1 邯鄲市給水排水管道工程設計計劃書 第 1 章 課程設計任務書 一、 設計題目 ： 邯鄲 市給水排水管道工程設計。 二、 原始資料 1、城市總平面圖 1張，比例為 1： 10000。 2、城市各區(qū)人口密度、平均樓層和居住區(qū)房屋衛(wèi)生設備情況： 分區(qū) 人口密度（人 /公頃） 平均樓層 給排水設備 淋浴設備 集中熱 水供應 310 5 + + 260 4 + + + 3、城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其具體位置見平面圖： 1） 用水量 10000 噸 /天，最大班用水量： 4000噸 /班，工人總數(shù) 3000人，分三班 工作，最大班 1200人，其中熱車間占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般車間使用淋浴者占 20 %。 2） 3） 火車站用水量為 L/s。 4）城市土質種類為粘土，地下水位深度為 7 米。 5）城市河流水位： 最高水位： 70米，最低水位： 60米，常水位： 65 米。 三、課程設計內(nèi)容： 1、城市給水管網(wǎng)初步設計 1） 城市給水管網(wǎng)定線（包括方案定性比較）； 2） 用水量計算，管網(wǎng)水力計算； 3） 清水池、水塔容積計算、水泵揚程計算 4） 管網(wǎng)校核；（三種校核人選一種） 5） 繪圖（平面圖、等水壓線圖） 2、城市 排水管網(wǎng)初步設計。 1） 排水體制選擇 2） 城市排水管網(wǎng)定線的說明； 3） 設計流量計算； 4） 污水控制分支管及總干管的水力計算； 5） 任選 1條雨水管路的水力計算（若體制為分流制）； 6） 繪圖（平面圖、縱剖面圖） 四、設計參考資料 1、給排水設計手冊第一冊或給排水快速設計手冊第 5冊 2、給排水管道系統(tǒng)教材 五、設計成果 2 1、設計說明書一份（包括中英文前言、目錄、設計計算的過程、總結） 2、城市給水排水管道總平面布置圖 1張，比例尺為 1： 10000（ 1號圖）； 3、給水管網(wǎng)等水壓線圖 1張（ 3號圖）； 4、污水總干管縱剖面圖 1 張 （由指導教師指定某一段，長度大約 1000 米左右）（ 3 號圖）； 六、要求 1、按正常上課嚴格考勤； 2、設計說明書要求條理清楚，書寫端正，無錯別字；圖紙線條、符號、字體符合專業(yè)制圖規(guī)范）； 3、按時完成設計任務 七、其他： 1、設計時間： 2013年第一學期（第 15、 16周 12月 16號 8號） 2、上交設計成果時間： 16周周五下午 3、設計指導教師：譚水成 、張奎、宋豐明、劉萍 3 第 2 章 給水管網(wǎng)設計與計算 給水管網(wǎng)布置及水廠選址 該城市有一條自 南向北轉自西向東向西流的水量充沛，水質良好的河流，可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢相對比較平坦沒有太大的起伏變化。城市的街區(qū)分布比較均勻，城市中各工業(yè)企業(yè)對水質無特殊要求。因而采用統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調節(jié)構筑物的位置、大用戶的分布等。 考慮要點有以下： 定線時干管延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。干管的間距一般采用 500m 800m 。 循水流方向，以最短的距離布置一條或數(shù)條干管，干管位置從用水量較大的街區(qū)通過。 干管盡量靠近大用戶，減 少分配管的長度。 干管按照規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下通過，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時的困難。 干管與干管之間的連接管使管網(wǎng)成環(huán)狀網(wǎng)。連接管的間距考慮在 800 1000 力求以最短距離鋪設管線，降低管網(wǎng)的造價和供水能量費用。 輸水管線走向應符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現(xiàn)有道路鋪設，有利于施工和維護。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑 1000）和鑄鐵管。 對 水廠廠址的選擇，應根據(jù)下列要求， 并且 通過技術經(jīng)濟比較 來 確定： （） 給水系統(tǒng)布局合理； （） 不受洪水威脅； （） 有較好的廢水排除條件； （） 有良好的工程地質條件； （） 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設立防護地帶； （） 少拆遷，不占或少占良田； （） 施工、運行和維護方便。 