给排水管网课程设-某县市政给排水管网设计 30页

专业学生姓名班级设计题目某县市政给排水管网设计设计资料1.设计为某县市政给排水管网设计。2.城市总体规划图一张，比例为1：2000，该市地形较为平坦，东部较高，西部较低。城市西侧有一条自北向南的河流经过。市区没有较明显的分界线，有三家较大的工厂。3.城区的人口密度为450人/hm2，综合用水量标准根据城市所在区域特点查阅规范确定。4.工厂的用排水情况见下表工厂用水量表工厂名称最大供水量（m3/h）平均供水量（m3/h）最大排水量（m3/h）平均排水量（m3/h）备注甲850750650600排水无害乙720600500450排水无害丙640480360300排水无害5.甲、乙、丙三个工厂人数分别为：350人，300人，280人。6.学校由小学、中学、职业教育学院等组成，学校总在校生20000人。7.政府机关日常工作人员800人。8.医院的床位数为360床，医院工作人员有200人。9.商业日人流量为10000人/日。10.气象资料：该地区年平均气温20º，夏季最高气温36º，冬季最低气温-12º，冻土深度0.7米。夏季主导风向为西南风，冬季主导风向为东北风。11.水文资料：该地区年降雨量636毫米，最大月降水量159毫米，其中1964年年最大降水达到1185毫米。河流的常年平均水位为13.26米，最高水位14.23米。最大暴雨强度公式根据城市所在区域查手册确定。12.电力资料：该城市用电由城市电网统一供给，能够满足用电需要13.设计主要参考资料：《给水管网系统理论与分析》；《给水排水数据手册》；《室外给水设计规范》；《室外排水设计规范》；《给水排水管网系统教材》；《建筑制图标准等技术资料》。14.其他资料：城市的地质条件为：上层0.5米的耕地土质，下面是3.3米的亚粘土和5.7米的细沙,再下是石灰岩。城市建筑物要求的最小服务水头为28米。城市绿化率要求不小于30%。30\n设计内容1.完成该市规划的给水管网的设计及计算，完成给水管网的平面布置图和纵断面图；2.完成该市规划的污水管网、雨水管网的设计及计算，完成排水管网的平面布置图和纵断面图；3.完成主干道路给排水管线图。说明书的要求1.设计说明书要求有中英文摘要、关键词。其中摘要不少于300字，关键词3～5个；设计中参考的资料，在设计的最后参考文献中标出。2.设计说明书要求对原有设计资料进行说明；图纸要求图纸数量：2~3张（折合A2图纸）。主要参考文献《给水管网系统理论与分析》；《给水排水数据手册》；《室外给水设计规范》；《室外排水设计规范》；《给水排水管网系统教材》；《建筑制图标准等技术资料》；《给水排水管网系统》教材；《建筑给排水工程》教材。起止时间指导教师签字：年月日系主任意见签字：年月日院长意见签字：年月日30\n给排水管网课程设计任务书一、设计题目：某县市政给排水管网设计二、设计目标：1.独立完成设计说明书的编写；2.独立完成2～3张图纸；三、设计内容：1.完成该市规划的给水管网的设计及计算，完成给水管网的平面布置图和纵断面图；2.完成该市规划的污水管网、雨水管网的设计及计算，完成排水管网的平面布置图和纵断面图；3.完成主干道路给排水管线图。四、设计时间安排：设计时间给水管网设计的时间为一周；雨水与污水管网设计时间为一周。给水管网设计查阅资料1天，写说明书2天，完成图纸2天；排水管网设计查阅资料1天，写说明书2天，完成图纸1.5天；答辩0.5天。五、设计要求：1.设计说明书要求有中英文摘要、关键词。其中摘要不少于300字，关键词3～5个；设计中参考的资料，在设计的最后参考文献中标出。2.设计说明书要求对原有设计资料进行说明；3.设计方案的选择，要最少拟建两个设计方案，通过技术经济比较选定其中一个设计方案，然后进行设计计算。4.给水管网设计部分要求根据输配水管网布置的基本原则，选择管网的控制点，然后划分若干环进行评差和水力计算，确定输配水干管的管径、走向；绘制管道平面图和纵断面图。5.污水管网要求确定排水区界，划分排水区域，然后进行污水管网定线，从而确定污水管网的管径、埋深；要求进行流速及充满度校核；绘制管道平面图和纵断面图。6.雨水要求划分排水区域，然后进行雨水管网定线，从而确定雨水管网的管径、埋深；绘制管道平面图和纵断面图。六、成绩给定：1.成绩分为优、良、中、及格、不及格五个等级；2.成绩由设计说明书、设计图纸以及日常设计表现三部分组成。其中日常设计表现占30分。3.要求设计成绩在及格和不及格范围的学生进行答辩；同时想申请优的同学也要进行答辩。答辩老师为杨永老师，答辩时间确定在两周课程设计的第二周周五进行，答辩地点暂定设计教室或实验室。答辩所用时间控制在每人10分钟。4.设计要求独立完成，抄袭他人和被他人抄袭者一经发现成绩为不及格。七、设计资料：1、设计为唐山市某县市政给排水管网设计。2、城市总体规划图一张，比例为1：200030\n，该市地形较为平坦，东部较高，西部较低。城市西侧有一条自北向南的河流经过。市区没有较明显的分界线，有三家较大的工厂。3、城区的人口密度为450人/，综合用水量标准根据城市所在区域特点查阅规范确定。4、工厂的用排水情况见下表工厂用水量表工厂名称最大供水量（m3/d）平均供水量（m3/d）最大排水量（m3/d）平均排水量（m3/d）备注甲850750650600排水无害乙720600500450排水无害丙640480360300排水无害5、甲、乙、丙三个工厂人数分别为：350人，300人，280人。6、学校由小学、中学、职业教育学院等组成，学校总在校生20000人。7、政府机关日常工作人员800人。8、医院的床位数为360床，医院工作人员有200人。9、商业日人流量为10000人/日。10、气象资料：该地区年平均气温20º，夏季最高气温36º，冬季最低气温-12º，冻土深度0.7米。夏季主导风向为西南风，冬季主导风向为东北风。11、水文资料：该地区年降雨量636毫米，最大月降水量159毫米，其中1964年年最大降水达到1185毫米。河流的常年平均水位为13.26米，最高水位14.23米。最大暴雨强度公式根据城市所在区域查手册确定。12、电力资料：该城市用电由城市电网统一供给，能够满足用电需要。13、设计主要参考资料：《给水管网系统理论与分析》；《给水排水数据手册》；《室外给水设计规范》；《室外排水设计规范》；《给水排水管网系统教材》；《建筑制图标准等技术资料》。14、其他资料：城市的地质条件为：上层0.5米的耕地土质，下面是3.3米的亚粘土和5.7米的细沙,再下是石灰岩。城市建筑物要求的最小服务水头为28米。城市绿化率要求不小于30%。