目录
前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 一 设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 二 设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 三 设计原始资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1. 城市地理资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2. 自然资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 3. 工程资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
第一章 给水管网设计用水量算
1.1 管网设计用水量算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 1.1.1 最高日设计用水量算„„„„„„„„„„„„„„„„7 1.1.2 最高日用水量算„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1.2 清水池和高位水池调节容积的计算„„„„„„„„„„„„11
第二章 管定线与方案设计
2.1 给水管网定线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 2.2 给水管网水力算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 2.2.1 集中流量计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
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2.2.2 沿线流量计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 2.2.3 最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算„„„„„„15 2.2.4 管段流量初分配„„„„„„„„„„„„„„„„„16 2.2.5 管段设计直径计算„„„„„„„„„„„„„„„„18 2.3 节点地面标高„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 2.4 管网平差„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 2.5 管网平差校核„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24 2.5.1 二级泵站总扬程设计„„„„„„„„„„„„„„„„24 2.5.2 水塔高度设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„24 2.5.3 消防工况设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 2.5.4 水塔转输工况校核„„„„„„„„„„„„„„„„29 2.5.5 事故工况校核„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
第三章 其他说明
1. 管道材料说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„38 主要参考资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„38
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前 言
一 设计任务
陕西省安康市给水管网工程设计。
二 设计要求
1．设计方案合理，安全可靠，运行管理方便；
2．设计说明书完整，计算正确，条理清楚，编排合理，语言规范简练，书写工整，装订整齐；
3．图纸应能准确表达设计意图，图面布置合理，图面整洁规范，线条清晰，符合制图标准，并用工程字注文；
4．独立思考，遵守纪律，按时作息，独立完成。
三 设计原始资料
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12万人,房屋平均层数4层; 河北区: 规划人口数20万人,房屋平均层数5层. 2. 自然资料
（1）地质:该城市土壤种类为黏质土,地下水位线高程为508.43米; （2）降水:年平均降水量为816.5㎜;
（3）气温:年平均19.2℃,最热月平均33.5℃,最冷月平均5.8℃; （4）常年主导风向:东北风;
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（5）地震烈度:6级;
（6）水文资料:在黄洋河汇流处汉江上游1㎞处设有一座水文站,历史最高洪水位高程510.55米;98%保证率的枯水位高程504.25米,常水位高程507.62米.河面比降:汉江为2.8‟,黄洋河为5.5‟.汉江多年平均流量为854.5m3/s,流速1.8~3.2m/s,汉江水质满足地表水Ⅱ类水质标准. 3. 工程资料
（1）工业,企业:具体位置见城市总规划图,用水量情况如下表1所示:
附表1 工业企业用水情况汇总表
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用水序号 名称 量(m3/d) 1 钢铁厂 化工厂 车辆厂 制药厂 针织厂 啤酒厂 食品厂 肉联厂 火车站 4200 全天均匀使用 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 水质为生活饮用水，水压无特殊要求 用水时间 备注 2 3500 全天均匀使用 3 2600 8～24h均匀使用 4 1600 8～16h均匀使用 5 800 8～16h均匀使用 6 2500 全天均匀使用 7 950 8～24h均匀使用 8 650 8～16h均匀使用 9 750 全天均匀使用 第 5 页
Q2Q工业17550(m/d)
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附表2所示:
附表2 城市综合生活用水情况表
小时用水量时间 占最高日用水量（%） 时间 小时用水量占最高日用水量（%） 时间 小时用水量占最高日用水量（%） 0:00～1:00 1:00～2:00 2:00～3:00 3:00～4:00 4:00～5:00 5:00～6:00 1.82 8:00～9:00 5.92 16:00～17:00 17:00～18:00 18:00～19:00 19:00～20:00 20:00～21:00 21:00～22:00 5.57 1.62 9:00～10:00 10:00～11:00 11:00～12:00 12:00～13:00 13:00～14:00 5.47 5.63 1.65 5.40 5.28 2.45 5.66 5.14 2.87 5.08 4.11 3.95 4.81 3.65 第 6 页
6:00～7:00 7:00～8:00
4.11 14:00～15:00 15:00～16:00 4.92 22:00～23:00 23:00～24:00 2.83 4.81 5.24 2.01 （3）用水量标准
最高日综合生活用水量定额为(180+3×学号)L/cap·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.
（4）考虑在城市河南区东郊高地上建设一座高位调节水池; （5）控制点自由水头为28米.
