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.1.5.3 事故时校核.L6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

2、网具体布 置见蓝图。Ll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

3、，运行安全可靠，破损率低。3、管件种类齐全；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P

4、E管，从而使得管路中的水头损失大于PE管，泵站 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

5、段计算长度之和，机。最高用水时，Q = 0,=1389Ls; ZQj只有火车站的集中流 量，根据人口考察取2000*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 = 0 0664L sm)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，LI S I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.

6、54-548732.35-636524.26-723215.47-819112. 78-930820.59-101348.910-1141327.410-1255937. 112-1418312.212-1317711.814-15785.220-1536824.415-1671247. 316-845630.321-1945129.919-1826917.918-1756437.417-647831. 712-1646330.716-1747631.617-471647.518-367144.615-1963842.419-272348.02-361107.336-2200.022-2340

7、727.023-2415210. 124-3464841.034-2500.037-2400.04-3722514.924-28120079. 728-3266744.328-2922014.623-27100466.727-3158238.622-2626017.326-3033021.926-27107171. 127-2855236.730-3159839.731-3230320. 132-3320711.7L 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.

8、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. 452015-2012.222-3；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. 052622-26:26-27:2

9、6-3055. 1587-8； 8-9； 8-1631. 752726-27;23-27;27-31;27-28106.5598-9； 9-1014.72827-28;24-28;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-

10、16;62. 25324-34;25-3421. 5515-1941616-15;12-16;16-17;16-869. 95351-35:35-227176-17;17-18;4-17;16-1774. 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, _ 1.5x300002436008

11、6.486.4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 24-28-32、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8-16-17-4-3-2 8-16-15-20 17-18-19-2K 8-7-6-5-4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

12、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。L4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.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),5 o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

13、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=100-4000.60. 9D24000.91. 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. 450.2282002502-3579137.950.3633503503-4534139.20.3643504004-548771.750.2743003505-67301000.3163004006-7464185.950.4124505007-81912000.426450