廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃【開題報告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文系列</b></p><p><b>　　開題報告</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><p>　　

2、今年來，隨著社會的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到不斷地提高，對物質(zhì)方面的需求不斷加大，充足的水源是人們?nèi)粘Ｉ?、工業(yè)發(fā)展得以有序進(jìn)行的重要保障。然而我國是一個缺水嚴(yán)重的國家。雖然我國的淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我國的人均水資源量卻只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4，在世界排第110位，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。2000年全國總需水量將達(dá)6.00

3、×1011m3，相應(yīng)的供水能力為5.22×1011m3，總?cè)彼?.78×1010m3。據(jù)預(yù)測，2030年全國總需水量將達(dá)1.00×1012m3，全國將缺水4.00×1011～4.50×1011m3。目前，由于水資源不足，已使得許多工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目無法安排。</p><p>　　同時，我國水資源具有南多北少、東多西少的空間分布特征，水資源分布很不平衡，如西北

4、地區(qū)歷來經(jīng)歷干旱缺水之苦。多數(shù)的城鎮(zhèn)不靠近大江大河，給水水源以就近河網(wǎng)的地表水和地下水為主。然而內(nèi)河的可取水量是有限的，不少地方因盲目超采地下水導(dǎo)致了地面的不均勻沉降，已限制繼續(xù)開采地下水。因此城鎮(zhèn)現(xiàn)有水源無法滿足日益增長的水量要求。即使有限的水資源，也受到了嚴(yán)重的污染，從而進(jìn)一步加重了城鎮(zhèn)水源危機(jī)。</p><p>　　此外，城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)簡單，供水設(shè)施比較落后；大部分城鎮(zhèn)采用地下水作為給水水源，而在水量、水質(zhì)、

5、水壓方面一般難以滿足生產(chǎn)和生活要求：不少單位自建水井和水塔，以致城鎮(zhèn)水塔林立卻互不連通，造成給水設(shè)備效率低下，不利于水資源合理開發(fā)、水質(zhì)難以保證i夏季用水高峰期時自來水廠雖竭盡全力，也很難滿足用戶要求。供水安全可靠性差，一是水源水質(zhì)污染影響安全供水，二是因?yàn)橐粋€水廠僅一個水源，三是供電問題影響安全供水，不少水廠都是一路供電，城鎮(zhèn)的供電往往又無保障，停電則停水，對安全生產(chǎn)威脅特別大。因此，面對我國水資源的有限和空間的分布不均，設(shè)計經(jīng)濟(jì)有效

6、的城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)系統(tǒng)就顯得尤為重要。</p><p>　　廣州大學(xué)城選址于廣州市海珠區(qū)南側(cè)，原番禺區(qū)所轄的小谷圍島，島內(nèi)面積18平方公里，四面環(huán)水，其東南話北分別為珠江水系的新造水道、海心江水道、汾水頭水道、小洲水道及官洲水道所環(huán)繞，東北角與長洲島相連處為小河涌所隔。開發(fā)前，該島仍是幽靜的農(nóng)村，保持著植被豐厚、農(nóng)耕有序的原始生態(tài)。村民用的是天然水源。廣州市自來水公司的供水管網(wǎng)末端僅達(dá)該島東北側(cè)的長洲島及該島西北側(cè)的

7、侖頭村，且分別是隔江或隔島(官洲島)相望。而番禺區(qū)的小型水廠，其供水管網(wǎng)亦僅靠近新造水道之東南岸。可見當(dāng)時整個開發(fā)區(qū)域均未具備城鎮(zhèn)供水條件。</p><p>　　為了建設(shè)廣東教育強(qiáng)省，為了廣東經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展而加速培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，廣東省、廣州市政府于2003年1月份作出了重要部署：全面啟動廣州大學(xué)城建設(shè)，廣州大學(xué)城建設(shè)指揮部要求廣州市自來水公司向大學(xué)城建設(shè)工地提供足夠的施工用水，并向大學(xué)城供應(yīng)優(yōu)質(zhì)生活飲用凈水

8、。</p><p>　　本課題研究廣州大學(xué)城給水方案選擇，完成兩套管網(wǎng)布置方案，并做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。對于保證向廣州大學(xué)城提供足夠的施工用水和優(yōu)質(zhì)生活飲用凈水有著重要的意義。</p><p>　　研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：</p><p>　　本課題主要研究廣州大學(xué)城給水方案選擇，具體是完成兩套管網(wǎng)布置方案，并做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，做一份水力計算書，計算所有給水干管及

9、主干管，并繪制成圖。</p><p>　　目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有給水管網(wǎng)系統(tǒng)地區(qū)間供水不均，局部水壓不夠，管網(wǎng)布置不經(jīng)濟(jì)等問題，制定有效經(jīng)濟(jì)的給水管網(wǎng)系統(tǒng)布置，保證廣州大學(xué)城足夠的施工用水和優(yōu)質(zhì)生活飲用凈水。</p><p>　　研究的方法與技術(shù)路線：</p><p><b>　　1，研究方法</b></p><p>　　根據(jù)廣

10、州大學(xué)城現(xiàn)有地形圖，研究其地形走勢和各生活、工業(yè)區(qū)布局，并以各種給水規(guī)范為準(zhǔn)則，制定有效經(jīng)濟(jì)的給水管網(wǎng)布局，進(jìn)行相應(yīng)的水力和造價計算，選出最優(yōu)的方案。</p><p><b>　　2，技術(shù)路線</b></p><p>　　（1）根據(jù)廣州大學(xué)城相關(guān)水庫和地形布局，搜集相關(guān)資料</p><p>　　（2）了解廣州大學(xué)城相關(guān)的地形地貌資料，掌握城鎮(zhèn)給

11、水管網(wǎng)規(guī)劃的基本方法，掌握各水力計算方法和給水軟件的操作方法。</p><p>　?。?）準(zhǔn)確分析比較各個給水管網(wǎng)規(guī)劃方案的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)計工程費(fèi)用計算。</p><p>　?。?）選出最優(yōu)給水管網(wǎng)規(guī)劃方案，并進(jìn)行相應(yīng)的事故和消防校核，繪制成圖</p><p>　　（5）數(shù)據(jù)、圖紙整理</p><p>　　研究的總體安排與進(jìn)度：<

12、/p><p>　　2010.11.26―2010.12.15 完成開題報告和文獻(xiàn)綜述；</p><p>　　2010.12.16―2011.1.31 翻譯相關(guān)英文資料，依據(jù)大綱開展設(shè)計工作；</p><p>　　2011.2.1－2011.3.31 完成設(shè)計初稿交由老師審閱；</p><p>　　2011.4.1－2011.4

13、.10 完成設(shè)計二稿交由老師審閱；</p><p>　　2011.4.11－2011.4.30 完成圖紙繪制工作交由老師審閱；</p><p>　　2011.5.1－2011.5.13 準(zhǔn)備答辯相關(guān)材料；</p><p>　　2011.5.13 答辯。</p><p><b>

