给水管网设计课件.ppt

1、第第6章章 给水管网工程设计给水管网工程设计 6.1 设计用水量计算设计用水量计算 6.2 设计流量分配与管径设计设计流量分配与管径设计 6.3 泵站扬程与水塔高度设计泵站扬程与水塔高度设计 6.4 管网设计校核管网设计校核 6.5 给水给水管网分区设计管网分区设计第6章 给水管网工程设计 设计内容和程序：（1 1）管网工程设计范围：）管网工程设计范围： 城市总体管网：总体规划、干管设计；城市总体管网：总体规划、干管设计； 区域供水管网：城市区域、功能区域（工厂、居住、区域供水管网：城市区域、功能区域（工厂、居住、学校、学校、）；）； 单项管道工程；引水工程、输水工程、改扩建工单项管道工程；引

2、水工程、输水工程、改扩建工程、程、；（2 2）设计用水量：满足最不利供水条件下用水需求；）设计用水量：满足最不利供水条件下用水需求； 工程覆盖区域用水量需求和分布；工程覆盖区域用水量需求和分布； 用户用水量和区域用水量计算；用户用水量和区域用水量计算； 节点用水量分布；节点用水量分布；（3 3）调节供水量与调节设施：）调节供水量与调节设施： 清水池、水塔、调节水池、泵站、加清水池、水塔、调节水池、泵站、加压泵站；压泵站；（4 4）管段设计）管段设计确定管段直径；确定管段直径；（5 5）设计方案水力分析和校核；）设计方案水力分析和校核；（6 6）不同工况水力水质校核；）不同工况水力水质校核；（7

3、 7）确定初步设计方案：管径、管材、流量、压力、泵）确定初步设计方案：管径、管材、流量、压力、泵站扬程、造价匡算、能量、成本、校核；站扬程、造价匡算、能量、成本、校核；（8 8）编制初步设计说明书：说明书、计算书；）编制初步设计说明书：说明书、计算书；（9 9）施工图设计：详细设计管道定位、埋深、施工方）施工图设计：详细设计管道定位、埋深、施工方法、费用概预算；法、费用概预算；（1010）工程施工：工程招投标（工程施工、设备采购、材）工程施工：工程招投标（工程施工、设备采购、材料采购）、工程监理、设备监理。料采购）、工程监理、设备监理。（1 1）管网定线）管网定线（2 2）计算干管的总长度）计

4、算干管的总长度（3 3）计算干管的比流量）计算干管的比流量（4 4）计算干管的沿线流量）计算干管的沿线流量（5 5）计算干管的节点流量）计算干管的节点流量lqQqslqqslltqq5 . 0（6）定出各管段的计算流量）定出各管段的计算流量 树状网：管段流量等于其后管段各节点流量和树状网：管段流量等于其后管段各节点流量和 环状网：根据一定原则先人为拟定环状网：根据一定原则先人为拟定（7）根据计算流量和经济流速，选取各管段的管径）根据计算流量和经济流速，选取各管段的管径（8）根据流量和管径计算各管段压降）根据流量和管径计算各管段压降（9）确定控制点，根据管道压降求出各节点水头和自由水压。）确定控

5、制点，根据管道压降求出各节点水头和自由水压。树状网：根据流量直径计算压降。树状网：根据流量直径计算压降。环状网：若各环内水头损失代数和（闭合差）超过规定值，进行水力平差，环状网：若各环内水头损失代数和（闭合差）超过规定值，进行水力平差，对流量进行调整，使各个环的闭合差达到规定的允许范围内。对流量进行调整，使各个环的闭合差达到规定的允许范围内。（6）（9）列水力分析计算表）列水力分析计算表（10）确定水泵扬程和水塔高度）确定水泵扬程和水塔高度 设计用水量设计用水量居住区综合生活用水居住区综合生活用水工业企业生产用工业企业生产用 水和职工生活用水水和职工生活用水 浇洒道路和绿化用水浇洒道路和绿化用

6、水 未预见水量未预见水量管网漏失水量管网漏失水量 设计规范：设计规范： 室外给水设计规范室外给水设计规范 工业企业设计卫生标准工业企业设计卫生标准 建筑设计防火规范建筑设计防火规范 高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范 * 建设部（建设部（1995）科研项目：）科研项目：“城市生活用水定额研究城市生活用水定额研究”成果；成果；* 数据来源：全国用水人口数据来源：全国用水人口35%，全国市政供水量，全国市政供水量40%，约约10万个数据；万个数据；* 室外给水设计规范室外给水设计规范GB50013-2006；*城市供水统计年鉴城市供水统计年鉴(19902001年年)：555个城市用个

