给水排水管网系统课程设计学生学号： 201001042学生姓名：杨招明指导老师：王宝山兰州交通大学环境与市政工程学院给水排水系给水管网课程设计说明书一、设计题目：甘肃省礼县城区室外给水排水管网设计二、设计的目的与任务给水管道设计的目的是巩固所学课程内容并加以系统化，联系工程实际树立正确的设计思想，培养分析具体问题并解决问题的能力，学会编写课程设计说明书、使用规范、查询资料和运用设计手册机器其他工具书，提高计算机水平和绘图能力。

给水管网设计的任务就是根据给出的各项原始资料和数据计算用水量，选择给水系统进行管网水力计算，确定水塔或水池调节容积，并将计算结果用文字与图纸表达说明。

三、设计内容1、计算最高日用水量2、计算最高时秒流量3、选择给水系统进行管网及输水管定线4、进行管网水力计算5、确定水塔或水池调节容积6、确定二级泵站扬程和设计流量四、设计原始资料1、县城平面图该县城为我国西北地区一小县城，城内有工厂数家及部分公共建筑。

居民区居住人口在规划期内近期按292 人／公顷设计，远期按342 人/公顷考虑。

最高建筑为六层楼，室内有给排水设备，无淋浴设备，给水普及率为近期85 %，远期90 %。

居住区时变化系数为K h为 1.5 。

注：每班8小时3、浇洒道路用水： 60 m 3/d ，绿地用水： 140 m 3/d ，4、未预见水量按最高日用水量的15～25%计算。

5、消防用水量、水压及延续时间按规范要求确定。

6、该区地表水污染严重，水质不好，故近期不考虑采用地表水作为水源。

7、气象资料（1） 主导风向：夏季东南风，冬季东北风 （2） 年最高温度39℃，年最低温度-8℃ （3） 年平均降雨量： 800mm（4） 最大积雪深度0.4m ，最大冰冻深度1.0m （5） 土壤性质：（最低处） 0.4m-0.8m 垦殖土 0.8m -3.8m 粘沙土 3.8 m -8 m 中沙及砂石（6） 地下水位深度：10.0m （最浅）； 地下坡度：0.2％（7） 地震等级：中国地震划分为七级地震区 （8） 该县城暴雨强度公式518.0)4()lg 04.11(434++=t P q（9） 地面径流系统φ＝0.31；0.38；0.40；0.45；0.50 （10） 地基承载力2.0Kg/cm 2 （11） 可保证二级负荷供电 8、地面水系： （1）最高水位31.5 （2）最低水位 27.5 （3）常水位 29.09、材料来源及供应：本地区自产砖、混凝土及混凝土管。

五、设计技术参数 1.用水量确定2.给水系统的选择和管网定线3.最高时工况设计节点流量、管段流量及管径、管材的选择4.最高时工况管网水力计算给水管网课程设计计算书（一）用水量计算1.居民用水量计算按街道建筑层次及卫生设备情况，肯据规范采用最高日每人每日综合生活用水，用加权平均计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q1。

居民用水量计算街区编号面积近期人口远期人口近期用水量Q（m3/d）远期用水量Q(m3/d)1 1.11 324 379 58.32 68.222 2.03 593 695 106.74 125.103 0.183 54 63 9.72 11.344 1.04 304 356 54.72 64.085 2.1 614 719 110.52 129.426 1.13 331 388 59.58 69.847 0.703 206 241 37.08 43.388 1.5 438 513 78.84 92.349 1.61 470 551 84.6 99.1810 1.23 360 421 64.8 75.78 11 1.8 526 616 94.68 110.88 12 0.6 176 206 31.68 37.08 13 2.27 663 777 119.34 139.86 14 1.56 456 534 82.08 96.12 15 1.24 362 423 65.16 76.14 16 2.12 620 725 111.6 130.50 17 2.45 716 838 128.88 150.84 18 2.36 690 808 124.2 145.44 19 2.03 593 695 107.926 126.49 20 1.83 535 626 96.3 1126.68 21 1.88 549 643 98.82 115.74 22 2.87 839 982 151.02 178.724 ∑35.654610419121991876.6062086.68411i1i h1186.4N q k Q f ⨯⨯=1h k ------时变化系数，取1.5；iq1------最高日每人每日综合用水量定额，180 L/(cap ·d ）；i N 1----设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap ；1f ----用水普及率，近期取85%，远期取95%；近期 i N 1=292人/公顷⨯35.6546公顷=10412人最高时1Q =1.5⨯292⨯10419⨯0.85/86400=45.00L/S2.工业企业用水量工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定近期单位最大秒流量。

用水单位生产（m3/d）生活（m3/d）班次时变化化系数平均时（m3/h）最高时（m3/h）最高时秒流量（L/s）化肥厂400 25 2 1.8 26.56 47.81 13.3磷肥厂350 25 2 1.4 23.44 32.82 9.12 化工厂400 30 3 1.5 17.92 26.88 7.47 发电厂500 30 3 1.7 22.08 37.54 10.43 橡胶厂200 35 2 1.3 14.69 19.1 5.31 陶瓷厂250 30 1 1.3 35 45.5 12.64 汽修厂300 35 2 1.9 20.94 39.79 11.05 水泵厂200 20 3 1.2 9.17 11 3.06 仪表厂200 20 1 2 27.5 55 15.28 洗煤厂400 35 2 1.4 21.19 29.67 8.24 ∑218.49 345.11 95.9 所以近期单位最大秒流量Q2近=95.9L/s。

