设计计算说明书

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date设计计算说明书设计计算第四章 设计计算4.1设计水量计算4.1.1城市设计水量（1） 综合生活用水量近期该城市四个行政区共35万人口，远期人口40万人，属中小城市，取最高日终合生活用水定额=290L/cap.d，自来水普及率f=100%，则 近期 = 远期 =（2） 工业企业生产用水量 近期规划工业总产值60亿元，万元产值用水量76，重复利用率40%，远期工业总产值增加20%，重复利用率为30%，则 近期 = 远期 =（3） 消防用水量根据建筑设计防火规范，该城市人口为35万，在最不利情况下有2处火灾，每处的水量为65，则 =（4） 浇洒道路和绿地用水量浇洒道路和绿地用水量占和的3%5%，取3%则近期 远期 (5) 未预见和管网漏失水量未预见和管网漏失水量占、的15%20%，取20%，则 近期 远期因火灾属偶然事件，故消防用水，不计入设计用水量中，储存在清水池中。故总的用水量为：近期 远期 因水厂供水量为整数，故近期供水量取=220000。4.1.2最高时用水量计算表4-1-1 城市逐时用水量计算表(单位：)时间综合生活用 水量工厂用水量火车站用水量浇洒道路和绿地用水量未预见和管网漏失水量综合用水量%每小时A厂B厂C厂D厂其他%每小时012.12131.5270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 3.076754121.91928.5270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 2.986556231.71725.5270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 2.886336341.81827270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 2.9364464544060270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 3.968712564.84872270.83 15001502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.6210164676.36394.5270.83 15001502435.79 41.67 661.72 1514.61 5.3211704785.55582.5270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 4.6610252894.64669270.83 1502251502435.79 41.67 01514.61 4.3495489103.93958.5270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.3946010113.33349.5270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.03886611123.63654270.83 1502251502435.79 41.67 01514.61 3.87851412134.84872270.83 1502251502435.79 41.67 01514.61 4.43974613144.14161.5270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.4968014153.63654270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.16915215163.93958.5270.83 1502251502435.79 41.67 0.00 1514.61 4.01882216175.15176.5270.83 15001502435.79 41.67 0.00 1514.61 4.479834171866090270.83 15001502435.79 41.67 661.72 1514.61 5.181139618196.97003.5270.83 15001502435.79 41.67 661.72 1514.61 5.61232019205.95988.5270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 4.841064820215.25278270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 4.52994421224.14161.5270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 4880022233.93958.5270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 3.918602232433045270.83 15001502435.79 41.67 01514.61 3.527744累计10010150065003600180036005845910005293.7736350.55 100220000图4-1 城市用水柱状图由以上图表可知，最高日最高时用水发生在18-19时，用水量为12320，占最高日用水量的5.6%。4.1.3调节构筑物调节容积计算表4-1-2调节构筑物调节容积计算时间用水量（%）二级泵站供水量（%）一级泵站供水量（%）清水池调节容积（%）水塔调节容积（%）无水塔时有水塔时013.073.21 4.17-1.1-0.96-0.14122.983.21 4.17-1.19-0.96-0.23232.883.21 4.16-1.28-0.95-0.33342.933.21 4.17-1.24-0.96-0.28453.963.21 4.17-0.21-0.960.75564.624.74 4.160.460.58-0.12675.324.74 4.171.150.570.58784.664.74 4.170.490.57-0.08894.344.74 4.160.180.58-0.49104.34.74 4.170.130.57-0.4410114.034.74 4.17-0.140.57-0.7111123.874.74 4.16-0.290.58-0.8712134.434.74 4.170.260.57-0.3113144.44.74 4.170.230.57-0.3414154.164.74 4.1600.58-0.5815164.014.74 4.17-0.160.57-0.7316174.474.74 4.170.30.57-0.2717185.184.74 4.161.020.580.4418195.64.74 4.171.430.570.8619204.844.74 4.170.670.570.120214.523.21 4.160.36-0.951.31212243.21 4.17-0.17-0.960.7922233.913.21 4.17-0.26-0.960.723243.523.21 4.16-0.64-0.950.31累计100.00 100.00 1006.098.614.73 由上表可得：水塔的容积：=4.73%220000+1303.62=11342m3式中调节容量，；消防储量清水池容积： 式中： 调节容量，； 消防储量，按2h火灾延续时间计算； 水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，等于最高日用水量的5%10%，取5%； 安全储量，。则有水塔时清水池容积：=8.61%220000+13023.6+5%220000+0.557.6152.33=32385m3选12000m3的清水池3个，形状为矩形。