.55-148.858.54-6.62.044558954501.87-296.858.97-8.02.027069672501.79-87.9517.74-17.15.1950sqtotal=1.170dq=.00============================================================================================================================================迭代次数=30环号=14闭合差=-.044----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11288600.92-259.501.82-2.35.00902945200.73-22.804.92-4.65.204135246001.14323.362.741.44.0044412455001.41275.894.435.52.0200sqtotal=.816dq=-.03 河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计======================================================================环号=15闭合差=-.045----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------11103500.86-169.262.05-2.27.01342873500.70-138.101.41-1.23.008931123450.56-88.961.07-1.20.01354945200.7322.804.924.65.2041sqtotal=.816dq=-.03 进行消防校核结果如下表所示：消防校核后可知管网水头损失为hn’=19.61m，控制点所需要的最小水压为Hs’=10m，消防校核后水泵扬程为：Hpx=Zc＋Hs’＋hn’＋hc＋Σh＋h=(78.1-75.00)＋15＋29.61＋0.5＋3.0＋2.0=43.21m＜Hp满足要求河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计第二章污水管道的设计2.1排水体制的确定信阳市环境状况比较好，初期雨水不会含有太多污染物，故不需要对初期雨水进行处理。直排式合流制排水系统污水未经处理就排放，会对河流造成一定的污染，考虑到环境保护的因素，采用分流制中的完全分流制排水系统。该体制中既有污水管道系统，又有雨水管道系统。生活污水和工业废水通过污水排水系统送至污水处理厂进行处理，经处理后再排入水体。雨水通过雨水排水系统直接排入水体。污水厂设置在河流的下游，这样对水质影响可减少。两个区的污水都要采用重力流，这就要充分利用的高差来铺污水管，要尽可能的减少埋深，减少造价。2.2污水管度设计流量计算由于管线太长，环路太多，为便于计算，选取其中的一个完整的设计管段进行计算。污水管段设计流量包括本段流量、转输流量和集中流量三部分。（1）本段流量是指从本管段沿线街坊流来的污水量。一般用下列公式计算：其中F为管段服务的街坊面积，qs生活污水比流量。其中生活污水比流量采用下列公式计算：式中n是居民综合生活用水定额，因该地区给水排水设施比较完善故采用用水定额的90%计算污水定额，ρ为人口密度。查综合生活用水定额得知为130-210L/（人*d），在此取200。则0.667L/（s*ha）（2）转输流量是从上游管段和旁侧管段流来的污水量。由本段流量和转输流量之和得到合计平均流量，根据此流量值参考居民综合生活污水变化系数表选定总变化系数。总变化系数见下表所示：污水平均日流量/(L/s）5154070100200500≥1000河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计总变化系数Kz2.32.01.81.71.61.51.41.3用选定的总变化系数乘以合计平均流量得到生活污水设计流量。即按照下列公式计算：（2）集中流量是指从工业企业或其它大型公共设施流来的污水量，而所选取计算的这一段管段中不存在集中流量，故集中流量均为0。集中流量加上生活污水设计流量即可得到给管段的设计流量。即：计算结果如下所示：表12：各街坊面积汇总表街坊编号街坊面积/ha街坊编号街坊面积/ha132.93814.39222.36914.19324.851019.28425.821124.51518.651223.90614.131320.30715.671429.03表13：污水干管和主干管设计流量计算表管段编号综合生活污水量街坊编号街坊面积/ha比流量qs流量q1(L/s)转输流量q2(L/s)合计平均流量(L/s)总变化系数Kz生活污水设计流量(L/s)设计流量(L/s)1-21124.510.66716.34016.34232.6932.694-536.8836.881.762.6962.695-670.6770.671.7120.15120.156-7103.45103.451.6165.52165.527-2122.87122.871.57192.91192.912-312,1344.20.66729.48139.25168.731.52256.47256.478-9412.90.6678.6108.612.218.9418.949-1019.0619.061.9837.7437.7410-331.9331.931.960.66760.6673-111429.030.66719.36171.18190.541.51287.71287.71河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计2.3污水管道水力计算各设计管段的设计流量确定后，即可从上游管段开始依次进行设计管段的水力计算。在进行管道水力计算时要考虑到：污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s，金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管的最大设计流速为5m/s；污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200㎜，在街道下的最小管径为300㎜，管径为200㎜时最小设计坡度为0.004，管径为300㎜时的最小设计坡度为0.003；车行道下，污水管道的最小覆土厚度不宜小于0.7米，污水支管起点的最小埋深至少应为0.6-0.7米，最大埋深不超过7-8米，本设计均符合以上要求。在进行管道衔接时按照前段管径和后段管径相同时水面平接，不同管径是采用管顶平接。