某城市給水工程畢業(yè)設計

第1章概述1.1可行性方案的確定水質的要求根據(jù)城市生活用水標準，生活用水要求無色無味，不含肉眼可見物，濁度低于3度，各項化學、物理、生物學指標均要滿足要求。水壓要求居民區(qū)：Ⅰ區(qū)樓層為7層，Ⅱ區(qū)樓層為7層要求的自由水壓分別為32米，32米。工業(yè)生產用水的自由水壓只需10米即可。給水方案的初步確定根據(jù)設計原始資料和城市概況，綜合考慮各種影響因素，初步選定如下兩種方案統(tǒng)一給水方案優(yōu)點：（1）操作管理方便（2）在城市河流上游取水，水質較好缺點：（1）由于管網(wǎng)負擔流量較大，增大管徑，增加管網(wǎng)造價。（2）管道損失大，所需水泵揚程大，年經(jīng)營費用中電費高。（3）由于企業(yè)用水水質較低，統(tǒng)一供水勢必造成藥劑及過濾面積上的浪費。2、分區(qū)給水方案優(yōu)點：（1）年動力費少，節(jié)約能量（2）管網(wǎng)各部分水質，水壓均有保證缺點：（1）輸水管造價過高（2）二泵站內水泵調度管理不便設計中是否考慮設置水塔來調節(jié)供需水量要進行比較后確定。由于水塔的設計容積極為龐大，造價高，且調節(jié)能力有一定限制，這與城市的發(fā)展是不適應的，水塔將逐步失去控制調節(jié)能力，因此水塔不予采用。1.2城市自然條件該城市位于河南地區(qū)，北部有一條自西向東的河流，城區(qū)西部有一條河流，水量充沛，水質良好。地形起伏不大，街坊分布比較均勻，該市屬于亞熱帶季風氣候，夏季主導風向為東南風，冬季主導風向為西北風。城市土壤種類為粘質砂土，冰凍線深度1.2m；地下水位深度8.5m，年降水量836.6mm；城市最高溫度39.8，最低溫度-8.7，年平均溫度18.2；自來水廠處的土質種類砂質粘土；地下水位深度8.5m；地面水源情況：最大流量1330；最小流量520；最大流速3.6m/s；最低水位時的河寬26.8m，最高水位58.7m；常水位53.9m；最低水位44.6m。1.3城市建設規(guī)劃該城市交通便利，一條河流經(jīng)過市區(qū)，把城市分為二個區(qū)，Ⅰ區(qū)設計人口18.07萬人，Ⅱ區(qū)14.28萬人，合計人口總數(shù)32.35萬人。該市有二個工廠和一個火車站，基本情況如下：（1）A工廠：生產用水量8000m3/d；工人總數(shù)2400人，分3班工作，熱車間占15%；第一班800人，使用淋浴者240人，其中熱車間120人；第二班800人，使用淋浴者240人，其中熱車間120人；第三班800人，使用淋浴者240人，其中熱車間120人。（2）B工廠：生產用水量10000m3/d；工人總數(shù)4000人，分3班工作，熱車間占10%；第一班1000人，使用淋浴者300人，其中熱車間100人；第二班1500人，使用淋浴者350人，其中熱車間150人；第三班1500人，使用淋浴者350人，其中熱車間150人。（3）火車站用水量1200m3/d。1.4工程設計說明一、設計題目：省城市給水工程二、原始資料：1、B城市平面圖，比例：1：100002、城市分區(qū)及人口密度I區(qū)390人/公頃；II區(qū)430人/公頃；3、該城居住區(qū)房屋的衛(wèi)生設備情況：I區(qū)室內有給排水設備及淋浴設備；II區(qū)室內有給排水設備及淋浴設備；4、該城房屋的平均層次：I區(qū)7層；II區(qū)7層；5、工業(yè)用水情況：該城有下列工業(yè)企業(yè)，其位置在城市平面圖（1）A工廠：生產用水量8000m3/d；工人總數(shù)2400人，分3班工作，熱車間占15%；第一班800人，使用淋浴者240人，其中熱車間120人；第二班800人，使用淋浴者240人，其中熱車間120人；第三班800人，使用淋浴者240人，其中熱車間120人。（2）B工廠：生產用水量10000m3/d；工人總數(shù)4000人，分3班工作，熱車間占10%；第一班1000人，使用淋浴者300人，其中熱車間100人；第二班1500人，使用淋浴者350人，其中熱車間150人；第三班1500人，使用淋浴者350人，其中熱車間150人。6、火車站用水量1200m3/d。7、自然概況：城市土壤種類粘質砂土，冰凍線深度1.2m；地下水位深度8.5m，年降水量836.6mm；城市溫度：最高溫度39.8℃，最低溫度-8.7℃，年平均溫度18.2℃；主導風向：夏季東南風，冬季西北風；自來水廠處的土質種類粘質砂土；地下水位深度8.5m；8、地面水源：（1）流量：最大流量1300m3/s；最小流量520m3/s。（2）最大流速3.6m/s。（3）水位：最高水位58.7m；常水位53.9m；最低水位44.6m。（4）最低水位時的河寬26.8m。9、水源水質分析結果：編號名稱單位分析結果1水的臭和味級無2混濁度mg/L80～9803色度度154總硬度mg/L99碳酸鹽硬度mg/L60非碳酸鹽硬度mg/L39鈣硬度mg/L57鎂硬度mg/L425PH值—6.8～7.46堿度mg/L1207溶解性固體mg/L2708水的溫度最高溫度℃28.7最低溫度℃1.39細菌總數(shù)個/mL410010大腸桿菌個/mL36010、居住區(qū)生活用水量逐時變化：你設計選用的為（D）時間ABCDEFG0﹣11.041.101.503.002.141.851.171﹣20.950.701.503.202.061.701.162﹣30.950.901.502.502.031.381.183﹣41.201.101.502.502.121.191.794﹣51.651.300.503.503.081.542.825﹣63.413.913.504.303.454.144.486﹣76.846.614.504.505.506.286.147﹣86.845.845.504.905.006.696.688﹣96.217.046.255.905.406.365.869﹣106.126.696.255.