给水管网设计计算书
给水排水管网课程设计说明书及计算书
前言水是人类生活、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发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。
特别是在近代历史中，随着人类居住和生产的程式化进程，给水排水工程已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。
给水排水系统是为人们的生活、生产、和消防提供用水和排除废水的设施的总称。
它是人类文明进步和城市化聚集居住的产物，是现代化城市最重要的基础设施之一，是城市社会文明、经济发展和现代化水平的重要标志。
尤其是在面临全球水资源极其缺乏的今天，给排水管网的作用显得尤为重要。
由于城市给排水系统在新的时期赋予了新的内涵，与人们的生产和生活息息相关。
看似平凡的规划设计却有着不平凡的现实意义，在满足规范和其它技术要求的条件下，根据城市的具体情况，科学规划设计城市给排水管网系统是一个非常重要的课题。
课程设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节，是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。
通过课程设计调动了我们学习的积极性和主动性，培养我们分析和解决实际问题的能力，为我们走向实际工作岗位，走向社会打下良好的基础。
本设计为玉树囊谦县香达镇给排水管道工程设计。
整个设计包括三大部分:给水管网设计、排水管网设计。
给水管网的设计主要包括管网的定线、流量的设计计算、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网平差和消防校核。
排水管网设计主要包括排水管网定线、设计流量计算和设计水力计算。
目录第一章设计任务书 (4)第二章给水管网设计说明与计算 (6)2.1给水管网的设计说明 (6)2.1.1 给水系统的类型 (6)2.1.2 给水管网布置的影响因素 (6)2.1.3 管网系统布置原则 (7)2.1.4 配水管网布置 (7)2.2给水管网设计计算 (8)2.2.1 设计用水量的组成 (8)2.2.2 设计用水量的计算 (8)2.2.3 管网水力计算 (12)2.3二级泵站的设计 (20)2.3.1 水泵选型的原则 (20)2.3.2 二级泵站流量计算 (21)2.3.3二级泵站扬程的确定 (21)2.3.4 水泵校核 (22)第三章排水管网设计说明与计算 (23)3.1排水系统的体制及其选择 (23)3.2排水系统的布置形式 (24)3.3污水管网的布置 (24)3.4污水管道系统的设计 (24)3.4.1 污水管道的定线 (24)3.4.2 控制点的确定 (25)3.4.3 污水管道系统设计参数 (25)3.4.4 污水管道上的主要构筑物 (26)3.5污水管道系统水力计算 (27)3.5.1 污水流量的计算 (27)3.5.2 集中流量计算 (27)3.5.3 污水干管设计流量计算 (27)3.5.4 污水管道水力计算 (29)3.6管道平面图及剖面图的绘制 (31)3.6.1 管道平面图的绘制 (34)3.6.2 管道剖面图的绘制 (35)结论 (35)总结与体会 (36)参考文献 (37)第一章设计任务书一、设计题目囊谦县香达镇给水排水管网工程设计。
给水管网计算书
设计说明书1设计目的及要求课程设计是实践教学环节的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深对本课程基本知识的理解，提高综合运用知识的能力；掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法；提高制图能力，学会应用有关设计资料进行设计计算和理论分析的方法，以提高学生独立分析问题、解决问题的能力，逐步增强实际工程训练。
2 设计题目陕西省安康市给水管网工程初步设计（D布局）3设计要求3.1完成一份设计说明书；3.2 完成一份设计计算书；（以表格的形式附在说明书之后）3.3 给水管网总平面布置图图中应注明：A. 管段：管长、管径、流量和水头损失；B. 节点：地面标高、节点水头和自由水压；C. 水流方向；D. 图例和图纸说明；E. 给水管网等水压线；3.4 节点详图4 设计原始资料4.1城市地理资料该城市位于陕西省南部地区，汉江中游，黄洋河从城中穿过汇入汉江，将城市分为河南和河北两个行政区。
河南区：规划人口数11万人，房屋平均层数为4层；河北区：规划人口数19万人，房屋平均层数为5层；4.2自然资料A.地质：该城市土壤种类为黏质土，地下水位线高程为508.43m。
B.降水：年平均降水量为816.5mm。
C.气温：年平均19.2℃，最热月平均33.5℃，最冷月平均5.8℃。
D.常年主导风向：东北风。
E.地震烈级：6级。
F.水文资料：在黄洋河汇流处汉江上游1km处设有一座水文站,历史最高洪水位高程510.55m; 98%保证率的枯水位高程504.25m，常水位高程507.62m。
河面比降：汉江为2.8‰，黄洋河为5.5‰。
汉江多年平均流量为85405m3/s，流速为1.8—3.2m/s，江水水质满足地表水II类水质标准。
4.3工程资料4.3.1工业企业具体位置见城市总规划图，用水量情况见下表：表1 工业企业用水情况汇总表序号名称用水量（m3/s）用水时间（h）备注1 钢铁厂4200 全天均匀使用水质为生活饮用水，水压无特殊要求2 化工厂3500 全天均匀使用同上3 车辆厂2600 8-24均匀使用同上4 制药厂1600 8-16均匀使用同上5 针织厂800 8-16均匀使用同上6 啤酒厂2500 全天均匀使用同上7 食品厂950 8-24均匀使用同上8 肉联厂650 8-16均匀使用同上9 火车站750 全天均匀使用同上4.3.2 最高日城市综合生活用水每小时用水量占最高日用水量的百分比情况如下表所示：表2 城市综合生活用水情况表时间（h）小时用水量占最高日用水量(%)时间（h）小时用水量占最高日用水量(%)0--1 1.82 12--13 5.081--2 1.62 13--14 4.812--3 1.65 14--15 4.923--4 2.45 15--16 5.244--5 2.87 16--17 5.575--6 3.95 17--18 5.636--7 4.11 18--19 5.287--8 4.81 19--20 5.148--9 5.92 20--21 4.119--10 5.47 21--22 3.6510--11 5.4 22--23 2.8311--12 5.66 23--24 2.014.3.3用水量标准最高日综合生活用水量定额为221L/（人*d）, 用水普及率为95%；浇洒道路和大面积绿化用水量取总用水量（生活+工业）的3.5%；用水时间为每天8-10时和15-17时；未预见和管网漏失水量取总水量（生活+工业+绿化）的20%；消防用水量按照相关设计规范计算；考虑在城市河南区东郊高土地上建设一座高位调节水池；控制点自由水头为28米。
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/d19420m =83*101600+83*102500 +83*102000+83*1010000=f q ∑=Q 3i i 2）（）（）（）（++++第一章 水量计算1.1最高日设计用水量d Q1）城市最高日综合生活用水量为1Q ：/d 28500m 95%/1000*100000*300f/1000*N *q Q 31===式中：q —城市最高日综合生活用水量定额[L/(cap*d)],其中q=300L/（人*d ）;N —设计年限城市用水的计划人口数（cap ）,其中N=10万人; f —城市生活用水量用水普及率，其中f=95%; 2)工业企业生产用水量Q 2式中：i q —各工业企业最高日生产用水量定额[m 3/d]；i q = k q +10Y,Y 为学号的末两位，取Y=83;i f —各工业企业用水重复利用率，取i f =1.工业企业用水情况汇总表 表1.1注：其中Y 为学号的末2位。