30\n摘要本设计是某县市政给排水管网设计，该县为一个约16万余人口规模的城市，城区的人口密度为450人/hm2；该地区地形较为平坦，东部较高，西部较低，城市西侧有一条自北向南的河流经过。市区没有较明显的分界线，有三家较大的工厂。本设计分别对该县进行了给水管网、排水管网的规划设计。其中，给水管网的规划包括输配水管网，配水管网采用环状网；排水管网采用雨水污水合流体制。给水管网按照城市最高日用水量进行规划设计，对设计工况进行水力分析，通过平差的方法对配水管网进行流量分配，得出经济可行的管网布置结果。排水管网分为污水管网系统和雨水管网系统，污水管网的主要功能是搜集和输送城市区域中的生活污水和生产废水，按照综合生活污水定额计算出污水总设计流量及各管段设计流量，确定各个管段的直径、坡度、埋深、管内流速、管内底标高以及管道衔接方式等。雨水管网按照该城市暴雨强度公式计算得出雨水设计流量，然后经济合理的设计雨水管道，使之具有合理的和最佳的排水能力，最大限度地及时排除雨水，避免洪涝灾害。关键词：给水、排水、污水、雨水、平差abstractThisdesignisinTangshanCity,acountymunicipaldrainagenetworktodesign,thecountyforapopulationsizeofabout16millionofthecity,theurbanpopulationdensitywas450persons/hm2;relativelyflattopographyoftheregion,thehighertheeasternandwesternlower,Acitywestoftheriverfromnorthtosouththrough.Nomoreurbancleardividingline,therearethreelargerfactories.Thedesignofthecountywerecarriedouttothewatersupplynetwork,drainagenetworkplanninganddesign.Amongthem,thewaterdistributionnetwork,includingtransmissionanddistributionmainsnetworkplanning,distributionmainsnetworkusingringnets;usingrainwaterdrainagenetworkconfluenceofthesewagesystem.Urbanwatersupplynetworksinaccordancewiththehighestconsumptionofwaterplanning,design,thedesignconditionforhydraulicanalysis,themethodofadjustmentthroughthedistributionmainsnetworktrafficdistribution,thateconomicallyviablenetworklayoutresults.Drainintothesewagenetworkandwater-supplysystems-supplysystems,sewagepipenetwork'smainfunctionistocollectandtransportintheurbanareasofsewageandwastewater,sewagefixedinaccordancewiththeComprehensivecalculatedthetotalsewage30\nflowdesignAndpossessionofthedesignflow,determinethediameterofthepipe,slope,depth,velocitypipe,tubeandpipeelevationattheendofthemodeofconvergence.Rainwaterpipenetworkinaccordancewiththeurbanstormintensityformulacalculateddesignflowofrainwater,andthendesignareasonableeconomicrainwaterpipes,makeitreasonableandbestofthedrainagecapacity,andminimizeandremoverainwatertoavoidfloods.Keywords:watersupply,drainage,sewage,stormwater,Adjustment给水管网设计说明书一、设计方案的选择给水管网的设计是给排水工程规划设计的主要内容，通过技术经济分析，选择技术可行、经济合理的最佳方案；给水管网布置的基本形式有：树状网和环状网。树状网一般适用于中小城市和小型工况企业，这类管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状。树状管网的供水可靠性较差，因为管中任一段管线损坏时，在该管段以后所有管线就会断水。另外，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流速度缓慢，甚至停滞不流动，因此水质容易变坏。环状网中，管线连接成环状，当任一管线损坏时，可以关闭附近的阀门，与其余管线隔开，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，断水地区可以缩小，从而增加供水可靠性。环状管网还可以大大减轻因水锤作用产生的危害，而在树状网中，则往往因此而使管线损坏。给水管网布置原则，给水管网布置应满足以下要求：①按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；②管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减少到最小；③管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；④力求一最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。综上所述，根据输配水管网布置的原则，通过技术经济比较，应选择环状网。二、设计用水量的计算1、最高日设计用水量计算经测量计算，该县城城区总面积为798.9，因城市绿化率要求不小于30%，所以总绿化面积为239.7，环城绿化面积为33.6，小区总面积为591.87，居民区总面积为369.55，道路面积为173.5。