給水管網課程設計---給水管道系統(tǒng)的初步設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　給水管網在整個工程總投資中占有很大比重一般約為50~80%，因為給水管網設計的正確與否，不僅關系到供水安全，也直接影響到給水工程的造價。</p><p>　　本次設計任務是對B市進行給水管道系統(tǒng)的初步設計。按照城市規(guī)劃平面圖布置為環(huán)狀管網，布置時保證供水安全可靠，且保證用戶有足夠的水量和水壓。布置無誤

2、后，進行給水管網的設計計算，其中包括用水量計算、二泵站設計計算、管網定線、管網水力計算、節(jié)點水壓計算和消防事故校核等。在進行了管網平差之后，確定管長、管徑。繪制出管網的平面布置圖，縱剖面圖等。</p><p>　　關鍵詞：給水管網、管網布置、管網平差、控制點、管網核算</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.前言-

3、-----------------------------------------------------------------------------------6</p><p>　　2.設計任務與資料---------------------------------------------------------------------6</p><p>　　3.設計要求-----

4、--------------------------------------------------------------------------7</p><p>　　4.用水量計算----------------------------------------------------------------------------8</p><p>　　4.1 城市居民生活用水量--

5、--------------------------------------------------------8</p><p>　　4.1.1確定城市規(guī)劃人口數(shù)及給水人---------------------------------------8</p><p>　　4.1.2 確定用水量標準----------------------------------------------

6、---------8</p><p>　　4.2 工廠用水量----------------------------------------------------------------------8</p><p>　　4.3 其他用水量----------------------------------------------------------------------9<

7、/p><p>　　4.3.1澆灑道路用水量----------------------------------------------------------9</p><p>　　4.3.2 綠地用水量-------------------------------------------------------------10</p><p>　　4.4 設計用水量-

8、---------------------------------------------------------------------10</p><p>　　4.5 消防用水量----------------------------------------------------------------------11</p><p>　　5.一、二泵站供水方案設計及清水池容量計算-

9、-----------------------------------11</p><p>　　5.1 一泵站供水方案設計-----------------------------------------------------------11</p><p>　　5.2二泵站供水方案設計---------------------------------------------------

10、--------12</p><p>　　5.3 清水池容積計算-----------------------------------------------------------------13</p><p>　　6.管網定線--------------------------------------------------------------------------------

11、15</p><p>　　7.管網水力計算--------------------------------------------------------------------------16</p><p>　　7.1 求比流量--------------------------------------------------------------------------16<

12、/p><p>　　7.2求沿線流量-----------------------------------------------------------------------16</p><p>　　7.3 求節(jié)點流量----------------------------------------------------------------------18</p><

13、p>　　7.4 初分流量-------------------------------------------------------------------------19</p><p>　　8.管網核算--------------------------------------------------------------------------------20</p><p&g

14、t;　　8.1 最高時正常供水-----------------------------------------------------------------20</p><p>　　8.1.1最高用水時環(huán)狀管網手工平差----------------------------------------20</p><p>　　8.1.2 改用平差軟件進行最高時電算管網平差---------

15、----------------21</p><p>　　8.1.3 計算水泵揚程----------------------------------------------------------21</p><p>　　8.2 消防流量核算--------------------------------------------------------------------22<

16、/p><p>　　8.2.1 加消防集中流量---------------------------------------------------------22</p><p>　　8.2.2 消防平差核算----------------------------------------------------------22</p><p>　　8.2.3 驗證消防校

17、核結-------------------------------------------------------22</p><p>　　8.3 事故校核--------------------------------------------------------------------------23</p><p>　　8.3.1 事故斷水---------------------

18、---------------------------------------------23</p><p>　　8.3.2 事故平差核算---------------------------------------------------------26</p><p>　　8.3.2 驗證事故校核結果------------------------------------------

19、----------26</p><p>　　9.給水系統(tǒng)的水壓關系-----------------------------------------------------------------27</p><p>　　9.1 最高日最高時的水壓關系-----------------------------------------------------27</p>&l

20、t;p>　　9.2消防校核時的水壓關系--------------------------------------------------------28</p><p>　　9.3事故校核時的水壓關系---------------------------------------------------------28</p><p>　　10.最終平面布置圖與干管水力坡線圖----

21、------------------------------------------29</p><p>　　11.管材、接口、基礎形式及構筑物的選用-----------------------------------------29</p><p>　　12. 結束語------------------------------------------------------------

22、---------------------29</p><p>　　參考文獻----------------------------------------------------------------------------------30</p><p>　　致謝辭------------------------------------------------------------

23、-------------------------31</p><p>　　附錄----------------------------------------------------------------------------------------31</p><p><b>　　1 前 言</b></p><p>　　給水管網設計的

24、目的是掌握給水管網設計的步驟和方法,學會應用所學的理論、公式、標準、規(guī)范等來解決工程實際問題，培養(yǎng)獨立工作的能力。在進行管網布置中要考慮城市規(guī)劃的影響、水源的影響、地形的影響，并且力求以最短距離敷設管線，以降低造價和供水能量費用。</p><p>　　該設計布置為環(huán)狀管網，則進行管網平差，滿足連續(xù)性方程和能量方程。按照平均經濟流速選取管徑，也可用界限流量表來選擇管徑，進行管網的水力計算。應進行消防和事故時的校核工

