给水管网工程设计重点
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一般车间40 L / 人 班 职工淋浴用水定额 高温车间60 L / 人 班
（3）消防用水：按《建筑设计防火规范》执行
（4）其他用水 1）浇洒道路：1～2 L/m2 ·次，每日2～3 2）绿化：1.5～4 L/m2 ·d
2．最高日设计用水量计算Qd （1）城市最高日综合生活用水量（包括公共设施 生活用水量）
2.1 污水管道系统设计
污水管道系统的设计步骤
设计方案 的确定
设计资料的 调查
设计计算
设计图纸 的绘制
2.1.1 设计资料的调查及方案确定
设计资料调查
设计任务资料：有关的法令、法规、制度；城市的总 体规划及其他基础设施情况 地形资料，包括地形图、等高线 自然资料： 气象资料，包括气温、风向、降雨量等
1．2 设计流量分配与管径设计 1．2．1 节点流量分配计算 1．沿线流量 是指沿线分配给用户的流量。
管网配水情况比较复杂，高峰流量各异。计算
时加以简化。比流量法，假定小用水户的流量沿
线均匀分布。
（1）长度比流量 假定水量沿管网长度均匀流出。管线单位长 度上的配水流量，称为长度比流量，记作qcb。
110-150
120-160
100-140
130-170
140-180
145-185
150-190
140-180
注：第一分区包括：黑龙江、吉林、内蒙古的全部，辽宁的大部分，河北、山西、陕西偏北的一小部分，宁夏偏东 的一部分； 第二分区包括：北京、天津、河北、山东、山西、山西的大部分，甘肃、宁夏、辽宁的南部，河南北部，青海 偏东和江苏偏北的一小部分； 第三分区包括：上海、浙江的全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部、湖南、湖北的东部，河南南部； 第四分区包括：广东、台湾的南部，广西的大部分，福建、云南的南部； 第五分区包括：贵州的全部、四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃在秦岭以南的地区，广西 偏北的一小部分
m3
k1 清水池调节容积占最高日用水量的百分数，其计算方法： 1）根据一级泵站与二级泵站供水曲线推求 2）估算，城镇k1 10 ~ 20% （二级泵站分级供水） k1 （二级泵站均匀供水） 0 W2 — —水厂自用水量 1）原水不处理，W2 0； 2）原水需处理，自用水连续均匀消耗时，可不记； 3）否则，W2 0.5 ~ 3%Qd W3 — —消防贮备，W3 QxT，Qx q f N，T 2 ~ 3h W4 — —安全贮备，避免清水池被抽空，威胁供水安全， 1 1 W4 （ ~ ） (W1 W2 W3 ) 6 9 m3
工业废水设计流量
2.1.2 污水设计流量的计算（续1）
（1）居住区生活污水量计算
n N KZ Q1 24 3600
式中：Q1——居住区生活污水设计流量，L/s； n——居住区生活污水量标准（L/(d.人)），按《室 外排水设计规范》选用，欧洲的典型值为 200（L/(d.人)），美国的典型值为250~450 （L/(d.人)）； N——设计人口数，按规划部门根据统计资料提供 的参数选用； KZ——总变化系数，是最大日最大时污水量与平 均日平均时污水量的比值
1 ．1
设计用水量及其调节计算
1．1．1 最高日设计用水量
1．最高日设计用水量定额 （1）居民生活用水 居民生活用水定额和综合生活用水定额（包括 公共设施生活用水量）见《室外给水设计规范》 （2）工业企业
以每万元产值用水量表示 1） 生产用水定额单位设备用水量 单位产品用水量
2)
一般车间25L / 人 班 职工生活用水定额 高温车间35L / 人 班
式中 q f — —消防用水量定额，L / s； N f — —同时发生火灾次数。
1．1．2 设计用水量变化及其调节计算
1．设计用水量变化规律的确定
可用变化系数（粗略）或变化曲线（比较精确）。 无详细资料时，可供参考。 （1）最高日城市综合用水的时变化系数Kh宜采用 1.3～1.6，日变化系数Kd 1.1～1.5； （2）工业企业职工生活用水时变化系数为2.5～3.0。
