摘要給水排水管網系統是城市生產生活中重要的組成部分。本設計分別進行了給水管網、污水管網、雨水管網的規劃設計。其中，給水管網的規劃包括輸配水管網，配水管網采用環狀網。給水管網按照城市最高日用水量進行規劃設計，通過配水管網進行流量分配，得出經濟可行的管網布置結果。排水管網分為污水管網系統和雨水管網系統，《室外排水設計規范》規定，新建地區排水系統一般采用分流制。污水管網按照綜合生活污水定額計算出總設計流量及各管段設計流量，確定個管段的直徑、埋深、銜接方式。雨水管網按照該城市暴雨強度公式計算得出雨水設計流量，經濟合理的設計雨水管道，使之具有合理的和最佳的排水能力。關鍵詞：給水管網、污水管網、雨水管網、暴雨強度公式、城市最高日用水量。AbstractWatersupplynetworkandsewagenetworksystemistheimportantpartofthecityinproductionandlife.Thisisthepreliminarydesign,thisconsistsofthedesignsofwatersupplynetwork,sewagenetwork,andprecipitatedwaternetwork.Watersupplynetworkincludesconduitanddistributionpipelinenetwork,whichadoptsringnetwork.Thewatersupplynetworkcarriesontheprogrammingdesignwiththeamountofwateraccordingtothetallestdayincity,passingtogotogetherwiththepipelinenettocarryonthedischargeallotment,gettinganeconomicviabletubenettoarrangetheresult.Thedrainpipenetisdividedintothesewagenetworksystemandprecipitatedwaternetworksystem,<<OutdoorDrainoffWaterDesignStandard>>stipulate,thesewagenetworkcalculatesaccordingtothesynthesissanitarysewagefixedquantityalwaysdesignsthecurrentcapacityandvariouslengthsofpipedesigncurrentcapacity.Theprecipitatedwaternetworkcomputesaccordingtothecityrainstormintensityformulacomputationaprecipitatedwaterdesignsthedischarge,economyreasonableofthedesignprecipitatedwaterpiping,makeithadthereasonableofwiththebestcatchmentability.Keywords:watersupplynetwork,sewagenetwork,precipitatedwaternetwork,cityrainstormintensityformula,theamountofwateraccordingtothetallestdayincity.給水管網設計計算說明書一、設計資料：設計為唐山市某縣市政給排水管網設計。城市總體規劃圖一張，比例為1：2000，該市地形較為平坦，東部較高，西部較低。城市西側有一條自北向南的河流經過。市區沒有較明顯的分界線，有三家較大的工廠。城區的人口密度為450人/hm2，綜合用水量標準根據城市所在區域特點查閱規范確定。綜合生活用水定額：160L/（人·d）（天津市標準）。居住區生活用水定額：200L/（人·d）。消防用水定額：40L/s，同時滅火次數：2次。工廠的用排水情況見下表工廠用水量表工廠名稱最大供水量（m3/d）平均供水量（m3/d）最大排水量（m3/d）平均排水量（m3/d）人數（人）備注甲850750650600350排水無害乙720600500450300排水無害丙640480360300280排水無害職工生活用水定額：25L/（人·d）職工沐浴用水定額：40L/（人·班）學校由小學、中學、職業教育學院等組成，學?？傇谛Ｉ?0000人。用水定額：80L/（人·d）。政府機關日常工作人員800人，用水量標準均為：40L/（人·d）（取自辦公樓）。商業日人流量：10000人/日,用水量標準：6L/（人·m2·d）。醫院的床位數為360床，醫院工作人員有200人,用水量標準均為：200L/（人·d）。