1、給水排水管道工程課程設計 計算說明書題目：西安市給水排水管網工程學院：市政與環境工程學院專業：給排水科學與工程姓名：王亞飛學號：0指導老師：譚水成完成時間：2016 年01。01日前言此次設計為西安市給排水管道工程的設計。 整個設計包括三大部 分：城市給水管道設計、污水管道設計和雨水管道設計。其中給水管 道的設計包括管網的布置以及選址、 流量的設計計算、清水池容積的 確定、管網的的水力計算、管網平差和消防校核。該城市的排水系統 采取分流制排水系統。城市污水管道及雨水管道設計為重力流，污水 在污水廠進行凈化處理，污水廠設置在河流下游處，雨水管道出水口 直接排入河流。ForewordThis de

2、sign for xi 'an water supply and drainage pipeline engineering design. The whole design includes three parts: the city water supply pipeline design, sewage and rainwater pipeline design piping design. Including the design of water supply pipe network layout and site selection, design and calcula

3、tion, the determination of the clear water reserviors volume of flow, pipe network hydraulic calculation and pipe network adjustment and fire check. The city's drainage system to separate systemdrainage system. Urban sewage pipeline and drainage design for gravity flow, water purifying sewage pl

4、ants, sewagefactory set up in the downstream of the river, the drainage outlet directly into the river.目錄第 1章緒論 1設計目的 1設計任務 1設計時間 1第二章 計算說明 2設計題目 2原始資料 2課程設計內容 3第三章 . 給水管網設計與計算 5一區管網的計算 5一區最高日用水量計算 5一區工業用水量 6一區市政用水量 6一區未預見水量和管網漏失水量 7一區最高日設計用水量 7一區消防用水量 7一區火車站用水量 7一區最高日最高時用水量 8一區清水池調節容積 8一區最大時集中流量 9一

5、區比流量計算 9一區沿線流量計算 9一區節點流量計算 12一區管網平差 13二區管網的計算 22二區最高日用水量計算 22二區工業用水量 22二區市政用水量 22二區未預見水量和管網漏失水量 23二區最高日設計用水量 23二區消防用水量 24二區火車站用水量 24二區最高日最高時用水量 24二區比流量計算 24二區沿線流量計算 25二區節點流量 27二區管網平差 28第 4 章污水管網設計與計算 37排水系統 37污水設計流量 37生活污水計算 38、工廠廢水流量設計 38污水設計流量 39生活污水計算 39、工廠廢水流量設計 40污水管道水力計算 41繪制管道平面圖和縱剖面圖 46第 5 章

6、雨水管網設計與計算 47雨水設計流量計算 47西安市平均徑流量系數 47單位面積的徑流 47雨水管道水力計算 47參考文獻 53第 1 章 緒論設計目的1、對所學知識加以應用和系統化，培養解決實際工程設計問題的能力；使學生在設計、制圖、 查閱資料、使用設計手冊和規范等基本技能上得到初步訓練。2、使學生能通過設計掌握城市給水管網擴初設計的基本計算方法。3、掌握工具書的應用方法。設計任務西安市給水排水管道工程設計。設計時間設計周時間為2015 年 12 月 21 日 2015 年 01 月 01 日第二章計算說明設計題目西安市給水排水管道工程設計。原始資料1、城市總平面圖1張，比例為1: 1000

7、0。2、城市各區人口密度、平均樓層和居住區房屋衛生設備情況:分區人口密度（人/公頃）平均樓層給排水設備淋浴設備集中熱水供應I3204+n2007+m3、城市中有下列工業企業，其具體位置見平面圖:1） A工廠，日用水量 16000噸/天,最大班用水量：7000噸/班,工人總數 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 40 % ; 一般車間使 用淋浴者占 20 % 。2） B工廠，日用水量 8000噸/天，最大班用水量：3000噸/班，工人總數5000人，分三班 工作，最大班2000 人，熱車間占30 % ,使用淋浴者占 80 % ; 一般車間使用淋浴

8、 者占 40 %。3）火車站用水量為10 L/s 。、城市土質種類為粘土，地下水位深度為8 米。、城市河流水位：最高水位：55米，最低水位：40米，常水位： 45米。、城市地面覆蓋情況：地面種類面積（%）屋囿50混凝土路面20草地30課程設計內容1、城市給水管網擴初設計1）城市給水管網定線（包括方案定性比較）；2）用水量計算，管網水力計算；3）清水池、水塔容積計算、水泵揚程計算4）管網校核；5）繪圖（平面圖）2、城市排水管網擴初設計。1）排水體制選擇2）城市排水管網定線；3）任選1 條污水和雨水管路進行水力計算；4）繪圖（平面圖、縱剖面圖）3、設計參考資料1、給排水設計手冊第一冊或給排水快速設

