设计说明书一.原始资料设计任务为陕西中部A县给水系统。
1、设计年限与规模:设计年限为2020年,主要服务对象为该城区人口生活与工业生产用水,包括:居民综合生活用水,工业企业生产、生活用水,市政及消防用水,不考虑农业用水。
2、水文情况:本县地势较平缓,附近有地表水源,考虑城区发展及供水安全可靠,采用环状网的布置形式,管线遍布整个供水区,保证用户有足够的水量与水压。
3、气象情况:该地区一年中各种风向出现的频率见远期规划图中的风向玫瑰图,冬季冰冻深度0、5米。
4、用水情况:城区2011年现状人口13、5万人;人口机械增长率为5‰,设计水平年为2020年。
城区最高建筑物为六层(要求管网干管上最不利点最小服务水头为28、00米)。
消防时最低水压不小于10、00米。
要求供水符合生活饮用水水质标准(无论生活用水与生产用水)。
无特殊要求。
采用统一给水系统。
用水普及率为100 % 。
综合生活用水逐时变化表二.设计内容1、给水量定额确定(1)参照附表1(a)选用的居民综合生活用水定额为240L/cap、d(2)工企业内工作人员生活用水量根据车间性质决定,一般车间采用每人每班25L,高温车间采用每人每班35L。
(3)浇洒街道用水量定额选用2、5L/m2、d。
浇洒绿地用水量定额为2 L/m2、d。
(4)参照附表3该城市同一时间内可能发生火灾2次,一次用水量为45L/S。
2、设计用水量计算(1)最高日用水量计算城市最高日用水量包括综合用水、工业用水、浇洒道路与绿化用水、未预见用水与管网漏失水量。
(一)城市综合用水量计算:设计年限内人口为14、12万人,综合生活用水定额采用240L/cap d最高日综合生活用水量Q1 :Q1=qNfQ1―—城市最高日综合生活用水,m３／d;q――城市最高日综合用水量定额,Ｌ／(cap、d);Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数;f――城市自来水普及率,采用f=100%所以最高日综合生活用水为:Q1=qNf=0、24*141200*100%=33888m3/d=392、22L/s (二)工业用水量计算工业生产用水2000+1000+600=3600m3/d=41、7L/s。
工业生活用水(600*25+1500*35)+1500*25+1500*25=142、5m3/d=1、65L/s。
工业淋浴用水600*60*3+450*40*3+400*40*2=194m3/d=2、25L/s。
工业用水量Q2=3600+142、5+194=3940m3/d=45、6L/s。
(三)浇洒道路与绿化用水计算道路面积按街区面积的15%算,绿地面积按街区总面积的5%算,街区总面积为48000002m。
浇洒道路用水量按每平方米路面每天2、5L计算,浇洒绿地用水量按每平方米路面每天2L计算道路面积为:4800000×15%=7200002m;绿地面积为:4800000×5%=2400002mQ＝720000×2、5＋240000×2=2280m３/d=26、4L/s 3(四)管网漏失水量计算Q4=(Q1+Q2+Q3)*10%=4010m3/d=46、4L/s。
(五)城市未预见水量计算Q5=(Q1+Q2+Q3+Q4)*10%=4410m3/d=51、0L/s。
最高日设计流量Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=45960m3/d=532、6L/s。
(2)城市用水量变化情况表从城市用水量变化情况表中可以瞧出,7-8点为用水最高时,最高时用水量为:Q h=3346、2m3/h=929、5 L/s城市用水量变化情况表024681012141618202224123456784.17%2.68%2.68%5.06%占最高日用水量百分数（%）时间（h）城市用水量变化曲线1--一级泵站供水线2--二级泵站供水线1222(3)消防用水量计算根据《建筑设计防火规》,该城市消防用水量定额为45L/s 。
同时火灾次数为2。
Q=2*45=90L/s(4)一级泵站工作流量Q=aQd/T=1、10*45960/24=2106、5m3/h。
调节构筑物:清水池溶剂与尺寸的确定二级泵站设计供水线,从5时到20时一组水泵供水,流量为最高日用水量的5、06%,其余时间另一组水泵供水,流量为最高日用水量的2、68%。
清水池调节容积,二级泵站供水情况如下表:因此,清水池调节容积按最高日用水量的24、51%计。
W=W1+W2+W3W－清水池总容积3m;W1－调节容积;3m;W2－消防储水量3m,按2小时火灾延续时间计算;W3－安全贮量按W1+W2取整后计算W1+W2=45960*24、51%+0、09*2*3600=11912、803m故W3取11912、80-11000=912、803m因此:清水池总容积W:W＝11912、80+912、80=128253m取整数为:W=128003m设置两个清水池,单池容积为64003m尺寸确定:L*B*H=40*40*4。
3、给水管网定线定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管,不包括从干管到用户的分配管与接到用户的进水管。
(1)管网定线应该满足以下原则:(一)按照城市规划布局布置管网,并考虑给水系统分期建设的可能,远近期相结合。