14、　　主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 嚴(yán)煦世, 范瑾初主編. 給水工程(第四版)[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1995.</p><p>　　[2] 嚴(yán)煦世, 趙洪賓. 給水管網(wǎng)理論與計算[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1986.</p><p>　　[3] 中國市政工程中南設(shè)計院研究院. 給水排水設(shè)計手冊第一冊常用資

15、料(第二版)[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2000.</p><p>　　[4] 上海市政工程設(shè)計研究院. 給水排水設(shè)計手冊第三冊城鎮(zhèn)給水(第二版)[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2004.</p><p>　　[5] 上海市政工程設(shè)計研究院. 給水排水設(shè)計手冊第九冊專用機(jī)械(第二版)[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2000.</p><p&g

16、t;　　[6] 上海市政工程設(shè)計研究院. 給水排水設(shè)計手冊第十冊技術(shù)經(jīng)濟(jì)(第二版)[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2000.</p><p>　　[7] 中國市政工程西北設(shè)計院研究院. 給水排水設(shè)計手冊第十一冊常用設(shè)備(第二版)[M].北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2002.</p><p>　　[8] 中國市政工程華北設(shè)計院研究院. 給水排水設(shè)計手冊第十二冊器材與裝置(第二版)[

17、M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2001.</p><p>　　[9] 中華人民共和國建設(shè)部. 室外給水設(shè)計規(guī)范GB50013-2006[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2006.</p><p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p&

18、gt;　　廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃</p><p>　　摘要：隨著社會的發(fā)展，城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)越來越受到人們重視。按照我國城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的一般特征和存在問題，結(jié)合廣州大學(xué)城的現(xiàn)狀，參照我國城鎮(zhèn)給水規(guī)范，設(shè)計最優(yōu)化的給水管網(wǎng)系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵字：給水管網(wǎng)；給水系統(tǒng)；城鎮(zhèn)給水；廣州大學(xué)城；最優(yōu)化</p><p><b>　　前言：</b>&l

19、t;/p><p>　　隨著社會的發(fā)展，我國人口的城市化比例不斷增高，各城市的工業(yè)企業(yè)數(shù)量不斷增多，從而使城市供水日趨緊張，不僅對水得需求量越來越大，對水質(zhì)的要求也越來越高，水已成為制約許多城市迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。各城市已認(rèn)識到供水的重要性，都已開始實(shí)施大規(guī)模的引水工程，如引黃工程等，從而使管網(wǎng)配套工程顯得尤為迫切。</p><p>　　給水管網(wǎng)工程投資量巨大，管線不合理的埋深，管道的浪費(fèi)，

20、供水不合理等問題都容易發(fā)生，從而使資金得到浪費(fèi)，類似存在的隱患也較多。為了徹底消除這些不合理因素，必須在管網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計階段，進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計，并進(jìn)行系統(tǒng)的現(xiàn)狀、近期和遠(yuǎn)期的水力模擬校核，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)[1,2]，以期能達(dá)到管網(wǎng)運(yùn)行與維護(hù)的費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化[3]。</p><p><b>　　1.給水系統(tǒng)的概述</b></p><p>　　1.1給水系統(tǒng)的概念&

21、lt;/p><p>　　給水系統(tǒng)是由相互聯(lián)系的一系列構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成，保證城市、工礦企業(yè)等用水的系統(tǒng)，它的任務(wù)是從水源取水，按照用戶對水質(zhì)的要求進(jìn)行處理，然后將水輸送到用水區(qū)，并向用戶配水。其構(gòu)筑物包括取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、輸水管渠和管網(wǎng)、泵站和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等[4] 。</p><p>　　1.2給水系統(tǒng)設(shè)計的目的和要求</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計的目的是為了

22、選擇以最低基建投資和最少年經(jīng)營費(fèi)來滿足各用戶用水要求的方案。系統(tǒng)設(shè)計的基本要求如下：</p><p>　　給水系統(tǒng)設(shè)計必須合理處理城鎮(zhèn)、工業(yè)與農(nóng)業(yè)用水之間的關(guān)系，正確選用供水水源。</p><p>　　給水工程的設(shè)計應(yīng)符合城市總體規(guī)劃，近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近期為主。近期設(shè)計年限宜采用5~10a，遠(yuǎn)期規(guī)劃年限宜采用10~20a。</p><p>　　對于擴(kuò)建或改建的給水工程

23、，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，充分利用原有設(shè)施的能力。</p><p>　　給水系統(tǒng)中統(tǒng)一、分區(qū)、分質(zhì)或分壓的選擇，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、水源情況來定，城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、水量、水質(zhì)、水溫和水壓的要求及原有的給水工程設(shè)施等條件，從全局出發(fā)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮確定。</p><p>　　工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水系統(tǒng)的選擇，應(yīng)從全局出發(fā)考慮水資源的綜合利用和水體的保護(hù)，并應(yīng)采用重復(fù)利用或循環(huán)系統(tǒng)。</p&

24、gt;<p>　　給水工程系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合提高供水水質(zhì)、提高供水安全可靠性、降低能耗、降低漏失水量和降低藥耗的原則[5] 。</p><p>　　2.城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)特征</p><p>　　城鎮(zhèn)給水的主要對象為居民生活用水、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水、畜禽飼養(yǎng)用水、公共建筑用水以及其他用水。其特征主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　（1）城鎮(zhèn)給水主要以生活用水為主，居

25、民生活狀況比較相近，與大城市相比用水量較小，因給水管網(wǎng)系統(tǒng)問題導(dǎo)致停水產(chǎn)生的損失較小，供水安全度要求相對大城市較低。</p><p>　?。?）城鎮(zhèn)一般采用就近取水的原則，水源種類復(fù)雜、水質(zhì)差異大。山區(qū)、丘陵地帶城鎮(zhèn)多以山泉或山溪河水作為水源地，水源濁度較低且細(xì)菌含量較少、水質(zhì)良好，但遇洪水季節(jié)含砂量較大，且濁度較高，漂浮物較多；江、河、湖附近地帶城鎮(zhèn)則以江河、湖泊為水源地，水質(zhì)隨流量變化較大，易受周圍環(huán)境的影響

26、，且細(xì)菌含量較高。</p><p>　?。?）城鎮(zhèn)多為中小規(guī)模給水管網(wǎng)系統(tǒng)，大多數(shù)城鎮(zhèn)居民用水點(diǎn)較為分散，加上人口少，單位供水管線給水量小，給水廠一般在幾千噸或幾萬噸。</p><p>　?。?）隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)和家庭副業(yè)的用水量逐漸增加，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水比例迅速上升，城鎮(zhèn)用水量逐步加大。</p><p>　　3城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)存在問

27、題</p><p>　　近年來，全國城鎮(zhèn)給水工程設(shè)施發(fā)展較快，但設(shè)計水平不高，給水工程設(shè)施普遍滯后，無法滿足城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活不斷提高的需要?？偨Y(jié)如下：</p><p>　?。?）我國水資源相對短缺，雖然水資源總量大，但人均水資源量僅為世界平均水平的1/4，在世界排第110位，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。同時具有南少北多、東多西少的空間分布特征，水資源分布嚴(yán)重不平衡，加上水資