25、作，用來滿足供水要求，最終確定選擇的管徑大小。</p><p><b>　　2 設計任務與資料</b></p><p>　　運用所學的給水管網的相關專業(yè)知識，進行B市給水管道系統(tǒng)的初步設計。⒈條件圖： 1：10000 城市平面圖</p><p>　　2.該城市位于湖南省，設計年限為2018年，2018年規(guī)劃人口為 3萬人，給水人口普及率為1

26、00%。</p><p>　?、吵鞘芯幼》恐械男l(wèi)生設備情況：</p><p>　　室內衛(wèi)生設備情況（有給水、排水、淋浴、熱水供應）；</p><p>　?、闯鞘兄蟹课莸钠骄鶎訑?shù)：　7　層；</p><p><b>　?、倒I(yè)用水情況：</b></p><p>　　城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其位置詳城市

27、平面圖；</p><p>　?、佟」I(yè)區(qū)Ⅰ　，生產用水量 1500 m3／d。</p><p>　　工人總數(shù)　900　人，分　三　班工作，熱車間占　33.3?。?lt;/p><p>　　第一班　300　人，使用淋浴者　150　人；其中熱車間　100　人</p><p>　　第二班　300 人，使用淋浴者　150 　人；其中熱車間　100　

28、人</p><p>　　第三班　300 人，使用淋浴者　150 　人；其中熱車間　100　人</p><p>　?、凇」I(yè)區(qū)Ⅱ　，生產用水量 1200 m3／d。</p><p>　　工人總數(shù)　1000　人，分　兩　班工作，熱車間占　20.0?。?lt;/p><p>　　第一班　500　人，使用淋浴者　200　人；其中熱車間 100人<

29、/p><p>　　第二班　500　人，使用淋浴者　200　人；其中熱車間 100人</p><p>　　6. 給水水源： 某江</p><p>　　7.附錄：城市用水量變化曲線</p><p>　　8. 公共綠地面積為：3.20m2/人</p><p>　　人均道路面積為：2.20m2/人</p><p

30、><b>　　3 設計要求</b></p><p><b>　　1.設計計算</b></p><p>　?。?）計算各種用水量，編制城市逐時合并用水量圖表。</p><p>　?。?）進行管網定線布置。</p><p>　?。?）擬定水泵工作制度，確定計算管網的幾種情況，進行管網計算。<

31、/p><p>　?。?）決定二泵站揚程。</p><p>　　（5）計算管網各節(jié)點的自由水頭。</p><p>　　2、編寫設計計算說明書一份</p><p><b>　　說明書內容包括：</b></p><p><b>　?。?）目錄、前言</b></p><

32、;p>　?。?）設計原始資料和設計任務</p><p><b>　　（3）用水量計算</b></p><p>　?。?）二泵站供水方案設計及清水池、水塔容積計算</p><p><b>　　（5）管網水力計算</b></p><p>　?。?）確定二泵站揚程及管網各節(jié)點水壓</p>

33、<p>　?。?）管道鋪設，說明管材、管道埋深、接口方法、實驗壓力</p><p><b>　　（8）收獲體會</b></p><p>　　說明書要求計算正確，條理清楚，簡明扼要，文字通順，篇幅15頁左右。</p><p>　　3、繪制下列設計圖各一張</p><p>　?。?）城市給水管網平面布置圖：包括

34、管線（表明管徑、管長、節(jié)點編號），消火栓布置、排氣閥、閘門、泄水閥位置、水源位置和編號，平差后各管段的流量和水頭損失。</p><p>　?。?）節(jié)點大樣圖（畫一個），以上兩個內容在一張圖上。</p><p>　?。?）干管水力坡線圖。</p><p>　　以上兩張圖紙，繪制完備后附在說明書后，裝訂成冊上交。</p><p><b>

35、;　　4 用水量計算</b></p><p>　　4.1 城市居民生活用水量</p><p>　　4.1.1 確定城市計劃人口數(shù)及給水人口數(shù)</p><p>　　設計年限2018年規(guī)劃人口數(shù)為3萬人，給水人口普及率為100%。即得給水人口數(shù)：3萬×100%=3萬人</p><p>　　4.1.2 確定用水量標準</

36、p><p>　　該城市位于湖南省，規(guī)劃人口為3萬人，所以為一區(qū)，中小城市（市區(qū)和近郊區(qū)非農業(yè)人口不滿50萬的城市）。查《給水工程》（第四版）附表1，即可得出相應的最高日用水量標準（升/人·日）。查得該城市綜合生活用水定額采用220~~370L/cap.d，本設計取用水定額280 L/cap.d。</p><p>　　最高日綜合生活用水量Q1 ：</p><p>

37、;　　Q1―—城市最高日綜合生活用水，；</p><p>　　q――城市最高日綜合用水量定額，Ｌ／（cap.d）；</p><p>　?。唯D―城市設計年限內計劃用水人口數(shù)；</p><p>　　f――城市自來水普及率，采用f=100%。</p><p>　　所以最高日綜合生活用水為： </p>&