该城区的人口密度为450人/，所以总人口数为：（人）（1）、城市最高日综合生活用水量查室外给水设计规范得：最高日综合用水量定额为160L/capd，时变化系数取，则有：30\n(2)工业企业生产用水量(3)工业企业职工的生活用水和淋浴用水量查《建筑给排水设计规范》得，工业企业职工生活用水量定额为25L/(cap班)，职工淋浴用水量定额为40L/(cap班)；由设计资料知：甲、乙、丙三个工厂人数分别为：350人，300人，280人，所以：（4）浇洒道路和大面积绿化用水量（5）未预见和管网漏失水量（6）消防用水量（7）最高日设计用水量取。2、最高日最高时用水量查《室外给水设计规范》，取时变化系数，则：30\n三、管网水力计算：1、设计流量分配(1)、节点设计流量分配计算图1该县城给水管网图①各管段长度和配水长度如表1所示：各管段长度和配水长度表1编号123456789管段长度(m)2409401000158010801020950830930配水长度(m)0940100015801080510475830465编号101112131415161718管段长度(m)10801500114011601190121093011901390配水长度(m)540750114058059560593011901390②最高时集中用水流量见表2：最高时集中用水流量表2集中用水户名称工厂甲工厂乙工厂丙商业1商业2商业3医院政府学校集中用水流量（L/s）9.848.337.4119.6621.8031.012.590.4812.04所处位置节点编号310371110845③按管段配水长度进行沿线流量分配，先计算比流量[L/(sm)]：30\n④各管段沿线流量分配和各节点流量计算见表3：最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算表3管段或者节点编号管段配水长度（m）管段沿线流量（L/s）节点设计流量计算（L/s）集中流量沿线流量供水流量节点流量100.00729.17－729.17294039.6642.6142.613100042.2017.2551.6968.944158066.670.4864.4564.935108045.5712.0450.8562.89651021.5156.6556.65747520.0419.6644.1963.85883035.022.5949.7852.37946519.6246.1046.101054027.788.3343.6752.001175031.6521.8056.9678.7612114048.1031.0166.9897.991358024.4742.0842.081459525.10////1560525.52////1693039.24////17119050.21////18139058.65////合计14600616.01113.16616.01729.170.00节点设计流量计算的最后结果标于图2中：30\n图2节点设计流量计算结果（2）管段设计流量初分配计算在确定了节点流量之后，接着利用节点流量连续性方程确定管段设计流量。通常应遵循下列原则进行管段设计流量分配：1）从水源或多个水源出发进行管段设计流量分配，使供水流量沿较短的距离扩散到整个管网的所有节点上去，这一原则体现了供水的目的性；2）在遇到要向两个或两个以上的方向分配设计流量时，要向主要供水方向分配较多流量，向次要供水方向分配较少的流量，特别要注意不能出现逆向流，这一原则体现了供水的经济性；3）应确定两条或两条以上平行的主要供水方向，并且应在各平行供水方向上分配相接近的较大流量，垂直主要供水方向的管段也要分配一定的较大流量，使得主要供水方向上管段损坏时，流量可通过这些管道绕道而行，这一原则体现了供水的可靠性。管段设计流量分配的最终结果如图3所示：图3管段设计流量分配结果2、管径设计30\n根据节点流量进行管段流量初次分配，查界限流量表及根据平均经济流速计算出管径后，按邻近原则选取标准管径。管段界限流量参考表管径/mm界限流量（L/s）管径/mm界限流量（L/s）管径/mm界限流量（L/s）100<935068～96700355～4901509～1540096～130800490～68520015～28.5450130～168900685～82225028.5～45500168～2371000822～12030045～68600237～655平均经济流速管径（mm）平均经济流速（m/s）100～4000.6～0.94000.9～1.4管径的设计表4管段编号123456789设计流量（L/s）729.17331.76207.8297.89354.855.0045.0035.00152.75经济流速（m/s）1.201.201.201.201.200.800.800.701.00计算管径（mm）880593470322614296268252441设计管径（mm）4502600500350600300250250450管段编号101112131415161718设计流量（L/s）90.7543.14145.453.1540.2432.0493.4067.7910.04经济流速（m/s）0.900.701.000.800.700.700.900.800.60计算管径（mm）358280430290271241364328146设计管径（mm）3503004503002502503503501503、管网平差采用哈代—克罗斯算法进行管网水力分析，水头损失采用曼宁公式计算，其中，=0.013。30\n首先列出组成各环的管段编号，逆时针方向的管段编号前加负号，以便求闭合差等时明确方向，同时根据管段长度和直径及泵站水利特性（本设计无泵站）计算出管段水力特性参数s和，列于表5.1中第3、4项。然后，将各年管段的初分流量填入表5.1中的第5列。第一次平差计算：根据初分流量，计算各管段压降（其中，流量总是以L/s列出，但计算水头损失时用），列于第六项，并计算各环水头闭合差，判断闭合差绝对值是否达到允许值，如未达到要求，则计算各环l累计值和环流量，修改各管段流量，列于第8项。第二次平差计算：根据第一次平差结果所得流量，计算各管段压降，列于第9项，并计算各环水头闭合差，判断闭合差绝对值是否达到允许值，如未达到要求，则计算各环l累计值和环流量，修改各管段流量，列于第11项。