4 給水管網(wǎng)設計計算 城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、職工生活用水及淋浴用水、市政用水、未預見用水和管網(wǎng)漏失水量。 表 1區(qū) 人口密度（人 /公頃） 面積（公頃） 人口數(shù)（人） 310 65316 260 1604 邯鄲市 位于河北省，總人口 ，位于二區(qū)，為大城市， 參考給水排水管道系統(tǒng)教材表 4綜合生活用水定額為 200L/(人 d)。用水普及率為 100%。 最高日綜合生活用水量 Q1=1 城市最高日綜合生活用水， d/q城市最高日綜合用水量定額， /（ 城市設計年限內(nèi)計劃用水人口數(shù)； f城市自來水普及率，采用 f=100% Q1=00 636920=127384（ d/ 業(yè)用水量 （ 1）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量 工廠職工生活用水量采用一般車間每人每班 25L，高溫車間每人每班 35L 計算 0L，高溫車間每人每班 60L 計算 . A 工廠：工人總數(shù) 3000 人，熱車間人數(shù) 3000 30%=900（人），使用淋浴人數(shù) 900 80%=720（人）。普通車間人數(shù) 3000 70%=2100（人），使用淋浴人數(shù) 2100 20%=420（人）。 900 35+2100 25+720 60+420 40） /1000=144.0(m3/d) （ 2）工業(yè)生產(chǎn)用水量 0000(m3/d) 政用水量 5 澆撒道路和綠化用水量應根據(jù)路面種類，綠化面積，氣候土壤等條件確定。澆撒道路用水量一般為每平米每次 日 2 到 3 次。此市按 4000 噸 /天計算，澆灑路面時間定在每天 10:000、 14： :00 兩個時段；澆灑綠地用水量可采用 市按按 2000 噸 /天 計，澆灑綠地時間定在 7:000 4000+2000 6000(m3/d) 網(wǎng)漏失水量和城市未 預見水量 按最高日用水量的 15%25合并 計算，此市按 20計算 3+ 20%=28706(m3/d) 高日用水量 3+5=172234 (m3/d) 高時用水量 時變化系數(shù) 000 24 3600） =172234 1000/（ 24 3600） =s 清水池調節(jié)容積 水池調節(jié)容積，二級泵站供水情況如下表 缺乏用水量變化資料時，城市水廠的清水池調節(jié)容積可憑運轉經(jīng)驗按最高日用水量的 10% 20%估算。供水量大的城市可取較小百分數(shù)以免清水池過大。 清水池調節(jié)容積 d 12%= 消防儲水量 城市人口人數(shù) ，同一時間滅火次數(shù)取 3 次，一次滅火用水量取 80L/s，活在持續(xù)時間 2h。 80 2 3600=1728（ 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水 最高日用水量 5%。 d 5%=全儲水量 上部分 10%記， 2+ 10%= 因此有效容積 W=2+4= 水池尺寸計算 清水池個數(shù)或分格數(shù)，一般不小于兩個，取有效水深 5m，分成 4 格，每格設為正方形，則池寬為 ，取 45 米，則清水池邊長為 45 2=90m. 6 清水池最低水位 為調節(jié)容積、水廠自用水及安全用水儲量與消防用水儲量交界線則最低水位 管網(wǎng)水力計算 集中用水量主要為工廠的生產(chǎn)用水量和職工生活用水量，當工人淋浴時間與最大時供水重合時淋浴用水也應該計入集中用水量，否則不計入集中用水量。 大時集中流量為： 工業(yè)企業(yè)及其大用戶集中流量之和 000(3)/86400=s 流量計算 ： L =(23525 =L/( Q 管網(wǎng)總 用水量 L/s q 為工業(yè)及其他大用戶集中流量之和 L/s L 管網(wǎng)配水干管總計算長度 m 線流量計算 : 沿線流量的計算按下公式 q 有效長度； m q s 比流量 L/ 2線流量按管段計算見表 管段 長度 L/m 管段計算長度 m 沿線比流量 q s 沿線流量 (L/s) 122541601 167 7 831110911121391415161317合計 管段中任一點的節(jié)點流量等于該點相連各管段的沿線流量總和的一半， : 折減系數(shù)取 q ：相連的個管段沿線流量和 表 2點流量計算表 節(jié)點 連接管段 節(jié)點流量 L/s 集中流量 L/s 節(jié)點總流量 1 11 222 3 3333 4 44 5 55 6 66 7 77 8 888 9 9999 10 101010 11 111111 12 1212 13 1313 14 141414 15 1515 16 1616 8 17 1717 合計 管網(wǎng)平差 狀管網(wǎng)流量分配計算與管徑確定 配步驟： 按照管網(wǎng)主要方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個管網(wǎng)的控制點。 