平顶山市给水排水管道工程设计 35页

《给水排水管道系统》课程设计河南城建学院课程设计设计题目：给水排水管道系统系别：市政工程系专业：给水排水工程班级学号：学生姓名：指导教师：2013年12月27日指导老师评语河南成建学院第6页\n《给水排水管道系统》课程设计指导老师签字答辩委员会评语主任委员签字设计成绩年月日前言.......................................................4河南成建学院第6页\n《给水排水管道系统》课程设计第1章课程设计任务书....................................7第2章给水管网设计与计算.................................82.1给水管网布置与选址.....................................82.2给水管网设计计算......................................92.3管网水力计算.........................................162.4管网平差.............................................162.5消防校核.............................................20第3章污水管网设计与计算................................213.1污水设计流量计算.....................................213.2污水管道水力计算......................................22第4章雨水管网设计与计算................................224.1雨水设计流量计算....................................224.2雨水管道水力计算....................................23附表1.....................................................24附表2.....................................................29附表3.....................................................29附表4.....................................................33参考文献..................................................34结束语....................................................35河南成建学院第6页\n《给水排水管道系统》课程设计前言课程实习是教学计划中重要的实践性教学环节之一，也是我们对教学过程中理论和实践相结合的过程之一。水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源，科学用水和排水是人类社会史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。特别是近现代史中，随着人类居住和生产的城市化进程，给排水工程己经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施，成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。从天然水体取水，为人类生活和生产供应各种用水，用过的水再排回天然水体，水的这一循环过程就称为水的人工循环，又可称为水的社会循环。在水的人工循环中，人类与自然在水质、水量等方面都存在着巨大的矛盾，这些矛盾的有效控制和解决，是通过建设一整套工程设施来实现的，着一整套工程设施的组合体就称为给水排水工程。所以，给水排水工程就是在某一特定范围内，研究水的人工循环工艺和工程的技术科学。其主要内容包括水的开采、加工、输送、回收和利用等工艺和工程，通常由水资源与取水工程、水处理工程和给水排水管道工程等部分组分。给水排水工程的目的和任务，就是保证以安全使用、经济合理的工艺与工程技术，合理开发和利用水资源，向城镇和工业供应各项合格用水，汇集、输送、处理和再用利用污水，使水的人工循环正常运行；以提供方便、舒适、卫生、安全的生活和生活环境；保障人民健康与正常生活，促进生产发展，保护和改善水环境质量。通过为期两周的学习设计，系统地获取给水排水的相关知识，理论与实践相结合，更好的掌握了专业知识，也加深对CAD软件的使用。并且通过这次课程设计，达到熟悉专业、热爱专业、献身专业的目的。在每天的实习课程设计中，遵守纪律，并且通过翻阅资料和这次课程设计中所了解到的知识，总结出了这篇设计报告，这也算是给这次认识实习画上一个圆满的句号。河南成建学院第6页\n《给水排水管道系统》课程设计PrefaceCoursedesignteachingprogramisanimportantpracticalteachinglinkofteachingprocess,wealsoonthecombinationoftheoryandpracticeintheprocessof.Thewateristheimportantresourceofhumanitylives,theindustryandagricultureproductionandthesocialeconomydevelopments.Thescientifichowtousewateranddrainingwaterarethemostimportantinthehumansocialhistoryandsocialactivityandoneofproductionactivecontents.Speciallyinthenearcontemporaryhistory,alongwiththehumanhousingandtheproductionurbanizedadvancement,theprojectofthegiveanddrainwaterisbecomeintotheurbanconstructionandtheindustrialproductionimportantinfrastructure,becomesthehumanitylife、healthsecurity、industry、agriculturesciencetechnologyandtheproductiondevelopmentfoundationsafeguard.Naturalwaterfromthewaterbodyforhumanlifeandtheproductionandsupplyofwater,thewaterusedtorowbacktothenaturalwater,thewatercycleprocessiscalledartificialwatercycle,watercanbecalledthesocialcircle.Artificialcircleinthewater,waterandsoontherehasbeenagreatcontradictions,andthesecontradictionsandsolvetheeffectivecontrolisasetofworksbybuildingfacilitiestoachieve,and河南成建学院第6页\n《给水排水管道系统》课程设计thecombinationofasetofengineeringfacilitiescalledonthewatersupplyanddrainageworks.Therefore,thewatersupplyanddrainageprojectsinaparticularareathestudyofartificialwatercycleprocessandthetechnicalandscientificworks.Itsmaincontentsincludewaterextraction,processing,transmission,suchasrecyclingandtheuseoftechnologyandengineering,bythewaterresourcesandwaterworks,watertreatmentworksandwaterdrainageworksandsomeothercomponentsBytwoweeksofstudydesign,systemaccesstowatersupplyanddrainageoftherelatedknowledge,thecombinationoftheoryandpractice,abettergraspoftheprofessionalknowledge,butalsodeepentheirunderstandingoftheuseofCADsoftware.Throughthecurriculumdesign,achievethefamiliarprofessional,professional,dedicatedprofessionalpurposeoflove.Inthedailypracticeofcurriculumdesign,discipline,andreadingthedataandthecoursedesignistounderstandknowledge,summedupthedesignreport,thisalsoisthepracticeofpaintingthelastsatisfactoryfullstop.