30\n哈代—克罗斯平差计算表5.1环号管段编号S流量初分配第一次平差第二次平差q(L/s)h(m)Sq(L/s)h(m)sq(L/s)h(m)s123456789101112131224.920.00331.762.748.27331.76+1.2=332.962.768.30332.96－0.9=332.062.758.2761089.970.0055.003.3059.9555+1.2+2.05=58.253.7063.4958.25－0.9+1.97=59.323.8464.66－528.630.00－354.8－3.6010.16－354.8+1.2=－353.6－3.5810.12－353.6－0.9=－354.5－3.6010.15－9114.340.00－152.75－2.6717.4－152.75+1.2－2.08=－153.63－2.7017.57153.63－0.9+2.80=－153.73－2.6317.35－0.2395.850.1899.480.36100.432370.100.00207.823.0314.57207.82－2.05=205.772.9714.42205.77－1.97=203.802.9114.2972684.180.0045.005.44120.7945.00－2.05+2.26=45.215.49121.3545.21－1.97+0.14=43.385.05116.44－61089.970.00－55.00－3.3059.95－55.00－2.05－1.2=－58.25－3.7063.49－58.25－1.97+0.9=－59.32－3.8464.66－10507.240.00－90.75－4.1846.03－90.75－2.05+6.23=－86.57－3.8043.91－86.57－1.97－1.22=－89.72－4.0945.530.99241.340.96243.170.03240.9234742.070.0097.897.1172.6497.89－2.26=95.636.9770.9695.63－0.14=95.496.7770.8682345.130.0035.002.8782.0835－2.26=32.742.5176.7832.74－0.14=32.602.4976.45－72684.180.00－45.00－5.44120.79－45－2.26+2.05=－45.21－5.49121.35－45.21－0.14+1.97=－43.38－5.05116.44－111602.900.00－43.14－2.9869.15－43.14－2.26－2.73=－48.13－3.7177.15－48.12－0.14+0.91=－47.35－3.5975.901.56344.660.10346.240.62339.6530\n续表：表5.2环号管段编号S流量初分配第一次平差第二次平差q(L/s)h(m)sq(L/s)h(m)sq(L/s)h(m)s1234567891011121349114.340.00152.752.6717.74152.75+2.08－1.2=153.632.7017.57153.63－2.08+0.9=151.732.6317.35131239.5770.0053.153.5065.8853.15+2.08+6.23=61.464.6876.1861.46－2.08+1.22=57.444.0971.20－12140.160.00－145.40－2.9620.38－145.40+2.08=－143.32－2.8820.09－143.32－2.08=－146.12－2.9920.48－16436.7890.00－93.40－3.8140.80－93.4+2.08=－91.32－3.6439.89－91.32－2.08=－94.12－3.8741.11－0.6144.530.86153.73－0.14150.14510507.240.0090.754.1846.0390.75－6.23+2.05=86.573.8043.9186.57+1.22+1.97=89.764.0945.53143362.290.0040.245.44135.3040.24－6.23－2.73=31.283.29105.1731.29+1.22+0.91=33.423.76112.37－131239.570.00－53.15－3.5065.88－53.15－6.23－2.08=－61.46－4.6876.18－58.25+1.22+2.80=－57.44－4.0971.20－17558.900.00－67.79－2.5737.89－67.79－6.23=－74.02－3.0641.37－74.02+1.22=－72.8－2.9640.693.55285.10－0.65266.630.80269.796111602.900.0043.142.9869.1543.14+2.73+2.26=48.133.7177.1548.12－0.91+0.14=47.353.5975.90153418.800.0032.043.51109.5432.04+2.73=34.774.13117.87334.76－0.91=33.853.92115.73－143362.290.00－40.24－5.44135.30－40.24+2.72+6.23=－31.28－3.29105.17－31.29－0.91－1.22=－33.42－3.76112.37－1859871.780.00－10.04－6.04601.11－10.04+2.73=－7.31－3.20437.66－7.32－0.91=－8.23－4.06492.74－4.99915.101.35738.85－0.31796.7430\n续表（接表5.1）：表6.1环号管段编号S第二次平差第三次平差第四次平差q(L/s)q(L/s)h(m)sq(L/s)h(m)1234567891224.92332.96－0.9=332.06332.06－1.79=330.272.728.233320.27+0.00=330.272.7261089.9758.25－0.9+1.97=59.3259.32－1.79+0.06=57.593.6262.7757.59+0.00+1.21=58.803.77－528.63－353.6－0.9=－354.50－354.50－1.79=－356.29－3.6310.20－356.29+0.00=－356.29－3.63－9114.34153.63－0.9+2.80=－151.73－151.73－1.79－0.47=－153.99－2.7117.61－153.99+0.00=0.95=－153.04－2.680.0098.810.182370.10205.77－1.97=203.80203.8－0.06=203.742.9114.28203.74-1.21=202.532.8872684.1845.21－1.97+0.14=43.3843.38-0.06+0.91=44.235