(二)管网布置必须保证供水的安全可靠,当局部管网发生事故时,断水范围应减到最小。
尽可能布置成环状,即按主要流向布置几条平行的干管,用连通管连接。
(三) 干管一般按规划道路布置,应从两侧用水量较大的街区通过,尽量避免在高级路面下敷设。
(四)管线遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量与水压。
(五)力求以最短距离敷设管线,以降低管网造价与供水能量费用。
另外,定线时要注意:(一)定线时干管延伸方向应与二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。
干管的间距一般采用500m －800m 。
(二)循水流方向,以最短的距离布置一条或数条干管,干管位置从用水量较大的街区通过。
(三)干管尽量靠近大用户,减少分配管的长度。
(四)干管按照规划道路定线,尽量避免在高级路面或重要道路下通过,尽量少穿越铁路。
减小今后检修时的困难。
(五)干管与干管之间的连接管使管网成环状网。
连接管的间距考虑在800－1000m 左右。
(六)力求以最短距离铺设管线,降低管网的造价与供水能量费用。
输水管线走向应符合城市与工业企业规划要求,沿线有道路铺设,有利于施工与维护。
城市的输水管与配水管采用铸铁管。
4、 管网水力计算 (1)集中用水量集中用水量主要为工厂的生产用水量与职工生活用水量。
最大时集中流量为:q ∑=186、5*1000/3600=51、80 L/s 。
(2)比流量:qh s Q q l-=∑∑=(929、5-51、80)/14690=0、06L/(s 、m)Q h——为最高日最大时用水量L/s∑q——为大用户集中流量L/s∑L——管网总的有效长度m (3)沿线流量计算(4)节点流量Qi＝α∑qi折算系数取α＝０、５(5)环状管网流量分配管段流量的分配,应该按照最短线路原则,并考虑可靠性的要求进行分配,几条平行的干线分配大致相等的流量。
与干线垂直的连接管,因平时流量较小,所以分配较小的流量。
流量分配时,各节点应满足的条件。
这里,流向节点的流量取负号,离开节点的流量取正号。
根据节点流量进行管段的流量分配。
分配步骤:(一)按照管网的主要供水方向,初步拟定各管段的水流方向,并选定整个管网的控制点。
(二)为了可靠供水,从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线,这些平行干管中尽可能均匀地分配流量,并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。
(三)与干管线垂直的连接管,其作用主要就是沟通平行干管之间的流量,有时起一些输水作用,有时只就是就近供水到用户,平时流量一般不大,只有在干损坏时才转输较大的流量,因此连接管中可以分配较少的流量。
管径与设计流量的关系:Q＝ＡV＝πＤ2V／４Ｄ＝(4q/πV)公式中 D—管段管径,m;Q—管段计算流量,m３/s;Ａ—管段过水断面面积,m２V—设计流速,m/s;设计中按经济流速来确定管径进行平差,确定实际管径。
平均经济流速与管径的确定(6)最高用水时管网平差及扬程计算经过校正后,各环的闭合差小于0、5m,大环1-2-3-4-5-15-14-13-12-11-10-6-1的闭合差为∑h=2、96+1、86+2、38+2、88+1、08-2、36-2、01-0、88-1、31 -0、98-3、5-1、04=-0、92m <1m满足要求,计算完毕。
设控制点选在13点,所需最小服务水头为28m(六层楼),计算得各点的自由水压与节点水压为(7)消防时管网平差及水泵扬程核算假设12、15节点同时发生火灾,两节点各加45L/s的流量。
管网平差表如下:经过校正后,各环的闭合差小于0、5m,大环1-2-3-4-5-15-14-13-12-11-10-6-1的闭合差为∑h=1、79+1、12+2、58+2、88+1、48-1、91-2、01-0、88-1、31 -0、98-2、83-0、8= -0、87m <1m满足要求,计算完毕。
消防时控制点15所需最小水压为10m,计算得各点的自由水压与节点水压为控制点的水头损失取1-5-10-11与1-2-6-11两条线的平均值,吸水管与泵房内的水头损失取2m,安全水头取2m,清水池最低水位18、00m,则消防时水泵扬程为H2＝m＜H满足要求p经过核算,按最高用水时确定的水泵扬程满足消防时的要求,不用专设消防泵。
5、管材及管道接口管材采用球墨铸铁管。
管道接口采用承插式接口,密封填料采用橡胶圈及石棉水泥,特殊情况下也可用青铅填料接口。
6、管网构筑物与附件阀门类配水管网应根据管道连接情况设置分区检查阀门,并且能满足事故管段切断的需要、管网区域检漏的需要。
阀门间距不应超过5个消火栓的布置长度。
配水管道的隆起点应装设排(进)气阀,低凹点应装设泄水阀,限制水流流向处应装止回阀,消火栓前面应装设阀门。
消火栓负有消防任务的配水管网应设消火栓。
消火栓间距不应大与120m,消火栓接管应为直径不小与100mm,的分配管,消火栓尽可能设在交叉路口,距离建筑物不小与5m,距车行道边不大与2m。
管道配件根据管材与管道连接情况正确选择配件,标准配件与特种配件。
最高用水时计算机管网平差消防时计算机管网平差。