南方某城鎮(zhèn)給水工程設(shè)計摘要根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的安排，本次畢業(yè)設(shè)計包含三部分內(nèi)容，主要內(nèi)容如下：對南方某城鎮(zhèn)給水工程取水構(gòu)筑物的設(shè)計計算，進行取水構(gòu)筑物的選擇，同時對取水頭部和取水泵房進行設(shè)計計算。對南方某城鎮(zhèn)給水工程水廠設(shè)計計算，進行水廠處理工藝的選擇，同時對水廠構(gòu)筑物以及附屬設(shè)備進行選取和設(shè)計計算。對南方某城鎮(zhèn)給水工程規(guī)定片區(qū)管網(wǎng)進行設(shè)計計算，進行設(shè)計區(qū)域用水量、給水干管和給水支管的計算，并使用鴻業(yè)軟件進行電算的管網(wǎng)平差、電算的消防校核和電算的事故校核。該規(guī)劃片區(qū)內(nèi)沒有統(tǒng)一給水，居民的日常生活用水無法滿足實際的需求。通過對片區(qū)內(nèi)水源水質(zhì)、地形地貌的勘察以及用地規(guī)劃的了解。結(jié)合了實際的情況進行給水工程的設(shè)計，從多方面進行設(shè)計的考慮，以期在達到滿足居民生活用水需求和人類社會發(fā)展需要的同時，也能更加的節(jié)約建設(shè)成本和運行成本，從而達到效益最大化。通過研究學習規(guī)范，包括《室外給水設(shè)計規(guī)范》、《給水排水設(shè)計手冊（第11冊）常用設(shè)備》、《給水排水設(shè)計手冊（第11冊）常用設(shè)備》等十幾篇設(shè)計規(guī)范標準。根據(jù)規(guī)范和設(shè)計進行CAD圖紙的繪畫，包括取水工程的平面布置圖，城鎮(zhèn)管網(wǎng)的節(jié)點詳圖，水源取水的構(gòu)筑物圖和一級泵站的工藝圖，凈水廠的總平面布置圖和水廠的高程布置圖，水廠內(nèi)部構(gòu)筑物的詳圖等。關(guān)鍵詞：取水構(gòu)筑物；水廠設(shè)計；管網(wǎng)設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u4267 111979一、取水構(gòu)筑物計算說明書 519550第一章概述 514071.1水質(zhì)水位資料 6305951.2取水構(gòu)筑物的選擇 64206第二章取水頭部及進水泵房設(shè)計計算 725397二、水廠計算說明書 124854第一章概述 1218783第二章主要給水處理構(gòu)筑物工藝尺寸及其輔助設(shè)備設(shè)計計算 14233772.1溶解池、溶液池的設(shè)計計算 14131572.2混合單元設(shè)計 16146202.3.絮凝池設(shè)計 1859062.4沉淀池 2294852.5.濾池的設(shè)計 25255892.6.加藥間的設(shè)計與相關(guān)計算 3029172.7.清水池設(shè)計計算 32195962.8.廢水及污泥的處理、處置 34304322.9.二級泵站初步設(shè)計 3612790第三章給水處理構(gòu)筑物平面布置、高程設(shè)計 3620973.1.平面布置 3735833.2.水廠高程布置 3717992三、管網(wǎng)設(shè)計計算說明書 39222111.2管長、集中流量、比流量、沿線流量和節(jié)點流量 39302051.3管網(wǎng)平差和水力計算 41287361.3.1閉合環(huán)的選定 41235051.3.2管網(wǎng)平差計算 4290941.4消防校核與事故校核 4584111.4.1消防校核 45緒論水是生命的源泉。隨著人類社會發(fā)展，人們對水的需求越來越大。取水工程也隨之發(fā)展起來，通過不斷的設(shè)計應用，取水工程技術(shù)也更加完善和豐富。從一開始的滿足人們的基本用水量的要求，到如今的滿足人們對水質(zhì)、水量和水壓的要求。