第一章 给水管网设计用水量计算
1.1管网设计用水量计算
1.1.1最高日设计用水量计算
城市用水量包括综合生活用水、工业生产用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水、未遇见用水和管网漏失量。 （1）城市最高日综合生活用水量计算
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Q1= ∑
qiNi (m3/d) (1.1.1) 1000
人均用水定额qi=180+3×2=186 L/cap·d ;
计算用水人口数Ni=N规划×ρ （ρ为用水普及率）； 安康市城市最高日综合生活用水量为： Q1=(120000+200000)×186×95%=56544(m3/d) （2）最高日工业企业生产及生活用水量计算
Q2= ∑Qi; (1.1.2)
Q2=4200+3500+2600+1600+800+2500+950+650+750 =17550 (m3/d) （3）浇洒道路和大面积绿化用水量计算
Q3= ( Q1+ Q2)×3.5%=2593.29(m3/d) (1.1.3)
（4）未预见和管网漏失水量计算
Q4=( Q1+ Q2+ Q3)×20%=15337.46(m3/d) (1.1.4)
综上所述:安康市最高日设计用水量为:
Qd= Q1+ Q2+ Q3+ Q4 =92024.75 (m3/d) (1.1.5)
（5）消防用水量计算
Q5=q5·f5 (1.1.6) 该市规划人口数为32万,拟采用一次灭火用水量为65L/s,同一时间的
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火灾次数为两次,因此利用公式 (1.1.6)可得
Q5=65×2=130L/s
1.1.2最高时用水量计算
城市最高日用水量变化情况见下表1-1:
城市最高日小时用水量 小时用水量占时间 最高如用水量百分比(%) 0:00～1:00 1:00～2:00 2:00～3:00 3:00～4:00 4:00～5:00 5:00～6:00 6:00～7:00 7:00～8:00 8:00～9:00 9:00～10:00 10:00～11:00 11:00～12:00 12:00～13:00 13:00～14:00 14:00～15:00 15:00～16:00 16:00～17:00 17:00～18:00 浇洒道综合生活用水(m/h) 3城市每小时用水量 未预见和管网漏失水量(m/h) 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 590.11 558.70 563.41 689.07 755.03 924.67 949.80 1059.74 1581.71 1511.03 1319.95 1360.79 1269.69 1227.28 1244.56 1474.91 1420.84 1250.17 2.31 2.19 2.20 2.70 2.95 3.62 3.72 4.15 6.19 5.91 5.16 5.32 4.97 4.80 4.87 5.77 5.56 4.89 3工业用水(m3/h) 路和大面积绿化用水(m3/h) l/s % 1.82 1.62 1.65 2.45 2.87 3.95 4.11 4.81 5.92 5.47 5.40 5.66 5.08 4.81 4.92 5.24 5.57 5.63 1029.10 916.01 932.98 1385.33 1622.81 2233.49 2323.96 2719.77 3347.40 3092.96 3053.38 3200.39 2872.44 2719.77 2781.96 2962.91 3149.50 3183.43 456.25 456.25 456.25 456.25 456.25 456.25 456.25 456.25 1059.38 1059.38 1059.38 1059.38 1059.38 1059.38 1059.38 1059.38 678.13 678.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 648.32 648.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 648.32 648.32 0.00 第 9 页
18:00～19:00 19:00～20:00 20:00～21:00 21:00～22:00 22:00～23:00 23:00～24:00 5.28 5.14 4.11 3.65 2.83 2.01 2985.52 2906.36 2323.96 2063.86 1600.20 1136.53 678.13 678.13 678.13 678.13 678.13 678.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 639.06 1195.20 1173.21 1011.43 939.18 810.38 681.59 4.68 4.59 3.96 3.67 3.17 2.67 ∑ 100.00 56544.00 17550.00 2593.29 15337.46 25562.43 100.00 上表中可知，用水高峰为8:00～9:00，即用水最大时用水量为1581.71L/s。
根据表1-1绘制最高日水量变化曲线，如“图1”。
图1 用水量变化曲线占最高日用水量百分数（%）7654321002468101214时间（h）1618202224
图1 安康市用水量变化曲线
根据变化曲线图进行二泵站的供水分级，以平均值作为分级界限，平均值上下自成一级，则：一级时间段为8:00～20:00，加压泵站供水量Q=1334.36 L/s，二级为20:00～8:00 ，加压泵站供水量Q=794.99L/s；各级的供水量占最高日用水量的百分比分别为5.22%、3.11%。
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1.2清水池和高位水池调节容积的计算 清水池和高位水池调节容积的计算详见表1-2