28、源污染的不斷加重，面對城鎮(zhèn)日益增長的需水量的要求，更加加重了我國城鎮(zhèn)水源的危機(jī)。</p><p>　?。?）城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)多缺乏城市總體規(guī)劃和相應(yīng)規(guī)范，加上無法正確地預(yù)測城鎮(zhèn)人口、企業(yè)的發(fā)展速度，導(dǎo)致用水量預(yù)測不合理、規(guī)模確定不當(dāng)，工程失誤難免發(fā)生。隨著城鎮(zhèn)的發(fā)展，在部分城鎮(zhèn)出現(xiàn)供水過剩的同時，部分城鎮(zhèn)卻出現(xiàn)較大的供水缺口，這些情況的發(fā)生給投資回報、運(yùn)行成本和設(shè)備利用都帶來了嚴(yán)重的后果。</p>&l

29、t;p>　?。?）城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)相對簡單，供水設(shè)施陳舊落后，大部分城鎮(zhèn)采用地下水為給水水源，而在水量、水質(zhì)、水壓方面一般難以滿足生產(chǎn)和生活要求；水井和水塔多互不連通，給水效率低下；大多城鎮(zhèn)水廠僅一個水源，同時也只有一路供電，供電問題對安全供水影響較大。</p><p>　?。?）城鎮(zhèn)水廠取水口保護(hù)工作普遍不夠完善，水源水質(zhì)得不到保證，對后續(xù)處理也帶來一定的不利影響，有些地區(qū)甚至因原有取水口受污染嚴(yán)重而更換取水

30、口[6] 。</p><p><b>　　4.廣州大學(xué)城現(xiàn)狀</b></p><p>　　廣州大學(xué)城位于廣州市海珠區(qū)南側(cè)，原番禺區(qū)所轄的小谷圍島，島內(nèi)面積18平方公里，四面環(huán)水，其東南話北分別為珠江水系的新造水道、海心江水道、汾水頭水道、小洲水道及官洲水道所環(huán)繞，東北角與長洲島相連處為小河涌所隔。廣州市自來水公司的供水管網(wǎng)末端僅達(dá)該島東北側(cè)的長洲島及該島西北側(cè)的侖頭村

31、，且分別是隔江或隔島(官洲島)相望。而番禺區(qū)的小型水廠，其供水管網(wǎng)亦僅靠近新造水道之東南岸。可見當(dāng)時整個開發(fā)區(qū)域均未具備城鎮(zhèn)供水條件。</p><p><b>　　5給水管網(wǎng)設(shè)計</b></p><p>　　5.1水源水質(zhì)的要求</p><p>　　水源選擇前，必須進(jìn)行水資源的勘察[7] 。廣州大學(xué)城一般分為居民生活用水和工業(yè)用水兩種，設(shè)計廣州

32、大學(xué)城的給水管網(wǎng)布置，必須首先確定其供水水源地，并保證供水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國家生活用水和工業(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)[8]。</p><p><b>　　5.2設(shè)計用水量</b></p><p>　　給水系統(tǒng)的設(shè)計用水量主要依據(jù)設(shè)計資料和《室外給水設(shè)計規(guī)范GB50013-2006》中規(guī)定的用水量定額來進(jìn)行相應(yīng)的計算，包括如下幾個部分：</p><p><

33、;b>　　居民生活用水：</b></p><p>　　q——人口密度（人/104m2）；</p><p>　　N——區(qū)域面積（m2）；</p><p>　　f——最高日生活用水定額為，L/（cap·d）。</p><p>　?。?）工業(yè)生產(chǎn)用水：</p><p>　　工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污

34、水的設(shè)計流量按下式計算：</p><p>　　式中 Q2 —— 工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計流量（L/s）；</p><p>　　A1 —— 一般車間最大班職工人數(shù)（cap）；</p><p>　　A2 —— 熱車間最大班職工人數(shù)（cap）；</p><p>　　B1 —— 一般車間職工生活污水定額，以25（L/（cap·班））

35、計；</p><p>　　B2 —— 熱車間職工生活污水定額，以35（L/（cap·班））計；</p><p>　　K1 —— 一般車間生活污水量變化系數(shù)，以3.0計；</p><p>　　K2 —— 熱車間生活污水量變化系數(shù)，以2.5計；</p><p>　　C1 —— 一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)（cap）；</p&g

36、t;<p>　　C2 —— 熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)（cap）；</p><p>　　D1 —— 一般車間的淋浴污水定額，以40（L/（cap·班））計；</p><p>　　D2 —— 熱車間的淋浴污水定額，以60（L/（cap·班））計；</p><p>　　T —— 每班工作時數(shù)（h）。</p><p

37、>　?。?）澆灑道路和大面積綠化用水量</p><p><b>　　（4）消防用水</b></p><p>　?。?）未預(yù)見和管網(wǎng)漏損水量</p><p>　　按最高日用水量的20%（15%-25%)計，并均勻分配于各個時段[9]。</p><p><b>　　5.3給水設(shè)施</b></

38、p><p>　　給水管網(wǎng)的設(shè)施主要包括各種機(jī)械裝置和管道。根據(jù)具體的給水狀況，選用適合的裝置，也可參照常用專用機(jī)械產(chǎn)品目錄選用[10]。</p><p>　　在給水系統(tǒng)中，提升泵的選用，應(yīng)該參照各個泵的性能參數(shù)[11]，挑選合適的水泵，既能保證滿足需要提升的水頭，又能節(jié)約經(jīng)濟(jì)。至于管道，各管段選用的管材，可以參照各種管材管道的性能參數(shù)[12]進(jìn)行選擇。</p><p>

39、　　5.4給水管網(wǎng)的平面布置</p><p>　　5.4.1管網(wǎng)布置的基本要求</p><p>　?。?）按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng)，考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能，留有充分的發(fā)展余地[13]。</p><p>　?。?）管線走向和位置應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，盡可能沿現(xiàn)有或規(guī)劃道路敷設(shè)，以利于施工和維護(hù)。</p><p>　?。?）管線盡

40、量避免穿越河谷、山脊、沼澤、鐵路、重要公路和泄洪地區(qū)，并注意避開滑坡、坍方及易發(fā)生泥石流和高腐蝕性土壤地區(qū)。</p><p>　?。?）力求以最短距離敷設(shè)管線，并盡量做到地勢起伏小、土石方工程量少、造價經(jīng)濟(jì)、少占農(nóng)田和不占良田，以降低管網(wǎng)造價和供水費(fèi)用。</p><p>　?。?）管網(wǎng)應(yīng)遍布整個給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓，同時保證供水安全可靠，當(dāng)局部管道發(fā)生事故時，斷水范圍應(yīng)減到

