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管网设计计算书secret
第二章
给水管网设计计算书
一.【水源的选择】:
因为该城市中间有一条河,在河的的南面为主要的供水区域,所以取水构筑物建在河的南岸并建在河流的上游。
水厂距离取水构筑物48m左右,水厂建在主要供水区160m左右。
采用统一给水系统。
二.【总用水量计算】
1.城市最高日综合生活用水量
①城市面积的确定
河流的北面的面积:
用area命定在图上量得为202170.57m2,
河流的南面的面积:
同样量得为682173.86m2,
所以总面积为:
884344.43m2。
考虑到城市的扩建以及流动人口等诸多因素,将面积取1000000m2。
②城市人口计算
城市人口密度:
100人/104m2,
总人口数N=100×100=10000人。
③城市最高日综合用水量
城市最高日综合生活用水量公式为Q1=qNf,其中f=100%
其中最高日生活用水量定额q=350L/cap.d。
所以Q1=350×10000×100%÷1000=3500m3
2.企业生产用水量
它适应的公式为:
Q2=q.B(1-n),其中n为工业用水重复利用率。
企业名称
最高日用水(L/S)
重复利用率(%)
生产用水量(m3/d)
企业1
19.35
60
668.736
企业2
73.83
60
2551.5648
企业3
101.575
60
3510.432
企业4
105.975
60
3662.496
总用水量
10393.2288
由此得Q2=10393.23m3
3.企业职工的生活用水量:
企业生活用水情况
工业企业职工的生活用水和淋浴用水量
企业名称
生产班制
每班职工人数
每班淋浴人数
职工与淋浴用水量
一般车间
高温车间
一般车间
高温车间
生活用水
淋浴用水
合计
企业1
0-88-1616-24
268
142
142
46
11.67
8.44
20.11
企业2
0-88-1616-24
346
246
169
106
17.26
13.12
30.38
企业3
0-88-1616-24
194
242
90
132
13.32
11.52
24.84
企业4
0-88-1616-24
148
168
98
86
9.58
9.08
18.66
合计
93.99
(备注:
职工生活用水定额:
一般车间为25L/cap.班,高温车间为35L/cap.班;职工淋浴用水定额:
一般车间为40L/cap.班,高温车间为60L/cap.班。
)
4.城市绿化和浇洒道路用水
城市绿化面积:
3728.96+9427.50+5716.22+8035.65=26908.33m2,道路总面积:
292396.54m2。
道路和绿地按每天洒水一次计算,城市绿化用水采用2L/m2.d,浇洒道路用水量一般按每平方米路面每次取1.5L计算。
注明:
从7-10点为全市绿化浇水时间,每小时用水量:
26908.33×2/1000/3=17.94m3
每天12-16点为全市道路洒水时间,每小时用水量:
292396.54×1.5/4/1000=109.65m3
由此可得:
Q4=17.94×3+109.65×4=492.42m3
5.未预见水量和管网漏失水量,按25%取
Q5=(Q1+Q2+Q3+Q4)×25%=(3500+10393.23+93.99+492.42)×25%=3619.91m3,取3620m3
6.消防用水量
因为本市人口为1万人,所以查附表得消防用水量定额为10L/s,同一时间火灾次数为1次,消防用水量为10L/s。
水量计算表:
时间段
居民生活用水
生产用水
企业生活淋浴用水
绿化和道路用水
漏水量
合计
总用水百分数
时用水百分数
用水量
0-1
1.7
59.5
354.6
12.25
150.833
577.18
3.28
1-2
1.67
58.45
354.6
1.77
150.833
565.65
3.21
2-3
1.63
57.05
354.6
1.77
150.833
564.25
3.20
3-4
1.63
57.05
354.6
1.77
150.833
564.25
3.20
4-5
2.56
89.6
354.6
1.77
150.833
596.80
3.39
5-6
4.35
152.25
354.6
1.77
150.833
659.45
3.75
6-7
5.14
179.9
354.6
1.77
150.833
687.10
3.90
7-8
5.64
197.4
354.6
1.77
17.94
150.833
704.60
4.00
8-9
6.00
210
590
13.42
17.94
150.833
964.25
5.48
9-10
5.84
204.4
590
2.95
17.94
150.833
948.18
5.38
10-11
5.07
177.45
590
2.95
150.833
921.23
5.23
11-12
5.15
180.25
590
2.95
150.833
924.03
5.25
12-13
5.15
180.25
590
2.95
109.65
150.833
924.03
5.25
13-14
5.15
180.25
590
2.95
109.65
150.833
924.03
5.25
14-15
5.27
184.45
590
2.95
109.65
150.833
928.23