305.306.105.8510﹣115.586.176.254.904.955.875.4411﹣125.486.316.254.704.455.164.9812﹣134.976.625.004.404.215.255.2813﹣144.815.235.604.104.255.064.6614﹣154.115.595.604.103.804.104.6515﹣164.184.766.004.403.314.255.0816﹣174.524.246.004.303.804.554.5117﹣184.935.995.504.304.054.345.4818﹣195.146.975.004.504.404.195.5919﹣205.665.664.504.505.704.655.3020﹣215.803.054.304.506.304.804.5421﹣224.912.013.004.206.354.273.2522﹣233.051.423.004.205.804.172.5523﹣241.650.791.503.302.552.111.56：第2章設計水量設計用水量是根據(jù)設計年限內用水單位數(shù)，用水定額和用水變化情況所預測的用戶日用水總量，設計用水量包括下列用水；⑴居民區(qū)生活用水量；⑵工業(yè)企業(yè)生產用水量；⑶工業(yè)企業(yè)工人生活和淋浴用水量⑷公共建筑用水量⑸城市綠化和澆灑綠地用水量；⑹未預見水量和管網(wǎng)漏失水量；（7）消防用水量；該城市在河南省查表知綜合生活用水定額為二區(qū)，人口總數(shù)不足50萬，為中小城市，最高日綜合生活用水定額為150～240L/（cap.d）取180L/（cap.d）用水普及率取100%，工業(yè)用水重復率為0。1.居民區(qū)生活用水量=f=100%×180××（18.07+14.28）×=58230(）式中：f——為給水普及率，100%；——為最高日綜合生活用水定額，180，可參閱《給排水設計手冊1》相關資料；——為設計年限內計劃人口數(shù)。2.工業(yè)企業(yè)用水量①A廠生產用水量：②B廠生產用水量：3.工業(yè)企業(yè)工人生活和淋浴用水對工廠生活和淋浴用水定額，查表知：一般車間：生活為25L/（人.班）；淋浴為40L/（人.班）；高溫車間：生活為35L/（人.班）；淋浴為60L/（人.班）；A廠所有車間生活用水為：A廠所有車間淋浴用水為：B廠所有車間生活用水為：B廠所有車間淋浴用水為：所以企業(yè)生活和淋浴用水為：工業(yè)企業(yè)的淋浴用水放在每班下班后1小時內使用。4.公共建筑用水量火車站為公共建筑5.城市綠化和澆灑道路用水澆灑道路和綠化應根據(jù)用水量應根據(jù)路面種類、綠化面積、氣候和土壤等條件確定。澆灑道路用水量一般為每平方米路面每次1.0～2.0L，每日2～3次。大面積綠化用水量可采用1.5～4.0L/(㎡·d)。則城市綠化和澆灑道路用水為：澆灑道路放在每天１０－１２點，澆灑綠地放在每天７－９點所以，總用水量：6.未預見水量和管網(wǎng)漏失水量未預見用水量按（15%～20%）計算，此時取20%.則∴最高日設計用水量：最高日平均時：7.消防水量該城市人口不足50萬，根據(jù)規(guī)范要求，一次滅火用水量采用標準，按一天2次滅火計，滅火時間2小時。則消防用水量：居住區(qū)生活用水逐時變化選用任務書中的D則最高時用水量為5.90%，最高時在8-9點。最高日用水量為：則時變化系數(shù)則最高時用水量為：時變化系數(shù)圖略4.17%處的代表日平均供水量，使用分級供水，第一級為從22點到6點，供水量為2.33%，第二級為從6點到22點，供水量為5.087%最高日泵站總供水量為2.33%8+5.08716=100%當最高日設計用水量為110000時，由于管網(wǎng)中不設水塔或者高位水池，供水泵站設計供水量為：110006.24%1000/3600=1906.67L/s=6864第3章管網(wǎng)水力計算3.1管網(wǎng)布置的基本原則管線應均勻地分布在整個給水區(qū)域內，滿足用戶對水量和水壓方面的要求，并保持輸送的水質不受污染。供水安全可靠，當局部管線發(fā)生故障時，應保證不中斷供水或盡可能縮小斷水的范圍。供水布置應力求線路最短，并盡量減少穿越障礙物等，以減少特殊工程，降低管網(wǎng)造價和經(jīng)營管理費用。應從現(xiàn)狀入手，符合給水區(qū)域總體規(guī)劃的要求，并為管網(wǎng)分期建設留有充分的發(fā)展余地。管網(wǎng)定線干管定線時可按下列步驟和要求進行：1．根據(jù)水源（二級泵站）、大用戶或水塔等調節(jié)構筑物的位置確定供水區(qū)域的主要供水流向，即水源與大用戶、調節(jié)構筑物的連線方向，以此控制干管的基本走向。2．按主要流向確定接近平行布置得干管條數(shù)和大致位置，干管之間距一般為500～800m左右。有時為了保證供水可靠，還應在干管和干管之間的適當位置設置連接管，（連通管）以形成環(huán)狀管網(wǎng)，連接管的作用在于局部干管發(fā)生故障關閉時，干管與干管、連接管與連接管之間距的大小，主要取決于供水區(qū)域大小和供水的要求，一般在保證要求的前提下，干管和連接管的數(shù)量盡量減少，以節(jié)約投資。3．按下列要求校核對干管（或連接管）的具體位置：(1)按規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下敷設，以利于施工和維護管理；(2)干管應從兩側用水量較大的街區(qū)通過，其延伸方向應與主要流向保持一致，并以最短距離到達主要用水區(qū)、大用戶和調節(jié)構筑物（水塔或高地水池等），以提高干管的配水效率，降低工程造價和動力費用。(3)干管應盡可能布置在較高位置，以降低干管內的水壓，增加管道的供水安全性。(4)管線在道路下的平面和高程應符合城鎮(zhèn)或廠區(qū)管道綜合設計的要求。