9、計手冊第5 冊2、給水排水管道系統教材3、給水排水管網系統教材4、設計成果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、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350 米左右）（ 3 號圖）；5、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、字體符合專業制圖規范）；3、按時完成設計任務。第三章.給水管網設計與計算一區管網的計算一區最高日用水量計算城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業生產用水、職工生活用水及淋浴 用水、市政用水、未預

10、見用水和管網漏失水量。表3-1人口數計算表分區人口密度（人/公頃）面積（公頃）人口數（人）I320131276R200122030西安市人口為萬。參考給水排水管道系統教材附表 1得，可知西安位于 二區，為中小城市。最高日綜合生活用水定額為 150240L/（人 d）,故取綜合 生活用水定額為240 L/（人 d）。用水普及率為100%一區最高日綜合生活用水量Q= q1N （m3/d） 1000qii一城市各用水區的最高日綜合生活用水定額L/（人 d）,見課本附表一Nn 一設計年限內城市各用水分區的計劃人口數可得Q產240 1312761000=萬 m3 / d一區工業用水量A工廠，日用水量Q2

11、=16000m3/d ,其中包含工廠企業生產用水和職工生活用水 量及淋浴用水量。最大班用水量：7000m3/班，工人總數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40% 一般車間使用淋浴者 占 20 %。一區市政用水量澆灑道路用水量按每平方米路面每次計算；每天澆灑3次綠化用水量按L/ m 2計。Q3q3aN3af3 q3bN3b1000q3a城市澆灑道路用水量定額L/（m2/次）（一般取，每日23次）q3b 城市綠化用水量定額L/（m 2/d）（一般采用）Na 一城市最高日澆灑道路面積（m2）f3 一城市最高日澆灑道路次數N3b一城市最高日綠化用水面積（m2

12、）根據已知資料可以求出城市道路總面積=+ 50%X 20%X 104m2=x 10m2城市綠化面積= + 50%x 30%< 104m2 = x 106m2道路澆灑面積覆蓋率取80%澆灑綠化面積覆蓋率80%城市最高日澆灑道路面積=城市道路總面積X 90%=< 106m2城市最高日綠化用水面積=城市綠化面積x 80%=< 106m2市政用水量為Q3q3aN3af3 qN3b 2.0 1.477 106 3 3.0 1.968 106 a a1000100042=x 10 m /d一區未預見水量和管網漏失水量按最高日用水量的20%(15%-25%)計算。Q4= (Q1+Q2+Q3

13、) X20%= (+) X 104X 20%md=x 104m/d一區最高日設計用水量4 3,Qd =Q1 +Q2 +Q3 + Q4 = (+) x 10m/d=x 104m3/d一區消防用水量查手冊得，西安市消防用水量定額為 55L/s,同時火災次數為2次。該城市 消防用水量為：Q5=q5f5=2X 55L/s=110L/s一區火車站用水量Q6 = 0一區最高日最高時用水量最高日最高時日用水量（在缺乏實際用水的情況下，最高日城市綜合用水的 時變化系數宜取,時變化系數取。）：4Qh =Kh X dm3/d= X m3/h = m3/h=s2424一區清水池調節容積清水池有效容積W為W= W W

14、2+ W3+ W4W-清水池總容積m3W調節容積；m3W-消防儲水量m3按2小時火災延續時間計算；W水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產用水，取最高日用水量的刈算；W-安全貯量按W+W+W取整后計算調節容積 W=15% *0=*74726=消防貯水量：同一時間內火災次數為 2次，一次滅火用水量是55L/S ,按2h火災延續時間計算3W=55*2*2*3600/1000=792m水廠自用水：按最高日用水量的74算W=7% *Q=*74726=安全儲水量：按最高日用水量的2%慮W=2%*Q=*74726=故：WW W W W4 =+792+=取整為19000m3清水7A設2個，每個容積為9500 m3采

15、用矩形鋼筋混凝土結構,一區最大時集中流量KhiQdi _1.5*16000 _qni =86.486.4qni用水戶的集中流量（L/s）心用水戶的最高日用水量（m3/d）Qi用水戶最高日用水量變化系數一區比流量計算一區：qs=（ Qh - Eq）/ ELs一為最高日最大時用水量（L/s ）2Zq s一為大用戶集中流量（L/s ）el管網總的有效長度（m）一區沿線流量計算表1-1沿線流量計算表管段標號管長配水系數后效長度比流量沿線流量2-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-1212-1313-142-1614-1616-17117-18118-19119-2018-20

