[安徽]某地區(qū)給水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第 PAGE 87 頁(yè) 共 NUMPAGES 87 頁(yè)安徽某地區(qū)給水工程初步設(shè)計(jì)作 者楊文珍指導(dǎo)老師高玉蘭 賈如升摘要：本設(shè)計(jì)分為管網(wǎng)設(shè)計(jì)和凈水廠設(shè)計(jì)。管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)基礎(chǔ)資料計(jì)算得出該城鎮(zhèn)最高日最高時(shí)的用水量為18.3萬(wàn)m3d。在地區(qū)平面圖中利用CAD畫(huà)出環(huán)狀管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖，計(jì)算出配水長(zhǎng)度。進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算，計(jì)算得出比流量、沿線(xiàn)流量、節(jié)點(diǎn)流量。進(jìn)行管網(wǎng)平差，管段的流量分配、管徑確定。分別確定最大時(shí)流量初分配，然后進(jìn)行管段校核，即進(jìn)行消防時(shí)流量分配，事故流量分配。分別確定最大時(shí)、消防時(shí)、事故時(shí)的地面標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)水頭和自由水壓。最終確定管網(wǎng)中各管段的管徑選擇。凈水廠設(shè)計(jì)中，原水采用

2、的是地表水。確定廠址，該廠位于該城鎮(zhèn)西南。水廠采用設(shè)計(jì)規(guī)模為20m3d。確定凈水工藝流程，接著進(jìn)行處理構(gòu)筑物及設(shè)備的選型。確定取水構(gòu)筑物，進(jìn)行格柵計(jì)算、自流管計(jì)算、集水井計(jì)算、泵房設(shè)計(jì)及配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算。接著進(jìn)行混凝沉淀的設(shè)計(jì)，包括進(jìn)行混凝劑的選擇、混凝劑的投加、溶液池體積、溶解池容積、溶液池鼓風(fēng)設(shè)備、投藥管、藥劑倉(cāng)庫(kù)、計(jì)量投加設(shè)備及管式靜態(tài)混合器的選擇及校核。選用隔板絮凝池、平流沉淀池、普通快濾池，接著進(jìn)行絮凝池、平流沉淀池及濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算。此外還包括消毒、清水池、泵房、平面布置（包各構(gòu)筑物尺寸和輔助構(gòu)筑物）的計(jì)算及高程布置的計(jì)算。關(guān)鍵詞：管網(wǎng)布置，管徑，流量，凈水廠構(gòu)筑物Abstract：

3、The design is divided into the network design and water purification plant design. Network design, based on the data obtained in the towns of the water consumption is 183000 m3 / d. In the area of planar graphs using CAD to draw the annular pipe network design, calculate the water distribution lengt

4、h. Hydraulic calculation, calculated flow, flow, than along the nodal flow. Network adjustment,determine the flow distribution, pipe diameter. To determine the maximum when the flow of initial distribution respectively, and then check the pipe, fire accident flow distribution, flow distribution. Res

5、pectively to determine the maximum, fire, accident ground elevation, nodal head and free water. The final selection of the pipe diameter.Water treatment plant design, water is used in surface water. The facility, the plant is located in the southwest of the town. Water using design capacity of 20m3

6、/ d.To determine the process flow of clean water, then the selection of treatment structures and equipment. Determination of the water intake structure, grid computing, calculation, calculation of gravity pipe water pump design and calculation, with wells design. Then the design of mixed coagulation

7、 precipitation, including the selection of coagulant, coagulant, the solution tank volume, dissolving tank volume, solution tank blast equipment, chemical pipe, chemical warehouse, metering dosing equipment and tubular static mixer selection and verification. The baffled flocculation tank, horizonta

8、l flow sedimentation tank, ordinary filter, design calculation and flocculation tank, horizontal flow sedimentation tank and filter. In addition, the clear water tank disinfection, pumping station, layout (including the structure size and auxiliary structures) computing and elevation layout. Keyword

9、s: network layout, pipe diameter, flow rate, water purification plant stuctures. 目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc263685198 1概述 PAGEREF _Toc263685198 h 4 HYPERLINK l _Toc263685199 1.1設(shè)計(jì)背景資料 PAGEREF _Toc263685199 h 4 HYPERLINK l _Toc263685200 1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 PAGEREF _Toc263685200 h 5 HYPERLINK l _Toc26368

10、5201 1.3給水管網(wǎng)布置及水廠選擇 PAGEREF _Toc263685201 h 6 HYPERLINK l _Toc263685202 2給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc263685202 h 7 HYPERLINK l _Toc263685203 2.1最高日用水量 PAGEREF _Toc263685203 h 7 HYPERLINK l _Toc263685204 2.2消防用水量 PAGEREF _Toc263685204 h 10 HYPERLINK l _Toc263685205 3管網(wǎng)水力計(jì)算 PAGEREF _Toc263685205 h 11 HYPERLI

