交通大学河海学院给水排水工程专业给水排水管网系统课程设计（Ⅰ）说明书专业：给水排水工程班级： 11 级一班姓名：学号：指导老师：一．计划任务及原始资料Ⅰ、计划任务对某城市给水管道工程进行综合设计，包括城市用水量的确定，管网定线，确定水厂及水塔的位置，泵站的供水方案设计，清水池及水塔容积计算，管网的水力计算。

设计成果有：绘制给水管道总平面布置图、节点详图，并编制设计说明书和计算书。

Ⅱ、原始资料一）城市总平面图一，比例1∶4000。

（二）城市基础资料1. 城市位于中国西南地区，给水水源位置见城市总平面图。

2. 城区地质情况良好，土壤为砂质粘土，冰冻深度不加考虑，地下水位距地表8m；该市的地貌属丘陵地区，海拔标高一般为310～390m。

3. 城市居住区面积119公顷，老城区占人口A万，新城区占人口B万。

给水人口普及率为95%，污水收集率90％。

一班数据：A=1.1；B=2.44. 居住区建筑为六层及六层以下的混合建筑；城市卫生设备情况，室有给排水设备和淋浴设备。

5. 本市附近某江穿城而过，在支流与干流交汇处，河流历史最高洪水位318.8m，二十年一遇洪水位317.0m，95%保证率的枯水位316.5m，常水位314.0m，河床标高312.0m，平均水面坡降3‰。

6. 由城市管网供水的工厂为造纸厂，生产能力为2吨/日（每吨纸耗水量为500m3），该厂按三班制工作，每班人数为300人，每班淋浴人数25%；该厂建筑物耐火等级为三级，厂房火灾危险性为丙级，建筑物体积约为2500m3；对水压无特殊要求，个别生产车间压力不足，自行加压解决。

7. 城市管网供水的车站用水量480米3/日；浇洒道路及绿地用水量100米3/日。

8. 未预见水及管漏系数取K=1.2。

9. 主要大型公共建筑主要有车站、公园、医院、中学等，具体集中流量见表1。

表1 公共建筑设计流量二．课程设计的主要容对某一给水管道工程进行综合设计，主要设计容包括：1．用水量计算；2．二泵站供水方案设计及清水池，水塔容量计算；3．管网定线；4．管网水力计算；5．确定水塔高度，二泵站扬程及管网各节点的水压；6．整理计算说明书；7．绘制给水管道总平面布置图、给水节点详图、水力坡线图。

设计结束时，学生应按时提交以下设计成果：1．设计说明书（含计算书）一份，要求说明书写得简明扼要、文理通顺、论证合理、条理清楚、计算无误。

此外在说明书中应说明所采用的管村，管道埋深，管道接口方法等。

2．给水管道总平面布置图（1#图）一，节点详图可绘在总平面图上，也可单独绘制，要求图纸布置合理、图面整洁、按制图规定制图。

3. 在节点细部图上应详尽地绘出，每人必须完成，此外还有一等水压线图，作为选作容。

三．综合设计计算及设计说明Ⅰ、用水量计算1、城市居民生活用水量①确定城市计划人口数及给水人口数由原始资料可得，该县城的计划人口数为3.5万人，给水人口为3.50.95 3.325⨯=万人。

②确定用水量标准该县城位于，属于一区的中小城市，查《室外给水设计规》GBJ13-86或新教材（给水工程统编教材－以下简称“教材”）附表1，确定最高日居民生活用水定额为200升/人·日。

③确定城市居民生活用水量1Q Nqf ==3420010 3.5100.95-⨯⨯⨯⨯d m/3=6650 d m /3其中1Q -城市居民生活用水量；N --设计年限计划人口数；q --最高日居民生活用水定额；f --自来水普及率2、工业用水量 ①生产用水量由原始资料可得，造纸厂生产能力为2吨/日，每吨纸耗水量为500m 3，因此生产用水量为g Q qB == 5002⨯ 3m =1000 d m /3其中 g Q -工厂生产用水量；q -工厂日生产能力；B -单位产品耗水量②车间生活用水量及淋浴用水量根据按照《室给水排水和热水供应设计规》TJ15-74用水量标准，时变化系数，工人人数，即可算出最大日取大时流量及其秒流量。

厂按三班制工作，每班人数为300人，每班淋浴人数25%.根据相关资料可知造纸厂不是一般车间。

生活用水定额为35L/(cap ﹒d)，淋浴用水60 L/(cap ﹒d)。

车间生活用水量：'Q qN ==335300310-⨯⨯⨯d m/3=31.5 d m /3其中 'Q -工厂生活用水量；q -职工生活用水定额； N -工厂职工数量车间淋浴用水量：''Q qNP ==3330060100.25-⨯⨯⨯⨯d m/3=13.5 d m /3其中 ''Q - 职工的淋浴用水量；q - 职工淋浴用水量定额； P - 淋浴人数比例③工厂用水量由上可得，工厂用水量为：'''2g Q Q Q Q =++=33100031.513.5/1045/m d m d ++= 其中2Q -工厂用水量3、消防用水量由原始资料，城市及工业企业消防用水量标准及同时发生火灾的次数，按照“工业企业和居住建筑暂行防火标准”来选用，也可参考教材附表B2选用，由此可以算出消防用水量.根据查阅相关资料可知。

消防用水量：330.025*********/Q m d =⨯⨯⨯= 4、其他用水量本设计主要是指铁路用水及浇洒道路用水，其用水量已经给定（见原始资料），不必另行计算。

