[整理版]2《给水排水管网系统》给水课程设计156

[整理版]2《给水排水管网系统》给水课程设计156 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目:某城市给水管网初步设计 教 学 院: 环境科学与 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院 课 程: 给水排水管网系统 专 业: 给水排水工程 学 号: 200940320207 学生姓名: 王 斌 指导教师: 周国胜 目 录 《给水排水管网系统》给水课程设计 任务书 一、课程设计题目 某城市给水管网初步设计 二、课程设计 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 1)某城市给水管网设计最高日用水量分项 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与总用水量计算; 2)根据用水量变化曲线确定清水池和水塔的容积; 3)沿线流量、节点流量的计算及各管段设计流量初步拟定; 4)根据初步拟定的管段设计流量，选取经济流速(参见教材表6.8，表7.7)或界限流量表(给水工程教材表7-1)初步计算各管段管径(并考虑到消防、最大转输时及事故时等要求确定各管段的管径)，然后根据教材表7.8标准管径选用界限表确定各管段标准管径。 5)管网水力计算(可采用相关计算软件进行计算，如EPANET软件); 6)确定控制点，计算从控制点到二级泵站的水头损失，确定二级水泵流量和扬程和水塔水箱高度; 7)消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时的校核，若不满足要求，应说明必须采取的措施。 8)绘图，在提供的总平面图(1:10000)基础上确定给水管网定线方案，绘出经过抽象的节点和管段环状管网模型图(1张)，另针对环状管网图绘制消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时校核的水力计算图(3张)。 三、基本要求 1、根据提供的总平面图(1:10000)确定给水管网定线方案; 2、进行基础资料分析提出给水管网设计的可行性方案; 3、完成相关的设计计算书及图纸绘制工作; 4、图中文字一律用仿宋体书写;图例的表示方法应符合一般规定和制图标准; 图纸应注明图标栏及图名;图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别;图幅宜采用3号图，必要时可选用2号图，图纸应基本达到技术设计深度，较好地表达设计意图; 5、设计计算说明书应包括与设计有关的阐述说明和计算内容，应有封面、目录、概论、正文、小结及参考文献，正文宋体小四号字，1.5倍行距。内容系统完整，计算正确，文理通畅，线条清晰，大小适宜，书写完整，装订整齐。 四、设计步骤 1(明确设计任务及基础资料，复习有关知识及设计计算方法 2(在平面图上确定给水管网定线方案，进行水力学计算 3(设计图纸绘制 4(设计计算书校核整理 五、设计成果 1(设计计算书一份; 2(设计图纸:节点和管段环状管网模型图、绘制消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时校核的水力计算图各一张。 给水管网设计计算书 三、概况 (1)城市自然资料如下: 1、 该地区属气候属亚热带大陆性季风气候，具有气候适宜，四季分明的特点。据近十年气 象资料统计，年平均气温为16.8摄氏度;月最高气温在8月，月均温度32.9摄氏度; 月最低气温在一月，月均气温1.9摄氏度;极端最高气温40摄氏度，最低气温,9.8摄 氏度。主导风向西北风，四季无明显风向变化。冻土深度:20cm。冰冻深度:0.5m。 2、某城市详细规划: (1)某城市2005,2015规划图(1:10000); (2)新区规划人口10万人，房屋最高楼层6层; (3)新区规划年工业产值12亿元。 (2)设计规模 (1)某城市范围原是农田，无供水设施，故规划新建水厂一座，位于新区东北的河岸边。 水厂厂址的地面高程和道路设计高程见规划图。水厂清水池最低水位标高比地面低3.5m。 (2)用水定额:?居民生活综合用水定额(含公建用水):350L/人?日(平均日)?工业 用水定额:54立方米/万元产值(以360日计，均匀用水);?市政、绿化用水占以上两 项之和的5%;?管网漏失水量和未预见水量按以上各项和的20%计算。