41、最小[13]。</p><p>　　5.4.2管網(wǎng)布置形式</p><p>　　給水管網(wǎng)一般有兩種基本形式：一種是樹狀網(wǎng)，另一種是環(huán)狀網(wǎng)。樹狀網(wǎng)一般適用于小型城市和小型工礦企業(yè)，供水可靠性較差，且易受水錘影響。在樹狀網(wǎng)的末端，用水量已經(jīng)很小，管中的水流緩慢，因此水質(zhì)容易變壞，有出現(xiàn)渾水和紅水的可能[14]。而環(huán)狀網(wǎng)中的管線損壞時，可以關(guān)閉附近的閥門使它和其余管線隔開，然后進(jìn)行檢修，水還可以

42、從另外管線供應(yīng)用戶，斷水的地區(qū)縮小，從而極大地提高了供水的可靠性，環(huán)狀網(wǎng)還可以大大減輕水錘產(chǎn)生的危害，但其造價明顯比樹狀網(wǎng)高。因此在實(shí)際的管網(wǎng)布置中，經(jīng)常將樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結(jié)合起來[15]。</p><p><b>　　5.4.3管網(wǎng)定線</b></p><p>　　根據(jù)工業(yè)開發(fā)區(qū)平面圖所示的地形和道路規(guī)劃進(jìn)行給水管網(wǎng)的定線，確定管線的走向與位置。定線主要針對管網(wǎng)的干管

43、以及干管之間的連接管。</p><p>　　給水管線沿地勢敷設(shè)于城區(qū)的街道上。循水流方向，以最短的距離布置數(shù)條干管[16]，通過用水量較大的街區(qū)，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過，以減小事故時檢修的困難。在干管之間設(shè)置連接管以形成環(huán)狀網(wǎng)，以便在局部管線損壞時，通過連接管重新分配流量，從而縮小斷水范圍，確保了供水的安全性。在供水范圍內(nèi)的道路下敷設(shè)分配管，用于把干管內(nèi)的水輸送到用戶和消火栓。</p>

44、<p>　　考慮到實(shí)際情況，有些道路寬度不大，不具備敷設(shè)管道的施工條件，因而定線時需充分考慮到街巷的寬度是否適合于布置管道。</p><p>　　在水廠選址和管網(wǎng)布置完成后，再為由水廠輸出清水的輸水管定線，將輸水管由水廠出水泵站沿地勢和供水方向接至距離最遠(yuǎn)的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。為保證供水安全，設(shè)置兩條輸水管，兩管之間設(shè)置連接管。</p><p>　　5.4.4 水源與水廠定位</p

45、><p>　　水源和水廠位置的選擇因根據(jù)廣州大學(xué)城的具體地形地貌，水源的位置，通過綜合考慮，從而確定最佳位置，便于管網(wǎng)布置的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化。水源和水廠的位置選擇，一般需考慮以下幾個方面：</p><p>　?。?）水廠位置應(yīng)盡量選擇在工程地質(zhì)條件較好，并且不易受到洪水等自然災(zāi)害威脅的地方；</p><p>　?。?）水源可取水量應(yīng)該滿足廣州大學(xué)城的最高日用水量需求，同時水質(zhì)

46、也必須符合現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定[5]；</p><p>　?。?）水廠位置應(yīng)選在交通便利、就近有電源的地方，以便于管理和減少輸電線路造價[17]；</p><p>　?。?）當(dāng)水源地距離用水區(qū)較近時，水廠應(yīng)設(shè)在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物在一起[18]；當(dāng)水源地距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時，在綜合考慮水源水質(zhì)、管網(wǎng)造價等各種因素的情況下，應(yīng)設(shè)在取水構(gòu)筑物附

47、近或較近處[4]。</p><p>　　5.5給水管網(wǎng)水力計算</p><p>　　給水管網(wǎng)水力計算是給水管網(wǎng)設(shè)計的一句，是進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)模擬和各種動態(tài)工況分析的基礎(chǔ)，也是加強(qiáng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)管理施行優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)[19] 。</p><p><b>　　5.6項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價</b></p><p>　　給水管網(wǎng)設(shè)計，要做好對該

48、給水管網(wǎng)布置工程的預(yù)計工程造價計算，對該項(xiàng)目做好一定的經(jīng)濟(jì)評價。建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價是可行性研究的重要組成部分，是項(xiàng)目或方案決策科學(xué)化的重要手段，包括財務(wù)評價和國民經(jīng)濟(jì)評價兩個部分，其目的是根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和行業(yè)、地區(qū)發(fā)展規(guī)劃的要求，在做好產(chǎn)品（服務(wù)）需求預(yù)測及廠址選擇、工藝技術(shù)選擇等工程技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，對擬建項(xiàng)目投入產(chǎn)出的各種經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行調(diào)查、研究、預(yù)測、計算及論證，運(yùn)用定量分析與定性分析相結(jié)合、動態(tài)分析與靜態(tài)分析相結(jié)合、宏觀效益分

49、析與微觀效益分析相結(jié)合的方法，對擬建項(xiàng)目作出全面經(jīng)濟(jì)評價，比選推薦最佳方案，為項(xiàng)目的科學(xué)決策提供依據(jù)[20] 。</p><p><b>　　6結(jié)論和展望</b></p><p>　　本次課題論文將結(jié)合我國城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問題，按照城鎮(zhèn)給水標(biāo)準(zhǔn)和各種規(guī)范，結(jié)合廣州大學(xué)城的現(xiàn)狀，設(shè)計出一套符合廣州大學(xué)城的給水系統(tǒng)方案，并做到既經(jīng)濟(jì)又效益。</p>

50、<p>　　可以預(yù)見，該給水管網(wǎng)系統(tǒng)將會在滿足廣州大學(xué)城日益增長的生活和工業(yè)用水的同時，又做到了整個管網(wǎng)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化，成為以后城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的一個典范。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]Uri Shamir. Optimization in water distibution systems engineer

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56、出版社, 2001. 1~220.</p><p>　　[13] 張兵. 我國城市給水工程的狀況和問題[J]. 山西建筑, 2001, 27(5): 127~128.</p><p>　　[14] 李大軍. 淺談城市給水管網(wǎng)水質(zhì)安全的影響因素及預(yù)防措施[J]. 經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息, 2007, 11(19): 135~136.</p><p>　　[15] 苗秀榮.