11、NK l _Toc263685206 3.1集中用水量 PAGEREF _Toc263685206 h 11 HYPERLINK l _Toc263685207 3.2配水長(zhǎng)度計(jì)算 PAGEREF _Toc263685207 h 11 HYPERLINK l _Toc263685208 3.3比流量 PAGEREF _Toc263685208 h 13 HYPERLINK l _Toc263685209 3.4沿線(xiàn)流量 PAGEREF _Toc263685209 h 13 HYPERLINK l _Toc263685210 3.5節(jié)點(diǎn)流量 PAGEREF _Toc263685210 h 14

12、HYPERLINK l _Toc263685211 3.6管網(wǎng)平差 PAGEREF _Toc263685211 h 16 HYPERLINK l _Toc263685212 3.7管段管徑最終選擇 PAGEREF _Toc263685212 h 25 HYPERLINK l _Toc263685213 4凈水廠總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263685213 h 27 HYPERLINK l _Toc263685214 4.1凈水工藝流程確定 PAGEREF _Toc263685214 h 27 HYPERLINK l _Toc263685215 4.2處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇 PAGER

13、EF _Toc263685215 h 27 HYPERLINK l _Toc263685216 4.3取水設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263685216 h 29 HYPERLINK l _Toc263685217 4.4集水井 PAGEREF _Toc263685217 h 31 HYPERLINK l _Toc263685218 4.5取水泵房 PAGEREF _Toc263685218 h 32 HYPERLINK l _Toc263685219 4.6 配水井設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263685219 h 35 HYPERLINK l _Toc263685220 5混凝沉淀 P

14、AGEREF _Toc263685220 h 35 HYPERLINK l _Toc263685221 5.1藥劑投配設(shè)備 PAGEREF _Toc263685221 h 35 HYPERLINK l _Toc263685222 5.2藥劑倉(cāng)庫(kù) PAGEREF _Toc263685222 h 39 HYPERLINK l _Toc263685223 5.3計(jì)量投加設(shè)備 PAGEREF _Toc263685223 h 39 HYPERLINK l _Toc263685224 5.4混合設(shè)備 PAGEREF _Toc263685224 h 39 HYPERLINK l _Toc263685225

15、6絮凝池的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263685225 h 41 HYPERLINK l _Toc263685226 6.1平面布置 PAGEREF _Toc263685226 h 42 HYPERLINK l _Toc263685227 6.2基本參數(shù) PAGEREF _Toc263685227 h 42 HYPERLINK l _Toc263685228 6.3設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc263685228 h 42 HYPERLINK l _Toc263685229 7平流沉淀池的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263685229 h 45 HYPERLINK l _Toc263

16、685230 7.1沉淀池的選擇 PAGEREF _Toc263685230 h 45 HYPERLINK l _Toc263685231 7.2設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)方法 PAGEREF _Toc263685231 h 46 HYPERLINK l _Toc263685232 7.3平流沉淀池的計(jì)算 PAGEREF _Toc263685232 h 47 HYPERLINK l _Toc263685233 8濾池 PAGEREF _Toc263685233 h 49 HYPERLINK l _Toc263685234 8.1濾池選型 PAGEREF _Toc263685234 h 50 HYPERLI

17、NK l _Toc263685235 8.2設(shè)計(jì)參數(shù) PAGEREF _Toc263685235 h 50 HYPERLINK l _Toc263685236 8.3設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc263685236 h 50 HYPERLINK l _Toc263685237 9消毒、清水池、泵房和總圖布置 PAGEREF _Toc263685237 h 599.1 HYPERLINK l _Toc263685238 消毒 PAGEREF _Toc263685238 h 59 HYPERLINK l _Toc263685239 9.2清水池 PAGEREF _Toc263685239 h

18、62 HYPERLINK l _Toc263685240 9.3 二級(jí)泵站 PAGEREF _Toc263685240 h 65 HYPERLINK l _Toc263685241 9.4總圖布置 PAGEREF _Toc263685241 h 67 HYPERLINK l _Toc263685242 主要參考文獻(xiàn)： PAGEREF _Toc263685242 h 71 HYPERLINK l _Toc263685243 致謝 PAGEREF _Toc263685243 h 72 HYPERLINK l _Toc263685244 附表1最高日最高時(shí)給水平差結(jié)果 PAGEREF _Toc263

