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1.3万
1.5万
工业用水对水质要求
同生活用水
6
工业用水对水压要求
24m
7
工厂房屋耐火等级
一、二级
8
工厂生产品危险等级
甲、乙
丙
9
工厂村人数
1.0万
10
工厂房屋最大体积(m3)
≤5000
11
工厂面积(公顷)
见图
4、城市中日常生活污水和工业废水经处理利用后排入水体下游,河流水量充沛,水质良好可作为给水水源。
5、冰冻层最大厚度为0.2m,地下水位线离地面3.0m以上。
6、其它资料见平面图。
三、设计任务
学生应根据所给资料必须完成以下工作内容:
1、计算和分析全市用水量,确定最大日、最大小时用水量;
2、规划取水口的位置及水源保护区的范围;
3、规划净水厂的位置及用地面积;
4、管网定线;
5、确定沿线流量和节点流量;
6、确定管段管径。
四、设计成果
1、设计计算说明书一份
2、绘制全管网干线规划总平面图。
1.2排水工程规划课程设计任务书
运用技术资料,掌握基本设计技能,搞高设计、绘图能力。
1、城市总平面图一张(比例为1:
10000);
2、城市居住区情况
规划人口密度:
140人/104m2,污水量标准为190l/人.d。
3、工业企业资料
(1)工业企业生产污水设计资料
工业企业名称
班数
每班时数(h)
平均日生产污水量(m3/d)
时变化系数
污水管出口管底埋深(m)
企业1
3400
1.6
1.5
企业2
2400
1.7
1.2
(2)工业企业生活污水设计资料
企业
名称
职工人数
第一班
第二班
第三班
热车间
一般车间
职工人数
90
45
140
40
100
50
250
80
210
120
400
240
450
230
110
410
4、自然条件
(1)地面覆盖情况
种类
屋面
沥青路面
混凝土路面
非铺砌地面
绿地
所占百分比(%)
25
15
(2)地质情况
地面表土约0.6m厚,表土下层为粘土与砂质粘土,厚约6m左右,粘土层以下为含粘土的砂砾石层。
地震等级4~5级,且地震较少发生。
5、气象资料
最高气温39.7OC,最低气温—3OC,历年平均气温25.2OC。
夏季平均气压为1002.4毫巴。
全年西北风最多,频率为28%,夏季主导风为南风,最大风力8级,平均风力4级,最大风速15m/s,平均风速3m/s,年最高降雨量850mm,最低降雨量235mm,年平均降雨量425.5mm。
暴雨强度公式:
6、水文资料
河流宽约30~50m,河床标高为1m左右,最大流量为600m3/s,最小流量为50m3/s,平均流量为200m3/s。
最高水位8.00m,最低水位2.00m,平均水位4.00m,最大流速1.9m/s,最小流速0.2m/s。
7、其它资料
(1)街坊污水管道起点的最小埋深为1.2~1.5m。
(2)该市主干道路面宽度:
40m。
(3)各种建筑材料和管道制品,本市及附近地区均可供应。
(4)施工技术力量较强,劳力充足,并有机具齐备的建筑安装公司。
三、设计任务
1、规划污水厂的位置及占地范围;
2、规划污水厂出水口的位置;
3、排水体制的选择;
4、排水系统分区主干管、干管定线及其依据;
5、雨水设计采用的暴雨强度公式、地面集水时间t1(min)、重现期q(年)、径流系数ψ等设计参数及其依据;
6、排水量计算;
7、水力计算;
8、绘制管网规划平面布置图。
四、设计成果
(一)设计说明计算书一份
(二)排水管网规划总平面图一张;
(3#)
五、学生应在规定的时间内认真完成设计任务。
只有在课程设计通过后才能参加课程考试。
第2章给水管网设计说明书
2.1设计用水量计算
2.1.1已知资料
2.1.1.1相关规划资料
10万
室内有给水排水卫生设备,
90%有淋浴设备
全部为6~7层,个别商厦、宾馆
高达18~25层,最不利点为6层
14公顷,每日浇水2次
15万m2,每日浇水3次
2.1.1.2工业企业规划资料
项目
总人数
0.9万
0.6万
3班
城市最高日用水量包括综合生活用水、工业生产用水、职工生活用水及淋浴用水、市政用水、未预见用水和管网漏失水量。
该城市位于湖南,总人口10万人,参考《城市工程系统规划》教材P69表3-17可知该城市位于一区,为中小城市。
取最高日综合生活用水定额为300L/(人·
d),用水普及率为100%。
2.1.2用水量计算
2.1.2.1最高日综合生活用水量
Q1=qNf
Q1―—城市最高日综合生活用水,m3/d;