57、城市給水管網(wǎng)的優(yōu)化布置[J]. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì), 2005, 15(5): 178~180.</p><p>　　[16] 曹小練. 淺談室外給排水管道工程設(shè)計[J]. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì), 2007, 12(16): 255~256.</p><p>　　[17] 張建華. 城市給水工程自動化系統(tǒng)設(shè)計[J]. 山西建筑, 2002, 28(5): 67~68.</p>

58、<p>　　[18] 佟朝陽. 淺談我國給水工藝的常規(guī)處理[J]. 中國科技信息, 2005, 10(6):126~127.</p><p>　　[19]嚴(yán)煦世, 趙洪賓. 給水管網(wǎng)理論與分析[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1986. 33~119.</p><p>　　[20]上海市政工程設(shè)計研究院. 給水排水設(shè)計手冊第十冊技術(shù)經(jīng)濟(jì)(第二版)[M]. 北京: 中國建筑工

59、業(yè)出版社, 2000: 417.</p><p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃</p><p>　　Planning for water distribution network in Guangzhou

60、University Town</p><p>　　廣州大學(xué)城給水管網(wǎng)規(guī)劃</p><p>　　摘要：廣州大學(xué)城是國家一流的大學(xué)園區(qū)，人口密集，但由于城市的不斷發(fā)展和早期給水系統(tǒng)的不足，給水系統(tǒng)不能滿足廣州大學(xué)城的需水要求。本次設(shè)計針對這一問題，依據(jù)相關(guān)資料和國家規(guī)范，對廣州大學(xué)城進(jìn)行進(jìn)一步給水管網(wǎng)規(guī)劃，并制定兩套方案，在進(jìn)行相應(yīng)的最高時、事故時和消防時三種工況的水利平差后，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，

61、第一套方案比第二套經(jīng)濟(jì)18.5萬元，因此選擇第一套方案為最佳方案。</p><p>　　關(guān)鍵詞：廣州大學(xué)城；給水管網(wǎng)規(guī)劃；水力計算；管網(wǎng)平差；經(jīng)濟(jì)分析</p><p>　　Planning for water distribution network in Guangzhou University Town</p><p>　　Abstract : Gua

62、ngzhou University Town is a leading Higher Education Mega Centre in China with a dense population. But because of the unceasing development and the shortage of the early water supply system, the water supply system can n

63、ot meet the water demand of the Guangzhou University Town. In the light of the problems, according to the related data and national regulation, this designing make a deep planning for the waterline network, and formulate

64、 two projects. After accomplishing the hydraul</p><p>　　Key words：Guangzhou University Town; Planning of the water distribution network; Hydraulic calculation; Pipe network adjustment; Economic analysis</

65、p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　1引言2</b></p><p><b>　　1.1概述2</b></p><p><b>　　2設(shè)計資料3</b></p><p>　　2.1廣州大學(xué)城

66、概況3</p><p>　　2.2設(shè)計資料3</p><p>　　3給水管網(wǎng)規(guī)劃6</p><p>　　3.1用水量計算6</p><p>　　3.2水源與水廠定位8</p><p>　　3.3給水管網(wǎng)定線7</p><p>　　3.3.1管網(wǎng)定線要求7</p&g

67、t;<p>　　3.3.2管線布置形式7</p><p>　　3.3.3管網(wǎng)定線8</p><p>　　4給水管網(wǎng)水力計算9</p><p>　　4.1管網(wǎng)水力計算9</p><p>　　4.1.1管線流量分配9</p><p>　　4.1.2水頭損失和管徑的確定12</p&

68、gt;<p>　　4.1.3管網(wǎng)平差計算12</p><p>　　4.2工程投資概算與供水方案選擇21</p><p>　　4.3管網(wǎng)施工設(shè)計22</p><p>　　4.3.1管道施工設(shè)計22</p><p>　　4.3.2節(jié)點(diǎn)布置設(shè)計23</p><p>　　4.3.3倒虹管設(shè)計

69、24</p><p><b>　　5結(jié)束語26</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)27</p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附 錄28</b></p><p><b>　　引言</b>&l

70、t;/p><p><b>　　概述</b></p><p>　　隨著社會的發(fā)展，我國人口的城市化比例不斷增高，各城市的工業(yè)企業(yè)數(shù)量不斷增多，從而使城市供水日趨緊張，不僅對水得需求量越來越大，對水質(zhì)的要求也越來越高，水已成為制約許多城市迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。各城市已認(rèn)識到供水的重要性，都已開始實(shí)施大規(guī)模的引水工程，從而使給水管網(wǎng)配套工程顯得尤為迫切。廣州市自來水公司的供水

71、管網(wǎng)末端僅達(dá)該島東北側(cè)的長洲島及該島西北側(cè)的侖頭村，且分別是隔江或隔島(官洲島)相望。而番禺區(qū)的小型水廠，其供水管網(wǎng)亦僅靠近新造水道之東南岸，可見當(dāng)時整個開發(fā)區(qū)域均未具備城鎮(zhèn)供水條件。本次設(shè)計將針對這一問題，對廣州大學(xué)城的給水系統(tǒng)作出一個符合現(xiàn)代工程理論的合理規(guī)劃。</p><p><b>　　設(shè)計資料</b></p><p><b>　　廣州大學(xué)城概況&l

72、t;/b></p><p>　　廣州大學(xué)城位于廣州市番禺區(qū)新造鎮(zhèn)小谷圍島及其南岸地區(qū)，是國家一流的大學(xué)園區(qū)，華南地區(qū)高級人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和交流的中心，學(xué)、研、產(chǎn)一體化發(fā)展的城市新區(qū)，面向２１世紀(jì)適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制和廣州國際化區(qū)域中心城市地位、生態(tài)化和信息化的大學(xué)園區(qū)。進(jìn)駐十所高校，分別是：中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、華南師范大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、廣東外語外貿(mào)大學(xué)、廣州中醫(yī)藥大學(xué)、廣東藥學(xué)院、廣州大學(xué)、廣州美術(shù)學(xué)院

73、、星海音樂學(xué)院。廣州大學(xué)城規(guī)劃范圍約43.3平方公里，相當(dāng)于一個中等規(guī)模的城市，估計總投資規(guī)模將達(dá)到200-300億元。</p><p>　　廣州大學(xué)城位于廣州城市發(fā)展規(guī)劃“南拓、東進(jìn)”的位置上，在城市空間發(fā)展關(guān)系上，其選址正好位于廣州的南拓軸上和都會區(qū)中，有利于實(shí)現(xiàn)良好的城市功能互動，提高廣州城市建設(shè)的綜合效益；在產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展關(guān)系上，位于以IT產(chǎn)業(yè)為特色的廣州新興產(chǎn)業(yè)軸上，通過軸上的產(chǎn)業(yè)實(shí)體互動，形成“學(xué)、研、

74、產(chǎn)”一體化的城市創(chuàng)新基地，有利于知識創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和科技創(chuàng)新，提高廣州市的綜合競爭力；在交通區(qū)位上，位于“廣州高速公路交通、軌道交通、普通道路交通、寬帶網(wǎng)絡(luò)信息交通”四位一體的城市交通網(wǎng)絡(luò)體系中，大學(xué)城的多元交通需求可以得到最大程度的滿足；在文化區(qū)位上，附近既有以黃埔軍校為代表的近代史跡文化，又有以余蔭山房和寶墨園為代表的傳統(tǒng)與現(xiàn)代嶺南園林文化，還有以琶洲國際會展中心和廣州生物島為標(biāo)志的現(xiàn)代嶺南生態(tài)文化，更有廣州各高校的校園文化，周邊地

75、區(qū)濃郁的文化氛圍有利于廣州大學(xué)城校園文化的建設(shè)；在廣州旅游網(wǎng)絡(luò)體系中，廣州大學(xué)城正好處在“三線一中心”的東南水鄉(xiāng)旅游線上，校園文化與旅游的結(jié)合將使廣州大學(xué)城成為廣州旅游的一個新亮點(diǎn)。</p><p>　　本次設(shè)計針對的廣州大學(xué)城，面積433ha，人口12.5萬。通過優(yōu)化選擇，以期在滿足各用戶、各區(qū)域服務(wù)水頭的同時，達(dá)到國內(nèi)給水系統(tǒng)規(guī)劃領(lǐng)先水平，并且管網(wǎng)運(yùn)行與維護(hù)的費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化[1]。</p>

