给水排水管网设计讲解

给水排水管网系统

课程设计

某

市

城

北

给

水

管

道

设

计

姓名王东升

学号3061212111

专业给水排水科学工程

班级16-1

学院水利与建筑工程学院

一.任务书及原始资料

1.1设计名称

某市城北区给水管道的设计。

1.2设计任务

根据该市设计资料和平面图进行给水管网工程设计，包括：1、给水管道系

统设计；2、调节构筑物设计。

1.3设计原始资料

（1）城市总体规划概况：

某市近期规划人口为12万，其中城北区近期规划人口8万人，用水普及率

预计100％，综合用水量标准采用300L/cap·d，城区大部分建筑在6层，屋内有

给排水卫生设备和淋浴设备，区内有工业企业甲。

（2）城市用水情况：城市生活用水量变化情况如下表：

时间0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 8～9 9～10 10～11 11～12 用水量 1.10 0.70 0.90 1.10 1.30 3.91 6.61 5.84 7.04 6.69 7.17 7.31 时间12～13 13～14 14～15 15～16 16～17 17～18 18～19 19～20 20～21 21～22 22～23 23～24 用水量 6.62 5.23 3.59 4.76 4.24 5.99 6.97 5.66 3.05 2.01 1.42 0.79 （3）工业企业基本情况

甲企业（含工业企业职工生活用水和生产用水）和乙企业用水量分别为3000m3/d和2500m3/d，均匀使用，工业用水要求水压不小于24m，水质同生活

饮用水：工厂房屋最大体积为5000 m3(厂房)，房屋耐火等级为三，生产品危险

等级为乙。

（4）其他

平面图见附图（按照A4版幅打印，比例尺为1：20000）。

1.4设计内容

（1）进行给水管网的布线，确定给水系统布置形式、给水管网布置形式、调节

构筑物位置；

（2）选择管材；

（3）计算最高日用水量，二泵站、管网、输水管设计流量；

（4）确定水塔的容积、设置高度：

（5）计算管网各管道的管径；

（6）计算管网各节点的水压标高、自由水头；

1.5设计步骤

（1）给水系统布置

确定给水系统的给水方式，如统一给水、分系统给水，地表水给水、地下水给水，说明原因；

确定给水管网的布置形式，如有水塔给水管网、无水塔给水管网，枝状给水管网、环状给水管网，说明原因；

确定调节构筑物位置；

确定一泵房、二泵房供水方式，如一级供水、二级供水，说明原因。

（2）给水管网布线

包括干管及干管之间的联络管；

根据平面布置图确定管线布置方向；

按照布管原则进行：干管的延伸和二泵房输水到水塔、大用水户的水流方向一致，以水流方向为基准平行布置干管，以最短的距离到达用水户；干管间距500-800米，联络管间距800-1000米；枝状和环状相结合；单管和双管相结合；

绘制给水管网定线草图（管线、节点、管长）。

（3）设计用水量

计算城市最高日设计用水量；

计算最高日用水量变化情况；

计算最高日最高时设计用水量；

计算二泵房、水塔、管网设计流量；

计算清水池容积。

（4）管材选择

（5）管网水力计算

计算比流量、节点流量、集中流量，初分流量；

确定管径、水头损失、流速；

管网平差(编程)；

计算各节点水压、自由水头；

输水管水力计算；

确定控制点；

计算水压标高、自由水压；

二、给水系统的布置

2.1给水系统的给水布置

给水系统有统一给水系统，分系统给水系统（包括分质给水系统、分区给水系统及分压给水系统），多水源给水系统和分地区给水系统。本设计城市规模较小，地形较为平坦，其工业用水在总供水量所占比例较小，且城市内工厂位置分散，用水量少，故可采用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，即使其供水有统一的水质和水压。鉴于城市规模小，且管道铺设所需距离较长，本设计选择单水源给水系统。从设计施工费用等方面考虑，单水源统一给水系统的投资也相对较小，较为经济。综上所诉，本设计采用单水源统一给水系统。

2.2给水管网布置形式

城市给水官网的基本布置形式主要有环状与树枝状两种。树状网的供水安全性较差，当管中某一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就会断水。而且，由于枝状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，因此水质容易变坏，环状网是管线连接成环状，某一管段损坏时，可以关闭附近的阀门是和其余管线隔开，以进行检修，其余管线仍能够正常工作，断水的地区可以缩小，从而保证供水的安全可靠性。另外，还可以大大减小因水锤作用产生的危害，在树状网中，则往往一次而是管线损坏。但是其造价明显比树状网为高。一般大中城市采用环状管网，而供水安全性要求较低的小城镇则可以猜用树状管网。但是，为了提高城镇供水的安全可靠性以及保证远期经济的发展，本实例仍然采用环状网，并且是有水塔的环状网给水管网。

2.3二级泵房供水方式

综合考虑居民用水情况以及具体地形情况，拟在管网末端设置对置水塔，由

于水塔可调节水泵供水和用水之间的流量差，二泵站的供水量可以与用水量不相等，即水泵可以采用分级供水的办法，分级供水的原则是：（1）泵站各级供水线尽量接近用水线，以减小水塔的调节容积，分级输一般不多于三级：（2）分级供水时，应注意每级能否选到合适的水泵，以及水泵机组的合理搭配，尽可能满足今后和一段时间内用水量增长的需要。依据以上原则，本设计采用二泵房分二级供水。

三、给水管网定线

城市管网定线取决于城市的平面布置，供水区的地形，水源和水塔的的位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流，铁路，桥梁等的位置，管线一般敷设在街道下，以满足供水要求为前提，尽可能缩短管线长度；形状随城市总平面布置图而定；宜树状网和环状网相结合的形式，且使管线均匀地分布于整个给水区。

在定线前需熟悉地形图，明确水源、水厂、水塔设计位置以及各大用户的位置，由于管网定线不仅关系着供水安全，也影响着管网造价，因此定线时需要慎重考虑。水塔应尽量置于城市较高地区。以减少水塔高度；此外应尽可能靠近大用水户，以便在最大转输时减少水塔至该处的连接管中的水头损失，从而减少水塔高度，水塔在管网中有重要作用，它的目标又很明显，故选择水塔位置时，需考虑防空、整个城市规划及美观等问题。

管网定线的基本原则是：

●干管应通过两侧负荷较大的用水区，并以最短距离向用户送水。

●靠近道路、公路，以便于施工及维修。

●利于发展，并考虑分期修建的可能性。

●干管尽量沿高地布置，使管道内压力较小，而配水管压力则更高些。

●注意与其他管线交叉时平面与立面相隔间距的规定与要求。

按照布管原则进行：干管的延伸和二泵房输水到水塔、大用水户的水流方向一致，以水流方向为基准平行布置干管，以最短的距离到达用水户；干管间距500-800米，联络管间距800-1000米；枝状和环状相结合；单管和双管相结合；

给水管网定线草图如图所示：（附图）

四、设计用水量

4.1最高日设计用水量：城市最高日用水两包括综合用水、工业生产用水及职