38、lt;p><b>　　4.2 工廠用水量</b></p><p>　　工業(yè)區(qū)I（三班制運轉）：生產用水量為1500，工人總人數(shù)900人，使用淋浴者450人；其中高溫車間人數(shù)300人；</p><p>　　工業(yè)區(qū)II（兩班制運轉）：生產用水量為1200，工人總數(shù)1000人，使用淋浴者400人；其中高溫車間人數(shù)200人。</p><p>　　

39、工廠生產用水量：1500+1200=2700</p><p>　　職工生活用水量=（一般車間職工人數(shù)*25+熱車間職工人數(shù)*35）/1000</p><p>　　職工淋浴用水量=（一般車間淋浴職工人數(shù)*40+熱車間淋浴職工人數(shù)*60）/1000</p><p>　　工人生活用水量：工廠Ⅰ ＝0.025×600+0.035×300</p>

40、;<p>　?。?5.5 m3/d</p><p>　　工廠Ⅱ ＝0.025×800+0.035×200</p><p><b>　　＝27 m3/d</b></p><p><b>　　工人淋浴用水量：</b></p><p>　　工業(yè)區(qū)I淋浴用水量 =(150&

41、#215;40+300×60)÷1000=24(m³/d)</p><p>　　工業(yè)區(qū)II淋浴用水量 =(200×40+200×60)÷1000=20(m³/d)</p><p>　　淋浴均在下班后1小時內進行，對于三班制選擇為0-1,8-9，16-17三個時段進行，對于兩班制選擇0-1，16-17兩個時段進行。<

42、/p><p>　　工業(yè)生活用水量 = + + + =25.5+24+27+20=96.5(m³/d)</p><p>　　工廠總用水量：Q2＝1500+25.5+24+1200+27+20</p><p>　?。?796.5m³/d</p><p><b>　　4.3 其他用水量</b></p>

43、;<p>　?。ü簿G地面積為：3.20m2/人，人均道路面積為：2.20m2/人）</p><p>　　4.3.1 澆灑道路用水量</p><p>　　澆灑道路用水量Q3：澆灑道路用水量按每平方米路面每次1.5L計算，每天澆灑2次（集中在早晚各進行一次）。</p><p>　　澆灑道路用水量Q3＝qNn/1000(n代表次數(shù)，N代表澆灑道路面積)&

44、lt;/p><p>　　Q3＝1.5×6.60×104×2/1000＝198 m³/d</p><p>　　4.3.2 綠地用水量</p><p><b>　　綠化用水量Q4：</b></p><p>　　綠化用水量按2 L/d.m2 計算(每天2次)。</p><

45、p>　　所以 Q4＝qNn/1000(n代表次數(shù)，N代表綠化用水面積)</p><p>　　Q4＝2.0×9.60×104×2/1000=384 m³/d</p><p>　　城市的未預見水量和管網漏失水量按最高日用水量的15%~25%計算，此設計取25%。</p><p><b>　　4.4 設計用水量<

46、;/b></p><p>　　設計年限內城市最高日設計流量Qd：</p><p>　　Qd?。?.25×（Q1+Q2+Q3+Q4）＝1.25×（8400+2796.5+198+384）</p><p>　?。?4723.125 m³/d</p><p>　　最高日最高時設計用水量Qh</p>

47、<p>　　最高時是上午16-17點，最高時用水量為全天用水量的6.12%，時變化系數(shù)：</p><p><b>　　Kh=</b></p><p><b>　　最高時用水量為：</b></p><p>　　Qh＝1000×Kh×Ｑd/(24×3600)＝Kh ×Ｑd/86

48、.4＝1.4688×14723.125/86.4</p><p>　?。?50.29L／S</p><p>　　最高日平均時用水量：</p><p>　?。裈＝Ｑd/24＝14723.125/24＝613.46 m³/h </p><p>　　故編制《城市各用戶逐時用水量合并計算表》。</p><p&g

49、t;　　城市每小時用水量變化圖</p><p><b>　　4.5 消防用水量</b></p><p>　　城市規(guī)劃人口數(shù)為3萬人，小于5萬人，查《給水工程》（第四版）附表3可得，消防一次滅火用水量為25L/S，同一時間內的火災次數(shù)為2次。</p><p><b>　　城市消防用水量為：</b></p>&l

50、t;p><b>　　Q=q·f</b></p><p>　　Q=2×25=50L/s</p><p><b>　　工廠消防用水量：</b></p><p>　　查《給水工程》（第四版）附表4，5可得：</p><p>　　工業(yè)區(qū)I 火災次數(shù)：1</p>&l

51、t;p>　　一次滅火用水量：10 L/s；</p><p>　　工業(yè)區(qū)II 火災次數(shù)：1</p><p>　　一次滅火用水量：10 L/s。</p><p>　　則室外消防用水量應取為50 L/s。</p><p>　　5 一、二泵站供水方案設計及清水池容量計算</p><p>　　5.1 一泵站供水方案設

