1、給水設計一、設計任務D 區城市現狀布局不夠合理，基礎設施較差，公用設施與工業和住宅建設不配套，給水管網簡陋，生活用水普及率較低，因此，擬對其總體規劃，對各項配套設施進行配套調整，對原供水管網進行徹底改造，按近期規劃建立統一給水管網，生活普及率達100%，水廠建于城區西南端。二、設計資料（1）生活用水量a D 區近期規劃人口為 15 萬；b 生活用水標準 100/人· d；c 生活用水普及率按 100% 考慮；d職工用水量和淋浴用水量按生產用水量15%計算；e經濟因素 f=1 考慮樓房為六層最高用水百分數5.88%（ 2）工業生產用水量 11000m/d，管段工業集中用水量按面積近似計

2、算；（ 3）市政用水量按（ 1）（ 2）兩項之和的 3%5% 計算；（ 4）公建用水量按（ 1）（ 2）兩項之和的 5%15% 計算；（ 5）未預見用水量按（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）之和的 15%25%計算；（ 6）水廠自身用水量按 (1) (2) (3) (4) 的 5%10% 計算；（ 7）該市用水量變化情況可參照供水條件相近的相鄰B 市逐時用水量曲線，日變化系數約1.32，時變化系數可按B 市用水量變化曲線（見附圖）算；三、設計依據1 城市總體規劃圖2 用水量逐時變化曲線3 室外給水工程設計規范4 給水排水設計手冊5 有關的教材與其他工具書四、設計方案及思路方案：為保證城鎮的供水安

3、全，減少事故管段對整個管網系統的影響，主要才去環狀管網的布置形式布置管道；對周邊郊區和未開發或在開發區采用樹狀管網的布置形式布置管道。由高向低的大體方向布置管道。步驟：（ 1）按成鎮管網布置圖，繪制計算草圖，對節點和管段順序編號，并標明管段長度和節點地形標高；（ 2）按最高日最高時用水計算節點流量，并在節點旁引箭頭，注明節點流量。大用戶的集中流量也標注在相應節點上。（ 3）在管網計算草圖上， 將最高用水時由二級泵站和水塔供入管網的流量（指對置水塔的管網） ，沿各管段計算流量預分配，定出各管段的計算流量。（ 4）根據所定出的各管計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑。（ 5）計算各管段的水頭損失h

4、 及各個環內的水頭損失代數和h。（ 6）若 h 超過規定值（即出現閉合差h）,須進行管網平差，將預分配的流量進行校正，以使各個環的閉合差達到所規定的允許范圍之內。（ 7）按控制點要求的最小服務水頭和從水泵到控制點管線的總水頭損失，求出水塔高度和水泵揚程。（ 8）根據管網各節點的壓力和地形標高，繪制等水壓線和自由水壓線圖。思路：（ 1）根據現有的 D 市總體規劃和道路平面規劃圖，布置四個管網，水廠到管網的輸水管線采用雙管，以保障供水的可靠性，城市規劃人口為15 萬人，屬于小型城鎮，用戶較為集中在城鎮中心，則給水管道工程采用統一系統，二郊區則主要工業用地和倉庫用地，從經濟方面考慮應布置中心地區為環

5、狀管網，郊區為樹狀管網，該市的經濟因素按f=1 考慮，自由水壓按最不利點處為六層樓房計算，即控制點的最小服務水頭為28m，生活用水標準為 100/人· d，生活用水普及率按100% 考慮。（ 2） 對任一節點來說，流入該節點的流量必須等于流出該節點的流量。（ 3） 環狀管網任一閉合環路內，水流為順時針方向的各管段水頭損失之和應等于水流為逆時針方向的各管段的水頭損失之和。五、設計計算過程1 布置輸配水管網，如圖1 所示2 計算最高日設計用水量，確定最高日最高時用水量（ 1）生活用水量綜合生活用水量：N1 qd15 104 1.32103 3Q1a19.8m / d10001000N1近

