新水厂城市管网供水工程输配水工艺计算.docx

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1、新水厂城市管网供水工程输配水工艺计算1.1 管材的选择1.2 流量计算/2/比流量计算.122沿线流量计算./.2.3节点流量计算.1.3 初始流量分配1.4 管径的确定1.5 管网水力计算151最高用水时管网平差.1.5.2 消防时校核.事故时校核.1.6方案技术经济计算Xl市有条自东向西的河流从城市穿越，水量充沛，水质良好，经勘探检验，可作为生活饮用水水源。该县境内地形情况复杂，多丘陵和山地，地形高差小于20m,不符合分区给水的要求。城市街区分布较为规则，无大的工业企业，对水质也无特殊要求，也不需要分质给水。经考虑，决定方案一为采用统一给水系统，两个水厂同时向管网供水管网具体布置见蓝图。1

2、.l管材的选择管道是给水排水工程中投资大并且作用最为重要的组成部分，管道的材料和质量是给排水工程质量和运行安全的关键保障。管道材料的选择，主要取决于管道承受的水压、外部荷载、地质和施工条件、市场供应情况等。按照给水工程设计和运行的要求，给水管道应具有良好的耐压力和封闭性，管道材料应耐腐蚀，内壁不结垢、光滑、管路畅通，使管网运行可靠、安全，水质稳定，节省输水能量。本设计将常用于输配水管的管材球墨铸铁管和PE管进行对比，以确定所用管材。球墨铸铁管优点：1、产品出厂已做内外防腐，耐腐蚀性能好；2、兼有普通灰口铸铁管的强度和钢管的延展性特点，抗冲击和地基变形能力极强，运行安全可靠，破损率低。3、管件种

3、类齐全；4、施工维修方便、快捷，安装速度快。缺点：1、产品重量大，运输及施工现场二次搬运困难；2、内表面粗糙，水力特性不及PE管。PE管优点：1、具有良好的耐腐蚀性其抗无机物性能比金属管强得多，在埋地敷设时不需要防腐。2、重量轻、施工方便。3、内表面光滑，水阻小，水力特性持久。4、小口径PE管在性能价格比上优于钢管和球墨铸铁管O缺点：1、管材强度和硬度较低；2、安装需要专用设备，操作繁琐，速度慢；3、管件类型较少；4、维修需专用设备，极不方便。由以上优缺点对比可以看出，球墨铸铁管在输水安全性、维修安装方面、价格方面具有很大优势，而仅是水力特性不及PE管，从而使得管路中的水头损失大于PE管，泵站

4、所需的扬程高于PE管，所需的动力费用高于PE管，但结合管材费用和动力费用，球墨铸铁管的总费用还是低于PE管,因此选用球墨铸铁管作为管网配水的管材。1.2流量计算1.2.1比流量计算比流量的计算有两种方法，一是按管段的计算长度计算；一是按管段的供水面积计算。第一种方法存在一定的缺陷，它忽视了沿线供水人数和用水量的差别，所以与实际配水量并不一致；而第二种虽然较精确，由于复杂在实际中很少采用，本设计采用第一种方法。以单位长度管段计的比流量按下式计算：式中d比流量，L(5m);Q管网总用水量，Ls各大用户集中用水量总和，L/s;/管网各管段计算长度之和，机。最高用水时，Q=0,=1389Ls;ZQj只

5、有火车站的集中流量，根据人口考察取200011*23ls经计算，管网中管段计算长度之和Z=20574机因此，比流量为：=1389-23=00664Lsm)205741.2.2沿线流量计算各管段沿线流量按下式计算：ch=qJ式中4沿线流量，LISI该管段的计算长度，加。根据上述公式，管网中每一管段的沿线流量计算结果如表1.1所示。表Ll沿线流量计算管段管段计算长度(m)比流量(L(s*m)沿线流量(LS)1-355860.066438.935-222715.12-357938.43-453435.54-548732.35-636524.26-723215.47-819112.78-930820.

