四镇农村给水管网规划设计要点.docx
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四镇农村给水管网规划设计要点
1设计总说明
1.1设计内容
根据武汉市新洲区农村水改工作进度安排,本次设计范围为武汉市新洲区李集、刘集、三店和仓埠四镇。
具体内容包括上水述四镇给水管网的方案比较与选择、给水管网定线、给水管网的水力计算以及工程造价预算。
1.2设计参数选取及依据
1、本次设计给水管网全部采用枝状网;
2、最高日人均用水定额采用60L/人*天,参数选取依据为当地政府规定;
3、设计年限为15年;依据《湖北省武汉市新洲区十一五农村饮水安全工程规划》
3、设计用水居民人数以当地政府提供的村镇人口数为准;
4、设计年限内人口的自然增长率取12‰;依据《湖北省武汉市新洲区十一五农村饮水安全工程规划》
5、时变化系数为2.0.最小服务水头为12m(按2层算)。
管网漏失及未预见水量按管段流量的15%计算。
6、管材选取:
过路、过桥、过河以及外露管道采用钢管,其余管道均采用PVC管。
7、本次设计供水采用定时供水。
8、工程预算未计泵站及水厂部分。
2三店镇给水管网的规划设计
2.1设计范围
三店镇地形东高西低,东部许岗村、李岗村、栾岗村、曹岗村、吴岗村、马畈村、黄岗村、七田村、石咀村、高富村、曹田村、富兴村、高彭村、石河村、袁田村、蔡畈村、姚湾村、陶田村、松林村、蔡河村、李畈村、熊畈村与西部各村地势高差明显;另宋渡村为一偏远的岛村;三店镇内金塘村有一小型水厂,可供金塘村、河畈村、李河村、院墙村用水,故本次设计未涉及上述各村,本次设计管网覆盖王河村、份子村、杨桥村、长塘村、徐远村、徐贵村、左桥村、石桥村、徐寨村、郭玉村、肖堤村、李明村、柳溪村、竹园村、三店村、东门村、新泉村、保河村、井塘村、西黄村、黄套村、杨岗村、关塘村、施杨村、华岳村、道岗村、宋寨村、坨坑村、南桥村、西河村、施庙村、曾寨村、董椿村、涂河村、七里村、沙畈村、杨湾村、朱杨村、麻铺村、细方村、大塘村共41个村加一个镇直。
2.2总体方案
由于邾城街汪套水厂管网尚未铺设到三店镇附近,且考虑汪套水厂主要供给邾城街城区用水,故本设计供水水源选择凤凰水厂,采用枝状管网供水,汪套水厂作为备用水源,考虑远期建设形成双水源供水。
2.3管网定线
管网定线考虑施工和维护方便,所有管段沿道路铺设,为了降低工程费用,管道尽量避免沿国道、省道等高级公路铺设,详细情况参阅三店镇给水管网总平面图。
2.4水力计算
2.4.1、各管段流量计算
1)、设计人口数的计算
结合当地地形和发展情况,三店镇供水工程设计年限为15年。
设计用水居民人数:
p=p0(1+γ)n+p1
式中:
p—各村供水范围内的设计人口;
p0—各村供水范围内的现有人口;
γ—设计年限内各村人口的自然增长率,取12‰;
n—工程设计年限。
该镇居民现有人口72756人,实际供水人口52033人,设计人口为62232人。
用水量定额为60L/(人/d),时变化系数为2.0.要求达到最小服务水头为12m。
管网漏失及未预见水量按管段流量的15%计算。
2)最高日最高时流量
Q=
×(1+15%)=99.6L/s
表2.1各村人口和用水量统计表
村名
实际人口
设计人口
用水量
总用水量
曾寨村
2105
2518
3.496639
4.02113
七里河
2062
2466
3.425211
3.93899
施庙村
2247
2688
3.732516
4.29239
冬椿村
2041
2441
3.390328
3.89888
涂河村
689
824
1.144505
1.31618
沙畈村
2089
2499
3.470061
3.99057
驼坑村
907
1085
1.506628
1.73262
三店村
1583
1894
2.629539
3.02397
南桥村
1249
1494
2.074728
2.38594
井塘村
965
1155
1.602972
1.84342
大塘村
743
889
1.234205
1.41934
竹园村
1755
2099
2.91525
3.35254
柳溪村
1817
2173
3.018239