6、期規劃人口數capqd采用的最高日居民生活用水定額L/（ cap· d）工廠職工用水和淋浴用水量：Q1Q1aQ1b19.81031.65 10321.45 103 m3 / d生活用水量：Q1b1100015 00 1.65103 m3 / d工業生產用水量：Q2=11000 （ m3/d）市政有水量：Q3 （Q1Q2）（300500）（21.4511)1035 001.6225 103 m3 / d公建用水量：Q4 （Q1 Q2）（500 1500 ）（21.4511)103 10 00 3.245 103 m3 / d未預見用水量：Q4 （Q1Q 2Q 3Q4）（15 00 25

7、 00）（ 21 .45111 . 62253 .245 )10 320 007 . 436510 3 m 3 / d城鎮最高日設計用水量：Q d Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5（ 21 .45111 .62253 .2457 .4365 )10 344 .78110 3 m 3/ d城鎮最高日最高時設計用水量：Q hQ d Pmax44 .78110 35.88 00731 .423 L / s3 .63 .63 計算管段沿線流量和節點流量（ 1）配水干管計算長度： L=17180m（單側配水其計算長度按實際長度的一半算，雙側配水管，按實際長度計算）(2) 集中供應工業用水流量：Q 2 Pm

8、ax11 1035.88 00Q '3 . 6180 L / s3 . 6（ 2）配水干管比流量Q h Q '731 . 423 180q cb0 . 0321 L / sL17180（ 3）沿線流量計算管段 17 的沿線流量為：q1 7q cbL 1 20 .03210 .587614 .0598 L / s各管段的沿線流量計算見表1各管段的沿線流量計算表 1長度比流量管段編號管段長度（ m)管段計算長度（ m)L/(s.m)沿線流量 (L/s)0 18000258750118751 78750.5*875=43843812.87721 213751375137540.425

9、1128250.5*825=41341312.14222 887587587525.7252 3375375*0.5=1881885.5272313800800*0.5=40040011.763 4625625*0.5=3133139.20224 987587587525.7254 587587587525.7255 6625625*0.5=3133130.02949.2022510875875*0.5=43843812.877251485085085024.9911 1257512 1318751875187555.12512 1612001200*0.5=60060017.6413 141

10、6001600160047.0413 1812501250125036.7514 2250050050014.714 1510001000100029.416 177500.5*750=22537511.02518 198500.5*850=42542512.49517 1811250.5*1125=56356316.552218 216000.5*600=3003008.8219 235750.5*575=2882888.467223 246250.5*625=3133139.202219 207250.5*725=36336310.672222 207500.5*750=37537511.

11、025合計2640017180505.092（ 4）節點流量計算工業總面積： w=3187500m2面積比流量：q m bQ '1805 . 6105 L / sw3187500各工業去的集中流量分別為：q1'q mb S1 5 .6 10 5250 29 31 .5 L / s同理得：q 2'q m bS 228 L / s500000q 3'q mbS 326 .25 L / s 468750q 4'q m bS 429 .75 L / s531250q 5'q m bS 514 L / s250000q 6'q m bS 615 L

12、 / s267857.1429q 7'q m bS 75 .25 L / s93750q8'q m bS 83 .5 L / s62500q 9'q mbS 920 L / s357142.8571如節點1 的節點流量：q10 .5ql0 . 5 ( q1 2q 1 7q1 12 )0 .5 (19 .059844 . 13759 .499 ）35 . 34815L / s節點總流量：q1 總q 1q 1 集中35 .3481526 .2561 . 59815 L / s各節點的節點流量計算見表2各管段節點流量計算表 2集中流量節點總流量節點連接管道節點流量（ L/s)

13、（ L/s)(L/s)028280 1、1 211 7、 1 120.5* （ 17.0598+44.1375+9.499）=35.3481526.2561.5981521 2、23、2 80.5* （ 44.1375+6.0348+28.0875）=39.129939.129923、3 4、33 130.5* （6.0348+12.84+10.0473）=14.4610514.461050.5* （ 10.0473+28.0875+28.0875）43 4、49、4 5=33.1111533.111154 5、 5 10、0.5* （ 28.0785+10.0473+14.0598+27.2