1.2消防用水量6Qs L f q Q /702*35*666===式中：6q --消防用水量定额（L/s ）,查规范当城市人口数≤10时取6q =35L/s ；6f --同时火灾次数，查规范当城市人口数≤10时取6f =2 1.3最高时用水量h Q1）综合生活用水量与工业企业最高时用水量式中：1Q --城市最高日综合生活用水量； i q --各工业企业用水量； 1T --综合生活日用水时间； i t --各工业企业日用水时间；1F --综合生活用水量时变化系数，查规范其取值范围为1.2~1.6，故可取1F =1.5；i f --各工业企业用水量时变化系数，资料已给，分别为3.11=f ，2.12=f ，5.13=f ，6.14=f .2）浇洒道路与绿化最高时用水量2h Q h m N Q Q h h /61.111%5.3*81.3188*3112=== 3）未遇见水量和管网漏失水最高时用水量3h Qh m N Q Q Q h h h /08.660%20*)61.11181.3188(*)(32213=+=+=4）最高时用水量h Qh m Q Q hi h /51.396008.66061.11181.31883=++==∑hm t f q T Q Q i i i /81.31888/6.1*243016/5.1*333024/2.1*283024/3.1*1083024/5.1*28500/*/F *31111h =++++=+=∑第二章管网平差计算2.1管网定线根据整个市区居民分布和地形特征进行给水管网定线，在定线过程当中要按规范布置各管段位置及各管段之间的距离，结合规范和管网环数6环以上要求，管网定线见绘图①2.2管段长度及管段配水长度管段长度和管段配水长度表2.12.3比流量计算)/(s L q l)/(056521.03600/8/1000*16003600/16/1000*25003600/24/1000*20003600/24/1000*100003600/1000*796.3697(/)(4321s L l q q q q Q q i h l =----=----=∑式中：i l --各管段长度；4321q q q q 、、、 ——见下表2.22.4 沿线流量和节点流量计算 1）沿线流量)/(s L q mi i l mi l q q *=式中 mi q --各管段沿线流量（L/s ）; 计算结果见下表2.3 2）节点设计流量)/(s L Q jN j q q q Q mi sj i j ,.....,3,2,1)*2/(1=+-=∑式中 N —管网图节点总数；j Q --节点j 的节点设计流量（L/s ）;sj q --位于节点j 的（泵站或水塔）供水设计流量（L/s ）;mi q --各管段沿线流量（L/s ）;利用上式计算出各节点的流量见下表2.3。
第五章 给水管网的设计计算
管段直径设计
管径和设计流量的关系： 2
q Av D 4q
D
4
v
v
D－管段直径，m； q －管段流量，m3/s； v －流速，m/s； A －水管断面积，m3。 确定管径必须先选定设计流速。
设计流速的确定
技术上：为防止水锤现象，Vmax<2.5~3m/s； 为避免沉积，Vmin>0.6m/s。 经济上：设计流速小，管径大，管网造价增加； 水头损失减小，水泵扬程降低，电费降低。 一般设计流速采用优化方法求得。 合理的流速应该使 得在一定年限（投资偿还期）内管网造价与运行费 用之和最小。
管长比流量qs为：
Qcb=73.6/6690=0.011(L/s.m)
表5-1 某城镇管网各管段最高日最高时沿线流量
管段编号 水厂－3 1-2 1-4 2-5 4-5 管段长度(m) 管段计算长度(m) 沿线流量(L/s) 620 490 880 890 520 － 490 880 890 520 － 5.39 9.68 9.79 5.72
设水塔的水4.5m，吸水井最低水位标高2m，水 泵吸水管路和压水管水头损3m，求水泵扬程。
H
p
H ST h h p 16 . 00 5 2 4 . 5 7 . 53 3 34 . 03 ( m )
总结：给水管网设计和计算的步骤
（1）管网定线
（2）计算干管的总长度
经营管理总费用为：
W C tM
W W tM C 0 Ve V
一定年限T年内管网造价和管理费用（主要是电费） 之和为最小的流速，称为经济流速。 经济流速和经济管径和当地的管材价格、管线施工费 用、电价等有关。 条件不具备时，可参考：
第五章 给水管网的设计计算
第二类课题 管网定线图、设计流量、管 径 节点流量Qi、管段流量qij
hij、∑hij
复核最高时确定的水泵能否 满足其他工况时Q、H的要求
第二节 管网图形的性质与简化
一、管网图形的性质
给水管网是由管段和节点构成的有向图。管网图形中每个节点通过 一条或多条给水管网管段与其他节点相连接。
第二节 管网图形的性质与简化
第三节 管段设计流量计算
[例题5-1] 某城镇最高时总用水量为284.7 L/s，其中集中供应工业用水量 为189.2 L/s。干管各管段编号及长度如图5-6所示，管段4-5、1-2及2-3 为单侧配水，其余为两侧配水。试求：
（1）干管的比流量； （2）各管段的沿线流量； （3）各节点流量。
第三节 管段设计流量计算
qt q
2
1
x L
qt q
2
2
qt q
1
2
qt q
x L
qt q
第三节 管段设计流量计算
因此管网任一节点的节点流量为：
qi 0.5q y
即管网中任一节点的节点流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量总 和的一半。
各节点的节点流量计算见表5-2。
节点 连接管段
节点流量 /L·s －1
1
1-4、1-2
0.5× (17.0+7.9)＝12.4
2 1-2、2-5、2-3 0.5×（7.9＋17.0＋7.9）＝16.4
3
2-3、3-6
0.5×（7.9＋17.0）＝12.5
4
1-4、4-5
0.5×（17.0＋7.8）＝12.4
给水管网课程设计计算说明书
摘要给水管网在整个工程总投资中占有很大比重一般约为50~80%，因为给水管网设计的正确与否，不仅关系到供水安全，也直接影响到给水工程的造价。
本次设计任务是对B市进行给水管道系统的初步设计。
按照城市规划平面图布置为环状管网，布置时保证供水安全可靠，且保证用户有足够的水量和水压。
布置无误后，进行给水管网的设计计算，其中包括用水量计算、二泵站设计计算、管网定线、管网水力计算、节点水压计算和消防事故校核等。
在进行了管网平差之后，确定管长、管径。
绘制出管网的平面布置图，纵剖面图等。