氣象資料：該地區年平均氣溫20o，夏季最高氣溫36o，冬季最低氣溫-12o，凍土深度0.7米。夏季主導風向為西南風，冬季主導風向為東北風。水文資料：該地區年降雨量636毫米，最大月降水量159毫米，其中1964年年最大降水達到1185毫米。河流的常年平均水位為13.26米，最高水位14.23米。最大暴雨強度公式根據城市所在區域查手冊確定。電力資料：該城市用電由城市電網統一供給，能夠滿足用電需要。設計主要參考資料：《給水管網系統理論與分析》；《給水排水數據手冊》；《室外給水設計規范》；《室外排水設計規范》；《給水排水管網系統教材》；《建筑制圖標準等技術資料》。其他資料：城市的地質條件為：上層0.5米的耕地土質，下面是3.3米的亞粘土和5.7米的細沙,再下是石灰巖。城市建筑物要求的最小服務水頭為28米。城市綠化率要求不小于30%。二、用水量計算基本數據的計算：（各區面積估算）：居民區（m2）工廠甲（m2）工廠乙（m2）工廠丙（m2）醫院（m2）政府（m2）3639938..8190628235672193508166312337936學校（m2）商業區1（m2）商業區2（m2）商業區3（m2）道路（m2）總規劃區（m2）61802420216825020434851616343927988604居民區人口數估算：3639938.8*450/10000=163798人綠地面積估算：7988604*30%=2396581m21最高日用水量（1）城市居住區最高日生活用水量:Q1==200*163798/1000=32759.6m3/d（2）工業企業用水量：1）工業企業生產用水量：Q2-1=850+720+640=2210m3/d2）工業企業職工生活用水量：Q2-2=25*（350+300+280）/1000=23.25m2/（人·d）3）工業企業淋浴用水量：Q2-3=40*（350+300+280）/1000=37.2m2/（人·班）Q2=Q2-1+Q2-2+Q2-3=2210+23.25+37.2=2270.45m2/（人·班）（3）城市澆灑道路用水量：Q3==1.5*1634392*1/1000=2451.6m2/d（4）城市大面積綠化用水量：Q4==2*2396581.2/1000=4793.2m3/d（5）學校用水量：Q5=80*20000/1000=1600m3/d（6）商業用水量：Q6==6*（50542.0119+58678.5613+81569.6373）*4/1000=4579m3/d（7）醫院用水量：Q7=200*360+200*200/1000=112m3/d（8）政府用水量：Q8=40*800/1000=32m3/d（9）未預見和漏失水量：（取18%）Q9=（32759.6+2270.45+2451.6+4793.2+1600+4579+112+32）*18%=8747.6m3/d（10）消防用水量：Q10=40*2=80L/s所以：最高日設計用水量：Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9=57345.5m3/d取:Qd=58000m3/d2供水泵站設計流量設計供水總流量等于最高日最高時用水量,取時變化系數Kh=1.5Qh=Q*Kh/(24*3.6)=58000×1.5/(24*3.6)=1006.9L/s（3625m3/h）三、給水管網布置形式的確定：給水管網布置的基本形式分為樹狀網和環狀網。樹狀網一般適用與小城市和小型工礦企業，供水可靠性較差，因為管線中任一管段損壞時，在該管段以后的所有管線都會斷水。另外，在樹狀網的末端水流緩慢，水質容易變壞。環狀網中任一管段損壞時，可以關閉附近的閥門，然后進行檢修，水還可以從另外管線供應用戶，從而增加了用水的可靠性。環狀網還可以大大減少因水錘作用而產生的危害。綜上所述，在本次設計中給水管網布置形式選用環狀網，將環狀網分成六個部分，圖例參照流量分配草圖。四、環狀管網布置及水力計算：1計算集中流量，如下表（經校核后數值）：單位名稱所處節點編號時變化系數集中用水流量(ll/s)工廠甲生產：生活：淋浴：（5）2.5一班工作10.72工廠乙生產：生活：淋?。海?）2.5一班工作9.17工廠丙生產：生活：淋?。