14、85）55 6、 5 14=39.735329.7569.48536560.5*10.0473=5.023655.023657170.5*14.0598=7.02997.02998280.5*28.0875=14.0437514.043759490.5*28.0875=14.0437614.04375105 100.5*14.0598=7.02997.029912 16、 12 13、1212 10.5* （ 60.1875+27.285+9.499） =48.487548.4857513 12、 3 13、0.5* （ 60.1875+12.84+51.36+40.125）1313 14、1

15、3 18=82.2562582.2562514 15、 14 22、0.5* （32.1+28.0875+51.36+27.285）145 14、 13 14=69.4162569.416251514150.5*32.1=16.0516.051612 16、16 170.5*27.285=13.64251427.642517 16、 17 18、1717260.5*18.0723=9.036159.0361518 17、 18 19、0.5* （ 18.0723+9.63+12.0375+40.125）1818 21、18 13=39.93241554.932419 20、18 1919192

16、30.5* （ 9.2448+10.0473+9.2448）=14.268455.2519.518452020 14、19 200.5* （ 10.0473+28.0875 ） =19.067419.06742121 18、21 230.5*9.63=4.824.822222 14、22 200.5*(12.0375+16.05)=14.0437514.043752323 24、19 230.5* （ 10.0473+9.2448 ） =9.646059.646052423240.5*10.0473=5.023653.58.52365250 2531.531.52617262020合計173.

17、25727.8951將節點流量和集中流量標注相應節點上，如下圖1。5、環狀管網平差（ 1）流量初次分配根據管網布置和用水情況，擬定各管段的流向，按每一節點滿足連續性方程的條件，初步分配管段流量。分配結果見下圖2.（ 2）確定管徑和水頭損失由各管段分配流量， 查鑄鐵管水力計算表， 參照經濟流速， 選出管徑。然后求出各管段的1000i,按照 h=il,計算出各管段的水頭損失、其初步分配結果見表6.（ 3）管網平差計算各環閉合差hk；環： hI =h2-4 +h4-6 +h6-8 +h8-19 +h18-19 +h17-18+h2-17=-2.57-4.24-1.88-3.81+4.30+6.96+

18、3.39=2.16m同理：h=-0.56m,h =-3.43m,h =-3.69m由上述計算結果，環、環、環閉合差均為逆時針方向，把這三個環組成一個大環平差，詳細結果見表7。初步分配表 6環管段管長（ m)管徑（ mm)q(L/s)1000ih(m)Sq號2-4650600-390.83.95-2.570347.43.14-4.240303.86.27-1.880.006 8-19825350-1004.62-3.810.03818-19110030060.53.914.300.07117-181250450216.65.576.960

19、.032263.993.390.0142.160.1808-9624450-184.54.09-2.550144.14.67-4.090.02811-14300350-84.13.35-1.010.01214-20550300-56.43.44-1.890.03419-20150030056.43.445.160.0918-198253501004.623.810.038-0.560.21719-201500300-56.43.44-5.160.09120-24500300-624.12-2.060.03324-31750250-384.

20、23-3.170.08330-31750200-20.94.24-3.180.15229-3087620020.94.243.710.17819-29125025042.45.146.430.152-3.430.69018-191100300-60.53.91-4.300.07119-291250250-42.45.14-6.430.15228-29500250302.751.380.04627-2855030052.63.021.660.03223-27500350853.421.710.02018-23650400123.83.522.290.018-3.690.339- 校正表 7管段q

21、(L/s)1000ih(m)Sqq(L/s)1000ih(m)Sq8-9-184.54.09-2.550.014-184.5+5.1=-179.43.90-2.430.0149-11-144.14.67-4.090.028-144.1+5.1=-1394.34-3.800.02711-14-84.13.35-1.010.012-84.1+5.1=-792.99-0.900.01114-20-56.43.44-1.890.034-56.4+5.1=-51.32.89-1.590.03120-24-624.12-2.060.033-62+5.1=-56.93.52-1.760.03124-31-3