一泵站全日平均供水，加压泵站分两级供水；表中清水池和水塔两列的正号表示进水，负号表示放水。考虑在东部高地设水塔，这样一方面可以减小清水池的容积，另一方面可以明显减轻二泵站的运行工作量。由表1-2可知：
清水池调节容积为92024.75×12.66%=11650.33m33 高位水池调节容积为92024.75×3.82%=3515.35 m33 最高时水塔输水管流量=92024.75 m3×0.97%=247.96L/s 水塔最大转输流量= 92024.75 m3×0.92%=235.17L/s
考虑清水池中需存放消防用水与水厂自用水量，以及水塔中需储存的消防水量，清水池的有效容积按照最高日用水量的20%设计，水塔容积按照最高日用水量的6%设计。
清水池容积=92024.75×20%=18404.75 m33 水塔容积=92024.75×6%=5521.49 m33
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清水池与水塔调节容积计算表 供水泵站供水量时间 给水处理供水设置水塔 量(%) （2） (%) 不设水塔 （4） 2.31 2.19 2.20 2.70 2.95 3.62 3.72 4.15 6.19 5.91 5.16 5.32 4.97 4.80 4.87 5.77 5.56 4.89 4.68 4.59 3.96 3.67 3.17 2.67 清水池调节容积计算（%） 水塔调节容积计算(%) （3）-（4） ∑ 设置水塔 （2）-（3） 1.06 1.06 1.05 1.06 1.06 1.05 1.06 1.06 -1.06 -1.05 -1.06 -1.07 -1.05 -1.05 -1.06 -1.05 -1.05 -1.07 -1.05 -1.06 1.05 1.06 1.06 1.05 ∑ 1.06 2.12 3.17 4.23 5.29 6.34 7.40 8.46 7.40 6.35 5.29 4.22 3.17 2.12 1.06 0.01 -1.04 -2.11 -3.16 -4.22 -3.17 -2.11 -1.05 0.00 不设水塔 （2）-（4） 1.86 1.98 1.96 1.47 1.22 0.54 0.45 0.02 -2.03 -1.74 -0.99 -1.16 -0.80 -0.63 -0.71 -1.60 -1.39 -0.73 -0.51 -0.42 0.20 0.50 1.00 1.49 ∑ 1.86 3.85 5.80 7.28 8.49 9.04 9.49 9.51 7.49 5.75 4.75 3.59 2.79 2.16 1.45 -0.15 -1.54 -2.27 -2.77 -3.19 -2.99 -2.49 -1.49 0.00 （1） 0:00～1:00 1:00～2:00 2:00～3:00 3:00～4:00 4:00～5:00 5:00～6:00 6:00～7:00 7:00～8:00 8:00～9:00 9:00～10:00 10:00～11:00 11:00～12:00 12:00～13:00 13:00～14:00 14:00～15:00 15:00～16:00 16:00～17:00 17:00～18:00 18:00～19:00 19:00～20:00 20:00～21:00 21:00～22:00 22:00～23:00 23:00～24:00 （3） 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 100.00 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 5.22 5.22 5.23 5.23 5.22 5.22 5.22 5.22 5.22 5.23 5.22 5.23 3.11 3.11 3.11 3.11 0.80 0.92 0.91 0.41 0.16 -0.51 -0.61 -1.04 -0.97 -0.69 0.07 -0.09 0.25 0.42 0.35 -0.55 -0.34 0.34 0.54 0.64 -0.85 -0.56 -0.06 0.44 0.80 1.73 2.63 3.05 3.20 2.70 2.09 1.05 0.09 -0.60 -0.54 -0.63 -0.38 0.04 0.39 -0.16 -0.50 -0.16 0.39 1.03 0.18 -0.38 -0.44 0.00 ∑ 调节容积100.00 100.00 =12.68 调节容积=12.70 调节容积=3.82 第 12 页
第二章 管道定线与方案设计
2.1 给水管网定线
1.干管延伸方向与二泵站输水到水池,水塔,大用户的水流方向基一致; 2.循水流方向以最短的距离布置一条或数条干管,干管位置应从用水量较大的街区通过;
3.干管与干管之间的连接管使管网形成了环状网,连接管的作用在于局部管线损坏时,可以通过它重新分配流量从而缩小断水的范围,提高供水管网的可靠性;
4.为保证安全供水,采用两条输水管进行双线输水. 注:给水管网具体定线见总平面图。
2.2 给水管网水力计算
2.2.1 集中流量计算
集中流量主要从管网中一点取水,且用水流量较大的用户、工业企业、大型公共建筑等用水均可作为集中流量考虑,根据附表1计算集中流量结果如下表2-1:
表2-1 集中流量一览表
名称 节点 钢铁厂 (8) 化工制药车辆厂 厂 厂 40.509 45.139 55.556 针织厂 27.778 啤酒食品厂 厂 28.935 16.493 肉联厂 火车绿地 站 (22) (3) (14) 22.569 8.681 47.541 (10) （6） （15） （2） （20） (23) 集中48.61流量 1 第 13 页
∑q集中=341.812(L/s)
2.2.2 沿线流量计算
1.各管段长度及配水长度 管段编号 管段长度(m) 配水长度(m) 管段编号 管段长度(m) 配水长度(m) 管段编号 管段长度(m) 配水长度(m) 管段编号 管段长度(m) 配水长度(m)
∑L配水=13515m