q――城市最高日综合用水量定额,L/(人·
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%
所以最高日综合生活用水为:
Q1=qNf=300×
10-3×
10×
104×
100%=30000m3/d
2.1.2.2工业用水量
(1)工业企业职工的生活用水量
工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L,高温车间每人每班35L计算
Ⅰ厂:
Q2Ⅰ=(0.9×
25+0.6×
35)/1000=435m3/d
Ⅱ厂:
Q2Ⅱ=(0.4×
25+0.8×
35)/1000=380m3/d
Q2=Q2Ⅰ+Q2Ⅱ=815m3/d
(2)工业企业职工的淋浴用水量
淋浴用水按一般车间每人每班40L,高温车间每人每班60L计算
Q3Ⅰ=(0.9×
60%×
40+0.6×
100%×
60)/1000=576m3/d
Q3Ⅱ=(0.4×
40+0.8×
Q3=Q3Ⅰ+Q3Ⅱ=1152m3/d
(3)工业生产用水量
Q4=1.3×
104+1.5×
104=28000m3/d
2.1.2.3市政用水量
(1)浇洒道路用水量按2.0L/(m2·
日)计算
Q5=15×
2.0/1000=300m3/d
(2)浇洒绿地用水量按2.0L/(m2·
Q6=14×
104×
2.0/1000=280m3/d
2.1.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量
(1)未预见用水
Q7=10%×
(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)=6054.7m3/d
(2)管网漏失水量
Q8=10%×
(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7)=6660.17m3/d
2.1.2.5最高日设计用水量
Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8=73261.87m3/d
2.1.2.6最高时设计用水量
Qh=1.5×
Qd/24=4578.87m3/h=1271.91L/s
2.2管网布置及水厂选址
2.2.1管网定线
该城市有一条自东向西流的水量充沛,水质良好的河流,可以作为生活饮用水水源。
该城市的地势相对比较平坦没有太大的起伏变化。
城市的街区分布较均匀,城市中各工业企业对水质无特殊要求。
因而采用统一的给水系统。
城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。
考虑要点有以下:
(1)定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。
干管的间距一般采用500m-800m。
(2)循水流方向,以最短的距离布置一条或数条干管,干管位置从用水量较大的街区通过。
(3)干管尽量靠近大用户,减少分配管的长度。
(4)干管按照规划道路定线,尽量避免在高级路面或重要道路下通过,尽量少穿越铁路。
减小今后检修时的困难。
(5)干管与干管之间的连接管使管网成环状网。
连接管的间距考虑在800-1000m左右。
(6)力求以最短距离铺设管线,降低管网的造价和供水能量费用。
(7)输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求,沿现有道路铺设,有利于施工和维护。
城市的输水管和配水管采用钢管(管径>1000mm时)和铸铁管。
2.2.2净水厂的选址、用地面积及水源保护区范围
2.2.2.1净水厂的选址
对水厂厂址的选择,应根据下列要求,并且通过技术经济比较来确定:
(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)有良好的卫生环境,并便于设立防护地带;
(6)少拆迁,不占或少占良田;
(7)施工、运行和维护方便。
综合考虑后,最终净水厂选址在给水管道平面图的0点。
2.2.2.2用地面积
该城市人口数为10万人,最高日设计用水量为73261.87m3/d,水厂设计规模为80000m3/d,根据《城市工程系统规划》P94表3-29可用内插法求得每m3/d水量用地指标为0.57m2,所以净水厂用地面积为45600m2。
2.2.2.3水源保护区范围
①取水点周围半径100米的水域重点保护