16、110-2016-2015-19111-19112-1814-18113-1713-171一區節點流量計算節點編號集中流量(L/s)節點流量(L/s)JS1JS2JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS14JS15JS16JS17JS18JS19一區管網平差1 .根據節點流量進行管段的流量分配，分配步驟：按照管網主要方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個管網的控制點。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

17、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。2 .管徑的確定管徑與設計流量的關系:q=Av=TtD2v/ 4D = ( 4q/ 兀 v)公式中D 一管段管徑，miq一管段計算流量，m3 /s ;A一管段過水斷面面積，mi?v設計流速，m/s ；反算水源壓力節點參數節點編號流量(L/s)地卸標局(m)節點水壓(m)自由水頭(m)JS1JS2JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS14JS15JS16JS17JS18JS19反算水源壓力管道參數管道編號管徑(mm)管長(m)流量(

18、L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)JS1-JS2JS2-JS3JS2-JS15JS3-JS4JS3-JS16JS4-JS5JS4-JS17JS5-JS6JS5-JS18JS6-JS7JS6-JS19JS7-JS8JS8-JS9JS8-JS19JS9-JS10JS10-JS11JS10-JS19JS11-JS12JS11-JS18JS12-JS13JS12-JS17JS13-JS14JS13-JS16JS14-JS15JS15-JS16JS16-JS17JS17-JS18JS18-JS19事故校核節點參數節點編號流量(L/s)地卸標局(m)節點水壓(m)自由水頭(m)JS1JS2

19、JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS14JS15JS16JS17JS18JS19事故校核管道參數管道編號管徑（mm）管長（m）流里（L/s）流速(m/s)千米損失（m）管道損失（m）JS1-JS2JS2-JS3JS2-JS15JS3-JS4JS3-JS16JS4-JS5JS4-JS17JS5-JS6JS5-JS18JS6-JS7JS6-JS19JS7-JS8JS8-JS9JS8-JS19JS9-JS10JS10-JS11JS10-JS19JS11-JS12JS11-JS18JS12-JS13JS12-JS17JS13-JS14JS13-JS16JS14

20、-JS15JS15-JS16JS16-JS17JS17-JS18JS18-JS19消防校核節點參數節點編號流量(L/s)地卸標局（m）節點水壓（m）自由水頭（m）JS1JS2JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS14JS15JS16JS17JS18JS19消防校核管道參數管道編號管徑（mm）管長（m）流量（L/s）流速(m/s)千米損失（m）管道損失（m）JS1-JS2JS2-JS3JS2-JS15JS3-JS4JS3-JS16JS4-JS5JS4-JS17JS5-JS6JS5-JS18JS6-JS7JS6-JS19JS7-JS8JS8-JS9JS8-J

21、S19JS9-JS10JS10-JS11JS10-JS19JS11-JS12JS11-JS18JS12-JS13JS12-JS17JS13-JS14JS13-JS16JS14-JS15JS15-JS16JS16-JS17JS17-JS18JS18-JS19二區管網的計算二區最高日用水量計算同一區，參考給水排水管道系統教材表 4-2得，可知二區最高日綜合生 活用水定額為150240L/（人 d）,故取綜合生活用水定額為240 L/（人 d）。用 水普及率為100%一區最高日綜合生活用水量Q= q1iN1i （m3/d） 1000qii一城市各用水區的最高日綜合生活用水定額L/（人 d）,見課本附

22、表一Nn 一設計年限內城市各用水分區的計劃人口數可得Q產240 1220301000=萬 m3 / d二區工業用水量4） B工廠，日用水量8000噸/天，最大班用水量：3000噸/班,工人總數5000 人，分三班工作，最大班 理人，熱車間占30 % ,使用淋浴者占80 %;一般車間使用淋浴者占 40 % 。5) Q2= ( 5000*30 % *80*60+5000*70 % *40 % *40 ) /1000=128m 3 /d+ (5000*35+5000*25 ) /1000= 3/d+8000m3/d= 3/d=s二區市政用水量澆灑道路用水量按每平方米路面每次計算；每天澆灑綠化用水量按

23、23L/ m2計q3aN3af3 q3b N 3bQ31000q3a 一城市澆灑道路用水量定額L/（m2/次）（一般取，每日23次）q3b城市綠化用水量定額L/（m 2/d）（一般采用）Nsa 一城市最高日澆灑道路面積（m2）f3 一城市最高日澆灑道路次數N3b一城市最高日綠化用水面積（m2）根據已知資料可以求出城市道路總面積=+ 50%< 20%X 104m2 = xi06m2城市綠化面積=+ 50%< 30%X 104m2 = x 106m2市政用水量為Q3 q3aN3af3 q3bN3b = x104m3/d1000二區未預見水量和管網漏失水量按最高日用水量的20%+算。4Q