河南成建学院第6页\n《给水排水管道系统》课程设计第1章课程设计任务书一、设计题目：平顶山市给水排水管道工程设计。二、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Ⅰ3006+++Ⅱ2004++Ⅲ3、城市中有下列工业企业，其具体位置见平面图：1）A工厂，用水量10000吨/天，最大班用水量：4000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，用水量8000吨/天，最大班用水量：3000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40%。3）火车站用水量为L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为6米。5、城市河流水位：最高水位：63米，最低水位：50米，常水位：55米。三、课程设计内容1、城市给水管网扩初设计1）城市给水管网定线（包括方案比较）；2）用水量计算，管网水力计算；3）清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算4）管网校核；5）绘图（平面图、等水压线图）2、城市排水管网扩初设计。1）排水体制选择2）城市排水管网定线的说明（包括方案比较）；3）设计流量量计算；4）控制分支管及总干管的水力计算；5）任选1条雨水管路的水力计算（若体制为分流制）；6）绘图（平面图、纵剖面图）四、设计参考资料1、《给排水设计手册》第一册或《给排水快速设计手册》第5册2、《给排水管道工程》教材河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计五、设计成果1、设计说明书一份（包括前言、目录、设计计算的过程、总结）2、城市给水排水管道总平面布置图1张，比例尺为1：10000（1号图）；3、给水管网等水压线图1张（2号图）；4、污水总干管纵剖面图1张（由指导教师指定某一段，长度大约1000米左右）（2号图）；六、要求1、按正常上课严格考勤；2、设计说明书要求条理清楚，书写端正，无错别字；图纸线条、符号、字体符合专业制图规范）；3、按时完成设计任务七、其他1、设计时间：2010-2011学年第一学期（第16、17周12-13号-12-25号）2、上交设计成果时间：19周周五下午3、设计指导教师：张奎、谭水成、宋丰明、刘萍第2章给水管网设计与计算2.1给水管网布置及水厂选址该城市有一条自东向西河和自南向北转向西流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势相对比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市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。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。考虑要点有以下：①定线时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。干管的间距一般采用500m－800m。②循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。③干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。④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。减小今后检修时的困难。河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计①干管与干管之间的连接管使管网成环状网。连接管的间距考虑在800－1000m左右。②力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。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。2.2给水管网设计计算2.2.1.1一区最高用水量计算城市最高用水量包括综合生活用水、工业生产用水、职工生活用水及淋浴用水、市政用水、未预见用水和管网漏失水量。见表1。表1分区人口密度（人/公顷）面积（公顷）人口数（人）Ⅰ3002439.63731889Ⅱ200278.5155702平顶山市位于河南省，总人口78.7591万，参考《给水排水管道系统》教材表4-2得，可知平顶山位于二分区，为大城市。最高综合生活用水定额为170～260L/(人·d)，故取综合生活用水定额为260L/(人·d)。用水普及率为100%。最高综合生活用水量Q1：Q1=qNfQ1―—城市最高综合生活用水，m3/d；q――城市最高综合用水量定额，Ｌ／（cap.d）；Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数；f――城市自来水普及率，采用f=100%Q1=qNf=260×731889/1000=190291.14m3/d河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计2.2.1.2一区工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量Q2：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.Q2=（360×35+840×25+600×35+1400×25）×3/1000=268.8(m3/d)（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3：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。A工厂：淋浴用水量：3000×0.3×0.8×0.06+3000×0.7×0.2×0.04=60(m3/d)B工厂：淋浴用水量：5000×0.3×0.8×0.06+5000×0.7×0.4×0.04=128(m3/d)Q3=60+128=188(m3/d)（3）工业生产用水量Q4：Q4=10000+8000=18000(m3/d)2.2.1.3一区市政用水量Q5：浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算；每天浇洒2次。绿化用水量按2L/m2计，由于面积太大浇洒面积按总面积的5%算Q5＝(2439.63×20%×10-3×104×2+2439.63×30%×10-3×104×2）×5%＝1219.82(m3/d)2.2.1.4一区城市的未预见水量和管网漏失水量按最高用水量的20%计算。Q6＝（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×20%＝41993.55(m3/d)2.2.1.5一区最高日用水量Qd：00Qd＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6＝25196.31(m3/d)2.2.1.6一区消防用水量：根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为95L/s，同时火灾次数为3次。该城市消防用水量为：Q7＝3×95=285L/s河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计2.2.1.7一区最高时用水量最高时用水量为Qh=12552.89m3/h=3486.91L/s=3487L/s2.2.2.1二区最高用水量计算参考《给水排水管道系统》教材表4-2得，可知平顶山位于二分区，为大城市。