給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

一、用水量計(jì)算

1.居民區(qū)生活用水量計(jì)算

按街道建筑層次及衛(wèi)生設(shè)備情況，根據(jù)規(guī)范采用最高日每人每日綜合生活用水,

計(jì)算出居民區(qū)的每人每日用水量，并應(yīng)用下列公式計(jì)算出居民區(qū)的最高時(shí)流量Q1

Qi崎"

Khi一時(shí)變化系數(shù)

qli—最高日每人每日綜合生活用水定額，L/(cap-d)

Nii一設(shè)計(jì)年限內(nèi)城市各用水區(qū)的計(jì)劃用水人口數(shù)，cap

fi一用水普及率

街坊面積如下表

街區(qū)編街區(qū)編街區(qū)編

面積(面)面積GW)面積(hm2)

號(hào)號(hào)號(hào)

11.376391.04015170.96255

20.8402100.61865180.52515

31.1438110.43365190.46245

41.0580120.65865200.1751

50.9138130.57015210.91865

60.8143140.7460220.71265

71.000150.7149230.78130

80.2261160.4901￡17.183

qi=200L/(cap.d)

Ni=362人/公頃X17.183公頃=6154人

Kid=1.48

fi=80%

2.工業(yè)企業(yè)用水量°?

工廠作為集中流量，根據(jù)所提供的最高日平均流量及工作班次，變化系數(shù)，確

定單位最大秒流量。

班最高最高最高時(shí)

用水單生產(chǎn)生活時(shí)變化

次B時(shí)秒流量

位(m3/d)(m3/d)系數(shù)

(m3/d)(m3/h)(L/s)

化肥廠4002521.842547.8113.28

磷肥廠3502521.437532.819.11

化工廠4003031.543026.887.47

發(fā)電廠5003031.753037.5410.43

橡膠廠2003521.323519.095.3

陶瓷廠2503011.328045.5012.64

汽修廠3003521.933539.7811.05

水泵廠2002031.222011.003.06

儀表廠200201222055.0015.28

洗煤廠4003521.443538.0610.57

￡348598.19

3.市政用水量。3、

澆灑道路用水:980/d；綠地用水：1000/d

口二980m3/d+1000m3/d=1980m3/d

4.未預(yù)見用水量q

。4=(1107.72+3485+1980)X0.20=1314.54m3/d

用水量計(jì)算:表

生活用水生產(chǎn)用市政用未預(yù)見用

Q

量水量水量水量

最高日

1107.32348519801314.57886.86

（m3/d）

管段編號(hào)

1234567

管段長(zhǎng)度（m）

5521085200130215170

配水長(zhǎng)度

27.52108520013()215127

配水長(zhǎng)度（m）891()11121314

管段長(zhǎng)度（m）

355110260110355146190

配水長(zhǎng)度（m）

35511026011035500

管段編號(hào)1516172

管段長(zhǎng)度（m）

7902101903781

配水長(zhǎng)度（m）

3950952676.488

5.水廠供應(yīng)7886.86X5.0%X10004-3600=109.54L/S

其余由高位水池供應(yīng)168-109.54=58.460L/S

二、選擇給水系統(tǒng)及輸水管定線

1.根據(jù)縣城平面圖、地形、水體、街坊布置情況，繪制等高線；

2.采用水廠與高位水池聯(lián)合供水方式；

3.進(jìn)行管網(wǎng)及輸水管定線，對(duì)管段、節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并將管網(wǎng)模

型化。

各管段長(zhǎng)度與配水長(zhǎng)度

注：由于此縣采用地下水作為給水水源，所以可以將清水池及水廠同建于管網(wǎng)的節(jié)

點(diǎn)(1)處，輸水管段非常短視其長(zhǎng)度為零不計(jì)損失。其余管段配水長(zhǎng)度確定原則為：

兩側(cè)無用水的輸水管，配水長(zhǎng)度為零;單側(cè)用水管段的配水長(zhǎng)度取其實(shí)際長(zhǎng)度的50%,

只有部分管長(zhǎng)配水的管段按實(shí)際比例確定配水長(zhǎng)度；兩側(cè)全部配水的管段配水長(zhǎng)度

等于實(shí)際長(zhǎng)度。

(三)計(jì)算最高時(shí)工況下節(jié)點(diǎn)流■、管段設(shè)計(jì)流確定管段直徑

1.計(jì)算比流量

q==0.0261L/(s.m)

2.計(jì)算沿線流量

/“二4sx/j

3.計(jì)?算節(jié)點(diǎn)流量：

集中流量各以直接加到所處節(jié)點(diǎn)上；沿線流量將一分為二，分別加到兩端節(jié)點(diǎn)上；

供水泵站或高位水池的供水流量也應(yīng)從節(jié)點(diǎn)處進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)，其方向與用水流量方