22、84.23-3.170.083-38+5.1=-32.93.26-2.450.07430-31-20.94.24-3.180.152-20.9+5.1=-15.82.55-1.910.12129-3020.94.243.710.17820.9+5.1=266.445.640.21728-29302.751.380.04630+5.1=35.13.651.830.05227-2852.63.021.660.03252.6+5.1=57.73.621.990.03523-27853.421.710.02085+5.1=90.13.801.900.02118-23123.83.522.290.018

23、123.8+5.1=158.93.822.480.01918-19-60.53.91-4.300.071-60.5+5.1=-55.43.33-3.660.0668-191004.623.810.038100+5.1=105.15.124.220.040-7.680.759-0.430.7607. 685 .1q.7592 ×0計算 - =-7.68m,按 qhk, 得校正流量q =5.1L/s 。hhil2qil將校正流量加到大環各管段流量上，環與大環公共管段減去校正流量。第一次校正結果見表8。由第一次校正結果，得知h =-1.89m ，數值較大。因此，對該環進行校正。同理，得出第

24、二次校正結果，見表9。由第二次校正結果，知hI =0.82m,h =0.67m,h=0.11m,h =-0.28m 。因此，將環、環組成一個大環，對該兩環的管段流量進行校正。見表10.第一次校正環管段 q(L/s)1000i號表8第二次校正表9Sqh(m)q(L/s)1000ih(m)Sq2-4-390.83.95-2.570.007-390.83.95-2.570.0074-6-347.43.14-4.240.012-347.43.14-4.240.0126-8-303.86.27-1.880.006-303.86.27-1.880.0068-19-105.15.12-4.220.040-1

25、05.15.12-4.220.04018-1955.43.333.660.06652.73.073.380.06417-18216.65.576.960.032216.65.576.960.0322-17241.63.993.390.014241.63.993.390.0141.110.1770.820.1758-9-179.43.90-2.430.014-179.43.90-2.430.0149-11-1394.34-3.800.027-1394.34-3.800.02711-14-792.99-0.900.011-792.99-0.900.01114-20-51.32.89-1.590.0

26、31-51.32.89-1.590.03119-2056.43.445.160.09156.43.445.160.0918-19105.15.124.220.040105.15.124.220.0400.670.2150.670.21519-20-56.43.44-5.160.091-56.43.44-5.160.09120-24-56.93.52-1.760.031-56.93.52-1.760.03124-31-32.93.26-2.450.074-32.93.26-2.450.07430-31-15.82.55-1.910.121-15.82.55-1.910.12129-30266.4

27、45.640.217266.445.640.21719-2942.45.146.430.15239.74.605.750.1450.790.6860.110.68018-19-55.43.33-3.660.066-52.703.07-3.380.06419-29-42.45.14-6.430.152-39.704.6-5.750.14528-2935.13.651.830.05237.804.212.110.05627-2857.73.621.990.03560.403.912.150.03623-2790.13.801.900.02192.804.042.020.02218-23128.93

28、.822.480.019131.603.952.570.020-1.890.345-0.280.3411.89q2 .72 ×0.345- 環校正表 10管段q(L/s)1000ih(m) Sqq(L/s)1000ih(m)Sq2-4-390.83.95-2.570.007-390.8-2.4=-393.24.01-2.610.0074-6-347.43.14-4.240.012-347.4-2.4=-349.83.17-4.280.0126-8-303.86.27-1.880.006-303.8-2.4=-306.26.39-1.920.0068-9-179.43.90-2.430

29、.014-179.4-2.4=-181.83.99-2.490.0149-11-1394.34-3.800.027-139-2.4=-141.44.53-3.960.02811-14-792.99-0.900.011-79-2.4=-81.43.15-0.950.01214-20 -51.32.89-1.590.031-51.3-2.4=-53.73.18-1.750.03319-2056.43.445.160.09156.4-2.4=543.24.800.08918-1952.73.073.380.06452.7-2.4=50.32.793.070.06117-18216.65.576.96