最高综合生活用水定额为170～260L/(人·d)，故取综合生活用水定额为260L/(人·d)。用水普及率为100%。最高综合生活用水量Q1：Q1=qNfQ1―—城市最高综合生活用水，m3/d；q――城市最高综合用水量定额，Ｌ/（cap.d）；Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数；f――城市自来水普及率，采用f=100%Q1=qNf=260×55702/1000=14482.52m3/d2.2.2.2工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量Q2：Q2=0（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3：Q3=0（3）工业生产用水量Q4：Q4=02.2.2.3市政用水量Q5：浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算，每天浇洒1次。绿化用水量按2L/m2计，由于面积太大浇洒面积按总面积的5%算Q5＝(278.51×20%×10-3×104×1+278.51×30%×2×10-3×104)×5%＝111.40(m3/d)2.2.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量按最高用水量的20%计算。Q6＝（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×20%＝2918.78(m3/d)2.2.2.5最高用水量QdQd＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6＝17512.70(m3/d)河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计2.2.2.6消防用水量根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为35L/s，同时火灾次数为2次。该城市消防用水量为：Q7＝2×35=70L/s2.2.2.7最高时用水量最高时用水量为Qh=890.64m3/h=247.4L/s2.4管网水力计算集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量或其他大用户的用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。2.4.1最大时集中流量为：从各时段城市用水量变化情况表中可知：一区：∑q=（687.5+11.2）m3/h=194.08(L/s)其中A厂107.26L/s，B厂86.82L/s。1节点处有A工厂，13节点处有工厂B。二区：没有集中流量。2.4.2比流量计算：一区：qs=(Qh－∑q)/∑L=（3486.9－194.08）/(0.5×3613.4＋35488.2)=0.0883(L/(s.m))二区：qs=(Qh－∑q)/∑L=247.4/（825.2×0.5+4352.9）=0.0519(L/(s.m))Qh——为最高最大时用水量L/s∑q——为大用户集中流量L/s∑L——管网总的有效长度m河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计2.4.3沿线流量计算:沿线流量的计算按下公式qi-j＝qsＬi-j　　Ｌi-j—有效长度；mqs—比流量一区沿线流量按管段计算见表7。表7平顶山市一区管道沿线流量计算管段编号管段长度m有效长度m比流量L/(s×m)沿线流量L/s1-21633.01633.00.0883144.192-5948.4948.40.088383.745-61851.41851.40.0883163.486-71251.21251.20.0883110.487-8486.9486.90.088342.998-9546.8546.80.088348.288-101221.61221.60.0883107.879-101423.51423.50.0883125.7010-11885.1885.10.088378.1511-12448.7448.70.088339.6212-131561.3780.70.088368.9413-14786.4786.40.088369.4413-181098.21098.20.088396.978-131024.51024.50.088390.4614-15995.8995.80.088387.9315-161306.91306.90.0883115.4016-17873.3873.30.088377.1117-18588.9588.90.088352.0017-141214.71214.70.0883107.2618-19894.2894.20.088378.967-181041.51041.50.088391.966-191052.11052.10.088392.9019-201338.61338.60.0883118.2020-21697.7697.70.088361.6120-24576.7288.40.088325.47河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计5-21594.2594.20.088352.476-211227.31227.30.0883108.3721-22973.7973.70.088385.982-22501.9501.90.088344.3222-23309.1309.10.088327.2923-24952.4952.40.088384.1023-28798.0798.00.088370.4624-25773.5386.80.088334.1525-26701.9351.00.088330.9925-28730.0730.00.088364.4626-271902.81902.80.0883168.0227-29560.2560.20.088349.4727-281186.11186.10.0883104.4029-231574.51574.50.0883139.031-29568.6568.60.088350.21总和39101.637295.1　3292.83二区管道沿线流量计算见表8。表8平顶山市二区管道沿线流量计算管段编号管段长度/m有效长度/m比流量L/(s×m)沿线流量L/s1-21633.01633.00.051984.752-5948.4948.40.051949.225-4825.2412.60.051921.414-3470.7470.70.051924.433-21300.81300.80.051967.51总和5178.14765.5　247.332.4.4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，qi＝α∑q１　　　　α:折算系数取α＝０.５∑q：相连的个管段沿线流量和一区计算结果见表9。表9河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计节点节点流量（L/s）集中流量(L/s)节点总流量（L/s）197.20107.26204.462136.13　136.135149.85　149.856237.62　237.627122.71　122.718144.80　144.80986.99　86.9910155.86　155.861158.88　58.881254.28　54.2813162.9086.82249.7214132.32　132.3215101.67　101.671696.26　96.2617118.18　118.1818159.95　159.9519145.02　145.0220102.64　102.6421154.21　154.212278.80　78.8023160.44　160.442471.85　71.852564.80　64.802699.51　99.5127161.11　161.1128119.49　119.4929119.36　119.36总计3292.83194.083486.91二区节点流量计算见表10。表10节点计算节点流量（L/s）节点总流量（L/s）142.3842.382100.76100.76345.9845.98422.9422.94河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计535.3435.34总计247.40247.402.5管网平差2.5.1环状管网流量分配计算与管径确定1.