7、城市用水资料水资料 ；* 用水定额划分为三个区；用水定额划分为三个区；* 城市规划法规定：城市规划法规定： 特大城市人口在特大城市人口在100万以上；万以上； 大城市人口在大城市人口在100万以下，万以下，50万以上；万以上； 中小城市人口在中小城市人口在50万以下。万以下。 用水量预测用水量预测工业用水指标：单位产品用水量 用途：冷却、空调、制造、加工、净化、洗涤；用途：冷却、空调、制造、加工、净化、洗涤； 行业用水量指标规定：发电、冶金、化工、纺织、电行业用水量指标规定：发电、冶金、化工、纺织、电子、机械、子、机械、. .；工业企业内工作人员生活用水量 一般车间采用每人每班一般车间采用每人

8、每班25L25L，高温车间采用每人每班，高温车间采用每人每班35L35L。K Kh h=2.5-3.0=2.5-3.0工业企业工作人员淋浴用水量 接触污染工种：接触污染工种：60L/cap.60L/cap.班；一般工种：班；一般工种：40L/cap.40L/cap.班；班； 淋浴用水时间：每次下班后淋浴用水时间：每次下班后1 1小时内用水。小时内用水。节约用水：改进生产工艺、循环、重复利用。改进生产工艺、循环、重复利用。管网消防栓设计：管网消防栓设计：“室外室外消防给水管道的最小直消防给水管道的最小直径不应小于径不应小于100mm100mm”和和“室外消火栓的间距不室外消火栓的间距不应超过应超

9、过120m120m” ； 消防用水量计算：消防用水量计算： 建 筑 设 计 防 火 规 范建 筑 设 计 防 火 规 范 (GB50016-2006)(GB50016-2006)、高层民用建高层民用建筑设计防火规范筑设计防火规范(GB50045-95)2005(GB50045-95)2005版版。 浇洒道路用水：浇洒道路用水：2.0-3.0L/(m2.0-3.0L/(m2 2d)d)计算；浇洒绿化计算；浇洒绿化1.0-3.0L/(m1.0-3.0L/(m2 2d)d)。最高日用水量的最高日用水量的10%-12%10%-12%计算。计算。最高日用水量的最高日用水量的8%8%- -12%12%。【

10、注：注：( (5 5）6 6）15152525】 （旧）（旧）日变化系数宜采用日变化系数宜采用K Kd d= =1.1-1.51.1-1.5；时变化系数宜采用时变化系数宜采用K Kh h= =1.3-1.61.3-1.6 。（2）最高日设计用水量计算）最高日设计用水量计算o最高日设计用水量应包括设计年限内所供应最高日设计用水量应包括设计年限内所供应的全部用水：的全部用水：居住区综合生活用水，工业企居住区综合生活用水，工业企业生产用水和职工生活用水，消防用水，浇业生产用水和职工生活用水，消防用水，浇洒道路和绿地用水以及未预见水量和管网漏洒道路和绿地用水以及未预见水量和管网漏失水量，但不包括工业失

11、水量，但不包括工业自备水源自备水源所供应的水所供应的水量。量。o设计用水量应先分项计算，最后进行汇总。设计用水量应先分项计算，最后进行汇总。 由于消防用水量是偶然发生的，由于消防用水量是偶然发生的，不累计不累计到设到设计总用水量中，仅作为计总用水量中，仅作为设计校核设计校核使使用。用。1）城市最高日综合用水量）城市最高日综合用水量q1i -城市各用水分区的最高日综合生活用水量定额，城市各用水分区的最高日综合生活用水量定额，L/（cap.d)N1i -设计年限内城市各用水分区的计划用水人口数，设计年限内城市各用水分区的计划用水人口数，cap。)/(10003111dmNqQii2）工业企业生产用

12、水量）工业企业生产用水量q2i 各工业企业最高日生产用水量定额，各工业企业最高日生产用水量定额， m3/万元、万元、 m3/产量单位或产量单位或m3/ （生产设备单（生产设备单位位.d）；N2i 各工业企业产值，各工业企业产值， 万元万元/d，或产量，产，或产量，产品单位品单位/d，或生产设备数量，生产设备单位，或生产设备数量，生产设备单位 ；fi 各工业企业生产用水重复利用率。各工业企业生产用水重复利用率。)/)(1 (3222dmfNqQiii3)工企业职工生活用水量工企业职工生活用水量Q3 Q3=1/1000n3i(N3i q3i + N3i ”q3i ”) (m3 /d) 式中：式中：