3.47097
东门村
1219
1458
2.024894
2.32863
西河村
707
846
1.174405
1.35057
保河村
1233
1475
2.04815
2.35537
西黄村
2269
2714
3.769061
4.33442
李景村
3013
3604
5.004927
5.75567
肖堤村
876
1048
1.455133
1.6734
观塘村
1171
1401
1.945161
2.23694
黄套村
474
567
0.787367
0.90547
杨岗村
989
1183
1.642839
1.88926
新泉村
615
736
1.021583
1.17482
郭玉村
719
860
1.194339
1.37349
徐寨村
1148
1373
1.906955
2.193
石桥村
734
878
1.219255
1.40214
长塘村
668
799
1.109622
1.27607
王河村
839
1004
1.393672
1.60272
份子村
1491
1784
2.476717
2.84822
左桥村
980
1172
1.627889
1.87207
徐贵村
1998
2389
3.3189
3.81673
徐远村
1422
1701
2.3621
2.71641
杨桥村
820
981
1.362111
1.56643
华岳村
724
866
1.202644
1.38304
施阳村
1269
1518
2.10795
2.42414
宋寨村
919
1099
1.526561
1.75555
富兴村
829
991
1.377061
1.58362
细方村
819
979
1.36045
1.56452
朱杨村
122
146
0.202656
0.23305
麻铺村
490
586
0.813944
0.93604
杨湾村
915
1094
1.519917
1.7479
镇直
1906
2279
3.166078
3.64099
合计
52033
62232
86.43259
99.3975
表2.2各管段的管段流量表
序号
管段编号
管段流量m3/s
1
水厂--1
0.099693
2
1--2
0.096222
3
2--3
0.092869
4
3--4
0.091136
5
4--5
0.08875
6
5--6
0.0611
7
6--7
0.032977
8
7--8
0.031626
9
8--9
0.015957
10
9--10
0.013947
11
10--11
0.012399
12
11--12
0.009975
13
12--13
0.002526
14
13--14
0.00077
15
5--23
0.02765
16
23--24
0.00353
17
23--25
0.02412
18
25--26
0.018364
19
26--27
0.016691
20
27--28
0.012357
21
28--29
0.010984
22
29--30
0.007167
23
30--31
0.004451
24
8--32
0.01334
25
32--33
0.011103
26
33--34
0.010198
27
34--35
0.008005
28
35--36
0.006116
29
36--37
0.004714
30
37--38
0.002842
31
6--39
0.021458
32
39--40
0.017467
33
40--41
0.013175
34
41--42
0.009236
35
42--43
0.005215
36
12--44
0.006066
37
44--45
0.004318
38
45--46
0.003382
39
46--47
0.003149
40
46--48
0.000233
2.4.2、初步确定管径和水头损失
确定管网中每一管段的直径是输水和配水系统设计计算的主要课题之一。
管径的直径应按分配后的管段流量确定。
在设计中,各管段的管径按下式计算:
D=(4q/∏v)1/2
式中q---管段流量,
;
v---管内流速,m/s.