19、685244 h 73 HYPERLINK l _Toc263685245 附表2消防時(shí)給水平差結(jié)果 PAGEREF _Toc263685245 h 78 HYPERLINK l _Toc263685246 附表3事故時(shí)給水平差結(jié)果 PAGEREF _Toc263685246 h 831概述1.1設(shè)計(jì)背景資料該城鎮(zhèn)系安徽省中西部轄縣（城區(qū)），地理坐標(biāo)介于東經(jīng)116051659，北緯31163205之間，該區(qū)為典型的江淮低丘陵地形。該區(qū)屬季風(fēng)亞熱帶濕潤(rùn)氣候，四季分明、氣候溫和、日照充足、雨量適中、無(wú)霜期較長(zhǎng)；位于亞熱帶，氣候溫和，年平均氣溫15.40C，絕對(duì)最高溫度達(dá)41.00C，絕對(duì)最低溫度1

20、8.90C，多年平均降雨量1103.3.1mm，年平均降雨日數(shù)117.6天，歷年最大日降雨量250.2mm。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南偏東（ESE），年平均風(fēng)速為2.7m/s。土壤冰凍深度：12cm。 規(guī)劃到2016年，城市內(nèi)的建筑以6層為主，城市人口規(guī)模為45萬(wàn)人，其中有火車(chē)站一個(gè)，用水量為8L/s，工業(yè)企業(yè)有染整廠、針織廠、棉紡廠、食品廠、化工區(qū)，染整廠生產(chǎn)及生活最大用水量為15L/s；針織廠生產(chǎn)及生活最大用水量為20L/s；棉紡廠生產(chǎn)及生活最大用水量為15L/s；食品廠生產(chǎn)及生活最大用水量為30L/s；化工區(qū)生產(chǎn)及生活最大用水量為30L/s；表1-1 最高日各時(shí)段用水量（%）表時(shí)間（h）0-11

21、-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量（%）2.62.52.52.53.03.14.14.95.15.46.25.5時(shí)間（h）12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量（%）5.15.05.04.94.75.25.25.04.13.02.82.6該區(qū)境內(nèi)地表水資源充裕，農(nóng)業(yè)、工業(yè)級(jí)城鎮(zhèn)居民生活用水均以地表水為主要水源，地下水僅作為部分工業(yè)企業(yè)的備用水源及農(nóng)村居民生活用水，地下水使用量所占比例很小，且地下水由于受到地表污水匯入（下滲）影響，不同測(cè)點(diǎn)均有超過(guò)地下水類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

22、的檢測(cè)指標(biāo)。該區(qū)地表水源為淠河總干渠，渠底高程47.5-45.7m，水位50.72-50.15m。擬選廠址地理位置優(yōu)越，交通便捷，水源取水口位于水廠西北方向50m，水廠位于城市南面。地面水源抽樣檢測(cè)結(jié)果如下：表1-2 水樣抽樣檢查結(jié)果表序號(hào)項(xiàng) 目單位數(shù)量1pH值/7.52DOmg/L8.63濁度NTU4510004BOD5mg/L1.05氨氮mg/L0.126TPmg/L0.0647氟化物mg/L0.1988CODmg/L109石油類(lèi)mg/L0.01610揮發(fā)酚mg/L0.00111鉛mg/L0.0112銅mg/L0.0213砷mg/L0.000714糞大腸菌群個(gè)/L46015細(xì)菌總數(shù)個(gè)/mL

23、1.31041.2設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)所給條件，編制一套完整的設(shè)計(jì)文本（設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)），繪制一套管網(wǎng)布置圖、凈水廠工藝圖。具體包括：1.2.1設(shè)計(jì)文本內(nèi)容：（1）用水量分析和總用水量設(shè)計(jì)計(jì)算；給水系統(tǒng)各組成部分的設(shè)計(jì)流量計(jì)算；計(jì)算沿線(xiàn)流量、節(jié)點(diǎn)流量；（2）給水管網(wǎng)的布置和定線(xiàn)；初步分配各管段流量，并根據(jù)管徑計(jì)算公式或者界限流量來(lái)確定管徑；（3）進(jìn)行管網(wǎng)平差，計(jì)算各管段水頭損失；選擇控制點(diǎn)，計(jì)算各節(jié)點(diǎn)自由水壓和水壓標(biāo)高；確定最高用水時(shí)二級(jí)泵站揚(yáng)程和流量；（4）計(jì)算清水池和水塔的有效容積；事故和消防的核算；（5）確定水廠規(guī)模；進(jìn)行水源、廠址、工藝流程及各處理構(gòu)筑物型式的多方案比較、論證與選擇；確定藥劑品

24、種、投加量和投加方式；選擇消毒方法和投加設(shè)備；安排輔助生產(chǎn)、生活及附屬建筑物；進(jìn)行水廠的總體平面布置及廠區(qū)道路、綠化和管線(xiàn)綜合布置；探索設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題等。（6）各凈水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算；泵站及輸水管的水力計(jì)算等。1.2.1圖紙包括：（1）給水管網(wǎng)布置平面圖、供水變化曲線(xiàn)圖、最高日最高時(shí)管網(wǎng)計(jì)算圖、最高時(shí)管網(wǎng)等水壓線(xiàn)圖、消防時(shí)計(jì)算圖、事故時(shí)計(jì)算圖、等水壓線(xiàn)圖、給水主干管縱面圖、節(jié)點(diǎn)詳圖等等。（2）水廠平面布置圖（1：500）；水廠的處理工藝高程布置圖（縱向1：50-1：100，橫向1：100-1：200）；（3）絮凝沉淀池、濾池和清水池等凈水構(gòu)筑物和貯水調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的工藝構(gòu)造圖（1：1001：20