关键词：给水管网、管网布置、管网平差、控制点、管网核算目录1.前言------------------------------------------------------------------------------------62.设计任务与资料---------------------------------------------------------------------63.设计要求-------------------------------------------------------------------------------74.用水量计算----------------------------------------------------------------------------84.1 城市居民生活用水量----------------------------------------------------------84.1.1确定城市规划人口数及给水人---------------------------------------84.1.2 确定用水量标准-------------------------------------------------------84.2 工厂用水量----------------------------------------------------------------------84.3 其他用水量----------------------------------------------------------------------94.3.1浇洒道路用水量----------------------------------------------------------94.3.2 绿地用水量-------------------------------------------------------------104.4 设计用水量----------------------------------------------------------------------104.5 消防用水量----------------------------------------------------------------------115.一、二泵站供水方案设计及清水池容量计算------------------------------------115.1 一泵站供水方案设计-----------------------------------------------------------115.2二泵站供水方案设计-----------------------------------------------------------125.3 清水池容积计算-----------------------------------------------------------------136.管网定线--------------------------------------------------------------------------------157.管网水力计算--------------------------------------------------------------------------167.1 求比流量--------------------------------------------------------------------------167.2求沿线流量-----------------------------------------------------------------------167.3 求节点流量----------------------------------------------------------------------187.4 初分流量-------------------------------------------------------------------------198.管网核算--------------------------------------------------------------------------------208.1 最高时正常供水-----------------------------------------------------------------208.1.1最高用水时环状管网手工平差----------------------------------------208.1.2 改用平差软件进行最高时电算管网平差-------------------------218.1.3 计算水泵扬程----------------------------------------------------------218.2 消防流量核算--------------------------------------------------------------------228.2.1加消防集中流量---------------------------------------------------------228.2.2 消防平差核算----------------------------------------------------------228.2.3 验证消防校核结-------------------------------------------------------228.3 事故校核--------------------------------------------------------------------------238.3.1事故断水------------------------------------------------------------------238.3.2 事故平差核算---------------------------------------------------------268.3.2 验证事故校核结果----------------------------------------------------269.给水系统的水压关系-----------------------------------------------------------------279.1 最高日最高时的水压关系-----------------------------------------------------279.2消防校核时的水压关系--------------------------------------------------------289.3事故校核时的水压关系---------------------------------------------------------2810.最终平面布置图与干管水力坡线图----------------------------------------------2911.管材、接口、基础形式及构筑物的选用-----------------------------------------2912. 结束语---------------------------------------------------------------------------------29 参考文献----------------------------------------------------------------------------------30 致谢辞-------------------------------------------------------------------------------------31 附录----------------------------------------------------------------------------------------311 前言给水管网设计的目的是掌握给水管网设计的步骤和方法,学会应用所学的理论、公式、标准、规范等来解决工程实际问题，培养独立工作的能力。
