给水说明书 - 参考

目录

第一章 课程设计基本资料 第二章 给水管网用水量计算

1．管网设计流量

2.水压

3.清水池位置和容积确定

第三章 管网计算

1. 线路选择与布置要求 2.输配水管渠布置的一般要求

3.输水管的布置 4．配水管网布置

5．配水管与构筑物或管道的间距 6．阀门、消火栓、给水栓的布置原则

第四章 管网校核

1．最高时用水校核 2．消防用水校核 3．事故用水校核

第五章 水泵的选择

第一章 课程设计基本资料

一．设计资料

1．城市总平面规划图一张,比例1:10000。 2．该城位于陕西关中地区,城市自然资料如下：

土层:属非自重湿陷性黄土地区； 地震烈度: 5级；

地下水深: 地面以下5m见地下水； 最高气温: 39℃； 最低气温: -8℃； 冰冻深度:0.5m。 3．用水资料 1）大用户 序号 用户名称（人数） 生产用水量（班次） (m3/班) 1 2 3 4 5 食品加工厂（300） 针织印染厂（1500） 制药厂（1000） 氨肥厂（1200） 火车站（50） 2000（1） 1200（3） 400（2） 300（3） 200 时变化系数 (Kh) 1.1 1.1 1.2 1.2 3.4 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 要求水压 (M Pa) 2）居民用水量：规划人口河北区为3万人,河南区为1.2万人,用水普及率为90%,室内均有给排水卫生设备,但无淋浴,建筑物为6层。 3）印染厂、制药厂和氨肥厂每班有1/2 员工需淋浴。 4）公用事业用水量按居民用水量的30%计,Kh=1.8。 5）绿化面积为30万m 2,浇洒道路面积为20万m2。

6）未预见水量及管网漏失水量可按最高日用水量的15~25%计。 4．水厂清水池最低水位标高109m，两座公路桥旁均可吊装管道，铁路桥不让吊管。

第二章 给水管网用水量计算

一．最高日生活用水量

（1）居民生活用水量（用水普及率为90﹪）

Q1＝N*q1/24=（3+1.2）*104*0.9*0.12/24=189 m3／h 式中：q1——最高日用水量标准（0.12 m3/人·d）

N——居住区人口数（cap）

（2）大用户生产用水量

Q2=2000*1.1/8+1200*1.1/24+400*1.2/16+300*1.2/24+200*3.4/24=403.33 m3／h

（3）大用户职工生活用水量 Q3=0.025*3*(300/8+1500/24+1000/16+1200/24+50/24)+(1500+1000+1200)*0.04/2=90.094 m3／h （4）浇洒道路和绿化用水Q4（喷洒道路：q1=2l/次·m 2，n=3次；绿化：q2=2l/次·m 2）

Q4 =（2*30*10000/1000+2*20*3*10000/1000）/24=75 m3／h

（5）公共事业用水Q5

公共事业供水取居民生活用水的30%。Q5=0.3 *Q1*1.8/24=102.06 m3／h （6）未预见用水量及管网漏水量按最高日的25﹪计。 （7）最高时用水量

Qh=1.25(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)=1067.177 m3／h=296.438L／s

二．水压

由于该开发区内的建筑物的层数都为6层，所以自由水压=4*(n+1)=28 三．清水池容积

V清=V调+V消+V自+V超

由于缺乏该城市综合生活每小时用水量占最高日用水量百分比的情况的资料，所按照经验发取值，V调=10%Qd=2561.225 m3。

该开发区规划人口为4.2万人，查《给水排水设计手册》，确定同一时间内的火灾次数为两次，一次灭火用水量为25L/s,火灾延续时间内所需总水量Q火=2*35*3.6*2 .0=504 m3。

水厂自用水量调节容积按最高日用水设计用水量的5%计算，则V自=5%Qd=1280.612 m3。

清水池的安全储备V超=1/6(V调+V消+V自)=724.306 m3。 考虑到部分安全调节容积，取清水池的有效容积为5000 m3。

5、一级泵站和二级泵站的供水量

一级泵站的供水量为QI=4.17%*1067.177*24*1000/3600=296.7L/s 二级泵站的供水量在0—7，20—24时为3.06%，在7—20时为5.10% QIImax=5.10%*1067.177*24*1000/3600=362.8L/s

第三章 管网计算

一、线路选择与布置要求

1、输配水管渠的线路应尽量做到线路短、起伏小，土石方工程量少，造价经济， 少占农田和不占良田。

2、输配水管渠走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并尽可能沿现有 的

道路或规划路铺设，以利于施工和维护。

3、输配水管渠应尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注 意避开滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土壤地区。