4．干管定線時，應該位將來反戰(zhàn)和分期建設留有余地?？紤]上述布置要求與本設計中城市的各種實際相結合，對該城市管網(wǎng)進行了布置，組成了環(huán)狀管網(wǎng)，共計7個環(huán)。具體布置情況見《城市管網(wǎng)總平面圖》3.2節(jié)點流量計計算設計采用統(tǒng)一供水水方案。管網(wǎng)圖形由許多管管段組成。沿沿線流量是指指供給該管段段兩側用戶所所需流量。節(jié)節(jié)點流量是從從沿線流量得得出的并且假假設是在節(jié)點點集中流出的的流量。在管管網(wǎng)水力計算算過程中，首首先需求出沿沿線流量和節(jié)節(jié)點流量。一、比流量計算1、干管線單位長度度的流量，叫叫做比流量：：式中：——為比比流量，L/（s·m）；QQ——為管網(wǎng)總用用水量，L/s；——為大用戶集中用水水量總和，L/s；——為干管總長度，mm，不包括穿穿公共建筑物物地區(qū)的管線線；只有一側側配水的管線線，長度按一一半計算。2、統(tǒng)一供水系統(tǒng)比比流量計算最高時設計計水量：最高時集中用水量量有二個工廠廠和火車站：：18438.8++1200＝227.33∴干管比流量為二、節(jié)點流量計算按比流量法對管網(wǎng)網(wǎng)實際不均勻勻的配水情況況進行簡化后后，管網(wǎng)中各各管段小用戶戶的配水情況況均可作為沿沿程均勻泄流流管路看待，即即管網(wǎng)中任一一管段內的流流量，由兩部部分組成，一一部分是沿本本管段均勻泄泄出供給各用用戶的沿線流流量，沿線呈呈直線減少；；另一部分是是通過本管段段流到下游管管段去的流量量，沿線不發(fā)發(fā)生變化，稱稱為轉輸流量量。取二者之之和，所以管管段起端到末末端的流量沿沿線變化，這這種變化的流流量，不便于于用來確定管管徑和水頭損損失，因此需需要對其進行行簡化。簡化化方法是以變變化的沿線流流量折算為管管段兩端節(jié)點點流出的流量量，即節(jié)點流流量。管網(wǎng)中任一節(jié)點上上，往往連接接幾條管段，因因每一條管段段都有一半沿沿線流量分到到該節(jié)點，所所以管網(wǎng)中任任一節(jié)點流量量，應等于連連接于該節(jié)點點上個管段的的沿線流量總總和的一半，可可按下式計算算：（L/s）如果整個給水區(qū)域域內管網(wǎng)的比比流量相同時時，節(jié)點流量量還可以作如如下表達：（L/s）統(tǒng)一供水沿線流量量節(jié)點流量計計算表：管道編號管道配水長度（m）管道沿線流量（L/S）節(jié)點設計流量計算算（L/S）節(jié)點號集中流量沿線流量供水流量節(jié)點總流量1—282083.36158.4558.452—389090.482103.69103.693—443043.71383.8783.874—533033.55438.6338.635—643043.71538.6338.636—741542.196104.96104.967—847047.787109.54109.548—952052.86850.3250.329—1082083.36968.1168.1110—1131031.521076.7676.7611—1226026.431113.8928.9842.8712—1357057.951276.7676.7613—1461062.011394.5277.26171.7814—1534034.561448.2848.2815—1661062.0115118.8948.28167.1716—1768069.131682.8582.8517—1883084.3817156.56156.5618—1983084.3818146.40146.4019—133033.551958.9758.972—1833033.553—633033.556—1889090.487—1789090.487—1038038.6312—1768069.1313—1634034.56合計143351457.30227.301457.30.1684.6603.3流量分分配及管徑水水頭損失計算算一、流量分配求出節(jié)點流量后就就可以進行管管網(wǎng)的流量分分配，其目的的在于確定管管網(wǎng)中每一管管段的計算流流量，在管網(wǎng)網(wǎng)計算中，它它是一個很重重要的環(huán)節(jié)。管網(wǎng)流量分配時，為為保持水流的的連續(xù)性，每每一節(jié)點必須須滿足節(jié)點流流量平衡條件件：即流入人人一節(jié)點的流流量必須等于于流離該節(jié)點點的流量。若若規(guī)定流入節(jié)節(jié)點的流量為為負，流離節(jié)節(jié)點的流量為為正，則上述述平衡條件可可表示為：式中：——為節(jié)點點i的節(jié)點流量量，L/s；——為連接在節(jié)點i上上的各管段流流量，L/s。環(huán)狀管網(wǎng)流量分配配的方法和步步驟：1、首先在管網(wǎng)圖上上確定出控制制點的位置，并并根據(jù)配水源源、控制點、大大用戶及調節(jié)節(jié)構筑物的位位置確定管網(wǎng)網(wǎng)的主要流向向。2、參照管網(wǎng)主要流流向擬定各管管段的水流方方向，使水流流沿最近的路路線輸水到大大用戶和邊遠遠地區(qū)。3、從配水源到控制制點、大用戶戶、調節(jié)構筑筑物之間選定定主要的平行行供水路線（主主要干管），主主要干管條數(shù)數(shù)視管網(wǎng)的布布置情況而定定。4、根據(jù)管網(wǎng)中各管管線的地位和和功能來分配配流量。分配配流量時，無無論是從管網(wǎng)網(wǎng)的起端開始始，還是從管管網(wǎng)的末端開開始，都應滿滿足下列條件件：1）盡量使平行的主主要干管分配配相近的流量量，以免個別別主要干管段段損壞時，其其余管線負荷荷過量，使管管網(wǎng)流量減少少過多；主要要干管與次要要干管相匯合合時，主要干干管應適當多多分些流量；；干管與干管管之間的連接接管，主要作作用是干管損損壞時，將水水從一條干管管轉輸至另一一條，因此不不應分配過大大的流量，要要有意識地少少轉輸流量。