给水管网课程设计计算说明书
《给水管网课程设计》计算说明书2012年12月31日目录一、布置给水管网 (3)二、设计用水量及流量计算 (5)1、计算设计用水量 (5)2、计算实际管长和有效管长 (5)3、计算比流量、沿线流量、节点流量 (7)三、管网平差计算 (9)1、初步分配管段流量和设定水流方向 (9)2、选择管径 (9)3、初步分配各管段最高时流量以及管长、管径的选取 (9)4、哈代-克罗斯法校核环状管网 (12)5、确定水泵扬程H p并求出各节点水压和自由水头 (15)四、管网核算 (17)1、消防时的管网校核 (17)2、确定消防校核后水泵扬程H p及各节点水压和自由水头··203、最不利管段发生故障时的管网校核 (21)4、确定事故校核后水泵扬程H p及各节点水压和自由水头··24五、成果图绘制 (26)1、绘制给水管网平面布置图及节点详图和消火栓布置 (26)2、绘制最高时给水管网平面布置图 (26)3、绘制消防时给水管网平面布置图 (26)4、绘制事故时管网平面布置图 (26)六、总结 (27)七、参考文献 (28)一、布置给水管网1、水源与取水点的选择所选水源为D县南面的潇水河，取水点选在水质良好的河段即河流的上游，并且靠近用水区。
2、取水泵站和水厂厂址的选择：取水泵站选在取水点附近，用以抽取原水。
水厂选在不受洪水威胁，卫生条件好的河段上游。
由于取水点距离用水区较近，可以考虑水厂与取水泵站合建。
3、给水管网布置（1）原则：符合城市规划，考虑远期发展保证供水安全、可靠管网遍布整个供水区域力求管线短捷（2）布置形式：该设计区域为D县中心城区，不允许间断供水，适宜布置成环状网，可靠性高，水锤危害小。
（3）选取控制点：根据D县规划平面图，选择最高最远点最为控制点。
（4）定线：干管：先布干管，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，线路最短，遍布供水区域，干管平行间距为500—800m左右，沿规划道路，靠近大用户。
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摘要给水管网在整个工程总投资中占有很大比重一般约为50~80%，因为给水管网设计的正确与否，不仅关系到供水安全，也直接影响到给水工程的造价。
本次设计任务是对B市进行给水管道系统的初步设计。
按照城市规划平面图布置为环状管网，布置时保证供水安全可靠，且保证用户有足够的水量和水压。
布置无误后，进行给水管网的设计计算，其中包括用水量计算、二泵站设计计算、管网定线、管网水力计算、节点水压计算和消防事故校核等。
在进行了管网平差之后，确定管长、管径。
绘制出管网的平面布置图，纵剖面图等。
关键词：给水管网、管网布置、管网平差、控制点、管网核算目录1.前言------------------------------------------------------------------------------------62.设计任务与资料---------------------------------------------------------------------63.设计要求-------------------------------------------------------------------------------74.用水量计算----------------------------------------------------------------------------84.1 城市居民生活用水量----------------------------------------------------------84.1.1确定城市规划人口数及给水人---------------------------------------84.1.2 确定用水量标准-------------------------------------------------------84.2 工厂用水量----------------------------------------------------------------------84.3 其他用水量----------------------------------------------------------------------94.3.1浇洒道路用水量----------------------------------------------------------94.3.2 绿地用水量-------------------------------------------------------------104.4 设计用水量----------------------------------------------------------------------104.5 消防用水量----------------------------------------------------------------------115.一、二泵站供水方案设计及清水池容量计算------------------------------------115.1 一泵站供水方案设计-----------------------------------------------------------115.2二泵站供水方案设计-----------------------------------------------------------125.3 清水池容积计算-----------------------------------------------------------------136.管网定线--------------------------------------------------------------------------------157.管网水力计算--------------------------------------------------------------------------167.1 求比流量--------------------------------------------------------------------------167.2求沿线流量-----------------------------------------------------------------------167.3 求节点流量----------------------------------------------------------------------187.4 初分流量-------------------------------------------------------------------------198.