4、输水管线应尽量充分利用水位高差，当条件许可时，优先考虑重力流输水。 5、应尽量考虑近远期结合和分期实施的可能。 二、输配水管渠布置的一般要求

1、重力输水管渠应设检查井和通气孔。

2、检查井间距：当管径（渠宽）在700 ㎜以下，间距不大于200 米；在700— 1400㎜时，间距不大于400米。

3、对于重力管渠，需控制水位，压力水管，设消除水锤的措施。 4、压力输水管道隆起点设进气阀和排气阀，低凹处设置泄水管及泄水阀。

5、管道法兰接口应设于检查井或地沟内，特殊情况需埋土里时，需加保护措施。 三、输水管的布置

1、输水管根数，为了安全供用，采用2根。 2、连通管及阀门布置：

（1）两条以上输水管一般应设连通管，直径一般相同。

（2）设有连通管的输水管道上，应设必要阀门，以防事故及检修时切换。 （3）阀门间距视具体情况而定。

根据以上原则，一泵站之后输水管采用2根，线路尽量短，二泵站至管网的输水 管亦采用2根。 四、配水管网布置 1、管网定线与布置：

（1）配水管网应根据用水要求合理分布于全供水区，尽可能缩短配水管线的总 长度，一般布置成环状网。

（2）配水管网的布置应使干管尽可能以最短距离到达主要用水地区。 （3）干管的位置，应尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上。 （4）配水干管之间应在适当间距处设连接管以形成环网。

（5）用以配水至用户和消火栓的配水支管，一般采用管径为150—200㎜，负担 消防任务的配水支管不得小于150毫米。

（6）城市生活饮用水管网严禁与非生活饮用水管网连接，并严禁与各单位自备 的 生活饮用水直接连接。

根据所给的城市市区平面图和以确定的水源位置、工厂、公共建筑等大用户的位置分布考虑一下几点进行管网定线：

（1）配水管网应根据用户要求合理分布于全供水区。在满足用户对水量、水压的要求原则下，尽可能缩短配水管线总长度，一般布置成环网状。

（2）干管的位置，尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，以减少配水支管的数量。

（3）配水干管之间应在适当间距处设置连接管，以形成管网。

根据以上几点原则，结合开发区的地形特点，管网定线环网共6个，从节点1到二级泵站节点0处采用并行管进行输水。 五、配水管与构筑物或管道的间距 （1）管道距构筑物的水平净距：

A、铁路：离远期路堤坡脚为5米，路坡顶为10米。 B、建筑江线为5米。

C、煤气管：低压为1.0米；中压为1.0米；次高压为1.5米；高压为2.0米。 D、热力管道为1.5米。

E、通讯照明杆柱为1.0米，高压电杆支座为3.0米。 （2）给水管与污水管间距：

A、给水管应铺设在污水管上面，给水管与污水管交叉时，管外壁净距不得小于 0.4米，且不准许有接口重叠。

B、给水管与污水管平行铺设时，管外壁净距应大于1.5米。

C、当污水管必须铺设在给水管上面时，给水管必须采用金属管材，并根据土壤 的渗水性及地下水位情况，确定净距。 （3）管道互相交叉时的净距：

A、给水管道相互交叉其净距不得小于0.15米。 六、阀门、消火栓、给水栓的布置原则 （1）阀门

A、配水管网中的阀门布置，应能满足事故段的切断需要。其位置可结合连接管 及重要供水支管的节点设置，干管阀门间距500—1000米。

B、干管上的阀门可设在连接管的下游，支、干管相接处的支管上。

C、城市管网支干管及重要水管上的消火栓，均应在消火栓前设阀门，支干管上 阀门布置不应隔断5个以上的消火栓。 （2）消火栓

A、消火栓间距不应大于120米。

B、消火栓的接管直径不小于100毫米。

C、尽可能设在交叉口和醒目处。消火栓规定应距建筑物不小于5 米，距车行道 边不大于2米，一般常设在人行道边。 （3）集中给水栓

考虑取水方便，设排水管沟，寒冷地区设防冻栓。 七、管网设计流量

1、确定管网计算工况

此管网没设水塔或高位水池等调节构筑物，仅依靠二泵房的分级供水来达到利用 水需要。管网计算工况有最高用水时、最高用水加消防时以及事故时三种. （1）管网按最高日最高时用水量QS及设计水压HS计算