13、n3i 某车间或工厂每日班别；某车间或工厂每日班别； N3i 、N3i ” 分别为相应车间或工厂一般及高温车分别为相应车间或工厂一般及高温车间间 岗位岗位最大班最大班的职工人数，人；的职工人数，人； q3i 、q3i ” 分别为相应岗位职工的生活用水定额，分别为相应岗位职工的生活用水定额， L /人人.班班;4）工企业职工淋浴用水量）工企业职工淋浴用水量Q4 Q4=1/1000n4i(N4i q4i + N4i ”q4i ”) (m3 /d) 式中：式中：n4i 某车间或工厂每日班别；某车间或工厂每日班别； N4i 、N4i ” 分别为相应车间或工厂一般及高温分别为相应车间或工厂一般及高温 车

14、间岗位每班的职工淋浴人数，人；车间岗位每班的职工淋浴人数，人； q4i 、q4i ” 分别为相应岗位职工的淋浴用水定额，分别为相应岗位职工的淋浴用水定额， L / 人人.班。班。 工企业用水总量为工企业用水总量为Q2+Q3+Q45）浇洒道路和大面积绿化用水量）浇洒道路和大面积绿化用水量q5a 城市浇洒道路用水量定额，城市浇洒道路用水量定额，L/(m2.d.次次)；q5b城市大面积绿化用水量定额，城市大面积绿化用水量定额，L/(m2.d)；N5a城市最高日浇洒道路面积，城市最高日浇洒道路面积，m2；f5 城市最高日浇洒道路次数城市最高日浇洒道路次数N5b城市最高日大面积绿化用水面积，城市最高日大

15、面积绿化用水面积，m2。)/(10003555555dmNqfNqQbbaa 6）管网漏失水量管网漏失水量Q6=（0.100.12）（）（Q1+ Q2 + Q3 + Q4+ Q5）据调查，城市供水管网漏失率为据调查，城市供水管网漏失率为21.4左左右，一些北方地区城市供水管网漏失率甚右，一些北方地区城市供水管网漏失率甚至达到至达到40（平顶山），已远远超过（平顶山），已远远超过12的国家控制标准。的国家控制标准。 （北京17%）（国（国外外7%）7）未）未预见水量预见水量Q7=（0.080.12）（）（Q1+ Q2 + Q3 + Q4+ Q5）（）（m3/d)指在给水设计中对难以遇见的因素（如

16、规划的变化及流动人口用水等）指在给水设计中对难以遇见的因素（如规划的变化及流动人口用水等）而预留的水量。而预留的水量。8）消防用水量）消防用水量Q8=q8f8 (L/s)q8 消防用水量定额，消防用水量定额，L/s；f8 同时火灾次数。同时火灾次数。 Qd=Q1+ Q2 + Q3 + Q4+ Q5 + Q6+ Q7（m3/d) 例6.1o例3-1 我国华北某地一工业区，规划居住人口10万人，用水普及率预计为100%，其中老市区人口8.2万，新市区人口1.8万；老市区房屋卫生设备较差，最高日生活用水量定额采用190L/（cap.d），新市区房屋卫生设备比较先进和齐全，最高日综合生活用水量定额采用

17、205L/（cap.d），该工业区内设有职工医院、饭店、招待所、学校、娱乐商业等公共建筑。居住区（包括公共建筑）生活用水量变化规律与现在某市实际统计资料相似，见表3-1第（2）项所示，工业区有两个企业：甲企业有职工9000人，分三班工作（0、8、16时），每班3000人，无一般车间，每班下班后需淋浴；乙企业有7000人，分两班制（8、16时），每班3500人，无高温车间，每班有2400人淋浴，车间生产轻度污染身体。生产用水量：甲企业每日24000m3，均匀使用，乙企业每日6000m3，集中在上班后前4小时内均匀内使用。城市浇洒道路面积为4.5hm2，用水定额采用1.5L/（m2.次）每天浇洒1

18、次，大面积绿化面积6.0hm2，用水定额采用2.0L/（m2.d），试计算该工业区一下各项用水量：o（1）最高日设计用水量及逐时用水量；o（2）最高日平均时和最高时设计用水量；o（3）消防时所需总用水量。解：一、工业区最高日设计用水量及逐时用水量计算解：一、工业区最高日设计用水量及逐时用水量计算（一）生活用水量计算（一）生活用水量计算1.居住区综合生活用水量计算：居住区综合生活用水量计算：根据表根据表3-13-1第（第（2 2）项）项逐时变化系数计算居逐时变化系数计算居住区（包括公共建）住区（包括公共建）的各小时用水量列于的各小时用水量列于表表3-13-1第（第（3 3）项）项内。内。2.工业

19、企业职工生活用水量工业企业职工生活用水量 职工生活用水量标准采用：高温车间为职工生活用水量标准采用：高温车间为35L/（人（人.班）；班）；一般车间为一般车间为25L/ （人（人.班）。班）。 则甲、乙企业职工生活用水量按式（则甲、乙企业职工生活用水量按式（3-6） 计算：计算：将图中的变化系数，按班制分配于表3-1中的（4）（8）项，甲企业高温车间生活用水量按（4）项变化系数计算，各小时用水量列于表3-1第（5）项；乙企业一般车间生活用水量按第（8）项变化系数计算，各小时用水量列于表3-1第（9）项。3.工业企业职工淋浴用水量工业企业职工淋浴用水量 职工淋浴用水量标准，高温污染车间为职工淋浴

