某城镇给排水管道系统综合设计-给水排水工程

某城镇给排水管道系统综合设计-给水排水工程内容摘要：

给水系统的布置，应根据城市总体规划布局、水源特点、当地自然条件及用户对水质的不 同要求等因素确定。 常见的城市给水系统布置形式有以下几种： 1. 统一给水系统 城市生活饮用水、工业用水、消防用水等都按生活饮用水水质标准，用统一的给水管网供给用户的给水系统，称为统一给水系统。 绝大多数城市均采用这一系统。 统一给水系统调度管理灵活，动力消耗较少，管网压力均匀，供水安全性较好。 该系统较适用于城市地形起伏较小，建筑层数差别不大，各种用户对水质和水压要求差别不大的城市或大型工业区。 2. 分质给水系统 取水构筑物从水源取水，经过不同的净化过程，通过不同的管道系统将不同质量的水供给用户，这种给水系统称为分质给水 系统。 这种系统适用于优质水源较贫乏，中低质水的用水量所占比重较大的城市或地区，如优质的地下水或地面水经过处理后供给居民和企事业单位作为生活饮用水，而中低质的水作为居民洗刷用水、部分工业企业生产用水及市政用水。 它的主要优点是水处理构筑物的容积较少，投资不多，特别是可以节约大量药剂费用和动力费用；缺点是管线长，管理较复杂。 3. 分区给水系统 根据城市或工业区的特点将给水系统分成几个系统，每个系统都可独立运行，又能保持系统间的相互联系，以便保证供水的安全性和调度的灵活性，这种给水系统称为分区给水系统。 当城市用水量 较大，城市面积辽阔或延伸很长，或城市被自然地形分割成若干部分，或者功能分区较明确的大中城市，有时采用分区给水系统。 它的主要优点是根据各区不同情况布置给水系统。 它的主要优点是根据各区不同情况布置给水系统，可节约动力费用和管网投资；缺点是设施分散，管理不方便。 由于 本设计中的城镇是一个中小城镇， 因此不适宜使用分区供水系统 ；而 其 给排水管网综合设计 7 工业方面只有一个造纸厂，工业 用水量 占总供水量的比例较小，使用 分质供水 不经济。 综上 考虑 ，该城镇的给水 宜 采用统一供水 系统。 这样 既能 保证 系统修建 的经济 性 ，同时也 为 整个系统的 统一 调度 提供 了方便。 . 净水 厂的位置选择 在给水 工程中，输水工程 占 总工程 总投资的 主要部分 ，因此 净水厂厂址的选择 的 好坏 对于 控制整个输水工程的总投资额有着至关重要的 影响。 水厂 厂址的选择应该以城镇总体规划为依据，根据地形地貌 、 供水安全、 交通 用电、用地发展等 各方面 因素综合考虑 确定 ： 1. 水厂 位置 应 使 城镇 给水系统布局合理。 2. 水厂应选在 不 受洪水 威胁、卫生条件好的地方，并考虑有利于 生产 废水的 排出。 3. 水厂 应设在工程地质条件良好、地下 水位 底、地基承载力大、 岩石 较少的地层 ， 以利于施工，降低工程造价。 4. 水厂 应设在交通方便、供电安全可靠地地方，以利于 施工 管理和 降低 输电 费用。 5. 应尽量 减少 拆迁 ，不占或少占良田， 并 留有发展余地。 6. 当 取水点距离用水较近时，水厂 常与 去睡构筑物 建 在一起 ； 当 取水点 距离用水区较远时 ， 确定水厂位置有两种方案： 1) 水厂 设在 取水 构筑物附近 ，优点是 水厂和取水构筑物 可 集中管理 ，节约水厂自用水的输水费用，有利于生产废水的排出，但水厂至主要用水区 的 输水管径增大，且管道承压 较高 ，投资较大。 2) 水厂 设在靠近用水区 处， 其优缺点与上述相反。 在 本设计中，水厂的位置在设计资料中已经给出 （详见 给水 管网 平面图）。 . 二级泵站 供水方案设计 观察 本设计城镇的 日用水量 变化曲线， 该城镇采用不设水塔供水。 给排水管网综合设计 8 . 给水管网 水量 计算 . 水量计算 . 规划人口计算 给水 用水量 应该 按照远期规划人口计算，人口数在任务书中已经给出，为 万。 . 水量计算 给水工程设计首先要确定设计水量，《室外给水设计规范》规定管网设计流量为最高日最高时用水量。 设计最高日用水量是根据设计年限用水单位数，用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量。 