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 570 220 530 330 520 700 690 70 0 12 220 265 330 520 700 13 14 15 16 17 0 18 0 19 600 270 340 0 20 135 340 21 22 370 520 250 270 830 500 500 500 1060 1060 770 370 520 250 135 700 500 500 250 270 530 770 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 310 760 370 570 440 940 1070 770 440 440 440 310 610 370 570 360 830 1070 770 440 440 440 34 620 0 第 14 页
2.比流量计算
ql= (Qh-∑q集中)/∑L配水 (2.1.1) 由此 ql=(1581.71-341.812)÷13515=0.0917 (L/s)
2.2.3最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算 管段及节点流量分配 管段管段节点设计流量计算(L/s) 管段沿或节配水 线流量点编长度集中流量 沿线流量 供水流量 节点流量 (L/s) 号 (m) 1 0 0 1333.85 -1333.85 2 220 20.18 10.10 10.10 3 265 24.31 27.778 54.36 82.14 4 330 30.27 8.681 27.29 35.97 5 520 47.71 61.95 61.95 6 700 64.22 78.91 78.91 7 0 0.00 45.139 43.58 88.72 8 0 0.00 0.00 0.00 9 0 0.00 48.611 0.00 48.61 10 135 12.39 6.20 6.20 11 340 31.19 40.509 33.26 73.77 12 370 33.94 56.89 56.89 13 520 47.71 63.77 63.77 14 250 22.94 58.27 58.27 15 135 12.39 47.541 30.05 77.59 16 700 64.22 55.556 38.30 93.86 17 500 45.87 55.50 55.50 18 500 45.87 69.71 69.71 19 250 22.94 54.61 54.61 20 270 24.77 28.935 65.14 94.07 第 15 页
21 530 48.62 67.42 22 770 70.64 42.66 23 310 28.44 22.569 54.59 24 610 55.96 16.493 107.34 25 370 33.94 104.60 26 570 52.29 55.50 27 360 33.03 247.96 28 830 76.15 / / / 29 1070 98.16 / / / 30 770 70.64 / / / 31 440 40.37 / / / 32 440 40.37 / / / 33 440 40.37 / / / 34 0 0.00 / / / 合计 13515 1239.90 314.03 1239.90 1581.81 其中;泵站设计供水量:Q泵=Qh×(5.22÷6.19)=1333.85L/s 高位水池供水流量为:Q池=1581.71-1333.85=247.86L/s
2.2.4 管段流量初分配
管段流量初分配情况见下图：
67.42 42.66 77.16 123.83 104.60 55.50 -247.96 / / / / / / / 0.00 第 16 页
第 17 页
2.2.5管段设计直径计算
根据出分配流量和经济流速确定合适的管径。经济流速的确定原则:
大管径取较大的流速，小管径取较小的流速。
设计流量较小时，取较大的经济流速，设计流量较大时，取较小的经济流速。
从泵站到控制点（水压最难满足的节点（地势较高处的节点））的管线取较小的经济流速。（降低水头损失，利于满足控制点的自由水头）
管道造价（指管材价格、施工费用）较高而电价较低的地区取较大的经济流速，反之，取较小的经济流速。
重力流供水时，经济流速由地势高差确定（水头损失应小于可利用的水压高差）。
多水源供水的分界区要适当放大管径。 水厂与水塔之间的管段要适当放大管径。 管段直径设计计算结果详见表2-4：
表2-4管段直径设计计算结果
管段编号 1 2 3 4 5 设计流量(l/s) 1333.85 1323.75 400.00 364.03 252.08 管段直径设计 经济流速(m/s) 1.20 1.10 1.00 1.00 1.10 计算管径(mm) 1242×2 1185.0 713.6 680.8 540.2 设计管径(mm) 1200×2 1200.0 700 700 500 第 18 页
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 113.17 72.35 72.35 120.96 120.80 143.83 187.96 191.73 200.00 747.75 841.61 50.00 60.00 96.80 470.16 274.90 170.00 300.00 115.56 42.47 165.00 122.34 45.18 14.69 59.00 114.50 60.28 63.96 247.96 0.90 0.80 0.80 0.75 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 1.00 1.10 0.90 0.85 0.85 1.00 0.95 0.95 1.20 1.10 1.00 1.00 0.90 0.85 0.85 0.80 0.90 0.90 1.10 1.00 400.1 339.3 339.3 453.2 413.4 451.1 515.7 520.8 531.9 975.7 987.0 266.0 299.8 380.8 773.7 607.0 477.3 564.2 365.7 232.5 458.3 416.0 260.1 148.3 306.4 402.5 292.0 272.1 561.9 400 350 350 450 400 450 500 500 500 1000 1000 250 300 400 800 600 500 600 350 250 450 400 250 150 300 400 300 300 600
