给水排水管道系统课程设计28.docx
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给水排水管道系统课程设计28
《给水排水管道系统》课程设计
题目:
长沙市给水排水管道工程设计
学院:
市政与环境工程学院
专业:
给排水科学与工程
姓名:
学号:
指导老师:
谭水成张奎宋丰明刘萍
完成时间:
207日
前言
课程设计是学习的重要组成部分,通过课程设计可以发现自己在学习中的不足,提高自己查阅资料,解决问题的能力。
在谭永成老是的指导下,我们进行了为期两周的《给水排水管道工程》课程设计。
水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源,科学用水和排水是人类社会史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。
特别是近现代史中,随着人类居住和生产的城市化进程,给排水工程己经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施,成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。
给水排水工程的目的和任务,就是保证以安全使用、经济合理的工艺与工程技术,合理开发和利用水资源,向城镇和工业供应各项合格用水,汇集、输送、处理和再用利用污水,使水的人工循环正常运行;以提供方便、舒适、卫生、安全的生活和生活环境;保障人民健康与正常生活,促进生产发展,保护和改善水环境质量。
Preface
Curriculumdesignisanimportantpartoflearning,curriculumdesigncanbefoundthroughtheirowndeficienciesinlearning,improvetheirabilitytoaccessinformation,tosolveproblems.UndertheguidanceofTanYongchengalways,weconductedatwo-week"watersewerproject"coursedesign.
Waterisanimportantresourceforhumanlife,industrialandagriculturalproductionandsocio-economicdevelopment,scienceanddrainagewateristhemostimportantinthehistoryofhumansociety,socialactivitiesandoneoftheproductionactivities.Especiallyinmodernhistory,withtheurbanizationofhumanhabitationandproduction,watersupplyanddrainageworkshasbeendevelopedintoanimportanturbaninfrastructureconstructionandindustrialproduction,asthebasistoprotectthehealthandsafetyofhumanlifeandthedevelopmentofindustrialandagriculturaltechnologyandproduction.
Waterandwastewaterengineeringpurposeandmissionistoensurethesafeuse,economicaltechnologyandengineering,rationaldevelopmentandutilizationofwaterresources,urbanandindustrialsuppliestothepassingwater,collection,transportation,treatmentandreuseofwastewateruse,artificialwatercirculationnormaloperation;toprovideconvenient,comfortable,healthyandsafelifeandlivingenvironment;protectpeople'shealthandanormallife,andpromotethedevelopmentofproduction,protectionandimprovementofwaterqualityoftheenvironment.
第一章课程设计任务书
一、设计题目:
长沙市给水排水管道工程设计。
二、原始资料
1、城市总平面图1张,比例为1:
10000。
2、城市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备情况:
分区
人口密度(人/公顷)
平均楼层
给排水设备
淋浴设备
集中热
水供应
Ⅰ
320
6
+
+
+
Ⅱ
350
8
+
+
+
Ⅲ
3、城市中有下列工业企业,其具体位置见平面图:
1)A工厂,日用水量8000吨/天,最大班用水量:
3000吨/班,工人总数3000人,分三班工作,最大班1200人,其中热车间占30%,使用淋浴者占80%;一般车间使用淋浴者占20%。
2)B工厂,日用水量————吨/天,最大班用水量:
————吨/班,工人总数————人,分三班工作,最大班————人,热车间占%,使用淋浴者占%;一般车间使用淋浴者占%。
3)火车站用水量为8L/s。
4、城市土质种类为粘土,地下水位深度为7米。
5、城市河流水位:
最高水位:
74米,最低水位:
66米,常水位:
70米。
三、课程设计内容:
1、城市给水管网初步设计
1)城市给水管网定线(包括方案定性比较);
2)用水量计算,管网水力计算;
3)清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算
4)管网校核;(三种校核人选一种)
5)绘图(平面图、等水压线图)
2、城市排水管网初步设计。
1)排水体制选择
2)城市排水管网定线的说明;
3)设计流量计算;
4)污水控制分支管及总干管的水力计算;
5)任选1条雨水管路的水力计算(若体制为分流制);
6)绘图(平面图、纵剖面图)
四、设计参考资料
1、《给排水设计手册》第一册或《给排水快速设计手册》第5册
2、《给排水管道系统》教材
五、设计成果
1、设计说明书一份(包括中英文前言、目录、设计计算的过程、总结)
2、城市给水排水管道总平面布置图1张,比例尺为1:
10000(1号图);
3、给水管网等水压线图1张(3号图);
4、污水总干管纵剖面图1张(由指导教师指定某一段,长度大约1000米左右)(3号图);
六、要求
1、按正常上课严格考勤;
2、设计说明书要求条理清楚,书写端正,无错别字;图纸线条、符号、字体符合专业制图规范);
3、按时完成设计任务
七、其他
