安阳市给水排水管道工程设计课程设计报告 39页

《给排水管道系统》课程设计设计题目：安阳市给水排水管道工程设计系别：市政与环境工程学院专业：给水排水工程班级学号：024411144学生姓名：徐松杰指导教师：张奎、谭水成、宋丰明、刘萍2013年12月26日第38页共41页河南城建学院\n目录前言4第1章设计任务书6第2章给水管网设计与计算92.1给水管网布置及水厂选址92.2给水管网设计计算92.2.1最高日用水量计算92.2.2工业用水量102.2.3市政用水量102.3清水池调节容积122.4管网水力计算132.5管网平差172.6消防校核262.7水泵的选择35第3章截流式合流制管网设计与计算363.1排水系统体制的确定363.2设计流量计算363.2.1城市原始资料363.2.2雨水设计流量363.2.2污水设计流量383.3合流制管道水力计算38第4章设计总结40第5章致谢41参考文献41第38页共41页河南城建学院\n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。本设计为平顶山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。第38页共41页河南城建学院\nForewordCurriculumdesignisthelearningplanisanimportantpracticelinkoflearning,istheearlystudiesthebasictheory,basicskillsandexpertiseoftheintegratedapplication.Throughcoursesdesignedtomobilizeourlearningenthusiasmandinitiative,tocultivateourabilityofanalyzingandsolvingpracticalproblems,aswemovetowardactualwork,tosocietytolayagoodfoundation.Throughthegraduationdesignsothatwehaveinvestigationandstudy,literatureretrieval,analysisanddesignofoverallplanninganddetailedinsightintotheabilitytodesign,tounderstandthesubjectnewdevelopmenttrend,andinthedesignprocess,improvethedrawingskills,masterthetoolsontheapplication,theuseofthecomputer,andcancarryontheforeignlanguagetranslation,soweworkindependentlyandengineeringdesignability.ThedesignforthePingdingshancitywatersupplyanddrainagepipelineengineeringdesign.Thedesignincludesthreeparts:watersupplypipelinedesign,sewagepipelinedesignandrainwaterpipelinedesign.Watersupplypipelinedesignmainlyincludesthedesignofpipenetworklayoutandsiteselection,designandcalculationoftheflow,clearwatertankvolumedetermination,hydrauliccalculation,pipenetworkadjustmentandfirecheck.Drainagesystemforinterceptingcombinedsewageandstormwater,shareapipeline.Themaindrainagesystem,includingdeterminationofdesignflowcalculationanddesignhydrauliccalculation.第38页共41页河南城建学院\n河南城建学院0244111班《给水排水管道系统》课程设计任务书一、设计题目：安阳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Ⅰ3207+++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，日用水量16000吨/天，最大班用水量：7000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70%；一般车间使用淋浴者占20%。2）B工厂，日用水量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15L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为8米。5、城市河流水位：最高水位：55米，最低水位：40米，常水位：45米。三、课程设计内容：1、城市给水管网初步设计1）城市给水管网定线（包括方案定性比较）；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；（三种校核人选一种）5）绘图（平面图、等水压线图）2、城市排水管网初步设计。1）排水体制选择2）城市排水管网定线的说明；3）设计流量计算；4）污水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、设计参考资料第38页共41页河南城建学院\n1、《给排水设计手册》第一册或《给排水快速设计手册》第5册2、《给排水管道系统》教材五、设计成果1、设计说明书一份（包括中英文前言、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（3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）（3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：2013-2014学年第一学期（第15、16周12月16号-12月28号）2、上交设计成果时间：16周周五下午3、设计指导教师：谭水成、张奎、宋丰明、刘萍第38页共41页河南城建学院\n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。该城市的地势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）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。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最高日用水量计算第38页共41页河南城建学院\n城市最高日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。总人口的计算：由原始资料可知，该城市为平顶山市，一区面积234公顷二区面积2750公顷，所以人口总数为234×300+2750×200=620200人该城市在河南省，总人口62.02万人，查《室外排水设计规范》可知该城市位于二区，为大城市。综合生活用水定额采用240L/cap.d.用水普及率定为100%。最高日综合生活用水量Q1Q1=qNfQ1―—城市最高日综合生活用水，m3/d；q――城市最高日综合用水量定额，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=240×620200/1000=148848m3/d2.2.2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，淋浴用水按一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算.Q2={35×（3000×30%+5000×30%）+25×（3000×70%+5000×70%）}/1000=224m3/d（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3：A工厂淋浴用水量：60×（3000×30%×40%+5000×30%×80%)/1000=93.6m3/dB工厂淋浴用水量：40×(3000×70%×20%+5000×70%×40%)/1000=72.8m3/dQ3=38.4+128=166.4m3/d（3）工业生产用水量Q4：Q3=10000+8000=18000m3/d2.2.3市政用水量Q4：市政用水量不计，为零。