根据节点流量进行管段的流量分配，分配步骤：①按照管网主要方向，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。2.管径的确定管径与设计流量的关系：q＝Ａv＝πＤ2v/４Ｄ＝（4q/πv）公式中D—管段管径，m；　　　　q—管段计算流量，m３/s；　　　　Ａ—管段过水断面面积，m２　　　　　　　　　v—设计流速，m/s；设计中按经济流速来确定管径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≥4000.6～0.90.9～1.4流量分配，管径选择如下：最大时流量初步分配一区最大时设计流量3486.91L/s，流量初步分配如表10。河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计表10管段编号管段长(m)分配流量(L/s)管径（mm）1-21633.02598.6714002-5948.41799.8912005-61851.41300.0411006-71251.21081.6210007-8486.9586.548008-9546.8187.745008-101221.6164.006009-101423.5100.7540010-11885.1108.8945011-12448.750.0135012-131561.34.2710013-14786.453.9935013-181098.2110.0040013-81024.590.0040014-15995.896.3140015-161306.9197.9850016-17873.3294.2460017-18588.9502.4280017-141214.790.0050018-19894.2400.0070018-71041.5372.3770019-61052.1300.0060019-201338.6245.0270020-21697.7250.0070020-24576.797.6640021-5594.2350.0070021-61227.3319.2070021-22973.7373.4170022-2501.9662.6580022-23309.1210.4460023-24952.4100.0040023-28798.0100.0040024-25773.569.5135025-26701.964.3150025-28730.070.0035026-271902.8163.82600河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计27-29560.2414.4270027-281186.189.4940029-231574.5150.0050029-1568.6683.78800二区最大时设计流量3486.91L/s，流量初步分配如表11。表11管段编号管段长/m分配流量L/s管径（mm）1-21633205.026002-5948.438.243005-4825.22.91504-3470.720.042503-21300.866.023502.5.2环状网平差(最高用水时)：以最高最高时用水量确定的管径为基础，将最高时用水量分配、管段流量进行管网平差，详细采用哈工大平差软件。平差结果如附表（一）所示2.5.3水压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=+。节点水压标高，自由水压与该处地形标高存在下列关系=-。一区水压计算结果如表12。表12节点水压标高（m）地形标高（m）自由水压（m）1110.3765.6244.752108.8566.8142.045107.7967.4240.376104.9567.0937.867102.6867.5235.16899.2867.5831.70998.8567.8830.971098.6968.6230.071196.7868.1428.641296.4468.4428.00河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计1396.7267.2529.471497.0266.6030.421596.2165.6830.531697.1965.2331.961799.0365.9833.0518100.4366.5033.9319101.9865.9836.0020103.9166.0837.8321105.7366.7838.9522107.5466.5241.0223106.8866.2440.6424104.5766.0038.5725104.464.9039.5026104.1764.2639.9127106.8865.0441.8428105.0065.1839.8229108.4665.4243.04二区水压计算结果如表13。表13节点水压标高（m）地形标高（m）自由水压（m）189.1265.6223.50289.9466.8123.13387.9767.5020.47488.3668.3620.00588.7767.4621.312.5.4二级泵站一区二级泵站的计算：清水池地面标高65m，清水池最低水位2m，最低水位地面标高63m。从水厂向管网两条输水管长为1386.6m最高时管中流量为3486.91L/s，依此每条输水管渠的管径选为1500mm，查得输水管最高时I为0.002449，所以沿程水头损失为0.002449×1386=3.39m，局部水头损失按沿程水头损失的10%计算，故压水管水头损失为3.39×1.1=3.73m。12点为控制点，其地面标高为68.44m河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计，控制点需要的服务水头为六层楼即28m。水泵安全扬程为2m，吸水管长度取20m，其水头损失计算得：沿程水头损失为0.05m，局部水头损失为0.160m，故吸水管水头损失为0.05+0.160=0.210m。取最不利管段1-2-5-6-7-8-10-11-12，故管网水头损失为∑h=2.71+1.67+2.51+2.90+1.00+1.63+1.43+0.64=14.49最大时水泵扬程H1＝∑h+28+2+3.73+0.210+5.44＝53.87m，最大时水泵扬程H1＝∑h+28+2+3.73+0.210+5.44＝53.87m二区二级泵站的计算：清水池地面标高65m，清水池最低水位2m，最低水位地面标高63m。从水厂向管网两条输水管长为1386.6m最高时管中流量为247.4L/s，依此每条输水管渠的管径选为600mm，查得输水管最高时I为0.00154，所以沿程水头损失为0.00154×1386.6=2.13m，局部水头损失按沿程水头损失的10%计算，故压水管水头损失为2.13×1.1=2.343m。4点为控制点，其地面标高为68.36m，控制点需要的服务水头为四层楼即20m。水泵安全扬程为2m，吸水管长度取20m，其水头损失计算得：沿程水头损失为0.05m，局部水头损失为0.160m，故吸水管水头损失为0.05+0.160=0.210m。取最不利管段1-2-3-4，管网水头损失为∑h=3.73+2.59+0.47=6.79m。最大时水泵扬程H1＝∑h+20+2+2.343+0.210+5.36＝36.70m2.6消防校核一区消防校核：该市同一时间火灾次数为三次，一次灭火用水量为95L/S，从安全和经济角度考虑，失火点设在1节点、12节点和18节点处，消防时管网各节点的流量除1、12、18节点各附加95L/S的消防流量外，其余各节点的流量按路线以管线分配。消防时管网平差计算结果见附表（三）所示由后图可知管网各节点处的实际自由水压均大于10m（98）符合低压消防制要求。12点为控制点，输水管最高时坡度取为0.00154.消防时所需二级泵站总扬程为H2＝∑h+10+2+3.73+0.210+5.44＝22.84+10+2+3.73+0.210+5.44=44.22m＜53.87河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计满足要求。二区消防校核：该市同一时间火灾次数为二次，一次灭火用水量为35L/S，从安全和经济角度考虑，失火点设在2节点、4节点处，消防时管网各节点的流量除2、4节点各附加35L/S的消防流量外，其余各节点的流量按路线以管线分配。消防时管网平差计算结果见附表（四）所示由后图可知管网各节点处的实际自由水压均大于10m（98）符合低压消防制要求。4点为控制点，输水管最高时坡度取为0.00154.消防时所需二级泵站总扬程为H2＝∑h+10+2+2.343+0.210+5.36＝9.04+10+2+2.343+0.21+5.36=28.95m＜36.70满足要求。