2）各干管所通過的的流量應沿管管網(wǎng)主要流向向逐漸減少，不不要忽多忽少少，更不要發(fā)發(fā)生倒流。3）流量分配時，應應滿足節(jié)點流流量平衡條件件，即每一節(jié)節(jié)點都應按的的條件核對。按以上步驟和要求求分配到各管管段的流量，即即為環(huán)狀管網(wǎng)網(wǎng)各管段的計計算流量。這這里應該指出出，此流量為為預分配值，可可用來選定管管徑，其真正正的流量數(shù)值值，必須由管管網(wǎng)平差結果果給定。二、管徑確定給水管網(wǎng)各管段的的管徑，應按按最高日最高高用水時各段段的計算流量量來確定。當當管段流量已已知時，管徑徑可按下式計計算確定：（m）式中：q——為管段通過過的計算流量量，m3/s；V——為管內流速速，m/s。上式表明，管徑不不但與通過的的計算流量有有關，而且還還與所選用的的流速有關，只只知道管道的的流量，還不不能確定管徑徑，因此，必必須首先選定定流速。上式還可以看出，流流量一定時，管管徑與流速的的平方根成反反比。如果流流速選用的大大一些，管徑徑就會減小，相相應的管網(wǎng)造造價便可降低低。但水頭損損失明顯增加加，所需的水水泵揚程將增增大，從而使使經(jīng)營管理費費用增大，同同時流速過大大，管內壓力力高，因水錘錘現(xiàn)象引起的的破壞作用也也隨之增大，因因此限定其最最高流速在2.5～3.0m/s之內。相反反若流速選用用的小一些，因因管徑增大，管管網(wǎng)造價會增增加?？墒且蛞蛩^損失減減小，可節(jié)約約電費，使經(jīng)經(jīng)營管理費用用降低。另外外，流速長期期過小對保持持輸送水的水水質是不利的的。若輸送水水的水質不穩(wěn)穩(wěn)定，會加劇劇水中雜質的的沉淀及管內內結垢，所以以流速不能太太小，一般不不小于0.66m/s。因此管網(wǎng)網(wǎng)造價和經(jīng)營營管理費用這這兩項經(jīng)濟因因素是決定流流速的關鍵。由由前述可知，流流速變化對這這兩項經(jīng)濟因因素的影響趨趨勢又恰好相相反，所以必必須兼顧考慮慮和優(yōu)選，以以獲得最優(yōu)解解。具體目標標是，按一定定年限內（稱稱投資償還期期）內，管網(wǎng)網(wǎng)造價和經(jīng)營營費用之和為為最小的流速速，（簡稱經(jīng)經(jīng)濟流速）來來確定管徑。我我國各地區(qū)因因諸多經(jīng)濟因因素的差別，其其經(jīng)濟流速是是不同的，設設計實踐中，在在缺乏經(jīng)濟流流速分析資料料時，常采用用平均經(jīng)濟流流速選擇管徑徑，即大口徑徑管道經(jīng)濟流流速較大，小小口徑管道的的經(jīng)濟流速較較小，其具體體數(shù)值為：D=100～4000mm，采采用v=0.6～0.9mm/s；D〉400mm，采采用v=0..9～1.4mm/s。3.4管網(wǎng)平差及及水壓校核一、統(tǒng)一供水系統(tǒng)統(tǒng)管網(wǎng)平差結結果整理結果果：（1）統(tǒng)一供水最高時平平差結果：===================================================================================迭代次數(shù)=9===================================================================================環(huán)號=1閉合差=-.0002-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)----------------------------------------------------------------------------------11-8711.981..34-.557.000772333011000.96-9100.61..90-.330.000333433080001.467355.362..611.112.00155433308000.70-3533.56..77-.225.00077sqtotall=.1106dq==-.001===================================================================================環(huán)號=2閉合差=-.0049-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189908000.86-4344.561..12-1.000.00233233308000.703533.56..77.225.00077389905000.861699.692..061.884.010884333045001.06-1688.563..46-1.114.00688sqtotall=.1106dq==-.223===================================================================================環(huán)號=3閉合差=-.0026-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------182206000.57-1622.31..77-.663.003992333045001.061688.563..461.114.00688383304500.28-444.89..31-.226.00588433305000.53-1033.86..84-.228.00277sqtotall=.1106dq==-.112===================================================