管网核算--------------------------------------------------------------------------------208.1 最高时正常供水-----------------------------------------------------------------208.1.1最高用水时环状管网手工平差----------------------------------------208.1.2 改用平差软件进行最高时电算管网平差-------------------------218.1.3 计算水泵扬程----------------------------------------------------------218.2 消防流量核算--------------------------------------------------------------------228.2.1 加消防集中流量---------------------------------------------------------228.2.2 消防平差核算----------------------------------------------------------228.2.3 验证消防校核结-------------------------------------------------------228.3 事故校核--------------------------------------------------------------------------238.3.1 事故断水------------------------------------------------------------------238.3.2 事故平差核算---------------------------------------------------------268.3.2 验证事故校核结果----------------------------------------------------269.给水系统的水压关系-----------------------------------------------------------------279.1 最高日最高时的水压关系-----------------------------------------------------279.2消防校核时的水压关系--------------------------------------------------------289.3事故校核时的水压关系---------------------------------------------------------2810.最终平面布置图与干管水力坡线图----------------------------------------------2911.管材、接口、基础形式及构筑物的选用-----------------------------------------2912. 结束语---------------------------------------------------------------------------------29参考文献----------------------------------------------------------------------------------30致谢辞-------------------------------------------------------------------------------------31附录----------------------------------------------------------------------------------------311 前言给水管网设计的目的是掌握给水管网设计的步骤和方法,学会应用所学的理论、公式、标准、规范等来解决工程实际问题，培养独立工作的能力。
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给水排水管道系统课程设计计算书一、用水量计算1、居民生活用水量Q1：设计城市人口10万，自来水普及率按100%计算，居民综合用水定额310L/（人·d），Q1=100000×0.31=31000m3每小时用水量用最高日用水量乘以该小时占全天用水量的百分比。
2、工业区用水量Q2（1）工业区一用水量Q2a高温车间生活用水量：高温车间三班的总人数为0.9万，用水定额取35L/（人•班），Q`2a＝9000×35/1000＝315m3，然后分成三班，用每班的用水量乘以小时的变化数即得该小时的用水量。
一般车间生活用水量：一般车间的总人数为0.6万，用水定额取25/(人•班），Q``2a＝6000×25/1000＝150m3，然后分成三班，用每班的用水量乘以小时的变化数即得该小时的用水量。
淋浴用水量：分为两部分，高温车间淋浴用水量取60L/(人•班），高温车间100%淋浴，一般车间的淋浴用水量取40L/(人•班），一般车间60%，所以Q```2a ＝9000×60/1000×100%＋6000×40/1000×60%＝684m3，然后分为三班，每班的淋浴用水量为228m3，且淋浴时间分别在0~1、8~9、16~17.生产用水量Q````2a为21000m3，每小时的生产用水量用总生产用水量除以24工业一区的用水量Q2a＝Q`2a＋Q``2a＋Q```2a＋Q````2a（2）工业区二的用水量Q2b高温车间生活用水量：高温车间三班的总人数为0.9万，用水定额取35L/（人•班），Q`2b＝9000×35/1000＝315m3，然后分成三班，用每班的用水量乘以小时的变化数即得该小时的用水量。
一般车间生活用水量：一般车间的总人数为0.9万，用水定额取25/(人•班），Q``2b ＝9000×25/1000＝225m3，然后分成三班，用每班的用水量乘以小时的变化数即得该小时的用水量。
给水管网设计计算说明书
仲恺农业工程学院实践教学给水排水管网工程综合设计——给水管网计算书（—学年第二学期）班级给排水科学与工程班姓名李子恒学号设计时间指导老师刘嵩孙洪伟成绩城市建设学院摘要本设计为给水管网设计。
给水工程为城市的一个重要基础设施，必须保证以足够的水量、合格的水质、充裕的水压供应生活用水、生产用水和其它用水。
给水系统设计步骤：根据最高日用水量变化曲线计算水塔和清水池调节容积；进行管网定线，计算管段设计流量、管径和水头损失；最高时环状网管网平差计算；确定水塔高度和水泵扬程；分别进行不利管段事故时、消防时、最大转输时校核。
然后根据上述计算，算出最高时各节点水压，绘制等水压线。
关键词：给水管网；管网定线；设计流量；管网平差；校核；节点水压目录设计的基础依据设计工程概况设计资料用水量计算居民区最高日生活用水量的计算工业企业用水和工作人员生活用水及淋浴用水浇洒道路和绿化用水量火车站用水量未预见水量最高日最高时用水量计算消防用水量计算城市最高日用水量变化曲线清水池和水塔有效容积的计算清水池尺寸给水方案的确定和管网的定线以及各种计算给水方案的确定管网定线要求：配水干管的有效长度计算比流量计算沿线流量节点流量环状管网流量分配和初拟管径管网平差计算节点水压标高水泵扬程计算与选择最高时二级水泵扬程的计算：水泵的选择消防校核消防时的流量分配消防校核管网平差消防时节点标高总结参考文献附件附件设计的基础依据1.1设计工程概况给水系统设计时，首先须确定该系统的供水规模和供水量。
因为系统中的取水、水处理、泵站和管网等设施的确定都须参照设计用水量，从而确定工程的规模及正确选择各级工艺的设计参数和水处理工艺的流程，从而使水质、水压、水量满足用户的使用要求。
城市设计用水量主要包括居住区的生活用水和由城市给水系统供给的工业生产用水和职工的生活用水与淋浴用水，还有全市性的公共建筑和设施用水、浇洒道路和大面积绿化用水以及消防时用水。
设计区域内的用水情况：个居民区的居民的生活用水、个工业区的职工生活用水及淋浴用水、个工业区的生产用水、火车站的用水、浇洒道路和大面积绿化用水。