第3章污水管网设计与计算城市污水管网主要功能是收集和输送城市区域中的生活污水和生产废水。污水管网设计的主要任务是：1)污水管网总设计流量及各管段设计流量计算；2)污水管网各管段直径,埋深,衔接设计与水力计算；3)污水管网施工图绘制等；排水系统的确定：合流制由于污水未经处理就排放，受纳水体遭到严重污染，但合流制排水系统工程投资较低。分流制将雨水和污水分别在两套或两套以上管道系统内排放，该系统使污水收集和处理，使水的重复利用率提高，但工程投资较大。平顶山市拥有78万多人，排水设施较完备且该城市雨量丰富，污水和雨水的流量相对较大，因此采用分流制排水系统。3.1污水设计流量计算河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计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。查居民生活污水量定额，通常生活污水量为同周期给水量的80%-90%，给水量采用260，假定该区给水排水系统完善，则综合生活污水定额为260×90%=234。居住人口约为787591人。综合生活污水平均流量为234×787591/（24×3600）=2133.059L/s故Kz=1.3综合生活污水设计流量Q1′=2133.059×1.3=2772.977L/s工业企业职工的生活用水量和淋浴用水量Q2a=（840×25×3+360×35×2.5）/(3600×8)+(840×20％×40+360×80％×60)/3600=9.948L/sQ2b=(1400×25×3+600×35×2.5)/（3600×8）+(1400×40％×40+600×80％×60)/3600=19.691L/s工业废水Q3=18000×60％×1000/（24×3600）=125L/s该区污水设计总流量Q=Q1′+Q2a+Q2b+Q3=2772.977+9.948+19.691+125=2924.636L/s3.2污水管道水力计算由于管线太长，环路太多，为便于计算，选取其中的一个完整的设计管段1-2-3-4进行计算。3.2.1设计要求污水管道应按非满流设计，不同管段有最大设计充满度要求。最小设计流速是保证管道内不产生淤积的流速。在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s。最大设计流速是保证管道不被充数破坏的流速。该值与管道材料有关，金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s.规范规定最小管径对应的最小设计坡度：管径200mm的最小设计坡度为0.004；管径300mm的最小设计坡度为0.003。污水管道的埋设深度是指管道的内壁底部离开地面的垂直距离，亦称管道埋深。河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计街坊污水支管起点最小埋深至少为0.6-0.7m，干燥土壤中最大埋深不超过7-8m.管道衔接时要遵守两个原则：其一，避免上游管道形成回水，造成淤积；其二，在平坦地区应尽可能提高下游管道的标高，以减少埋深。管道的常用衔接方法有两种：一为水面平接（管径相同时采用）；二为管顶平接（管径不同时采用）。污水干管及主干管水力计算见表14。表14-1管段编号综合生活污水量集中流量转输/(L/s)设计流量/(L/s)本段流量q1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)街坊面积ha比流量qs/L/(s.ha)流量q1/(L/s)1234567810111-200.81309.979.972.1512.12012.122-300.813023.5723.571.9325.50025.503-417.050.81313.862778.162792.021.302793.3202793.32表14-2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I/(%0)设计流速v/（m/s)设计充满度降落量IL/mh/Dh/m1234567891-2416.212.122503.60.630.440.111.492-3292.525.503502.10.630.450.160.613-4595.62793.3215002.72.000.701.051.60表14-3管段标高/m埋设深度/m编号地面水面管内底　上端下端上端下端上端下端上端下端110111213141516171-265.4265.3264.7363.2364.6263.120.802.202-365.3265.2163.1862.5663.0262.412.302.803-465.2164.7462.3160.7061.2659.653.955.09第4章雨水管网设计与计算河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计4.1雨水设计流量计算4.1.1该城市的平均径流系数ΨavΨav=（1359.07×0.9+543.63×0.9+731.89×0.15）/2718.14=0.67查《我国若干城市暴雨强度公式表》得暴雨强度公式为q=883.8(1+0.837lgP)/(t×0.57)4.1.2单位面积的径流该设计区域街区面积较小采用地面集水时间=10min，汇水面积设计重现期P=1a,采用暗管排水故m=2.0，将确定设计参数代入暴雨强度公式得单位面积径流量q0=4.2雨水管道水力计算平顶山市相对雨量适中，故而采用完全分流制排水系统，卫生条件较好，生活污水和工业废水通过污水排水系统送至污水处理厂，经处理后在排入水体。雨水是通过雨水排水系统直接排入水体。符合环境保护的要求。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1-2-3-4进行计算。计算结果见下表15。表15管段编号管段长度/m汇水面积F/hm2管内雨水流行时间/min单位面积径流量q0/[L/(s.hm2)]设计流量Q/(L/s）管径D/mm水力坡度I（‰）∑t2=∑L/vt2=L/v1234567891-2416.26.1303.2102.13626.0611003.42-3292.512.863.22.062.28800.9213003.43-4595.6100.215.22.150.065016.5122003.1流速v/(m/s)管道输水能力Q′/(L/s）坡降IL/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1011121314151617181.86634.601.4265.4265.3263.6262.501.802.821.98818.230.9965.3265.2162.4061.542.923.672.965413.221.8565.2164.7460.8458.994.375.65河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计附表一：一区管网平差结果======================================================================迭代次数=4======================================================================环号=1闭合差=-.171-----------------------------------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)-----------------------------------15947001.01387.381.771.05.002721227700.76292.731.051.29.00443185111001.30-1234.341.36-2.51.0020sqtotal=.022dq=-3.83======================================================================环号=2闭合差=-.034-----------------------------------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)-----------------------------------15028001.27635.971.95.98.001526986001.08304.402.451.71.005635947001.01-387.381.77-1.05.0027494812001.57-1771.571.76-1.67.0009sqtotal=.030dq=-.58