.25118.7244.23-1.21-0.01=43.014.97－61089.97－58.25－1.97+0.9=－59.32-59.23-0.06+1.79=-57.59-3.6262.77-57.59-1.21-0.00=-58.80-3.77－10507.24－86.57－1.97－1.22=－89.72-89.74-0.06+1.48=-88.32-3.9644.80-88.32-1.21-0.13=-89.66-4.080.58240.570.0034742.0795.63－0.14=95.4995.49-0.91=94.586.6470.1894.58+0.01=94.596.6482345.1332.74－0.14=32.6032.6-0.91=31.692.3674.3231.69+0.01=31.72.36－72684.18－45.21－0.14+1.97=－43.38-43.38-0.91+0.06=-44.23-5.25118.72-44.23+0.01+1.21=-48.14-4.9730\n－111602.90－48.12－0.14+0.91=－47.35-47.35-0.91-0.19=-48.45-3.7677.66-48.45+0.01+0.3=-48.14-3.71-0.01340.880.32续表（接表5.2）：表6.2环号管段编号S第二次平差第三次平差第四次平差q(L/s)q(L/s)h(m)sq(L/s)h(m)12345678949114.34153.63－2.08+0.9=151.73151.73+0.47+1.79=153.992.7117.61153.99-0.95=153.042.68131239.57761.46－2.08+1.22=57.4457.46+0.47+1.48=59.414.3873.6459.41-0.95-0.13=58.334.22－12140.16－143.32－2.08=－146.12-146.12+0.47=-145.65-2.9720.41-145.65-0.95=-146.6-3.01－16436.789－91.32－2.08=－94.12-94.12+0.47=-93.65-3.8340.91-93.65-0.95=-94.60-3.910.29152.57-0.02510507.2486.57+1.22+1.97=89.7689.74-1.48+0.06=88.323.9644.8088.32+0.13+1.21=89.664.08143362.2931.29+1.22+0.91=33.4233.4-1.48-0.19=31.733.39106.6931.73+0.13+0.30=32.163.48－131239.57－58.25+1.22+2.80=－57.44-57.46-1.48-0.47=-59.41-4.3873.64-59.41+0.13+0.95=-58.33-4.22－17558.90－74.02+1.22=－72.8-72.22-1.48=-73.70-3.0441.19-73.70+0.13=-73.57-3.03-0.07266.320.316111602.9048.12－0.91+0.14=47.3547.35+0.19+0.91=48.453.7677.6648.45-0.30-0.01=48.143.71153418.80334.76－0.91=33.8533.85=0.19=34.043.97116.3834.04-0.30=33.743.8930\n－143362.29－31.29－0.91－1.22=－33.42-33.4+0.19+1.48=-31.73-3.39106.68-31.73-0.3-0.13=-32.16-3.48－1859871.78－7.32－0.91=－8.23-8.23+0.19=-8.04-3.87481.37-8.04-0.3=-8.34-4.160.47782.09﹣0.0430\n第三次平差计算：根据第二次平差结果所得流量，计算各管段压降，列于表5.1及表5.2中的第12列，并计算各环水头闭合差，判断闭合差绝对值是否达到允许值，如未达到要求，则计算各环l累计值和环流量，修改各管段流量，列于表6.1及表6.2第5项。第四次平差计算：根据第三次平差结果所得流量，计算各管段压降，列于表6.1及表6.2中的第6列，并计算各环水头闭合差，判断闭合差绝对值是否达到允许值，如未达到要求，则计算各环l累计值和环流量，修改各管段流量，列于表6.1及表6.2中的第8项。根据第三次平差结果，计算各管段压降，列于表6.1及表6.2中第9项，求出各环闭合差，已达到允许值。最后用顺树递推法计算各节点水头，假定节点（13）为控制点，其节点水头等于最小服务水头，即；最后汇总计算结果于表7及图4所示。该县城环状管网水力分析结果表7管段或节点编号123456789管段流量L/S729.17330.27202.5394.59356.2958.8043.0131.70153.04管内流速m/s2.301.171.030.981.260.830.880.650.96管段压降（m）0.362.722.886.643.633.774.972.364.08节点水头(m)46.8546.4943.7740.8934.2534.2939.7235.6431.28地面标高（m）22.8022.9023.5024.3024.5021.1021.9022.5019.00自由水压（m）24.0523.5920.2716.599.7513.1917.8213.1413.28管段或节点编号101112131415161718管段流量L/S89.6648.14146.6058.3332.1633.7494.6073.578.34管内流速m/s0.930.680.920.830.660.690.980.760.47管段压降（m）4.083.713.014.223.483.893.913.034.16节点水头(m)31.2835.1932.1628.00/////地面标高（m）19.0019.8020.5020.50/////自由水压（m）12.2815.3911.967.50/////30\n图4水力分析结果图四．管网设计校核1.消防工况校核消防时工况下，管网以保证灭火用水为主，其他用户用水可以不必考虑，但其他用户用水会影响消防用水，为安全起见，要按最不利情况——即最高时用水流量加上消防流量的工况进行消防校核，但节点服务水头只要求满足火灾处节点的灭火服务水头，而不必满足正常用水的服务水头。灭火处节点服务水头按低压消防考虑，即10m的自由水头。