②取水点上游1000米,下游100米严格保护
③水厂等给水设施周围划定不小于10米的保护范围
2.2.3给水管道平面图
综上最终确定的给水管网图如下所示:
给水管道平面图
2.2.4管网水力计算
2.2.4.1集中用水量
集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量,当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量,否则不计入集中用水量。
以及工厂村的生活用水。
∑q=1.8Q1/10+Q2+Q3+Q4=35367m3/d=409.34L/s
2.2.4.2比流量计算
qs=(Qh-∑q)/∑l
Qh——为最高日最大时用水量L/s
∑q——为大用户集中流量L/s
∑L——管网总的有效长度m
qs=(Qh-∑q)/∑l=(1271.91-409.34)/13643=0.0632L/(m·
s)
2.2.4.3沿线流量计算
qi-j=qsLi-j
Li-j—有效长度;
m
qs—比流量;
L/(m·
计算结果见表:
沿线流量计算
管段编号
管段长度/m
有效长度/m
比流量L/(s·
m)
沿线流量L/s
1-2
1044
522
0.0632
33.00
2-3
590
295
18.65
3-4
804
50.83
1-6
744
372
23.52
2-5
740
46.79
4-5
852
53.87
4-9
814
51.46
5-6
1119
70.75
5-8
716
45.27
6-7
660
330
20.86
7-8
912
57.66
7-12
1068
534
33.76
8-9
860
430
27.19
8-11
1012
506
31.99
9-10
928
464
29.34
10-11
888
444
28.07
10-15
810
51.21
11-14
778
49.19
11-12
822
51.97
12-13
402
25.42
13-14
826
413
26.11
14-15
1128
564
35.66
总和
18919
13643
862.57
2.2.4.4节点流量
管段中任一点的节点流量等于该点相连各管段的沿线流量总和的一半
qi=α∑q1
α:
折算系数取α=0.5
∑q:
相连的各管段沿线流量之和
节点流量计算
节点
标高
压力
连接点
节点流量(L/s)
集中流量(L/s)
节点总流量(L/s)
71.6
99.6
2、6
28.26
49.22
77.48
71.3
99.3
1、3、5
2、4
34.74
70.8
98.8
3、5、9
78.08
2、4、6、8
108.33
71.2
99.2
1、5、7
57.57
106.79
70.7
98.7
6、8、12
56.14
105.36
70.6
98.6
5、7、9、11
81.05
70.4
98.4
4、8、10
53.99
70.1
98.1
9、11、15
54.31
70.2
98.2
8、10、12、14
80.61
12
70.3
98.3
7、11、13
55.57
104.80
13
70.0
98.0
12、14
25.76
70.82
96.58
14
69.8
97.8
11、13、15
55.48
126.30
69.7
97.7
10、14
43.43
114.30
409.34
1271.91
2.2.5管网平差
2.2.5.1流量分配计算与管径确定
(1)根据节点流量进行管段的流量分配,分配步骤:
按照管网主要方向,初步拟定各管段的水流方向,并选定整个管网的控制点。
为可靠供水,从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线,这些平行干管中尽可能均匀的分配流量,并且满足节点流量平衡的条件。
与干管线垂直的连接管,其作用主要是沟通平行干管之间的流量,有时起一些输水作用,有时只是就近供水到用户,平时流量不大,只有在干管损坏时才转输较大的流量,因此连接管中可以较少的分配流量。
(2)管径的确定
管径与设计流量的关系:
q=Av=
D=
公式中D—管段管径,m;
q—管段计算流量,m3/s;
A—管段过水断面面积,m2
v—设计流速,m/s;
设计中按经济流速来确定管径
管径/mm
平均经济流速/(m/s)
D=100~400
D≥400
0.6~0.9
0.9~1.4
2.2.5.2流量分配
最大时设计流量为1271.91L/s,流量分配,管径选择如下:
