華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告書(shū) 課題名稱(chēng) 中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 課題來(lái)源 課題類(lèi)型 AY 導(dǎo) 師 豐桂珍 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 20030110020225 專(zhuān) 業(yè) 給排水 開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容： 畢業(yè)設(shè)計(jì)在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中處于相當(dāng)重要的地位，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，達(dá)到理論與實(shí)踐的結(jié)合 ，是一次綜合概括性的訓(xùn)練，為以后更好的做好給排水打下良好的基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)是中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，近期城市規(guī)劃人口 14 萬(wàn)人，遠(yuǎn)期人口 18 萬(wàn)人，規(guī)劃建筑為 6 層混合式，設(shè)計(jì)規(guī)模為 50000t/d。取水 水源為臨近城市的北江，其水源豐富，水質(zhì)穩(wěn)定。 根據(jù)規(guī)范、手冊(cè)以及相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，初步擬定多套方案，通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定最佳方案：原水 一泵 機(jī)械攪拌澄清池 V型濾池 請(qǐng)水池 二泵 管網(wǎng) 。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于用澄清池代替絮凝設(shè)施，大大縮小了水廠長(zhǎng)度方向上的距離；采用 V 型濾池，反沖洗水量大大減少，反沖洗周期增長(zhǎng)，節(jié)水、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。 方法及預(yù)期目的： 方法：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) 1、3、 10冊(cè)、給水水源及取水工程、水泵及水泵站、管道工程和給水 工程主要構(gòu)筑物及設(shè)備工藝計(jì)算以及網(wǎng)易給排水相關(guān)資料，按進(jìn)程安排，在指導(dǎo)老師的協(xié)助下進(jìn)行用水量、水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算、管網(wǎng)布置及方案比較等，與此同時(shí)，繪制相關(guān)圖紙。 預(yù)期目的：學(xué)生在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）受到一次綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能的綜合訓(xùn)練，進(jìn)一步提高獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)閱讀參考文獻(xiàn)能力，學(xué)會(huì)收集、運(yùn)用設(shè)計(jì)原始資料以及使用規(guī)范、手冊(cè)、產(chǎn)品目錄、標(biāo)準(zhǔn)圖的技能，提高設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖等實(shí)際應(yīng)用能力。 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 課題類(lèi)型：（ 1） A 工程設(shè)計(jì)； B 技術(shù)開(kāi)發(fā)； C 軟件工程； D 理論研究； （ 2） X 真實(shí)課題； Y 模擬課題； Z 虛擬課題 （ 1）、（ 2）均要填，如 AY、 BX 等。 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 2 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 姓名 學(xué)號(hào) 20030110020225 畢業(yè)屆別 2007 專(zhuān)業(yè) 給水排水工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 指導(dǎo)教師 豐桂珍 學(xué) 歷 職 稱(chēng) 具體要求： 本設(shè)計(jì)時(shí)中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè) 計(jì)，要求處理后的水質(zhì)達(dá)到生活飲用水水質(zhì)指標(biāo)二級(jí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖集等資料，做出合理、可行，并力求經(jīng)濟(jì)、適用的方案；要活用所學(xué)的理論與技術(shù)，努力學(xué)習(xí)和探索新理論，新技術(shù)。 設(shè)計(jì)說(shuō)明要求正確、合理、簡(jiǎn)明、扼要；畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)內(nèi)容不少于 4 萬(wàn)字，圖紙不少于 14 張，其中手工繪制至少 1 張；畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)等需要同時(shí)提交手寫(xiě)稿（草稿）和正式稿，繪圖要有構(gòu)筑物詳圖。