20、用水量标准，高温污染车间为60L/（人（人.班），班），一般车间为一般车间为40L/（人（人.班），则甲、乙企业职工淋浴用水量按班），则甲、乙企业职工淋浴用水量按式（式（3-7）计算：）计算：淋浴时间在下班淋浴时间在下班后一小时内使用，后一小时内使用，甲、乙企业分别甲、乙企业分别列于表列于表3-13-1中第中第（6 6）（）（1010）项）项（二）工业企业生产用水量计算（二）工业企业生产用水量计算甲企业甲企业小时均匀使用，小时均匀使用，则则平均每小时用水量平均每小时用水量为为1000m1000m3 3；乙企业乙企业在在上班后上班后4 4小时内小时内使用，使用，按两班制计算，按两班制计算，平均平

21、均每小时用水量为每小时用水量为750m750m3 3；分别列于表；分别列于表3-13-1的第（的第（7 7）（）（1111）项。项。（三）市政用水量计算（三）市政用水量计算考虑到供水的安考虑到供水的安全可靠性，在设全可靠性，在设计时计时市政用水量市政用水量一般放在用水高一般放在用水高峰时段峰时段，市政用，市政用水量列于表水量列于表3-13-1中中第（第（1212）项）项（四）未预见水量及管网漏失水量计算（四）未预见水量及管网漏失水量计算 未预见水量及管网漏失水量计算按上述各项用水量总和的未预见水量及管网漏失水量计算按上述各项用水量总和的20%计入，则：计入，则：（按新规范分别计算）（按新规范分

22、别计算）取取发生在发生在每小时的未每小时的未预见水量预见水量基本上随基本上随用水量的增加而增用水量的增加而增加。权衡考虑诸因加。权衡考虑诸因素，素，未预见及管网未预见及管网漏失水量漏失水量24h24h均匀均匀分配分配，较为经济合，较为经济合理，见表理，见表3-13-1第第（1313）项）项因此，该工业区最高日设计用水量可按式二、最高日平均时和最高时设计用水量计算二、最高日平均时和最高时设计用水量计算（一）（一）最高日平均时设计用水量最高日平均时设计用水量，按式（，按式（3-11）计算：）计算：（二）（二）最高日最高时设计用水量最高日最高时设计用水量，由表，由表3-13-1第（第（1414）项查

23、）项查出：最高用水时发生在出：最高用水时发生在8989时，时， 占最高日占最高日设计用水量的百分数为设计用水量的百分数为 ，则：，则：三、工业区所需消防用水量三、工业区所需消防用水量 该工业区在规划年限内的人口为该工业区在规划年限内的人口为10万人，参照国家现行万人，参照国家现行建筑设计防火规范建筑设计防火规范，确定消防用水量为，确定消防用水量为35L/s，同时发生，同时发生火灾次数为火灾次数为2次。则该工业区所需消防总流量，按式（次。则该工业区所需消防总流量，按式（3-13）计算：计算： 设计该工业区给水系统时作为消防校核计算的依据。设计该工业区给水系统时作为消防校核计算的依据。（1 1）设

24、计用水量变化规律的确定）设计用水量变化规律的确定1）室外给水设计规范室外给水设计规范规定，城市供水中，时变规定，城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发展和成熟供水系统并结合现状国民经济与社会发展和成熟供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料的情况下，最高日城市综合用水的时变化水资料的情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用系数宜采用1.31.6，日变化系数宜采用，日变化系数宜采用1.11.5，个别小城镇可适当加大。，个别小城镇可适当加大。 最

25、高日用水量的时变化曲线：最高日用水量的时变化曲线：最高日各小时用水量曲线图。最高日各小时用水量曲线图。图图6.1某城市最高日用水量变化曲线某城市最高日用水量变化曲线 24dhhQKQ(6.8) （m3/h） 图图6.1 中，最高时用水量为全天用水量中，最高时用水量为全天用水量的的5.92%，时变化系数为，时变化系数为1.42。若最高。若最高日用水量日用水量Qd=45000m3/d，则最高时用水，则最高时用水量为：量为： 2663244500042. 124dhhQKQ（m3/h） 工业企业职工生活用水量时变化曲线工业企业职工生活用水量时变化曲线平均时百分比平均时百分比=1/8=0.1252）工