设计用水量包括：综合生活用水量 1Q ，包括居民生活用水量和公共建筑及设施用水量；工业企业生产用水量 2Q ；工业企业职工生活用水量 3Q ；工业企业职工淋浴用水量 4Q ；浇洒道路及绿地用水量 5Q ；管网漏失及未预见水量 6Q ；消防用水量 7Q 等。 各项用水量计算如下： 1. 居民最 高日生活用水量 3=qN f /Q m d（ ） 式中 f—— 给水普及率（ %）； q—— 最高日综合生活用水定额（ /cap dL  ）； N—— 设计年限内计划人口数（人）。 在本项目中 f 为 100%，由于本项目中的 城镇 位于中国西南地区重庆，且设计年限内计划人口数 N 为 万， 根据《室外给水设计规范》规定，该城镇属于第一分区中的中、小城市，最高日居民生活用水定额为 140～ 230（ /cap dL  ），取 q 为 200（ /cap dL  ）。 因此居民最高日生活用水为： 33= q N f = 2 0 0 9 5 0 0 0 1 0 0 % 1 0 = /Q m d   19000 （ ） 2. 居民综合生活用水量 居民综合生活用水包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。 本设计中公共建筑设计流量见表 21。 给排水管网综合设计 9 表 21 公共建筑设计流量 公共建筑 火车站 公园 医院 旅馆 设计流量 430m3/d 根据城镇居民综合生活用水量逐时变化情况表 可得出最高日居民综合生活逐时用水量 2Q ，计算结果见表 22 表 22 最高日居民 综合 生活逐时用水量 时段 流量 3m 时段 流量 3m 时段 流量 3m 时段 流量 3m 0～ 1 6～ 7 12～ 13 1093 18～ 19 1～ 2 7～ 8 13～ 14 19～ 20 2～ 3 8～ 9 14～ 15 20～ 21 3～ 4 9～ 10 1093 15～ 16 21～ 22 4～ 5 10～ 11 16～ 17 22～ 23 5～ 6 11～ 12 17～ 18 23～ 24 751 3. 工业企业生产用水量 2Q （ 3m/d ） 在本项目中工厂为造纸厂，生产能力为 吨 /日（每吨纸耗水量为 4503m ） ，因此该厂生产用水量 32 = 4 5 0 1 .5 = 6 7 5 /Q m d。 4. 工业企业职工生活用水量 3Q （ 3m/d ） 1 1 1 2 2 23 = 3600A B K A B KQ T 式中 1A —— 一般车间最大班职工人数（ cap）； 1B —— 一般车间职工生活用水定额，以 25（ L/cap班）计； 1K —— 一般车间生活用水量时变化系数，以 计； 2A —— 热车间最大班职工人数（ cap）； 2B —— 热车间职工生活用水定额，以 3（ L/cap班）计； 2K —— 热车间生活用水时变化系数，以 计 ； T —— 每班工作时数（ h）。 在本项目中， 职工每班人数见表 2，现计算过程如下： 第一班： 278 25 3 299 35 = /3600 8 Ls     第二班： 46 0 25 3 24 8 35 2. 5 = 2. 0 /36 00 8 Ls     第三班： 4 6 0 2 5 3 2 6 0 3 5 2 .5 = 2 .0 /3 6 0 0 8 Ls     第一班上班时间为 08 时，第二班上班时间为 816 时，第三班上班时间为1624 时。 5. 工业企业职 工淋浴用水量 给排水管网综合设计 10 1 1 2 24 = 3600C D C DQ  式中 1C —— 一般车间最大班使用淋浴的职工人数（ cap）； 1D —— 一般车间最大班淋浴用水定额，以 40（ L/cap班）计； 2C —— 热车间最大班使用淋浴的职工人数（ cap）； 2D —— 高温、污染严重 车间最大班淋浴用水定额，以 40（ L/cap班）计； 在本项目中，职工人数、淋浴人数百分比见表 23，现计算过程如下： 第一班： 299 60 278 40 /3600 Ls      第二班： 248 60 460 40 /3600 Ls      第三班： 260 60 460 40 /3600 Ls      暂定淋浴时间在每班介绍后一小时内进行，故将此用水量分配到每班工作结束后的一小时内。 