给水排水管道系统课程设计学院：河北工业大学专业：给排水C081班指导老师：姓名：学号：目录目录 (1)设计题目 (2)基本资料 (2)用水量计算 (2)供水方案的选择 (4)管网定线 (4)城市最高日用水量变化曲线 (5)清水池与水塔调节容积计算 (6)管段设计流量计算 (7)管网平差 (11)水泵扬程和水塔高度计算 (17)消防时管网核算 (17)水塔转输工况核算 (22)事故工况管网核算 (25)参考文献 (27)设计题目河北某城镇给水管网设计 基本资料：本工程为河北某城镇给水管网设计，人口数12.2万,查《室外排水设计规范》可知该城市位于一分区，为中小城市。
道路面积50万平米，绿地面积86万平米。
工业区I 总人数3400人，其中高温车间人数1400人，工业区II 总人数5100人，其中高温车间人数1800人。
一、用水量计算1、最大日用水量计算（1）城市最高日综合生活用水量该城镇为河北中小城市，城市分区为二区，查《给水排水管网系统》第二版323页附录2，取最高日用水定额为240L/ cap·d 。
Q 1=qNfQ 1―—城市最高综合生活用水，m 3／d ； q ――城市综合用水量定额，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%则最高日综合生活用水量为 Q 1=1000122000240 =29280m 3（2）工业企业职工生活用水和淋浴用水量计算1）工业区的一般车间生活用水量计算一般车间的生活用水量定额为q=25班）（人⋅L 。
工业区Ⅰ的一般车间人数为2000人，其生活用水量：d m qN Q a32501000/2000251000/=⨯== 同样，工业区Ⅱ一般车间的人数为3300人，其生活用水量：d m qN Q b325.821000/3300251000/=⨯== 2）工业区的高温车间生活用水量计算高温车间的生活用水量定额为q=35班）（人⋅L 。
工业区Ⅰ的高温车间人数为1200人。
其生活用水量：m qN Q c32491000/1400351000/=⨯== 同样，工业区Ⅱ高温车间的人数为1800人，其生活用水量：d m qN Q d32631000/1800351000/=⨯== 3)工业企业职工生活用水量计算Ⅰ区职工生活用水量：d m Q 329950491=+= Ⅱ区职工生活用水量；d m Q 325.1455.82632=+= 职工生活用水量总额为：m Q Q Q 32225.24421=+= (3) 工业企业生产用水量为工业区Ⅰ6000m 3，工业区Ⅱ8200d m 3 工业企业生产用水量为Q 3=14200m 3 （4）浇洒道路和绿化用水量 浇洒道路用水定额采用1.5()次•2mL ，每天浇洒1次，绿化用水定额采用2.0()次•2mLQ 4=247010001000086.021000050.51=⨯⨯+⨯⨯d m 3（5）未预见用水量和管网漏失水量由给排水设计手册第三册《城镇给水》得未预见用水量和管网漏失水量取以上用水量之和的20%， Q 5=20%(Q 1+Q 2+Q 3+Q 4)=0.2×（29280+244.5+14200+2470）=9238.9m 3(6) 最大日设计用水量为Q d =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5=55433.4d m 3。
2、最高日最高时用水量最高时是上午7-8点，最高时用水量为全天用水量的5.15%，时变化系数K h =36.21241%5.15= 最高时用水量为Q h =24dh Q K •=2854.80h m 3=793.0L 。
3、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,45L ，同时火灾次数为2次，消防历时取2小时则消防用水量为：Q 7=45×2×3600=324000L =324m 3。
二、供水系统方案选择管网定线取决于城市平面布置，供水区地形，水源和调节水池位置，街区和大工业集中用水等。
考虑城市近，远期发展，管网布置成环状网。
该城市给水管网的主要供水方向拟定为自西向东供水。
为满足用户供水要求其定线满足：干管的间距一般采用500-800m ，两干管的连接间距为800-1000m 。
允许有个别管段不符合上叙规则。
其管网布置图见附图一。
( 1 ) 选定水源及位置和净水厂位置水源选在河流上游，以保证水质、管网中水流流向整体与河流流向一致，净水厂选在水源附近，（见图）水塔暂定在河边工业II 处。
（2）选定供水系统方案：单水源，不分区供水。
三、管网定线（1）各节点编号、管段编号标于图中，节点地面标高由图中标出。
管段长度由图中读出（比例尺为1:5000）（2）布线原则：干管整体将城镇各用水户包含，集中流量用水处应布置干管，干管之间的其他用户以连接管连接。
四、城市最高日用水量变化曲线1、各时段用水量见表1-1各时段用水量表1-1 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-82.82 2.81 2.933.06 3.13 3.784.915.158-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 5.13 4.79 4.66 4.52 4.49 4.43 4.45 4.5516-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 5.11 4.92 4.90 4.71 4.29 4.04 3.42 3.02 2、二级本站接两环设计，从前一日22点到清晨6点，6点到22点共两级，前一日22点到清晨6点：Q1 =（2.80+2.81+2.93+3.06+3.13+3.78+3.42+3.02）/8=3.12%清晨6点到22点：Q2=（100%-3.12%*8）/16=4.69%3、由城市逐时用水量表，绘制用水量变化曲线如下图用水量变化曲线图1-1五、清水池容积、水塔容积计算清水池与水塔调节容积计算表表1-2由表得水塔与清水池调节容积分别为最大日用水量的1.89%、8.51%。