======================================================================环号=3闭合差=-.053-----------------------------------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)-----------------------------------15698001.39698.782.351.34.001921575500.76149.891.642.59.01733309600.60-169.36.83-.26.001545028001.29-647.652.02-1.02.00165163314001.68-2583.671.66-2.71.0010sqtotal=.037dq=-.72河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计======================================================================环号=4闭合差=-.187-----------------------------------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)-----------------------------------15607001.12429.542.151.20.002821186400.6683.531.702.02.02423798400.50-63.331.03-.82.013041575500.76-149.891.64-2.59.0173sqtotal=.030dq=-3.14======================================================================环号=5闭合差=-.070-----------------------------------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)-----------------------------------11903600.65184.89.981.86.01002702500.4385.38.59.41.00483730350.28-27.37.44-.32.011741186400.66-83.531.70-2.02.0242sqtotal=.030dq=-1.18======================================================================环号=6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)-----------------------------------1798400.5063.331.03.82.01302730350.2827.37.44.32.01173774350.5047.961.20.93.01944952400.76-95.482.18-2.07.0217sqtotal=.030dq=-.03======================================================================环号=7闭合差=-.128-----------------------------------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)-----------------------------------河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计1952400.7695.482.182.07.02172577400.5771.591.28.74.01043698700.96-368.251.61-1.12.003149747001.11-427.812.13-2.07.00485309600.60169.36.83.26.0015sqtotal=.037dq=-1.72======================================================================环号=8闭合差=-.198-----------------------------------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)-----------------------------------1698700.96368.251.611.12.003121339700.88337.191.371.83.005431052600.90-255.411.77-1.86.007341227700.76-292.731.05-1.29.0044sqtotal=.030dq=-3.32======================================================================环号=9闭合差=-.199-----------------------------------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)-----------------------------------11052600.90255.411.771.86.007328947001.16447.592.322.07.004631042700.81-311.421.18-1.23.00404125110001.59-1252.452.32-2.90.0023sqtotal=.030dq=-3.34======================================================================环号=10闭合差=-.039-----------------------------------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)-----------------------------------11042700.81311.421.181.23.004021098400.7290.741.982.18.024031025400.80-100.462.39-2.45.024444878001.19-599.912.04-1.00.0017sqtotal=.030dq=-.66======================================================================河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计环号=11闭合差=.388-----------------------------------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)-----------------------------------15898001.01508.311.50.88.001721215500.89174.002.162.63.01513786350.50-48.101.21-.95.019741098400.72-90.741.98-2.18.0240sqtotal=.030dq=6.52======================================================================环号=12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)-----------------------------------1873600.76216.141.301.13.005221307500.61119.881.091.43.01193996400.1418.21.11.11.006241215500.89-174.002.16-2.63.0151sqtotal=.030dq=.74======================================================================环号=13闭合差=.217-----------------------------------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)-