表 23 职工人数 职工人数 第一班 第二班 第三班 淋浴人数 百分比 热车间 一般车间 热车间 一般车间 热车间 一般车间 热车 间 一般车间 299 278 248 460 260 460 72 32 6. 浇洒道路及绿地用水量 5Q （ 3/md） 浇洒道路及绿地用水量 35 100m / dQ 。 浇洒道路及绿地为每天浇洒两次，早晚各一次，每次时长一小时，为降低管网压力，宜避开用水量高峰期，故定早上 56点，晚上 2223 点进行浇洒道路及绿地。 7. 管网漏失及未预见水量 6Q 未预见及管网漏损系数取 K= 8. 消防用水量 7Q（ L/s） 消防用水量、水压及延续时间等应按国家现行标准《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》等设计防火规范执行。 由于消防用水量是偶然发生的，不计入最高日设计用水量，仅作为设计校核用。 9. 最高日设计用水量 3(m/d)dQ 由于本设计有城镇居民综合生活用水逐时变化情况表， 故最高日设计用水量 给排水管网综合设计 11 采用累加法 进行确定，具体计算见表 24。 表 24 城市总用水量逐时变化计算表 时段 居民综合生活用水量3m 工企业职工生活用水量3m 工企业职工淋浴用水量3m 工业生产用水量 3m 浇洒道路及绿化用水量 3m 管网用水量3m 0～ 1 0 1～ 2 0 0 2～ 3 0 0 3～ 4 0 0 4～ 5 0 0 5～ 6 0 50 6～ 7 0 0 7～ 8 0 0 8～ 9 0 9～ 10 1093 0 0 10～ 11 0 0 11～ 12 0 0 12～ 13 1093 0 0 13～ 14 0 0 14～ 15 0 0 15～ 16 0 0 16～ 17 0 17～ 18 0 0 18～ 19 0 0 19～ 20 0 0 20～ 21 0 0 21～ 22 0 0 22～ 23 0 50 23～ 24 751 0 0 根据表 5 的数据，可以绘制出 城市总用水量逐时变化 图，如下图： 给排水管网综合设计 12 由上图可知，每天 78 是用水量最大，即最高时用水量为 3m ，还应乘上未预见用水量及管网漏水量系数 K=，故最高日最高时设计用水量为 ：= 1 2 5 2 . 2 1 . 2 1 0 0 0 3 6 0 0 = 4 1 7 . 4 / shQL   . 给水管道设计 . 管网布置形式 给水管网的布置形式应满足以下要求： 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 的安全可靠性，当局部管网发生事故时，断水范 围应减少到最小； 3. 管线布置在整个给水区内，保证用户用足的用水量和水压； 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。 尽管给水管网有各种各样的布置要求，但不外乎两种基本形式：树状网和环状网。 树状管网投资较小，施工方便，但供水安全性较差，当管中某一段管线损坏时，会造成该管段以后的所有管线断水，一般适用于小城市和小型工矿企业。 此外，由于枝状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，水质容易变坏。 环状管网将所有管线连接成环状，某一管段损坏时，其余管线仍能够正 常工作，从而保证供水的安全可靠性，还可以大大减小因水锤作用产生的危害，但是其造价相对较高，施工复杂。 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采用树状管网。 但是，为了充分考虑城镇供水的安全可靠性及保证远期 给排水管网综合设计 13 经济的发展，本设计采用环状网，且不设置水塔。 . 管网定线 管网定线的主要内容就是在现有的给水区域地形图上确定干管的走向、图形以及调节水池的位置。 定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。 干管与干管之间的连接管使管网形成了环状网，干管间的间距 常取 500800m，连接管的间距常取 800100m。 定线前需熟悉地形图。