5.27
15-16
5.52
193.2
590
2.95
109.65
150.833
936.98
5.32
16-17
5.75
201.25
354.6
23.81
150.833
730.49
4.15
17-18
5.83
204.05
354.6
1.77
150.833
711.25
4.04
18-19
5.62
196.7
354.6
1.77
150.833
703.90
4.00
19-20
5.00
175
354.6
1.77
150.833
682.20
3.87
20-21
3.19
111.65
354.6
1.77
150.833
618.85
3.51
21-22
2.69
94.15
354.6
1.77
150.833
601.35
3.42
22-23
2.58
90.3
354.6
1.77
150.833
597.50
3.39
23-24
1.87
65.45
354.6
1.77
150.833
572.65
3.25
合计
3620
17608.5
100
由规范查得Kh取1.5。
根据用水量计算表:
最高日最高时用水量:
Qh=17608.5/24×1.5=1100.531m3/h=305.7L/s
三.【管网布置】
根据小区平面图沿道路铺设管线,往主要大的供水方向铺设干管,布置成环状网,如图
(1)所示,共个12个节点,16根管段,分别编号。
最高日最高时用水量:
Qh=17608.5/24×1.5=1100.531m3/h=305.7L/s
工业企业生产生活用水作为管段的集中流量:
企业一:
Qh1=(668.736+20.11)÷(24×3.6)=7.97L/s
企业二:
Qh2=(2551.5648+30.38)÷(24×3.6)=29.88L/s
企业三:
Qh3=(3510.432+24.84)÷(24×3.6)=40.92L/s
企业四:
Qh4=(3662.496+18.66)÷(24×3.6)=42.61L/s
所以Qh′=305.7-(7.97+29.88+40.92+42.61)=184.32L/s
四.【管网平差和选泵】
管径可由界限流量表确定,然后再平差。
进行平差时,保证最不利点的服务水头为28m。
由图中数据可知,1点定为控制点,平差见图
(2)
经过管网平差后,各小环的逆时针水头损失与顺时针水头损失都小于0.01m,符合要求,大环的闭合差为:
∑H=H3-10+H10-9+H9-11+H11-1-(H3-2+H2-8+H8-7+H7-6+H6-0+H0-1)=1.11+2.15+0.97+1.38-(1.06+0.4+0.9+1.26+0.64+1.34)=0.01符合
要求。
水泵扬程由距离泵站最远的控制点1点确定,该点的地面标高为208.2m,泵站吸水井的标高为209.4m,需要的服务水头为28m,泵站到控制点的水头损失取3-4-1-11和3-10-9-11的水头损失平均值,清水池水深取4m。
所以泵站扬程:
hp=209.4-208.2+28+0.48+1/2(2.77+2.83+1.38+1.11+2.15+0.97)=35.29m。
估计水泵内的损失,一般水泵吸水管设计流速为1.2~2m/s,局部阻力系数按照5.0~8.0考虑,沿程水头损失很小,可以忽略不计。
泵内水头损失为:
hpm1=8.0×2.02/2/9.81=1.63m
所以水泵扬程为:
Hp=35.29+1.63=36.92
选用两用一备:
流量Qp=152.85L/s。
泵的选型为:
12sh-13A三台,两用一备。
(水泵选型由水泵与水泵站教材附录的各水泵特性曲线选得。
)
五.【管网平差和选泵】
1.消防校核
根据该城市人口数,确定了该市在用水最高日最高时同时发生火灾次数为1次,每次流量为10L/s。
对最不利点1点进行消防校核。
消防校核采用水头校核法,所有节点都满足服务水头10m。
见图(3)
注:
画图时室外消火栓布置原则:
室外消火栓的间距不应大于120m,为保证环状管网供水的可靠性,规定管网上应设消防分隔阀门。
阀门应设在管道的三通、四通分水处,阀门的数量按n—1原则确定(三通n为3,四通n为4)。
当两阀门之间消火栓的数量超过5个时,在管网上应增设阀门。
环状管道应采用阀门分成若干独立段,每段内室外消火栓的数量不宜超过5个。
2.事故校核
对主干管进行事故工况校核,找出输水量最大的一条管道,当它停止输水时,整个管网要保证70%的水量。
得校核图4
六.【清水池容积计算】
时间
用水量(%)
一级泵站供水量(%)
清水池调节容积(%)
0-1
2.68
4.17
-1.49
1-2
2.63
4.17
-1.54
2-3
2.62
4.16
-1.54
3-4
2.62
4.17
-1.55
4-5
3.02
4.17
-1.15
5-6
3.81
4.16
-0.35
6-7
4.15
4.17
-0.02
7-8
4.44
4.17
0.27
8-9
5.48
4.16
1.32
9-10
5.37
4.17
1.2
10-11
4.97
4.17
0.8
11-12
5.01
4.16
0.85
12-13
5.53
4.17
1.36
13-14
5.53
4.17
1.36
14-15
5.58
4.16
1.42
15-16
5.69
4.17
1.52
16-17
4.5
4.17
0.33
17-18
4.46
4.16
0.3
18-19
5.68
4.17
1.51
19-20
4.09