2.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量Q5按最高日用水量的18%计算。综上所述，在设计年限以内城镇最高日设计用水量Qd为第38页共41页河南城建学院\nQd=1.18×（Q1+Q2+Q3+Q4）=197400.33m3/d具体数据见下表2-1：表2-1设计用水量计算表时间时变化系数综合生活用水工业生产用水淋浴用水生活用水未预见水城市每小时用水量hm³/hm³/hm³/hm³/hm³/hm³/h%0-12.533765.85750.0055.4711.421254.665837.402.961-22.453646.78750.0011.421254.665662.862.872-32.503721.20750.0011.421254.665737.282.913-42.533765.85750.0011.421254.665781.932.934-52.573825.39750.0011.421254.665841.472.965-63.094599.40750.0011.421254.666615.483.356-75.317903.83750.0011.421254.669919.915.037-84.927323.32750.0011.421254.669339.404.738-95.177695.44750.0055.4711.421254.669766.994.959-105.107591.25750.0011.421254.669607.334.8710-115.217754.98750.0011.421254.669771.064.9511-125.217754.98750.0011.421254.669771.064.9512-135.097576.36750.0011.421254.669592.444.8613-144.817159.59750.0011.421254.669175.674.6514-154.997427.52750.0011.421254.669443.604.7815-164.706995.86750.0011.421254.669011.944.5716-174.626876.78750.0055.4711.421254.668948.334.534.977397.75750.0011.429413.834.77第38页共41页河南城建学院\n17-181254.6618-195.187710.33750.0011.421254.669726.414.9319-204.897278.67750.0011.421254.669294.754.7120-214.396534.43750.0011.421254.668550.514.3321-224.176206.96750.0011.421254.668223.044.1722-233.124644.06750.0011.421254.666660.143.3723-242.483691.43750.0011.421254.665707.512.89总计100.00148848.0018000.00166.4273.0030111.73197400.33100.002.2.5最高日平均时和最高时设计用水量计算从上表可以看出，6-7点为用水最高时，所以时变化系数为所以最高时用水量为197400.33×1.21/86.4=2764.52L/s2.3清水池调节容积清水池的调节容积计算数据见下表2-2：表2-2清水池调节容积计算表时间用水量二级泵站供水量一级泵站供水量清水池调节容积h%%%%0-12.963.114.17-1.211-22.873.114.17-1.302-32.913.114.16-1.253-42.933.114.17-1.244-52.963.114.17-1.215-63.354.804.16-0.816-75.034.804.170.867-84.734.804.170.568-94.954.804.160.799-104.874.804.170.70第38页共41页河南城建学院\n10-114.954.804.170.7811-124.954.804.160.7912-134.864.804.170.6913-144.654.804.170.4814-154.784.804.160.6215-164.574.804.170.4016-174.534.804.170.3617-184.774.804.160.6118-194.934.804.170.7619-204.714.804.170.5420-214.333.114.160.1721-224.173.114.170.0022-233.373.114.17-0.8023-242.893.114.16-1.27总计100.00100.00100.009.09因此清水池调节容积按最高日用水量的9.09%计算2.3.1清水池的调节容积W1=9.09%2764.52×86.4=21711.88m³/d2.3.2自来水厂自用水量按最高日用水量的5%计W2=5%×2764.52×86.4=11942.73m3/d2.3.3消防储水量（火灾延续时间按2h算，一次用水量按80L/s,同一时间火灾次数为三次）W3=qfNT=80×3.6×3×2=1728m³则清水池有效容积W为：W＝(1＋1/6)×（W1＋W2＋W3）=35670.61m³取整数为：W=36000m³清水池的个数一般不少于两个，并能单独工作和分别放空。如有特殊措施能保证供水要求时，亦可采用一个，但须分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。本题取两个清水池，每座有效容积为18000，直径80m。第38页共41页河南城建学院\n2.4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：2、22节点有工厂A和B，∑q=146.7+120=266.7L/S最高日最高时用水量Qh=2497.82L/s2.4.2比流量计算：qs=(Qh-∑q)/∑L=（2764.52-266.7）/45420=0.054994L/(s.m)Qh----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m2.4.3沿线流量计算:沿线流量计算数据见下表：表2-3沿线流量计算表管段编号管长配水系数有效长度比流量沿线流量1-27680.53840.05499421.122-314770.5738.50.05499440.613-450015000.05499427.504-51024110240.05499456.315-653915390.05499429.646-795919590.05499452.743-612040.56020.05499433.111-41415114150.05499477.827-865016500.05499435.758-97580.53790.05499420.849-107820.53910.05499421.507-101262112620.05499469.4010-118970.5448.50.05499424.666-111397113970.05499476.835-121021110210.05499456.1512-1380918090.05499444.4911-1352815280.05499429.0411-147450.5372.50.05499420.49第38页共41页河南城建学院\n14-151091110910.05499460.0013-151214112140.05499466.7615-161257112570.05499469.1316-271055110550.05499458.0227-2889118910.05499449.0015-281055110550.05499458.0228-291334113340.05499473.3613-2967916790.05499437.3429-305730.5286.50.05499415.7612-301005110050.05499455.2730-318000.54000.05499422.0031-3372017200.05499439.605-331063110630.05499458.4631-324730.5236.50.05499413.0133-341187111870.05499465.2834-3593619360.05499451.4732-3681818180.05499444.9936-3788818880.05499448.8334-3752315230