52、計</p><p>　　一級泵站擬采用一天24小時均勻供水，即占最高日用水量的4.17%。根據(jù)《給水工程》（第4版），一級泵站設計流量按下式確定：</p><p><b>　　=α/T</b></p><p>　　=1.1×14723.125/24</p><p><b>　　=674.81</

53、b></p><p>　　式中： —一級泵站設計流量，；</p><p>　　α—水廠自用水系數(shù)，取1.1；</p><p>　　T—一級泵站每天工作時數(shù)。</p><p>　　5.2 二泵站供水方案設計</p><p>　　根據(jù)城市每小時用水量變化情況，二泵站的供水量可以不等于用水量，即水泵可以采用分級

54、供水的方法。</p><p>　　二級泵站分兩級工作：5時~20時，一臺水泵運轉，二級泵站設計流量為最高日流量的4.70%；20時~次日5時，增開一臺同型號的水泵，二級泵站設計流量為最高日流量的3.28%。</p><p>　　二級泵站供水量雖不等于用戶的需求量，但二級泵站一天的供水量為4.70%×15+3.28×9=100%，即一天的供水量等于用戶的需求量，其中通過清

55、水池等調節(jié)設施調節(jié)。</p><p>　　城市用水量變化曲線圖</p><p>　　（系列1：二級泵站設計供水線 系列2：用水量變化曲線）</p><p>　　5.3 清水池容量計算</p><p>　　清水池和水塔調節(jié)容積計算表</p><p>　　清水池除了貯存調節(jié)用水以外，還存放消防用水和水廠生產用水。因此

56、，清水池有效容積按下式計算：</p><p><b>　　=+++</b></p><p>　　式中： —清水池有效容積，；</p><p><b>　　—調節(jié)容積，；</b></p><p>　　—消防貯水量，，按2h火災延續(xù)時間計算；</p><p>　　—水廠沖

57、洗濾池和沉淀池排泥等生產用水，，等于最高日用水量的5%-10%，此處取7%；</p><p><b>　　—安全貯量，。</b></p><p>　　由《清水池和水塔調節(jié)容積計算表》可知，清水池調節(jié)容積為最高日用水量的8.02%。即</p><p><b>　　=8.02%</b></p><p>

58、　　=8.02%×14723.1</p><p><b>　　=1180.79</b></p><p>　　城市規(guī)劃人口數(shù)為3萬人，小于5萬人，查《給水工程》（第四版）附表3可得，消防一次滅火用水量為25L/S，同一時間內的火災次數(shù)為2次，按2h火災延續(xù)時間計算。</p><p><b>　　則消防貯水量：</b>

59、;</p><p>　　=2×25L/S×3600/1000×2h=360</p><p>　　水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產用水量</p><p><b>　　=7%</b></p><p>　　=7%×14723.1</p><p><b>　

60、　=1030.62</b></p><p><b>　　清水池安全貯量</b></p><p><b>　　=0.5%（++）</b></p><p>　　=0.5%×（1180.79+360+1030.62）=12.86</p><p><b>　　清水池有效容積：

61、 </b></p><p><b>　　=+++</b></p><p>　　=1180.79+360+1030.62+12.86=2584.27</p><p>　　根據(jù)《室外給水設計規(guī)范》GB50013-2006，清水池的個數(shù)或分格數(shù)不得少于2個，并能單獨工作和分別泄空；在有特殊措施能保證供水要求時，亦可修建1個。本設計采用修建

62、相等容積的清水池2個，以便清洗或檢修時不間斷供水。</p><p>　　由《清水池和水塔調節(jié)容積計算表》可知，有水塔時的調節(jié)容積影響不大。該城市二泵站用變頻泵，故不用考慮水塔的設計?？晒?jié)約設計成本，降低造價。</p><p>　　由于管網沒有設置水塔，為了保證所需的水量和水壓，水廠的輸水管和</p><p>　　管網應按二級泵站最大供水量也就是最高日最高時用水量計算

63、。</p><p><b>　　6 管網定線</b></p><p>　　給水系統(tǒng)的選擇根據(jù)設計資料給出的地形、水源情況、城鎮(zhèn)規(guī)劃、供水規(guī)模、水質及水壓要求，以及原有給水工程設施等條件，從全局出發(fā)，通過技術經濟比較后綜合考慮后確定該設計為統(tǒng)一給水系統(tǒng)，且不設置水塔，即用同一系統(tǒng)供應生活、生產和消防等各種用水。</p><p>　　定線時只考慮了

64、管網的干管一級干管之間的連接管，不包括分配管和進水管。根據(jù)設計資料給出的地形圖，從供水可靠性角度出發(fā)，擬采用環(huán)狀網供水系統(tǒng)。此種設計使干管與干管之間的連接管形成環(huán)狀網。連接管可以在局部管線損壞時，可以重新分配流量，從而縮小斷水范圍，較可靠地保證供水安全。</p><p>　　考慮經濟因素，干管盡量雙側供水以節(jié)約管材，并遵循管網定線的基本原則：</p><p>　　1.干管應通過兩側負荷較大