; (3)用水时变化系数: 按整个系统考虑: K=1.25 ; d 最高日用水量变化曲线如下: 图1-1 (4)大用户用水量(用于计算集中流量): 表1.1 3序号 单位名称 最高日用水量(m) 用水变化系数 火车站 1 800 2.0 汽车站 2 600 2.0 食品厂 3 2000 2.0 机械厂 4 400 2.0 污水厂 5 100 2.0 医院 6 250 2.5 宾馆 7 300 2.5 餐飮 8 300 2.5 超市 9 250 2.5 、 (5)给水管材:采用当地生产的承插式自应力钢筋混凝土给水管，标准管径选用界限如下: 标准管径选用界限表 表1.2 标准管径界限管径标准管径界限管径标 准 管径 界 限 管径 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 100 ~120 350 328~373 700 646~746 150 120~171 400 373~423 800 746~847 200 171~222 450 423~474 900 847~947 250 222~272 500 474~545 1000 947~1090 300 272~328 550 545~646 1200 1090~ (6)消防系统:采用低压消防系统，最小水压要求10m，消防流量按规划人口查教材附录中的有关 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 选取。 3、用水量计算 最高日用水量计算 (1) 城市最高日综合生活用水量 3Q1=100000×0.35=35000 m/d ( 2 ) 工业用水量 3Q2 =( 54×120000)/360= 18000 m/d ( 3 )市政、绿化用水量 3Q3 =(35000+18000×5%=2650 m/d (4)未预见用水量和管网漏失水量 3 Q4 = (35000+18000+2650)×20%=11130 m/d ( 5 )最高日设计用水量 33 Qd=(Q1+Q2+Q3+Q4)×1.25=83475 m/d (取83000 m/d) 给水管网设计流量 Q=Q*K/(24*3.6)=(83000×1.42)/86.4=1364 L/s hh (6)消防用水量计算 查《给水排水管网系统》第二版324页附表3，则消防用水定额为35L/s,同时火 3灾次数为2次，消防历时取2小时则消防用水量为:Q7=35×2×3.6×2=504 m 四、给水官网管网定线方案 各节点编号、管段编号标于图中，节点地面标高由图中读出，管段长度由图中读出。(比例尺为1:10000)根据该城市总体规划布局和城市地形、河流方向设置三条平行干管，四条竖直连接管。 布置原则:干管整体将城镇用水量各用水户包含，集中流量用水处应布置干管，在火车站、汽车站、食品厂等大用户用水处应设计节点，干管之间的其他用户用水以连接管连接。 五、管网水力计算 1、根据用水量变化曲线求清水池和水塔容积 清水池与水塔调节容积计算表 表1.3 供水泵站供水量 清水池调节容积计算(%) 给水(%) 小水塔调节容积计 处理 时 算(%) 设置水不设水 水量 设置水塔 不设水塔 塔 塔 1 2 3 4 2—3 ? 2—4 ? 3—4 ? 1 4.17 2.22 1.92 1.95 1.95 2.25 2.25 0.30 0.30 2 4.17 2.22 1.70 1.95 3.90 2.47 4.72 0.52 0.82 3 4.16 2.22 1.77 1.94 5.84 2.39 7.11 0.45 1.27 4 4.17 2.22 2.45 1.95 7.79 1.72 8.83 -0.23 1.04 5 4.17 2.22 2.87 1.95 9.74 1.30 10.13 -0.65 0.39 6 4.16 4.97 3.95 -0.81 8.93 0.21 10.34 1.02 1.41 7 4.17 4.97 4.11 -0.80 8.13 0.06 10.40 0.86 2.27 8 4.17 4.97 4.81 -0.80 7.33 -0.64 9.76 0.16 2.43 9 4.16 4.97 5.92 -0.81 6.52 -1.76 8.00 -0.95 1.48 10 4.17 4.96 5.47 -0.79 5.73 -1.30 6.70 -0.51 0.97 11 4.17 4.97 5.40 -0.80 4.93 -1.23 5.47 -0.43 0.54 12 4.16 4.97 5.66 -0.81 4.12 -1.50 3.97 -0.69 -0.15 13 4.17 4.97 5.08 -0.80 3.32 -0.91 3.06 -0.11 -0.26 14 4.17 4.97 4.81 -0.80 2.52 -0..64 2.42 0.16 -0.10 15 4.16 4.96 4.62 -0.80 1.72 -0.46 1.96 0.34 0.24 16 4.17 4.97 5.24 -0.80 0.92 -1.07 0.89 -0.27 -0.03 17 4.17 4.97 5.57 -0.80 0.12 -1.40 -0.51 -0.60 -0.63 18 4.16 4.97 5.63 -0.81 -0.69 -1.47 -1.98 -0.66 -1.29 19 4.17 4.96 5.28 -0.79 -1.48 -1.11 -3.09 -0.32 -1.61 20 4.17 4.97 5.14 -0.80 -2.28 -0.97 -4.06 -0.17 -1.78 21 4.16 4.97 4.11 -0.81 -3.09 0.05 -4.01 0.86 -0.92 22 4.17 4.97 3.65 -0.80 -3.89 0.52 -3.49 1.32 0.40 23 4.17 2.22 2.83 1.95 -1.94 1.34 -2.15 -0.61 -0.21 24 4.16 2.22 2.01 1.94 0.00 2.15 0.00 0.21 0.00 累 100.00 100.00 100.00 调节容积=13.63 调节容积=14.46 调节容积=4.21 计 由表得水塔与清水池调节容积分别为最大日用水量的4.21%、13.63%。 水塔容积的计算 (1)调节容积的计算 3 W1=83000×4.21%=3494.3m (2)消防贮水量的计算(按10分钟计算) 3 W2=504/12=42 m (3)总容积计算的计算 3 W=W1+W2=3494.3+42=3536.3 m 清水池容积的计算 (1)调节容积的计算 3 W3=83000×13.63%= 11312.9m (2) 消防容积的计算 3 W4=504 m (3)给水处理系统生产自用水量 3 W5=10%Qd=8300 m 安全储备量 1 36W6=(W3+W4+W5)=3352.8 m 总容积计算的计算 3 W=W3+W4+W5+W6=11312.9+504+8300+3352.8=23469.7 m 2、 节点流量的计算 3、泵站设计供水量:qs1=(1364×4.97%)/5.92%=1145.11 L/s 4、 水塔设计供水量:qs4=1364-1145.11=218.89 L/s (1) 计算集中流量，如下表: 表1.4 序号 单位名称 最高日用水量m3 用水变化系数 集中流量(L/s) 1 火车站 800 2 18.52 2 汽车站 600 2 13.89 3 食品厂 2000 2 46.30 4 机械厂 400 2 9.26 5 污水厂 100 2 2.31 6 医院 250 2.5 7.23 7 宾馆 300 2.5 8.68 8 餐饮 300 2.5 8.68 9 超市 250 2.5 7.23 合计 122.11 集中流量之和122.11 ,QQ,h比流量==(1364-122.11)/11908=0.1043L/s. qsL, (2) 节点沿线流量的计算，如下表: 表1.5 节点编系数 节点流号 相连管段计算长度(m) 比流量 量 1 0.5 0 680 545 0 0.1043 63.88 2 0.5 0 680 545 883 0.1043 109.93 3 0.5 883 680 884 0 0.1043 127.61 4 0.5 884 680 0 0 0.1043 81.56 5 0.5 680 884 563 0 0.1043 110.92 6 0.5 563 884 0 0 0.1043 75.46 7 0.5 884 883 563 0 0.1043 121.51 8 0.5 883 545 563 0 0.1043 103.83 9 0.5 545 563 0 0 0.1043 57.78 10 0.5 680 680 545 0 0.1043 93.24 11 0.5 563 545 680 883 0.1043 139.29 12 0.5 883 884 680 563 0.1043 156.97 合计 1241.98 (3)节点设计流量的计算 节点设计流量表 表1.6 管段配管段沿线节点设计流量计算(L/s) 管段水长度流量(L/s) 集中流沿线流供水流量 节点流 或节(m) 量 量 量 点编 号 1 545 56.8 0 63.88 63.88 2 883 92.10 109.93 109.93 3 884 92.20 127.61 127.61 4 680 70.92 11.57 81.56 93.13 5 563 58.72 34.43 110.92 145.35 6 884 92.20 13.89 75.64 89.35 7 883 92.10 8.68 