最后，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 進(jìn)度安排： 第 1 周： 計(jì)算設(shè)計(jì)用水量； 選擇水源、水廠位置、確定給水系統(tǒng)； 第 2 周： 輸水管道 、給水管網(wǎng)布置及設(shè)計(jì)計(jì)算（上機(jī)）； 第 3 4 周： 實(shí)習(xí)； 第 5 6 周： 工藝流程選擇； 單體構(gòu)筑物選擇； 混凝劑的選擇、投加方式的確定、計(jì)算與繪圖 消毒劑的選擇、投加方式的確定、計(jì)算與繪圖 第 7 8 周： 取水構(gòu)筑物和一級(jí)泵站設(shè)計(jì)計(jì)算及工藝圖繪制； 第 9 12 周：水廠單體構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及工藝圖繪制； 二級(jí)泵站及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)及工藝圖繪制 第 13 周： 排污泵房的設(shè)計(jì)計(jì)算及工藝圖的繪制； 水廠平面布置及高程布置、廠區(qū)管線的布置及繪圖； 第 14 周： 有關(guān)施工圖的繪制； 第 15 周： 制水成本計(jì)算 ； 工程概算；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)編寫(xiě)。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室意見(jiàn)： 教研室主任簽字： 年 月 日 題目發(fā)出日期 設(shè)計(jì)（論 文）起止時(shí)間 附注： 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 中文摘要 本設(shè)計(jì)題目為：中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（ I） ,設(shè)計(jì)規(guī)模為：近期 50000 dm /3 ，遠(yuǎn)期 65000 dm /3 ，要求根據(jù)所給資料進(jìn)行給水工藝設(shè)計(jì)和單體構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算，包括取水輸水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)、輸配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、凈水廠設(shè)計(jì)、工程概算和制水成本計(jì)算。凈水廠采用工藝流程為： 混凝劑 水源 一級(jí)泵房 配水井 消毒劑 機(jī)械攪拌澄清池 V 型 濾池 清水池 吸水井 二級(jí)泵房 配水管網(wǎng) 用戶 關(guān)鍵詞： 中山市 ；給水工程；取水輸水構(gòu)筑物；凈水廠；輸配水管網(wǎng) . 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 4 Abstract The design entitled : Water Supply project enlarge preliminary design of Zhongshan City (I), the size of the design : the recent 35000 dm /3 , Long-term 50,000 dm /3 , according to the given information, technology design and water monomer structure design、 and water intake structures are required. transmission and distribution pipe network design, water purification plant design, engineering estimates and water costs are also included. Water purification plantsadopts technological is as follows: coagulation Water Resiyrce primary water pumping station assigned wells disinfection mechanical agitation clarifiers V-filter storage pool water well secondary water pumping station urban pipe network system -users Keywords : Zhongshan City； Water supply engineering； Water intake structures； Waterworks； Water Distribution net. 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )評(píng)閱書(shū) (1) 姓名 張獻(xiàn)濤 學(xué)號(hào) 20030110020225 專(zhuān)業(yè) 給水排水工程 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱人簽字： 年 月 日 得分 得分 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 6 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )評(píng)閱書(shū) (2) 姓名 張 獻(xiàn)濤 學(xué)號(hào) 20030110020225 專(zhuān)業(yè) 給水排水工程 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目 中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 答辯小組評(píng)語(yǔ)： 等級(jí) 組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見(jiàn)： 等級(jí) 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日（學(xué)院公章） 注：答辯 小組根據(jù)評(píng)閱人的評(píng)閱簽署意見(jiàn)、初步評(píng)定成績(jī)，交答辯委員會(huì)審定，蓋學(xué)院公章?！暗燃?jí)”用優(yōu)、良、中、及、不及五級(jí)制（可按學(xué)院制定的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )成績(jī)?cè)u(píng)定辦法評(píng)定最后成績(jī)）。