65、的用水區(qū)，并以最短距離向用戶送水。</p><p>　　2.靠近道路、公路，以便于施工及維修。</p><p>　　3.利于發(fā)展，并考慮分期修建的可能性。</p><p>　　4.干管盡量沿高地布置，使管道內壓力較小，而配水管壓力則更高些。</p><p>　　5.注意與其他管線交叉時平面與立面相隔間距的規(guī)定與要求。</p>&

66、lt;p>　　初步定線后的布置成果圖見附圖《給水管網平面圖》。</p><p>　　當管線確定之后（管網圖形即形成），進行節(jié)點編號，假定水流方向，以及按比例量出各管段長度。</p><p><b>　　7 管網水力計算</b></p><p><b>　　7.1 求比流量</b></p><p&g

67、t;　　將管網各管段按節(jié)點進行編號，根據(jù)計算管段的總長度和總流量計算比流量即： </p><p>　　式中：Q---------城市最高日最高時總用水量,L/S；</p><p>　　---------城市最高用水時各大用戶集中用水量之和,L/S；</p><p>　　---------管網的總計算長度,m（不包括沿無建筑區(qū)域、公園、</p>&

68、lt;p>　　橋梁通過的干管以及房屋支管等的總長度；只有一側配水的的管線，長度按一半計算）。</p><p>　　在《城市各用戶逐時用水量合并計算表》中，城市最高日最高時總用水量為902.05m3/h，即為250.5694 L/S.</p><p>　　城市最高用水時各大用戶集中用水量之和為</p><p>　　137.50+10+0.63+0.42+8+0.

69、31+0.42=157.28 m3/h=43.689 L/S.</p><p>　　管網的總計算長度為26702.7655m.</p><p><b>　　.</b></p><p>　　Q－=206.9 L/S.</p><p>　　=0.00775（L/S/m）.</p><p><b&

70、gt;　　7.2 求沿線流量</b></p><p>　　根據(jù)比流量和各管段的計算長度，可算出各管段的沿線流量</p><p>　　式中：L---------各管段計算長度,m。</p><p>　　管段沿線流量可列表計算。</p><p><b>　　7.3 求節(jié)點流量</b></p><

71、;p>　　沿線流量化成節(jié)點流量原理是求出一個沿線不變的折算流量，使它產生的水頭損失等于實際上沿管線變化的流量產生的水頭損失。因此，兩流量間存在折算系數(shù)α，γ。為便于管網計算，通常α=0.5，γ=0。在實際工程中，已足夠精確。所以管網中任一節(jié)點的節(jié)點流量按下式計算：</p><p><b>　　=0.5Σ</b></p><p>　　式中: —任一節(jié)點流量，L

72、/s；</p><p>　　Σ—與對應節(jié)點相連各管段沿線流量之和，L/s。</p><p>　　城市管網中工業(yè)區(qū)所需流量直接作為接入大用戶節(jié)點的節(jié)點流量。</p><p>　　集中流量應包括工廠工人生活用水、淋浴用水和生產用水。分廠計算并列入表中對應節(jié)點的集中流量。工廠I對應11節(jié)點，工廠II對應23節(jié)點。</p><p>　　工廠I：8+0

73、.31+0.42+75=83.73 m3/h=23.258 L/S.</p><p>　　工廠II：10+0.63+0.42+62.5=73.55 m3/h=20.431 L/ S.</p><p>　　將計算結果列入下表。</p><p>　　管網節(jié)點流量計算表 </p><p><b>　　7.4 初分流量</b>&

74、lt;/p><p>　　流量分配的目的是用以初步確定管網各管段的流量，據(jù)此確定管徑，進而進行管網平差。根據(jù)最大用水時水泵供水量以及管網各節(jié)點的出流量（包括大用戶的集中流量），可按節(jié)點流量平衡條件即∑Q=0進行初步的流量分配（先假定水流方向）。擬定各管段的流向，按照最短路線供水原則，并考慮可靠性的要求進行流量分配。</p><p>　　環(huán)狀網流量分配的步驟如下：</p><p

75、>　　按照管網的主要供水方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個管網的控制點。控制點是管網正常工作時和事故時必須保證所需水壓的點，一般選在給水區(qū)離二級泵站最遠或地形較高處。</p><p>　　為了可靠供水，從二泵站到控制點之間的幾條干管盡可能均勻分配流量，并且滿足節(jié)點流量的平衡條件。</p><p>　　和干管垂直的連接管，平時流量一般不大只有在干管損壞時才轉輸較大的流量，因此連

76、接管中可分配較少的流量。</p><p>　　初分的流量和假定水流方向見《初分流量圖》。</p><p>　　本設計方案初選控制點為24點，因為該點所處地勢較高，離水廠較遠。</p><p>　　根據(jù)初分的流量，查《界限流量表》確定經濟管徑。</p><p><b>　　8 管網核算</b></p><

77、;p>　　8.1 最高時正常供水</p><p>　　8.1.1 最高用水時環(huán)狀管網手工平差</p><p><b>　　官網平差過程：</b></p><p>　　1.根據(jù)初步分配的流量計算和該城市的經濟因素（該城市經濟因素取1）算出單獨管段的折算流量。（定流量在所求的環(huán)中順時針為正，逆時針為負）。</p><p&g