121.51 130.19 8 545 56.84 103.83 103.83 9 563 58.72 57.78 57.78 10 680 70.92 46.30 93.24 139.54 11 545 56.84 139.29 139.29 12 883 92.10 7.23 156.97 164.2 13 884 92.20 14 680 70.92 15 680 70.92 16 563 58.72 17 563 58.72 18 0 0.00 0.00 1145.11 -1145.11 19 0 0.00 0.00 218.89 -218.89 合记 11908 1123.82 122.11 1241.98 1364.00 0.00 3.(1)初步拟定的管段设计流量及选取经济流速，管径标准化 初步拟定的管段设计流量 表1.7 计算设计 管段经济计算设计管段流经济流管径管径 流量流速管径管径 管段 (mm(mm) 管段(L/s) (m/s(mm(mm) 量(L/s) 速(m/s) 编号 ) 编号 ) ) 766 800 9 21.86 0.62 212 200 1 635.57 1.38 650 700 10 445.66 1.16 700 700 2 378.49 1.14 402 400 11 327.98 1.15 603 600 3 120.73 0.95 233 250 12 319.77 1.13 600 600 4 27.60 0.65 350 350 13 187.09 0.95 501 500 5 69.34 0.72 200 200 14 130.15 0.92 425 450 6 20.01 0.64 300 300 15 147.15 0.93 449 450 7 51.57 0.73 450 450 16 98.62 0.90 374 400 8 139.33 0.88 183 200 17 16.07 0.61 (2)标准管径下平差后的管段设计流量 表1.8 管段或 节点编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 管段流 量(L/s) 64 32 11 2 7 -1 -5 -14 1 -43302918-15-1389.14.-21 6.84 9.29 9.71 6.51.28.18.68.13.04.37.91.89.91.97.665 38 8.9 8 2 3 6 2 7 9 2 7 9 7 2 7 管内流 速(m/s) 1.29 1.04 0.95 0.50.70.50.80.90.11.11.01.00.90.90.80.70.11.0 4 4 8 3 3 0 3 9 3 7 6 7 1 1 4 管段压 降(m) 1.5 1.9 3.2 1.5 1.5 2.8 3.4 1.8 0.1 1.7 1.6 2.3 2.5 2.2 1.8 1.2 0.1 1.3 节点水 头(m) 66.6 65.1 63.2 60 58.57 59.63.65.64.63.61 66. 5 8 1 0 9 3 3 地面标 高(m) 29 28 27 25.26 29 28 29.30 29.28.28. 35. 5 5 8 8 1 0 自由水 31.压(m) 37.6 37.1 36.2 34.32.28 31.33.35.35.34.32.3 5 5 8 6 0 1 5 9 六(泵站杨程和水塔高度设计 ?跟据管段的水头损失及当地的地形，选取(6)节点为控制点。 ?计算管网水头损失: 选择【1】?【2】?【3】?【4】?【5】管段线路，则沿程水头损失为: h1=1.5+1.9+3.2+1.5+1.5=9.6m 选择【10】?【9】?【8】?【7】?【6】管段线路，则沿程水头损失为: h2=1.7-0.1+1.8+3.4+2.8=9.6m 取均值，则管网水头损失为?h3=(h1+h2)/2=9.6m ?节点6的服务水头为h4=12+4×(6-2)=28m,与清水池的标高差为?h=29-29.5=-0.5m,则清水池的水压为:h5=h4+?h=27.5m.给水厂到节点1的沿 1.8524.871.852程水头损失h6=10.67/(110×0.778)×(0.114511/2)×400×2=0.024m.为了选泵，估计泵站内部水头损失。一般水泵吸压水管道设计流速为1.2到2.0m/s，局部阻力系数可按5.0到8.0之间考虑，沿程水头损失较小，2可忽略不记，则泵站内部水头损失约为:h7=8.0×(2.0)/(2×9.8)=1.633m. ?泵轴与清水池最低水面的标高差H=3.5m,再加上1到2m的安全水头，则可算得水泵的杨程为h8=?h3+h5+h6+h7+2=31.16m,取32m. 