底面尺寸为57.61m52.33m。无水塔时清水池容积：=6.09%220000+13023.6+5%220000+=26375m3选13000m3的清水池2个，形状为圆，尺寸为D=51.5m。4.1.4设计流量确定(一) 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量(二) 二级泵站设计流量(三) 配水管网设计流量(四) 消防时设计流量(五) 事故时设计流量4.2输配水工艺计算4.2.1管网水力计算比流量计算式中 比流量，L/(s.m) 各大用户集中用水量，4个工厂共232.634； 配水总长度,m,不包括穿越广场,公园等无建筑物地区的管线;只有一侧配水的管线,长度按一半计算.则比流量为=表4-2-1管段沿线流量计算表管段管段长度(m)折算长度（m)沿线流量0-132417116.852051-214421032101.70362-958658657.75032-3687.4522.151.4529553-4682.4495.548.8315254-1041941941.292454-51252970.595.6427755-673273272.13865-1283083081.79655-793693692.24287-882782781.500857-131451.51451.5143.0453251-914721472145.06569-161038.178377.164659-1085985984.6544510-1165865864.845911-17969.668067.01411-1256556555.6807512-131004100498.944213-181188.592491.060214-1580947646.909815-1619011901187.3435516-2071371370.2661516-1719161916188.821817-2279679678.445817-1813641364134.422218-2610701070105.448515-1915721572154.920619-2346646645.924323-2440140139.5185519-2034434433.901220-2187687686.329821-2552352351.5416521-2260560559.6227522-2674074072.92723-2512611261124.2715525-2614231423140.23665共计34703.532364.63189.53133表4-2-2节点流量计算表节点节点流量事故时节点流量08.4265.898 1131.81192.268 2180.684126.479 391.80964.266 492.88365.018 5170.91119.637 698.56968.998 7158.394110.876 840.7528.525 9193.891135.724 1095.39666.777 1193.7765.639 12118.21182.748 13166.525116.568 1423.45516.419 15194.587136.211 16261.798183.259 17234.352164.046 18207.132144.992 19117.37382.161 2095.24966.674 2198.74769.123 22105.573.850 23104.85773.400 2419.75913.831 25158.025110.618 26159.306111.514 合计3422.1692395.518 （一）方案一：无水塔（1）管网布置26252423222120191817161514131211109876543201（2） 最高时管网校核初分流量表4-3-1无水塔最高时初始分配流量表管段编号管段长度m管径mm管段流量0132414001991.5741214421100100029586600501914721000859.76323687900796.31634682900677.50741041950040910859800565.872451252800544.624512830300401011658800510.4761112565500286.7065673240098.56957936600235.1457882740040.75713145230036.00112131004400208.4599161038400150111797060013016171916500368.2021318118830077.97117181364500163.850141580913001398.71415161901700600162071330012015191572900604.127192034460020017227964001002021876500224.751212260530046.0041826107030034.689222674030040.5042125523300801923466600286.754232440120019.75923251261500162.1382526142330083.113管网平差注：本设计中管网平差采用哈尔滨工业大学管网平差软件进行平差。表4-3-2最高时管网平差结果 = 迭代次数=13 = 环号= 1 闭合差= .036 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1442 1100 1.09 1032.09 1.13 1.63 .0016 2 1472 1000 1.05 -827.67 1.21 -1.78 .0022 3 586 600 .35 99.49 .32 .19 .0019 sqtotal= .047 dq= .38 = 环号= 2 闭合差= .026 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 687 900 1.18 751.91 1.72 1.18 .0016 2 682 900 1.04 660.10 1.35 .92 .0014 3 586 600 .35 -99.49 .32 -.19 .0019 4 859 800 1.35 -680.61 2.23 -1.92 .0028 5 419 500 .12 24.19 .06 .03 .0011 sqtotal= .079 dq= .16 = 环号= 3 闭合差= .073 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 419 500 .12 -24.19 .06 -.03 .0011 2 1252 800 1.08 543.03 1.70 2.12 .0039 3 658 800 1.21 -609.40 1.79 -1.18 .0019 4 565 500 1.09 -213.45 3.16 -1.79 .0084 5 830 300 .43 30.56 1.13 .94 .0308 sqtotal= .079 dq= .47 = 环号= 4 闭合差= .097 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 830 300 .43 -30.56 1.13 -.94 .0308 2 936 600 .86 242.99 1.61 1.51 .0062 3 1004 400 1.00 -125.76 3.62 -3.64 .0289 4 1452 300 .62 43.85 2.18 3.17 .0722 sqtotal= .063 dq= .77 = 环号= 5 闭合差= .191 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1038 400 .42 -52.67 .74 -.77 .0145 2 859 800 1.35 680.61 2.23 1.92 .0028 3 658 