4.17
-0.08
20-21
3.3
4.16
-0.86
21-22
3.08
4.17
-1.09
22-23
3.03
4.17
-1.14
23-24
2.72
4.16
-1.44
100
100
调节池容积=12.25
由此可得,清水池调节容积:
W1=17608.5×12.25%=2157.0m3
清水池消防储备水量:
W2=30×60×60×2÷1000=216m3(由建筑防火规范得)
生产自用水量,取最高日用水量的5%,得W3=17608.5×5%=880.4m3
清水池总容积为:
W=W1+W2+W3=2157.0+216+880.4=3253.4m3
第三章排水管网设计计算书
一.【污水处理厂的位置选择】:
由于该河分南北两岸,为了节省管线投资,以及提升泵站的投资,所以在该市的下游南北岸分别建立污水泵站。
二.【污水处理厂的位置选择】:
确定排水区间,根据地形地势,将本城市划分为66个区块,共设置7根干管,2根主干管。
按照主干管,干管,支管的顺序分别定线。
见图(6)
三.【设计流量计算】:
1.污水量的变化
(1)居民生活污水量的变化系数
Kz=2.7/Qd0.11=2.7/2300.11=1.484
(2)工业废水变化系数
企业名称
平均用水量(L/s)
总变化系数
企业1
6.45
3
企业2
32.1
2.3
企业3
59.75
1.7
企业4
39.25
2.7
(3)工业企业生活污水和淋浴污水变化系数
一般车间为:
3.0
高温车间为:
2.5
2.污水设计流量
(1)居民生活污水设计流量
Qd=qN/24/3600=230×10000/24/3600=26.62L/s
Q1=Kz×qN/24/3600=39.5L/s
(2)工业废水设计流量
q1=K2×q1×(1-f)=3×6.45×0.4=7.74L/s
q2=K2×q2×(1-f)=2.3×32.1×0.4=29.53L/s
q3=K2×q3×(1-f)=1.7×59.75×0.4=40.63L/s
q4=K2×q4×(1-f)=2.7×39.25×0.4=42.39L/s
Q2=∑K2×qi×(1-f)=120.29L/s
(3)工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量
设计流量按公式:
Q=(A1B1K1+A2B2K2)/3600T+C1D1+C2D2/3600
q1=(114×25×3+74×35×2.5)/(3600×8)+(88×40+29×60)/3600=1.98L/s
q2=(168×25×3+108×35×2.5)/(3600×8)+(96×40+48×60)/3600=2.63L/s
q3=(84×25×3+102×35×2.5)/(3600×8)+(48×40+65×60)/3600=2.15L/s
q1=(69×25×3+78×35×2.5)/(3600×8)+(46×40+40×60)/3600=1.59L/s
Q3=q1+q2+q3+q4=1.98+2.63+2.15+1.59=8.35L/s
因而,污水总量为:
Q污=Q1+Q2+Q3=39.5+120.29+8.35=168.24L/s
3.设计管段设计流量确定
比流量q=100×230/24×3600=0.2662L/(S.ha)
企业一:
Q1=7.74+1.98=9.72L/s企业二:
Q2=29.53+2.63=32.16L/s
企业三:
Q3=40.63+2.15=42.78L/s企业四:
Q4=42.39+1.59=43.98L/s
由于街区太多,这里没有把所以面积列出来,只是稍作说明:
例如:
10-11管段转输的流量Q平均=F×q0=2.14×0.2662=0.57L/s。
其它同理。
举例说明:
管段42-43,Q=企业排水+生活污水=9.72+43.98+1.98=55.68L/s。
污水干管设计流量计算表:
管段编号
居民区生活污水量Q1
集中流量
设计流量(L/s)
本段流量
转输流量
q2(L/s)
合计平均流量(L/s)
总变化系数Kz
生活污水设计流量
本段
(L/s)
转输(L/s)
街区编号
街区面积(ha)
比流量q0(L/(s.ha)
流量q1(L/s)
1-2
55
0.5
0.2662
0.13
_
0.13
2.3
0.30
_
_
0.30
9-10
_
_
_
_
0.27
0.27
2.3
0.62
_
_
0.62
10-11
_
_
_
_
0.57
0.57
2.3
1.31
_
_
1.31
11-12
_
_
_
_
0.89
0.89
2.3
2.05
_
_
2.05
12-13
_
_
_
_
1.19
1.19
2.3
2.74
_
_
2.74
13-14
_
_
_
_
1.48
1.48
2.3
3.40
_
_
3.40
14-2
_
_
_
_
1.61
1.61
2.3
3.70
_
_
3.70
2-3
53,54
1.13
0.2662
0.30
1.75
2.05
2.3
4.72
_
_
4.72
15-16
_
_
_
_
0.36
0.36
2.3
0.83
_
_
0.83
16-17
_
_
_
_
0.61
0.61
2.3
1.40
_
_
1.40
17-18
_
_
_
_
0.92
0.92
2.3
2.12
_
_
2.12
18-19
_
_
_
_
1.20
1.20
2.3
2.76
_
_
2.76
19-20
_
_