由管径和管道比阻a之间的关系可知,当管径较小时,管径缩小或放大一号,水头损失会大幅度增减,而所需管材变化不多;相反,当管径较大时,管径缩小或放大一号,水头损失增减不很明显,而所需管材变化较大。
因此,本设计对于管网末端较小口径的管道,进行了适当放大。
考虑到远期建设时汪套水厂管网的并入,故将节点6~43之间管段管径放大。
表2.3各管段管径、管长及水头损失表
序号
管段编号
管径/mm
管长/m
水头损失/m
1
水厂--1
315
775
2.8609218
2
1--2
315
641
2.22310523
3
2--3
315
651
2.12108085
4
3--4
315
921
2.90288255
5
4--5
315
444
1.33555957
6
5--6
315
115
0.17925539
7
6--7
200
392
1.79333161
8
7--8
200
335
1.42372946
9
8--9
160
227
0.83682164
10
9--10
160
469
1.36399706
11
10--11
160
1100
2.60049783
12
11--12
110
489
4.69171899
13
12--13
110
929
0.79366704
14
13--14
63
715
1.07093696
15
5--23
200
1589
5.33032564
16
23--24
110
877
1.35072942
17
23--25
200
97
0.25582494
18
25--26
200
1455
2.37418246
19
26--27
160
934
3.72690402
20
27--28
160
681
1.60035337
21
28--29
160
892
1.70354668
22
29--30
110
614
3.29120587
23
30--31
110
1164
2.69664832
24
8--32
160
1602
4.30796166
25
32--33
160
1301
2.53225616
26
33--34
110
666
6.64364879
27
34--35
110
324
2.11009414
28
35--36
110
1670
6.77053841
29
36--37
110
529
1.35591426
30
37--38
110
665
0.69918346
31
6--39
200
2000
4.29302443
32
39--40
200
555
1.19131428
33
40--41
200
791
1.18175557
34
41--42
200
2176
1.97853825
35
42--43
200
735
0.35752737
36
12--44
110
915
3.65636665
37
44--45
110
541
1.18813968
38
45--46
110
416
0.59416293
39
46--47
110
821
1.03410044
40
46--48
63
881
0.16078198
2.4.3、选泵
确定控制点:
三店地势东高西低,相差明显,本设计以管网覆盖范围最东边的道岗村为控制点。
水泵扬程计算:
根据水力计算表可计算得出从水厂到控制点的沿程水头损失为26.2m,管网的局部水头损失按沿程水头损失的10﹪计算,即2.62m,因此,总水头损失为28.82m.依据地形图标高,取道岗村与凤凰水厂地势高差为30米,最小服务水头12米计,则所需水泵扬程H=28.82+30+12=70.82m。
水泵选型:
本设计不设水塔,故泵站的设计流量按最高日最高时用水量计算。
流量:
Q=99.6L/s,扬程:
H=70.82m。
表2.4所选水泵型号及台数
序号
水泵型号
台数
性能参数
备注
1
8SA-10
3台
Q=54l/s,H=71m,W=52.1kw
两用一备
2.4.4、管网中各管段设计管径
由于采用的是枝状管网,除了控制管路上的各管段按经济流速确定管径,其余线路上各管段的管径需经过计算确定,另规定了最小设计管径:
单村供水管最小管径为De63。
表2.5管网中各管段设计管径表
序号
管段编号
设计管径(mm)
1
水厂--1
315
2
1--2
315
3
2--3
315
4
3--4
315
5
4--5
315
6
5--6
315
7
6--7
200
8
7--8
200
9
8--9
160
10
9--10
160
11
10--11
160
12
11--12
110
13
12--13
110
14
13--14
63
15
5--23
200
16
23--24
110
17
23--25
200
18
25--26
200
19
26--27
160
20
27--28
160
21
28--29
160
22
29--30
110
23
30--31
110
24
8--32
160
25
32--33
160
26
33--34
110
27
34--35
110
28
35--36
110
29
36--37
110
30
37--38
110
31
6--39
200
32
39--40
200
33
40--41
200
34
41--42
200
35
42--43
200
36
12--44
110
37
44--45
110
38
45--46
110
39
46--47
110
40
46--48
63
2.5给水管网主要材料一览表
表2.6材料一览表
编号
名称
规格
单位
数量
1
PVC
De315
米
3546
2
PVC
De200
米
14137
3
PVC
De160
米
6069
4
PVC
De110
米
16676
5
PVC
De63
米
58030
6
钢管
DN325
米
375
7
蝶阀
DN300
个
2
8
蝶阀
DN200
个
6
9
蝶阀
DN150
个
2
10
蝶阀
De110
个
7
11
蝶阀
De63
个
96
2.6汪套水厂作水源时的水力计算(远期建设)
表2.7各管段管径、管长及水头损失表
序号
管段编号
管径/mm
管长/m
流量m3/s
水头损失/m
1
1--2
110
641
0.003471