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 姓名 張獻(xiàn)濤 學(xué)號(hào) 20030110020225 畢業(yè)屆別 2007 專(zhuān)業(yè) 給水排水工程 題目 中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) （ ） 答辯時(shí)間 答辯組成員（簽字）： 答辯記錄： 記錄人（簽字）： 年 月 日 答辯小組組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日 附注： 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 8 第一篇 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第 1 章 概述 1.1 城市概述 1.1.1 概述 中山市位于我國(guó)華南地區(qū)，中山市是廣東省轄地級(jí)市， 位于珠江三角洲中南部 ，北連廣州，毗鄰港澳，自然資源豐富，交通便利，使我國(guó)沿海開(kāi)放城市之一，自改革開(kāi)放以來(lái)，全市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)得到了迅猛的發(fā)展。根據(jù)該城市總體規(guī)劃，近期規(guī)劃城市人口 14 萬(wàn)人，遠(yuǎn)期人口 18 萬(wàn)人，規(guī)劃建筑為 6 層混合式，室內(nèi)均有給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備。由于該地區(qū)地下水資源貧乏，規(guī)劃水源為北江。 1.1.2 自然條件 （ 1）地理位置 東經(jīng) 113 北緯 22 （ 2）地形地貌 城區(qū)地形較平坦，其吳淞標(biāo)高為 28.0 米。 （ 3）氣象資料 氣溫： 歷年最高氣溫 39 風(fēng)向： 歷年最低氣溫 -1 降雨量： 常年平均氣溫 22 冬季冰凍期： 5 天， 土壤冰凍深度： 0.1 米 （ 4）土壤地質(zhì)資料 土壤承載力 2.4 / 2cm 淺層地下水離地面 1.6 米 1.1.3 水源狀況 （ 1）河流概述：水源水量豐富，水質(zhì)符合國(guó)家規(guī)定的飲用水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)， 因河道航運(yùn)繁忙，取水構(gòu)筑物不得影響航運(yùn)。 （ 2）河流特征 水位 水面標(biāo)準(zhǔn) m 流量 sm/3 流速 m/s 設(shè)計(jì)頻率 % 保證率 % 最高水位 26.5 3000 2.9 2 常水位 25 2300 2.2 最低水位 20 1400 1.4 95 （ 3）河床斷面圖（見(jiàn)下圖） 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 10 水質(zhì)資料 編號(hào) 項(xiàng)目 單位 分析結(jié)果 備 注 最高 最低 月平均最高 月平均最低 1 水溫 29 3 23 5 2 臭和味 少 許 3 色度 少 許 4 渾濁度 mg/L 800 30 400 800 5 PH 6.3 7.5 6.8 6 總硬度 mg 當(dāng)量 /L 280 20 220 150 7 細(xì)菌總數(shù) 個(gè) /mL 50000 8 大腸菌群 個(gè) /升 140 9 藻類(lèi) 個(gè) /升 2800 10 其他指標(biāo) 合格 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容包括總體設(shè)計(jì)說(shuō)明及各部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明并附有圖表 。計(jì)算書(shū)包括各部分的詳細(xì)工藝計(jì)算并附有計(jì)算草圖等，畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)須裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的前面。 1.1.4 給水工程設(shè)計(jì)圖 （ 1） 給水工程總平面布置圖，管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)詳圖（ 2 張） （ 2） 取水構(gòu)筑物及一級(jí)泵站工藝圖（ 1 號(hào)圖 1 張） （ 3） 凈水廠總平面及高程布置圖（ 1 號(hào)圖 1 張） （ 4） 水廠處理構(gòu)筑物工藝圖（ 1 號(hào)圖，澄清、過(guò)濾各 2 張） （ 5） 加藥投氯系統(tǒng)工藝圖（ 1 號(hào)圖 1 張） （ 6） 二級(jí)泵站及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物工藝圖（ 1 號(hào)圖 1 2張 ） （ 7） 凈水廠內(nèi)部給排水（包括雨水）管線布置圖（平面及縱剖面）（ 1 號(hào)圖或 2號(hào)圖 1 張） （ 8） 構(gòu)筑物大詳圖（ 1 2 張） 注：設(shè)計(jì)圖紙中要求至少有兩張手繪圖 1.2 工程設(shè)計(jì) 1.2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) 1.2.2 要求提交的設(shè)計(jì)文件 1、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)： 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容包括總體設(shè)計(jì)說(shuō)明及各部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明并附有圖表。計(jì)算書(shū)包括各部分的詳細(xì)工藝計(jì)算并附有計(jì)算草圖等，畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)須裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的前面。 