生活用水管网的设计水压（最小自由水头）应根据建筑物层数决定，此管网分南北两区。顾控制点分别是管网中的节点6(北区)，节点14（南区），平均层数是6层，故设计水压是28米。

（2）根据具体情况分别用消防、最不利管段发生故障等校核。

A、消防：采用低压消防系统，允许控制点降至10米。消防时同时考虑2个地方 同时发生火灾时。

B、事故：考虑事故流量下，水压仍能满足设计水压的要求；流量为设计用水量 的70% 。

八、管网设计流量计算 （1）长度比流量

集中流量∑q=137.063L/s

qs=(Qh-∑q)/∑l=（298.433-137.063）/12585.9=0.0128L/(s﹒m) （2）沿线流量计算

沿线流量为管段的比流量与各个管段的长度的乘积。

管段沿线流量计算表

管长计算管长沿线流量/

管段编号

/m /m （L/s） 管段编号 管长/m 计算管长/m

1~2 500.9 501 6.408 11~23 348 348 1~4 519 519 6.643 23~24 219 110 1~8 1163 1163 14.892 24~12 349 349 2~3 461.1 231 2.952 12~13 576 576 3~4 603 603 7.717 12~18 531 531 4~20 449 225 2.876 13~25 358 179 20~5 833 833 10.662 13~26 273 137 5~6 1133.2 1133 14.502 25~14 315 315 5~8 609 609 7.795 14~15 503 252 6~7 482 241 3.082 15~16 588 588 7~21 282 282 3.610 16~17 349 349 21~22 429.1 215 2.746 16~26 230 230 22~8 365 365 4.672 17~18 285 285 9~10 342 342 4.378 18~19 361 361 10~11 325 325

4.160

19~9

257

257

（3）节点流量计算

节点流量计算表

节点

节点流量/（L/s） 节点

节点流量/（L/s）

1 13.971 11 4.307 2 4.680 23 2.928 3 5.335 24 2.934 4 16.532 12 9.318 20 6.769 13 5.706 5 16.480 25 3.162 6 20.667 14 3.626 7 28.259 15 5.373 21 3.178 16 7.469 22 3.709 26 2.346 8 13.679 17 19.249 9 3.834 18 7.533 10 4.269 19

81.125

沿线流量/（L/s） 4.454 1.402 4.467 7.373 6.797 2.291 1.747 4.032 3.219 7.526 4.467 2.944 3.648 4.621 3.290

第四章 管网校核

一.管网平差

北区最高用水时平差数据表

迭代次数=13 环号= 1 闭合差= -.190

----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) ----------------------------------------------------------------------

1 500.9 350 .53 -50.56 1.32 2 461.1 350 .48 -45.88 1.11 3 603 300 .57 -40.55 1.89 4 519 150 .53 9.44 4.09 sqtotal= .598 dq= -.16

环号= 2 闭合差= -.885

----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) ----------------------------------------------------------------------

1 1163 350 .48 -45.71 1.10 2 519 150 .53 -9.44 4.09 3 449 300 .47 -33.45 1.33 4 833 300 .38 -26.69 .89 5 609 100 .51 3.99 6.33 sqtotal= .748 dq= -.59

环号= 3 闭合差= -.79

----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) ----------------------------------------------------------------------

1 282 250 .39 -19.14 1.19 2 215 300 .32 -22.32 .65 3 365 300 .37 -26.03 .85 4 609 100 .51 -3.99 6.33 5 1133.2 200 .45 -14.20 2.08 6 482 200 1.32 41.47 12.87 sqtotal= .897 dq= -.44

水头损失 sq (米) -.66 .0131 -.51 .0111 -1.14 .0281 2.12 .2249 水头损失 sq (米) -1.28 .0280 -2.12 .2249 -.60 .0179 -.74 .0277 3.86 .9661 水头损失 sq (米) -.34 .0176 -.14 .0062 -.31 .0119 -3.86 .9661 -2.36 .1660 6.20 .1496 南区最高用水时平差数据表

迭代次数= 5

环号= 1 闭合差= -.028

----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) ----------------------------------------------------------------------

1 342 300 .62 43.67 2.17 2 325 250 .80 39.40 4.44 3 348 250 .71 35.10 3.58 4 219 250 .66 32.17 3.06 5 349 250 .60 29.23 2.57 6 576 100 .14 -1.13 .67 7 361 200 1.10 -34.55 10.63 8 257 400 .92 -115.67 3.10 sqtotal= 4.884 dq= .00

环号= 2 闭合差= .089

----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) ----------------------------------------------------------------------