給水排水專業(yè)改革發(fā)展始終以人為中心，順應符合當代人對水的要求。本設(shè)計中南方某城鎮(zhèn)逐漸發(fā)展，人們的飲用水得不到保障，用水量得不到滿足，所以進行城鎮(zhèn)給水工程設(shè)計，包括取水工程、水廠設(shè)計以及配水管網(wǎng)的設(shè)計。取水工程應充分考慮當?shù)氐乃此|(zhì)情況和河岸的地質(zhì)狀況進行選取合適的取水構(gòu)筑物，并考慮進水間、吸水間以及取水泵站的尺寸。水廠設(shè)計應調(diào)查該城鎮(zhèn)河流水源水質(zhì)，通過實驗測定水中含沙量、色度、渾濁度等，選取合適的凈水工藝流程，還需考慮后續(xù)城鎮(zhèn)發(fā)展用水量激增和水質(zhì)惡化的情況，考慮遠期工程并預留遠期用地。配水管網(wǎng)應先測量城鎮(zhèn)地區(qū)內(nèi)的標高以及獲取城鎮(zhèn)用地布局圖，然后進行配水管網(wǎng)干管和支管的布置，利用比流量的方法預估每根管道的需水量，然后進行干管管徑的確定，從而反算出水源壓力，最后還要進行管網(wǎng)的平差計算、消防校核以及事故校核。取水工程的設(shè)計和建設(shè)符合人類社會發(fā)展的需要，滿足了人們對水的需求，提高了人們的幸福感。一、取水構(gòu)筑物計算說明書概述1.1水質(zhì)水位資料水源引自湖洋溪，河流的最大流量為1550m3/s，最小流量為950m3/s。最大流速為3.0m/s。常水位的標高112m，最高水位（1％）的標高118m，最低水位（97％）的標高108m。河流岸邊土質(zhì)較好，有一定的承載力，基本滿足要求。水質(zhì)分析編號項目單位分析結(jié)果備注最高最低月平均最高月平均最低1水溫℃3032352臭和味少許3色度少許4渾濁度毫克/升70030300405PH7.26.37.06.86細菌總數(shù)個/毫升320007大腸菌群個/升1508藻類個/升20009其他指標合格1.2取水構(gòu)筑物的選擇根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB383-2002）》表4-1：該區(qū)域水質(zhì)符合Ⅱ類水質(zhì)，所以該城鎮(zhèn)采用集中式生活飲用水取水的方式。1.2.1取水構(gòu)筑物設(shè)計原則取水構(gòu)筑物設(shè)計原則應滿足下列要求：（1）針對河道條件比較復雜的情況，要進行必要的模型試驗。（2）要保證在枯水季節(jié)仍能取水,取水構(gòu)筑物位置應綜合多方面河流特性進行考慮。（3）若取水用于作為生活飲用水水源時，水源水質(zhì)應達到國家規(guī)范的標準。1.2.2取水構(gòu)筑物的位置選擇原則位置選擇要滿足城市規(guī)劃要求，在水質(zhì)有保證的前提下，盡可能靠近用水地點，盡可能減少費用。構(gòu)筑物位置的選擇要考慮河床和地形因素、冰凌因素等。1.2.3取水構(gòu)筑物的選擇該河流水位變幅較小，水流流速較小，本次采用河床式式取水構(gòu)筑物。取水構(gòu)筑物確定：由于該河流屬于二級地表水，水面漂浮物和水中懸浮物較少，且河流水位變換幅度不大，岸邊水深較淺，選用河床式取水構(gòu)筑物，采用自流管伸入江心取水，將進水間與泵站進行合建。第二章取水頭部及進水泵房設(shè)計計算2.1取水頭部設(shè)計計算2.1.1設(shè)計參數(shù)根據(jù)水廠計算所需取水量為，最大流速為3.0m/s。常水位的標高為112m，最高水位（1％）的標高為118m，最低水位（97％）的標高為108m。河流水面漂浮物和水中懸浮物較少，無冰絮，水位變化幅度不大，且主流離岸邊較遠，岸邊水深不足，主流與進水間距離為80m。2.1.2取水頭部設(shè)計計算2.1.2.1取水頭部形式選擇根據(jù)河流河面較寬，以及含沙量少的特點，選擇箱式取水頭部。2.1.2.2取水頭部的設(shè)計計算《GB50013-2018室外給水設(shè)計規(guī)范》5.3.18規(guī)定：河床式取水構(gòu)筑物無冰絮時，進水孔過柵流速為0.2~0.6。