78、t;　　2.根據(jù)算出的折算流量按界限流量確定該管段的管徑。</p><p>　　3.根據(jù)每個管段的管徑求出水力坡度（i）。</p><p>　　4.水力坡度乘以管段長度即得水頭損失（h）。</p><p>　　5.水頭損失除以流量即為sq。</p><p>　　6.每個環(huán)的水頭損失相加如果符合要求（小于0.5m）則不需要校正，如果其不符合要求

79、則要根據(jù)上面敘述的哈代-克羅斯法計算校正流量。</p><p>　　7.對每個環(huán)的流量進行校正（一段管道在兩個環(huán)中時要看各個環(huán)對其在該環(huán)中的影響校正其流量）。然后再計算水頭損失之和，如果符合要求則校正完畢，如果不符合則繼續(xù)計算校正流量，并校正，直至水頭損失符合：小環(huán)閉合差小于0.5m，大環(huán)閉合差小于1.0m。</p><p>　　平差根據(jù)初分流量、管長、查《界限流量表》選定的管徑，查《給排

80、水設計手冊第一冊》的《鑄鐵管水力計算表》。</p><p>　　平差的初始數(shù)據(jù)及平差結果見附表《最高時管網手工平差計算表》。</p><p>　　當每一環(huán)的水頭損失代數(shù)和，即各環(huán)閉合差不超過0.5米，而從管網起點至管網終點的閉合差，即大環(huán)閉合差不超過1.0米時，則管網可不再進行平差。</p><p>　　經過手工平差三次校正后，各環(huán)閉合差均小于0.5m，大環(huán)1—2—

81、3—4—5—6—12—11—17—18—24—23—22—21—20—19—13—7—1的閉合差為：</p><p><b>　　Σh=</b></p><p>　　h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-6+h6-12-h12-11+h11-17+h17-18+h18-24-h24-23-h23-22-h22-21-h21-20-h20-19-h19-13-h

82、13-7-h7-1=1.38+1.96+2.99+3.30+6.74+4.67-4.13+1.32+7.31+0.05-3.95-0.89-4.80-4.87-5.18-1.82-1.30-3.27= -0.49m.</p><p>　　小于允許值，可滿足要求，計算到此完畢。</p><p>　　結果見《附表二：最高時管網手工平差計算表》。</p><p>　　8.

83、1.2 改用平差軟件進行最高時電算管網平差</p><p>　　該設計的管網布置共13個環(huán)，電算平差精度為0.05，平差次數(shù)為22次時，閉合差滿足精度要求。</p><p>　　平差結果見附表《附表三：最高時電算平差結果》。</p><p>　　校核后的流量、各管段的水頭損失、管徑、管長及最后平差結果的管網閉合差標注見附圖《最高時平差草圖》。</p>

84、<p>　　8.1.3 計算水泵揚程</p><p>　　①根據(jù)當?shù)氐牡匦渭八^損失，選控制點為節(jié)點24。</p><p>　?、谟嬎愎芫W水頭損失：</p><p>　　選擇管段1-2-3-4-5-11-17-23-24線路，則沿程水頭損失為：</p><p><b>　　=22m.</b></p>

85、<p>　　③城市中房屋的平均層數(shù)為7層,則=（7+1）×4=32m.</p><p>　　節(jié)點24處服務水頭=32m ,與節(jié)點1標高差△h=64.26-59.86=4.4m</p><p>　　則管網起點處（即節(jié)點1）水壓為：=+△h=36.4m,；</p><p>　?、芙o水廠到節(jié)點1處的輸水管水頭損失= 2.2938×2=4.

86、5876m;</p><p>　?、菟梦芎途植克^損失取2m，泵軸與清水池最低水面的標高差=3.5m;</p><p><b>　　所以水泵揚程取:</b></p><p>　　=++++2=22+36.4+4.5879+3.5+2=68.4879m=68.49m.</p><p>　　8.2 消防流量核算<

87、/p><p>　　8.2.1 加消防集中流量</p><p>　　城市規(guī)劃人口數(shù)為3萬人，小于5萬人，查《給水工程》（第四版）附表3可得，消防一次滅火用水量為25L/S，同一時間內的火災次數(shù)為2次。</p><p>　　現(xiàn)進行消防核算，將消防流量一處放在控制點，另一處放在離二泵站較遠或靠近大用戶和工業(yè)企業(yè)處。本設計假定火災設在節(jié)點23、24，在這兩個節(jié)點分別增加一個集中

88、消防流量25L/s。</p><p>　　則23號節(jié)點的流量=8.05+20.43+25=53.48(L/s)，24號節(jié)點的流量=3.84+25=28.84(L/s).這時，假定管段23-24、23-17、17-11、11-5、5-4、4-3、3-2、2-1參與消防流量的轉輸，對應管段需在原最高時校核流量上疊加相同流向的消防集中流量：</p><p>　　=2.92+25=27.92(L/

89、s) =3.73+50=53.73 (L/s)</p><p>　　=2.15+50=52.15(L/s) =3.91+50=53.91(L/s)</p><p>　　=17.93+50=67.93(L/s) =36.71+50=86.71(L/s)</p><p>　　=65.67+50=115.67(L/s) =13