流量分配
管段
管长m
管径mm
流量L/S
800
397.59
500
137.52
102.78
210.85
900
796.84
700
618.35
350
-71.70
-23.65
48.35
150.60
200
42.60
600
470.39
56.23
50.59
55.92
-68.24
297.35
200.77
300
28.73
-14.82
11.05
103.20
2.2.5.3管网平差验算
管网平差验算,所有节点的自由水头都要大于最不利点。
流速要符合经济流速,适当调整管径。
调整后的最终结果如下图:
(1)节点数据
(2)管段数据
2.3给水规划总平面图
第3章污水管网计算说明书
3.1工业企业生产污水设计资料
3.1.1城市居住区情况
140人/104m2,污水量标准为190L/人·
d。
3.1.2工业企业资料
3.1.3工业企业生活污水设计资料
3.2污水设计流量计算
3.2.1设计污水定额
我国《室外排水设计规范》规定,居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额,结合建筑内部给水排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定,可按当地用水定额的80%~90%计算,即排放系数为0.8~0.9;
工业企业内生活污水量、淋雨污水量的确定,应与国家现行规范的有关规定协调;
工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定,并与国家现行的工业用水量有关规定协调。
在计算居民生活污水量或综合生活污水量时,采用平均日污水量定额和相应的总变化系数。
在本设计地区,有街坊总面积为524.06hm2;
居住人口密度为140人/104m2,则服务人口数为524.06×
140=73368.4人,则本开发区为一区,中小城市。
污水量标准为190L/人·
3.2.2污水设计流量计算
3.2.2.1居民生活污水设计流量Q1
计算居民平均日生活污水量为
Qd=Σ
=190×
73368.4/(24×
3600)=161.34L/s.
根据课本P119生活污水量总变化系数表4-3,内插法计算得总变化系Kz=1.54,计算得综合生活污水设计流量:
Q1=KZΣ
=KZ·
Qd=1.54×
161.34=248.44L/s
3.2.2.2公共建筑污水设计流量
在本设计中暂不考虑公共建筑污水设计流量
3.2.2.3工业废水设计流量Q3
Q3=m×
M×
Kz/3600T
根据任务书知,企业一平均日生产污水量为3400m³
,时变化系数为1.6,两班制,每班时数为8h;
企业二平均日生产污水量为2400m³
,时变化系数为1.7,三班制,每班时数为8h。
Q3企业一=3400×
1000×
1.6/(16×
3600)=94.44L/s
Q3企业二=2400×
1.7/(24×
3600)=47.22L/s
Q3=Q3企业一+Q3企业二=94.44+47.22=141.66L/s
3.2.2.4工业企业生活污水和淋浴污水设计流量
工业企业生活水量和淋浴污水最大流量
Q4=(A1B1K1+A2B2K2)/3600T+(C1D1+C2D2)/3600
Q4企业一=(250×
25×
3.0+100×
35×
2.5)/(3600×
8)+(80×
40+50×
60)/3600
=2.68L/s
Q4企业二=(450×
3.0+240×
8)+(100×
40+140×
=5.35L/s
Q4=Q4企业一+Q4企业二=2.68+5.35=8.03L/s
3.2.2.5城市污水设计总流量
将各项污水设计流量直接求和,得该市污水设计总流量:
Qh=Q1+Q2+Q3+Q4=248.44+0+141.66+8.03=398.13L/s.
3.3管网布置及水厂选址
3.3.1污水管道布置
污水管网定线及其依据:
(1)尽可能在管线较短和埋深较小的情况下,让最大区域上的污水自流排出;
(2)地形是影响管道定线的主要因素;
(3)污水干管的走向与数目取决于污水厂和出水口的位置与数目;
(4)污水管道尽量采用重力流形式,避免提升;
(5)减少与河道、山谷、铁路等的交叉;
(6)沿道路布置,避免高级路面;
简捷顺直,不要绕弯,注意
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- 给水 排水 设计