----------------------------------11025400.80100.462.392.45.024421561100.171.37.941.471.07723449350.55-52.911.43-.64.01224885450.70-111.791.62-1.43.012851222600.78-219.441.34-1.63.0074sqtotal=.037dq=2.91======================================================================环号=14闭合差=-.007-----------------------------------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)-----------------------------------河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计1547500.69-135.201.36-.74.005521424400.38-48.21.63-.90.018631222600.78219.441.341.63.0074sqtotal=.022dq=-.17======================================================================附表二：二区管网平差结果======================================================================迭代次数=2======================================================================环号=1闭合差=.070-----------------------------------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)-----------------------------------11300350.66-63.351.99-2.59.04082948300.5840.911.921.82.04453825150.325.571.581.31.23484470250.35-17.371.00-.47.0271sqtotal=.109dq=.32======================================================================附表三：一区消防校核平差结果======================================================================迭代次数=8======================================================================环号=1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)-----------------------------------15947001.07413.352.001.19.002921227700.88338.191.371.69.00503185111001.38-1314.221.54-2.85.0022河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计sqtotal=.022dq=.51======================================================================环号=2闭合差=.040-----------------------------------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)-----------------------------------15028001.33667.452.151.08.001626986001.28361.992.902.03.005635947001.07-413.352.00-1.19.0029494812001.66-1877.421.98-1.88.0010sqtotal=.030dq=.67======================================================================环号=3闭合差=.169-----------------------------------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)-----------------------------------15698001.49751.452.721.55.002121575500.82161.391.882.96.01843309600.51-143.25.61-.19.001345028001.37-689.982.30-1.15.00175163314001.77-2721.001.84-3.00.0011sqtotal=.037dq=2.28======================================================================环号=4闭合差=.429-----------------------------------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)-----------------------------------15607001.22470.702.171.21.002621186400.7696.132.202.61.02723798400.35-44.41.54-.43.009841575500.82-161.391.88-2.96.0184sqtotal=.030dq=7.26======================================================================环号=5闭合差=.300-----------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)-----------------------------------11903600.75213.471.272.42.01132702500.58113.96.99.70.00613730350.22-21.04.28-.20.009641186400.76-96.132.20-2.61.0272sqtotal=.030dq=5.07======================================================================环号=6闭合差=.248-----------------------------------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)-----------------------------------1798400.3544.41.54.43.00982730350.2221.04.28.20.00963774350.7370.202.401.86.02654952400.79-99.792.36-2.25.0225sqtotal=.030dq=4.19======================================================================环号=7闭合差=.162-----------------------------------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)-----------------------------------1952400.7999.792.362.25.02252577400.7898.142.291.32.013536987001.06-406.351.93-1.35.003349747001.26-485.402.31-2.25.00465309600.51143.25.61.19.0013sqtotal=.037dq=2.19======================================================================环号=8闭合差=.014-----------------------------