1、设计时间:
2013-2014学年第一学期(第15、16周12月16号-12月28号)
2、上交设计成果时间:
16周周五下午
3、设计指导教师:
谭水成、张奎、宋丰明、刘萍
第二章给水管网设计与计算
2.1给水管网布置及水厂选址
该城市有一条自南向北转自西向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。
城市的街区分布比较均匀,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。
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。
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。
2.2给水管网设计计算
2.2.1.最高日用水量计算
城市最高日用水两包括综合用水、工业生产用水及职工生活用水及淋浴用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。
分区
人口密度(人/公顷)
面积(公顷)
人口数(人)
1区
320
2745.64
878605
2区
350
654.44
229054
长沙市位于湖南,一区总人口87.86万人,参考《给水排水管道系统》教材表4—2可知该城市位于一区,为大城市。
最高日综合生活用水定额为390L/(人·d),故综合生活用水定额采用上限390L/(人·d),用水普及率为100%。
二区总人口22.91万人,参考《给水排水管道系统》教材表4—2可知该城市位于一区,为小城市。
最高日综合生活用水定额为370L/(人·d),故综合生活用水定额采用上限370L/(人·d),用水普及率为100%。
最高日综合生活用水量Q1:
Q1=qNf
Q1―—城市最高日综合生活用水,
q――城市最高日综合用水量定额,L/(cap.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%
Q1=qNf=390×10-3×98×104×100%=382200
2.2.2工业用水量
2.2.2.1一区工业用水量
(1)工业企业职工的生活用水量Q2
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.Q2=(900×35+2100×25)/1000=84m3/d
(2)工业企业职工的淋浴用水量Q3
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;
A工厂:
班次
总人数
热车间人数
一般车间人数
用水量(m3/d)
最大班
1200
360
840
24
甲板
900
270
630
18
乙班
900
270
630
18
淋浴用水量:
Q3=24+18+18=60m3/d
(3)工业生产用水量Q4:
一区Q4=8000m3/d。
2.2.2.2市政用水量
浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算,每天浇洒2次,
Q5=2745.64×104×20%×1.0×10-3×2=10982.56m3/d。
绿化用水量:
Q5=2745.64×104×30%×2×10-3×5%=823,692m3/d。
2.2.2.3火车站用水量
Q7=8×86.4=691.2m3/d
2.2.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量
按最高日用水量的20%计算:
Q7=0.2(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)=80430.0504m3/d
最高日设计流量Qd:
Qd =1.20(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)=483271.4m3/d
2.2.2.5消防用水量
根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为100,同时火灾次数为3次。
城市消防用水量为:
Q5=100×3=300L/S。
2.2.2.6一区最高时用水量
表
(一)一区用水量变化情况表
时段
用水
量%
综合
生活
用水
m3/h
职工
生活
用水
m3/h
淋浴
用水
m3/h
工厂
生产
用水
m3/h
浇洒
道路
用水
m3/h
绿化
用水
m3/h
火车
站用
水
m3/h
未预
见用
水
m3/h
总用
水量
m3/h
总用
水量
%
0-1
2.53
9670
3.5
18
313
29
3351
13383.7
2.77
1-2
2.45
9364
3.5
313
29
3351
13059.9
2.70
2-3
2.5
9555
3.5
313
29
3351
13251.1
2.74
3-4
2.53
9670
3.5
313
2746
29
3351
16111.35
3.33
4-5
2.57
9823
3.5
313
2746
29
3351
16264.2
3.37
5-6
3.09
11810
3.5
313
824
29
3351
16329.7
3.38
6-7
5.31
20295
3.5
313
29
3351
23990.9
4.96
7-8
4.92
18804
3.5
313
29
3351
22500.3
4.66
8-9
5.17
19760
3.5
24
375
29
3351
23542.3
4.87
9-10
5.1
19492
3.5
375
29
3351
23250.8
4.81
10-11
5.21
19913
3.5
375
29
3351
23671.2
4.90
11-12
5.21
19913
3.5
375
29
3351
23671.2
4.90
12-13
5.09
19454
3.5
375
29
3351
23212.5
4.80
13-14
4.81
18384
3.5
375
29
3351
22142.4
4.58
14-15
4.99
19071.8
3.5
375
29
3351.3
22830.33
4.72
15-16
4.7
17963.4
3.5
375
2746
29
3351.3
24467.55
5.06
16-17
4.62
17657.6
3.5
18
313
2746
29
3351.3
24117.29
4.99
17-18
4.97
18995.3
3.5
313
29
3351.3
22691.39
4.70
18-19
5.18
19798
3.5
313
29
3351.3
23494.01
4.86
19-20
4.89
18689.6
3.5
313
29
3351.3
22385.63
4.63
20-21
4.39
16778.6
3.5
313
29
3351.3