.05499428.761-3510030.5501.50.05499427.584-3456815680.05499431.2426-2756615660.05499431.1325-2688818880.05499448.8324-251318113180.05499472.4823-2498919890.05499454.3923-261226112260.05499467.4222-2378317830.05499443.0622-271107111070.05499460.8821-2215780.57890.05499443.3919-2056115610.05499430.8519-211348113480.05499474.1318-2058215820.05499432.0117-1899319930.05499454.6117-2067316730.05499437.0118-1993419340.05499451.3616-1748114810.05499426.4517-221054110540.05499457.96总计50949454202497.832.4.4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α＝0.5第38页共41页河南城建学院\n计算结果见表2-4：表2-4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11-2、1-4、1-3563.2663.2621-2、2-330.87146.7177.5732-3、3-4、3-650.6150.6141-4、3-4、4-5、4-3496.4396.4354-5、5-6、5-12、5-33100.28100.2863-6、5-6、6-7、6-1196.1696.1676-7、7-8、7-1078.9478.9487-8、8-928.3028.3098-9、9-1021.1821.18107-10、9-10、10-1157.7857.78116-11、10-11、11-13、11-1475.5075.50125-12、12-13、12-3077.9577.951311-13、12-13、13-15、13-2988.8188.811411-14、14-1540.2440.241513-15、14-15、15-16、15-28126.96126.961615-16、16-17、16-27、76.8076.801716-17、17-18、17-20、17-2288.0288.021817-18、18-19、18-2068.9968.991918-19、19-20、19-2178.1878.182017-20、18-20、19-2049.9349.932119-21、21-2258.7658.762217-22、21-22、22-23、22-27102.65120222.652322-23、23-24、23-2682.4482.442423-24、24-2563.4463.442524-25、25-2660.6660.662623-26、25-26、26-2773.7073.702716-27、22-27、26-27、27-2899.5299.522815-28、27-28、28-2990.2090.202913-29、28-29、29-3063.2363.233012-30、29-30、30-3146.5246.523130-31、31-32、31-33、37.2937.293231-32、32-3629.0029.00335-33、31-33、33-3481.6781.67344-34、33-34、34-35、34-3788.3888.38351-35、34-3539.5239.523632-36、36-3746.9146.91第38页共41页河南城建学院\n3734-37、36-3738.8038.80总计2497.822764.522.5管网平差2.5.1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。2.5.2管径的确定管径与设计流量的计算：q=Av=D=设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径表2-5平均经济流速与管径的确定管径（mm）平均经济流速（m/s）D=100-4000.6-0.9D>=4000.9-1.42.5.3流量分配及管网平差结果见下表2-6“管网平差结果”。表2-6“管网平差结果第38页共41页河南城建学院\n======================================================================迭代次数=29======================================================================环号=1闭合差=.003----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------1141510001.391093.881.772.50.00232500400.7391.432.011.00.011031477700.93-356.591.52-2.24.006347688001.06-534.161.65-1.26.0024sqtotal=.073dq=.02======================================================================环号=2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)----------------------------------------------------------------------110249001.38874.841.982.02.00232539300.6344.772.271.22.0273312047001.03-397.411.86-2.23.00564500400.73-91.432.01-1.00.0110sqtotal=.073dq=.05======================================================================环号=3闭合差=.001----------------------------------------------------------------------第38页共41页河南城建学院\n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)----------------------------------------------------------------------11397600.73207.591.211.68.00812897400.3847.77.62.56.011631262300.33-23.28.70-.88.03774959500.71-138.431.42-1.36.0098sqtotal=.073dq=.01======================================================================环号=4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)----------------------------------------------------------------------11262300.3323.28.70.88.03772782300.1913.27.26.20.01523758300.11-7.91.10-.08.01004650300.51-36.211.54-1.00.0276sqtotal=.073dq=.00======================================================================环号=5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)----------------------------------------------------------------------110219001.13719.971.591.62.002328098001.22612.971.811.47.00243528300.22-15.26.33-.17.0114第38页共41页河南城建学院\n41397600.73-207.591.21-1.68.00815539300.63-44.772.27-1.22.0273sqtotal=.092dq=.04======================================================================环号=6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)----------------------------------------------------------------------112148001.03516.081.541.87.003621091300.41-29.301.05-1.15.03913745400.55-69.061.20-.90.01304528300.2215.26.33.17.0114sqtotal=.073dq=.03======================================================================环号=7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)----------------------------------------------------------------------1100310001.371073.221.701.71.0016293610001.321033.701.581.48.00143568300.44-31.181.18-.67.02144141510001.39-1093.881.77-2.50.0023sqtotal=.073dq=.10======================================================================环号=8闭合差=.031第38页共41页河南城建学院\n----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------1118710001.10861.041.301.55.001821063300.14-9.81.15-.16.0165310249001.38-874.841.98-2.02.00234568300.4431.181.18.67.0214sqtotal=.073dq=.21======================================================================环号=9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)----------------------------------------------------------------------17209001.24789.181.611.16.001528009001.18752.641.731.38.001831005300.41-29.041.03-1.04.0358410219001.13-719.971.59-1.62.002351063300.149.81.15.16.0165sqtotal=.092dq=.21======================================================================环号=10闭合差=.003----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------1523500.59115.461.02.53.0046第38页共41页河南城建学院\n2888400.6176.661.461.29.01693818300.4229.751.08.88.02974473300.01.75.00.00.001257209001.24-789.181.61-1.16.00156118710001.10-861.041.30-1.55.0018sqtotal=.110dq=.01======================================================================环号=11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)----------------------------------------------------------------------15739001.16735.171.65.95.00132679300.33-23.35.70-.48.020438098001.22-612.971.81-1.47.002441005300.4129.041.031.04.0358sqtotal=.073dq=.31======================================================================环号=12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)----------------------------------------------------------------------113349001.09695.281.491.98.002921055300.28-19.99.53-.56.0280312148001.03-516.081.54-1.87.00364679300.3323.35.70.48.0204sqtotal=.073dq=.18第38页共41页河南城建学院\n======================================================================环号=13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)----------------------------------------------------------------------18918001.24625.071.881.68.002721055300.128.49.12.12.0147312577001.04-398.431.86-2.34.005941055300.2819.99.53.56.0280sqtotal=.073dq=.14======================================================================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)----------------------------------------------------------------------11107700.87336.061.361.50.004521054300.33-23.39.70-.74.03163481700.86-330.121.31-.63.001941055300.12-8.49.12-.12.0147sqtotal=.073dq=.05======================================================================环号=15闭合差=.001----------------------------------------------------------------------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)第38页共41页河南城建学院\n----------------------------------------------------------------------1673500.88173.362.151.45.00832582300.5035.351.47.86.02433993300.64-45.352.32-2.30.0508sqtotal=.055dq=.01======================================================================环号=16闭合差=.001----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------1561400.7088.071.881.05.01192934300.17-11.71.21-.19.01653582300.50-35.351.47-.86.0243sqtotal=.055dq=.01======================================================================环号=17