_
_
1.38
1.38
2.3
3.17
_
_
3.17
20-3
_
_
_
_
1.62
1.62
2.3
3.73
_
_
3.73
3-4
51,52
0.89
0.2662
0.24
3.67
3.91
2.3
8.99
_
_
8.99
21-22
_
_
_
_
0.14
0.14
2.3
0.32
_
_
0.32
22-23
_
_
_
_
0.31
0.31
2.3
0.71
_
_
0.71
23-24
_
_
_
_
0.50
0.50
2.3
1.15
_
_
1.15
24-25
_
_
_
_
0.72
0.72
2.3
1.66
_
_
1.66
25-26
_
_
_
_
0.86
0.86
2.3
1.98
_
_
1.98
26-4
_
_
_
_
1.09
1.09
2.3
2.51
_
_
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_
_
11.43
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_
_
_
_
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0.75
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_
_
1.73
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_
_
_
_
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1.10
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_
_
2.53
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_
_
_
_
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1.48
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_
_
3.40
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_
_
_
_
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1.94
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_
_
4.46
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_
_
_
_
2.20
2.20
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_
_
5.06
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_
_
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2.55
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_
_
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_
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_
_
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_
_
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_
_
_
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_
_
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_
_
_
_
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_
_
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1.76
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_
_
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_
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_
_
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_
_
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_
1.63
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1.05
0.2662
0.2
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