25、0）。1.3給水管網(wǎng)布置及水廠選擇該城市西面有一條B江，改江的其中一條支流自西向東流經(jīng)該城市。該江的水量充沛，水質(zhì)良好，可以作為生活飲用水水源。城市的街區(qū)分布比較均勻，城市中各工業(yè)企業(yè)對(duì)水質(zhì)無(wú)特殊要求。因而采用統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、大用戶(hù)的分布等。考慮要點(diǎn)有以下：(1)定線(xiàn)時(shí)干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池、水塔、大用戶(hù)的水流方向一致。干管的間距一般采用500m800m 。(2)循水流方向，以最短的距離布置一條或數(shù)條干管，干管位置從用水量較大的街區(qū)通過(guò)。（3）干管盡量靠近大用戶(hù)，減少分配管的長(zhǎng)度。 （4）干管按照規(guī)劃道路定線(xiàn)，盡量避免

26、在高級(jí)路面或重要道路下通過(guò)，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時(shí)的困難。（5）干管與干管之間的連接管使管網(wǎng)成環(huán)狀網(wǎng)。連接管的間距考慮在8001000m左右。（6）求以最短距離鋪設(shè)管線(xiàn)，降低管網(wǎng)的造價(jià)和供水能量費(fèi)用。輸水管線(xiàn)走向應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現(xiàn)有道路鋪設(shè)，有利于施工和維護(hù)。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑）1000mm時(shí)）和鑄鐵管。配水管網(wǎng)共設(shè)10個(gè)環(huán)，輸配水管路布置如附圖所示.另外考慮到河流將該城市分成兩半，為了安全供水起見(jiàn)在河流的上游鋪設(shè)倒虹管，在其兩岸應(yīng)設(shè)閥門(mén)井，閥門(mén)井頂部標(biāo)高應(yīng)保證洪水時(shí)不被淹沒(méi)。井內(nèi)有閥門(mén)和排水管等。倒虹管頂在河床下的深度不小與0.5m，在航道線(xiàn)范圍內(nèi)不應(yīng)

27、小于1m，倒虹管使用鋼管并須加強(qiáng)防腐措施。對(duì)水廠廠址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求，并且通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定：（）、給水系統(tǒng)布局合理；（）、不受洪水威脅；（）、有較好的廢水排除條件；（）、有良好的工程地質(zhì)條件； （）、有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶； （）、少拆遷，不占或少占良田； （）、施工、運(yùn)行和維護(hù)方便水廠總體布置應(yīng)結(jié)合工程目標(biāo)和建設(shè)條件，在確定的工藝組成和處理構(gòu)筑物形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行。本設(shè)計(jì)中擬選廠址地理位置優(yōu)越，交通便捷，水源取水口位于水廠西北方向50m，水廠位于城市南面。2給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算表2-1 基礎(chǔ)資料表總?cè)丝跀?shù)（萬(wàn)）綠地面積（平方米）澆灑道路積（平方米）居民最高日綜合用水（L/

28、cap.d）工業(yè)用水（L/S）458904001711503001182.1最高日用水量城市最高日用水兩包括綜合用水、工業(yè)用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見(jiàn)用水和管網(wǎng)漏失水量。該城市在安徽省中西部，總?cè)丝?5萬(wàn)人，查給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)(第二版)可知該城市位于一分區(qū)，為中小城市。綜合生活用水定額采用300L/cap.d。 （1）最高日綜合生活用水量Q1 ： 城市最高日綜合生活用水， m3d；城市最高日綜合用水量定額，（cap.d）；城市設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃用水人口數(shù)；城市自來(lái)水普及率，采用f=100% 所以最高日綜合生活用水為： （2）工業(yè)用水 Q2工業(yè)用水，m3； q最高時(shí)工業(yè)用水，L/s； 由于該地區(qū)

29、的工業(yè)主要為棉紡廠、食品廠、染整廠、針織廠、化工區(qū)和火車(chē)站，且資料中也已知各工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和生活用水量。 棉紡廠：15L/s食品廠：30L/s化工區(qū)：30L/s染整廠：15L/s針織廠：20L/s 火車(chē)站用水量8L/s也加在工業(yè)用水中故q=118L/s 所以工業(yè)用水為 （3）澆灑道路和綠化用水量Q3: 式 中 qa-城市澆灑道路用水量定額L/(m2次)； Na-城市最高日澆灑道路面積m2，為890400； qb-城市綠化用水量定額L/(m2次)； Nb-城市最高日綠化用水面積m2，為171150； f-城市最高日澆灑道路次數(shù)。 澆灑道路和綠化水量應(yīng)根據(jù)路面種類(lèi)、綠化面積、氣候和土壤等條件確定。