本设计城市人口为16万余人，查《建筑设计防火规范》，同一时间发生火灾的次数为2次，一次灭火用水量为45L/s，计算在控制点13处和集中用水量较大的节点12处，另外增加一个消防设施时流量为45L/s，其他节点流量不变，重新分配流量见下图5；求出消防时的管段流量和水头损失，计算结果见表9。图5消防流量管段流量分配30\n管径的设计表8管段编号123456789设计流量（L/s）819.17359.71220.77105.84416.8570.0050.0042.95196.52经济流速（m/s）1.201.201.200.901.200.800.700.701.20计算管径（mm）932618484387665334302280457设计管径（mm）4502600500400700350300300450管段编号101112131415161718设计流量（L/s）127.6759.39163.6875.0065.9156.24111.68107.9230.84经济流速（m/s）0.900.801.000.800.800.800.900.900.70计算管径（mm）425307457345324299406391237设计管径（mm）400300450350300300400400350消防校核水力分析结果表9管段或节点编号123456789管段流量L/S819.17359.71220.77105.84416.8570.0050.0012.95196.52管内流速m/s2.581.271.120.841.080.720.700.611.24管段压降（m）0.453.223.424.082.192.352.541.611.42节点水头(m)46.8546.4043.1839.7635.6844.2139.7935.7334.04地面标高（m）22.8022.9023.5024.3024.5021.1021.9022.5019.00自由水压（m）24.0523.5019.6815.4611.1823.1117.8913.2315.04管段或节点编号101112131415161718管段流量L/S127.6759.39163.6875.0065.9156.24111.68107.9230.84管内流速m/s1.020.841.030.780.930.800.890.860.32管段压降（m）4.065.563.753.065.524.092.923.193.74节点水头(m)40.4637.5434.3530.61/////地面标高（m）19.0019.8020.5020.50/////自由水压（m）21.4617.7413.8510.11/////经校核，各灭火节点水头都满足消防服务水头。2．事故工况校核一般按最不利事故工况校核，即考虑靠近供水泵站的主干管在最高损坏的情况。事故工况校核一般采用水头校核法。经过核算不能满足要求时，可以增加平行主干管条数或埋设双管。30\n国家有关规范规定，城市给水管网在事故工况下，必须保证70%以上的用水量，工业企业给水管网也应按有关规定确定事故时的供水比例。排水管网设计说明书一、污水设计流量计算1、居民生活污水设计流量居民区总面积为369.55，该城区的人口密度为450人/，所以服务人口数为：=（人）；按照《室外排水设计规范》，居民生活污水定额可按当地平均日用水定额的80%—90%计算，取80%。查《室外给水设计规范》得，平均日人均用水量定额为100L/capd，则有：平均日污水流量，即5<<1000于是，==，变化系数取值范围为1.2~2.3，由下列公式计算：所以，===1.55；则有：=2、工业废水设计流量由设计资料知，甲、乙、丙三个工厂最大排水量分别为：650m3/d，500m3/d，360m3/d,所以：3、工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量式中：——各工矿企业车间职工生活用水量定额，L/（cap班），一般车间采用25L/capd——各工矿企业车间职工淋浴用水量定额，L/（cap班），查规范取40L/capd——各工矿企业车间最高日职工生活用水总人数，cap；——各工矿企业车间最高日职工淋浴用水总人数，cap；——各工矿企业车间最高日每班工作小时数，h；——各工矿企业车间最高日职工生活污水量班内变化系数，一般车间采用3.0。30\n4、公共建筑污水设计流量（包括学校、政府、医院和3个商场）式中——各公共建筑最高日污水量标准，L/(用水单位d)；——各公共建筑在设计使用年限终期所服务的用水单位数；——各公共建筑最高日排水小时数，h；——各公共建筑污水量时变化系数。则有：学校：L/s政府：L/s医院：=2.44L/s商场1：L/s商场2：L/s商场3：L/s=28.89+1.16+2.44+31.45+34.87+49.62=148.43L/S5、城市污水设计总流量=+++=238.67+17.48+12.76+148.43=417.34（L/S）二、污水管段系统的设计计算1、该小区平面如下图1所示，街坊划分为14个，图中箭头标出了各街坊污水排出的方向，经计算各街坊的汇水面积列于表1中。街坊面积表1街坊编号Ⅰ1234567街坊面积（）16.5816.918.8921.5024.0720.4922.78街坊编号Ⅰ891011121314街坊面积（）25.1836.6631.7644.3421.3127.1741.9230\n图1该县城小区污水管网平面布本污水管网中主干管为1-7，可划分为1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7等6个管段，干管为8-2、11-4和14-6，其余为支管。