海?）2.5一班工作8.24商業1（6）1.521.12商業2（7）1.524.44商業3（10）1.534.90學校（11）1.528.28醫院（9）21.67政府（8）1.50.56總計139.102計算比流量ql值：比流量:ql===0.065L/（s·m）3計算節點流量，如下表：節點編號管段長度（m）管段配水長度（mm）管段沿線流量(ll/s)節點設計流量計算算(l/s)集中流量沿線流量供水流量節點流量123900.0001006.9-1006.921855.2927.630.1531.9931.9931853.21853.260.2365.665.641852.8926.430.119.1733.6342.805198099032.1818.9662.8281.7862158.42158.470.1521.12134.6155.7272395.61197.838.9324.4472.2896.7283198.81599.451.980.5671.4872.0493014.43014.497.971.67152.12153.79102776.41388.245.1234.980.69115.5911157478725.5828.2838.7867.06122428.81214.439.4781.5181.51131809.21809.258.8042.342.30142379.22379.277.32151947.61947.663.30162323.62323.675.52172081.61040.833.83182285.61142.837.14合計38153.426700867.78139.1867.781006.90由上表得核算流量平衡誤差為：0，誤差較小，可能是計算精確度誤差，可直接將節點流量適當調整以達到流量平衡。4.按照節點流量平衡條件、依據供水經濟性和安全可靠性初步分配各管段設計流量5.根據各管段設計流量確定管道直徑：為了防止管網因為水錘現象出現事故，最大設計流速不超過2.5~3m/s；在輸送渾濁的原水時，為了避免水中的浮游物質在水管內沉積，最低設計流速通常不得小于0.6m/s。在根據當地的技術經濟條件，考慮管網的造價和經營管理等費用，采用經計流速來確定經濟管徑。（1）6.流量分配草圖：（1）[1]=503.45（3）（4）（8）[1]=503.45（3）（4）（8）（10）（11）（12）（13）[1]=503.45[2]=574.91[3]=154.4[4]=137.2[5]=240[7]=140.48[8]=117.96[9]=38.02[10]=34.89[11]=50.9[12]=7.41[14]=10[15]=253.13[16]=100[17]=400[18]=18031.99240155.7296.7272.04153.79115.5967.0681.5142.3[6]=151.81[13]=50（4）（3）（4）（3）[18]=180[17]=400（2）[18]=180[17]=400（2）31.9942.865.631.9942.865.6[4][4]=137.2[3]=154.4[2]=574.91[13]=50[6]=151.8142.381.5167.06115.59153.7972.0496.72155.72240[16]=100[15]=253.13[14]=10[12]=7.41[11]=50.9[10]=34.89[9]=38.02[8]=117.96[7]=140.48[5[13]=50[6]=151.8142.381.5167.06115.59153.7972.0496.72155.72240[16]=100[15]=253.13[14]=10[12]=7.41[11]=50.9[10]=34.89[9]=38.02[8]=117.96[7]=140.48[5]=240（13）（12）（11）（10）（8）（9）（6）（7）（5）7進行水力計算設計，見管網平差表：環管S初分流量第一次平差第二次平差號段q(L/s)h(m)|sq|q(L/s)h(m)|sq|q(L/s)h(m)|sq|-1725.3-400-410.12-400.7-4.110.1-387.1-3.89.8-3196.9-154.4-4.730.4-172.6-5.934252.535.220.9Ⅰ1582.8253.135.321235.434.619.5252.535.220.9210.5574.913.56.0574.23.56.0587.83.66.20.167.5-1.969.6068.3△q=-0.7△q=13.6△q=0-18242.8-180-7.943.7-162.5-6.439.5-162.1-6.439.4-4196.9-137.2-3.727-119.7-2.823.6-119.3-2.823.5Ⅱ16246.91002.524.7114.43.228.21143.2283196.9154.44.730.4172.65.934159.4531.4-4.4125.8-0.1125.3-1122.3△q=17.5△q=0.4△q=4.1-1582.8-253.13-5.321-235-4.619.5-252.1-5.320.9-6229.3-151.81-5.334.8-138-4.431.6-142.3-4.632.6Ⅲ13768.9501.938.475.14.357.7683.652.3584.22404.