2、給水工程設(shè)計(jì)圖 （ 1） 給水工程總平面布置圖，管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)詳圖（ 2 張） （ 2） 取水構(gòu)筑物及一級(jí)泵站工藝圖（ 1 號(hào)圖 1 張） （ 3） 凈水廠總平面及高程布置圖（ 1 號(hào)圖 1 張） （ 4） 水廠處理構(gòu)筑物工藝圖（ 1 號(hào)圖，澄清、過(guò)濾各 2 張） （ 5） 加藥投氯系統(tǒng)工藝圖（ 1 號(hào)圖 1 張） 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 （ 6） 二級(jí)泵站及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物工藝圖（ 1 號(hào)圖 1 2張 ） （ 7） 凈水廠內(nèi)部給排水（包括雨水）管線布置圖（平面及縱剖面）（ 1 號(hào)圖或 2號(hào)圖 1 張） （ 8） 構(gòu)筑物大詳圖（ 1 2 張） 注：設(shè)計(jì)圖紙中要求至少有兩張手繪圖 1.2.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料 1、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 1）常用資料 2、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 3）城市給水 3、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 8）器材與裝置 4、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 11）專(zhuān)用設(shè)備 5、簡(jiǎn) 明給水設(shè)計(jì)手冊(cè) 6、地表水取水 7、給水凈化新工藝 8、凈水廠設(shè)計(jì) 9、給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè) 10、風(fēng)機(jī)和水泵調(diào)速手冊(cè) 11、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖 12、鐵路工程概算指標(biāo) 第十冊(cè) 給水排水 13、鐵路工程預(yù)算指標(biāo) 第十冊(cè) 給水排水 14、給排水專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 15、凈水廠設(shè)計(jì)知識(shí) 第 2 章 設(shè)計(jì)水量 2.1 用水量計(jì)算 2.1.1 最高日用水量： 城市用水量包括綜合生活用水，工業(yè)生產(chǎn)用水、消防用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見(jiàn)水量、管網(wǎng)漏失水量。 根據(jù)設(shè)計(jì)地點(diǎn)所處的分區(qū)、住房條件、室內(nèi)給排水設(shè)備的完善程度 、水資源和氣候條件、居民生活習(xí)慣等，并且適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，參照室外給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范之規(guī)定，取居民生活用水定額為 q=200L/（人 d）自來(lái)水普及率為 100%. 1、居民生活用水量 1Q ： 1Q =qNf ( dm/3 ) 式中： q 最高日生活用水定額，查 給水工程附表具名生活用水定額 ，取 220L/cap d； N 設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃人口數(shù)，近期規(guī)劃 14 萬(wàn)人，遠(yuǎn)期 18 萬(wàn)人； f 自來(lái)水普及率（ 100%）。 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 12 近1Q= 28000 dm/3 = 324.07 L/s 遠(yuǎn)1Q= 36000 dm/3 = 416.67 L/s 2、生產(chǎn)企業(yè)（工業(yè)）用水2Q： 近2Q= 8500 3m /d = 98.38L/s 遠(yuǎn)2Q= 11500 3m /d =113.50L/s 3、公共建筑用水量3Q： 近3Q=3290 dm/3 = 38.08 L/s 遠(yuǎn)3Q=4170 dm/3 = 48.26 L/s 4、澆灑道路和綠化用水量 4Q ： 據(jù)給水工程為 （ 1% 3%）（321 QQQ ） ，本設(shè)計(jì)取 2% 近4Q=2%（近近近 321 QQQ ） =795.8 dm/3 遠(yuǎn)4Q=2%（遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn) 321 QQQ ） =1033.4 dm/3 5、未預(yù)見(jiàn)水量和漏失水量： 據(jù)給水工程為 （ 15% 25%）（321 QQQ ） ，本設(shè)計(jì)取 18% 近5Q=18%（近近近 321 QQQ ） =7162.2 dm/3 遠(yuǎn)5Q=18%（遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn) 321 QQQ ） =9300.6 dm/3 所以最高日用水量為5Q： 近dQ=（近1Q+近2Q+近3Q+近4Q+近5Q） =47748 dm/3 =552.64L/s 遠(yuǎn)dQ=（遠(yuǎn)1Q+遠(yuǎn)2Q+遠(yuǎn)3Q+遠(yuǎn)4Q+遠(yuǎn)5Q） = 62004 dm/3 =717.64 L/s 二、最高時(shí)用水量： 近hQ=近hK 近dQ/24=2447.1 dm/3 =679.75 L/s 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 遠(yuǎn)hQ=遠(yuǎn)hK 遠(yuǎn)dQ/24=3177.71 dm/3 =882.70 L/s 2.2 最高日用水量變化曲線 根據(jù)用戶各時(shí)段的用水量，繪制用水量變化曲線，可以比較明顯的看到整個(gè)城市的用水變化情況。 最高日用水量變化曲線如圖 2 1 和圖 2 2： 4.175.12K h =5.1 2/4. 