26、业企业内工作人员的生活用水时变化系数为）工业企业内工作人员的生活用水时变化系数为2.53.0，淋浴用水量按每班延续，淋浴用水量按每班延续用水用水1小时确定变化系数；小时确定变化系数；3）工业生产用水量一般变化不大，可以在最高日个小时均匀分配。）工业生产用水量一般变化不大，可以在最高日个小时均匀分配。o 供水设计的原则：供水设计的原则：1）供水管网设计流量等于最高日最高时设计用水量；）供水管网设计流量等于最高日最高时设计用水量；2）单水源给水系统，可以考虑不设水塔（或高位水池）或者）单水源给水系统，可以考虑不设水塔（或高位水池）或者设置水塔（或高位水池）两种方案。设置水塔（或高位水池）两种方案。

27、3）多水源给水系统，一般不需要在管网中设置水塔或高位水）多水源给水系统，一般不需要在管网中设置水塔或高位水池进行水量调节；池进行水量调节；单水源给水系统单水源给水系统 不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为最不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为最高时用水量；高时用水量； 设置水塔或高位水池，设置水塔或高位水池，应设计泵站供水曲线应设计泵站供水曲线。 具体要求：具体要求： 泵站供水量一般分两级；泵站供水量一般分两级； 泵站各级供水线尽量接近用水线，各级供水量取相泵站各级供水线尽量接近用水线，各级供水量取相应时段用水量的平均值；应时段用水量的平均值； 应注意每级能否选到合适水泵，以及水泵

28、机组的合应注意每级能否选到合适水泵，以及水泵机组的合理搭配；理搭配； 必须使泵站必须使泵站24小时供水量之和与最高日用水量相等。小时供水量之和与最高日用水量相等。l 二级供水二级供水第一级：从第一级：从22点到点到5点，供水量点，供水量2.22%；第二级：从第二级：从5点到点到22点，供水量点，供水量4.97%；总供水量：总供水量：2.22%*7+4.97%*17=100%l供水泵站、水塔或高位水池设计流量供水泵站、水塔或高位水池设计流量若最高日用水量为若最高日用水量为45000m3/do 不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为：不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为：450005.9

29、2%1000/3600=740(L/s)o 设置水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量：设置水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量：450004.97%1000/3600=620(L/s)o 水塔或高位水池的设计供水流量：水塔或高位水池的设计供水流量：45000（5.92%-4.97%）1000/3600=120(L/s)o 水塔或高位水池的最大进水流量（水塔或高位水池的最大进水流量（21-22点）：点）：45000（4.97%-3.65%）1000/3600=165(L/s)清水池和水塔清水池和水塔o 作用作用清水池：调节流量（调节水厂产水量和二泵供水清水池：调节流量（调节水厂产水量和二泵供水量

30、），贮存水量和量），贮存水量和 保证氯消毒接触时间；保证氯消毒接触时间；水塔：调节流量（二泵供水量和用户用水量），贮水塔：调节流量（二泵供水量和用户用水量），贮存水量和保证管网水压。存水量和保证管网水压。)()(2121QQMinQQMaxW二级泵站供水线越接近用水线，则水塔容积越小，清水池容积越大些。二级泵站供水线越接近用水线，则水塔容积越小，清水池容积越大些。例例6.2P126 用水量曲线（用水量曲线（2）和二级泵）和二级泵站供水曲线（站供水曲线（3）表达水塔或）表达水塔或水池的流量调节作用，供水水池的流量调节作用，供水量高于用水量时，多余的水量高于用水量时，多余的水进入水塔或水池内贮存，

31、相进入水塔或水池内贮存，相反，当供水量低于用水量时，反，当供水量低于用水量时，则从水塔或高位水池流出以则从水塔或高位水池流出以补泵站供水量的不足。补泵站供水量的不足。 图图6.1中两条虚线之间的差即为需要调节的流量差，中两条虚线之间的差即为需要调节的流量差，列于表列于表6.4中的（中的（2）、（）、（3）两项。）两项。o 当给水管网中设有水塔或高位水池时，则要调节当给水管网中设有水塔或高位水池时，则要调节供水泵站供水流量与用水流量之差，如图供水泵站供水流量与用水流量之差，如图6.1中泵中泵站供水线（虚线）与用水线之间的差值，列于图站供水线（虚线）与用水线之间的差值，列于图6.4中的中的（3）、

32、（）、（4）两项。）两项。o 调节构筑物的功能是调节供水量与用水量之间的调节构筑物的功能是调节供水量与用水量之间的差差值值。 （3）调节容积计算）调节容积计算当管网中设置水塔时，当管网中设置水塔时，第（第（2）列数据为）列数据为Q2，第（，第（3）列数据为）列数据为Q3，第，第5列为调节流量列为调节流量Q2-Q3，第，第6列为调节流量累计值列为调节流量累计值（Q2-Q3），其最大值），其最大值为为9.74，最小值为，最小值为-3.89，调节容积为：，调节容积为：9.74-(-3.89)=13.63（%）。）。当管网中不设水塔时，当管网中不设水塔时，第（第（4）列数据为）列数据为Q4，第，第7列