800 1.21 609.40 1.79 1.18 .0019 4 1916 500 .92 -181.59 2.34 -4.49 .0247 5 970 600 1.07 302.18 2.42 2.34 .0078 sqtotal= .079 dq= 1.21 = 环号= 6 闭合差= .110 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 970 600 1.07 -302.18 2.42 -2.34 .0078 2 565 500 1.09 213.45 3.16 1.79 .0084 3 1004 400 1.00 125.76 3.62 3.64 .0289 4 1364 500 .89 -175.40 2.20 -2.99 .0171 5 1188 300 .04 3.12 .02 .03 .0080 sqtotal= .079 dq= .70 = 环号= 7 闭合差= .039 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1901 700 1.03 396.94 1.85 3.52 .0089 2 1572 900 1.27 -807.19 1.68 -2.65 .0033 3 344 600 1.10 -312.23 2.57 -.88 .0028 4 713 300 .09 6.22 .07 .05 .0079 sqtotal= .063 dq= .31 = 环号= 8 闭合差= .350 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 713 300 .09 -6.22 .07 -.05 .0079 2 1916 500 .92 181.59 2.34 4.49 .0247 3 876 500 1.14 -223.20 3.44 -3.01 .0135 4 605 300 .81 -57.37 3.57 -2.16 .0377 5 796 400 .59 74.02 1.37 1.09 .0147 sqtotal= .079 dq= 2.22 = 环号= 9 闭合差= .207 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 796 400 .59 -74.02 1.37 -1.09 .0147 2 1364 500 .89 175.40 2.20 2.99 .0171 3 740 300 .37 -25.89 .84 -.62 .0241 4 1070 300 .40 -28.61 1.01 -1.08 .0377 sqtotal= .063 dq= 1.64 = 环号= 10 闭合差= .222 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 344 600 1.10 312.23 2.57 .88 .0028 2 876 500 1.14 223.20 3.44 3.01 .0135 3 466 600 1.34 -377.58 3.16 -1.47 .0039 4 1261 500 1.29 -252.97 3.73 -4.70 .0186 5 523 300 .95 67.09 4.77 2.50 .0372 sqtotal= .079 dq= 1.41 = 环号= 11 闭合差= .386 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 523 300 .95 -67.09 4.77 -2.50 .0372 2 605 300 .81 57.37 3.57 2.16 .0377 3 740 300 .37 25.89 .84 .62 .0241 4 1423 300 .09 6.20 .07 .10 .0158 sqtotal= .063 dq= 3.06 =最高时水压计算表4-3-3节点水压计算表节点编号地面标高m服务水头m节点水压m03.550.505414.848.7553.5527.844.1251.92311.838.9438.94415.034.8249.82512.73547.7616.03046712.733.4946.19829.81645.896.345.2551.55109.540.1349.63119.239.2548.451215.031.6646.661312.430.6243.02144.949.8254.72153.650.3953.99166.044.4750.47178.537.4845.98189.533.4942.99194.546.2450.74205.044.8649.86217.938.9546.85229.335.3944.69235.043.6748.67246.741.7648.46257.636.3743.972612.731.3744.07注：最不利点为8点；图中01、56、78、1415、2324为枝状网，查水力计算表结果分别如下：=1.4/1000324=0.45m=2.33/100732=1.70m=0.471/1000827=0.39m=0.9/1000809=0.73m=0.531/1000401=0.21m以8点为控制点，各节点的自由水压都大于服务水头16m，故符合要求。二泵扬程 式中：管网控制点和清水池最低水位的高程差，m； ：控制点所需最小服务水头，m； h：输水管和管网中水头损失，m。经计算=29.8-3.5+0.45+1.63+1.18+0.92+2.12+1.51+0.39+16=50.5m(3) 消防时管网校核 本设计考虑两处同时发生火灾，根据相城区现有人口，每处每处消防用水量取65L/s。 选择管网最不利点8与节点18作为失火点。消防校核时，比流量不变，只有节点8与18的节点流量发生变化，重新初分管段流量并进行平差计算。初分流量4-4-1无水塔消防时初始分配流量表管段编号管段长度m管径mm管段流量0132414002191.57412144211001300295866001001914721000759.769236879001019.31634682900927.507410419500100910859800515.878451252800734.6245128303001001011658800520.4821112565500276.7125673240098.56957936600365.14578827400105.757131452300101.00112131004400258.5019161038400150111797060015016171916500388.20213181188300192.97717181364500203.85141580913001328.71415161901700600162071330010015191572900534.1271920344600216.75417227964001002021876500221.505212260530072.75818261070300124.695222674030067.2582125523300501923466600200232440120019.7592325126150075.3842625142330032.647管网平差4-4-2消防时管网平差结果 = 迭代次数=12= 环号= 1闭合差= .005 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米)- 1 1442 1100 1.23 1172.89 1.23 1.77 .0015 2 1472 1000 1.13 -886.88 1.38 -2.03 .0023 3 586 600 .43 121.25 .45 .27 .0022 sqtotal= .303 dq= .01=环号= 2闭合差= .017 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米