------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)-----------------------------------16987001.06406.351.931.35.0033213397001.04401.861.892.54.006331052600.99-278.592.08-2.19.007841227700.88-338.191.37-1.69.0050河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计sqtotal=.030dq=.23======================================================================环号=9闭合差=.013-----------------------------------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)-----------------------------------11052600.99278.592.082.19.007828947001.39535.432.812.51.004731042700.83-319.351.24-1.29.00404125110001.72-1354.612.71-3.39.0025sqtotal=.030dq=.21======================================================================环号=10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)-----------------------------------11042700.83319.351.241.29.004021098400.7694.922.152.36.024931025400.81-101.902.45-2.51.024744878001.38-694.132.32-1.13.0016sqtotal=.030dq=.11======================================================================环号=11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)-----------------------------------15898001.00504.911.48.87.001721215500.88172.522.132.59.01503786350.54-51.501.36-1.07.020841098400.76-94.922.15-2.36.0249sqtotal=.030dq=.39======================================================================环号=12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)河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计-----------------------------------1873600.76214.211.281.12.005221307500.60117.951.061.38.01173996400.1316.28.09.09.005741215500.88-172.522.13-2.59.0150sqtotal=.030dq=.09======================================================================环号=13闭合差=.015-----------------------------------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)-----------------------------------11025400.81101.902.452.51.024721561100.463.575.198.102.265134493501.51-145.718.18-3.67.025248854501.29-204.594.26-3.77.0184512226001.11-312.892.58-3.15.0101sqtotal=.037dq=.20======================================================================环号=14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)-----------------------------------1547500.69-134.541.35-.74.005521424400.38-47.55.61-.87.018431222600.77217.891.321.61.0074sqtotal=.022dq=.00======================================================================附表四：二区消防校核平差结果======================================================================迭代次数=3======================================================================环号=1闭合差=.222-----------------------------------河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课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)-----------------------------------11300400.75-93.902.11-2.74.02922948300.6445.362.322.20.04853825150.5710.024.563.76.37544470250.98-47.926.37-3.00.0625sqtotal=.250dq=.44======================================================================参考文献1.严煦世，范瑾初主编，给水工程（第四版），北京，中国建筑工业出版社，19992.严煦世，赵洪宾编著，给水管网理论和计算，北京，中国建筑工业出版社，19863.高廷耀，顾国维主编，水污染控制工程，上册，北京，高等教育出版社，19994.周玉文，赵洪宾著，排水管网理论和计算，北京，中国建筑工业出版社，20005.上海市政工程设计研究院主编，给水排水设计手册，第10册，技术经济（第一版），北京，中国建筑工业出版社。20006于尔捷，张杰主编，给水排水设计手册，第10册，技术经济（第二版），北京，中国建筑工业出版社。1996河南城建学院第35页\n《给水排水管道系统》课程设计结束语课程设计是学习完课本之后的重要实践内容,让我们把理论与实践结合在一起.更好的帮助我们理解我们在课本中学到的知识.通过二周的设计，感觉自己对设计的过程有了很大的了解，在设计过程中遇到很多的不懂的问题，通过这次设计都显露出来了。在同学们的帮助下，很多问题都解决了，最终完成了本次设计。本次设计是一次系统化的设计，包含除了建筑给排水管道外的其它给排水管道设计，设计内容包含了供水，排水，雨水，管道定线，管道埋深，雨量计算，方案选择，等给水排水的大部分内容。通过这次设计，积累了大量的知识和经验，对以后的设计做了很好的基础准备。在以后的设计中能很快进入状态。知道如何进行设计，设计程序，设计需要的资料等。在设计中培养了同学间的交流，培养了思考问题和动手的能力。也培养了我们认真学习的习惯和个人设计的能力。通过本次设计我们对设计的各个方面，设计要求，成果要求，设计图纸，计算说明书都有了较祥细的了解。这次实习对于我来说意义重大，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！于细微之处间端倪，设计细节不容含糊推搡，实事求是对于设计来说至关重要，按规范和图集要求进行。知识的欠缺使我有了加倍努力的信心，我会以辛勤的付出来收获浩瀚知识的琼浆！再次感谢上级领导安排我们的这次课程设计，把我在平时学习的东西应用到实践中去。河南城建学院第35页