30、澆灑道路面積用水量一般為每平方米路面每次1.0-2.0L,此處取每平方米1.5 L,每日2-3次；大面積綠化用水量一般可采用每平方米1.5-4.0L,此處取每平方米2L。 （4）管網(wǎng)漏失水量Q4: 管網(wǎng)漏失水量一般可按綜合生活用水量、工業(yè)企業(yè)用水量和澆灑道路和綠地用水量的10%-12%計(jì)算，此處取10%。 所以管網(wǎng)漏失水量為: （5）未預(yù)見(jiàn)用水量Q5: 未預(yù)見(jiàn)水量可按綜合生活用水量、工業(yè)企業(yè)用水量、澆灑道路和綠地用水量管網(wǎng)漏失水量的8%-12%計(jì)算，此處取10%。 所以未預(yù)見(jiàn)用水量為: （6）最高日用水量Q: 所以最高日用水量為 最高時(shí)變化系數(shù)Kh:表2-2 最高日各時(shí)段用水量（%）時(shí)間（h）

31、0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量（%）2.62.52.52.53.03.14.14.95.15.46.25.5時(shí)間（h）12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量（%）5.15.05.04.94.75.25.25.04.13.02.82.6故最高日最高時(shí) =3100L/s2.2消防用水量 根據(jù)給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)(第二版)該城市消防用水量定額為75L/s，同時(shí)火災(zāi)次數(shù)為3次。 城市消防用水量為： =753=225L/s3管網(wǎng)水力計(jì)算3.1集中用水量集中用水量主

32、要為工廠的生產(chǎn)用水量和職工生活用水量，當(dāng)工人淋浴時(shí)間與最大時(shí)供水重合時(shí)淋浴用水也應(yīng)該計(jì)入集中用水量，否則不計(jì)入集中用水量。最大時(shí)集中流量q=118L/s3.2配水長(zhǎng)度計(jì)算 在CAD中根據(jù)該地區(qū)平面圖，畫(huà)出管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖（見(jiàn)附圖2），然后對(duì)每個(gè)管段進(jìn)行編號(hào)，并且在圖紙上量出管段長(zhǎng)度，并且計(jì)算出配水長(zhǎng)度，如下表：表3-1 配水長(zhǎng)度表管段編號(hào)管段長(zhǎng)度（m）配水長(zhǎng)度（m）17403702950475379039548204105550275662031072901458790395937018510580290117403701287043513870870148708701587087016490017

33、490018520260192601302091045521610305223501752330015024510255253101552622022027630630286306302953053030910910314402203260030033780390347807803563031536530265故總配水長(zhǎng)度L=0.5(870+740+950+790+820+550+620+290+790+580+370+740+520+260+910+610+350+300+510+310+440+600+780+530+630)+780+530+630+910+870+870+220=137

34、40 m3.3比流量 Qh為最高日最大時(shí)用水量 L/sq為大用戶(hù)集中流量L/s L管網(wǎng)總的有效長(zhǎng)度 (m)3.4沿線(xiàn)流量 i-j有效長(zhǎng)度；m q s比流量 故表3-2 沿線(xiàn)流量計(jì)算表管段編號(hào)配水長(zhǎng)度（m）沿線(xiàn)管段流量（L/s）137080.292475103.075339585.715441088.97527559.675631067.27714531.465839585.715918540.1451029062.931137080.291243594.39513870188.7914870188.7915870188.79160017001826056.421913028.212045598

35、.7352130566.1852217537.9752315032.552425555.3352515533.6352622047.7427630136.7128630136.7129530115.0130910197.473122047.743230065.13339084.6334780169.263531568.3553626557.505 沿線(xiàn)流量總和Q=3099.58 L/s3.5節(jié)點(diǎn)流量 折算系數(shù)取.表3-3 節(jié)點(diǎn)流量表節(jié)點(diǎn)編號(hào)集中用水量（L/s）節(jié)點(diǎn)流量（L/s）187.34252186.07753188.794181.7375574.3225663.4725749.367581

36、52.9859157.3251051.537511166.0051287.34251362.38751442.31515131.827516150.8151752.0818147.5619309.22520190.962164.5575223544.4852343.9425244535.26252571.0675268132.37273056.42節(jié)點(diǎn)流量總和去Q=3099.58 L/s3.6管網(wǎng)平差3.6.1環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計(jì)算 根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量進(jìn)行管段的流量分配 分配步驟： = 1 * GB3 按照管網(wǎng)的主要供水方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。 = 2 * GB3 為了