Q2远=132.26L/s。

2. 市政用水量Q3及未预见用水量Q4 浇洒道路用水=q4a×N4×af4a=60m3/d 绿地用水=q4b×N4b=140m3/dQ3=60m3/d+140m3/d=210m3/d=2.31L/s Q4近=20%×(Q1+Q2近+Q3)=28.64L/sQ4远=20%（Q1+Q2远+Q3)=36.45L/s3.最高时用水量Q h 近=Q1＋Q 2近＋Q3＋Q 4近=171.85L/s Q h 远=Q1＋Q 2远＋Q3＋Q 4远=231.42L/s 4.水厂供应70%70%×171.85=120.30L/s 其余由高位水池供应 171.85-120.30=51.57L/s（二） 选择给水系统及输水管定线1、根据县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线。

2、用水厂和高位水池联合供水。

3、进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号；将管网模型化 并绘制管网图。

4、管段配水长度确定原则：两侧供水等效管长等于实际管长，单侧供水等效管长等于实际管长的一半，两侧不供水等效管长为零。

（三） 计算最高时工况点下节点流量，管段设计流量，确定管段直径1.计算比流量 q s =∑-ih lq Q 2=9.261095.75=0.029L/(s ·m) 2.计算沿线流量ql1-2=qs·l1-2=9.35L/sql2_3=qs·l2_3=9.50L/sql1_4=qs·l1_4=6.17L/sql2_5=qs·l2_5=11.27L/sql3_6=qs·l3_6=6.88L/sql4_5=qs·l4_5=11.83L/sql5_6=qs·l5_6=9.20L/sql4_7=qs·l4_7=8.12L/sql5_8=qs·l5_8=7.32L/sql7_8=qs·l7_8=7.88L/s3.计算节点流量集中流量可以直接加到所位于的节点处；沿线流量一分为二，分别加到两端节点上；供水泵站或高位水池的供水流量也应从节点进入管网系统，其与用水流量方向不同，应作为负流量。

节点设计原则：有集中流量处，管道连接处，在一定的距离上。

最高时集中用水量节点设计流量计算4.按照既定流量平衡条件，依据供水经济性和安全可靠性初步分配各管段设计流量。

（1）从水源或者多个水源（指供水泵站或水塔等在最高时供水的节点）出发进行管段设计流量的分配，使供水流量沿较短的激励扩散到;l整个管网的所有的较短上去，这一原则体现了供水的目的性。

（2）在遇到要向两个或两个以上方向分配设计流量时，向主要供水方向（如通向密集用水区或大用户管段）分配较多流量，想次要供水方向分配较少的流量，这一原则体现了供水的经济学。

（3）确定两条或两条以上的平行的主要供水方向，并且在平行的主要方向上分配相接近的交大流量，垂直主要供水方向的管段上也要分配一定流量，的、使得当主要供水方向上管段损坏时，流量可通过这些管段绕道通过，这一原则体现了供水的可靠性。

管段设计流量初分配结果：最高时工况点下管网水力计算1.采用哈代-克洛斯平差方法，进行管网水力计算，得出各段实际流量、水头损失、管段流速及格节点压力水头、自由水压。

1）采用Excel表格平差，水头损失采用海曾威廉公式计算，允许比合差0.5m，家定（1）为控制点。

平差：第一次平差环1 s q hnsq0.852q h nsq0.8521 1231.01 10.1 0.247 45.455 6.350 0.104 30.610 3 106.42 32.64 0.188 10.675 28.890 0.150 9.621 -41482.67 8.36 -0.210 46.602 12.487 -0.442 65.595 6 524.83 16.82 0.271 29.927 9.480 0.093 18.3610.497 132.659 -0.093∆q -3.749环2 s q hnsq0.852q h nsq0.852-2 906.28 5.09 -0.051 18.664 4.712 -0.044 17.480 -5 1811.42 12.45 -0.537 79.936 12.072 -0.507 77.868 7 41.45 72.4 0.320 8.197 72.774 0.323 8.233 4 1482.67 8.36 0.210 46.602 8.737 0.228 48.387-0.057 153.400-0.0002∆q 0.377 环3 s q hnsq0.582q h nsq0.852-6 524.83 16.82 -0.271 29.927 9.480 -0.093 18.3619 288 21.35 0.231 20.122 24.939 0.309 22.97110 63.07 28.41 0.086 5.621 31.999 0.107 6.220 -8 2139.47 11.73 -0.568 89.740 8.140 -0.288 65.737-0.521 145.411 0.0333.589平差结果如下：管段编号管径(mm)实际流量（L/s）水头损失（m）节点编号压力水头（m）自由水头（m）地面标高（m）1 200 6.35 0.10 1 62.80 28.00 34.802 200 4.71 0.04 2 62.70 28.98 33.723 350 28.89 0.15 3 62.66 29.26 33.404 200 12.48 0.44 4 62.22 28.33 33.895 200 12.07 0.50 5 61.72 28.98 32.746 250 9.48 0.094 6（水泵）61.22 30.27 30.957 400 72.78 0.32 7 61.13 29.53 31.608 200 8.14 0.29 8 60.81 29.99 30.829 300 24.94 0.3110 350 31.10 0.110 250 28.90 0.56 9（水池）-3.84 65.5固由表可知水泵扬程为30.27m，流量为120.3L/s，2）控制点的确定在水里分析时，首先假定（1）为控制点，经过水力计算，节点（1）满足控制点要求，，固确定（1）为控制点。