6、59-101348.910-1141327.410-1255937.112-1418312.212-1317711.814-15785.220-1536824.415-1671247.316-845630.321-1945129.919-1826917.918-1756437.417-647831.712-1646330.716-1747631.617-471647.518-367144.615-1963842.419-272348.02-361107.336-2200.022-2340727.023-2415210.124-3464841.034-2500.037-2400.04-37225

7、14.924-28120079.728-3266744.328-2922014.623-27100466.727-3158238.622-2626017.326-3033021.926-27107171.127-2855236.730-3159839.731-3230320.132-3320711.71.2.3节点流量计算管网中任一节点的节点流量?等于与该节点相连各管段的沿线流量/总和的一半，即：4=立S根据上述公式，管网中每一管段的节点流量计算结果如表1.2所示。表1.2节点流量计算点编号与节点相连的管段节点流量节点编号与节点相连的管段节点流量11-3519.452015-2012.222-

8、3；2-19；2-36；2-3554.42119-2114.9532-3；3-4；3-1859.252222-26:22-23:22-3622.1543-4；4-17；4-5；4-3765.1222-23;23-24;23-2751.9354-5；5-628.252424-37;24-28;24-34;23-2466.465-6；6-7；6-1735.652525-34O76-7；7-814.052622-26:26-27:26-3055.1587-8；8-9；8-1631.752726-27;23-27;27-31;27-28106.5598-9；9-1014.72827-28;24-28;

9、28-29;28-3287.651O9-10；10-11；10-1236.72928-297.31110-1111.73O26-30;30-3130.81210-12;12-13;12-14;12-1645.93127-31;31-32;30-3149.21312-135.93231-32;32-33;28-3239.051412-14:14-156.13332-336.85115-14;15-2-;15-16;62.25324-34;25-3421.5515-1941616-15;12-16;16-17;16-869.95351-35:35-227176-17;17-18;4-17;16-1

10、774.1362-36;22-361.65183-18;18-19;17-1849.953724-37;4-377.45192-19;15-19:18-19;19-2169.11.3初始流量分配最高用水时，管网总供水量为1389Ls,由于老水厂的供水规模为3万吨/天，考虑时变化系数为15则老水厂最高时供水量为Qh520.81/5=IooOXKhQ,_1.5x3000024360086.486.4则新水厂二级泵站的供水量为Q新=1389-520.8=868.2L/s。根据两水厂的供水量划分供水区域，初步确定供水分界线。在老水厂供水区域内进行初始流量分配时，为安全可靠起见，在主要供水干线上24-2

11、8-32、24-23-27-31、23-22-26-30分配较多的流量，而大部分连接管上分配较少的流量。在新水厂供水区域内进行初始流量分配时，为安全可靠起见，在主要供水干线8-16-17-4-3-28-16-15-2017-18-19-2K8-7-6-5-4上分配较多的流量，对于连接管分配较少的流量。从老水厂至管网的两条输水管，为供水安全计，平均分配流量；出于同样考虑，从新水厂至管网的两条输水管也平均分配流量。1.4管径的确定最高用水时初始流量分配完成后，即可进行输配水管网各管段管径的计算。各管段管径可按简化公式计算：Dij=(fihF式中f取0.92该市给水管道拟采用球墨铸铁管材，并以海曾.

12、威廉公式进行管网水力计算。因此上式中：=1.8,=L852,m=4.87,带入则管径计算公式简化为Z.=(0.921092852),5o按最高用水时初始分配流量，应用上式即可求得各管段计算管径，然后取标准管径。个别管段进行了适当的放大，是因为在消防时通过的流量较大，水头损失较大。连接管最小管径为150mm。另外，本设计采用美国环保署开发的水力平差软件EPANET进行平差，根据平差结果再对部分管径进行了调整，调整原则为满足管径对应的平均经济流速，单位管长的水头损失控制在管径的计算及调整结果如表1.3所示。平均经济流速表管径(mm)平均经济流速(ms)D=1004000.60.9D24000.91

13、.4表1.3管径的确定管段管段长度(m)初分流量(L/S)计算管径(In)初定管径(mm)调整管径(mm)1-35117219.450.15715020035-245446.450.2282002502-3579137.950.3633503503-4534139.20.3643504004-548771.750.2743003505-67301000.3163004006-7464185.950.4124505007-81912000.4264505008-9308114.7O.3353503509-1O2681000.316300300lO-ll82611.7O.135150150IO-1255949.60.23425020012-14