為可靠供水，從二級泵站到控制點之間選定幾條主要的平行干管線，這些平行干管中盡可能均勻的分配流量，并且滿足節(jié)點流量平衡的條件。 與干管線垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時起一些輸水作用，有時只是就近供水到用戶，平時流量不大，只有在干管損壞時 才轉輸較大的流量，因此連接管中可以較 少的分配流量。 各管段管徑從界限流量表中查得。 徑初選擇如下表 2 4. 表 2大時流量分配表 管段 長度 /m 管段計算長度 /m 初選管徑 分配流量 q（ l/s） 1200 2 1000 2600 5500 4300 11200 61100 71000 8100 3800 11500 200 1000 5 91000 1100 12450 13150 900 9 1400 15500 16600 13450 17600 合計 狀網(wǎng)平差 (最高用水時 )： 以最高日最高時用水量確定的管徑為基礎，將最高時用水量分配、管段流量進行管網(wǎng)平差，詳細采用哈工大平差軟件。 平差結果如表 2表 2= 迭代次數(shù) =9 = 環(huán)號 = 1 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 491 1200 2097 1000 1306 100 1370 1000 1910 1100 1141 1200 = 環(huán)號 = 2 閉合差 = 10 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1379 600 1691 500 1601 300 2097 1000 = 環(huán)號 = 3 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 2533 800 1350 500 1056 100 2221 1000 1306 100 = 環(huán)號 = 4 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 11 1 1751 600 842 450 1720 150 1350 500 = 環(huán)號 = 5 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1720 150 1326 450 1586 600 1100 700 = 環(huán)號 = 6 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1100 700 1765 300 1320 500 1453 600 12 = 級泵站 二級泵站的計算： 清水池最低水位地面標高 從水廠向管網(wǎng)兩條輸水管長為 高時管中流量為 s，依此每條輸水管渠的管徑選為 1100得輸水管最高時 1000以沿程水頭損失為 1000 水管路中的水頭損失按3m 計， 13 點為控制點，其地面標高為 m ，控制點需要的服務水頭為 5 層樓即24m。取最不利管段 1網(wǎng)水頭損失為 h= 最大時水泵揚程 h+28+3+（ +防校核 消防校核 ： 該市同一時間火災次數(shù)為三次，一次滅火用水量為 80L/s，從安全和經(jīng)濟角度考慮，失火點設在 15節(jié)點、 17節(jié)點和 13節(jié)點，消防時管網(wǎng)各節(jié)點的流量除 15、 17、 13節(jié)點各附加 80L/余各節(jié)點的流量按路線以管線分配。