37、可靠供水，從二級(jí)泵站到控制點(diǎn)之間選定幾條主要的平行干管線(xiàn)，這些平行干中盡可能均勻地分配流量，并且符合水流連續(xù)性即滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)流量平衡的條件。 = 3 * GB3 與干管線(xiàn)垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時(shí)起一些輸水作用，有時(shí)只是就近供水到用戶(hù)，平時(shí)流量一般不大，只有在干損壞時(shí)才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以分配較少的流量。3.6.2管徑的確定管徑與設(shè)計(jì)流量的關(guān)系：公式中 D管段管徑，m； q管段計(jì)算流量，m3/s； 管段過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m v設(shè)計(jì)流速，m/s； 設(shè)計(jì)中按經(jīng)濟(jì)流速來(lái)確定管徑進(jìn)行平差，確定實(shí)際管徑表3-4 平均經(jīng)濟(jì)流速與管徑的確定管徑mm平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s）100

38、400D4000.6.90.91.4 流量分配如下：3.6.3最大時(shí)流量初分配 最大時(shí)設(shè)計(jì)流量3099.58L/s，流量初步分配如下表： 表3-5 最大時(shí)流量分配表環(huán)編號(hào)管長(zhǎng)管徑流量初步分配影響 117401009.3121 13870 500-210211 740500183.9952112 87035096.652521229501008.23252114 870500-22539370700-395.78510 5808005602113 87050021013379025044.44252115870500-20048790250-38.455514870500225344820300

39、62.705215550150-11.6115216620350-75.09217290400-124.457521158705002003 59370700395.782879025038.455317490700-438.987521 20910350-93.1725719260300-6061649010001007.317521 61852010001109.6325211926030060528630450-1657347801100-113393563010001172.0221 72091035093.1725527630700-487.815830910800-669.7751

40、0286304501656821610100-8.8152122350300-60.8952123300450-141.15752124510500-185.12125310600-264.5852126220100101027630700487.8157 93478011001133629530100-101033780800-575.93152136530800-6472110 30910800669.7757 26220100-108 31 440600-337.142521 32600700-424.562521 295301001093.6.4消防時(shí)流量分配 在節(jié)點(diǎn)1,節(jié)點(diǎn)5跟節(jié)點(diǎn)2

41、2分別加上75L/s的消防用水量 表3-6 消防時(shí)流量分配環(huán)編號(hào)管長(zhǎng)管徑流量初步分配影響 11740100-9.3121 13870 500-210211 740600258.9952112 870500171.652521229501008.23252114 870500-22539370700-420.78510 5808006352113 87050021013379025044.44252115870500-22048790250-63.45551487050022534482035092.705215550300-56.6175216620400-30.09217290500-169

42、.457521158705002203 59370700420.782879030063.455317490700-488.987521 20910350- 93.1725719260300-6061649011001107.317521 61852011001109.6325211926030060528630450-1657347801100-118393563012001272.221 72091035093.1725527630800-537.815830910900-719.77510286304501656821610100-8.8252122350300-60.895212330

43、0450-141.15752124510500-185.12125310600-339.5852126220100101027 630800537.8157 93478011001183629530100-101033780800-650.93252136530900-7222110 30910900719.7757 26220100-108 31 440700-412.142521 32600800-499.562521 295301001093.6.5事故時(shí)流量分配11管段斷開(kāi)，70的設(shè)計(jì)流量（即2169.706L/S）送向管網(wǎng),每個(gè)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的流量變?yōu)樵瓉?lái)的70%。表3-7 事故時(shí)流量分配

44、環(huán)編號(hào)管長(zhǎng)管徑流量初步分配影響1295010092114 870450-153.95329370600-318.29475410 580700377.737252113 870600267.53375212379025030.8211587045054.21425414870450153.95313482025043.58375215550100-8.442216620300-52.87275217290350-87.4321158704501402 49370600318.294751879030054.21425217490600-280.30521 209103

45、00-58.22075619260250-35516490900732.1082521 518520900769.72875211926025035428630400-115.5634780900-754.28458356301000840.421 62091030058.22075427630600-312.655730910700-431.327928630400115.55721610100-92122350250-45.4562123300400-101.639762124510450-132.39952125310500-186.03921262201009927630600318.