0.9583764
2
2--3
110
651
0.006824
3.20081967
3
3--4
160
921
0.008557
1.1331509
4
4--5
160
444
0.010943
0.8423878
5
30--31
110
1164
0.004451
2.69664832
6
29--30
110
614
0.007167
3.29120587
7
28--29
160
892
0.010984
1.70354668
8
27--28
160
681
0.012357
1.60035337
9
26--27
160
934
0.016691
3.72690402
10
25--26
200
1455
0.018364
2.37418246
11
23--25
200
97
0.02412
0.25582494
12
23--24
110
877
0.00353
1.35072942
13
5--23
200
1589
0.02765
5.33032564
14
13--14
63
715
0.00077
1.07093696
15
12--13
110
929
0.002526
0.79366704
16
11--12
110
489
0.009975
4.69171899
17
10--11
160
1100
0.012399
2.60049783
18
9--10
160
469
0.013947
1.36399706
19
8--9
160
227
0.015957
0.83682164
20
7--8
200
335
0.031626
1.42372946
21
6--7
200
392
0.032977
1.79333161
22
37--38
110
665
0.002842
0.69918346
23
36--37
110
529
0.004714
1.35591426
24
35--36
110
1670
0.006116
6.77053841
25
34--35
110
324
0.008005
2.11009414
26
33--34
110
666
0.010198
6.64364879
27
32--33
160
1301
0.011103
2.53225616
28
8--32
160
1602
0.01334
4.30796166
29
46--48
63
881
0.000233
0.16078198
30
46--47
110
821
0.003149
1.03410044
31
45--46
110
416
0.003382
0.59416293
32
44--45
110
541
0.004318
1.18813968
33
12--44
110
915
0.006066
3.65636665
34
5--6
200
115
0.038593
0.69397542
35
6--39
315
2000
0.078235
4.8179814
36
39--40
315
555
0.082226
1.45941878
37
40--41
315
791
0.086518
2.27497584
38
41--42
315
2176
0.090457
6.76876411
39
42--43
315
735
0.094478
2.4683145
40
43-水厂
315
5000
0.099693
18.45756
控制点的选择:
初步选择节点31(王河村)和节点48(朱杨村)作为最不利点。
两个节点比较结果如下:
表2.8初选控制点的地形标高及所需水压表
节点
编号
从水厂到控制点的水损/m
自由水压/m
所需水压/m
31
43.67
12
57.67
48
55.59
12
70.59
从表2.8可以看出,48节点为控制点。
根据水力计算表可计算得出从水厂到控制点的沿程水头损失为55.59m,管网的局部水头损失按沿程水头损失的10﹪计算,即5.5m,因此,总水头损失为61m,控制点与水厂地势高差取30米。
故所需水泵扬程:
H=61+12+30=103m
3刘集镇给水管网的规划设计
3.1设计范围
刘集镇地形平坦,南北方向狭长。
根据新洲区农村水改进度安排,本次设计管网覆盖刘集镇永立、章程、巴徐、大渡、饶蔡、新港、东港、破月、城西、铁甲、程湖、陈先、钱寨、邱桥、站桥、陶刘、刘集、肖桥、詹河、吴榜、易窑、联合共22个村。
另外李集任河村毗邻刘集,从经济性考虑,把任河村并入刘集供水系统。
3.2总体方案
由于刘集地形平坦,考虑统一管网供水,刘集与邾城隔举水河相望,刘集镇内没有水厂,邾城街在举水河老大桥东桥头有桥头水厂,供水能力充足,综合考虑后决定从桥头水厂向刘集镇供水。
3.3管网定线
管网定线考虑施工和维护方便,所有管段沿道路铺设,为了降低工程费用,管道尽量避免沿国道、省道等高级公路铺设,尽量少占农田。
详细情况参阅刘集镇给水管网总平面图。
3.4水力计算
3.4.1、各管段流量计算
1)、设计人口数的计算
结合当地地形和发展情况,刘集镇供水工程设计年限为15年。
设计用水居民人数:
p=p0(1+γ)n+p1
式中:
p—各村供水范围内的设计人口;
p0—各村供水范围内的现有人口;
γ—设计年限内各村人口的自然增长率,取12‰;
n—工程设计年限。
该镇居民有47180(包括任河村1520人)人,设计供水人口56616人,。
用水量定额为60L/(人*d),时变化系数为2.0.要求达到最小服务水头为12m。
最高日最高时用水量:
Q=
式中:
Q----最高日最高时用水量;n----设计人口数;q----人均用水定额;k----时变化系数。
2)最高日最高时流量
Q=
=78.6333L/s
表3..1各村人口和用水量统计表
村名
现状人口
设计人口
设计用水量(L/s)
永立
1856
2220
3.0833
章程
2434
2911
4.0431
巴徐
1999
2391
3.3208
大渡
2325
2781
3.8625
饶蔡
1515
1812
2.5167
新港
3275
3917
5.4403
东港
2211
2644
3.6722
破月
1367
16
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