33、为调节流量列为调节流量Q2-Q4，第第8列为调节流量累计值列为调节流量累计值（Q2-Q4），其最大值为），其最大值为10.40，最小值为，最小值为-4.06，清水池调节容积为：，清水池调节容积为：10.40-(-4.06)=14.46（%）。）。水塔调节容积计算见表水塔调节容积计算见表6.4中第中第9、10列，列，其中，第其中，第9列为调节流量列为调节流量Q3-Q4，第，第10列为调节流量累计值列为调节流量累计值（Q3-Q4），其最大值为），其最大值为2.43，最小值，最小值为为-1.78，水塔调节容积为：，水塔调节容积为：2.43-(-1.78)=4.21（%）。）。Q1、Q2表示表示要调节

34、的两个流要调节的两个流量，量，m3/h。清水池或水塔调节容积计算：累计累计 100.00 100.00 100.00 调节容积调节容积=13.63 调节容积调节容积=14.46 调节容积调节容积=4.21 清水池和水塔的关系清水池和水塔的关系 若二泵供水曲线越接近用水曲线，必然远离水厂若二泵供水曲线越接近用水曲线，必然远离水厂产水曲线，则产水曲线，则V塔塔减小减小，但，但V清清增加，极限下，增加，极限下， V塔塔=0， V清清最大。故清水池和水塔共同承担调节水量。最大。故清水池和水塔共同承担调节水量。1、因水塔单位造价大于清水池，调节容量尽量集中、因水塔单位造价大于清水池，调节容量尽量集中在清

35、水池中，以节省造价；在清水池中，以节省造价；2、V调调为为Qd的百分数，的百分数，Qd 越大，越大， V调调越大；故大中越大；故大中城市，水量大，不经济，常不设水塔，但中小城市和城市，水量大，不经济，常不设水塔，但中小城市和工企业常设水塔，既可贮水，又可提高供水安全可靠工企业常设水塔，既可贮水，又可提高供水安全可靠性。性。 清水池设计有效容积调节用水量消防用水量水厂生产自用水量清水池设计有效容积调节用水量消防用水量水厂生产自用水量安全储备水量：安全储备水量： 式中 W1 调节容积，m3； W2 消防贮水量，m3； W3 水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，m3； W4 安全贮量，m3。4321

36、WWWWWc水池容积水池容积 清水池的有效容积，包括清水池的有效容积，包括调节容积调节容积，消防贮水量消防贮水量和和水厂水厂自用水的调节量。自用水的调节量。 123“设计规范”第7.5.1条 净水厂清水池的有效容积，应根据产水曲线、送水曲线、自用水量及消防储备水量等确定，并满足消毒接触时间的要求。当管网无调节构筑物时，在缺乏资料情况下，可按水厂最高日设计水量的 1020确定。“图集说明”第3.1.2条有关内容：水深不宜过浅，一般可为3.54.5m。“设计规范”第7.5.3条清水池的池数或分格数不得少于2个，并能单独工作和分别泄空；在有特殊措施能保证供水要求时，亦可修建1个（应设超越清水池的管道

37、）。清水池设计参数清水池设计参数-关于水池容积、水深及尺寸关于水池容积、水深及尺寸24“图集说明”第3.1.2条有关内容：水池平面尺寸应根据所处场地条件及结构经济合理确定，应尽量减少占地面积。 W2 =QxT（ m3 ） W2消防贮量，消防贮量， ，其中，其中，Qx为室外消防总流量，为室外消防总流量， m3/h，按现，按现行建筑设计防火规范确定；行建筑设计防火规范确定；T为消防历时，一般为为消防历时，一般为2h； W4安全贮量，安全贮量， m3 ，为避免清水池抽空，威胁供水安全，清，为避免清水池抽空，威胁供水安全，清水池可保留一定水深（水池可保留一定水深（0.5m）的容量作为安全贮量，若清水池

38、有）的容量作为安全贮量，若清水池有效水深为效水深为3.55.0m时，时， 则则W4 =（1/61/7）（）（w1 +w2+w3）（）（ m3 ）清水池最低水位清水池最低水位=地面标高地面标高-有效水深有效水深 注：清水池内水面标高注：清水池内水面标高=地面标高，池顶高出地面，池顶加地面标高，池顶高出地面，池顶加0.5-1.0米覆土（抗浮和保温）米覆土（抗浮和保温） 清水池的消防贮量和安全贮量之和，清水池的消防贮量和安全贮量之和，一般均能满足氯消毒接触时间不小于一般均能满足氯消毒接触时间不小于30s的要求。的要求。 在资料、不能进行水量调节计算的情况下，在资料、不能进行水量调节计算的情况下，一般