所以流速采用式中，—設(shè)計流量，?！氯禂?shù)，采用0.75?！獤艞l引起的面積減小系數(shù),b一柵條間凈距，mm。s一柵條厚度，mm。一過柵允許流速，m/s。進水孔設(shè)2個，設(shè)在兩側(cè)，每個進水孔面積:進水孔洞的尺寸采用：格柵的尺寸：進水孔洞的總面積：實際進水孔洞的流速：根據(jù)規(guī)范，過柵水損取0.1m。（一般采用0.05~0.1m）取水頭部上緣距最枯水位深取1.2m,進水孔下緣距河床底高度取1.0m,進水箱底部埋入河底下深1.8m。取水頭部設(shè)在最小水深為3.30m處。側(cè)面進水孔的下緣高于河床1.2m;上緣高于最枯水位1.30m.2.1.2.3取水頭部位置設(shè)置取水頭最小水深不應小于3.30m，頭部基礎(chǔ)在河床以下1.2m，并加拋石加固。2.1.3自流管設(shè)計計算自流管設(shè)置兩條每條自流管流量：自流管流速采用，則自流管管徑：采用DN400的鑄鐵管，管內(nèi)實際流速粗糙系數(shù)取，管長為。自流管水力半徑：流速系數(shù)：水力坡度：自流管的沿程損失：設(shè)一個喇叭進水口，一個焊接90°彎頭，一個閥門一個，一個出口，局部阻力系數(shù)分別為，自流管局部損失：所以工作時管的總水頭損失為：，取h=0.4m在水位較高時，采用單根重力流正向來沖洗管。2.1.4進水間設(shè)計將進水間分成進水室和吸水室。2.1.5吸水室進水孔采用平板格網(wǎng)2.1.5.1平板格網(wǎng)的面積式中，—設(shè)計流量，?！窬W(wǎng)堵塞面積減小系數(shù)，采用0.5?！獤艞l引起的面積減小系數(shù),式中，b一網(wǎng)眼尺寸，mm，采用5mm。d一網(wǎng)絲直徑，mm，采用2mm。一過網(wǎng)流速，采用0.3m/s。一水流收縮系數(shù)，一般為0.64~0.80。設(shè)置4個網(wǎng)格，三用一備，格網(wǎng)尺寸選。實際通過網(wǎng)格的流速：過網(wǎng)水損取0.2m。2.1.5.2平面布置進水間隔墻上設(shè)連通管。進水室外墻下2.0米處設(shè)四個進水孔，每個進水室設(shè)進水窗口一個。進水孔尺,進水孔流速0.3m/s。確定吸水管的管徑：《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013－2006）中

6.3.1的規(guī)定進行選取：取設(shè)計吸水管管徑為200mm。喇叭口直徑取2倍吸水管管徑，喇叭口中心喇叭口直徑D到側(cè)墻距離到后墻距離到吸水室進口距離到進水室進口距離懸空高度淹沒深度設(shè)置外部隔墻厚度為300mm，內(nèi)部隔墻為200mm，則進水間的長為

L=300×2+600×8+200×3=6000mm

進水間的寬為B=300×2+400+2000=3000mm2.1.5.3進水間高程計算進水間平臺標高同岸邊式為118.90m。進水室最低動水位=最枯水位-冰蓋厚度-取水頭部格柵水損-自流管水損=108-0.5-0.1-0.4=107(m)，其中冰蓋厚度按0.5m計算。吸水室最低動水位=進水室最低動水位-吸水室進水孔格網(wǎng)水損=進水間井底標高=107-0.1=106.9（m）格網(wǎng)高為2.0m,上緣在最低水位下,取0.1m,下緣高出井底，取0.5m,進水間的井底=106.9-（0.1+2.0+0.5）=104.3（m）進水間深度=平臺標高+室內(nèi)與平臺高差-井底標高=118.9+0.3-104.3=14.9m校核自流管,則管中流速自流管沿程水頭損失:局部水頭損失:一根自流管的總水頭損失為：此時,吸水室最低水位=106.8m。吸水室的水深=106.8-104.3=2.5m,符合水泵要求。