但须注意车站用水假定24小时均匀供水，浇洒道路用水可集中在早、晚各进行一次。

-3344801007.8+6.4+6.8243600102394.4/Q m d =++⨯⨯⨯=（）5、未预见水量因未预见水及管漏系数取K=1.2，因此未预见水量为5Q =124()(1)Q Q Q k ++⨯-=(665010452394.4)0.2++⨯d m/3=32017.88/m d其中5Q -未预见水量；k -管漏系数6、最高日用水量总用水量为以上几项用水量之和，为1245==665010452394.42017.8812107.28Q Q Q Q Q ++++++=总3/m d7、最高时用水量h 5.66%12107.28==190.20/86.4 4.17%86.4d K Q Q L S ⨯=时 城市居民生活用水量变化由教材14页表中数据得出，工厂生产和生活用水量、车站、公园、医院、中学用水量合理分配到24小时里，浇洒道路用水集中在4-5点，16-17点各一次。

表1 城市各用户逐时用水量合并计算表Ⅱ、二泵站供水方案设计及清水池，水塔容量计算1、二泵站供水方案设计由该县城用水量变化，将二泵站工作分为两级：从6时到22时，为二级供水，用水量为最高日用水量的4.81%；从22时至次日7时为一级供水，用水量为最高日用水量的3.10%，虽然泵站每小时供量不等于用水量，但一天的供水量等于最高日用水量：⨯+⨯=3.10%94.81%15100%根据表一算出的总的用水量时刻变化表，制定了时刻水量分布图：图一因此该县用24小时水量变化曲线如下图所示。

图二2、清水池，水塔容量计算清水池调节容积由为一、二泵站供水量曲线确定，水塔调节容积由二泵站供水线与用水量变化曲线确定，分别为相应曲线的的面积差。

根据图1的供水线，可算出清水池和水塔的调节容积如下表：时间用水量百分比二级泵站供水量（%）一级泵站供水量（%）清水池（%）水塔调节容积（%）无水塔有水塔0~1 2.49 3.10 4.17 -1.68 -1.07 -0.61 1~2 2.47 3.10 4.17 -1.70 -1.07 -0.63 2~3 2.45 3.10 4.16 -1.71 -1.06 -0.65 3~4 2.45 3.10 4.17 -1.72 -1.07 -0.65① 清水池容量计算清水池中除了贮存调节用水量之外，还应存放消防用水和水厂冲洗滤池，排泥等用水。

由表2可得，清水池的调节容积为柳镇日用水总量的10.05%；居住区和工厂按2小时火灾延续时间的消防用水总量计算 ，经查《建筑设计防火规》GB50016-2006确定消防流量为25s L /；水厂生产量水量按最高日用水量的5%考虑。

清水池的调节容积：1W =10.05%12107.28⨯3m =1216.78 3m消防储水量： 2W =252236001000⨯⨯⨯ 3m =360.003m水厂自用水: 3W =12107.280.05⨯ 3m =605.363m安全储量： 4W 取0.5m 池深作为安全储量 ，初估为4003m因此,清水池有效容积等于：123W W W W =++池+4W =1216.78+360.00+605.36+4003m =2582.143m② 水塔容量计算水塔中除了贮存调节水量外，还需要贮存部分消防水量。

由表2可得，清水池的调节容积为该县日用水总量的6.03%；经查《建筑设计防火规》可得，室消防用水量为10s L /，按10min 计算。

调节容积：1W =6.03%12107.28⨯3m =730.073m消防贮水量：2W =-310106010⨯⨯⨯3m =63m因此，水塔总容积为：12W W W =+塔=730.07+6.03m =736.07 3mⅢ、管网定线所谓管网定线就是在现有的给水区域地形图上确定干管的走向，图形以及水塔（或高水位水池）的位置，为此在定线前需熟悉地形图，明确水源、水厂、水塔设计位置以及各大用户的位置，由于管网定线不仅关系着供水安全，也影响着管网造价，因此定线时需要慎重考虑。

水塔应尽量置于城市较高地区。

以减少水塔高度；此外应尽可能靠近大用水户，以便在最大转输时减少水塔至该处的连接管中的水头损失，从而减少水塔高度，水塔在管网中有重要作用，它的目标又很明显，故选择水塔位置时，需考虑防空、整个城市规划及美观等问题。

1、确定水源、水厂、水塔的位置确定的原则： ① 可取水量充沛可靠；② 原水水质符合国家有关现行标准； ③ 与农业、水利综合利用； ④ 地形较平缓， 具有施工条件； ⑤ 靠近主要用水区；⑥ 避开人工构筑物和天然障碍物；⑦ 水厂位置的选择时，排水出路往往是选择厂址的一个重要条件，宜靠近城市下水道 ⑧ 水塔应尽量置于城市较高地区，以减少水塔高度。

综合考虑以上因素，将锻压厂南的平地设为水厂，包括一、二泵站，将水塔布置在管子山顶。

2、干管的走向和图形的确定在定线前熟悉了地形图，明确了水源、水厂、水塔设计位置以及各大用户的位置，定线时遵循以下原则综合考虑。

①干管应通过两侧负荷较大的用水区，并以最短距离向用户送水。

②靠近道路、公路，以便于施工及维修。

③利于发展，并考虑分期修建的可能性。

④干管尽量沿高地布置，使管道压力较小，而配水管压力则更高些。

⑤注意与其他管线交叉时平面与立面相隔间距的规定与要求。