24、4 = ( Q1 +Q2 +Q3) X 20%= ( +) X 1042=義 10 m /d二區最高日設計用水量43Q= (Q +Q+Q+Q) = (+) X 10 m /d4 3 =x 10m/d=s二區消防用水量查手冊得，青島市消防用水量定額為 55L/s,同時火災次數為2次。該城市 消防用水量為：Q6 = 0二區火車站用水量Q7=10 L/s 。 =864m3/d二區最高日最高時用水量最高日最高時日用水量（在缺乏實際用水的情況下，最高日城市綜合用水的時變 化系數宜取,時變化系數取。）：Qd 3,112.5834 X10433Qh = Kh x d-m/d= Xm / h=7865m /h

25、=s2424二區比流量計算一區：qs=（ Qh - Eq）/ EL/18700q s =（L/ ）Q s一為最局日最大時用水量（L/s ）Z2q10L/s一為大用戶集中流量（L/s ）E L 18700m管網總的有效長度（mj）二區沿線流量計算表2-2沿線流量計算表管段編號管長配水系數后效長度比流量沿線流量2-33-44-55-66-77-818-919-1010-1111-1212-1313-142-142-16115-16115-17117-18118-1918-1917-1716-1515-16112-18113-17114-1515-161二區節點流量節點編號集中流量(L/s)節點流量

26、(L/s)JS2JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS15JS15JS16JS17JS18JS19JS20二區管網平差反算水源壓力節點參數節點編號流量(L/s)地卸標局（m）節點水壓（m）自由水頭（m）JS1JS2JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS14JS15JS16JS17JS18JS19JS20JS21反算水源壓力管道參數管道編號管徑（mm）管長（m）流量（L/s）流速(m/s)千米損失（m）管道損失（m）JS1-JS2JS2-JS3JS2-JS15JS3-JS4JS4-JS5JS4-JS16JS5-JS6

27、JS5-JS17JS6-JS7JS6-JS18JS7-JS8JS7-JS20JS8-JS9JS9-JS10JS10-JS11JS10-JS20JS11-JS12JS12-JS13JS12-JS19JS13-JS14JS13-JS18JS14-JS15JS14-JS17JS15-JS16JS15-JS21JS16-JS17JS17-JS18JS18-JS19JS19-JS20事故校核節點參數節點編號流量(L/s)地卸標局(m)節點水壓(m)自由水頭(m)JS1JS2JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS14JS15JS16JS17JS18JS19JS20J

28、S21事故校核管道參數管道編號管徑（mm）管長（m）流量（L/s）流速(m/s)千米損失（m）管道損失（m）JS1-JS2JS2-JS3JS2-JS15JS3-JS4JS4-JS5JS4-JS16JS5-JS6JS5-JS17JS6-JS7JS6-JS18JS7-JS8JS7-JS20JS8-JS9JS9-JS10JS10-JS11JS10-JS20JS11-JS12JS12-JS13JS12-JS19JS13-JS14JS13-JS18JS14-JS15JS14-JS17JS15-JS16JS15-JS21JS16-JS17JS17-JS18JS18-JS19JS19-JS20消防校核節點參

29、數節點編號流量(L/s)地卸標局(m)節點水壓(m)自由水頭(m)JS1JS2JS3JS4JS5JS6JS7JS8JS9JS10JS11JS12JS13JS14JS15JS16JS17JS18JS19JS20JS21消防校核管道參數管道編號管徑（mm）管長（m）流量（L/s）流速(m/s)千米損失（m）管道損失（m）JS1-JS2JS2-JS3JS2-JS15JS3-JS4JS4-JS5JS4-JS16JS5-JS6JS5-JS17JS6-JS7JS6-JS18JS7-JS8JS7-JS20JS8-JS9JS9-JS10JS10-JS11JS10-JS20JS11-JS12JS12-JS13J

30、S12-JS19JS13-JS14JS13-JS18JS14-JS15JS14-JS17JS15-JS16JS15-JS21JS16-JS17JS17-JS18JS18-JS19JS19-JS20第4章污水管網設計與計算排水系統城市污水管網主要功能是收集和輸送城市區域中的生活污水和生產廢水。污水管網設計的主要任務是：1） 污水管網總設計流量及各管段設計流量計算；2） 污水管網各管段直徑，埋深，銜接設計與水力計算；3） 污水管網施工圖繪制等；排水系統的確定：合流制由于污水未經處理就排放，受納水體遭到嚴重污染，但合流制排水系 統工程投資較低。分流制將雨水和污水分別在兩套或兩套以上管道系統內排放，