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)----------------------------------------------------------------------11578300.5337.471.642.59.069021348300.31-21.61.61-.82.03803561400.70-88.071.88-1.05.01194673500.88-173.362.15-1.45.008351054300.3323.39.70.74.0316sqtotal=.092dq=.03======================================================================第38页共41页河南城建学院\n环号=18闭合差=.001----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------11226300.3222.35.65.79.03552783500.51-99.24.77-.61.006131107700.87-336.061.36-1.50.00454566500.92181.002.331.32.0073sqtotal=.073dq=.01======================================================================环号=19闭合差=.001----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------11318300.3424.29.75.99.04082989300.55-39.151.77-1.75.044831226300.32-22.35.65-.79.03554888400.6884.951.761.56.0184sqtotal=.073dq=.00======================================================================2.5.2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=+第38页共41页河南城建学院\n节点水压标高，自由水压与该处地形标高存在下列关=-水压计算结果见所附等水压线图中的标注。节点水压计算见下表2-7：表2-7节点水压计算表节点节点地形标高/m自由水压/m水压标高/m节点节点地形标高/m自由水压/m水压标高/m163.3040.18103.482068.1126.2994.40263.9038.92102.822168.3324.4292.75365.6336.67102.302267.2427.0194.25465.4037.68103.082366.6526.4093.05566.0135.66101.672465.6924.6590.34666.3834.44100.822565.1925.6490.83767.4633.08100.542665.9527.2093.15868.2732.08100.352766.5128.5195.02969.0132.00101.012865.9730.1996.161068.3232.20100.522966.1331.1597.281167.3732.76100.133065.9632.0097.961266.5234.04100.563164.8734.3199.181366.7832.5799.353264.5334.3198.841467.8731.8699.733365.2535.47100.721567.0430.7197.753465.0737.01102.081667.5328.3795.903563.8538.49102.341767.6027.7495.343664.5135.1999.701868.3625.4493.803764.9636.48101.441968.6225.2493.86注:其中节点9为控制点2.5.3二级泵站由水压计算结果可知，所需二级泵站最低供水水压标高为104.10m。设清水池池底标高为63.00m，则平时供水时清水池的最低水位标高为63＋0.5＋（4×1728）/（2×3.14×802）＝63.67m泵站内吸、压水管路的水头损失取8m，则最高用水时所需二泵站总扬程为：HP＝（104.10-63.67+8）=48.43m2.6消防校核第38页共41页河南城建学院\n该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，失火点设在2节点和9节点及22节点处，消防时管网各节点的流量除2、9、22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。已知控制点为9节点，参照消防校核结果中的各管段的水头损失值计算从9节点到二级泵站的水头损失为24.32m，所以消防时所需二级泵站总扬程为：=68.33-63+24.32+0.5+10+8+（4×1728）/（2×3.14×802)=48.32m＜48.43m满足要求。消防平差结果见下表2-8：表2-:8消防平差结果======================================================================迭代次数=28======================================================================环号=1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)----------------------------------------------------------------------1141510001.521193.842.112.98.00252500400.94117.653.201.60.0136314777001.12-432.492.17-3.21.007447688001.21-610.061.79-1.38.0023sqtotal=.074dq=-.05======================================================================环号=2闭合差=-.019----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------第38页共41页河南城建学院\n110249001.49949.842.332.39.00252539300.8660.673.962.13.0352312047001.30-499.532.44-2.94.00594500400.94-117.653.20-1.60.0136sqtotal=.074dq=-.13======================================================================环号=3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)----------------------------------------------------------------------11397600.74207.971.211.69.00812897400.7290.131.961.76.019531262300.42-29.351.05-1.33.04534959500.90-176.072.21-2.12.0120sqtotal=.074dq=-.03======================================================================环号=4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)----------------------------------------------------------------------11262300.4229.351.051.33.04532782300.8761.704.093.19.05183758300.56-39.481.80-1.37.03464650300.96-67.784.86-3.16.0466sqtotal=.074dq=-.02======================================================================第38页共41页河南城建学院\n环号=5闭合差=-.021----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