给排水管网综合设计说明书 课程设计.doc
《给排水管网综合设计说明书 课程设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《给排水管网综合设计说明书 课程设计.doc(46页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、给排水管网综合设计说明书 第一篇 给排水管网综合设计说明书第1章 设计原始资料与设计任务1.1设计原始资料(一)城市总平面图一张,比例13000。(二)城市基础资料1. 城市位于中国西南地区重庆,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270320m。3. 城市居住区面积115公顷,老城区占人口2.1万,新城区占人口3.4万。给水人口普及率为95%,污水收集率90。4. 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,室内有给排水设备和淋浴设备。5. 暴雨强度公式:两个不同的城镇分别选
2、用如下不同的暴雨强度公式。 (L/sha);城市常年主导风向为北风和西北风,夏季平均风速1.6m/s;冬季平均风速1.4m/s。6. 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283.4m,二十年一遇洪水位281.8m,95%保证率的枯水位278.2m,常水位279.5m,河床标高277.8m,平均水面坡降3。7. 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
3、。8. 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。9. 未预见水及管漏系数取K=1.2。10. 老城区中有部分合流制管渠,但多为石砌暗沟,设在人行道下面,盖板裸露地面。由于断面较小,加以年久失修,有的已堵塞或断裂。新城区中建有一些分流制排水管网,但未真正分流。由于排水管道长度短,覆盖率低,城区中未有形成排水管网,致使城区污水未经处理就排入水体,对某江造成严重污染。为了保护环境,防止某江水质的进一步恶化,推进该市经济的持续发展,因此要求建设排水管渠,对该市污水进行收集、处理,以适应市政建设发展的需要。11. 城区主要工厂的工业废水量及职工人数见表1,污水水质见表
4、2。工厂污水经局部处理后,其水质符合CJ18-86污水排入城市下水道水质标准,可与城市生活污水合并进行处理,或经局部处理后,其水质符合GB18978-2002城镇污水处理厂污染物排放标准的规定,可直接排入水体。表1 主要工厂的工业废水量工厂名称工业废水设计污水流量职工人数生产污水(m3/d)生产废水(m3/d)第一班第二班第三班淋浴人数百分比热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间甲厂45643864862974403204408445乙厂30522992782484602604607232丙厂23402543412303452103807141表2 主要工厂污水水质工厂项目甲
5、厂(制糖厂)乙厂(造纸厂)丙厂(锻压厂)BOD5(mg/l)600-1200110030-80SS(mg/l)300-15002000100-400COD(mg/l)1200-240060060-16012. 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3。表3 公共建筑设计流量公共建筑车站公园医院中学设计流量480m3/d7.8L/s6.4 L/s6.8 L/s13. 城市地面覆盖种类见表4。表4 城市地面覆盖种类地面种类/屋面混凝土路面碎石路面绿地非铺砌路面老城区3020122018新城区3215182510注:以城市的面积为100计算。1.2设计任务1.2.1.设计计
6、算(1)计算各种用水量,编制城市逐时合并用水量图表。(2)进行给水管网定线布置,确定水厂及水塔(或高位调节水池)位置。(3)拟定水泵工作制度,确定计算管网的几种情况,进行管网计算。(4)决定水塔高度和二泵站扬程。(5)计算管网各节点的自由水头。(6)划分污水及雨水汇集面积,进行污水管、雨水管和合流制管道的定线布置(7)计算各种污水管道、雨水管道及合流制管道设计流量(8)完成各种排水管道的水力计算1.2.2.编写设计计算说明书一份说明书中应列举作为设计根据的资料、详细阐述方案选择的理由及全部计算过程,并附有必要的草图(可用单线表示注明尺寸)。说明书要求计算正确,叙述清楚,简明扼要,文字通顺,篇幅
7、30页左右。1.2.3.绘制下列设计图各一张(1)城市给水管网平面布置图;(2)城市排水管网平面布置图;(3)给水干管节点详图;(4)污水主干管纵断面图及雨水干管纵剖面图;(5)城市给排水综合管网平面及断面布置图。第2章 给水管道设计2.1 设计方案比较2.1.1给水系统的体制及选择城市给水工程是以保证城市所需的水量、水质、水压为目标,选择和寻求城市水源,确定取水方式和净水方式,布置和建设各类取水、净水、输配水等工程设施和管网系统,是保障城市经济发展和人民生活的重要基础设施。合理选择城市水源、确定用水量标准、选择合适的给水系统,以及提高给水的可靠性,是城市给水规划需要重视的几个方面。根据中华人