================================環(huán)號=4閉合差=-.0039-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189905000.86-1699.692..06-1.884.010882833090001.288144.261..711.442.001773899070001.033977.601..861.665.00422483306000.84-2366.741..54-1.228.00544sqtotall=.1106dq==-.118===================================================================================環(huán)號=5閉合差=.0001-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------147705000.821611.651..89.889.00555252205000.571111.33..95.550.00455382204000.34433.22..52.442.009884388040001.16-1455.474..75-1.881.01244sqtotall=.1106dq==.000===================================================================================環(huán)號=6閉合差=-.0007-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1899070001.03-3977.601..86-1.665.004222388040001.161455.474..751.881.01244331104500.701111.931..62.550.00455452203500.72699.062..331.221.01766568803500.79-755.682..76-1.888.02488sqtotall=.1133dq==-.003===================================================================================環(huán)號=7閉合差=.0002-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1688070001.04-4022.111..90-1.229.00322268803500.79755.682..761.888.02488357704000.54677.971..17.667.009884344040001.01-1266.793..68-1.225.00999sqtotall=.1106dq==.001===================================================================================環(huán)號=8閉合差=.0002-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------161105000.98-1922.462..61-1.559.008332344040001.011266.793..681.225.00999361102500.47222.991..661.001.04400434402500.52-255.291..97-.667.02655sqtotall=.1106dq==.001===================================================================================（2）統(tǒng)一供水消消防時平差結結果：===================================================================================迭代次數(shù)=10===================================================================================環(huán)號=1閉合差=-.0003-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)----------------------------------------------------------------------------------22-9611.051..36-.559.0006623330110001.05-9999.681..07-.335.000443433080001.547766.292..911.225.00166433308000.79-3966.91..95-.331.00088sqtotall=.1106dq==-.001===================================================================================環(huán)號=2閉合差=-.0039-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189908000.96-4800.271..35-1.220.00255233308000.793966.91..95.331.00088389905000.911799.392..292.004.011444333045001.08-1722.143..60-1.119.00699sqtotall=.1106dq==-.118===================================================