------110219001.24786.811.601.63.002128098001.35679.152.221.80.00263528300.3323.46.71.37.015941397600.74-207.971.21-1.69.00815539300.86-60.673.96-2.13.0352sqtotal=.093dq=-.11======================================================================环号=6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)----------------------------------------------------------------------112148001.10550.551.742.11.003821091300.37-26.04.85-.93.03563745400.52-65.801.10-.82.01254528300.33-23.46.71-.37.0159sqtotal=.074dq=-.06======================================================================环号=7闭合差=-.016----------------------------------------------------------------------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)第38页共41页河南城建学院\n----------------------------------------------------------------------1100310001.451137.361.911.92.0017293610001.401097.841.781.67.00153568300.42-29.921.09-.62.02074141510001.52-1193.842.11-2.98.0025sqtotal=.074dq=-.11======================================================================环号=8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)----------------------------------------------------------------------1118710001.17921.371.481.76.001921063300.03-2.07.01-.01.0054310249001.49-949.842.33-2.39.00254568300.4229.921.09.62.0207sqtotal=.074dq=-.13======================================================================环号=9闭合差=-.038----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------17209001.32841.781.831.32.001628009001.27807.781.691.35.001731005300.42-29.701.08-1.08.0364410219001.24-786.811.60-1.63.002151063300.032.07.01.01.0054第38页共41页河南城建学院\nsqtotal=.093dq=-.20======================================================================环号=10闭合差=-.003----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------1523500.60118.001.06.55.00472888400.6379.201.541.37.01733818300.4632.291.251.02.03174473300.053.29.02.01.003357209001.39-884.242.02-1.45.00166118710001.08-849.511.27-1.51.0018sqtotal=.111dq=-.01======================================================================环号=11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)----------------------------------------------------------------------15739001.24790.971.62.93.00122679300.23-16.35.37-.25.015538098001.35-679.152.22-1.80.002641005300.4229.701.081.08.0364sqtotal=.074dq=-.30======================================================================环号=12闭合差=-.024第38页共41页河南城建学院\n----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------113349001.17744.071.692.25.003021055300.24-16.91.39-.42.0246312148001.10-550.551.74-2.11.00384679300.2316.35.37.25.0155sqtotal=.074dq=-.16======================================================================环号=13闭合差=-.019----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------18918001.33670.782.171.93.002921055300.2215.69.35.37.0233312577001.12-432.722.17-2.73.006341055300.2416.91.39.42.0246sqtotal=.074dq=-.13======================================================================环号=14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)----------------------------------------------------------------------11107700.96370.551.631.80.004921054300.31-21.94.63-.66.0301第38页共41页河南城建学院\n3481700.97-371.511.64-.79.002141055300.22-15.69.35-.37.0233sqtotal=.074dq=-.07======================================================================环号=15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)----------------------------------------------------------------------16735001.06208.173.022.03.00982582300.5740.211.861.08.02703993300.76-53.473.14-3.12.0583sqtotal=.056dq=.00======================================================================环号=16闭合差=-.001----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------1561400.94118.023.221.81.01532934300.35-24.69.77-.72.02933582300.57-40.211.86-1.08.0270sqtotal=.056dq=.00======================================================================环号=17闭合差=-.006----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq第38页共41页河南城建学院\n(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------115783001.0574.535.809.16.122921348300.91-64.554.44-5.99.09283561400.94-118.023.22-1.81.015346735001.06-208.173.02-2.03.009851054300.3121.94.63.66.0301sqtotal=.093dq=-.03======================================================================环号=18闭合差=-.001----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------11226300.3625.33.81.99.03922783500.48-95.22.72-.56.005931107700.96-370.551.63-1.80.00494566500.94185.022.421.37.0074sqtotal=.074dq=-.01======================================================================环号=19闭合差=-.001----------------------------------------------------------------------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)----------------------------------------------------------------------11318300.3625.33.811.07.04212989300.54-38.111.69-1.67.043831226300.36-25.33.81-.99.0392第38页共41页河南城建学院\n4888400.6885.991.801.59.0185sqtotal=.074dq=-.01======================================================================2.7水泵的选择水泵扬程：Hp=48.43米，所以选择三台500s59A型水泵，两用一备。第38页共41页河南城建学院\n第3章截流式合流制管网设计与计算3.1排水系统体制的确定排水系统的体制主要有合流制和分流制两种基本方式。平顶山市拥有60多万人，排水设施较完备。但由于该城市降雨量较小，而且平顶山煤矿开采污染严重，初降雨水会夹杂粉尘颗粒，如果不对初降雨水进行处理，对环境影响较大，因此采用截流式合流制排水系统。此次设计为扩初设计，因此，只选择一段截流干管进行水力计算。3.2设计流量计算3.2.1城市原始资料1.该城市的平均径流系数由任务书上给出的城市地面覆盖情况，可以算出：2.查表得该城市的暴雨强度公式3.设计重现期P=TM=1a4.地面集水时间t1=10min5.设计地区位于该城市二区，人口密度为ρ=200人/hm26.截流倍数n0=37.管道起点埋深为1.75m8.河流常水位为55米3.2.2雨水设计流量1.划分并计算各设计管段及汇水面积计算结果见下表3-1：表3-1设计管段长度、汇水面积计算表管段编号管长/m汇水面积第38页共41页河南城建学院\n面积编号本段面积转输面积总汇水面积1-2221F18.0208.022-3166F24.548.0212.563-4199F36.2212.5618.784-5185F46.5118.7825.295-6187F55.3225.2930.612.根据地形图读出各检查井处的设计地面标高见表3-2：表3-2检查井处的设计地面标高检查井编号地面标高检查井编号地面标高167.1466.49266.87566.3366.7666.113.确定单位面积径流量q0并计算雨水设计流量则雨水设计流量为：3.2.2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。查综合生活用水定额，河南位于第二分区，平顶山市属大型城市，其平均日综合生活用水定额取240第38页共41页河南城建学院\n.又该区给水排水系统完善，则综合生活污水定额为240×90%=216。居民区人口数为200×36.61=7322人。则Q=216×7322/24×3600=18.31L/s。1.求总变化系数Kz，查《给水排水管道系统》教材表8-1，用内插法求的总变化系数=1.97。故综合污水设计流量为Q=1.97×18.31=36.07由于设计管段之内没有工厂等大用户，所以就不考虑工业废水量，仅考虑生活污水量。2.计算生活比流量qs则生活污水设计流量为Qs=qsFKz=0.5×1.97F=0.985F(L/s)3.3合流制管道水力计算3.3.1设计要求1.截流式合流制管道应按满流设计，即充满度为1。2.设计流速：合流管道的最小设计流速为0.75m/s，最大设计流速，金属管道为10m/s，非金属管道为4m/s。3.最小管径：在街道下的合流管道，最小管径为300㎜，排水口连接管的最小管径为200㎜。4.最小坡度：合流管道管径为300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0.01.5.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。6.管道的衔接方式:一般为管顶平接。3.3.2水力计算1.根据上述污水和雨水的设计流量列表计算各设计管段的设计流量，见下表3-3：表3-3截流式合流干管计算表第38页共41页河南城建学院\n管段编号管长/m汇水面积/hm2管内流行时间/min设计流量/（L/s）本段转输总计累计本段雨水生活污水工业废水123456789101-22218.0208.0203.221139.97.9002-31664.548.0212.563.222.471514.112.3703-41996.2212.5618.785.692.762069.418.5004-51856.5118.7825.298.462.422560.324.9105-61875.3225.2930.6110.882.212913.630.150管段编号设计流量/（L/s）设计管径/mm设计坡度‰管道坡降/m设计流速（m/s）设计管道输水能力/L/s溢流井转输水量总计1111213141516171-201147.812001.100.24311.1431292.72-301526.513500.900.14941.1191601.73-402087.915000.900.17911.2002120.64-502585.216400.900.16651.2742691.25-602943.816401.100.20571.4082974.3管段编号地面标高/m管内底标高/m埋深/m旱流校核备注起点终点起点终点起点终点旱流流量充满度流速1181920212223242526271-267.1066.8765.3565.111.751.767.92-366.8766.7064.9664.811.911.8912.43-466.7066.4964.6664.482.042.0118.54-566.4966.3064.3464.172.152.1324.95-666.3066.1164.1763.962.132.1530.22.进行旱流校核第38页共41页河南城建学院\n计算结果见表中24-26项。下面将其部分计算说明如下：（1）表中第17项设计管道输水能力是指设计管径在设计坡度条件下的最大输水能力，此值应接近或略大于第12项的设计总流量。（2）1-6管段都因旱流流量太小，未进行旱流校核，应加强养护管理或采取适当措施防止淤塞。第4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。第5章致谢在此次为期两周的课程设计中，我得到了张奎、潭水成、宋丰明、余海静等老师的悉心指导，收获颇多。没有他们的指导，我就不可能顺利的完成此次课程设计，也不会学到这些以前不知道的知识，在此，我向以上老师们致以最诚挚的谢意！参考文献[1]《给排水快速设计手册》第5册第38页共41页河南城建学院\n[2]《给排水管道系统》教材第38页共41页河南城建学院