城市给水管网课程设计计算书
目录第一章课程设计基本资料第二章给水管网用水量计算1．管网设计流量2.设计用水量变化及其调节计算第三章管网计算1.线路选择与布置要求2.输配水管渠布置的一般要求3.输水管的布置4．配水管网布置5．配水管与构筑物或管道的间距6．阀门、消火栓、给水栓的布置原则7．管网设计流量第四章管网校核1．最高日最高时用水校核2．消防用水校核3．转输用水校核3．事故用水校核第五章水泵的选择第一章课程设计基本资料二、设计原始资料1、城市总平面图一张（1：5000），设计年限按10年考虑。
2、城市概况（1）该城区为广东省某大城市的一个城区，位于珠江的下游。
设计人口数为15万，用水普及率为95%，室内均有卫生设备和淋浴设备。
城区生活用水的最小要求服务水头为40m。
（2）该城市有工业企业，其位置见城市总体规划布置图，用水量情况见下表：表1.集中用水量情况统计表（3）其他①火车站用水量为320 m3/d②浇洒绿地、道路设计用水量按8 L/s计。
③未预见水量及管网漏失水量可按最高日用水量的15~25%计④消防用水量不计入最高日最高时用水量。
（4）城市用水每小时用水量占最高日用水量百分比情况见表1所示。
表2. 该城市每小时用水量占最高日用水量百分比情况表上述流量计算后按学号再加上104、气象资料年平均气温20.2℃，最热月平均气温36.3℃，最冷月平均气温1.2℃，年平均降水量1027.3毫米，常年主导风向东北风，风速1.7（m/s）。
5、水文地质资料该城市土壤种类为黏质土，工程地质良好，适宜于工程建设，耐压力15kg/cm2以上；地面以下8m见地下水。
第二章给水管网用水量计一．最高日生活用水量（1）.居民最高日生活用水量Q1 ：Q1=qNfQ1―—城市最高综合生活用水，m3／d；q――城市综合用水量定额，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=90%所以：Q=qNf/1000=300×150000×0.95/1000=42750m3/d火车站用水量Q=320 m3/d=42750+320=43070 m3/dQ1（2）.工厂的用水量工厂的高温车间生活用水量计算高温车间的生活用水量定额为q=35L/（人.班），工厂的高温车间人数为334人。
给水管网设计计算书
给水管网课程设计计算书一、用水量计算1. 居民区生活用水量计算按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范采用最高日每人每日综合生活用水，计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q 1Q 1=k h14.8611ii N q ×f 1 K h1—时变化系数q 1i —最高日每人每日综合生活用水定额，L/(cap ·d) N 1i —设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap f 1—用水普及率1 N 1=362人/公顷×17.183公顷=6154人K h1=1.48 f 1=80％ 2.工业企业用水量2Q工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定单位最大秒流量。
3.市政用水量Q、3m/d；绿地用水：10003m/d浇洒道路用水：9803Q= 980 m3/d +1000 m3/d = 1980 m3/d3Q4.未预见用水量4Q=（1107.72+3485+1980）×0.20=1314.54 m3/d45.水厂供应7886.86×5.0%×1000÷3600=109.54 L/S其余由高位水池供应168-109.54=58.460 L/S二、选择给水系统及输水管定线1.根据县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线；2.采用水厂与高位水池联合供水方式；3.进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号，并将管网模型化。
各管段长度与配水长度注：由于此县采用地下水作为给水水源，所以可以将清水池及水厂同建于管网的节点（1）处，输水管段非常短视其长度为零不计损失。
其余管段配水长度确定原则为：两侧无用水的输水管，配水长度为零；单侧用水管段的配水长度取其实际长度的50%，只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度；两侧全部配水的管段配水长度等于实际长度。
三、计算最高时工况下节点流量、管段设计流量、确定管段直径1.计算比流量q s =∑-ih lQ Q 2== 0.0261L/(s.m)2.计算沿线流量 i s mi l q q ⨯=3.计算节点流量：集中流量可以直接加到所处节点上；沿线流量将一分为二，分别加到两端节点上；供水泵站或高位水池的供水流量也应从节点处进入管网系统，其方向与用水流量方向不同，应作为负流量。
给水管网水力计算-给水管网水力计算
水表技术参数表 点击查看
式中
hd ——水表的水头损失， kPa； qj ——计算管段的给水设计流量， m3/h； K b ——水表的特性系数，一般由生产厂提供。
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1.７ 给水管网的水力计算
1.7.3 水表和特殊附件的局部水头损失
４．水表的安装 (１)水表应安装在便于检修和读数，不受曝晒、不冻结、 不受污染和机械损伤的地方。 (２)水表不应承受由管子和管件引起的过度应力，必要时， 水表应装在底座或托架上，以及在水表前加装柔性接头。此 外，水表的上游和下游应适当地固紧，以保证在一侧拆开或 卸下水表时，不至由于水的冲击使设施零件移动。 (３)避免接近水表处流量截面的突然变化。 (４)水流方向应与水表的标注方向一致。 (５)水表前应装设检修阀门，且宜设过滤器。
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1.７ 给水管网的水力计算
1.7.3 水表和特殊附件的局部水头损失
（2） 多流束水表与单流束水表的比较
水表类型 比较项目
多流束表
1．整机机械结构 2．制造成本 3．灵敏性能 4．易损件使用情况 5．正常工作周期 6．压力损失
较复杂 较高 优良 叶轮、顶尖单边磨损轻 较长 较大
单流束表
简单 低 差
叶轮、顶尖单边磨损甚 较短 较小
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1.７ 给水管网的水力计算
1.7.3 水表和特殊附件的局部水头损失
（3） 湿式水表与干式水表比较
水表类型 比较项目
1．整机机械结构 2．制造成本
3．对被测水质要求
4．灵敏性能
湿式表
给水管网设计计算说明书
仲恺农业工程学院实践教学给水排水管网工程综合设计——给水管网计算书（—学年第二学期）班级给排水科学与工程班姓名李子恒学号设计时间指导老师刘嵩孙洪伟成绩城市建设学院摘要本设计为给水管网设计。
给水工程为城市的一个重要基础设施，必须保证以足够的水量、合格的水质、充裕的水压供应生活用水、生产用水和其它用水。
给水系统设计步骤：根据最高日用水量变化曲线计算水塔和清水池调节容积；进行管网定线，计算管段设计流量、管径和水头损失；最高时环状网管网平差计算；确定水塔高度和水泵扬程；分别进行不利管段事故时、消防时、最大转输时校核。
然后根据上述计算，算出最高时各节点水压，绘制等水压线。