8、民共和国标准室外给水设计规范GB50013-2006,给水系统的选择应根据当地地形、水源情况、城镇规划、供水规模、水质及水压要求,以及原有给水工程设施等条件,从全局出发,通过技术经济比较后综合考虑确定。根据设计原始资料,按照城市规划,水源条件,地形,用户对水量、水质和水压要求等方面的具体情况,采用统一给水管网系统,统一供应生活、生产和消防等各种用水。根据城镇规模大小和地形特点,选取水厂地点在杨柳河上游,并设置了一个对置水塔,采用一个水厂和对置水塔共同供水,整个管网为由水厂和对置水塔共同供水的多水源给水管网系统。详细情况见草图和手工图纸。清水池的水由泵站加压送出,经输水管进入管网供用户使用,是压
9、力输水管网系统。2.1.2净水厂位置选择根据室外给水设计规范GB50013-2006,水源选择前,必须进行水资源的勘察。此外,水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定,并应符合下列要求:1 水体功能区划所规定的取水地段;2 可取水量充沛可靠;3 原水水质符合国家有关现行标准;4 与农业、水利综合利用;5 取水、输水、净水设施安全经济和维护方便;6 具有施工条件。水厂厂址的选择,应符合城镇总体规划和相关专项规划,并根据下列要求综合确定: 1 给水系统布局合理; 2 不受洪水威胁; 3 有较好的废水排除条件; 4 有良好的工程地质条件; 5 有便于远期发展控制用地的条件; 6 有良好的卫生环境,
10、并便于设立防护地带; 7 少拆迁,不占或少占农田; 8 施工、运行和维护方便。 根据城镇地形特点,水厂是设在杨柳河上游,就在糖厂的南边;在城镇的西边较高处设置一个对置水塔。详细情况见草图和手工图纸。2.1.3二泵站供水方案设计二泵站供水采用二级供水方案。管网内设有水塔,由于水塔能起调节作用,这时,二泵站供水量只要保证总供水量等于总用水量即可,对于某一小时来讲,供水时可以不等于用水量,相差的水量由水塔供给。图1*镇的用水量变化曲线,图中每小时用水量按最高日用水量的百分数记。图1 城市用水量变化曲线二泵站供水线可在城镇最高日用量变化曲线上进行设计,城镇最高日用水量变化曲线见图1,二泵站工作分为两级
11、:从20时到次日5时,一台水泵运转,流量为最高日用水量的2.78%;其余时间增开一台同型号的水泵,供水量为最高日用水量的5%,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: 根据供水曲线,选用同型号的3台水泵(2用一备)组合工作。2.2给水管道设计2.2.1管道定线给水管网规划、定线是管网设计的初始阶段,其布置的合理与否直接关系到供水运行的合理与否及水泵扬程的设置,对工程投资和管理维护也有很大影响;管网规划与布置是管道系统规划中的关键部分,管网工程投资巨大,一般占管道系统总投资的60%80%,管线埋藏于地下,从而使资金浪费、供水不合理等问题不易曝露,存在的隐患较多。因此,为了
12、彻底消除这些不合理因素,必须在管网规划和设计阶段进行合理的规划和优化设计,并进行系统的现状、近期和远期的水力模拟校核以期能达到设计最优化的目的。对城市给水管网布置要满足以下基本要求:应符合城市总体规划的要求,布置管网时应考虑给水系统分期建设的可能性,并留有充分的发展余地;管网应布置在整个供水区域内,在技术上要使用户有足够的水量和水压;管网布置必须保证供水安全可靠,当局部管网发生故障时,断水范围应减到最小;力求以最短距离敷设管线,以降低管网造价和供水能量费用。对于地形较为平坦的城市,管网的规划和布置相对来说要简单的多。但是,对于地形高差偏大的城市,若采用统一供水,会使环状网的平差难度增大,由于管
13、网各部分地面标高相差太大,容易造成低区管内压力过高,发生爆管及管件损坏;而高区则会出现管网压力不足,甚至不能将水供至最不利点。若采用分区供水,会涉及到如何制定分区的界限,各区之间水量如何统一协调,平差很难收敛等问题,这也是在进行给水管网布置时所要考虑的。管网定线取决于城市平面布置,供水区的地形,水源和调节水池位置,街区和用户特别是大用户的分布以及河流、铁路、桥梁等的位置等。所以,管网定线时需要考虑的要点如下:根据室外给水设计规范GB50013-2006,输水管(渠)线路的选择,应根据下列要求确定:1 尽量缩短管线的长度,尽量避开不良地质构造(地质断层、滑坡等)处,尽量沿现有或规划道路敷设; 2
14、 减少拆迁,少占良田,少毁植被,保护环境; 3 施工、维护方便,节省造价,运行安全可靠。干管定线:干管的布置要考虑水源、水塔等位置,应符合城市路网规划要求,沿原有道路和规划道路敷设。干管尽可能地布置在较高的位置,保证对附近用户配水管中有足够压力,增加管道的供水安全性。干管的间距根据街区情况,采用500800m,干管隔一定距离设横 跨管,其间隔考虑在8001000m左右。其作用是保证关闭一些阀门时,能够供水。在干管上充分考虑配水管的设置,留有接口。干管的布置也要考虑未来的发展,分期建设。在管线上要设附属设备,如闸阀(用来调节水量、检修),消火栓。供水区范围应根据规划原则确定,并将管线合理分布于全