39、清水池容积可按最高日用水量的一般清水池容积可按最高日用水量的10%20%设计。工业用水可按生产上的设计。工业用水可按生产上的要求确定清水池容积。要求确定清水池容积。 清水池应设计成相等容积的两只，如仅有清水池应设计成相等容积的两只，如仅有一只，则应分格或采取适当措施，以便清一只，则应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。洗或检修时不间断供水。 水塔设计有效容积水塔调节水量室内消防用水量：水塔设计有效容积水塔调节水量室内消防用水量： 清水池的构造清水池的构造o 给水工程中，常用钢筋混凝土水池、预应力钢筋给水工程中，常用钢筋混凝土水池、预应力钢筋混凝土水池和砖石水池等。一般做成圆形或矩形

40、。混凝土水池和砖石水池等。一般做成圆形或矩形。o 钢筋混凝土水池使用最广。当水池容积小于钢筋混凝土水池使用最广。当水池容积小于2500m3时，圆形经济，大于时，圆形经济，大于2500m3时矩形时矩形经济。经济。o 水池应有单独的进水管和出水管，安装地点应保水池应有单独的进水管和出水管，安装地点应保证池水的经常循环，一般从池一侧上部进水，从证池水的经常循环，一般从池一侧上部进水，从另一侧下部出水。此外，还应有溢水管、放空管、另一侧下部出水。此外，还应有溢水管、放空管、检修孔、导流墙、通风孔等。池顶覆土检修孔、导流墙、通风孔等。池顶覆土0.30.7m，以利于保温和抗浮。，以利于保温和抗浮。形形式式

41、对对比比圆形清水池圆形清水池- -在一定容量范围内，圆形水池具有耗材少，投资省等优点- -但模板消耗较高，且平面布置中占地面积较大。 矩形清水池- -矩形水池施工方便，模板周转效率高，且布置紧凑。- -矩形水池又分正方形和长方形两种，从等面积而论，正方形周边最短，用材少， 当容量大于2000m3时，往往采用矩形水池 清水池构造图清水池构造图在同时贮存消防用水的水池，为避免平时取用消防用水，可采取在同时贮存消防用水的水池，为避免平时取用消防用水，可采取图所示的各种措施（防止取用消防蓄水的措施）图所示的各种措施（防止取用消防蓄水的措施）水塔的构造水塔的构造o 塔体塔体:用于支撑水柜，常用钢筋混凝土

42、、砖石或钢材用于支撑水柜，常用钢筋混凝土、砖石或钢材建造或采用装配式和预应力钢筋混凝土结构。装配建造或采用装配式和预应力钢筋混凝土结构。装配式水塔可以节约模板用量。塔体形状有圆筒形和支式水塔可以节约模板用量。塔体形状有圆筒形和支柱式。柱式。o 水塔的进水管和出水管可以合用，也可以分别单独水塔的进水管和出水管可以合用，也可以分别单独设置。设置。o 基础基础 :可采用单独基础、条形基础和整体基础。常用可采用单独基础、条形基础和整体基础。常用的材料有砖石、混凝土、钢筋混凝土等。的材料有砖石、混凝土、钢筋混凝土等。 还设有一些附属设施，如为防雷电的避雷针、还设有一些附属设施，如为防雷电的避雷针、扶梯、

43、平台、栏杆和照明设施等。扶梯、平台、栏杆和照明设施等。给水管网计算步骤给水管网计算步骤1、求沿线流量和节点流量；、求沿线流量和节点流量；2、求管段计算流量；、求管段计算流量；3、确定各管段的管径和水头损失；、确定各管段的管径和水头损失；4、进行管网水力计算和技术经济计算；、进行管网水力计算和技术经济计算；5、确定水泵扬程和水塔高度。、确定水泵扬程和水塔高度。(1)(1)用水流量分配用水流量分配o 为进行给水管网的细部设计，必为进行给水管网的细部设计，必须将总流量分配到系统中去，也须将总流量分配到系统中去，也就是将最高日用水流量分配到每就是将最高日用水流量分配到每条管段和各个节点上去。条管段和各

44、个节点上去。集中流量集中流量：从一个点取得用水，用水量较大的用户。：从一个点取得用水，用水量较大的用户。其用水流量称其用水流量称为集中流量，如工业企业、事业单位、大型公共建筑等用水均可以为集中流量，如工业企业、事业单位、大型公共建筑等用水均可以作为集中流量；作为集中流量；分散流量分散流量：从管段沿线取得用水，且流量较小的用户，其用水流量从管段沿线取得用水，且流量较小的用户，其用水流量称为沿线流量，如居民生活用水、浇路或绿化用水等，称为沿线流量，如居民生活用水、浇路或绿化用水等，情况复杂情况复杂。配水支管配水干管Q2Q1Q3Q4q1q2qqqqq34576图 14-1 干管配水情况集中流量：集中