居民生活污水平均日流量按街坊面积比例分配，比流量为：30\n管段设计流量采用列表进行计算，如下表2所示：污水干管设计流量计算表2管段编号居民生活污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输流量L/s合计流量L/s总变化系数沿线流量L/s集中流量设计流量L/s街坊编号街坊面积比流量流量L/s本段L/s转输L/s1234567891011121-2////////9.90/9.908-9/16.850.4176.916.916.912.1815.0612.32/27.389-10/35.470.41714.7914.7914.792.0029.5831.4512.3273.3510-2/78.740.41732.8332.8332.831.8466.41/43.77104.182-31221.310.4178.8932.8341.721.7974.68/53.67128.353-4////41.7241.721.7974.6834.8753.67163.2211-12/16.900.4177.057.057.052.1815.378.01/23.3812-13/62.470.41726.0526.0526.051.8949.23/8.0157.2713-4/124.310.41751.8451.8451.841.7590.72/8.0198.734-5////93.5693.561.64153.4449.6261.68264.745-61327.170.41711.3393.56104.891.62169.92/111.3281.2214-15////////1.16/1.1615-16////////31.331.1632.4916-6/76.10.41731.7331.7331.731.8558.70/32.4991.196-71441.920.41717.48136.62154.101.55238.86/143.79382.65三．污水管道设计参数1.设计充满度最大设计充满度管径D或渠道高度H（mm）最大设计充满度h/D或h/H200-3000.55350-4500.65500-9000.700.752.设计流速《室外排水设计规范》规定，污水管渠在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s，通常，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。3.最小管径在街区和厂区内最小管径为200mm，在街道下的最小管径为300mm。4.最小设计坡度规范规定，管径为200mm的最小设计坡度为0.004；管径为300mm30\n的最小设计坡度为0.003；较大管径的最小设计坡度由最小设计流速保证。5.污水管道埋设深度《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m,由所给设计资料可知，该地区的冻土深度为0.7米。一般在干燥土壤中，最大埋深不超过7～8m；在多水、流砂、石灰岩地层中，一般不超过5米。6.污水管道的衔接由于该县城地形较为平坦，所以采用水面平接法。四、污水管网水力计算本设计拟采用混凝土排水管材，粗糙系数,节点1受工厂排出口埋深的控制，最小埋深为1.2米，把节点1作为主干管的起点，控制整个管网的埋深。水力计算见下表：污水管网主干管水力计算表3管段编号管段长度L(m)设计流量q(L/s)管段直径D／ｍｍ管段坡度I/%管内流速v/m/s充满度降落量IL(m)标高(m)埋设深度(m)h/D%h/m地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端12345678910111213141516171-24309.903003.000.630.40.091.2919.0019.2017.8916.6017.8016.511.202.692-3500128.355001.700.8373.40.370.8519.2019.5016.6015.7516.2315.382.974.123-4500163.226001.010.7374.30.450.5119.519.8015.7515.2415.314.794.25.014-5690264.747001.200.8373.50.510.8319.8020.0015.2414.4114.7313.905.046.105-6530281.227001.400.9472.50.510.7420.0020.1014.4113.6713.9013.166.16.946-7860382.659000.850.9267.10.600.7320.1020.2013.6712.9413.0712.347.037.8630\n雨水管网设计说明书一、雨水管道设计参数（1）充满度：一般按满流计算；（2）流速：①满流时最小流速一般不小于0.75m/s；②起始管段地形平坦，最小设计流速不可小于0.6m/s；③最大允许流速同污水管道。（3）最小管径、坡度：街道下的雨水管道，最小管径为300mm,相应的最小坡度为0.003；街坊内部的雨水管道，最小管径一般采用200mm,相应的最小坡度为0.01。（4）覆土或挖深：①最小覆土在车行道下一般不小于0.7m；②局部条件不允许时，须对管道进行包封加固；③最大覆土与理想覆土同污水管道。(5)暴雨强度公式：式中：——计算集水断面上对应于降雨历时（）的降雨强度；P——设计重现期，a；——为管段i承担的汇水区域雨水从最远点开始的地面集水时间，min；——为管段i承担的汇水区域雨水从最远点导管段i的管道内流行总时间，min；=∑。m——折减系数。本设计采用暗管，其折减系数取m=2；、C、b、n——为暴雨强度公式参数。二、雨水管水力计算由《室外排水设计规范》查得，唐山的综合径流系数=0.5，设计重现期P=1a，地面集水时间=15min；暴雨强度公式参数采用天津的，各参数见下表：暴雨强度公式参数表：城市名称暴雨强度公式参数资料年数30\nCbn天津49.58639.84625.3341.01215把各参数代入暴雨强度公式：即得该城市的暴雨强度公式为：水力计算说明如下：（1）计算中假设管段的设计流量均从管段的起点进入，即各管段的起点为设计断面。因此，各管段的设计流量是按该管段起点，即上游管段终点的设计降雨历时（集水时间）进行计算的。也就是说在计算各管段设计的暴雨强度时，用的t值应该按照上游各管段的管内雨水流行时间之和=求得。如管段1～2是起始管段，故=0，将此值列入表中第四项。所以列入第四项的只有降雨历时。（2）根据确定的设计参数，求单位面积径流量q。=[L/（S·）]是管内雨水流行时间的函数，只要知道各设计管段内雨水流行时间，即可求出该设计管段的单位面积径流量，将其列入表中。（3）用各设计管段的单位面积径流量乘以该管段的总汇水面积得设计流量。（4）在求得设计流量后，即可进行水力计算，求管径、管道坡度和流速。将确定的管径、坡度、流速各值列入表中。（5）根据设计管段的设计流速求本管段的管内雨水流行时间t。（6）管段长度乘以管道坡度得到该管段起点与终点的高差，即降落量。（7）根据冰冻情况、雨水管道衔接要求及承受荷载的要求，确定管道起点的埋深或管底标高。每条管段起点埋深定为1.5m。用地面标高减去该点管道埋深得到该点管底标高，雨水管道各设计管段在高程上采用管顶衔接。（8）在划分各设计管段的汇水面积时，应尽可能使各设计管段的汇水面积均匀增加，否则会出现下游管段的设计流量小于上一管段设计流量的情况。