================================環(huán)號=3閉合差=-.0026-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------182206000.72-2044.441..17-.996.004772333045001.081722.143..601.119.00699383304500.14-222.02..09-.007.00344433305000.41-800.99..54-.118.00222sqtotall=.1106dq==-.112===================================================================================環(huán)號=4閉合差=-.0042-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189905000.91-1799.392..29-2.004.011442833090001.308233.851..751.445.001883899070001.064066.411..931.772.00422483306000.80-2277.151..42-1.118.00522sqtotall=.1106dq==-.220===================================================================================環(huán)號=5閉合差=-.0004-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------147705000.821611.881..89.889.00555252205000.571111.56..96.550.00455382204000.35433.45..52.443.009994388040001.16-1466.024..79-1.882.01255sqtotall=.1106dq==-.002===================================================================================環(huán)號=6閉合差=-.0010-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1899070001.06-4066.411..93-1.772.004222388040001.161466.024..791.882.01255331104500.711122.711..64.551.00455452203500.73699.842..381.224.01777568803500.78-755.202..73-1.885.02477sqtotall=.1132dq==-.004===================================================================================環(huán)號=7閉合差=-.0007-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1688070001.04-4011.801..89-1.229.00322268803500.78755.202..731.885.02477357704000.54688.281..18.667.009884344040001.01-1266.513..66-1.225.00988sqtotall=.1106dq==-.003===================================================================================環(huán)號=8閉合差=.0000-----------------------------------------------------------------------------------管段號管長管徑流速流量1000II水頭損失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------161105000.98-1922.442..61-1.559.008332344040001.011266.513..661.225.00988361102500.47233.011..661.001.04411434402500.51-255.271..97-.667.02655sqtotall=.1106dq==.000===================================================================================二、統(tǒng)統(tǒng)一管網(wǎng)平差差校核：1.統(tǒng)一供水管管網(wǎng)平差校核核：（1）輸水管起端處的的水壓H1凈水廠的地面標高高為65.00m，自由水壓壓32m從水水廠向管網(wǎng)兩兩條輸水，最最高時一條管管中流量為11000LL/S，選14點為控制制點，地面標標高為62..0m，自由水壓壓為32mm，有最高時時平差結果知知道從水廠到到控制點144的水頭損失失為16.55m.H11=（62.0-65.0）+32+7.94+3=39.94m（2）消防時核算消防核算時，該城城市人口不足足50萬，查城鎮(zhèn)鎮(zhèn)居住區(qū)室外外滅火時間定定為2h，故用水量量而設計用水量所以，消防時總用用水量火災發(fā)生時，按最最不利點考慮慮，進行管網(wǎng)網(wǎng)平差。假定定一處火災發(fā)發(fā)生在控制點點，即1號節(jié)點，另另外一處發(fā)生生在流量匯合合點6號節(jié)點，進進行流量分配配，然后平差差。