90、2.08+50=182.08(L/s)</p><p>　　8.2.2 消防平差核算</p><p>　　疊加了消防流量的管段查《界限流量表》適度擴大管徑。該設計的管網布置共13個環(huán)，電算平差精度為0.05，平差次數(shù)為21次時，閉合差滿足精度要求。</p><p>　　平差結果見附表《附表四：消防校核平差電算結果》。</p><p>　　校核

91、后的流量、各管段的水頭損失、管徑、管長及最后平差結果的管網閉合差標注見附圖《消防校核草圖》。</p><p>　　8.2.3 驗證消防校核結果</p><p>　?、龠x擇控制點24，次控制點23，進行消防校核。分別在節(jié)點24，23處加25 L/s集中流量 </p><p>　?、谥匦路峙淞髁?，進行水力平差計算，見如下水力平差計算表：</p><p

92、>　?、塾嬎愎芫W水頭損失：</p><p>　　選擇管段1-2-3-4-5-11-17-23-24線路，則沿程水頭損失為：</p><p><b>　　=24.27m.</b></p><p>　?、芄?jié)點24處服務水頭=10m ,與節(jié)點1標高差△h=64.26-59.86=4.4m</p><p>　　則管網起點處

93、（即節(jié)點1）水壓為：=+△h=14.4m；</p><p>　　④給水廠到節(jié)點1處的輸水管水頭損失= 3.21132×2=6.42264m；</p><p>　?、菟梦芎途植克^損失取2m，泵軸與清水池最低水面的標高差=3.5m;</p><p><b>　　所以水泵揚程取:</b></p><p>　　

94、=++++2=24.27+14.4+6.42264+3.5+2=50.5964m=50.59m.</p><p><b>　?、蒡炞C消防水壓：</b></p><p>　　控制點23,24處，消防水壓為-=36.4-24.27=12.13>10m,符合要求；</p><p><b>　　8.3 事故校核</b><

95、;/p><p>　　8.3.1 事故斷水</p><p>　　假定1-7管段斷水，則變?yōu)?2個環(huán)。將設計流量的70%加上2次火災同時發(fā)生的消防流量變?yōu)槭鹿蕰r的總流量。</p><p>　　事故時，原節(jié)點流量的70%作為事故的節(jié)點流量，并分別在23，24點處再加上25L/S的消防流量。</p><p><b>　　重新進行初分流量。<

96、;/b></p><p>　　結果見附圖《事故初分流量圖》。</p><p>　　8.3.2 事故平差核算</p><p>　　校核事故流量的管段查《界限流量表》適度擴大管徑。該設計的管網布置共12個環(huán)，電算平差精度為0.05，平差次數(shù)為21次時，閉合差滿足精度要求。</p><p>　　平差結果見附表《附表五：事故校正電算平差結果》。

97、</p><p>　　校核后的流量、各管段的水頭損失、管徑、管長及最后平差結果的管網閉合差標注見附圖《事故校核草圖》。</p><p>　　8.3.3 驗證事故校核結果</p><p>　　①把各個節(jié)點流量按70%計算，再分別在節(jié)點24，23處加25 L/s集中流量； </p><p>　?、谥匦路峙淞髁?，進行水力平差計算，見如下水力平差計算

98、表：</p><p>　　③計算管網水頭損失：</p><p>　　選擇管段1-2-3-4-5-11-17-23-24線路，則沿程水頭損失為：</p><p>　　=2.5+3.67+2.18+5.15+2.34+1.15+5.59+1.5=24.08<24.27m.</p><p>　　小于消防時的水頭損失，故滿足了消防揚程要求也就可

99、以滿足事故時發(fā)生消防時的揚程要求，故可以通過消防校核。</p><p>　　④節(jié)點24處服務水頭=32m ,與節(jié)點1標高差△h=64.26-59.86=4.4m</p><p>　　則管網起點處（即節(jié)點1）水壓為：=+△h=36.4m,；</p><p>　?、芙o水廠到節(jié)點1處的輸水管水頭損失= 1.88×2=3.76m；</p><p

100、>　?、菟梦芎途植克^損失取2m，泵軸與清水池最低水面的標高差=3.5m;</p><p><b>　　所以水泵揚程取:</b></p><p>　　=++++2=24.08+36.4+3.76+3.5+2=69.74m.</p><p>　　9 給水系統(tǒng)的水壓關系</p><p>　　9.1 最高日最高時的

101、水壓關系</p><p>　　保證最高用水時控制點所需的最小服務水頭、二級泵站的揚程。</p><p>　　測出各個節(jié)點的地面標高。</p><p>　　9.2 消防校核時的水壓關系</p><p>　　9.3事故校核時的水壓關系</p><p>　　10 最終平面布置圖與干管水力坡線圖</p><

102、p>　　選擇最終擴大的管徑作為設計的管徑，在管網平面圖上標出管長、管徑、節(jié)點編號、水流方向。在平面圖上布置出消火栓，消火栓在道路交叉口和重要建筑物處必設，再順直管道上每120米一個。且布置排氣閥、閘閥、泄水閥，并畫出節(jié)點大樣圖。</p><p>　　見附圖《給水管網平面圖》。</p><p>　　選擇之前的控制線路1-2-3-4-5-11-17-23-24線路繪制縱斷面圖。橫斷面比例