第 19 页
2.3 节点地面标高
各节点地面标高结果详见表2-5：
表2-5节点地面标高
节点编号 地面标高(m) 节点编号 地面标高(m) 节点编号 地面标高(m) 节点编号 地面标高(m) 1 2 3 4 5 6 7 513.30 513.80 514.00 514.50 514.50 513.00 513.92 8 9 10 11 12 13 14 513.78 514.23 513.92 513.15 15 16 17 18 514 19 513.96 513.62 20 21 514.00 514.00 513.32 513.38 513.08 513.50 513.76 22 23 24 25 26 27 512.62 513.31 515.12 513.18 514.45 519.12 2.4 管网平差
根据节点流量进行管段流量初分配,并由上述计算管径进行管网平差,平差过程中对管径适当调整，管网最高时平差最终结果如下:
表2-6最高时管网平差结果—管段
最高时管网----管段 设计管径（mm) 调整管径（mm) 流速（m/s) 流量（L/s) 水损(m) 0.17 0.06 1.11 0.53 1.02 管段编号 管长（m) 1 2 3 4 5 570 220 530 330 520 1200 1200 700 700 500 1200×2 1200×2 600 600 500 1.18 1.17 0.99 0.86 0.84 1333.85 1323.75 279.56 243.59 165.36 第 20 页
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 700 690 70 600 270 340 370 520 250 270 830 500 500 500 1060 1060 770 310 760 370 570 440 940 28 29 30 31 32 33 34
1070 770 440 440 440 620 400 350 350 450 400 450 500 500 500 1000 1000 250 300 400 800 600 500 600 350 250 450 400 250 150 300 400 300 300 600 400 200 200 300 500 450 450 500 500 1000 1000 250 300 250 900 500 400 600 600 300 400 350 200 200 200 300 400 400 600×2 0.56 0.16 0.06 0.66 0.99 0.63 0.59 0.72 1.14 1.36 1.22 0.49 0.23 0.36 0.96 0.70 0.79 1.04 0.92 0.54 0.86 0.68 0.38 0.25 0.38 0.62 0.99 1.02 0.88 69.94 2.01 2.01 46.60 195.16 100.60 93.24 140.50 182.49 868.19 962.05 16.28 16.51 20.79 608.11 136.95 99.04 293.14 260.36 38.26 107.79 65.13 12.03 7.83 11.96 43.54 124.39 128.03 247.96 0.86 0.05 0.01 1.46 0.72 0.45 0.43 0.76 0.59 0.36 1.14 0.45 0.19 0.69 1.23 1.47 1.79 0.71 1.39 0.63 1.55 0.92 1.45 0.77 1.18 0.95 1.56 1.65 0.01 第 21 页
节点编号 表2-7最高时管网平差结果—节点 最高时管网---节点 自由水压（m) 流量(L/s) -1333.85 10.10 82.14 35.97 61.95 78.91 88.72 0.00 48.61 6.20 73.77 56.89 63.77 58.27 77.59 93.86 55.50 69.71 54.61 94.07 67.42 42.66 77.16 123.83 104.60 55.50 -247.96 节点水头(m) 地高(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 35.45 35.28 35.22 34.11 33.58 32.56 31.70 31.65 31.65 33.11 32.39 31.94 32.37 33.13 33.72 34.08 29.99 31.78 32.49 31.10 30.47 28.92 28.00 29.45 30.22 29.04 33.12 548.80 549.08 549.47 548.61 548.08 545.56 545.62 545.43 545.88 547.03 545.54 545.94 546.33 546.75 547.87 548.26 543.31 545.16 545.57 544.60 544.23 541.54 541.28 544.57 543.40 543.49 552.24 513.35 513.80 514.25 514.50 514.50 513.00 513.92 513.78 514.23 513.92 513.15 514.00 513.96 513.62 514.15 514.18 513.32 513.38 513.08 513.50 513.76 512.62 513.28 515.12 513.18 514.45 519.12 第 22 页
第 23 页
2.5 管网平差校核
2.5.1二级泵站总扬程设计