則所需輸水管起端端的水壓H2：H22=（66.7-65.0）+10+2.46+3==17.16m﹤H1從水廠到控制點的的水頭損失為為7.94m；第4章水廠設計4.1水廠要求和和介紹一、凈水廠廠址的的選定1、廠址選擇應在整整個給水系統(tǒng)統(tǒng)設計方案中中全面規(guī)劃、綜綜合考慮，通通過經(jīng)濟技術術比較確定。在在選擇廠址時時，一般應考考慮以下幾個個問題：⑴廠址應選在工程地地質條件較好好的地方，一一般選擇在地地下水位較低低、承載力較較大、濕陷性性等級不高、巖巖石較少的地地層，以降低低工程造價和和施工難度。⑵水廠應盡量選擇在在不受洪水威威脅的地方，否否則應考慮防防洪措施。⑶水廠應少占農田和和良田，并留留有適當?shù)陌l(fā)發(fā)展余地。⑷水廠應設置在交通通便利、靠近近電源的地方方，以便于方方便施工和降降低輸電線路路的費用，并并考慮到沉淀淀池排泥和濾濾池沖洗廢水水的排放方便便。⑸當取水地點距離水水廠較近時，水水廠一般設置置在去水構筑筑物附近，通通常與去水構構筑物合建。2、綜合水廠位置選選擇中應考來來的因素，本本設計將水廠廠與取水構筑筑合建，在城城市上取水，處處理后送水至至城市管網(wǎng)，具具體位置詳見見《城市管網(wǎng)網(wǎng)總平面圖》。二、對給水處理工工藝和構筑物物的確定及選選擇長期以來，給水工工藝仍然是混混合、絮凝、沉沉淀、過濾和和消毒幾個階階段，宏觀上上理論上尚無無重大突破，然然而在微觀上上，凈化工藝藝確不斷地改改進，對給水水處理的認識識也不斷地更更新。理論的的繼續(xù)深化，促促進了給水工工藝水平的提提高。1、預處理預處理是設置在傳傳統(tǒng)處理工藝藝之前的各種種處理措施，包包括格柵篩除除原水中的漂漂浮雜物，預預氯投加，調調整原水的pH值，泥砂在在預沉池中預預沉以及投加加粉末活性炭炭或生物過濾濾等各種工藝藝措施。預處處理工藝主要要是格柵隔除除漂浮物；預預氯投加，即即在長距離輸輸水管的起始始點小劑量加加氯；或在預預沉池前投氯氯，以保證充充分的消毒效效果。粉末活活性炭的投加加多為季節(jié)性性，當水質嚴嚴重污染時，為為了去除臭味味和有機物而而采用的臨時時性措施。2、常規(guī)處理(1)混合技術術：理論上早已闡明混混合是絮凝的的基礎，要求求快速劇烈的的混合，以促促進混凝藥劑劑擴散速度和和壓縮水中膠膠體的雙電層層，使膠體脫脫穩(wěn)?；旌显O設備有水力隔隔板混合、水水泵混合、機機械混合、混混合池、槽等等以及近幾年年應用于給水水行業(yè)上的靜靜態(tài)混合器。由由于混合設備備對水力條件件、輸入能量量、混合方式式要求比較嚴嚴格、設備、構構造上的差異異往往造成混混合效果相差差較大，單純純從理論計算算上進行混合合設計，往往往和預先設想想結果有較大大偏差，因而而影響混合效效果。設備都都作嚴格的測測試，以期取取得最佳混合合效果。(2)絮凝反應應：傳統(tǒng)上的絮凝反應應多采隔板反反應，是建立立在"近壁紊流"理論基礎上上的。隨著給給水理論的深深入研究和發(fā)發(fā)展，從能量量耗散的角度度出發(fā)提出"自由紊流"的微旋渦理理論。(3)沉淀池：：平流沉淀池是給水水行業(yè)最古老老的一種池型型，大型水廠廠應用較多，停停留時間多為為1～2小時。選擇擇較長的停留留時間可以節(jié)節(jié)約藥劑，提提高沉淀后的的水質，并有有足夠的調節(jié)節(jié)余地，抗沖沖擊負荷能力力較強。停留留時間短可以以節(jié)省基建投投資，減少占占地面積。具具體設計停留留時間多長為為好，這需要要根據(jù)沉淀后后水質指標要要求，并進行行經(jīng)濟技術比比較后確定，根根據(jù)我國水質質標準和國情情，采用1.5～2.0小時停留時時間為好。(4)過濾：：過濾在水處理上一一般稱為二級級處理，通常常是設于沉淀淀、澄清、氣氣浮等一級設設備之后，用用來進一步降降低水中濁度度。當前過濾濾多使用快濾濾池以提高生生產效率?？炜鞛V池的過濾濾機理是接觸觸絮凝?？鞛V濾池發(fā)展歷史史已百余年，創(chuàng)創(chuàng)造出多種池池型，有雙閥閥濾池、虹吸吸濾池、無閥閥濾池、壓濾濾罐等。大型型水廠多使用用雙閥濾池。從從濾料上看，使使用單層砂濾濾料和砂、煤煤雙層濾料的的較多，三層層濾料及三層層以上濾料應應用較少。沖洗。有水表沖和和氣沖兩種。水水表沖有設一一層的，也有有在濾料層中中再加設一層層的。氣沖則則有采用"豐"字形管布氣氣，也有用長長柄濾頭布氣氣的。由于氣氣沖造成濾料料間磨擦力加加大，使濾池池沖洗更干凈凈。水表沖早早有應用。V型濾池是一種比較較先進的濾池池設計。這種種濾池使用單單層砂濾料，粒粒徑通常在0.95～1.35毫米，允許許擴大到0.7～2.0毫米，K80不均勻系數(shù)數(shù)在1.2～1.6之間。濾料料層厚度在1.0～1.5米之間，沖洗洗時采用水沖沖洗、氣沖洗洗和表面掃洗洗相結合。濾濾池在沖洗時時完全不膨脹脹，避免了由由于水力篩分分作用而使小小粒徑濾料集集中于上層，該該濾池沖洗時時，先進行氣氣沖，強度為為13.9～16.7升／米2·秒。水沖強強度為3.6～4.2升／米2·秒。表面掃掃洗強度為1.4～2.2升／米2·秒。由于空空氣加入使濾濾料相互摩擦擦，去除濾料料表面粘附的的絮體，然后后在沖洗水的的作用下被帶帶到濾料表面面，濾料表面面的掃洗將絮絮體掃入排水水槽。然后停停止氣沖，沖沖洗水繼續(xù)對對濾料進行漂漂洗，把殘留留絮體進一步步帶出濾料表表面，被掃洗洗水帶入排入入槽。這是一一種非常有效效的沖洗，避避免了濾床中中結泥球。沖沖洗水僅為常常規(guī)沖洗水量量的1/4，大大節(jié)約約了清潔水的的使用量，表表面沖洗所用用的水為未經(jīng)經(jīng)過濾的濾前前水，所以掃掃洗時不加重重濾池負擔。沖沖洗水、掃洗洗水量之和也也僅是常規(guī)沖沖洗水量的1/3，所以此種種濾池是一種種濾速較高、生生產能力強、省省水經(jīng)濟的濾濾池。三、絮凝劑1、絮凝劑和助凝劑劑的使用情況況目前大部分凈水廠廠采用的絮凝凝劑仍鋁鹽和和鐵鹽最為普普遍。