2011给水排水工程专业
《给水排水管网系统》课程设计
给水管网
班 级： 给排水科学与工程
姓 名：
学 号：
指导教师：
完成时间： 2016.12
1 总论
1.1 设计任务
本课题对华北地区某城镇给水管道初步设计与计算，并绘制该区的给水管道总平面图和纵剖面图。
(1)城镇给水管网规划；
(2)城镇输水管和给水管网初步设计（只设计水塔以后部分，包括确定水塔高程）；
1.2 设计目的
（1）培养学生从事调查研究、资料收集、及整理加工的能力；
（2）培养学生运用所学理论知识分析解决实际问题，增强工程设计和实能力；
（3）培养学生计算机操作和CAD工程制图能力；
（4）培养学生阅读外文资料及英译汉的能力；
（5）学生熟悉并掌握给水排水工程有关方针政策、标准规范等内容。
2 工程设计原始资料
2.1 设计依据
（1）《给水排水设计手册》中国建筑工业出版
（2）《室外给水设计规范》GB50013-2006
（3）《城市给水工程规划规范》GB 50282—98
（4）《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001
2.2 设计要求
（1）设计计算说明书一份，A4纸
（2）图纸 （A4纸）
总平面图 包括管网布置及水力计算参数的标注。
等自由水头线图 间距 0.5mH2O。
管网节点详图 要求每个管段均可独立关闭。
2.3 设计原始资料
（1）该区总平面图（含地形标高，管道长度、面积根据比例尺测量）。
（2）居住区用水总人口为53600人。
（3）某工厂用水量1000m3/d，三班制，Kh=1.5
（4）最小服务水头230kPa。
（5）用水量变化情况见下表
表 1
3 工程设计计算
3.1用水量计算
3.1.1 最高日综合生活用水量
综合用水量是指城市居民生活用水和公共建筑用水量，不包括道路浇洒、绿地浇洒和其它市政用水。
根据《给水工程》（第四版）附录，该城镇居住区区人口为5.72万人，平均日综合生活用水定额为110-180L/cap•d;最高日综合生活用水定额为150-240L/cap•d；在这里，取最高日综合生活用水定额为200 L/cap•d；故该城镇的最高日综合生活用水量为：
=200×53600/1000=10720
=124.07 L/s
——居民生活综合用水定额（含公建用水）：350L/人·日（最高日）
——居住区人口数，cap
3.1.2 工业生产用水量
3.1.3 市政、绿化用水量
=(
)×5%=7.07
3.1.4 管网漏失水量和未预见水量
=(
+
)×20%=(124.07+17.36+6.76) ×20%=29.63
3.1.5最高日设计用水量计算
=
+
+
=124.07+17.36+7.07+29.63=178.13
=15390.43
3.2 根据用水量变化确定水塔的容积
水塔调节容积计算
表 2
城镇居住区的室外消防用水量可查下表
表 3
水塔设计有效容积为：
=1309.73+21=1330.73
式中 ——水塔调节容积（
);
=15390.43×8.51%=1309.73
；
——室内消防贮备水量（
），按10分钟室内消防用水量计算。
=35×600/1000=21
。
3.3供水方案的选择
3.3.1 给水管网布置要求
(1)按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；
(2)管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故式，断水范围应减到最小；
(3)管线遍布在整个给水区域内，保证用户有足够的水量和水压；
(4)力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。
3.3.2 给水管网布置形式选择
给水管网有两种基本形式：树状网和环状网。
树状网一般适用于小城市和小型工矿企业，这类管网的供水可靠性较差，因为管网的任一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就会断水。而且，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中水流缓慢，因此水质易变坏。
环状网中，管线连成环状，这类管网当任一管线损坏时，可以关闭附近的阀门使与其余管线隔开，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，断水地区可以缩小，从而增加了供水可靠性。此外，环状网还可以有效的减轻水锤的危害。但是环状网的造价明显高于树状网。
综合考虑安全供水和节约投资，拟定该城镇居住区采用环状网供水，工厂设一条给水管即可。
3.4管网布置及水力计算
3.4.1管网定线，确定节点和管段编号
根据给水管网布置原则，沿道路主干道布置给水主干管道，为保证管网的安全可靠供水并结合该城镇规划，居住区采用环状管网布置工厂设一根给水管，如图1：
图1
3.4.2 管网水力计算
（1）比流量
总的用水量：∑Q=169.33
集中用水量：17.36
管线总长度：∑L=20913m ，其中水塔到节点1的管段两端没有用户。
比流量
（2）沿线流量
沿线流量计算如表4所示：
表 4
（3）节点流量
节点流量计算，如表5：
表 5
（4）管段初分流量分配
环状网计算（最高用水时）
表 6
注：顺时针方向的流量为正，逆时针方向为负。设该城市经济因素为0.8。
3.4.3 确定水塔高程
从水塔到管网的输水管计两条。输出流量为156.352L/s，选用管径DN400，水头损失为h=6.934m
由城镇总平面图选离水塔最远的节点8为控制点，该点地面标高为41.5m，水塔处地面标高为37.9m，所需服务水头为23m，从水塔到控制点的水头损失取1-5-6-7-8和1-11-12-2-3-4-10-8两条干线的平均值，则水塔高度为：
水头损失h=0.37m
水塔高度H’=41.5-37.9+0.37/2+23+6.934=33.719m
水塔高程H=37.9+33.719=71.619m
参考文献
1 张自杰,顾夏声等.给水工程（第四版.中国建筑工业出版社
2 杜茂安,韩洪军.水源工程与管道系统设计计算.中国建筑工业出版社
3 GB 500015—2003《建筑给水排水设计规范》
4 GBJ 13—86（1997年版）《室外给水设计规范》
5 GB 50289—98《城市工程管线综合规划规范》
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/2e6d1c05a88271fe910ef12d2af90242a895ab84.html
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