45、流量：qni 各集中用水户的集中流量，各集中用水户的集中流量，L/s；Qdi各集中用水户最高日用水量，各集中用水户最高日用水量，m3/d；Khi时变化系数。时变化系数。)/(4 .86sLQKqdihinio 根据实际管网流量变化情况设计管网非常复杂，加以简化。提出比流量比流量，沿线流量沿线流量，节点流量节点流量的概念。比流量比流量：为简化计算而将除去大用户集中流为简化计算而将除去大用户集中流量以外的用水量均匀地分配在全部量以外的用水量均匀地分配在全部有效干管长度有效干管长度上，由此计算出的单位长度干管承担的供水量。上，由此计算出的单位长度干管承担的供水量。长度比流量：长度比流量：面积比流量：

46、面积比流量： lqQqsAqQqs沿线流量：沿线流量：干管有效长度与比流量的乘积。干管有效长度与比流量的乘积。 lqqsl管段配水长度，不一定等于实际管长。无配水的管段配水长度，不一定等于实际管长。无配水的输水管，配水长度为零；单侧配水，为实际管长输水管，配水长度为零；单侧配水，为实际管长的一半。的一半。公园公园街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊(6.13) 式中式中qmi各管段沿线流量，各管段沿线流量，L/s； Ai各管段供水面积，各管段供水面积，m2； qA按管段供水面积分配沿按管段供水面积分配沿线流量的比流量，线流量的比流量，L/（sm2）。）。iinihi

47、AmiAAqQAqq图图6.2管段供水面积计算示意图管段供水面积计算示意图 注意事项注意事项比较比较 面积比流量因考虑了管线供水面积（人数）多面积比流量因考虑了管线供水面积（人数）多少对管线配水流量的影响，故计算结果更接近实少对管线配水流量的影响，故计算结果更接近实际配水情况，但计算复杂。际配水情况，但计算复杂。 当供水区域的干管分布比较均匀，管距大致相当供水区域的干管分布比较均匀，管距大致相同时，两者计算结果相差很小。采用同时，两者计算结果相差很小。采用长度比流量长度比流量简便。简便。当供水区域内各区卫生设备情况或人口密度差异当供水区域内各区卫生设备情况或人口密度差异较大时，各区比流量应分别

48、计算，且分区越多，较大时，各区比流量应分别计算，且分区越多，计算结果越准确。计算结果越准确。同一管网，比流量大小随用水流量变化而变化。同一管网，比流量大小随用水流量变化而变化。故管网在故管网在不同供水条件下的比流量需分别计算。不同供水条件下的比流量需分别计算。所有集中流量和沿线流量计算完后，应核算流量平衡，即：所有集中流量和沿线流量计算完后，应核算流量平衡，即：(6.14) 如果存在误差，则应检查计算过程中的误差，如果存在误差，则应检查计算过程中的误差，可以直接调整某些项，使流量达到平衡。可以直接调整某些项，使流量达到平衡。minihqqQ节点流量：节点流量：从沿线流量计算得出的并且假设从沿线

49、流量计算得出的并且假设是在节点集中流出的流量。是在节点集中流出的流量。按照水力等效的原则，按照水力等效的原则，将沿线流量一分为二，将沿线流量一分为二，分别加在管段两端的节点上分别加在管段两端的节点上；集中流量可以直接加在所处的节点上；集中流量可以直接加在所处的节点上；供水泵站或水塔的供水流量也应从节点处进入供水泵站或水塔的供水流量也应从节点处进入管网系统管网系统0.5ilqq例：所示管网，给水区的范围如虚线所示，比流例：所示管网，给水区的范围如虚线所示，比流量为量为qs，求各节点的流量。，求各节点的流量。因管段8-9单侧供水，求节点流量时，将管段配水长度按一半计算。解解: 以节点以节点3、5、

50、8、9为例，节点流量如下：为例，节点流量如下：例例： 某城镇给水环状网布置如图所示，全城最高日某城镇给水环状网布置如图所示，全城最高日最高时总用水量最高时总用水量315m3/h，其中包括工厂用水量，其中包括工厂用水量50m3/h，管段，管段68和和89均只在单侧有用户。计算均只在单侧有用户。计算最高日最高时单位管长比流量、沿线流量和节点流最高日最高时单位管长比流量、沿线流量和节点流量。量。14295水厂7863工厂880640710540520620520560580920890解：解： 工厂的集中流量作为在其附近的节点工厂的集中流量作为在其附近的节点4配出。管段配出。管段68和和89均只在单