15、供水区, 尤其注意高、远、偏等缺水地区。管网定线的基本原则是: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,使管道内压力较小,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。6.针对本城市的各方面因素和设计要示,采用生活,消防联合系统,给水管网布置成环状,并布置成3个环。7.定线后草图见附录草图,在草图上已进行节点编号,假定水流方向,以及按比例量出各管段长度。2.2.2给水管道的水力计算给水管网的水力计算是设计的主要步骤,计算方法在下面列出,具体计算过
16、程见第二篇第1章。1确定管网计算情况对于对置水塔管网,其计算情况为:最高用水时;最大转输时;最高用水加消防2根据每种计算情况确定水塔、小泵的供水量及每一管段的计算流量。每一管段的计算流量的确定,可按下列方法进行:求比流量q比将管网各管段按节点进行编号,根据计算管段的总长度和总流量计算比流量q比即:式中:Q-城市最高日最高时总用水量(L/s) -城市最高时各大用户中用水量之和(L/s)-管网的总计算长度(m) (不包括沿线无建筑区域、桥梁通过的干管以及房屋支管等的总长度,即总的配水长度)。求延线流量比根据比流量比和各管段的计算长度,可算出各管段的沿线流量沿式中:L-各管段计算长度(m)求节点流量
17、节点流量等于连接在该节点上所有管段沿线流量之和的一半,即3管网水力计算 本设计管网为环状管网,水力计算可按下列步骤进行:(1)流量初分配根据最大用水时水泵及水塔供水量以及管网各节点的出流量(包括大用户的集中流量),可按节点流量平衡条件即进行初步的流量分配(先假定水流方向);求出各管段流量。(2)选管径在各管段计算流量确定之后,可利用水力计算表,按平均经济流速选管径;平均经济流速一般在大管径(mm)时采用0.91.4(m/s);在小管径时为0.60.9(m/s)当流量很小时,按平均经济流速选出的管径大小,此时应按照消防流量的要求选取最小管径。 通过消防流量的最小管径规定如下:小城市 d最小=10
18、0mm中等城市 d最小=100150mm大城市 d最小=150200mm本设计最小管径可取d=100mm;此外在选管径时,还应考虑通过最大转输流量的可能,并适当留有发展余地。因此在供水分界线附近及某边远地区的管径可适当放大。输水干管的连络管管径一般与输水管相同,也不小于输水管管径的2030%,(3)计算阻抗值S由各管段径和长度,计算出相应的阻抗值S=K a L,比阻a 值和修正系数K可由管渠水力计算表查出。(4)计算水头损失h根据室外给水设计规范GB50013-2006,管 ( 渠 ) 道总水头损失,可按下列公式计算: hzhyhj (7.2.1)式中 hz管 ( 渠 ) 道总水头损失 (m)
19、 ; hy管 ( 渠 ) 道沿程水头损失 (m) : hj管 ( 渠 ) 道局部水头损失 (m) 。按照初步可分配的各管段流量和计算得出的阻抗值,由公式h=Sq2,计算出各管段的水头损失值,也可根据各管段计算流量和管径,由水力计算表查i值,按公式h=iL计算水头损失。当每天一环的水头损失代数和,即各环闭合差不超过0.3-0.5m,而从管网起点至管网终点的闭合差,即大环闭合差不超过1.0m时,则管网可不再进行平差,如果闭合差大于上述数字,则必须进行管网平差。(5)管网平差管网平差就是将管网中的流量进行调整,使超负荷段的流量减少,而欠负荷管段的流量增加,(但必须满足的条件),直至各环的闭合差达到允
20、许的范围以内为止。环网平差计算可列表进行。具体计算见第二章第1章的相关内容。4. 确定水塔高度,二泵站扬程及管网各节点的水压(1) 确定水塔高度及二泵站扬程水塔设在管网末端里(对置水塔)对置水塔的管网,在最大用水时存在着供水分界线。最不利点一般在供水分界线上。 水塔高度 式中:Hc-供水区最不利点(控制点)所需的自由水头(米);-从水塔到控制点的总水头损失(米);Zt-水塔所在地的地面标高(米);ZC-控制点的地面扬程最大用水量水泵扬程 式中:ZD -清水池最低水位标高(米) HC-水塔中水柜的最大水深(米) h输-输水管水头损失(米) h站-泵站内吸、压水管水头损失(米)。 其余符号意义同前
21、。 最大用水加消防用水时水泵扬程 式中:10-低压制消防管网在失火地点应保证的自由火头(米);-消防时由管网起点至失火地点的总水头损失(米);ZC -最大转输时输水管小头损失(米) 最大转输时水泵扬程 式中:-最大转输时管网的水头损失(米)-最大转输时输水管水头损失(米)其余符号意义同前。注:最高用水时泵站内吸压水管水损失2.5m,转输时取2.0m,消防时取3.0m(2) 计算于管各节点上的实际自由水头在求出水塔高度与水泵扬程之后,便可计算干管上各节点的实际自由水头,以便校核各节点实际自由水压是否满足要求。最后绘制该干管的水力坡线图。2.2.3给水管道的管材及接口根据室外给水设计规范GB500
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 给排水管网综合设计说明书 课程设计 排水 管网 综合 设计 说明书
链接地址:https://www.31doc.com/p-2077418.html