76、<p><b>　　設(shè)計資料</b></p><p>　?。?）大學(xué)城地形與總體規(guī)劃圖一張,比例為 1：1000 ；</p><p>　　錯誤!未找到引用源。</p><p>　　圖2-1 廣州大學(xué)城規(guī)劃示意圖</p><p>　　大學(xué)城規(guī)劃詳圖見附圖01。</p><p>　?。?）

77、大學(xué)城規(guī)劃人口（近遠(yuǎn)期）、人口密度與居住區(qū)生活用水量標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　表2-1 城市各區(qū)人口密度與用水量標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　自來水普及率f = 100%</p><p>　　經(jīng)過調(diào)查，得居住區(qū)日用水量變化如下表所示：</p><p>　　表2-2 廣州大學(xué)城居住區(qū)用水量時變化表</p><p>

78、　?。?）大用戶用水情況</p><p>　　大用戶用水量見表1-3；</p><p>　　表2-3 公共建筑的用水量</p><p><b>　?。?）氣象資料</b></p><p>　　城市氣溫等資料如下：</p><p>　　年平均氣溫在15～25℃之間，年平均無霜期280天；<

79、;/p><p>　　夏季主導(dǎo)風(fēng)向 東南風(fēng) 。</p><p><b>　?。?）地質(zhì)資料</b></p><p>　　表2-4 城市地質(zhì)資料</p><p><b>　　給水管網(wǎng)規(guī)劃</b></p><p><b>　　用水量計算</b><

80、;/p><p>　　廣州大學(xué)城給水系統(tǒng)的設(shè)計用水量，按照相關(guān)規(guī)定[2]，可按下面幾部分來進(jìn)行計算，包括如下：</p><p>　　（1）居民生活用水：廣州大學(xué)城區(qū)面積433ha，人口密度采用290人/ ha，用水量標(biāo)準(zhǔn)為260 L/（cap·d），日變化系數(shù)采用1.3，因此最高日生活用水定額為338L/（cap·d），自來水普及率為100%，因此最高日居民生活用水量為：&l

81、t;/p><p>　　根據(jù)表1-2中居住區(qū)生活用水時變化情況，可以計算得到最高日各時段的居民生活用水量。</p><p>　?。?）大用戶用水量：</p><p>　　表3-1大用戶用水量</p><p>　?。?）澆灑道路和綠化用水：廣州大學(xué)城主要道路的面積為180ha，而公共綠地面積為48.75ha。根據(jù)相關(guān)規(guī)定[2]，考慮到廣州大學(xué)城的建設(shè)

82、規(guī)模，澆灑道路用水定為3L/（m2·次），大面積綠化用水定為2L/（m2·d）。澆灑道路和綠化一日兩次，分別在9:00-10:00和14:00-15:00進(jìn)行。</p><p>　　（4）未預(yù)見和管網(wǎng)漏損水量：按最高日用水量的20%計，并均勻分配于各個時段[3]。</p><p>　　其中設(shè)計用水量的計算可見附表1。該表顯示，廣州大學(xué)城區(qū)最高日用水量為102801.60

83、0 m3/d，最高日最高時用水量為9242.988 m3/h = 2567.5L/s。</p><p><b>　　水源與水廠定位</b></p><p>　　水源和水廠位置的選擇因根據(jù)廣州大學(xué)城的具體地形地貌，水源的位置，通過綜合考慮，從而確定最佳位置，便于管網(wǎng)布置的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化。水源和水廠的位置選擇，一般需考慮以下幾個方面：</p><p>

84、　?。?）水廠位置應(yīng)盡量選擇在工程地質(zhì)條件較好，并且不易受到洪水等自然災(zāi)害威脅的地方；</p><p>　?。?）水源可取水量應(yīng)該滿足廣州大學(xué)城的最高日用水量需求，同時水質(zhì)也必須符合現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定[4]；</p><p>　?。?）水廠位置應(yīng)選在交通便利、就近有電源的地方，以便于管理和減少輸電線路造價[5]；</p><p

85、>　?。?）當(dāng)水源地距離用水區(qū)較近時，水廠應(yīng)設(shè)在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物在一起[6]；當(dāng)水源地距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時，在綜合考慮水源水質(zhì)、管網(wǎng)造價等各種因素的情況下，應(yīng)設(shè)在取水構(gòu)筑物附近或較近處[7]。</p><p><b>　　給水管網(wǎng)定線</b></p><p><b>　　管網(wǎng)定線要求</b></p><p&g

86、t;　?。?）管線按照廣州大學(xué)城規(guī)劃圖布置管線，結(jié)合可能的分期建設(shè)的給水系統(tǒng)，需預(yù)留充分的余地以供以后發(fā)展[8]。</p><p>　?。?）管線應(yīng)保證整個廣州大學(xué)城內(nèi)都有供水，在保證供水安全前提下，滿足用戶有足夠的水量和水壓[4]。</p><p>　?。?）盡量以最短距離敷設(shè)管線，并盡量做到土石方工程量少、地勢起伏小、造價低，同時減少農(nóng)田的占有，使管網(wǎng)的造價和運(yùn)行費(fèi)用降到最低。<

87、/p><p>　?。?）盡量避免管線穿越河谷、山脊、沼澤、鐵路、重要公路和難施工地區(qū)，并注意避讓滑坡、坍方及易發(fā)生泥石流和高腐蝕性土壤地區(qū)。</p><p>　　（5）管線走向和位置應(yīng)符合城市居民和區(qū)域建設(shè)的規(guī)劃要求，盡可能沿著現(xiàn)有的或規(guī)劃的道路敷設(shè)，以便于施工和維護(hù)。</p><p><b>　　管線布置形式</b></p><

88、;p>　　給水管網(wǎng)一般有兩種基本布置形式：一種是樹狀網(wǎng)布置形式，另一種是環(huán)狀網(wǎng)布置形式。樹狀網(wǎng)一般適用于小型的城市和工礦企業(yè)，供水可靠性較差，且易受水錘影響。在管網(wǎng)的末端，用水較小，管中的水流較緩，水質(zhì)容易出現(xiàn)渾水和紅水的可能[9]。環(huán)狀網(wǎng)布水面積廣，當(dāng)其中一條管線損壞時，仍能保證區(qū)域內(nèi)的供水，同時對損壞管線進(jìn)行維修，供水可靠性強(qiáng)。同時環(huán)狀網(wǎng)水錘產(chǎn)生的危害小，但其造價比樹狀網(wǎng)高。因此在實(shí)際的管網(wǎng)布置中，經(jīng)常采用將樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結(jié)合