17=1 .234.783.103.10用水量變化曲線 二泵設(shè)計(jì)供水線 平均時(shí)用水量時(shí)間（h）占最高日用水量百分?jǐn)?shù) （）2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 241234560圖 2 1 近期城市最高日用水量變化曲線 065432124222018161412108642平均時(shí)用水量二泵設(shè)計(jì)供水線用水量變化曲線占最高日用水量百分?jǐn)?shù) （）4.175.104.783.10K h =5.10/4.17=1.223.10圖 2 2 遠(yuǎn)期城市最高日用水量變化曲線 時(shí)變化系數(shù)hK= ThQQ張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 14 hQ 最高日最高時(shí)用水量； TQ 最高日平均時(shí)用水量； 近hK=17.412.5=1.23 遠(yuǎn)hK=17.410.5=1.22 2.3 水塔和清水池 2.3.1 方案比較 （管網(wǎng)中是否設(shè)置水塔）： 水塔的作用在于調(diào)節(jié)二級(jí)泵站供水量和用水量之間的不平衡；保證用水水壓等。大中城市用水量比較均勻，通常二級(jí)泵站變頻泵調(diào)節(jié)管網(wǎng)用水量，多數(shù)可不用專(zhuān)門(mén)設(shè)置水塔。 至于本設(shè)計(jì)中是否設(shè)置水塔見(jiàn)表 2-3 表 2-3 方案比較 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 管網(wǎng)中設(shè)置水塔 方案一 能夠較好的調(diào)節(jié)二泵供水量和用水 量之間的不平衡、保證供水水壓 增加管網(wǎng)工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，易造成管網(wǎng)中水二次污染 管網(wǎng)中不設(shè)水塔 方案二 通過(guò)二級(jí)泵站變頻工作來(lái)調(diào)節(jié)供水水量，避免二次污染 管理要求高 經(jīng)過(guò)以上比較，并且結(jié)合 小時(shí)變化系數(shù)hK=1.23 知城市用水量比較均勻，據(jù)城市地理位置，近遠(yuǎn)期結(jié)合，確定采用方案二，即管網(wǎng)中不設(shè)水塔。既節(jié)省工程造價(jià)，又減少了維修費(fèi)用，并且大大減小管網(wǎng)中水二次污染幾率，用水安全、穩(wěn)定、可靠性得到大大提高。 2.3.2 近期清水池調(diào)節(jié)容積 1W =9.82%dQ2.3.3 近期清水池容積計(jì)算 清水池容積 W= 1W + 2W +3W+ 4W 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 式中1W 調(diào)節(jié)容積 （ 3m ） ，由清水池容積計(jì)算表知1W=9.82%dQ2W 消防貯水量（ 3m ），按兩小時(shí)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算，據(jù)室外給排水消防規(guī)范城鎮(zhèn)居住區(qū)室外的消防用水量標(biāo)準(zhǔn)：“城市人口 N 20 萬(wàn) 同一時(shí)間內(nèi)滅火次數(shù)為 2 次 一次滅火用水量 45L/s”知 2W=2 45 2 3600=648 3m 3W 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水（ 3m ），3 W=（ 5%10%）dQ，取 5%. 4W 安全貯水量，體積估計(jì)為 800 3m . 所以清水池容積 W=9.82%dQ+648+5%dQ+800=8524.25 3m 考慮到檢修 時(shí) 放空而不中斷供水，清水池為兩座，則每座清水池容積為 W = W/2 = 4262 3m 2.3.4 清水池容積確定 B L H= 25 45 （ 4+0.5）（ 0.5m為超高 ） 第 3 章 管網(wǎng)水力計(jì)算 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，要充分利用所在地區(qū)的有利條件，避開(kāi)不利的自然條件，在現(xiàn)有的環(huán)境條件下，運(yùn)用合理的技術(shù)，使工程投資 和運(yùn)行費(fèi)用最低，而且安全、可靠，滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量、水壓的近遠(yuǎn)期要求。 3.1 管網(wǎng)定線 3.1.1 管網(wǎng)定線原則 1、輸配水管線 （ 1）輸配水管線路應(yīng)盡量做到線路短，起伏小，土方工程量小，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，少占用農(nóng)田或不占用農(nóng)田； （ 2）輸水管線走向和位置應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，并盡可能沿線有道路或規(guī)劃道路敷設(shè)，以利于施工和維護(hù)； （ 3）輸配水管線應(yīng)盡量避免穿越河谷、山背、沼澤、重要鐵路和泄洪地區(qū)，并注意避開(kāi)滑坡、易發(fā)生泥石流河高腐蝕性土壤地區(qū)； （ 4）輸配水管線應(yīng)充分利用水位高差，當(dāng)條件許可時(shí)優(yōu)先考慮近 、遠(yuǎn)期和分期實(shí)施的可能。 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 16 2、配水管網(wǎng)： 配水管網(wǎng)由干管和連接管組成，干管及連接管定線應(yīng)滿足下列要求： （ 1）干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池水塔，大用戶的方向一致； （ 2）干管間距根據(jù)街區(qū)情況采用 500800m； （ 3）干管一般按城市規(guī)劃道路定線，但盡量避免在高級(jí)公路或重要道路下通過(guò)，以減小今后檢修時(shí)困難； （ 4）干管上每隔 400600m設(shè)閘閥，在高處設(shè)排氣閥，再地處設(shè)泄水閥； （ 5）管線在道路下的平面位置和標(biāo)高，應(yīng)符合城市或廠區(qū)地下管線綜合設(shè)計(jì)的要求，給水管線和建筑物、鐵路以及其他道路的水平 凈距，均應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定； （ 6）干管定線應(yīng)留有發(fā)展余地，分期建設(shè)； （ 7）連接管的間距可根據(jù)街區(qū)大小考慮在 8001000m左右； （ 8）在供水范圍內(nèi)的道路下應(yīng)敷設(shè)分配管，以便于把干管的水送到用戶和消火栓； （ 9）消火栓間距不宜超過(guò) 120m，距車(chē)道不大于 2m，距外墻不大于 5m。 