當前有有兩類絮凝劑劑。一類是無無機聚合物絮絮凝劑；另一一類為有機高高分子聚合物物絮凝劑。無機聚合物絮凝劑劑有：堿式聚聚合氯化鋁(PAC)，聚合硫酸酸鋁(PAS)，聚合硫氯氯化鋁(PACSS)以及聚合硫硫酸鐵(PFS)等。其中最最有代表性的的PAC和PAS具有對原水水水質變化適適應性廣，混混凝凈化效果果好，藥劑成成本低等特點點。有機高分子絮凝劑劑應用最多的的是聚丙烯酰酰胺類。一般般根據(jù)其作用用不同分為陰陰離子型、陽陽離子型與非非離子型。有有機高分子絮絮凝劑具有用用量少、絮體體大、污泥少少等優(yōu)點。目目前采用的主主要助凝劑是是無機活化硅硅酸，其作用用是增加絮凝凝劑的骨架強強度，改善絮絮體結構。尤尤其是對低溫溫低濁水的處處理較為有效效。其次是氯氯作為助凝劑劑，其作用是是采用預氯化化法破壞起干干擾混凝作用用的有機物，改改善混凝效果果。同時用氯氯將硫酸亞鐵鐵氧化為高價價鐵，提高混混凝劑的凈化化效果。但對對受污染的原原水，易生成成以三鹵甲烷烷為代表的鹵鹵代有機化合合物。該類物物質具有致突突變活性，因因此有待于深深入分析和研研究。2、絮凝劑的控制投投加，絮凝控控制技術是凈凈化處理的重重要環(huán)節(jié)，因因此如果控制制不好，既不不能達到預定定的水質要求求，又導致藥藥劑的浪費。我我們目前大部部分凈化水廠廠仍沿用化驗驗室燒杯攪拌拌試驗確定投投加率與經(jīng)驗驗投加相結合合的方式，人人工操作投加加。該方法的的缺點是不能能滿足連續(xù)運運行的需要，也也就不能隨水水質水量的變變化而及時調調整投加量。同同時由于在化化驗室內做燒燒杯攪拌試驗驗與實際生產產中的水力條條件差距較大大，因此提供供的投加率僅僅能作為實際際投加的參考考值，不僅不不準確，還帶帶來檢驗投加加效果的滯后后性。四、消毒殺菌技術術消毒殺菌技術已成成為給水處理理中不可缺少少的處理手段段之一。消毒毒殺菌技術，很很長一個時期期以來，傳統(tǒng)統(tǒng)的消毒殺菌菌劑主要是采采用氯及其化化合物。該方方法操作技術術簡單、價格格低、殺菌效效果好。在國國外至今仍為為主要殺菌方方法之一，我我國應用更為為普遍。目前前一般采用容容量分析比色色法測量投氯氯后的余氯值值，依據(jù)其余余氯值采用浮浮子加氯機或或真空加氯機機調節(jié)投加量量，靠人工操操作。該方法法不能提供準準確的投加量量，只是靠經(jīng)經(jīng)驗控制，檢檢驗投加效果果又具有滯后后性。作為新的消毒劑二二氧化氯和臭臭氧是具有發(fā)發(fā)展前途的。二二氧化氯用于于給水處理消消毒，近年來來受到廣泛的的注意，主要要是由于它不不會與水中的的腐殖質反應應產生鹵代烴烴。一般二氧氧化氯在水中中主要起氧化化作用，而不不是氯化作用用，因此不容容易產生潛在在的致突變物物--有機氯化合合物。濾后水水中加氯，保保持管網(wǎng)余氯氯可有效地降降低三鹵甲烷烷的生成和保保證殺菌效果果。臭氧消毒被認為是是在水處理過過程中替代加加氯的一種行行之有效的消消毒方法。因因為臭氧首先先是具有很強強的殺菌力，其其次是氧化分分解有機物的的速度快，使使消毒后水的的致突變性降降為最低。經(jīng)經(jīng)臭氧消毒的的水中病毒可可在瞬間失去去活性，細菌菌和病原菌也也會被消滅，游游動的殼體幼幼蟲在很短時時間內也會被被徹底消除。五、凈水廠流程的的選定B市給水工程，是為為了滿足該區(qū)區(qū)近期和遠期期用水量增長長的需要而新新建的。該工工程分為兩組組，最終的供供水設計規(guī)模模為11萬/d，整個工程程包括，凈水水工程和輸配配水工程兩部部分。本章節(jié)節(jié)主要是給水水處理方法和和工藝流程的的選擇，凈水水工程應根據(jù)據(jù)原水水質以以及設計生產產能力等因素素，通過調查查研究必要的的確實驗并參參考相似條件件下處理構筑筑物的運行經(jīng)經(jīng)驗，技術經(jīng)經(jīng)濟比較后確確定。因此地地表水作為水水源，且水質質各指標不是是很高，混濁濁度63—970mgg/L,色度15度,所以選用以以下工藝流程程:水源取水頭自流流管 自動加藥設設備網(wǎng)格絮凝池 平流沉淀池V型濾池 清水池吸水井二級泵房配水管管網(wǎng)用戶同時，本次設計還還包括：水廠廠占地面積，人人員配備，廠廠內建筑物布布置和管線定定位等。4.2投藥部分設設計計算一、混凝劑的選用用根據(jù)原水水質分析析結果并參考考其它相似水水廠的運行經(jīng)經(jīng)驗選用堿式式氯化鋁作為為混凝劑。該種混凝劑特點：：凈化效率高高、過濾性好好、溫度適應應性高、使用用時操作方便便、設備簡單單。二、投藥系統(tǒng)布置置如圖4—-1：設計參數(shù)：根據(jù)原原水水質及水水溫，參考有有關凈水廠的的運行經(jīng)驗，選選用堿式氯化化鋁（PAC）作為混凝凝劑。最大投投加量為４００mg/Ｌ，最低為為６mg/Ｌ，平均２２８mg/Ｌ，堿式氯氯化鋁投加濃濃度為１５％％，采用計量量泵濕式投加加，不需加助助凝劑。三、投藥設備計算算1.混凝劑計算算選用堿堿式氯化鋁（PAC）作為混凝凝劑，水廠設設計水量為1100000，藥劑堆堆放高度為11.5m藥劑劑存儲期為20天?；炷齽┝縉NN====1.443（T）式中：Q——水廠設計流流量W—平均投加量/L（2）有效堆放面積AA====21.993式中：H——藥劑堆放高高度mtt—存放天數(shù)2.溶溶液池容積近期設計流量Ｑ＝＝４９５０//h一天調制２２次n＝２，溶液池調節(jié)容積===１５.８３?。保度芤撼卦O兩格，每每格有效容積積為８，有效效高度?。?５m，超高０.５m，每格實際際尺寸為，置置與室內地面面上。3.溶解池Ｗ２該設計溶解池容積積為溶液池的的３０%，則溶解池池容積為：W2=0.３×１６=４.８m3溶解池分２格，每每格的容積為為２.５，有效高度度?。?２m，超高０.３m，設計尺尺寸為，池底底坡度采用２２.５％。溶解解池置于地下下，池頂高出出室內地面００.５m。本設計采用BJ型型折槳式系列列攪拌機，如如圖4-2：溶解池和溶溶液池材料都都采用鋼筋混混泥土，內壁壁襯以聚乙烯烯