这是因为下游管段的集水时间大于上一管段的集水时间，故下游管段的设计暴雨强度小于上一管段的暴雨强度，而总汇水面积只有很小增加的缘故。若出现这种情况，应取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量。（9）本设计中只进行了干管的水力计算，实际设计中，干管与支管是同时竞相计算的。在支管与干管相接的检查井处，必然会有两个值和两个管底标高值。再继续计算相交后的下与各管段时，应采用大的那个值和小的那个管底标高值。（10）绘制雨水干管平面图及纵剖面图，方法同污水管道。30\n汇水面积和长度均从规划资料数据中取得，具体计算过程详见下表：30\n管段编号管长L（m）汇水面积A（hm2）管内雨水流行时间（min）单位面积径流量q[L/(S*hm2)]设计流量Q（L/S）管径D（mm）水力坡度S（‰）流速v(m/s)管道输入能力Q1（L/S）坡降S*L（m）设计地面标高（m）设计管内底标高（m）埋深（m）t=∑L/vL/v起点终点起点终点起点终点1—25008.2906.5198.20814.089002.01.288151.0022.922.121.420.4001.51.72--352017.7356.515.1873.991312.2110003.01.6713121.5622.121.120.318.7401.82.363--456027.9811.695.1361.831729.7211003.11.8217301.73621.120.118.6416.9042.463.1964—555037.67516.835.8351.141926.7012502.01.5719271.1020.119.116.75415.6543.3463.3466--750016.87505.6798.201657.1312001.81.4716630.90023.522.522.021.101.51.47--852036.4305.674.4476.422783.9813502.71.9527911.40422.521.520.95019.5461.551.9548--956058.06510.114.3665.093779.4515002.92.1437821.62421.520.519.39617.7722.1042.7289--1055078.41514.474.1356.814454.7616002.82.2244641.54020.519.517.67216.1322.8283.36811--1246017.23505.1198.201692.4812001.91.5016960.8742423.122.521.6261.51.47412--1350038.0955.114.0178.142976.7513503.12.0829771.55023.121.921.47619.9261.6241.97413--1458062.0759.124.6567.324178.8916002.52.0841821.4521.920.819.67618.2262.2242.57414--1556083.9413.776.6257.994867.6821000.81.4148840.44820.819.717.72617.2783.0742.42216--1746017.10005.1898.201679.2212001.91.4816850.87424.223.322.7021.8261.51.47417--1850034.685.184.4177.922702.2713502.61.8927051.30023.322.221.67620.3761.6241.82418--1958065.6009.594.9666.244345.3416402.32.0643511.33422.221.120.08618.7522.1142.34819--2056092.76014.285.5257.125298.4520001.21.6953090.67221.12018.39217.722.7082.2821--2240018.72004.0998.201838.3012002.21.6318430.88024.423.622.922.021.51.5822--2318035.821.091.4781.462917.9013503.02.0429200.5423.623.221.8721.331.731.8723--2431050.9655.562.6576.753911.5616002.21.9539200.68223.222.521.0820.3982.122.10324--2561085.1758.214.3669.505919.6618002.72.3359291.64722.521.320.19818.5512.3022.74925--26550111.71012.574.2860.146718.2420001.92.1467231.04521.320.218.35117.3062.9492.89427--2851028.31104.6498.202811.7614002.31.8328171.17324.523.423.0021.8271.51.57328--2931055.3114.642.3679.634404.4116002.82.1944040.86823.422.721.62720.7591.7731.94129--3061093.3617.004.7172.646781.7420002.02.1667861.22022.721.420.35919.1392.3412.26130--31560124.90611.714.1961.797717.9421002.02.2377231.12021.420.319.03917.9192.3612.38132--3376018.36307.9798.21800.0112002.11.5917981.59624.723.123.221.6041.51.49633--3463040.5337.975.6865.402650.8613502.51.8526481.16623.121.621.45420.2881.6461.31234--3556061.49313.654.6058.203578.8915002.62.0335871.13721.620.520.13819.0011.4621.44930\n参考文献及设计成果图一、参考文献《给水管网系统理论与分析》《给水排水数据手册》《室外给水设计规范》《室外排水设计规范》《给水排水管网系统教材》《建筑制图标准等技术资料》《给水排水管网系统》教材《建筑给排水工程》教材二、设计成果（见附图）30