1 576 200 .67 21.04 4.25 2 273 100 .77 6.05 13.53 3 230 100 .47 3.70 5.53 4 349 100 .85 -6.64 16.06 5 285 200 .82 -25.89 6.22 6 531 150 .06 1.13 .10 sqtotal= 3.663 dq= .01

环号= 3 闭合差= .131

----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) ----------------------------------------------------------------------

1 358 150 .53 9.29 3.97 2 315 100 .78 6.13 13.84 3 503 100 .32 2.50 2.73 4 588 100 .37 -2.87 3.50 5 230 100 .47 -3.70 5.53 6 273 100 .77 -6.05 13.53 sqtotal= 3.663 dq= .02

.74 .0170 1.44 .0366 1.25 .0355 .67 .0208 .90 .0306 -.39 .3437 -3.84 .1111 -.80 .0069 水头损失 sq (米) 2.45 .1164 3.69 .6105 1.27 .3435 -5.60 .8442 -1.77 .0685 .05 .0460 水头损失 sq (米) 1.42 .1531 4.36 .7119 1.37 .5499 -2.06 .7171 -1.27 .3435 -3.69 .6105 北区消防用水时平差数据表

环号= 1 闭合差= -.091

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

----------------------------------------------------------------------

1 501 350 .59 -57.09 1.65 -.82 .0144 2 461 300 .74 -52.41 3.02 -1.39 .0266 3 4 管段号 1 2 3 4 5 管段号 1 2 3 4 5 6 管段号 603 300 .67 -47.07 2.48 -1.50 .0318 519 200 .88 27.55 6.98 3.62 .1315

sqtotal= 1.275 dq= -.04

环号= 2 闭合差= .759 ----------------------------------------------------------------------

管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

----------------------------------------------------------------------

1163 300 .99 69.65 5.12 5.95 .0854 519 200 .88 -27.55 6.98 -3.62 .1315 449 300 .82 -58.09 3.66 -1.64 .0283 833 250 1.05 -51.32 7.24 -6.03 .1175 609 100 .65 5.14 10.03 6.11 1.1883

sqtotal= 1.594 dq= .24

环号= 3 闭合差= -.813 ----------------------------------------------------------------------

管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

----------------------------------------------------------------------

282 250 .90 43.94 5.43 1.53 .0348 215 250 .96 47.12 6.18 1.33 .0282 365 250 1.04 50.83 7.11 2.60 .0511 609 100 .65 -5.14 10.03 -6.11 1.1883 1133 250 .81 -39.98 4.56 -5.16 .1291 482 150 .89 15.69 10.38 5.00 .3189

sqtotal= 1.913 dq= -.21

南区消防用水时平差数据表

环号= 1

闭合差= .236 ----------------------------------------------------------------------

管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

----------------------------------------------------------------------

1 342 200 .82 25.64 6.11 2.09 .0815 2 325 200 .68 21.37 4.37 1.42 .0665 3 348 200 .54 17.07 2.90 1.01 .0592 4 219 200 .45 14.14 2.06 .45 .0320 5 349 200 .36 11.21 1.36 .47 .0424 6 531 150 .80 -14.16 8.58 -4.56 .3220 7 361 300 .52 36.86 1.59 .57 .0156 8 257 400 1.26 -158.70 4.78 -1.23 .0077

管段号 1 2 3 4 5 6 管段号 1 2 3 4 5 6 管段号 1 2 3 sqtotal= 3.247 dq= .04

环号= 2 闭合差= .609 ---------------------------------------------------------------------- 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) 576 150 .91 16.04 10.82 6.23 .3884 273 100 .47 -3.68 5.48 -1.50 .4059 230 100 .43 -3.38 4.68 -1.08 .3188 349 200 1.17 -36.64 11.87 -4.14 .1131 285 250 .68 33.49 3.29 .94 .0280 531 300 .20 14.16 .29 .15 .0108

sqtotal= 2.435 dq= .13

环号= 3 闭合差= .677 ----------------------------------------------------------------------

管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

----------------------------------------------------------------------

358 200 .45 14.02 2.03 .73 .0519 315 150 .61 10.86 5.28 1.66 .1531 503 150 1.01 -17.77 13.08 -6.58 .3702 588 150 .16 2.80 .47 .28 .0990 230 100 .77 6.03 13.45 3.09 .5129 273 100 .47 3.68 5.48 1.50 .4059

sqtotal= 2.435 dq= .14

北区事故用水时平差数据表

环号= 1

闭合差= .843

管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

1163 300 .68 48.02 2.58 3.00 .0624 519 200 1.13 -35.48 11.18 -5.80 .1635 449 300 .24 -16.90 .39 -.18 .0105