本设计为初步设计，只进行污水干管和主干管的水力计算，其计算结果见下表所示：表14：污水干管水力计算管段编号管段长度L/m设计流量Q（L/s)管道直径D/mm设计坡度（‰）设计流速设计充满度降落量/mh/Dh/m4-5469.762.694501.30.650.620.280.615-6458.03120.156000.850.650.650.150.396-7394.39165.527000.850.70.60.420.347-2644.09192.917000.90.750.650.450.588-9465.418.9430030.60.50.151.409-10432.5837.744001.30.620.530.210.5610-3510.9260.6674501.30.650.650.290.66管段编号标高/m埋设深度/m地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端4-577.5777.4376.3575.7476.0775.461.51.975-677.4377.2875.4675.0775.3174.922.122.366-777.2877.1475.2474.9074.8274.482.462.667-277.1477.174.9374.3574.4873.902.663.208-977.577.3376.1574.7576.0074.601.52.739-1077.3377.1774.7174.1574.573.942.833.2310-377.1777.0674.1873.5273.8973.233.283.83表15：污水主干管水力计算河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计管段编号管段长度L/m设计流量Q（L/s)管道直径D/mm设计坡度（‰）设计流速设计充满度降落量/mh/Dh/m1-2441.932.693501.60.60.550.19250.707042-31007.43256.479000.60.680.650.5850.604463-11654.39287.719000.60.70.650.5850.39263管段编号标高/m埋设深度/m地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端1-277.6777.176.362575.6676.1775.461.51.642-377.177.0673.81573.2173.2372.633.874.433-1177.0677.1273.2172.8272.6372.234.434.89河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计第三章雨水管道设计计算3.1雨水管网定线根据地形图可知，该市地形比较平坦，但有一定坡度，采用重力流的方式按就近原则把雨水排入相近管道，然后直接排入河流。和污水管一样要尽可能的减少埋深，减少造价。该市地形为向河流倾斜，因此铺设雨水管道采用了正交式的排水方式。3.2雨水相关参数的确定查《给水排水管道系统》教材附录E可查得信阳市的暴雨强度公式为：取设计重现期TE=1a。查《给水排水管道系统》教材220页表9-6国内部分城市综合径流系数得到ψ=0.6则单位面积径流量为：由于地势平坦，汇水面积大，所以取=10min。3.3雨水管道设计计算进行雨水管道的设计计算是要考虑到的问题有：由《给排水设计手册5版》知最小设计流速一般最小设计流速为0.75m/s，金属管道最大设计流速为10m/s，非金属管道为4m/s；在街道下的雨水管道，最小管径位300mm,雨水连接管最小管径为200mm；在保证管道不淤积的情况下，尽可能采用小坡度；最小埋深和最大埋深与前面污水管道相同。由于雨水管道按漫流来设计及设计充满度为1，管道衔接方式为管顶平接。由于面积比较大，故只选择一段管道进行计算。其计算结果如下表所示：表16：汇水面积计算数值管段编号本段汇水面积编号本段汇水面积／ha转输汇水面积／ha汇水总面积／ha1-213.8903.892-33,411.73.8915.59河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计3-46,73.7220.6324.354-583.1329.5432.67表17：雨水管道水力计算表设计管段编号管段长度L(m)汇水面积F(ha)管内雨水流行时间（min)单面径流量L/(s·ha)设计流量Q(L/s)管径D(mm)水力坡度(‰﹚∑t2t21-2446.63.8908.27134.3522.4888012-3330.415.598.27589.421394.05812500.93-4485.424.3513.276.2275.681842.80813501.14-5257.932.6719.4975.092453.1914501.5流速(m/s)管道输水能力Q"(L/s)坡降/m设计地面标高/m设计管内底标高/m埋深/m起点终点起点终点起点终点0.96000.4577.7577.7276.3575.901.41.821.115000.3077.7277.6474.4273.323.34.321.319000.5377.6477.6273.2272.694.424.931.525000.3977.6277.5472.5972.205.035.34河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计第四章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。通过这次设计，我得到了一次综合训练，把以前学到的不牢固的知识进一步加强与巩固，并使之系统化，理论和实际相结合，加深了我对城市给排水水管网设计的更进一步认识，使我在查阅文献、编写计算书和说明书、CAD绘图，excel软件的应用等这几方面的技能又进一步的提高。当然，在实际中，由于知识水平有限，在设计中难免出现不足的，敬请各位老师加以指正。在为期两周的实际中，收获很多，学到了在课堂上学不到的东西，但也深刻感受到了理论与实践之间存在的差距。在今后的学习和工作中，我会加强学习，多看专业教材和期刊，扩展知识面，弥补自己的不足之处，使设以后的计更加科学合理。在此也非常感谢谭水成、张奎、宋丰明、刘萍老师以及同学们的大力支持，没有他们的帮助和指导不可能完成地这么顺利，也感谢城建学院给了我一次课程设计的机会。河南城建学院31 信阳市给水排水管道工程设计参考文献：[1]中国市政工程西南设计研究院主编.《给水排水设计手册》第1册,中国建筑工业出版社出版,2000年10月第二版.[2]中国市政工程西南设计研究院主编.《给水排水设计手册》第5册,中国建筑工业出版社出版,20008年8月第二版.[3]张奎、张志刚主编.《给水排水管道系统》，机械工业出版社，2010年7月第一版.河南城建学院31'