31、該系統使污水收集和處理，使水的重復利用率提高，但工程投資較大因此采用分 流制排水系統。污水設計流量一區的污水管道的設計流量包括生活污水設計流量和工業廢水設計流量兩 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%-90%給水量采用240 L/（人 d）,假定該區給水排水系統完善，則居民生活污水量定 額為 240X %=216L/（人 d）0生活污水計算則綜合生活污水平均流量Q=216X 131276/86400=s,由教材表8-1生活污水量總變化系數求總變化系數取Kz =故QiqNKZ243600=x =s其比流量為q生=86400=式中Qi 居民生活污水設計流量（L/s）;

32、q居民生活7?水量定額（L/人*d）;N 設計人口數（人）；Kz 生活污水量總變化系數；、工廠廢水流量設計（1）工業企業生活污水和淋浴污水設計流量Q2A1B1K1A2B2K2C1D1 C2D23600T=s 3600式中Q2 工業企業生活污水和淋浴污水設計流量（L/s ）;Ai般車間最大班職工人數（人）；Bi般車間職工生活污水定額，以 25L/ （人班）計;K1 一般車間生活污水量時變化系數，以計;A2 熱車間最大班職工人數（人）；B2 熱車問職工生?S污水定額，以 35L/ （人班）計；K2 熱車間生活污水量時變化系數，以計；G 一般車間最大班使用淋浴的職工人數（人）；C2-熱車間最大班使用

33、淋浴職工人數（人）；Di 一般車間的淋浴污水量定額，以 40L/ （人班）計；D2 熱車間淋浴污水量定額，以 60L/ （人班）計；T每工作班工作時數（h）;（2）工業廢水設計流量Q3 16000n3/d X80%=s工廠總流量：Q Q2 Q3 =s污水設計流量為 Q總=Q1+Q s污水設計流量二區的污水管道的設計流量包括生活污水設計流量和工業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%-90%則居民生活污水量定額為240X %=216L/（人 d）。生活污水計算則居民生活污水量定額為綜合生活污水平均流量 Q=216X 122030/86400=s,由教材表

34、8-1生活污水量總變化系數求總變化系數取 J =故。qNKZ =X243600=s其比流量為q生=86400=式中Qi 居民生活污水設計流量（L/s）;q居民生活7?水量定額（L/人*d）;N 設計人口數（人）；Kz 生活污水量總變化系數；、工廠廢水流量設計（1）工業企業生活污水和淋浴污水設計流量Q2A1B1K1 A2B2K2C1D1 C2D23600T3600=s式中Q2 工業企業生活污水和淋浴污水設計流量（L/s）;A1 一般車間最大班職工人數（人）；B1 一般車間職工生活污水定額，以 25L/ （人班）計;K1 一般車間生活污水量時變化系數，以計;A2 熱車間最大班職工人數（人）；B2

35、熱車問職工生?S污水定額，以 35L/ （人班）計;K2 熱車間生活污水量時變化系數，以計；C1 一般車間最大班使用淋浴的職工人數（人）；Di 一般車間的淋浴污水量定額，以 40L/ (人班)計；D2 熱車間淋浴污水量定額，以 60L/ (人班)計；T每工作班工作時數(h);(2)工業廢水設計流量Q3 8000m3/d X 80%=s工廠總流量：Q Q2 Q3 =s污水設計流量為Q總=Q1+Q s污水管道水力計算各設計管管段流量確定后，即可從一區的1-15,19-28管段設計的水力計算。污水計算書管段編號接入支管編號管長(m)本段平均流量(l/s)本段集中流量(l/s)轉輸平均流量(l/s)總

36、變化系數KzP11-P60P6-P7P1-P6345P7-P8P12-P7P2-P7P8-P9P13-P8P3-P8P9-P10P14-P9P4-P9P14-P90P13-P80P12-P70P1-P60P4-P90P3-P80P2-P70001P19-P202640P20-P21P25-P20P15-P2034500P21-P22P26-P21P16-P21P22-P23P27-P22P17-P22P23-P24P28-P23P18-P23P28-P230續表管段編號設計流量（l/s）管徑（mm）坡度流速(m/s)充滿度（h/D）P11-P6900P6-P71400P7-P81500P8-P91800P9-P102000P14-P9800P13-P8900P12-P7900P1-P6600P4-P9600P3-P8600P2-P703000P19-P201000P20-P211500P21-P221800P22-