2 排水管网工程设计
主要内容
• 污水管道系统设计 • 雨水管道系统设计
-----污水管道的设计步骤及 注意事项 -----雨水管道的设计步骤及 注意事项
重 点
• 合流制管渠系统设计
-----合流制管道的使用条件、 水力计算、改造途径等
• 排水管渠要求及附属构筑物
-----排水管渠断面形式、接口、基础、附属构筑物等
居住区生活污水排水定额
分 区 三 四 五
卫生设备情况
一
二
生活污水每人每日排水定额（L） 室内有给水排水卫生设 备，但无淋浴设备 室内有给水排水卫生设 备和淋浴设备 室内有给水排水卫生设 备，并有淋浴和集中热 水供应 55-90 60-95 65-100 65-100 55-90
90-125
100-140
式中 q3a1 — —各工业企业一般车间职工生活用水量定额， 25L / 人 班； q3a 2 — —各工业企业高温车间职工生活用水量定额， 35L / 人 班； N3a1 — —各工业企业一般车间最高日职工总人数，人； N3a 2 — —各工业企业高温车间最高日职工总人数，人； q3b1 — —各工业企业一般车间职工淋浴用水量定额， 40 L / 人 班； q3b 2 — —各工业企业高温车间职工淋浴用水量定额， 60 L / 人 班； N3b1 — —各工业企业一般车间最高日职工淋浴总人数，人； N3b 2 — —各工业企业高温车间最高日职工淋浴总人数，人。
q y qcb li 式中
(l / s)
li — —该管段的计算长度，m。
（2）面积比流量 假定沿线流量均匀分布在整个供水面积上。管 线单位面积上的配水流量，称为面积比流量，记作 qmb。 Qh qi qmb l / s m2
式
2 — —需沿线配水的供水面 积总和， m 。
1 给水管网工程设计
• 城市给水系统的设计年限,应符合城市总体规划,近远 期结合,以近期为主.一般近期宜采用5～10年,远期规 划年限宜采用10～20年. • 给水系统设计时,首先须确定该系统在设计年限内 达到的用水量.设计用水量由下列各部项组成: • (1)综合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑 及设施用水; • (2)工业企业生产用水和工作人员生活用水; • (3)消防用水; • (4)浇洒道路和绿地用水; • (5)未预计水量及管网漏失水量.
q1i N1i Q1 1000
式中
( m3 / d )
q1i — —城市各用水分区的最高日综合生活用水定额，L / 人 d N1i — —设计年限内城市各用水分区的计划用水人口数，人。
（2）工业企业生产用水量
Q2 q N (1 f ) (m3 / d ) 2i 2i i
式中 q2i — —各工业企业最高日生产用水量定额，m3 / 万元，m3 / 单位产量或 m3 （单位生产设备 / d） N 2i — —各工业企业产值，万元 / d，或产量，或生产设备数量 fi — —各工业企业生产用水重复使用率。
（3）工业企业职工生活用水和淋浴用水量
q3ai N3ai q3bi N3bi Q3 ( m3 / d ) 1000 q3a1N3a1 q3a 2 N3a 2 q3b1N3b1 q3b 2 N3b 2 或Q3 1000
( m3 / d )
3 q ~N q N 4 3 ) a f )( 4Q Q （0.15 04 .25 Q Q 5 1 4b 2 b Q3 ( 4 Q3 m / d) m / d 4a 1000
（3）工业生产用水可均匀分配。
占 最 高 日 用 水 量 的 百 分 比
6 5 4 3 2.78% 2 1 0
5% 4.17%
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时 间
2．调节容积计算 （1）请水池的容积
Wc W1 W2 W3 W4 式中
3 W1 — —调节容积，W1 k1Q（ d m）
qcb 式中
Qh qi
l
l / sm
qi — —管网中大用水户集中流量的总和，l / s；
