城镇给排水课程设计

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《城镇给排水工程》课程设计

说明：本次课程设计共有二大部分内容，第一部分为《某城镇给排水管道工程设计》，第二部分为《某城镇小区排水管段工程设计》

设计资料：

第一部分：

（1）全城地形平坦，管网各处地面标高均按15.00m计算。

（2）管网最高日用水量为50000m ³

（3）最小服务水头为24.00m

（4）该城镇给水管网及用水量曲线和二级泵站工作曲线如附图1-1 1-2所示

第二部分：

（1）小区街坊规划人口密度为400cap/ha；综合径流系数为0.6。（2）小区内有一工厂，工厂的生活污水设计流量为8.24L/s，淋浴污水设计流量为6.84L/s，生产污水设计流量为26.4L/s

（3）工厂排出口的地面设计标高为43.5m，雨水和污水管道的管底埋深无特殊要求

（4）其他资料可参阅规范与教材

第一部分：

《某城镇给排水管道工程设计》

⒈清水池与水塔容积计算。

过程：用水量变化幅度从最高日用水量的 2.55%（2~3时）到5.46%（9~10时）。二级泵站供水线按用水量变化情况4.5%（6~22时）和3.5%（22~6时）两级供水，见表1-1中的第（3）项。

水塔和清水池的调节容积计算见表1中第（4）项。第（5）列为调节水量，第（6）列为调节流量累计值∑（5），其最大值为4，最小值为－1.33。则清水池的调节容积为：4 －（－1.33）＝5.33%。

水塔调节容积计算见表1中第7、8列，第八列为调节流量累计值∑，其最大值为3.31，最小值为－0.08，则水塔调节容积为：3.31－（－0.08）＝3.39%。

表中W1为清水池调节容积。

W2为消防储备水量，按两小时室外消防用水计算。

W3为给水处理系统生产自用水量，一般去最高日用水量的5%~10% 。

W4为安全储备水量，W4＝﹙W1＋W2＋W3﹚÷6

（表1-1）

2、各管段沿线流量计算

（1）配水管段计算长度，在整个供水管网中边缘一周的管道为单侧供水，其余管道为双侧供水，即1-2、 2-3、 3-4、 1-5、 4-8、5-9、 9-10 、10-11、 11-12、 8-12为单侧供水其余为双侧，单侧供水的管段在计算管段长度的时候需乘以0.5，双侧供水管段仍按元擦汗功能计算。

（2）管道的比流量计算，比流量为流量除以管段的计算长度。

（3）沿线流量计算，各管段的沿线流量等于比流量乘以该管段的长度。计算结果如表1-2所示。

其中：计算所需的具体数值为设计用水量

设计用水量：Qh=5.46%×Qd=5.46%×50000=3730 m³/h=758 L/s 二级泵站供水量：Qmax=4.5%×Qd=4.5%×50000=625 L/s

高地水塔供水量：Q=758-625=133 L/s

3 各节点的节点流量计算

用流入该节点的总流量乘以0.5即可得出该节点的节点流量。计算过程及结果见表1-3、

（表1-3）

4 流量预分配

根据流入管网的流量与各节点的节点流量之和相等以及流量平衡原则将流量预分配如下：

（表1-4）

5 管网平差

管网平差的步骤：

（1）根据城镇的供水情况，拟定个管网的水流方向，按每一个节点满足流量连续性方程的条件，并考虑供水可靠性要求分配流量，得初步分配的管段流量qij

（2）由qij计算各管网的水头损失hij

（3）假定个环内水流顺时针方向管段中的水头水笋为正，逆时针方向管段中的水头损失为负，计算该管段的水头损失代数和∑

hij，如∑hij≠0，其差值即为第一次闭合差△hk

（4）如△hk＞0，说明顺时针方向各管段中初步分配的流量多了些，逆时针发那个方向各断中分配的流量少了些，反之如△hk＜0，则说明顺时针方向个管段中初步分配的刘来那个少了些，逆时针方向各管段只能够分配的流量多了些，。

（5）计算每环内个管段的∑|hij/qij|，按照公式△q= - △hk/2∑|hij/qij| 求出校正流量。如闭合差为正，则校正流量为负；

反之，则校正流量为正。

（6）设图上的校正流量△qk符号以顺时针方向为正，逆时针方向为负，凡是流向和校正流量△qk方向相同的管段，加上校正流量，否则减去校正流量，根据调整各管段的流量，得出第一次校正的管段流量。对于两环的公共管段，应按相邻两环的校正流量符号，考虑邻环校正流量的影响。遵照加本减邻原则进行校正。

按此流量再计算，如闭合差尚未达到允许的精度，再从第二步按每次调整后的流量反复计算，知道每环的闭合差达到要求为止。

管网平差结果见表1-5

管网平差结果

各小环平差结束后进行大环平差：

大环平差过程与小环平差过程相同，平差结果见表1-6

（表

6 水压计算

选取8节点为控制点，由此点开始，按照该点要求的水压标高Zc+Hc=15+24=39m，分别向泵站及高地水池方向推算，计算各节点的水压标高和自由水压，将计算结果及相应节点处的地形标高注写在相应节点上。如图1所示。

7 高地水池设计标高计算

由上述水压计算结果可知，所需高地水池供水水压标高为47.73m，即为消防储水量的水位标高。由于资料不全，取消防时高地水池的最低水位为1.0m。所以高地水池的设计标高为：

47.73－1.0＝46.73m

8 二级泵站总扬程计算

由水压计算结果可知，所需二级泵站最低供水水压标高为54.88m，设清水池底标高（由水厂高程设计确定）为15.50m，由于资料不全，取消防时二级泵站最低水位为0.5m，则平时供水时清水池的最低水位标高为：

15.5＋0.5＋0.5＝16.5m