30、0.032216.6-2.4=214.25.516.890.0322-17241.63.993.390.014241.6-2.4=239.23.913.320.0141.490.3100.130.307q1.492.42×0.310同理，得出第三次校正結果，見表11.由表11 可知，hI =0.26m,h=-0.13m,h =0.47m,h=0.02m,hI- =0.26-0.13+0.47+0.02=0.62m .每個小環閉合差均小于0.5m,大環閉合差（所有小環閉合差總和）也小于1.0m, 滿足要求，平差結束。將最終結果以l ij( m )Dij( m m )形式注寫在繪制好的管

31、網平面圖的相應管段旁q ij( L / s)1000ihij( m )第三次校正表 11環號管段q(L/s)1000ih(m)Sq2-4-393.24.01-2.610.0074-6-349.83.17-4.280.0126-8-306.26.39-1.920.0068-19-105.15.12-4.220.04018-1950.32.793.070.06117-18214.25.516.890.0322-17239.23.913.320.0140.260.1728-9-181.83.99-2.490.0149-11-141.44.53-3.960.02811-14-81.43.15-0.95

32、0.01214-20-53.73.18-1.750.03319-20543.24.800.0898-19105.15.124.220.040-0.130.21519-20-543.20-4.800.08920-24-56.93.52-1.760.03124-31-32.93.26-2.450.07430-31-15.82.55-1.910.12129-30266.445.640.21719-2939.74.605.750.1450.470.67718-19-50.32.79-3.070.06119-29-39.704.6-5.750.14528-2937.804.212.110.05627-2

33、860.403.912.150.03623-2792.804.042.020.02218-23131.603.952.570.0200.020.3386、支狀管網計算確定支管的管徑和水頭損失。由各管段分配流量，查鑄鐵管水力計算表，參照經濟流速，選出管徑。然后求出各管段的1000i, 按照 h=il,計算出各管段的水頭損失。其結果見下表12.支管水力計算表 12節管段流量管徑水頭管段長度1000i流速（m/s)損失點(L/s)（mm)（ m)（ m)11-2800678.67005.301.764.2432-3800152002.350.481.8854-587610.31504.950.604

34、.3476-787511.61506.150.665.38109-1087511.61506.150.665.381211-1292620.52004.160.663.851311-1362613.71508.400.785.261514-156258.21503.280.472.051616-173788.81503.730.511.412120-216508.61503.570.502.322222-2382512.71507.300.736.022524-256248.31503.250.482.032626-279007.81502.990.452.693228-3275011.715

35、06.280.674.713329-33112010.91505.550.626.223430-34125014.42002.210.472.767、水壓計算（ 1）選擇34 節點為控制點，該節點自由水壓按最不利點處為六層樓房計算。由給水排水設計手冊5中，一層樓自由水壓10m,2層為12m,3 層以上每增加1 層，水壓增加4m。因此，該點自由水壓Hc 為28m。水壓標高 =地形標高 Zc +Hc =51.20+28=79.20m.按照：起端標高=終端水壓標高 +管段水頭損失自由水壓 =水壓標高 - 地形標高（2）由 34 節點開始， 分別向泵站方向推算，計算各節點的水壓標高和自由水壓，其計算結

36、果見下表 13 和表 14。水壓計算表（一）表 13地形標管段水頭自由地形標管段水頭水壓標自由節點水壓標水壓節點損失水壓高（ m）編號損失高（ m）編號高（ m)高（ m)（ m)（m)（ m)（m)（1）（2） （3） （4） （5）（6） （1）（2） （3） （4） （5） （6）3451.2079.20283451.2079.202830-34 2.7430-342.743050.4081.9431.543050.4081.9431.5431-30 1.9129-305.643151.8583.8532.002952.0087.5835.5824-31 2.4528-292.112451.8086.3034.502853.0089.6936.6920-24 1.7627-282.152051.7088.0636.362753.5091.8438.3414-20 1.7523-272.021452.8089.8137.012354.2693.8639.6011-14 0.9518-232.571152.9090.7637.861854.0996.4342.349-113.9617-186.89