46、6556 834780900766.2845529530100-9933780700-443.982252136530800-459.7295219 30910700443.3276 26220100-97 31 440600-242.2292521 32600600-302.7232521 2953010098 3.6.6確定每一點(diǎn)的自由水頭 根據(jù)平面圖測(cè)出每一點(diǎn)的地面標(biāo)高，接著確定每一點(diǎn)的自由水壓和節(jié)點(diǎn)水頭。節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水頭根據(jù)管路的水頭損失來(lái)計(jì)算，每個(gè)管段的水頭損失平差結(jié)果附表1、2、3。 節(jié)點(diǎn)水頭=地面標(biāo)高+自由水壓 (1)最大時(shí)的地面標(biāo)高自由水壓和節(jié)點(diǎn)水頭表3-8 最大時(shí)地面標(biāo)高自由水

47、壓、節(jié)點(diǎn)水頭表節(jié)點(diǎn)編號(hào)地面標(biāo)高自由水壓節(jié)點(diǎn)水頭125034.18284.18225035.98285.983254.831.1285.94253.829.34283.145251.728279.76251.132.81283.917249.935.7285.68251.934.73286.63925039.06289.0610249.540.23289.7311250.338.42288.721225136.15287.1513252.539.87289.371425238.45290.4515252.536.88289.4816252.535.28287.781725530.14285.14

48、18254.937.93292.8319253.138.76291.862025138.54289.542125137.33288.332225136.79287.7923252.833.9286.724256.129.97286.0725254.936.98291.8826253.836.78290.582725336.46289.46 (2)消防時(shí)的地面標(biāo)高自由水壓和節(jié)點(diǎn)水頭表3-9 消防時(shí)地面標(biāo)高自由水壓、節(jié)點(diǎn)水頭表節(jié)點(diǎn)編號(hào)地面標(biāo)高自由水壓節(jié)點(diǎn)水頭125016.59266.59225016.78266.783254.812.11266.914253.810.68264.485251.71

49、0261.76251.113.05264.157249.916.99266.838251.915.58267.48925019.87269.8710249.521.08270.5811250.318.48269.481225117.23268.2313252.519.34271.841425219.19271.1915252.517.65270.1516252.516.24268.741725510.27265.2718254.917.6272.519253.118.32271.422025118.89269.892125117.77268.772225116.9267.923252.814.

50、01266.8124256.110.08266.1825254.916.84271.7426253.816.53270.332725316.54269.54(3)事故時(shí)的地面標(biāo)高自由水壓和節(jié)點(diǎn)水頭表3-10 事故時(shí)地面標(biāo)高自由水壓、節(jié)點(diǎn)水頭表節(jié)點(diǎn)編號(hào)地面標(biāo)高自由水壓節(jié)點(diǎn)水頭225038.34288.343254.832.25287.054253.831284.85251.728279.96251.133.26284.367249.936.13286.038251.935.09286.99925039.82289.8210249.541.27290.8711250.339.63289.93132

51、52.539.99292.491425239.68291.6815252.538.01290.5116252.535.5288172553128618254.938.39293.2919253.138.92292.022025138.8289.82125138.36289.362225137.69288.6923252.834.94287.7424256.131.06287.1625254.937.82292.7226253.837.39291.192725336.94289.943.7管段管徑最終選擇 根據(jù)消防和事故的校核確定管徑如下表表3-11 最終管徑確定表管段編號(hào)最大時(shí)管徑（mm）消防

52、時(shí)管徑（mm）事故時(shí)管徑（mm）最終選擇管徑（mm）1100100400400210010010010032502502502504300350250350515030010030063504003004007400500350500825025030030097007006007001080080070080011500600600123505003005001350050060060014500500450500155005004505001610001100900110017700700600700181000110090011001930030025030020350350300350

53、2110010010010022300300250300234504504004502450050045050025600600500600261001001001002770080060080028450450400450291001001001003080090070090031600700600700327008006008003380080070080034110011009001100351000120010001200368009008009004凈水廠總體設(shè)計(jì)4.1凈水工藝流程確定水廠水以地表水作為水源，常見(jiàn)工藝流程如圖1所示。圖4-1 水處理工藝流程4.2處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選

54、擇4.2.1藥劑溶解池設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以下或半地下為宜，池頂宜高出地面0.20m左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。溶解池的底坡不小于0.02，池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管，池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時(shí)溢出。由于藥液一般都具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應(yīng)采取防腐措施。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體，若其容量較小，可用耐酸陶土缸作溶解池。投藥設(shè)備采用計(jì)量泵投加的方式。采用計(jì)量泵（柱塞泵或隔膜泵），不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，可通過(guò)改變計(jì)量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)。4.2.2混合設(shè)備使用管式

55、混合器對(duì)藥劑與水進(jìn)行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩，機(jī)械攪拌混合耗能大，管理復(fù)雜，相比之下，管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)而具有較大的優(yōu)越性。4.2.3絮凝處理構(gòu)筑物的選擇絮凝設(shè)備的基本要求是：原水及藥劑經(jīng)混合后，通過(guò)絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可見(jiàn)的大的密實(shí)絮凝體，絮凝形式較多，主要有水力攪拌式和機(jī)械攪拌式等，我國(guó)在水力絮凝池的新型池型研究上已達(dá)到較高水平。水力絮凝池中的隔板絮凝池是應(yīng)用歷史較久、目前仍常應(yīng)用的絮凝池型，有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種，后者是在前者的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而成的，所以作為水里絮凝池的基礎(chǔ)，往復(fù)式隔板絮凝池的