20474.63
4.24
21-22
4.17
15937.7
3.5
313
29
3351.3
19633.79
4.06
22-23
3.12
11924.6
3.5
313
29
3351.3
15620.69
3.23
23-24
2.48
9478.56
3.5
313
29
3351.3
13174.61
2.73
总和
100
382200
84
60
8000
10982
824
691
80430
483271.4
100
从表一城市用水量变化情况表中可以看出,15~16点用水最高时,最高时用水量为:
Qh=24467.55m3/h=6796.53L/s。
2.2.2.7一区清水池调节容积
表
(二)清水池调节容积表
时间
二级泵站供水量%
一级泵站供水量%
清水池调节容积
0-1
2.77
4.17
-1.40
1-2
2.70
4.17
-1.47
2-3
2.74
4.16
-1.42
3-4
3.33
4.17
-0.84
4-5
3.37
4.17
-0.80
5-6
3.38
4.16
-0.78
6-7
4.96
4.17
0.79
7-8
4.66
4.17
0.49
8-9
4.87
4.16
0.71
9-10
4.81
4.17
0.64
10-11
4.90
4.17
0.73
11-12
4.90
4.16
0.74
12-13
4.80
4.17
0.63
13-14
4.58
4.17
0.41
14-15
4.72
4.16
0.56
15-16
5.06
4.17
0.89
16-17
4.99
4.17
0.82
17-18
4.70
4.16
0.54
18-19
4.86
4.17
0.69
19-20
4.63
4.17
0.46
20-21
4.24
4.16
0.08
21-22
4.06
4.17
-0.11
22-23
3.23
4.17
-0.94
23-24
2.73
4.16
-1.43
总和
100.00
100.00
9.18
因此从表
(二)中可以看出清水池调节容积按最高日用水量的9.18%计算,清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W为:
W=W1+W2+W3+W4
W-清水池总容积m3;
W1-调节容积;m3;
W2-消防储水量m3,按2小时火灾延续时间计算;
W3-水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水,取最高日用水量的10%计算;
W4-安全贮量按
(W1+W2+W3)计算
W1+W2+W3=483271.4×9.18%+0.3×2×3600+483271.4×10%=94851.45m3,
故W4取94851.45/6=15808.58m3
因此:
清水池总容积:
W=94851.45+15808.58=110660.03m3
取整数为:
W=111000m3
清水池应设计成体积相同的两个,如仅有一个,则应分格或采取适当措施,以便清洗或检修时不间断供水。
2.2.3二区最高日用水量计算
2.2.3.1二区最高日综合生活用水量Q1:
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;设计年限10年内人口增长为36万人;
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=370×10-3×36×104×100%=133200m3/d
2.2.3.2二区工业用水量
(1)工业企业职工的生活用水量:
Q2=0
(2)工业企业职工的淋浴用水量:
Q3=0
(3)工业生产用水量:
Q4=0
2.2.3.3二区市政用水量
浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算,每天浇洒2次
Q5=654.44×104×20%×1.0×10-3×2=2618m3/d
绿化用水量:
Q5=654.44×104×30%×2×10-3=3937m3/d
2.2.3.4火车站用水量:
Q7=0
2.2.3.5城市的未预见水量和管网漏失水量
按最高日用水量的20%计算:
Q8=0.2(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7)=27949m3/d
最高日设计流量Qd:
Qd =1.20(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7)=167693.96m3/d
2.2.3.6消防用水量
根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为65,同时火灾次数为2。
城市消防用水量为:
Q5=65×2=130L/S
2.2.3.7二区最高时用水量
表(三)二区用水量变化情况表
时段h
占用
一天
用水量%
综合
生活
用水量m3∕h
职工
生活用m3∕h
淋浴用m3∕h
生产用m3∕h
绿
地m3∕h
浇洒
道路m3∕h
未预
见用
水量m3∕h
火车站m3∕h
一天总
用水量m3∕h
占最高
日百分量%
0~1
2.53
3369.96
0
0
0
0
0
1164.54
0
4534.50
2.70
1~2
2.45
3263.40
0
0
0
0
0
1164.54
0
4427.94
2.64
2~3
2.50
3330.00
0
0
0
0
0
1164.54
0
4494.54
2.68
3~4
2.53
3369.96
0
0
0
0
0
1164.54
0
4534.50
2.70
4~5
2.57
3423.24
0
0
0
0
0
1164.54
0
4587.78
2.74
5~6
3.09
4115.88
0
0
0
3927
0
1164.54
0
9207.42
5.49
6~7
5.31
7072.92
0
0
0
0
0
1164.54
0
8237.46
4.91
7~8
4.92
6553.44
0
0
0
0
0
1164.54
0
7717.98
4.60
8~9
5.17
6886.44
0
0
0
0
1309
1164.54
0
9359.98
5.58
9~10
5.10
6793.20
0
0
0
0
0
1164.54
0
7957.74
4.75
10~11
5.21
6939.72
0
0
0
0
0
1164.54
0
8104.26
4.83
11~12
5.21
6939.72
0
0
0
0
0
1164.54
0
8104.26
4.83
12~13
5.09
6779.88
0
0
0
0
0
1164.54
0
7944.42
4.74
13~14
4.81
6406.
- 配套讲稿:
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- 给水 排水管道 系统 课程设计 28