双侧配水：取管道实长 l — —配水干管计算总长度 ， m 。 单侧配水：取管道实长的一半 不配水：计算长度为零
Qh — —管网总最高时设计流量，l / s；
则每一计算管段沿线流量记作qy为：
2）当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较
大时，各区的比流量应分别计算。
3）同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。
各种工况下需分别计算。
2．节点流量 （1）集中流量 （2）沿线流量划成节点流量
Q j 0.5 q y qi
(l / s)
1．2．2 管段设计流量分配
目的：确定各管段中的流量，进而确定管段直径。
水文资料，受纳水体流量、流速、洪水位
地质资料，包括地下水位、地耐力、地震等级
工程资料： 道路、通讯、供水、供电、煤气等
设计方案确定
——包括排水体制的选择、排水系统的布置形式，应通 过技术、经济比较，确定最优的方案
2.1.2 污水设计流量的计算
污水设计流量
——指污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大流量， 设计流量包括生活污水量和工业废水量。 居住区生活污水 生活污水设计流量 公共建筑生活污水 工业企业生活污水及淋浴污水
（5）未预见水量和管网漏失量
Q5 （0.15 ~ 0.25)(Q1 Q2 Q3 Q4 ) m3 / d
最高日设计用水量
Qd Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 （1.15 ~ 1.25)(Q1 Q2 Q3 Q4 ) m3 / d
3．消防用水量（校核时使用） 3 Qx q f N f m / d
（2）水塔的容积
Wt W1 W2
3 W1 — —调节容积，W1 k 2Q（ m ） d
m3
k2 水塔调节容积占最高日用水量的百分数，其计算方法： 1 ）根据用水量变化曲线与二级泵站供水曲线推求 2）估算，城镇k2 6 ~ 8% （二级泵站分级供水） k2 8 ~ 15% （二级泵站均匀供水） W2 — —消防贮备，按室内消防10 min 用水量计算。
（4）浇洒道路和绿化用水量
q4a N 4a f 4 q4b N 4b Q4 1000
(m / d )
3
式中
q4a — —城市浇洒道路用水量定额，L（ / m 2 次）； q4b — —城市绿化用水量定额，L（ / m 2 d）； N 4a — —城市最高日浇洒道路面积，m 2； f 4 — —城市最高日浇洒道路次数， 2 ~ 3次 / d； N 4b — —城市最高日绿化用水面积，m 2。
q2 3 Q3 Q4 Q5 Q8 Q11
2. 环状网 流量分配有多种组合方案 基本原则：满足供水可靠性前提下，兼顾经济性。
方法和步骤： 确定控制点位置，管网主导流向； 参照主导流向拟定各管段水流方向，以最短距离
供水到大用户或边远地区； 尽量使平行的主要干管分配相近的流量（防止某 些管段负荷过重），连接管要少分配流量，满足 沿线配水为限（主要作用是干管损坏时转输流量） 各干管通过的流量沿主要流向逐渐减少，不要忽 多忽少； 可以起端开始或从末端，满足节点流量的平衡条 件。 此分配值是预分配，用来选择管径，真正值由平差 结果定。
则每一计算管段沿线流量记作qy为：
q y qmb Ai 式中
(l / s)
Ai — —该管段负担的供水面积，m 2。
每一管段所负担的供水面积可按分角线法和对角 线法划分。
4
1
2
3
5
注意：
1）面积比流量考虑了沿线供水面积（人数）多少
对管线配水的影响，计算结果更接近实际配水 情况，但计算较麻烦。当供水区域的干管分布 比较均匀时，二者相差很小。这时，用长度比 流量较好。
流量分配要wk.baidu.com持水流的连续性，每一节点必须满足
节点流量的平衡条件：流入任一节点的流量等于流
离该节点的流量，若以流入为“一”，流离为“+”，
则∑Q=0。
1. 枝状网 水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的 流量等于以后所有节点流量总和。