消防時管網(wǎng)平差計算結果如表 2表 2= 迭代次數(shù) =10 = 環(huán)號 = 1 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 566 1000 1187 1000 830 900 13 4 1590 1000 = 環(huán)號 = 2 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 499 1300 1590 1000 288 1000 421 900 1144 1000 502 1200 = 環(huán)號 = 3 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 715 1000 1387 1000 655 900 971 1000 288 1000 830 900 14 = 環(huán)號 = 4 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 421 900 971 1000 539 800 964 1000 = 環(huán)號 = 5 閉合差 = 段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 米 ) (毫米 ) (米 /秒 ) (升 /秒 ) (米 ) 1440 700 1144 1000 964 1000 1676 500 1689 600 = 清水池最低水位地面標高 從水廠向管網(wǎng)兩條輸水管長為 高時管中流量為 s，依此每條輸水管渠的管徑選為 1400得輸水管最高時 1000i 15 為 以沿程水頭損失為 1000 水管路中的水頭損失按3m 計， 15 點為控制點，其地面標高為 73.5 m ，控制點需要的最小 消防水頭 10m。取最不利管段 1網(wǎng)水頭損失為 h= 最大時水泵揚程 h+10+3+（ +足要求。 16 第 3 章 污水管網(wǎng)設計與計算 城市污水管網(wǎng)主要功能是收集和輸送城市區(qū)域中的生活污水和生產(chǎn)廢水 . 污水管網(wǎng)設計的主要任務是 : 1) 污水管網(wǎng)總設計流量及各管段設計流量計算 ; 2) 污水管網(wǎng)各管段直徑 ,埋深 ,銜接設計與水力計算 ; 3) 污水管網(wǎng)剖面圖繪制等 ; 排水系統(tǒng)的確定： 合流制由于污水未經(jīng)處理就排放，受納水體遭到嚴重污染，但合流制排水系統(tǒng)工程投資較低。分流制將雨水和污水分別在兩套或兩套以上管道系統(tǒng)內(nèi)排放，該系統(tǒng)使污水收集和處理，使水的重復利用率提高，但工程投資較大。 邯鄲市擁有 人，排水設施較完備且該城市雨量豐富，污水和雨水的流量相對較大，因此采用分流制排水系統(tǒng)。 水設計流量計算 污水管道的設計流量包括生活污水設計流量和工業(yè)廢水設計流量兩大部分。查居民生活污水量定額，通常生活污水量為同周期給水量的 80% 給水量生活用水定額200 /( )L 人 城 市 給 水 排 水 系 統(tǒng) 完 善 ， 則 綜 合 生 活 用 水 定 額 為 200 85%=170 /( )L 人 則生活污水 Q=255 636900/86400=s，查表總變化系數(shù) 居民污水設計流量 s 公共設施情況未給出，按綜合污水計算。 工業(yè)生活污水和淋浴污水 6003600 2211222111 計算得 A 廠流量為s 工業(yè)廢水計算 Q4=600T=s。 城市污水管道設計總流量 Q=3+s 17 工廠排出的工業(yè)廢水作為集中流量排入污水管道，經(jīng)過收集與城市污水管網(wǎng)匯合進入污水廠處理。 污水管道水力計算 由于管線太長，環(huán)路太多，為便于計算，選取其中的一個完整的設計管段1 計要求 污水管道應按非滿流設計，不同管段有最大設計充滿度要求。 最小設計流速是保證管 道內(nèi)不產(chǎn)生淤積的流速。s。最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速，該值與管道材料有關，金屬管道的最大設計流速為 10 m /s，非金屬管道的最大設計流速為 5 m/s. 規(guī)范規(guī)定最小管徑對應的最小設計坡度：管徑 200最小設計坡度為 徑 300最小設計坡度為 我國規(guī)定，污水管道在街坊和廠區(qū)的最小管徑為 200街道下的最小管徑為300 污水管道的埋設深度是指管道的內(nèi)壁底部離開地面的垂直距離，亦稱管道埋深。 街坊污水支管起點最小埋深 至少為 m，干燥土壤中最大埋深不超過 7-8 m. 管道銜接時要遵守兩個原則：其一，避免上游管道形成回水，造成淤積；其二，在平坦地區(qū)應盡可能提高下游管道的標高，以減少埋深。管道的常用銜接方法有兩種：一為水面平接（管徑相同時采用）；二為管頂平接（管徑不同時采用）。 一區(qū)居民人口密度為 310 人 /合生活污水量定額為 170 /( )L 人 生活污水比流量 10 170/86400=s 污水干管流量計算見表 3表 3流量計算表 管段編號 綜合生活污水量 集中流量 設計流量 /L/s