给水管网课程设计青阳镇给水管网课程设计学生姓名陈兰学院名称环境工程学院专业名称给水排水工程指导教师程斌2012年10月31日给水工程的任务是向城镇居民、工矿企业、机关、学校、公共服务部门及各类保障城市发展和安全的用水个人和单位供应充足的水量和安全的水质，包括居民家庭生活和卫生用水、工矿企业生产和生活用水、冷却用水、机关和学校生活用水、城市道路喷洒用水、绿化浇灌用水、消防以及水体环境景观用水等等。
此次设计为苏北地区青阳镇给水管网系统设计，主要设计以下内容。
（1）用水量计算（2）供水方案选择（3）管网定线（4）清水池、水塔相关计算（5）流量、管径的计算（6）泵站扬程与水塔高度的设计（7）管网设计校核给水工程必须满足各类用户或单位部门对水量、水质和水压对的需求。
要求能用确定管网的布置形式，管线的选择，管径的选择，流量的分配及校核，确保管线的合理布置及使用。
1设计资料及任务 (1)1.1设计原始资料 (1)1.1.1地形地貌 (1)1.1.2气象资料 (1)1.1.3工程水文地质情况 (1)1.1.4图纸资料 (1)1.1.5用水资料 (1)1.2设计任务 (2)2设计说明书 (2)2.1设计方案的流程及考虑细则 (2)2.1.1管网及输水管的定线 (2)2.1.2输水管径的确定 (2)2.1.3管网管径平差计算 (2)2.1.4节点水压计算 (3)2.1.5管网消防校核计算 (3)3设计计算书 (3)3.1设计用水量计算 (3)3.1.1最高日设计用水量 (3)3.2供水方案选择 (4)3.2.1选定水源及位置和净水厂位置 (4)3.2.2选定供水系统方案 (4)3.3.管网定线 (4)3.4设计用水量变化规律的确定 (4)3.5泵站供水流量设计 (5)3.5.1供水设计原则 (5)3.5.2具体要求 (5)3.5.3二级供水 (5)3.5.4根据用水量变化曲线确定清水池和水塔的容积 (6)4 管网布置及水力计算 (7)4.1管段布线，并确定节点和管道编号 (7)4.1.1 节点设计流量分配计算 (7)4.1.2节点设计相关计算 (8)4.1.3节点设计流量计算 (9)4.1.4给水管网设计数据计算 (9)4.1.5平差计算 (10)4.1.6设计工况水力分析计算结果 (11)4.1.7 二级泵站流量、扬程及水塔高度设计 (11)4.2 消防工况校核 (12)4.2.1设计工况水力分析计算结果 (12)4.2.2设计工况水力分析计算结果 (13)5 结语 (14)参考文献 (15)附图 (16)1设计资料及任务1.1设计原始资料1.1.1地形地貌地势较平坦，地形标高如图。
1.1.2气象资料风向：以东北风为主导风向；气温：年平均气温14.10oC ；夏季平均气温28.0oC ，冬季平均气温-1.0oC 。
1.1.3工程水文地质情况工程地质良好，适宜于工程建设； 地下水位深度450cm ； 土壤冰冻深度30cm 。
1.1.4图纸资料城市地形图见另页，比例为1：200001.1.5用水资料（1）青阳镇位于苏北地区，城镇设计居住人口为 2.2万,给水普及率100%;该城镇最高日用水量变化曲线见图1。
246810121416182022241234567时间（h）占最高日用水量百分数（%）图1 青阳镇最高日用水量变化曲线（1）设计房屋卫生设备标准为室内有卫生设备但无淋浴设备，城市建筑按六层考虑。
（3）该城镇各企业单位最高集中用水量为： 甲企业：2400米3/日； 乙企业：3800米3/日； 丙企业：2400米3/日；1.2设计任务(1)泵站输水管及城市管网定线；(2)输水管径的确定；(3)城市供水管网管径的确定；(4)各节点水压的计算；(5)计算清水池容积、水塔容积和水塔高度；(6)消防时管网校核；(7)管网配件及阀门井的确定；(8)绘出成果图。
2设计说明书2.1设计方案的流程及考虑细则2.1.1管网及输水管的定线(1)输水管定线根据设计区域情况，在充分考虑到输水安全性和可能性的基础上，应尽量减少工程造价，少占农田，同时尽可能避免穿越人工或天然障碍。
(2)城市配水系统定线因本设计确定的计算管线仅为此配水系统的主干线，所以干线位置应用尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，并在适当间距要设置连接管成环网。
设计用水量的确定:居住区生活用水量确定、工业企业用水量Qω、消防用水量Q x 、未预见水量Q旒及管网漏水量Qr。
2.1.2输水管径的确定根据给水工程性质确定输水管根数和是否设置连通管，由最高日最高时用水量确定输水管及连通管管径。
2.1.3管网管径平差计算(1)沿线流量计算(2)节点流量计算(3)流量分配：在满足各节点连续性条件Qi +∑qlij=0的基础上进行流量分配，但同时应考虑供水安全性和经济性，所以平行管应尽量分配相近数量的流量；(4)管径的确定(5)管网平差计算：根据要求水头损失计算公式采用哈代克罗斯法则列表进行管网平差计算；2.1.4节点水压计算由平差结果计算各管段水头损失和各节点地面标高，以管网已知水压点（在此为管网压力控制点）推算各节点水压和自由水压。
2.1.5管网消防校核计算根据城市规模查规范可确定消防核算时同时失火点数。
若一处可将着火点放在管网控制点；若两处则为一处应放在离二泵站较远或较近大用户和工业企业用水量大的地方，消防校核的方法是在高日高时基础上在确定的着火点上增加一次消防水量，采用简化法在图上直接进行平差计算，若二泵站水厂水压变化太大应考虑调整个别管径。