给水厂的地面标高为513.35米,从水厂向管网两条输水管1管长为570米,最高时每条管中的流量为666.93L/s。为保证供水安全，管段2也采用双供水，单管流量661.88L/s，采用曼宁公式（nM=0.013）计算得管段1水头损失为hf[1]=0.17m, hf[2]=0.06m
由最高时管网平差结果可知，控制点为23点，控制点服务水头为541.28m，节点3服务水头为549.47则：
管段水头损失∑hf=(549.08-541.28)+0.17+0.06=8.03m 1点与23点的地面高差=513.35-513.28=0.07m 泵站水头损失考虑为2.0m，则二级泵站扬程为:
H扬程=28+0.07+(8.03+2.0)=38.1m，考虑水头安全，取泵站扬程为40m。节点(1)点水头为513.35+40=553.35m 2.5.2 水塔高度设计
H水塔最高水位=H节点（10）自由水头+h输水管水头损失 H水塔最高水位=547.03+0.25=547.28m
取水塔设计水深取2.5m,则水塔最低水位为： H水塔最低水位=547.28-2.5=544.78m 水塔高度为：
H水塔= H水塔最高水位-H地面高程=547.28-519.12=25.66m
第 24 页
2.5.3 消防工况校核
该地区人口数为32万，根据《城镇、居住区的室外消防用水量标准》，同一时间发生火灾次数取为2次，且一次消防用水量为65 L/s；分别将这部分水量加在最不利点和工业聚集区的节点上：分别为（23）、（10）；这两节点流量在最高时流量基础上增加65 L/s ，其余节点流量。以节点（23）为定压节点，自由水头10m，平差结果如下：
表2-8消防工况校核平差结果—管段
消防工况校核平差结果----管段 设计管径（mm) 调整管径（mm) 流速（m/s) 流量（L/s) 水损(m) 0.20 0.08 1.40 0.70 1.46 1.58 3.26 0.33 4.37 0.45 0.19 1.05 1.32 0.91 0.37 1.36 0.54 0.40 0.33 1.40 1.90 管段编号 管长（m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 570 220 530 330 520 700 690 70 600 270 340 370 520 250 270 830 500 500 500 1060 1060 1200 1200 700 700 500 400 350 350 450 400 450 500 500 500 900 1000 250 300 400 800 600 1200×2 1200 600 600 500 400 200 200 300 500 450 450 500 500 1000 1000 250 300 250 900 500 1.18 1.17 1.12 1.00 1.03 0.77 0.71 0.71 1.29 0.77 0.40 1.05 0.97 1.17 1.22 1.34 0.37 0.35 0.28 1.03 0.80 1463.85 1453.75 317.45 281.48 201.38 97.37 22.30 22.30 91.31 150.45 63.03 151.20 189.88 230.00 960.30 1054.16 18.15 25.09 13.65 652.71 157.35 第 25 页
22 23 24 25 26 27 770 310 760 370 570 440 940 28 29 30 31 32 33 34 1070 770 440 440 440 620 500 600 350 250 450 400 250 150 300 400 300 300 600 400 600 600 300 400 350 200 200 200 300 400 400 600×2
0.79 1.05 1.07 1.00 1.28 1.23 0.77 0.34 0.37 0.62 1.01 1.09 0.88 99.29 296.12 301.99 70.60 160.52 117.86 24.30 10.81 11.71 43.79 127.11 137.29 247.96 1.80 0.72 1.83 1.94 2.79 2.36 5.20 1.36 1.13 0.96 1.63 1.88 0.01 节点编号 表2-9消防工况校核平差结果—节点 消防工况校核平差结果---节点 自由水压（m) 节点水头(m) 地高(m) 流量(L/s) -1463.85 10.10 82.14 35.97 61.95 78.91 88.72 0.00 113.61 6.20 73.77 56.89 63.77 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22.34 22.26 22.06 20.66 19.96 18.50 16.91 13.65 13.32 17.69 17.24 17.05 18.10 535.69 536.06 536.31 535.16 534.46 531.50 530.83 527.43 527.55 531.61 530.39 531.05 532.06 513.35 513.80 514.25 514.50 514.50 513.00 513.92 513.78 514.23 513.92 513.15 514.00 513.96 第 26 页
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 19.42 20.33 20.70 16.40 18.20 18.92 17.09 15.15 12.36 10.00 15.20 16.57 15.44 17.70 533.04 534.48 534.88 529.72 531.58 532.00 530.59 528.91 524.98 523.28 530.32 529.75 529.89 536.82 513.62 514.15 514.18 513.32 513.38 513.08 513.50 513.76 512.62 513.28 515.12 513.18 514.45 519.12 58.27 77.59 93.86 55.50 69.71 54.61 94.07 67.42 42.66 142.16 123.83 104.60 55.50 -247.96 由平差结果可知，消防节点（9）的自由水头为17.69m>10m，亦能满足消防水头要求；以节点（23）为定压节点（自由水头10m），计算得消防工况下节点（1）所需最低服务水头为535.69m，由前可知泵站在节点（1）所提供的服务水头为553.35m>535.69m，故该管网系统能满足消防工况要求。