820.22575.621.6253.55.421.3-3.9114.40.9130.4-0.9127.1△q=17△q=-3.5△q=3.5-16246.9-100-2.524.69-114-3.228.2-113.6-3.228-7254.5-140.48-535.75-131-4.433.3-130.2-4.333Ⅳ1410112101101.116.52.816718.43.4186.16229.3151.815.334.8137.94.431.6142.24.632.6-1.2196.3-0.4260.10.5279.7△q=3.1△q=0.8△q=-0.9-13768.9-50-1.938.4-75.1-4.357.7-68-3.652.3-91281.1-38.02-1.948.7-42.7-2.354.7-38-1.848.7Ⅴ1166950.91.734.142.91.228.746.51.4318339.9117.964.740.1109.94.137.4113.54.438.62.6161.3-1.3178.50.4170.6△q=-8.1△q=3.6△q=-1.2-1410112-10-1101.1-16.5-2.8166.8-18.4-3.4186.1-101180-34.89-1.441.2-38.3-1.745.2-39.4-1.846.5Ⅵ124128967.4122.7306046.616522.93.5119791281.138.021.948.742.72.354.7381.846.322.232514.419190.11476△q=-3.4△q=-1.1△q=-0.03環管S第三次平差號段q(L/s)h(m)|sq|-1725.3-387.1-3.89.8-3196.9-163.5-5.332Ⅰ1582.8248.65.120.6210.5587.83.66.2-0.4-18242.8-158-6.138.4-4196.9-115.2-2.622.7Ⅱ16246.9118.63.529.43196.9163.55.332.20.1-1582.8-248.6-5.120.6-6229.3-137.9-4.431.6Ⅲ13768.972.74.155.9584.22575.621.60.2-16246.9-118.6-3.529.3-7254.5-131.1-4.433.4Ⅳ141011217.533.1177.36229.3137.94.431.6-0.4-13768.9-72.7-4.155.9-91281.1-39.17-250.2Ⅴ1166945.31.430.38339.9112.34.338.2-0.4-1410112-17.53-3.1177.3-101180-39.4-1.846.5Ⅵ124128962.873.4118591281.139.17250.20.5由上表計算結果所示，各管閉合差已達許可值。下表為環狀管網水力分析結果：管段或節點編號管段流量(L/SS)管段流速(m/ss)管段壓降(m)節點水頭(m地面標高(m)自由水壓(m)12*503.451.30.5722.72587.81.43.666.82343.83163.51.35.363.62142.64115.20.92.657.31938.352571.35.663.22439.26137.91.04.458.32236.37131.11.114.454.719.535.28112.30.94.357.624.533.1939.170.6253.922.531.41039.40.561.850.32030.31145.30.61.453.32528.3122.870.43.451.92328.91372.70.94.148.520.5281417.530.23.115248.61.35.116118.60.93.517387.11.43.8181581.36.1五、消防校核：消防用水量的確定：總人口數估算：163798+350+300+280+20000+560+10000=195288人。所以校核時按同一時間火災次數2次，一次滅火用水量40L/s進行核算。為力安全起見，兩次消防流量分別加在最不利點及用水量最大的節點，即：分別在節點9，13處加40l/s集中流量。滅火處節點服務水頭按低壓消防考慮，即10m自由水壓。計算中發現管段6，13的沿程損失過大不能滿足10m自由水壓要求，應將管徑調整為500mm，400mm。流量初分配如下圖所示。（1）=1006.9+80（1）=1006.9+80[[1]=543.4542.865.631.99[17]=437[18]=211.4（4）（2）（3）42.865.631.99[17]=437[18]=211.4（4）（2）（3）[4]=168.6[3[4]=168.6[3]=160