89、起來的方法[10]。</p><p><b>　　管網(wǎng)定線</b></p><p>　　根據(jù)廣州大學(xué)城城區(qū)平面圖所示的地形和道路，對其給水系統(tǒng)進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃。給水管線順著地勢敷設(shè)于城區(qū)的街道上。沿著水流方向，以最短的距離布置管線，保證各個區(qū)域的用水需求[11]，同時應(yīng)避免在重要道路下和難施工的地方通過，以減小施工的工程費(fèi)用。在干管之間應(yīng)設(shè)置連接管，使形成環(huán)狀網(wǎng)，便于在局

90、部管線損壞時，通過連接管重新分配流量，從而縮小斷水危害面積，保證供水的安全。在供水范圍內(nèi)的道路下敷設(shè)分配管，保證用戶和消火栓都有充足的供水[12]。</p><p>　　另外，針對一些人口不是很密集區(qū)域，可以適當(dāng)設(shè)置樹狀管[13]，在提高供水的均勻性的同時，減少了工程的建設(shè)費(fèi)用。</p><p>　　在水廠的位置和管線的走向確定之后，再為由水廠的輸水管定線，將輸水管由水廠出水泵站沿地勢和供

91、水方向接至距離最近的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。通常，為了保證供水的安全性，應(yīng)設(shè)置兩條輸水管線，并且在兩管之間設(shè)置連接管，以方便在局部輸水管損壞時檢修。</p><p>　　為了使整個管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)，更加合理，本次設(shè)計提出兩套管網(wǎng)布置方案，在通過進(jìn)行相應(yīng)的水力計算后，相互之間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析比較，然后選出最佳方案。</p><p>　　兩套管網(wǎng)平面布置方案詳見附圖02和附圖06。</p>

92、<p><b>　　給水管網(wǎng)水力計算</b></p><p><b>　　管網(wǎng)水力計算</b></p><p><b>　　管線流量分配</b></p><p>　　本次設(shè)計按單位管長進(jìn)行比流量的計算，比流量的計算公式為：</p><p>　　其中：—比流量，L/（

93、s·m）；</p><p>　　—管網(wǎng)總用水量，L/s；</p><p>　　—大用戶集中用水量總和，L/s；</p><p>　　—干管總長度，m，不包括穿越廣場、公園等無建筑物地區(qū)的管線；只有一側(cè)配水的管線，長度按一半計算。</p><p>　　廣州大學(xué)城最高日最高時管網(wǎng)總用水量：Q=2567.5L/s，大用戶集中用水量總和：。

94、沿環(huán)城路敷設(shè)的管線進(jìn)行單側(cè)供水，輸水管兩側(cè)無供水。</p><p>　　管網(wǎng)中的管段的流量可由兩部分組成：一部分是沿該管段長度配水的沿線流量，另一部分是通過該管段輸水到以后管段的轉(zhuǎn)輸流量。本設(shè)計折算系數(shù)采用，因而管網(wǎng)中任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量為：，即任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段的沿線流量總和的一半[7]。</p><p>　　同時，各高教園區(qū)所需水量直接作為接入鄰近節(jié)點(diǎn)的集中流量，科

95、教中心用水19.56L/s接入節(jié)點(diǎn)10，廣州大學(xué)用水97.80L/s接入節(jié)點(diǎn)9，廣東工業(yè)大學(xué)用水117.36L/s接入節(jié)點(diǎn)34，華南示范大學(xué)用水58.68L/s接入節(jié)點(diǎn)44，中山大學(xué)用水125.19L/s接入節(jié)點(diǎn)6，廣州中醫(yī)藥大學(xué)用水70.42L/s接入節(jié)點(diǎn)30（方案二的接入節(jié)點(diǎn)分別為節(jié)點(diǎn)10、9、33、42、6和29）。</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)流量分配如下：</p><p>　　表4

96、-1 方案一 節(jié)點(diǎn)流量分配表</p><p><b>　　續(xù)表4-1</b></p><p>　　表4-2 方案二 節(jié)點(diǎn)流量分配表</p><p><b>　　續(xù)表4-2</b></p><p>　　兩套方案的節(jié)點(diǎn)流量分配結(jié)果詳見附圖02和附圖06。</p><p>　　水頭

97、損失和管徑的確定</p><p>　　設(shè)計主要按經(jīng)濟(jì)流速（D = 100~400mm，v = 0.6~0.9m/s；D≥400mm，v = 0.9~1.4m/s）和界限流量來確定各管段的管徑[7]。三條輸水管都采用DN900的鋼板卷管，并且沿供水方向，配水管網(wǎng)的干管管徑逐漸減小，而連接管主要用于消防和事故時重新分配流量，管徑和流速一般可小于干管。</p><p>　　本次設(shè)計的水頭損失的計

98、算采用哈曾—威廉公式，廣州大學(xué)城的給水管道多采用球墨鑄鐵管，偏于對安全性的考慮，哈曾—威廉系數(shù)C取為100。</p><p><b>　　管網(wǎng)平差計算</b></p><p><b>　　最高時管網(wǎng)平差：</b></p><p>　　廣州大學(xué)城面積433ha，由三條輸水管輸水送至配水管網(wǎng)，進(jìn)而通過管網(wǎng)輸送至整個城區(qū)，服務(wù)水

99、頭保持在28m以上。經(jīng)計算，控制點(diǎn)選在節(jié)點(diǎn)N34（方案二為節(jié)點(diǎn)N33）。平差結(jié)果如下：</p><p>　　表4-3 方案一 最高時管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-3</b></p><p><b>　　續(xù)表4-3</b></p><p>　　表4-4 方案二 最高時管網(wǎng)平差</

100、p><p><b>　　續(xù)表4-4</b></p><p>　　兩套方案的最高時管網(wǎng)平差結(jié)果分別如附圖03和附圖07所示，滿足設(shè)計要求。</p><p><b>　　事故時管網(wǎng)平差：</b></p><p>　　一般按最不利管段損壞為事故時平差條件，核算后事故時的流量和水壓必須滿足市政供水的要求[14]

101、。兩套方案進(jìn)行最高時管網(wǎng)平差時，流量最大的管段均為L40-9（方案二為L38-9），且節(jié)點(diǎn)40（方案二為節(jié)點(diǎn)38）直接連接著輸水管，因而選擇L40-9為事故管進(jìn)行校核。事故時流量調(diào)節(jié)系數(shù)為0.75，即按城區(qū)設(shè)計用水量的75%進(jìn)行核算[12]，二泵站揚(yáng)程不變，要求各節(jié)點(diǎn)的自由水壓不低于28m。平差結(jié)果如下：</p><p>　　表4-5 方案一 事故時管網(wǎng)平差</p><p><b&g

102、t;　　續(xù)表4-5</b></p><p>　　表4-6 方案二 事故時管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-6</b></p><p>　　兩套方案的事故時管網(wǎng)平差結(jié)果分別如附圖04和附圖08所示，滿足設(shè)計要求。</p><p><b>　　消防時管網(wǎng)平差：</b></p