第 27 页
第 28 页
2.5.4水塔转输工况校核
水塔最大转输工况发生在1：00~2：00，水塔进水量为235.17L/s，水厂供水量为二级泵站的低级给水工况，即为25562.46×3.11%=794.99L/s。最大转输各节点流量为：
最大转输工况各节点流量最大转输时的用水量×最高时工况各节点流量
最大时的用水量最大转输时管段[1]、[2]、[34]的水头损失为：
hf[1]210.29n210.290.01320.79499/2Mql570=0.06m D5.3331.25.3332210.29n210.290.01320.79142/2Mql220=0.02m D5.3331.25.3332210.29n210.290.01320.23571/2Mql620=0.23m 5.3335.333D0.62hf[2]hf[34]故：最大转输时节点（3）的服务水头=（514.25+40）-hf[1]-hf[2]=554.17m 最大转输时节点（10）所需服务水头=544.78+0.23=545.01m 以节点（3）为定压节点进行管网平差，判断节点(10)水头是否满足水塔进水要求，平差结果如下表：
表2-10转输工况校核平差结果—管段
最大转输工况校核平差结果----管段 设计管径（mm) 调整管径（mm) 流速（m/s) 流量（L/s) 管段编号 管长（m) 1 2 570 220 1200 1200 1200×2 1200 1.18 1.17 水损(m) 794.99 0.20 791.42 0.08 第 29 页
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 530 330 520 700 690 70 600 270 340 370 520 250 270 830 500 500 500 1060 1060 770 310 760 370 570 440 940 28 29 30 31 32 33 1070 770 440 440 440 700 700 500 400 350 350 450 400 450 500 500 500 1000 1000 250 300 400 800 600 500 600 350 250 450 400 250 150 300 400 300 300 600 600 500 400 200 200 300 500 450 450 500 500 1000 1000 250 300 250 900 500 400 600 600 300 400 350 200 200 200 300 400 400 0.74 0.69 0.82 0.76 0.70 0.70 0.07 1.18 1.36 1.33 1.01 1.04 0.66 0.70 0.28 0.52 0.86 0.45 0.13 0.28 0.38 0.57 1.33 0.20 0.11 0.54 0.20 0.12 0.22 0.38 0.43 208.85 196.12 160.35 95.85 22.03 22.03 4.83 232.53 216.20 211.45 197.54 204.30 520.30 553.51 13.86 36.57 42.44 288.55 24.88 35.39 107.41 161.81 94.32 25.50 10.40 161.91 6.42 3.91 15.74 47.36 54.30 0.65 0.36 0.98 1.54 0.32 0.32 0.03 1.00 1.62 1.68 1.42 0.73 0.14 0.48 0.34 0.78 2.54 0.31 0.07 0.28 0.11 0.58 2.86 0.12 0.04 2.68 0.54 0.16 0.15 0.27 0.34 第 30 页
34 620 600 600×2 0.88 235.17 0.23 表2-11转输工况校核平差结果—节点
最大转输工况校核平差结果---节点 节点编号 自由水压（m) 节点水头(m) 地高(m) 流量(L/s) -794.99 3.57 29.06 12.73 21.92 27.92 31.39 0.00 17.20 2.19 26.10 20.13 22.46 20.62 27.45 33.21 19.65 24.67 19.32 33.29 23.85 15.10 27.31 43.81 37.02 19.65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 41.10 40.45 39.92 39.02 38.66 39.18 36.72 33.67 32.90 33.18 34.95 35.72 37.44 39.20 39.40 39.51 40.37 39.75 40.16 39.16 36.04 37.06 36.36 37.20 39.68 39.09 554.45 554.25 554.17 553.52 553.16 552.18 550.64 547.45 547.13 547.10 548.10 549.72 551.40 552.82 553.55 553.69 553.69 553.13 553.24 552.66 549.80 549.68 549.64 552.32 552.86 553.54 513.35 513.80 514.25 514.50 514.50 513.00 513.92 513.78 514.23 513.92 513.15 514.00 513.96 513.62 514.15 514.18 513.32 513.38 513.08 513.50 513.76 512.62 513.28 515.12 513.18 514.45 第 31 页