3.1.2 管網(wǎng)定線可行性方案擬定： 方案一： 圖 3-1 方案一管網(wǎng)布置 方案二： 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 3-2 方案二管網(wǎng)布置 3.1.3 可行性方案比較： 表 3-1 可行性方案比較 方案 供水安全、可靠性 工程投資和運(yùn)行費(fèi)用 方案一 能較好的滿足用戶、生產(chǎn)企業(yè)、機(jī)關(guān)等對(duì)水量、水壓的要求，安全可靠性較高 L=30119.5m,工程投資稍高，維修費(fèi)用較低 方案二 可滿足用戶、生產(chǎn)企業(yè)、機(jī)關(guān)等對(duì)水量、水壓的要求，安全可靠性較低 L=27335.5m，工程投資較低，但維修費(fèi)用較高 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 18 經(jīng)過(guò)比較，考慮到中山市為沿海 開(kāi)放城市，發(fā)展迅速，用水量安全、可靠性要求很高。采用方案一，雖然管網(wǎng)工程投資稍微高一些，但是可以大大提高用水安全、可靠性，所以綜合各方面因素，設(shè)計(jì)采用方案一為設(shè)計(jì)方案。 3.2 管網(wǎng)水力計(jì)算 3.2.1 管網(wǎng)水力計(jì)算原則： 1、在各種最不利的工作條件下，滿足最不利點(diǎn)（一般市指離二級(jí)泵站最遠(yuǎn)最高的供水點(diǎn)）的供水水壓和水量的要求； 2、管網(wǎng)供水要可靠和不間斷； 3、管網(wǎng)本身積極與此相連的二級(jí)泵站和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物建造費(fèi)和運(yùn)行管理之和應(yīng)為最低。 3.2.2 水力計(jì)算圖 詳見(jiàn)圖 3-2 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 20 3.2.3 管網(wǎng)平差 節(jié)點(diǎn)詳細(xì)編號(hào)和節(jié)點(diǎn)流量見(jiàn)圖 3-3 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第 4 章 給水管網(wǎng)校核 管網(wǎng)的管徑和水泵揚(yáng)程，按設(shè)計(jì)年限內(nèi)最高日最高時(shí)的用水量和水 壓 要求界定，但是用水量是發(fā)展的也是經(jīng)常變化的，為了核算所定的管徑和水泵能否滿足不同工作情況下的要求，就需進(jìn)行其它水量條件下的計(jì)算，以確保經(jīng)濟(jì)合理的供水。通過(guò)核算，有時(shí)需將管網(wǎng)中個(gè)別管段的直徑適當(dāng)放大，也有可能另選合適的水泵。下面對(duì)消防和事故時(shí)的情況下進(jìn)行校核 。 4.1 消防校核 4.1.1 校核基本數(shù)據(jù) 1、計(jì)算公式： 柯?tīng)柌蹇?公式 I= *V2/(2.0*g*D) 1.0/ 0.5=-2.0*lgk/(3.7*D)+2.5/(Re* 0.5) Re=V*D/ 計(jì)算溫度： 15 ， =0.000001 2、局部損失系數(shù)： 1.20 4.1.2 管網(wǎng)消防校核結(jié)果特征參數(shù) 水源點(diǎn) 22: 節(jié)點(diǎn)流量 (L/s):-623.270 節(jié)點(diǎn)壓力 (m):78.00 最大管徑 (mm):900.00 最小管徑 (mm):100.00 最大流速 (m/s):1.081 最小流速 (m/s):0.085 水壓最低點(diǎn) 21 ,壓力 (m):57.85 自由水頭最低 21 ,自由水頭 (m):27.35 4.2 事故校核 4.2.1 校核基本數(shù)據(jù) 1、計(jì)算公式： 柯?tīng)柌蹇斯?I=*V2/(2.0*g*D) 1.0/0.5=-2.0*lgk/(3.7*D)+2.5/(Re*0.5) Re=V*D/ 計(jì)算溫度： 15 ， =0.000001 2、局部損失系數(shù)： 1.20 4.2.2 管網(wǎng)事故校核結(jié)果特征參數(shù) 水源點(diǎn) 22: 節(jié)點(diǎn)流量 (L/s):-436.289 節(jié)點(diǎn)壓力 (m):78.00 最大管徑 (mm):900.00 最小管徑 (mm):100.00 最大流速 (m/s):0.925 最小流速 (m/s):0.008 水壓最低點(diǎn) 21 ,壓力 (m):65.61 自由水頭最低 15 ,自由水頭 (m):34.86 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 22 第 5 章 水廠工藝設(shè)計(jì) 5.1 給水處理廠規(guī)模及流程 5.1.1 給水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模 給水處理廠的設(shè) 計(jì)規(guī)模按近期 最高日設(shè)計(jì) 流量計(jì)算，為 （ 1+5%）47748=50000 3m /d（其中 5%為水廠自用水量） 5.1.2 處理廠工藝流程的選擇 給水處理廠工藝流程的確定，應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB5749 85及生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范、水廠所在地區(qū)的氣候情況、設(shè)計(jì)水量、設(shè)計(jì)規(guī)模等因素，通過(guò)調(diào)查研究，參考相似水廠的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 1、地表水常用處理工藝： （ 1）原水 混合 絮凝沉淀或澄清 過(guò)濾 消毒 用戶 （ 2）原水 混合 過(guò)濾 消毒 用戶 適用于原水濁度低（一般在 50 度以下，短時(shí)間內(nèi)一般不超過(guò) 100 度），且水源未受污染的情況。此種情況下，濾料應(yīng)采用雙層或多層，并且考慮適當(dāng)采用高分子混凝劑。 （ 3）原水 預(yù)沉池或沉砂池 混合 絮凝沉淀或澄清 過(guò)濾 消毒 用戶 當(dāng)原水濁度較高、含砂量較大時(shí)，宜采用此種方法，用以減少混凝劑用量而增設(shè)預(yù)沉池或沉砂池。 （ 4）原水 生物氧化 混合 絮凝沉淀或澄清 過(guò)濾 消毒 用戶 適用于微污染水源，采用生物氧化預(yù)處理工藝，以去除水中有機(jī)物及氨氮。 5.1.3 水處理工藝的確定 表 5-1 河流特征 水位 水面標(biāo)準(zhǔn)m 流量sm/3 流速 m/s 設(shè)計(jì)頻率 % 保證率 % 最高水位 26.5 3000 2.9 2 常水位 25 2300 2.2 最低水位 20 1400 1.4 95 表 5-2 水質(zhì)資料 編號(hào) 項(xiàng)目 單位 分析結(jié)果 備 注 最高 最低 月平均最高 月平均最低 1 水溫 29 3 23 5 2 臭和味 少 許 3 色度 少 許 4 渾濁度 mg/L 800 30 400 800 5 PH 6.3 7.5 6.8 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 6 總硬度 mg當(dāng)量 /L 280 20 220 150 7 細(xì)菌總數(shù) 個(gè) /mL 50000 8 大腸菌群 個(gè) /升 140 9 藻類(lèi) 個(gè) /升 2800 10 其他指標(biāo) 合格 根據(jù)河流特征（表 5-1）和水質(zhì)資料（表 5-2）知其地表水水源水位變化不大，色度較穩(wěn)定，濁度硬度能穩(wěn)定在一個(gè)固定的范圍內(nèi)，并不存在 Fe、 Mn 過(guò)量等問(wèn)題，所以選擇常規(guī)地表水處理工藝 1 即可達(dá)到預(yù)期效果： 原水 混合 絮凝沉淀或澄清 過(guò)濾 消毒 用戶 5.2 藥劑選擇及投加方式 5.2.1 混凝劑 1、混凝劑的選擇： 應(yīng)用于水處理的混凝劑應(yīng)符合以下要求：混凝效果好；對(duì)人體健康無(wú)害；使用方便；貨源充足，價(jià)格低廉。 水處理工程常用混凝劑如表 5-3： 表 5-3 水處理工程常用混 凝劑 名稱(chēng) 硫酸鋁 硫酸亞鐵（綠礬） 三氯化鐵 聚合氧化鋁（ PAC）（又名 堿式氧化鋁） 化學(xué)式 OHSOAl 2342 18)( OHFeSO 24 7OHFeCl 23 6 mnn ClOHAl 62 )( 對(duì)水溫和 PH的適性 適用于 20 40； PH=5.7 7.8 時(shí)，主要去除水中懸浮物； PH=6.4 7.8 時(shí)，處理濁度高、色度低的水； 適用于堿度和濁度高、PH=8.5 11.0的水； 受溫度影響小 不大受溫度 影響，適用于PH=6.0 8.4 溫度適應(yīng)性強(qiáng)，適用于 PH=5.0 9.0 使用條件 一般都可適用，原水須有一定堿度； 處理低溫低濁水時(shí)，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大時(shí)，有剩余3Al 和 24SO ，影響水質(zhì) 處理低濁度水時(shí)，效果好于鋁鹽； 不適于色度高和含鐵量高的水； 使用時(shí)，一般要把 2Fe 轉(zhuǎn)化成 3Fe 適用于高濁度原水，剛配制的水溶液溫度高 適用 于低濁、高濁、和污染的原水 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 24 特點(diǎn) 腐蝕性較小 價(jià)格低，絮凝體易沉淀，易腐蝕溶液池，因此需有溶液池防銹涂料； 絮凝體比重大，易下沉，易溶解，雜質(zhì)少； 對(duì)金屬和混凝土腐蝕極大； 操作方便； 腐蝕性較小； 應(yīng)用較普遍； 據(jù)設(shè)計(jì)資料中提供的混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵（ 45%）、堿式氯化鋁（ 10%） ，以及表 5-3 常用混凝劑性質(zhì)比較，選擇堿式氯化鋁（ mnn ClOHAl 62 )(）（ 10%）作為水處理用混凝劑，另外堿式氯化鋁本身無(wú)害，據(jù)全國(guó)各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國(guó)家飲用水 水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，所以選擇堿式氯化鋁作為水處理混凝劑是一個(gè)較好的選擇。 2 混凝劑投加量的確定 據(jù)原水渾濁度最高值 800 mg/L 以及混凝劑投加量參考值（表 5-4）確定設(shè)計(jì)投加量為 30.0 mg/L 表 5-4 混凝劑投加量參考值 原水濁度 7 時(shí)較有效 Ph值影響小， PH 值小時(shí)，剩余臭氧殘留較久 在管網(wǎng)中的剩余消毒作用 有 比液氯有更長(zhǎng)的剩余消毒時(shí)間 無(wú)，需補(bǔ)加氯 國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況 廣泛 在城市水廠中極少應(yīng)用 較少 接觸時(shí)間 30min 數(shù)秒至 10min 適用條件 極大多數(shù)水廠用氯消毒，漂白粉只適用于小水廠 原水中有機(jī)物如酚污染嚴(yán)重時(shí)，須在現(xiàn)場(chǎng)制備，直接應(yīng)用 制水成本高，適用于有機(jī)污染嚴(yán)重的情況。因無(wú)持續(xù)消毒作用，在進(jìn)入管網(wǎng)的水中還需加少量氯消毒 綜合各方面因素考慮，本設(shè)計(jì)選擇液氯為消毒劑：其在國(guó)內(nèi) 外應(yīng)用最廣，除消毒外，還起氧化作用；加氯操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。 （二）加氯裝置 加氯機(jī) 加氯機(jī)用以保證消毒安全和計(jì)量準(zhǔn)確。加氯機(jī)臺(tái)數(shù)按最大加氯量選用，至少安裝 2 臺(tái)，備用臺(tái)數(shù)不少于一臺(tái)。 在氯瓶與加氯機(jī)之間宜有中間氯瓶，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，萬(wàn)一加氯機(jī)發(fā)生事故時(shí)，中間氯瓶還可以防止水流入氯瓶。 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 26 5.3 水處理構(gòu)筑物的選擇 5.3.1 混合設(shè)施 混合設(shè)施應(yīng)根據(jù)混凝劑的品種進(jìn)行設(shè)計(jì)，使藥劑與水進(jìn)行恰當(dāng)、急劇充分的混合。