二级泵站
q 4 5 Q5 q3 4 Q4 Q5
（3）消防用水：按《建筑设计防火规范》执行
（4）其他用水 1）浇洒道路：1～2 L/m2 ·次，每日2～3 2）绿化：1.5～4 L/m2 ·d
2．最高日设计用水量计算Qd （1）城市最高日综合生活用水量（包括公共设施 生活用水量）
2.1 污水管道系统设计
污水管道系统的设计步骤
设计方案 的确定
设计资料的 调查
设计计算
设计图纸 的绘制
2.1.1 设计资料的调查及方案确定
设计资料调查
设计任务资料：有关的法令、法规、制度；城市的总 体规划及其他基础设施情况 地形资料，包括地形图、等高线 自然资料： 气象资料，包括气温、风向、降雨量等
1．2 设计流量分配与管径设计 1．2．1 节点流量分配计算 1．沿线流量 是指沿线分配给用户的流量。
管网配水情况比较复杂，高峰流量各异。计算
时加以简化。比流量法，假定小用水户的流量沿
线均匀分布。
（1）长度比流量 假定水量沿管网长度均匀流出。管线单位长 度上的配水流量，称为长度比流量，记作qcb。
110-150
120-160
100-140
130-170
140-180
145-185
150-190
140-180
注：第一分区包括：黑龙江、吉林、内蒙古的全部，辽宁的大部分，河北、山西、陕西偏北的一小部分，宁夏偏东 的一部分； 第二分区包括：北京、天津、河北、山东、山西、山西的大部分，甘肃、宁夏、辽宁的南部，河南北部，青海 偏东和江苏偏北的一小部分； 第三分区包括：上海、浙江的全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部、湖南、湖北的东部，河南南部； 第四分区包括：广东、台湾的南部，广西的大部分，福建、云南的南部； 第五分区包括：贵州的全部、四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃在秦岭以南的地区，广西 偏北的一小部分
m3
k1 清水池调节容积占最高日用水量的百分数，其计算方法： 1）根据一级泵站与二级泵站供水曲线推求 2）估算，城镇k1 10 ~ 20% （二级泵站分级供水） k1 （二级泵站均匀供水） 0 W2 — —水厂自用水量 1）原水不处理，W2 0； 2）原水需处理，自用水连续均匀消耗时，可不记； 3）否则，W2 0.5 ~ 3%Qd W3 — —消防贮备，W3 QxT，Qx q f N，T 2 ~ 3h W4 — —安全贮备，避免清水池被抽空，威胁供水安全， 1 1 W4 （ ~ ） (W1 W2 W3 ) 6 9 m3
工业废水设计流量
2.1.2 污水设计流量的计算（续1）
（1）居住区生活污水量计算
n N KZ Q1 24 3600
式中：Q1——居住区生活污水设计流量，L/s； n——居住区生活污水量标准（L/(d.人)），按《室 外排水设计规范》选用，欧洲的典型值为 200（L/(d.人)），美国的典型值为250~450 （L/(d.人)）； N——设计人口数，按规划部门根据统计资料提供 的参数选用； KZ——总变化系数，是最大日最大时污水量与平 均日平均时污水量的比值
1 ．1
设计用水量及其调节计算
1．1．1 最高日设计用水量
1．最高日设计用水量定额 （1）居民生活用水 居民生活用水定额和综合生活用水定额（包括 公共设施生活用水量）见《室外给水设计规范》 （2）工业企业
以每万元产值用水量表示 1） 生产用水定额单位设备用水量 单位产品用水量
2)
一般车间25L / 人 班 职工生活用水定额 高温车间35L / 人 班
式中 q f — —消防用水量定额，L / s； N f — —同时发生火灾次数。
1．1．2 设计用水量变化及其调节计算
1．设计用水量变化规律的确定
可用变化系数（粗略）或变化曲线（比较精确）。 无详细资料时，可供参考。 （1）最高日城市综合用水的时变化系数Kh宜采用 1.3～1.6，日变化系数Kd 1.1～1.5； （2）工业企业职工生活用水时变化系数为2.5～3.0。
2 排水管网工程设计
主要内容
• 污水管道系统设计 • 雨水管道系统设计