27 34.17 553.29 519.12 -235.17 从转输平差结果中可知，节点（10）的服务水头为547.1m>545.01m，满足最大转输工况时的进水水头要求。
第 32 页
第 33 页
2.5.5事故工况校核
将靠近泵站的干管[15]从管网中断开,管网供水能力下降至70%，节点（2）、（3）在事故管段之前，节点流量考虑不变，其余节点流量为最高时流量的70%；以节点（15）为定压节点，由最高时节点（1）的服务水头计算得（15）自由水头为34.7m（即为定压水头），管网事故平差结果如下：
表2-12 事故工况校核平差结果—管段
事故工况管网----管段 设计管径（mm) 调整管径（mm) 流速（m/s) 流量（L/s) 管段编号 管长（m) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 570 220 330 520 700 690 70 600 270 340 370 520 250 270 830 500 500 500 1060 1200 1200 700 500 400 350 350 450 400 450 500 500 500 1000 1000 250 300 400 800 1200×2 1200 600 500 400 200 200 300 500 450 450 500 500 1000 1000 250 300 250 900 1.18 1.17 0.09 0.09 0.01 0.53 0.53 0.72 0.98 0.59 0.15 0.72 1.18 0.93 1.01 1.03 1.02 0.96 0.70 水损(m) 1333.85 0.17 1323.75 0.06 25.18 0.00 18.12 0.02 1.42 0.01 16.51 1.89 16.51 0.19 50.54 1.70 193.08 0.71 94.43 0.40 24.33 0.04 140.91 0.76 232.13 0.92 729.04 0.02 794.74 0.09 50.43 3.50 71.95 2.72 47.00 3.07 442.60 0.68 第 34 页
21 22 23 24 25 26 27 1060 770 310 760 370 570 440 940 28 29 30 31 32 33 34 1070 770 440 440 440 620 600 500 600 350 250 450 400 250 150 300 400 300 300 600 500 400 600 600 300 400 350 200 200 200 300 400 400 600×2
0.40 0.55 0.73 0.70 0.59 0.59 0.45 0.33 0.20 0.26 0.43 0.70 0.72 0.88 78.94 69.41 206.01 198.36 41.87 73.63 43.77 10.24 6.29 6.29 30.56 87.80 90.63 247.96 0.54 0.94 0.31 0.84 0.74 0.77 0.45 1.09 0.52 0.52 0.50 0.82 0.87 0.01 表2-13 事故工况校核平差结果—节点
节点编号 自由水压（m) 事故工况管网----节点 节点水头(m) 地高(m) 流量(L/s) -1333.85 10.10 82.14 25.18 43.37 55.24 62.10 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 35.45 35.28 35.22 30.69 30.69 30.71 30.72 32.61 548.80 549.08 549.47 545.19 545.19 543.71 544.64 546.39 513.35 513.80 514.25 514.50 514.50 513.00 513.92 513.78 第 35 页
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 32.80 34.50 33.79 33.39 33.43 34.19 35.11 35.13 33.12 34.06 38.23 33.59 32.85 32.08 31.63 32.72 33.24 32.62 34.60 547.03 548.42 546.94 547.39 547.39 547.81 549.26 549.13 546.44 547.44 551.31 547.09 546.61 544.70 544.91 547.84 546.42 547.07 553.72
514.23 513.92 513.15 514.00 513.96 513.62 514.15 514.00 513.32 513.38 513.08 513.50 513.76 512.62 513.28 515.12 513.18 514.45 519.12 34.03 4.34 51.64 39.82 44.64 40.79 54.31 65.70 38.85 48.80 38.23 65.85 47.19 29.86 54.01 86.68 73.22 38.85 -247.96 管网事故时，河南区最低自由水头为31.63m>28m，河北区最低自由水头为30.69>28m，均高于自由水头，故管网满足事故工况的水头要求。
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第三章 其它说明
1. 管道材料说明
本设计的过桥管段、水厂水塔输水管段以及钢管DN>1000mm时,采用钢管，其余采用球墨铸铁管。
主要参考资料
1. 给水排水管网系统(Ⅰ)课程设计指导书
2. 严煦世、刘遂庆主编 . 给水排水管网系统 . (2002年7月第一版) 北京: 中国建筑工业出版社, 2002
3. 严煦世、范谨初主编 . 给水工程(第四版) . 北京: 中国建筑工业出版社, 1999
4. 给水排水设计手册第5册 北京: 中国建筑工业出版社, 2000
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