一般混合時(shí) 間 10 30s，混合方式基本分為兩大類(lèi)：水力混合和機(jī)械混合。水力混合簡(jiǎn)單，但不能適應(yīng)流量的變化；機(jī)械混合可進(jìn)行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化。具體采用何種混合方式，應(yīng)根據(jù)水廠工藝布置、水質(zhì)、水量、投加藥劑品種及維修條件等因素確定。 表 5-6 常用混合方式的主要特點(diǎn)及使用 方 式 特 點(diǎn) 及 使 用 條 件 管式混合 管道混合 混合簡(jiǎn)單，無(wú)需另建混合設(shè)施，混合效果不穩(wěn)定，流速低時(shí)，混合不充分 靜態(tài)混合器 構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)設(shè)備，安裝方便，混合快速均勻；當(dāng)流量降低時(shí)，混合效果下降 水泵混合 混合效果 好，不許增加混合設(shè)施，節(jié)省動(dòng)力，但使用腐蝕性藥劑時(shí)，對(duì)水泵有腐蝕作用。適用于取水泵房與水廠間距小于 150m 的情況 機(jī)械混合 混合效果好，且不受水量變化影響，適用于各種規(guī)格的水廠，但需增加混合設(shè)備和維修工作 本設(shè)計(jì)的混合設(shè)施采用“管式靜態(tài)混合器”，管式靜態(tài)混合器有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、維修費(fèi)用低。又由于水廠運(yùn)行穩(wěn)定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情況，所以選用管式靜態(tài)混合器（圖 5-4）。 管道混合單元體加藥水流方向圖 5-4 管式靜態(tài)混合器 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 管式靜態(tài)混合器工作原理： 混合器內(nèi)安裝若干混合單元，每一混合單元有若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過(guò)混合器時(shí)，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達(dá)到混合目的。 5.3.2 澄清池 設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械攪拌澄清池代替絮凝沉淀設(shè)備。 因?yàn)闄C(jī)械澄清池有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、 比水力澄清池更能適應(yīng)流量變化處理效果較穩(wěn)定； 2、處理效率高，單位面積產(chǎn)水量大； 3、適用于處理濁度低于 50000 度的水，而原水濁度最大為 800 度，大大減小了水廠面積。 5.3.3 過(guò)濾 在常規(guī)水處理過(guò)程中，過(guò)濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水貨的澄清的工藝過(guò)程。它是保證飲用水安全的重要措施。 濾池有多種形式，以石英砂為濾料的普通快濾池使用歷史最久。為充分發(fā)揮濾料層截留雜質(zhì)能力，又出現(xiàn)了雙層，多層及均質(zhì)濾料濾池等?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)水廠應(yīng)用較多較多的有普通快濾池、 V 型濾池、虹吸濾池等。其中 V 型濾池采用氣水反沖洗，又具又表面橫向掃洗功能，沖洗效果好，節(jié)水?，F(xiàn)在正在國(guó)內(nèi)逐漸推廣應(yīng)用，很多大中型水廠擴(kuò)建改建大部分采用此種濾池，技術(shù)也日臻成熟、完 善。適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，從節(jié)水、過(guò)濾效果考慮，設(shè)計(jì)中采用 V 型濾池。 5.4 機(jī)械攪拌澄清池 本設(shè)計(jì)按照不加斜板進(jìn)行，考慮以后加斜板，計(jì)算過(guò)程中對(duì)進(jìn)水、出水。集水等案2Q 進(jìn)行校核。機(jī)器設(shè)置兩座，則 Q=（ 1+5%）近dQ/2=1042 3m /h （ 其中 5%為 水廠自用水量） 5.4.1 第二絮凝室 第二絮凝室流量： Q = 5Q = 1.447 3m /s 第二絮凝室導(dǎo)流板截面積 1A =0.040，流速 1u =0.04m/s 第二絮凝室截面積： 1 =Q / 1u =1.447/0.04=36.18 第二絮凝室內(nèi)徑： 1D = )(4 11 A = 6.80m 第二 絮凝室壁厚： 1 =0.25m 第二絮凝室外徑為 1D = 1D +2 1 =6.80+0.50=7.30m 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（） 28 第二絮凝室高度為： 1H=Q1t/1= 2.50m. 5.4.2 導(dǎo)流室 導(dǎo)流室內(nèi)導(dǎo)流板截面積：2A=1A=0.040 導(dǎo)流室面積：2=1=36.18 導(dǎo)流室內(nèi)徑： 2D= )4(4 2221 AD =10.0m 導(dǎo)流室壁厚 2 =0.1m 導(dǎo)流室外徑 ： 2D = 2D +2 2 =10.2m 第二絮凝室出水窗高度為： 2H =2 12DD =1.35m 導(dǎo)流室出口流速6u=0.04m/s 導(dǎo)流室出口面積為 3A=Q /6u=36.18 出口斷面寬為3H=)(2213DDA=1.3m 出口垂直高度 3H = 32H =1.80m 5.4.3 分離室 分離室流速 2u =0.001m/s 分離室面積為： 3=Q/ 2u =289 澄清池總面積為： =3+ 224 D=370.7 澄清池直徑為 D=4 = 21.8 米 5.4.4 池深 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 水停留時(shí)間取為 T=1.5h 池子有效容積 ： V =QT=1042 1.5=1563 3m 考慮增加 4%的結(jié)構(gòu)容積，則池子計(jì)算總?cè)莘e： V=（ 1+4%） V =1625.52 3m 取池子超高0H=0.30m 池子直壁部分高度4H=1.8