-----污水管道的设计步骤及 注意事项 -----雨水管道的设计步骤及 注意事项
重 点
• 合流制管渠系统设计
-----合流制管道的使用条件、 水力计算、改造途径等
• 排水管渠要求及附属构筑物
-----排水管渠断面形式、接口、基础、附属构筑物等
居住区生活污水排水定额
分 区 三 四 五
卫生设备情况
一
二
生活污水每人每日排水定额（L） 室内有给水排水卫生设 备，但无淋浴设备 室内有给水排水卫生设 备和淋浴设备 室内有给水排水卫生设 备，并有淋浴和集中热 水供应 55-90 60-95 65-100 65-100 55-90
90-125
100-140
式中 q3a1 — —各工业企业一般车间职工生活用水量定额， 25L / 人 班； q3a 2 — —各工业企业高温车间职工生活用水量定额， 35L / 人 班； N3a1 — —各工业企业一般车间最高日职工总人数，人； N3a 2 — —各工业企业高温车间最高日职工总人数，人； q3b1 — —各工业企业一般车间职工淋浴用水量定额， 40 L / 人 班； q3b 2 — —各工业企业高温车间职工淋浴用水量定额， 60 L / 人 班； N3b1 — —各工业企业一般车间最高日职工淋浴总人数，人； N3b 2 — —各工业企业高温车间最高日职工淋浴总人数，人。
q y qcb li 式中
(l / s)
li — —该管段的计算长度，m。
（2）面积比流量 假定沿线流量均匀分布在整个供水面积上。管 线单位面积上的配水流量，称为面积比流量，记作 qmb。 Qh qi qmb l / s m2
式
2 — —需沿线配水的供水面 积总和， m 。
1 给水管网工程设计
• 城市给水系统的设计年限,应符合城市总体规划,近远 期结合,以近期为主.一般近期宜采用5～10年,远期规 划年限宜采用10～20年. • 给水系统设计时,首先须确定该系统在设计年限内 达到的用水量.设计用水量由下列各部项组成: • (1)综合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑 及设施用水; • (2)工业企业生产用水和工作人员生活用水; • (3)消防用水; • (4)浇洒道路和绿地用水; • (5)未预计水量及管网漏失水量.
q1i N1i Q1 1000
式中
( m3 / d )
q1i — —城市各用水分区的最高日综合生活用水定额，L / 人 d N1i — —设计年限内城市各用水分区的计划用水人口数，人。
（2）工业企业生产用水量
Q2 q N (1 f ) (m3 / d ) 2i 2i i
式中 q2i — —各工业企业最高日生产用水量定额，m3 / 万元，m3 / 单位产量或 m3 （单位生产设备 / d） N 2i — —各工业企业产值，万元 / d，或产量，或生产设备数量 fi — —各工业企业生产用水重复使用率。
（3）工业企业职工生活用水和淋浴用水量
q3ai N3ai q3bi N3bi Q3 ( m3 / d ) 1000 q3a1N3a1 q3a 2 N3a 2 q3b1N3b1 q3b 2 N3b 2 或Q3 1000
( m3 / d )
3 q ~N q N 4 3 ) a f )( 4Q Q （0.15 04 .25 Q Q 5 1 4b 2 b Q3 ( 4 Q3 m / d) m / d 4a 1000
（3）工业生产用水可均匀分配。
占 最 高 日 用 水 量 的 百 分 比
6 5 4 3 2.78% 2 1 0
5% 4.17%
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时 间
2．调节容积计算 （1）请水池的容积
Wc W1 W2 W3 W4 式中
3 W1 — —调节容积，W1 k1Q（ d m）
qcb 式中
Qh qi
l
l / sm
qi — —管网中大用水户集中流量的总和，l / s；
双侧配水：取管道实长 l — —配水干管计算总长度 ， m 。 单侧配水：取管道实长的一半 不配水：计算长度为零
Qh — —管网总最高时设计流量，l / s；
则每一计算管段沿线流量记作qy为：