103、為1：10000，縱斷面比例為1：50.標出管段的地面坡度（i=h/L）、管長、管徑，并標出各個節(jié)點的地面標高、設計管中心標高、覆土厚度。</p><p>　　見附圖《干管水力坡線圖》。</p><p>　　11 管材、接口、基礎形式及構筑物的選用</p><p>　　本工程所用管道均為普通鑄鐵管。因為它造價低，好廢鋼材少。該種管道大多在工廠預制，也可現(xiàn)澆。采用預制

104、管時，現(xiàn)場施工時間較短。</p><p>　　該設計的管道接口選用預制套管接口。該種接口用于地基較弱地帶，在一定程度上可防止管道因不均勻沉陷而產生的縱向彎曲或錯口，一般常用于給水管道。</p><p><b>　　12 結束語</b></p><p>　　在整個課程設計過程中，我的耐心和學習能力都得到了考驗。由于對知識掌握有限，所以在設計初期遇

105、到了很多問題，尤其是在進行管網平差時，必須進行多次試算，再校核，最后才得到有效數(shù)據(jù)。而且在逐步往后做的過程中又會發(fā)現(xiàn)新的錯誤或是不妥當?shù)牡胤?，以至于多次的返工。透過這次設計，我深感要有效率的完成設計，就勢必加強我們對相關規(guī)范和設計手冊的熟悉度。了解到活學活用的重要性，加強了自己獨立完成工作的能力。但是設計中仍然存在許多問題有待解決，并且感到思維會受到一定的限制，缺乏創(chuàng)新。</p><p>　　只有當自己親自做一個

106、具體的工程設計的時候，才會發(fā)現(xiàn)很多書本上沒有的但卻實實在在存在的問題，這個時候需要我們有較強的專業(yè)能力，確定一個解決問題的最佳方案。這就需要多多爭取實踐的機會，不斷的積累經驗，做到理論聯(lián)系實際。數(shù)天的給水管網課程設計讓我受益匪淺，真正明白了把課本知識和實踐聯(lián)系在一起的重要性，也明白了掌握理論知識和運用實踐之間的差距，我們把頭腦中的想法付諸實踐，這是我們走向社會極其重要的一次鍛煉。由于時間緊迫，設計中可能還存在一些不完善的地方，還請老師多

107、多提出批評意見。</p><p>　　通過本次課程設計我還進一步熟悉了Word、Excel、CAD軟件、管網平差軟件的使用方法。這不僅簡化了工作難度，而且使計算的數(shù)據(jù)更加準確可靠。這也為以后的畢業(yè)設計打下了一個好的基礎。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]《給水排水設計手冊》（第1冊）常用資料.</p

108、><p>　　[2] 《給水排水設計手冊》（第3冊）城鎮(zhèn)給水.</p><p>　　[3] 《給水排水工程快速設計手冊》（第1冊）給水工程.</p><p>　　[4] 《建筑給水排水制圖標準》GB/T50106-2010.</p><p>　　[5] 《給水排水國家標準圖集》（S1、S2等）.</p><p>　　[6]

109、 《室外給水設計規(guī)范》GB50013-2006.</p><p><b>　　致謝辭</b></p><p>　　以上為本次課程設計的計算說明書部分，在此我非常感謝老師給予的指導和幫助。</p><p>　　通過本學期的努力學習，我學習并掌握了給水工程的一些專業(yè)知識，以及許多與本專業(yè)相關的知識。此次設計不僅讓我對以前所學的知識得以復習，而且在一

110、定層次上加深了我對本專業(yè)的了解。</p><p>　　在設計過程中也遇到了很多問題，主要的問題是初期的管網規(guī)劃布置，規(guī)劃的合理性直接影響以后的設計計算。在此問題上我反復計算了好幾次，通過指導老師的指引，我最終順利完成管網的布線，為以后的設計計算減少了不少麻煩。在遇到問題時，老師總是耐心的指導，予與幫助。</p><p>　　通過本次課程設計，使我鞏固了已經學習的專業(yè)基礎知識，鍛煉了綜合運用

111、所學知識和解決問題的能力，培養(yǎng)了獨立完成排水管網整個設計的能力，同時又加強了計算機繪圖能力，真正實現(xiàn)了由理論向實踐的過渡。</p><p>　　最后再次感謝指導老師的細心教導和在設計中給予的指導與幫助。</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　《給水管網平面圖》</b></p>

112、<p><b>　　《干管水力坡線圖》</b></p><p><b>　　《初分流量圖》</b></p><p><b>　　《最高時平差草圖》</b></p><p><b>　　《消防校核草圖》</b></p><p><b>　

113、　《事故初分流量圖》</b></p><p><b>　　《事故校核草圖》</b></p><p>　　《附表一：城市各用戶逐時用水量合并計算表》</p><p>　　《附表二：最高時管網手工平差計算表》</p><p>　　《附表三：最高時電算平差結果》</p><p>　　《附表四