给水排水管网系统——河北某城镇给水管网设计
累计
100 100 100 调节容积=8.37 调节容积=1.89 1.清水池容积计算： W=W1+W2+W3+W4
W1-----清水池调节容积m3 W2------消防贮
W3=Qd×6%=48073×6%=2884.38 m3
W4=1/6×(W1+W2+W3)= 1/6×(3967.38+648+2884.38)=1259.35 m3 所以：W= W1+W2+W3+W4=4023.71+648+2844.38+1259.35=8815.44 m3 2.水塔容积计算： W=W1+W2
W1------水塔调节容积m3
W2------室内消防贮备水量m3，按10分钟室内消防用水量计算 W1= Qd×1.89%=48073×1.89%=908.58 m3 W2=3×15×600=27000L=27 m3 所以：W=W1+W2=908.58+27=935.58 m3 3.备水量计算：
注：按2小时室外消防用水量计算m3
W3------给水处理系统生产自用水量m3，一般取最高日用水量的5%~10% W4------安全贮备水量m3
W3=Qd×8.37%=48073×8.37%=4023.71 m3 W4=2×3600×90=648000L=648 m3
四、管网定线
按照管网定线的一系列原则初步拟定管网定线方案如下: （一）管网布置形式
管网布置形式有树状网和环状网两种基本形式。
方案采用四个环加两条枝状管组成管网系统。考虑到工业区用水量较大，所以输水干管沿工业区的两侧布置，方便工业区取水，为保证稳定供水，在城镇西南郊区设置水塔一个用来调节水量。为提高供水保证率，管网布置成环状，干管敷设在街道下，可通过分配管就近分配给两侧用户。
（二）管网定线
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由于水厂位于城镇西部，干管延伸方向采用由西向东，循水流方向，沿城市平行干道布置三条干管，并连接成环状。
（三）输水管定线
从水厂至管网，水塔至管网均采用两条输水管，以保证供水安全。 （四）确定水塔位置
纵观该镇地形，该镇西南部地面标高较高，因此拟采用对置水塔调节二级泵站供水量与用水量之间的供水差额。
㈤管网定线基本要求
定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。
管网定线应该满足以下原则：
⑴ 按照城市规划布局布置管网，并考虑给水系统分期建设的可能，远近期相结合。 ⑵ 管网布置必须保证供水的安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小。尽可能布置成环状，即按主要流向布置几条平行的干管，用连通管连接。
⑶ 干管一般按规划道路布置，应从两侧用水量较大的街区通过，尽量避免在高级路面下敷设。
⑷ 管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压。 ⑸ 力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。 另外，定线时要注意：
⑹定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。干管的间距一般采用500m－800m 。
⑺循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。 ⑻干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。
⑼干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路。减小今后检修时的困难。
⑽干管与干管之间的连接管使管网成环状网。连接管的间距考虑在800－1000m左右。 力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。
⑾输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。城市的输水管和配水管采用铸铁管。
最终定线后管网简图为
五、管网水力计算
计算简图如下：（见下页)
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【1】（12）（1）【2】（2）【3】（3）【5】【4】【6】（5）【7】（4）（6）【8】【9】【10】【11】（11）（7）【12】（8）【13】（9）【14】（10）
图2 计算简图
（一）比流量计算
1.管网中各管段实际长度与配水长度如下表：
表2 管段长度表
管段编号 管段实际长度m 管段配水长度m 1 692 141 2 1515 3 484 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 580 120870 0 484 869 650 550 1049 1049 1049 497 484 869 650 550 1049 1049 1049 171 758 484 435 600 290 集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。
?q=67.13+90.28=157.41
表3 集中用水量
集中流量(L/s) 所处节点位置 67.13 9 90.28 4 qs? 2.比流量计算公式：
Qh??q?l
其中：Qh——为最高日最大时用水量 L/s ∑q——为大用户集中流量L/s ∑L——管网总的有效长度 m
所以： qs=(678.3-157.41)/8579 =0.0607L/S （二）沿线节点流量计算 1.泵站供水流量为：
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Qs1=678.3×4.69%÷5.13%=620.12L/s 2.水塔供水设计流量为： Qs2=678.3-620.12=58.18L/s 3.沿线流量节点计算
各节点流量分配 管段或节点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 合计 管段配水管段沿线流长度（m） 量（L/S） 141 758 484 484 869 650 550 1049 1049 1049 171 435 600 290 8579 8.57 46.02 29.39 29.39 52.76 39.47 33.40 63.68 63.68 63.68 10.39 26.41 36.43 17.61 520.89 集中流量（L/S） 90.28 67.13 157.41 节点设计流量计算 沿线流量供水流量（L/S） （L/S） 41.989 37.705 72.916 77.954 51.124 48.540 50.244 63.264 58.864 8.807 5.195 58.18 4.284 620.12 520.89 678.30 节点流量（L/S） 41.99 37.70 72.92 77.95 51.12 138.82 117.37 63.26 58.86 8.81 -52.99 -615.84 0.00 表4 节点流量分配表
六、环状管网流量分配原则
（一）管段流量的分配原则
管段流量的分配，应该按照最短线路原则，并考虑可靠性的要求进行分配，几条平行的干线分配大致相等的流量。与干线垂直的连接管，因平时流量较小，所以分配较小的流量。流量分配时，各节点应满足开节点的流量取正号。
（二）根据节点流量进行管段的流量分配 1.分配步骤如下：
①按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。 ②为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干
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qi??qij?0的条件。这里，流向节点的流量取负号，离
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管中尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。
③与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量一般不大，只有在干管损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量。
七、管径的确定
(一)管径与设计流量的关系：
q＝Ａv＝πＤ2v／４ → Ｄ＝（4q/πv）1/2 公式中: D—管段管径，m；
q—管段计算流量，m３/s； Ａ—管段过水断面面积，m２ v—设计流速，m/s；
设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径。
表5 管径与相应经济流速表 管径／mm Ｄ＝100～400 D≥400 平均经济流速／（m/s） 0.6～０.9 0.9～1.4 （二）设计管径计算
表6 设计管径计算表 管段编号 设计流量(l/s) 经济流速(m/s) 计算管径(mm) 设计管径(mm) 管段编号 设计流量(l/s) 经济流速(m/s) 计算管径(mm) 设计管径(mm) 1 2 3 4 5 81.1 0.9 339 400 11 16.75 0.7 175 200 12 54.06 0.9 196 200 13 63.57 0.9 300 300 14 20.99 0.7 195 200 6 42.71 0.9 246 300 7 8 9 10 22.57 0.7 203 200 613.65 291.74 162.22 291.75 1.1 596 600 1.1 581 600 1 455 500 1.1 581 600 100.0 43.00 123.00 0.9 376 400 0.8 262 300 1 396 400 八、最大用水时管网平差
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