1、水塔容积的计算 (1)调节容积的计算W 1=55433.4×1.89%=1047.69m 3 (2)消防贮水量的计算（按10分钟计算） W 2=12324=27m 3 （3）总容积计算的计算W=W 1+W 2=1047.69+27=1074.69m 3 2、清水池容积的计算 (1)调节容积的计算W 3=8.37%×55433.4=4639.78m 3 (2) 消防容积的计算 W 4=324m 3(3)给水处理系统生产自用水量 W 5=10%Qd=5543.34m 3 （4）安全储备量 W6=61（W 3+W 4+W 5）=1751.19m 3 总容积计算的计算W=W 3+W 4+W 5+W 6=12258.31m 3六、管段设计流量计算管段【1】、【4】为输水管，不参与配水，其计算长度为零。
管段【2】、【3】、【13】、【14】，为单侧配水，其计算长度按实际长度的一半计入。
其余均为双侧配水管段，均按实际长度计入。
各管段配水长度见表1-3表1-3注：表中管段长度和配水长度单位均为米。
（1）、集中节点流量计算 最高时集中用水量计算：工业区I ：q=h m .1325424495060003=++=70.59s L ，位于节点（8）， 工业区II ：q=h m 337.732482.56382003=++=96.59s L 位于节点（4）（2）、比流量计算q l==∑∑minih l q -Q =0.071s L由泵站供水曲线，得泵站设计供水流量为： 7.1722%5.15%9.643.079q 1s L =⨯= 水塔设计供水流量为：83.707.1722-3.079q 5s ==L各管段沿线流量分配按公式mi l mi l q q 计算，管段沿线流量及各节点设计流量计算计算结果见表1-4。
最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算 表1-4（1）流量分配初拟管径由节点（1）出发，分配环状管网设计流量，管段【2】和【7】均 为主要供水管段，分配相等流量：q2+q7=q1-Qj2=722.17-35.91=686.26s L q2=q7=343.13L ，Lq2-Qj3=q3+q6=343.13-79.12=264.01s[6]处于垂直方向，考虑【2】发生事故时，流量从【6】绕过，且【3】靠近水塔，故【6】应多分配流量，Lq6=0.7 264.01=184.81L，q3=264.01-184.81=79.20sq3+q4-Qj4=q5=10.32L。
q7-Qj8=q11+q8=343.13-144.89=189.24L,[11]主要供水管段，分配较多的流量，Lq11=0.7×189.24=132.47L,q8=189.24-132.47=56.77sq14=q8-Qj9=56.77-34.10=22.67L,L，q9+q12=q6+q11-Qj7=184.81+132.47-158.89=158.39sL，q9=q12=79.20sL，q13=q9+q14-Qj10=79.20+22.67-75.47=26.40sq10=q5+q12-Qj6=10.32+79.20-84.62=4.9L根据以上管段流量，初拟管径见下表：表1-5七、管网平差1、（1）计算管段阻力系数S=10.67*L／(l^1.852*d^4.87)压降h=s*q^1.852等效管径d*=(N)^(n/m)*d i(2) 水力分析图将[1]暂时删除，其管段流量并到节点（2）上、（3）用改进的哈代-克罗斯平差法计算，优先平差闭合差较大的环：表1-6环号管段编号s流量初分配q（L/s）h（m）12 90.11 343.14 4.47 13.03 6 84.87 184.81 1.34 7.24 -11 188.51 -132.47 -1.52 11.50 -7 84.87 -343.14 -4.21 12.270.08 44.0523 480.30 79.2 1.58 19.92 5 1950.00 10.32 0.15 14.25 -12 48.30 -79.2 -0.16 2.00 -6 84.87 -184.81 -1.34 7.240.23 43.41311 188.51 132.47 1.61 12.12 9 290.18 79.2 0.95 12.03 -14 783.18 -22.67 -0.25 11.19 -8 660.24 -56.77 -1.17 20.621.13 55.95=⨯⨯=∆5.955852.110003.11-q -10.91 412 48.30 79.2 0.16 2.00 101745.71 4.9 0.03 6.76 -13 480.30 -26.4 -0.21 7.81 -9 280.18 -79.2 -0.92 11.62-0.93第一次平差第二次平差 q （L/s ） h （m ） q （L/s ）h （m ）343.14 4.47 13.03 184.81 1.34 7.24 -121.56 -1.37 11.26 -343.13-4.21 12.27 0.23 43.81 79.20 1.58 19.92 10.32 0.15 0.00 -93.49-0.22 2.31 -184.81-1.34 7.27 0.17 121.56 1.37 11.26 121.56 1.37 68.29 0.72 10.61 54.00 0.47 8.68 -33.58 -0.53 15.63 -33.61 -0.53 -67.68-1.6223.95-67.71-1.62-0.05 61.45 -0.3179.2 0.16 2.00 93.49 0.22 2.314.9 0.03 6.76 19.19 0.42 21.63-26.4 -0.21 7.81 -12.11 -0.05 4.02-68.29 -0.70 10.24 -54.00 -0.45 8.38-0.71 26.82 0.1314.29（4）工况水力分析节点水头、地面标高、自由水压计算表假设9为控制点节点水头等于服务水头表1-7节点1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 编号地面标高62.0 63.1 63.4 63.2 62.5 65.0 66.4 67.3 69.5 67.8 66.3（m）自由24.0 28.0 28.0 24.0 24.0 28.0 24.0 24.0 24.0 水压（m）服务87.1 91.4 91.2 89.0 90.4 95.3 93.5 91.8 90.3 水头（m）假设9为控制点节点水头等于服务水头，即H9=93.50m。