向不同，應(yīng)作為負(fù)流量。

Qj=Q2j-Q、j+；Zq、x/ij=l,2,3,…，N(L/s)

2g-

N--管網(wǎng)圖的節(jié)點(diǎn)總數(shù)Qj—節(jié)點(diǎn)j的設(shè)計(jì)流量,L/S

Q2j--最高時(shí)位于節(jié)點(diǎn)j的集中流量,L/S

Qsj一位于節(jié)點(diǎn)j的(泵站或高位水池)供水設(shè)計(jì)流量,L/S

最高時(shí)集中用水流量

集中用戶名稱化肥廠磷肥廠化工廠發(fā)電廠橡膠廠

集中用水流量

13.289.117.4710.435.30

(L/S)

所處位置節(jié)點(diǎn)編

131611411

號(hào)

集中用戶名稱陶瓷廠汽修廠水泵廠儀表廠洗煤廠

集中用水流量

12.6411.053.0615.2810.57

(L/S)

所處位置節(jié)點(diǎn)編

8154314

號(hào)

最高時(shí)管段沿線流量分配與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算

節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算

管段沿線

管段或者管段配水集中流沿線流供水流量節(jié)點(diǎn)流量

節(jié)點(diǎn)編號(hào)長(zhǎng)度(m)流量(%)

量(%)量(%)(%)(%)

127.50.726.95109.54-102.590

221()5.489.113.1()12.210

3852.2211.053.8514.90

42005.228.3558.355

51303.393.064.3057.365

62155.6110.434.50014.930

71273.3115.284.46019.740

83559.277.5307.530

91102.872.6752.675

1()2606.7912.649.46522.105

111102.8710.574.83015.40

123559.275.304.6359.935

13007.4707.47

140013.285.15518.435

1539510.31058.460-58.460

1600.00

17952.48

合計(jì)0.00

4.按照節(jié)點(diǎn)流量平衡條件、依據(jù)供水經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性初步分配各管段設(shè)計(jì)流量

5.根據(jù)各管段設(shè)計(jì)流量確定管道直徑

為了防止管網(wǎng)因?yàn)樗N現(xiàn)象出現(xiàn)事故，最大設(shè)計(jì)流速不超過2.5~3m/s；在輸送

渾濁的原水時(shí)，為了避免水中的浮游物質(zhì)在水管內(nèi)沉積，最低設(shè)計(jì)流速通常不得小

于0.6m/s。在根據(jù)當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)條件，考慮管網(wǎng)的造價(jià)和經(jīng)營(yíng)管理等費(fèi)用，采用經(jīng)

計(jì)流速來確定經(jīng)濟(jì)管徑。

界限流量表管段直徑表

D(mm)Q(L/S)

1009

1509~15

20015?28.5

25028.5-45流量管徑

管段編號(hào)

30045-68Q(L/S)(mm)

35068-9616.955100

40096?13024.000100

45013()?16839.170150

500168-237431.860250

600237-356516.410200

700356?49064.000200

80049()?685734.890251

900685?822849.670300

1000822-1120960.91530()

1043.970250X2

1142.455250

1224.720200

1329.185250

1429.075250

1524.030200

168.000100

1710.09515()

1825.480200

19118.92300X2

從清水池水池輸水到泵站再到管網(wǎng)，以及從管網(wǎng)到高位水池都采用雙管輸水，以提

高供水的可靠性。

四、最高時(shí)工況下管網(wǎng)水力計(jì)算

給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)

節(jié)點(diǎn)

123456789

編號(hào)

地面標(biāo)高

31.031.032.7033.233.834.134.434.833.7

(m)

自由水壓

28.028.028.028.028.02828.028.028.0

(m)

服務(wù)水頭

59.059.060.7061.261.862.162.462.861.7

(m)

節(jié)點(diǎn)

1011121314151617

編號(hào)

地面標(biāo)高

33.432.132.531.932.965

(m)

自由水壓

28.028.028.01620.0\

(m)

1.采用哈代-克羅斯算法平差方法，進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算，得出各管段實(shí)

際流量、水頭損失、管段流速及各節(jié)點(diǎn)壓力水頭、自由水壓。

1)本次平差采用計(jì)算機(jī)Excel進(jìn)行平差，水頭損失采用曼寧公式計(jì)算,

允許閉合差0.1m,假定節(jié)點(diǎn)(1)位控制點(diǎn)。

k=10.29所2,混凝土管nm=0.013

n=2.0

m=5.333

(最高時(shí)管網(wǎng)平差草圖見附表1.)