56、原理和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)在的水廠絮凝設(shè)計(jì)具有重要意義。往復(fù)式隔板絮凝池雖然節(jié)省絮凝時(shí)間、減少水力損失、保護(hù)絮凝體不被破壞、使出水分布均勻等方面較新型絮凝池型沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)，但在設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行條件控制恰當(dāng)?shù)那闆r下，其絮凝效果也較好，而且構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。本課程設(shè)計(jì)選擇往復(fù)式隔板絮凝池作為絮凝構(gòu)筑物，便于加深對(duì)絮凝工藝基本原理的理解，也便于參照設(shè)計(jì)手冊(cè)運(yùn)用已有的工程經(jīng)驗(yàn)，更貼近于工程實(shí)際，也為今后實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。4.2.4沉淀池 原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離出來(lái)以完成澄清的作用。 設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池，相比之下，具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果

57、好等特點(diǎn)，但是，平流式占地面積大。4.2.5濾池采用擁有成熟運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)的普通快濾池。它的優(yōu)點(diǎn)是采用砂濾料，材料易得，價(jià)格便宜；采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可較大；降速過(guò)濾，效果好。虹吸濾池池深比普快濾池大，沖洗強(qiáng)度受其余幾格濾池的過(guò)濾水量影響，沖洗效果不如普通快濾池穩(wěn)定。故而以普快濾池作為過(guò)濾處理構(gòu)筑物。4.2.6消毒方法水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序，其目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。采用被廣泛應(yīng)用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯過(guò)程操作簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。雖然二氧化氯，消毒能力較氯強(qiáng)而且能在管網(wǎng)中保持很長(zhǎng)時(shí)間

58、，但是由于二氧化氯價(jià)格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸，國(guó)內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多。4.2.7水廠規(guī)模 最高日用水量城市最高日用水兩包括綜合用水、工業(yè)用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見(jiàn)用水和管網(wǎng)漏失水量。該城市在安徽省中西部，總?cè)丝?5萬(wàn)人，查給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)(第二版)可知該城市位于一分區(qū)，為中小城市。綜合生活用水定額采用300L/cap.d。由管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算中可知Qd=1.83105 m3根據(jù)最高日用水量可確定本設(shè)計(jì)中水廠的設(shè)計(jì)水量，結(jié)合近遠(yuǎn)期的規(guī)劃來(lái)看，確定該設(shè)計(jì)中凈水廠的設(shè)計(jì)水量為Q1=2105 m3/d, 濾池反沖洗水采取回用，水廠自用水系數(shù)取5%。 水廠自用水量Q2=21055%=

59、1104 m3/d則 給水處理廠處理規(guī)模為Q=Q1+Q2=2.1105 m3/d 由于該水廠屬于中型水廠，所以考慮將該水廠的主要構(gòu)筑物分為2組，2組平行設(shè)置，同時(shí)運(yùn)行，每組處理規(guī)模為1105 m3/d。處理后的水應(yīng)符合國(guó)家的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）。 4.3取水設(shè)計(jì)4.3.1取水構(gòu)筑物選擇 根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006）規(guī)定： 取水構(gòu)筑物的型式，應(yīng)根據(jù)取水量和水質(zhì)要求，結(jié)合河床地形及地質(zhì)、河床沖淤、水深及水位變幅、泥沙及漂浮物、冰情和航運(yùn)等因素以及施工條件，在保證安全可靠的前提下，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 取水構(gòu)筑物在河床上的布置及其形狀的選擇，應(yīng)考慮取水工

60、程建成后，不致因水流情況的改變而影響河床的穩(wěn)定性。 根據(jù)規(guī)范規(guī)定并結(jié)合本設(shè)計(jì)資料，采用河床式固定取水構(gòu)筑物，集水井與泵房合建。4.3.2取水頭的計(jì)算(1)采用固定式取水頭。 取水頭部設(shè)計(jì)要點(diǎn)： = 1 * GB3 應(yīng)選擇合理的外形和較小的體積； = 2 * GB3 進(jìn)水口流速應(yīng)根據(jù)水中漂浮物、水生物、冰凌、河水流速、取水量、清理格柵條件等因素決定； = 3 * GB3 應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕l件，施工力量和施工方法，考慮便于施工的形式。 由于箱式取水頭采用混凝土結(jié)構(gòu)，能防止冰凌、泥沙的沖擊，且進(jìn)水面積大，因此本設(shè)計(jì)采用棱形箱式取水頭。取水頭在側(cè)面開(kāi)設(shè)進(jìn)水孔，每側(cè)開(kāi)設(shè)2個(gè)進(jìn)水孔，共4個(gè)進(jìn)水孔。取水頭分成