103、><p>　　廣州大學(xué)城人口為12.5萬，根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)[15]，應(yīng)按同一時間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為2次，一次滅火用水量為35L/s來確定消防用水量，Q5=35×2=70（L/s），同時要求著火點(diǎn)在最不利節(jié)點(diǎn)處，且消火栓的自由水壓不低于10m。此時水廠的總供水量為2637.5L/s。平差結(jié)果如下：</p><p>　　表4-7 方案一 消防時管網(wǎng)平差</p><p>

104、<b>　　續(xù)表4-7</b></p><p>　　表4-8 方案二 消防時管網(wǎng)平差</p><p><b>　　續(xù)表4-8</b></p><p><b>　　續(xù)表4-8</b></p><p>　　兩套方案的事故時管網(wǎng)平差結(jié)果分別如附圖05和附圖09所示，滿足設(shè)計要求。&l

105、t;/p><p>　　工程投資概算與供水方案選擇</p><p>　　通過兩個方案的比較，使廣州大學(xué)城的給水管網(wǎng)達(dá)到最優(yōu)化[16][17]。在給水工程的總投資中，輸水管渠和管網(wǎng)的費(fèi)用占大部分比例，一般可占到70%-80%[18]，在對兩個供水方案進(jìn)行比較后，確定既能滿足供水要求，又經(jīng)濟(jì)的最佳方案[19]。</p><p>　　本次設(shè)計的兩套管網(wǎng)布置方案，在進(jìn)行了最高時、

106、消防時和事故時三種不同工況下的水力平差核算后，都滿足了給水管網(wǎng)的設(shè)計要求。接著，分別對兩套方案的工程投資金額進(jìn)行估算和比較，以期能選出工程量較低、投資量較少的方案。兩套方案中，輸水管定線一致均采用三條DN900的管道，因而兩個方案輸水管的工程投資可認(rèn)為相同，從而，我們主要考慮的就應(yīng)該是配水管網(wǎng)的投資大小。</p><p>　　在分別對兩套方案中各種管徑的管長進(jìn)行統(tǒng)計后，根據(jù)手冊[20]對給水管網(wǎng)工程分項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行管

107、網(wǎng)投資的概算，列于附表2。該表顯示，兩套方案的管網(wǎng)投資都接近于一千六百萬元人民幣，方案一在管段數(shù)量和管道總長均小于方案二情況下，費(fèi)用比方案二少投資約18.5萬元，所以優(yōu)先選用方案一。此外，從技術(shù)層面的管道布置和水力平差結(jié)果來看，方案一的配水范圍、流量供給和水壓分布都較之方案二更為均勻?；谝陨线@些考慮，認(rèn)為第一套方案更加經(jīng)濟(jì)合理，為較優(yōu)方案，予以選用。</p><p><b>　　管網(wǎng)施工設(shè)計</

108、b></p><p><b>　　管道施工設(shè)計</b></p><p>　?。?）管道基礎(chǔ)：開槽埋管，采用砂基礎(chǔ)，厚度不小于100mm。為防止地面荷載破壞管道，金屬管道的覆土厚度一般不得小于0.7m。</p><p>　　（2）管道連接：采用橡膠圈柔性接口[21]。管道允許借轉(zhuǎn)角度依管徑不同，根據(jù)規(guī)范[2]的相關(guān)內(nèi)容而定。施工時應(yīng)盡量保持

109、管道平直敷設(shè)[22]。</p><p>　?。?）消火栓布置：消火栓的間距不應(yīng)大于500m，距離建筑物不小于5m，距離車行道邊不大于2m，以便于消防車上水，同時不得妨礙交通，并盡可能設(shè)置在道路交叉口和醒目處，一般常設(shè)在人行道邊。管網(wǎng)支干管上的消火栓前均應(yīng)裝設(shè)閥門[4]。管配水至消火栓的分配管直徑大城市采用150-200mm，以免通過消防流量時分配管內(nèi)水頭損失過大，導(dǎo)致火災(zāi)地區(qū)的消防水壓過低[7]。本次設(shè)計采用SS

110、100/65-1.0地上式消火栓，配水管管徑采用DN200。</p><p>　?。?）閥門布置：配水干管均采用標(biāo)準(zhǔn)閘閥，閥門位置應(yīng)能滿足管網(wǎng)分段、分區(qū)檢修的切斷需要，并結(jié)合連接管及重要區(qū)域管的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布置，閥門間距一般為500-1000m。干管上的閥門一般設(shè)置在連接管的下游，以使閥門關(guān)閉時盡量少影響對連接管的供水。干管與區(qū)域支管相接處，一般在支管上設(shè)置閥門，以使支管的檢修不影響干管供水。支干管上的閥門布置均不應(yīng)

111、隔斷5個以上的消火栓[4]。</p><p>　　錯誤!未找到引用源。</p><p>　　圖4-1 主干管施工示意圖</p><p>　　主干管施工圖詳見附圖10、附圖11。</p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)布置設(shè)計</b></p><p>　　針對不同的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，繪制節(jié)點(diǎn)詳圖，同時選取四個比較

112、典型的節(jié)點(diǎn)，分別第一方案的5號、8號、29號和31號節(jié)點(diǎn)，閥門采用標(biāo)準(zhǔn)閘閥，管段局部設(shè)置連通及雙承彎管等標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵管配件。</p><p>　　錯誤!未找到引用源。</p><p>　　圖4-2 節(jié)點(diǎn)5示意圖</p><p>　　四個節(jié)點(diǎn)的詳圖見附圖12。</p><p><b>　　倒虹管設(shè)計</b></p>

113、<p>　　在整個給水管網(wǎng)中有管道需要過河敷設(shè)的情況，考慮到廣州大學(xué)城河道的水文、地質(zhì)和施工條件，選擇采用倒虹管進(jìn)行過河穿越。</p><p>　　為保證過河供水的安全性，本次設(shè)計采用雙倒虹管的方式，按其中一條管道停止工作時，另一條管道仍能通過設(shè)計流量，且流速不超過2.5-3.0m/s考慮。此外，倒虹管內(nèi)流速應(yīng)大于不淤流速。綜合考慮流量、流速、水壓等因素，采用兩條DN300的管道。</p>

114、;<p>　　倒虹管兩端設(shè)置閥門井。出水井內(nèi)上升管道的頂端設(shè)置排氣閥，底端設(shè)置排空管以便事故檢修時放空管道。</p><p>　　錯誤!未找到引用源。</p><p>　　圖4-3 倒虹管施工示意圖</p><p>　　倒虹管施工詳圖見附圖13。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p>

115、;<p>　　城市給水管網(wǎng)規(guī)劃的是否合理，直接關(guān)系著當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本次設(shè)計對廣州大學(xué)城的給水系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計，并提出了兩套不同的給水管網(wǎng)布置方案，在進(jìn)行水力平差計算之后，對其分別進(jìn)行工程造價計算，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價，分析得出最佳方案，從而盡可能降低管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。兩個方案的管網(wǎng)投資都接近于一千六百萬元人民幣。其中方案一在管段數(shù)量和管道總長均小于方案二情況下，費(fèi)用比方案二少投資約18.5萬元；