按两台泵并联工作考虑，单台水泵流量为:q1=1145.11/2=572.56L/s=2061.2(t/h),取2100t/h.一般选取相应型号的水泵3台，2用1备。 ?水塔水箱高度为H1=66.3-30.0=36.3m. 七(管网设计校核 (1) 消防工况校核 城镇居住区的室外消防用水量可参考下表: 表1.9 人数(万人) 同一时间内的火灾次数 一次性灭火用水量(L/s) ?2.5 1 15 ?5.0 2 25 ?10.0 3 35 ，? 考虑同时两处火灾，灭火用水量为35L/s2=70L/s,消防流量加在控 制点上(及最不利火灾点)和重要的工业企业附近的节点上。本设 计选在主控制点(6)和次控制点(5)上，每个节点加上消防流量 35L/s，相应的清水池和水塔供水量均增加35L/s，其他各节点流量 不变，沿线流量重分配。 按设计管径校核结果如下表: 表1.9 管段编号 管段长度 设计管径 管段流量 管段流速 单位水头水头损 (m) (mm) (L/s) (m/s) 损失失(m) (m/km) 1 545 800 659.24 1.31 2.89 1.58 2 883 700 419.41 1.09 2.4 2.00 3 884 400 129.69 1.03 4.16 3.68 4 680 250 36.56 0.74 3.94 2.68 5 563 350 98.39 1.02 4.78 2.69 6 884 200 -25.96 0.83 6.19 5.47 7 883 300 -67.24 0.95 5.01 4.42 8 545 450 -184.11 1.16 4.49 2.45 9 563 400 82.08 0.65 1.78 1.00 10 680 700 -386.99 1.01 2.07 1.41 11 545 600 329.53 1.17 3.25 1.77 12 883 600 333.18 1.18 3.32 2.93 13 884 500 242.19 1.23 4.46 3.94 14 680 450 -162.11 1.02 3.55 2.41 15 680 450 -129.9 0.82 2.35 1.60 16 563 400 88.91 0.71 2.07 1.16 17 563 250 -13.05 0.27 0.58 0.33 19 400 517 -140.08 0.67 1.38 0.55 此时由管段线路【1】?【2】?【3】?【4】?【5】可算得其水头损失为 h9=1.58+2.00+3.68+2.68+2.69=12.63m,则控制点(6)的自由水压为 m，显然此时满足消防工况的水压条件。h10=37.6-12.63=24.97,10 (2) 水塔传输工况校核 最大传输时间可以从用水量变化曲线和泵站供水曲线上查到，可知最大 传输发生在21~22点，此时用水量为最高日用水量的3.65,，水塔进水量为 最高日用水量的4.97,-3.56,=1.32,.即:q=(4.97,-3.56,)× 8300=109.56L/s.传输校核工况各节点流量按最大传输时的用水量求出，一 般假定各节点流量随管网总用水量的变化成比例地增减，可按下式计算: 最大传输工况各节点流量=(3.56,/4.97,)×最高时工况各节点流量. 管段流量平差计算表 表2.0 管段或节点管段长度(m) 设计管径传输节点流管段流量管段流速(m) 编号 (mm) 量(L/s) (L/s) 1 545 800 -666.37 398.35 0.79 2 883 700 68.16 246.63 0.64 3 884 400 79.12 74.1 0.59 4 680 250 57.74 16.36 0.33 5 563 350 90.12 44.15 0.46 6 884 200 55.40 -11.25 0.36 7 883 300 80.72 -36.44 0.52 8 545 450 64.38 -99.28 0.62 9 563 200 35.82 4.67 0.15 10 680 700 86.52 -268.02 0.7 11 545 600 86.36 186.17 0.66 12 883 600 101.80 181.83 0.64 13 884 500 -134.96 117.91 0.6 14 680 450 -93.41 0.59 15 680 450 -83.56 0.53 16 563 400 55.53 0.44 17 563 200 1.55 0.05 19 400 517 -139.77 0.67 由以上校核结果可知，此时水塔的校核节点流量为q=139.77 L/s,此时满足最大传输工况流量q=109.56L/s的条件，故满足校核条件。 (3) 事故工况校核