关键词：给水管网；管网定线；设计流量；管网平差；校核；节点水压目录设计的基础依据设计工程概况设计资料用水量计算居民区最高日生活用水量的计算工业企业用水和工作人员生活用水及淋浴用水浇洒道路和绿化用水量火车站用水量未预见水量最高日最高时用水量计算消防用水量计算城市最高日用水量变化曲线清水池和水塔有效容积的计算清水池尺寸给水方案的确定和管网的定线以及各种计算给水方案的确定管网定线要求：配水干管的有效长度计算比流量计算沿线流量节点流量环状管网流量分配和初拟管径管网平差计算节点水压标高水泵扬程计算与选择最高时二级水泵扬程的计算：水泵的选择消防校核消防时的流量分配消防校核管网平差消防时节点标高总结参考文献附件附件设计的基础依据1.1设计工程概况给水系统设计时，首先须确定该系统的供水规模和供水量。
因为系统中的取水、水处理、泵站和管网等设施的确定都须参照设计用水量，从而确定工程的规模及正确选择各级工艺的设计参数和水处理工艺的流程，从而使水质、水压、水量满足用户的使用要求。
城市设计用水量主要包括居住区的生活用水和由城市给水系统供给的工业生产用水和职工的生活用水与淋浴用水，还有全市性的公共建筑和设施用水、浇洒道路和大面积绿化用水以及消防时用水。
设计区域内的用水情况：个居民区的居民的生活用水、个工业区的职工生活用水及淋浴用水、个工业区的生产用水、火车站的用水、浇洒道路和大面积绿化用水。
给水管设计计算
将节 点流 量和 集中 流量 标注 于相 应节 点上， 如图 所示。
5.4管径确定与水力计算
管径 确定
水力 计算
? 是经济流速
水力计算步骤 (1)绘制管网计算草图，对节点和管段顺序编号，并标 明管段长度和节点地形标高。 (2)按最高时用水量计算节点流量，并在计算草图下点 旁引出箭头，注明节点流量，大用户的集中流量也布置 在附近节点上： (3)在管网计算草图上，管网的供水情况拟定各管段中 水流方向确定各管段的流量 (4)根据各管段流量，初步确定管段的管径和水头损失。 (5)环状网须进行平差，以求得各管段的实际流量 (6)按控制点要求的最小服务水头和从水泵到控制点任 一条管线的总水头损失求出水塔高度或水泵扬程。 (7)根据管网各节点的压力和地形标高．绘制等水压线 和自由水压线图
m
g-重力加速度，m/s2 C-谢才系数
i-水力坡降；
R-水力半径，m
Q―管道流量m3/s
v-流速 m/s
局部损失=∑ζv2/2g
以上水力计算，可以按在给水设计规范中水力计算表计算
5.2 管网设计计算步骤
1、按照设计范围确定管路 线
2、按照设计范围内的规划 要求，确定各管段的流量
3、最高日最高时用水量的 管段流量确定管径和水头 损失
4、按照管径和水头损失， 确定水泵的扬程和水塔高 度
按相关布线要求
按? Qi=0进 行计算
最大小时流量 Qmax= khQ平均 管径按照DN= （Q/4? 3.14v）1/2 水头损失按照设 计手册查表计算
5.3管网定线与流量的确定
? 管线 定线
? 流量 的确 定
按长度或面积比流量qs计算
给水排水管网系统设计计算
一、管网水力分析的前提（恒定流基本方程组必须可以求解） 必须已知各个管段的水力特性（管段流量与水头之间的关系）
i＝1，2，3，……M 式中：hi－管段压降，(水流通过该管段所产生的能量损失)，m。 qi－管段流量，m3/s。 si－管段阻力系数，反映管段对水流的阻力大小。 hei－管段扬程，即管段上的泵站提供给水流的总能量，就 等于泵站的静扬程，m。 n－管段阻力系数（与水头损失计算公式相一致） 公式中已经考虑了管段流量的正负值情况,管段水头损失的 方向与流量方向一致（当管段水流流向与管段设定方向不一致时， 管段流量为负值）。
* Fi * Ti * Fi * Ti
* i
i＝1，2，3，…,M。
上式说明，如果R＝0，则所有节点水头同时降低或者增加一个 相同的量，不会影响方程组的成立，方程组无确定的解。
所以，方程组有确定解的充分条件是R≧1。
二、恒定流基本方程组的线性变换
线性变换：a、方程等式两边同时乘一个不为零的常数； b、两个方程式相加或者相减。 1、节点流量连续性方程组的变换 将两个或者多个相邻的彼此关联的节点的流量方程相加， 得到新的流量连续性方程。（其工程意义在于：得到有多个 节点组成的大节点的流量连续性方程，可以大大地简化计 算）。 也可以通过对管网图割集取隔离体，运用质量守恒定律， 直接得到大节点的连续性流量方程。 树状管网中，每条管段均是一个割集，它们的连续性流 量方程组中，每个方程只包含一个管段流量，如果对应的节 点流量已知，则很容易求出各个管段流量。
此式为给水管网水力计算的基础方程。
§ 6.4 解环方程的水力分析
以环流量为未知量，求解环能量方程组（水力平差法） 。 一、 环能量方程组的线性化 1、 管段水力特性线性化
供水管网设计计算
供水管网设计计算1. 最高日设计水量《室外给水设计规范》（GB50013-2006）中规定，在缺乏实际用水资料情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用 1.2～1.6 ；日变化系数宜采用 1.1～1.5 。
本设计采用时变化系数K h 取1.4，日变化系数K d 取1.35.1)城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用水量）为：∑=1000111q NQ ii(m 3/d)式中 q 1i -----城市各用水分区的最高日综合生活用水量定额[L/(cap ·d)]，【根据大名县城市总体规划（2012-2030年）供水规划，为180 L/(cap ·d)】N 1i -----设计年限内城市各用水分区的计划人口数（cap ），规划确定2030年中心城区人口规模约为45万人。
1000450000*1801=Q =81000 m 3/d=937.5L/s2）工业企业用水量 面粉厂：3200 m 3/d 化工厂：3500 m 3/d 食品厂：1600 m 3/d总用水量Q 2=3200+3500+1600=8300 m 3/d 3）浇洒道路和绿化用水量)/1000m q 3343333d Nq f N Q bbaa（+=式中 q 3a -----城市浇洒道路用水量定额[L/(m 2·次)]，本设计采用1.0 L/(m 2·次)；q 3b -----城市绿化用水定额[L/(m 2·d)]，本设计采用1.5 L/(m 2·d)；N 3b -----城市最高日浇洒道路面积 (m 2)，规划确定道路与交通设施用地为9264000m 2;F 3-----城市最高日浇洒道路次数，本设计采用2次；N 3b -----城市最高日绿化用水面积 (m 2)，规划确定绿化用地为7235800m 2;)/(2938210007235800*5.12*9264000*0.133d m Q=+=4）管网漏失水量：)/%12~%10m Q 33214d Q Q Q ）（）（（++= )/(1186929382830081000*%1034Qd m =++=）（5）未预见水量)/%12~%8m Q Q 343215d Q Q Q ）（）（（+++=)/(130551186929382830081000*%1035Qd m =+++=）（6)消防用水量 ）（L/s f 666q Q = 式中 q 6-----消防用水量定额（L/s ），见《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）表8.2.1；F 6-----同时火灾次数，见《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）表8.2.1；）（L/s 2253*756==Q7）最高日设计用水量：)/m Q Q 3543217d Q Q Q Q （++++=)/143606130551186929382830081000m Q37d （=++++=2.供水管网设计流量本设计为多水源给水管网系统，由于有多个泵站，水泵工作组合方案多，供水调节能力比较强，一般不需要在管网中设置水塔或高位水池进行用水量调节，设计时直接使各个水源供水泵站的设计流量之和最高时用水量。