2）当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较
大时，各区的比流量应分别计算。
3）同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。
各种工况下需分别计算。
2．节点流量 （1）集中流量 （2）沿线流量划成节点流量
Q j 0.5 q y qi
(l / s)
1．2．2 管段设计流量分配
目的：确定各管段中的流量，进而确定管段直径。
水文资料，受纳水体流量、流速、洪水位
地质资料，包括地下水位、地耐力、地震等级
工程资料： 道路、通讯、供水、供电、煤气等
设计方案确定
——包括排水体制的选择、排水系统的布置形式，应通 过技术、经济比较，确定最优的方案
2.1.2 污水设计流量的计算
污水设计流量
——指污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大流量， 设计流量包括生活污水量和工业废水量。 居住区生活污水 生活污水设计流量 公共建筑生活污水 工业企业生活污水及淋浴污水
（5）未预见水量和管网漏失量
Q5 （0.15 ~ 0.25)(Q1 Q2 Q3 Q4 ) m3 / d
最高日设计用水量
Qd Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 （1.15 ~ 1.25)(Q1 Q2 Q3 Q4 ) m3 / d
3．消防用水量（校核时使用） 3 Qx q f N f m / d
（2）水塔的容积
Wt W1 W2
3 W1 — —调节容积，W1 k 2Q（ m ） d
m3
k2 水塔调节容积占最高日用水量的百分数，其计算方法： 1 ）根据用水量变化曲线与二级泵站供水曲线推求 2）估算，城镇k2 6 ~ 8% （二级泵站分级供水） k2 8 ~ 15% （二级泵站均匀供水） W2 — —消防贮备，按室内消防10 min 用水量计算。
（4）浇洒道路和绿化用水量
q4a N 4a f 4 q4b N 4b Q4 1000
(m / d )
3
式中
q4a — —城市浇洒道路用水量定额，L（ / m 2 次）； q4b — —城市绿化用水量定额，L（ / m 2 d）； N 4a — —城市最高日浇洒道路面积，m 2； f 4 — —城市最高日浇洒道路次数， 2 ~ 3次 / d； N 4b — —城市最高日绿化用水面积，m 2。
q2 3 Q3 Q4 Q5 Q8 Q11
2. 环状网 流量分配有多种组合方案 基本原则：满足供水可靠性前提下，兼顾经济性。
方法和步骤： 确定控制点位置，管网主导流向； 参照主导流向拟定各管段水流方向，以最短距离
供水到大用户或边远地区； 尽量使平行的主要干管分配相近的流量（防止某 些管段负荷过重），连接管要少分配流量，满足 沿线配水为限（主要作用是干管损坏时转输流量） 各干管通过的流量沿主要流向逐渐减少，不要忽 多忽少； 可以起端开始或从末端，满足节点流量的平衡条 件。 此分配值是预分配，用来选择管径，真正值由平差 结果定。
则每一计算管段沿线流量记作qy为：
q y qmb Ai 式中
(l / s)
Ai — —该管段负担的供水面积，m 2。
每一管段所负担的供水面积可按分角线法和对角 线法划分。
4
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5
注意：
1）面积比流量考虑了沿线供水面积（人数）多少
对管线配水的影响，计算结果更接近实际配水 情况，但计算较麻烦。当供水区域的干管分布 比较均匀时，二者相差很小。这时，用长度比 流量较好。
流量分配要wk.baidu.com持水流的连续性，每一节点必须满足
节点流量的平衡条件：流入任一节点的流量等于流
离该节点的流量，若以流入为“一”，流离为“+”，
则∑Q=0。
1. 枝状网 水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的 流量等于以后所有节点流量总和。
二级泵站
q 4 5 Q5 q3 4 Q4 Q5