設(shè)計(jì)工況下水力分析計(jì)算結(jié)果

管段或管段流管內(nèi)流管段壓節(jié)點(diǎn)水地面標(biāo)自由水

節(jié)點(diǎn)編量(L/s)速(m/s)降(m)頭(m)高(m)壓(m)

號(hào)

162.9050.8900.23365.49131.()34.491

250.6950.7180.57765.25831.034.258

335.7950.7300.30864.68132.7031.981

411.9800.6781.23664.37333.231.173

54.6150.5881.30763.13733.829.337

610.3150.5840.98562.10034.128

716.0890.3280.12463.08534.428.685

815.460().4880.78863.20934.828.409

933.6600.6860.35264.07333.730.373

103.6290.4621.28264.42533.431.025

1119.0290.6060.37065.70732.133.607

1215.1840.4840.76063.66532.531.165

135.2490.6691.50662.15931.930.259

142.2210.2830.35162.51032.931.51

1520.6560.6583.13162.86965

1658.4600.8270.796

1722.1250.7050.864\\

2）確定控制點(diǎn)在水力分析時(shí)，假定節(jié)點(diǎn)（8）為控制點(diǎn)，但經(jīng)過水力分析后，比較

節(jié)點(diǎn)自由水壓與服務(wù)水頭，發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)（6）的用水壓力要求不能滿足，說明節(jié)點(diǎn)（8）

不是實(shí)際的控制點(diǎn)。比較按假定控制點(diǎn)確定的自由水壓與服務(wù)水頭，可以得到各節(jié)

點(diǎn)供壓差額，差額最大的節(jié)點(diǎn)就是用水壓力最難滿足的節(jié)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)即節(jié)點(diǎn)（6）,

最大差額為-5.806節(jié)點(diǎn)水頭加上此值，可使用水壓力要求全部得到滿足，而管段壓降

未變，能量方程組仍滿足，自由水壓也應(yīng)同時(shí)加上此值。

2.確定泵站揚(yáng)程及高位水池位置，確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)

該縣水源地亦在節(jié)點(diǎn)（1）節(jié)點(diǎn)（1）水廠，清水池、泵站均置于廠內(nèi)，所以

從清水池到泵站水頭損失和局部水頭損失均可忽略不計(jì)。

泵站至少應(yīng)提供的水頭為46.12m。

由供水可靠性原則，以及發(fā)生事故時(shí)水可以及時(shí)送出，仍滿足用戶對(duì)水量、水壓

的要求，選取比設(shè)計(jì)泵站揚(yáng)程較大一點(diǎn)的水泵。這樣對(duì)工程投資會(huì)有所增加，但相對(duì)

于選用較大管徑來減小管段的水頭損失所帶來的工程增加投資要小許多。

由最高時(shí)工況水泵提供流量102.59L/S及至少應(yīng)滿足的水頭46.12m選用200s-63

型水泵二臺(tái)，兩用一■備。

同時(shí)確定高位水池的地面標(biāo)高應(yīng)為65m。

3.繪制管網(wǎng)平差草圖（見圖L）

五、管網(wǎng)校核

1.消防時(shí)校核

1）該縣人口小于一萬人，查城鎮(zhèn)、居民區(qū)室外消防用水量表知同一時(shí)間火災(zāi)次

數(shù)為1次，一次滅火用水量為1（）L/So通過管網(wǎng)水力分析知，該管網(wǎng)的控制點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)

（3）處，故將火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)位置確定為節(jié)點(diǎn)（6）,其用水量增加I0L/S,為24.930L/S。

2）火災(zāi)流量全部由二級(jí)泵站供給，故節(jié)點(diǎn)（1）流量為-112.590

L/So

3）采用水頭校核法校核：因?yàn)榇藭r(shí)水泵已經(jīng)選定，可認(rèn)為清水池（1）為定壓節(jié)

點(diǎn)，經(jīng)過泵站提升進(jìn)入管網(wǎng)。由水力分析得出各節(jié)點(diǎn)自由水壓均大于低壓消防10m

的自由水壓要求。

（消防時(shí)工況平差草圖見附表2.）

節(jié)點(diǎn)

或管

管段

水壓

自由

高

地面標(biāo)

水頭

節(jié)點(diǎn)

降

管段壓

速

段編管段流

流量

(m)

(m)

(m)

)

(m/s

號(hào)號(hào)(m)

)

(L/S

34.423

3

65.42

0.137

0.758

3

72.89

1

31.0

6

34.28

31.0

6

65.28

0.826

0.859

3

60.68

2

31.76

32.70

64.46

0.190

0.648

3

45.78

3

31.07

4

33.2

0.923

0.710

0

64.27

9

22.28

7

29.54

14.924

33.8

7

63.34

7

1.24

0.845

5

34.1

0.566

28