4 833 250 .25 -12.16 .53 -.44 .0365 5 609 100 .54 4.22 7.01 4.27 1.0111

sqtotal= 1.061 dq= .40

环号= 2 闭合差= .271 ----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

----------------------------------------------------------------------

1 282 250 .60 29.40 2.59 .73 .0249 2 215 250 .64 31.63 2.96 .64 .0201 3 365 250 .70 34.23 3.42 1.25 .0365 4 609 100 .54 -4.22 7.01 -4.27 1.0111 5 1133 250 .10 -4.84 .11 -.12 .0250 6 482 150 .54 9.62 4.24 2.04 .2122

sqtotal= 1.273 dq= .11

南区事故用水时平差数据表

环号= 1

闭合差= -.571 ----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) ----------------------------------------------------------------------

1 576 150 .62 10.88 5.29 3.05 .2804 2 273 100 .34 2.66 3.05 .83 .3132 3 230 100 .13 1.02 .56 .13 .1272 4 349 200 .27 -8.50 .83 -.29 .0342 5 285 250 .45 -21.97 1.53 -.44 .0198 6 531 300 1.19 -84.03 7.26 -3.86 .0459

sqtotal= 1.879 dq= -.15

=============================================================

=========

环号= 2 闭合差= -.706 ----------------------------------------------------------------------

管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

(米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)

----------------------------------------------------------------------

1 358 150 .24 4.22 .97 .35 .0823 2 315 100 .26 2.01 1.86 .59 .2910 3 503 100 .07 -.53 .18 -.09 .1721 4 588 150 .24 -4.29 1.00 -.59 .1368

5 230 100 .13 -1.02 .56 -.13 .1272 6 273 100 .34 -2.66 3.05 -.83 .3132

sqtotal= 1.879 dq= -.19

在事故时管网中各节点的实际水压和最高时不相同，所需二级泵站的供水水压标高为107.00m,从节点9到二级泵站的水头损失为7.57m,泵站内部的水头损失为3m,则所需的扬程为：

Hpsk=175.62+7.57+3-109.00=77.19﹥Hp，所以需在中途加泵站以满足事故时最不利控制点水压要求。

第五章 水泵的选择

水泵的选择有以下原则：

1）首先要满足最高时供水工况的流量扬程要求，并尽量水水泵处在高效工作区内。

2）尽可能选用同型号水泵。

3）一般应尽量减少水泵台数，通常取水泵房至少设置两台。

由以上原则选泵：根据上述原则选择四台S型单级双吸式离心泵，型号为10sh-6，其基本参数为：转速n＝1450转／分，用水量变化范围100-180L/s。水泵扬称65-70m，其中三台供水，一台作为备用泵。 （4）在8-1，12-24处设置升压泵站。

参考文献 1、范瑾初，《给水工程》（第四版），中国建筑工业出版社，1999年。 2、姜乃昌，《水泵与水泵站》（第四版），中国建筑工业出版社，1998年。

第二章 给水管网设计计算

一． 城市用水量计算

1．最高时用水量

城市用水量包括综合生活用水、工业生产用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水、未预见水量和管网漏失量。

该城市总人口为4.2万人，属于小城市，取居民生活用水定额为120L/（人·d），用水普及率90﹪。 大用户生产用水量

居民生活用水量（居民生活用水定额为q=120l/d.cap） ？

公用事业用水量

Q4m？

1． 绿化和道路用水量 Q5最高时用水量

Qh=1.25*（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）=1067.177m？=296.438/s 二.管网水力计算 1. 集中用水量 火车站:

Q6==(50*0.025*3/24+200*3.4/24)*1000/3600=7.914 氨肥厂

Q7==(1200*0.025*3/24+1200*0.04/2+300*1.2/24)*1000/3600=11.875 针织厂

Q8=(1500*0.025*3/24+1500*0.04/2+1200*1.1/24)*1000/3600=24.913 食品厂

Q9==(300*0.025*3/8+2000*1.1/8)*1000/3600=77.17 制药厂

Q10=(1000*0.025*3/16+400*1.2/16+1000*0.04/2)*1000/3600=15.191 Q=Q6+Q7+Q8+Q9+Q10=137.063 2.总计算长度 L=12451m 3.比流量

q’==(296.435-137.063)/12451=0.128l/(s.m)

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