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给水管网课程设计计算书
一、用水量计算
1. 居民区生活用水量计算
按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范采用最高日每人每日综合生活用水，计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q 1
Q 1=k h1
4
.8611i
i N q ×f 1 K h1—时变化系数
q 1i —最高日每人每日综合生活用水定额，L/(cap ·d) N 1i —设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap f 1—用水普及率
1 N 1=362人/公顷×17.183公顷=6154人
K h1=1.48 f 1=80％ 2.工业企业用水量2Q
工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定单位最大秒流量。
3.市政用水量
Q、
3
m/d；绿地用水：10003m/d
浇洒道路用水：9803
Q= 980 m3/d +1000 m3/d = 1980 m3/d
3
Q
4.未预见用水量
4
Q=（1107.72+3485+1980）×0.20=1314.54 m3/d
4
5.水厂供应788
6.86×5.0%×1000÷3600=109.54 L/S
其余由高位水池供应168-109.54=58.460 L/S
二、选择给水系统及输水管定线
1.根据县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线；
2.采用水厂与高位水池联合供水方式；
3.进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号，并将管网模型化。
各管段长度与配水长度
注：由于此县采用地下水作为给水水源，所以可以将清水池及水厂同建于管网的节点（1）处，输水管段非常短视其长度为零不计损失。
其余管段配水长度确定原则为：两侧无用水的输水管，配水长度为零；单侧用水管段的配水长度取其实际长度的50%，只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度；两侧全部配水的管段配水长度等于实际长度。
三、计算最高时工况下节点流量、管段设计流量、确定管段直径
1.计算比流量
q s =∑-i
h l
Q Q 2== 0.0261L/(s.m)
2.计算沿线流量 i s mi l q q ⨯=
3.计算节点流量：
集中流量可以直接加到所处节点上；沿线流量将一分为二，分别加到两端节点上；供水泵站或高位水池的供水流量也应从节点处进入管网系统，其方向与用水流量方向不同，应作为负流量。
i S i s sj j j l q Q Q Q j
⨯+
-=∑∈21
2 j=1,2,3,…,N (L/s) N---管网图的节点总数 Qj---节点j 的设计流量，L/S
Q2j---最高时位于节点j 的集中流量，L/S
Q sj---位于节点j 的（泵站或高位水池）供水设计流量，L/S
4.按照节点流量平衡条件、依据供水经济性和安全可靠性初步分配各管段设计流量
5.根据各管段设计流量确定管道直径
为了防止管网因为水锤现象出现事故，最大设计流速不超过2.5~3 m/s；在输送浑浊的原水时，为了避免水中的浮游物质在水管内沉积，最低设计流速通常不得小于0.6m/s。
在根据当地的技术经济条件，考虑管网的造价和经营管理等费用，采用经计流速来确定经济管径。
管段直径表
从清水池水池输水到泵站再到管网，以及从管网到高位水池都采用双管输水，以提高供水的可靠性。
四、最高时工况下管网水力计算
给水管网设计节点数据
1.采用哈代-克罗斯算法平差方法，进行管网水力计算，得出各管段实际流量、水头损失、管段流速及各节点压力水头、自由水压。
1）本次平差采用计算机Excel 进行平差，水头损失采用曼宁公式计算，允许闭合差0.1m ，假定节点（1）位控制点。
l D
kq h m n
f
k=10.29n m 2 ,混凝土管n m =0.013 n=2.0
m=5.333
（最高时管网平差草图见附表1.）
2）确定控制点在水力分析时，假定节点（8）为控制点，但经过水力分析后，比较节点自由水压与服务水头，发现节点（6）的用水压力要求不能满足，说明节点（8）不是实际的控制点。
比较按假定控制点确定的自由水压与服务水头，可以得到各节点供压差额，差额最大的节点就是用水压力最难满足的节点，本次设计即节点（6），最大差额为-5.806节点水头加上此值，可使用水压力要求全部得到满足，而管段压降未变，能量方程组仍满足，自由水压也应同时加上此值。
2.确定泵站扬程及高位水池位置，确定水泵型号及台数
该县水源地亦在节点（1）节点（1）水厂，清水池、泵站均置于厂内，所以从清水池到泵站水头损失和局部水头损失均可忽略不计。
泵站至少应提供的水头为46.12m。
由供水可靠性原则，以及发生事故时水可以及时送出，仍满足用户对水量、水压的要求，选取比设计泵站扬程较大一点的水泵。
这样对工程投资会有所增加，但相对于选用较大管径来减小管段的水头损失所带来的工程增加投资要小许多。
由最高时工况水泵提供流量102.59L/s及至少应满足的水头46.12m选用200s-63型水泵三台，两用一备。
同时确定高位水池的地面标高应为65m。
3.绘制管网平差草图(见图1.)
五、管网校核
1.消防时校核
1）该县人口小于一万人，查城镇、居民区室外消防用水量表知同一时间火灾次数为1次，一次灭火用水量为10L/s。
通过管网水力分析知，该管网的控制点在节点（3）处，故将火灾发生点位置确定为节点（6），其用水量增加10L/S，为24.930L/S。
2）火灾流量全部由二级泵站供给，故节点（1）流量为-112.590
L/s。
3）采用水头校核法校核：因为此时水泵已经选定，可认为清水池（1）为定压节点，经过泵站提升进入管网。
由水力分析得出各节点自由水压均大于低压消防10m 的自由水压要求。
(消防时工况平差草图见附表2.)
2.最大转输时校核
管网用水量按最高时用水量的30%计算，二泵站供水量按最高日用水量的2.8%（61.34L/S）计算,高位水池进水量为13.03L/S。
采用水头校核法，仍将清水池所在节点（1）做为定压节点，通过水力分析，得到各节点水压，判断二级泵站扬程可以满足要求（水柜设计有效水深按3m计算）。
(最大转输时工况平差草图见附表3.)
3.事故时校核
1）一般按最不利事故工况进行校核，即考虑靠近供水泵站主干管[7]在最高时损坏的情况；节点压力仍按设计时的服务水头要求；
2）管网用水量按最高时用水量的70%计算；
3）二级泵站供水量按最高时供水量的50%（51.295L/S）计算，其余20.518L/S 由高位水池供给；
4）采用水头校核法，各节点压力满足设计最高时服务水头。
六、清水池、高位水池调节容积
1.清水池有效容积按最高日用水量的20%计
W清水池=7886.864×0.15=1183.033m
2.高位水池有效调节容积按最高日用水量的5%计
W高位水池=7886.864×0.03=236.63m
七、绘图
1.管网总平面布置图
2.管网起点（3）至控制点（1）选定线路总断面图。