3设计计算书3.1设计用水量计算3.1.1最高日设计用水量(1)城镇最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用水量）为：1000/111N q Q ==200*22000/1000(3m /d)式中 1q ——居民生活综合用水定额（含公建用水）：200L/人·日（最高日） 1N ——居住区人口数，cap44001000/220002001000/111=⨯==N q Q d m /3(2)工业生产用水量表1 工业生产用水量序号单位名称 最高日用水量（m3） 用水变化系数1 甲企业 2400 2.02 乙企业 3800 2.0 3丙企业2400 2.086002400380024002=++=++=丙乙甲Q Q Q Q d m /3 (3)浇洒道路和绿化用水量:占以上两项之和的5%；650)86004400(%5)%(5213=+⨯=+=Q Q Q d m /3(4)未预见水量和管网漏失水量:管网漏失水量和未预见水量按以上各项和的20%计算。
27301365020.0)(20.03214=⨯=++=Q Q Q Q d m /3(5)消防用水量qf Q =式中 q ——消防用水量定额[L/s ]；f ——同时火灾次数；查附表3得，消防用水量定额为15L/s ，同时火灾次数为1，则消防用水量为151155=⨯==qf Q L/s(6)最高日设计用水量163802730650860044004321=+++=+++=Q Q Q Q Q d d m /33.2供水方案选择3.2.1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，水塔暂定在地势高处，以利用地势高度。
3.2.2选定供水系统方案采用单水源，分区供水的形式。
3.3.管网定线各节点编号管段编号标于图中，节点地面标高由图中读出，各管段长度由图中读出（比例尺1：20000）。
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，把甲厂、乙厂、丙厂分别等效为为集中用水的节点，干管之间的其他用户用水以连接管连接。
3.4设计用水量变化规律的确定(1)《室外给水设计规范》规定，城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发展和成熟供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料的情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.3~1.6，日变化系数宜采用1.1~1.5，个别小城镇可适当加大。
1）用水时变化系数：按整个系统考虑：时变化系数：44.1100/624=⨯=h K 最高日用水量变化曲线如下：246810121416182022241234567时间（h）占最高日用水量百分数（%）图2 青阳镇最高日用水量变化曲线2) 8.92824/1638044.124/=⨯==d h h Q K Q h m 3(2)工业企业内工作人员的生活用水时变化系数为2.5~3.0，淋浴用水量按每班延续用水1小时确定变化系数；(3)工业生产用水量一般变化不大，可以在最高日个小时均匀分配。
3.5泵站供水流量设计3.5.1供水设计原则（1）供水管网设计流量等于最高日最高时设计用水量；2734.861638044.14.86s =⨯===d h h Q K Q Q s L /式中 s Q ——设计供水总流量（L/s ）（2）多水源给水系统，一般不需要在管网中设置水塔或高位水池进行水量调节； （3）单水源给水系统，可以考虑不设水塔（或高位水池）或者设置水塔（或高位水池）两种方案。
当不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为最高时用水量；当设置水塔或高位水池，应设计泵站供水曲线。
3.5.2具体要求（1）泵站供水量一般分两级；（2）泵站各级供水线尽量接近用水线，各级供水量取相应时段用水量的平均值； （3）应注意每级能否选到合适水泵，以及水泵机组的合理搭配； （4）必须使泵站24小时供水量之和与最高日用水量相等。
3.5.3二级供水（1）第一级：从22点到5点，供水量2.36%； 第二级：从5点到22点，供水量4.91%； （2）总供水量：2.36%*7+4.91%*17=100% （3）供水泵站、水塔或高位水池设计流量：最高日已求得用水量为16380d m /3，不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为： 16380×6.0%×1000/3600=273(L/s)；设置水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量： 16380×4.91%×1000/3600=223.405(L/s)； 水塔或高位水池的设计供水流量：16380×（6%-4.91%）×1000/3600=49.595(L/s) 水塔或高位水池的最大进水流量（21-22点）： 16380×（4.91%-4.0%）×1000/3600=41.405(L/s) （1）调节池容积计算)()(min )(max 32121m Q Q Q Q W ∑∑---=式中 21Q Q 、——分别表示泵站供水量和管网供水量（h m 3）。