2.1.5.4起吊設(shè)備計算（1）格網(wǎng)起吊重量計算式中—格網(wǎng)、鋼繩總重0.15t;—取水位差0.2m,p=0.2Vm';—每個格網(wǎng)的面積,m2;—格網(wǎng)與導槽間的系數(shù)，取f為0.44;—安全系數(shù)，取，格柵(常水位時)起重量計算:設(shè)計中取G為0.2t，p=0.1,f=0.44,K=1.5格網(wǎng)起吊高度=118.90-104.8+2.03+0.2+0.25=11.42m。采用CD-12型電動葫蘆。（2）起吊架高度計算格網(wǎng)的高度為2.03m,吊環(huán)高度0.25m，起吊架下緣標高=118.9+0.2+2.13+0.25+0.685=122.165m2.1.6一級泵站設(shè)計取水泵房設(shè)計參見岸邊式取水泵房.設(shè)計取水泵房尺寸為8.2mx4.0m，選IS125-100-200B的水泵四臺，具體布置參見取水泵房圖。二、水廠計算說明書第一章概述1設(shè)計人口該城鎮(zhèn)遠期居住用地的用水單位有31500人。1.2設(shè)計水量《室外給水設(shè)計標準》GB50013-2018，供水由綜合用水，包括居民生活用水和公共設(shè)施用水、廣場和綠色用水等組成。1.2.1綜合用水《GB50013-2018室外給水設(shè)計規(guī)范》4.0.3中表4.0.3-3，定額。該地區(qū)有人口31500.則最高日綜合生活用水總量:1.2.2工業(yè)企業(yè)用水量該城市無工業(yè)企業(yè)用水量。1.2.3澆灑市政道路、廣場和綠地用水綠地面積:8911+17254+299089+8518+2452+685+4625+14369+1232+1072+1146=354728（㎡）道路廣場面積:32937+36961+49041+14765+5351+13134+45941+8283+3954+30671+15004+31654=287645（㎡）《GB50013-2018室外給水設(shè)計規(guī)范》4.0.6：澆灑道路和廣場按2.0L/（㎡·d）~3.0L/（㎡·d），澆灑綠地用水按1.0L/（㎡·d）~3.0L/（㎡·d）。遠期用地規(guī)劃綠地面積為354728㎡，道路廣場面積為287645㎡。澆灑市政道路、廣場和綠地的用水量：1.2.4管網(wǎng)漏損水量和未預見水量 根據(jù)《GB50013-2018室外給水設(shè)計規(guī)范》4.0.7和4.0.8中的規(guī)定進行計算。管網(wǎng)的漏損水量和未預見水量：1.2.5水廠設(shè)計水量最高日用水量:水廠自用水量按設(shè)計水量的?5％～10％進行考慮，取8%。取1.3凈水處理工藝1.3.1凈水工藝的確定根據(jù)水質(zhì)確定工藝流程：1.3.2凈水廠廢水的收集與處置為了減少水的損失，水廠采取生產(chǎn)廢水回配井的回收措施。1.3.3

凈水廠污泥的收集、處理與處置采用濾池反沖洗廢水和沉淀池排泥水一起收集到排泥池，進行濃縮、脫水處理。濃縮上清液達標排放，脫水機分離液回流利用。主要給水處理構(gòu)筑物工藝尺寸及其輔助設(shè)備設(shè)計計算2.1溶解池、溶液池的設(shè)計計算2.1.1絮凝劑的選擇絮凝劑通常在混凝過程中起一定的作用。聚合氯化鋁簡稱PAC，具有殺菌、脫臭、等功能。PAC特性突出，適用性廣。因此本次設(shè)計采用聚合氯化鋁。2.1.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量，參考《給水廠處理設(shè)施設(shè)計計算（第二版）-崔玉川》表2-1部分水廠的運行經(jīng)驗，用計量泵濕式進行投加，混凝劑最大投加量，溶液濃度，1天調(diào)制次數(shù)n=2。2.1.3設(shè)計計算（1）混凝劑投加量式中：－日混凝劑投加量（kg/d）－日處理水量（）－單位混凝劑最大投加量（mg/L）溶液池容積，取式中：－溶液池容積（）－日處理水量（）－混凝劑最大投加量（mg/L）－溶液濃度，為5～20%，取b=10%n－每日調(diào)制次數(shù)，n≤3，取n=2將溶液池分為兩個格。每格藥劑溶液池有效容積為2m3，高度0.5m，超高0.5m。溶液池每格的實際尺寸為。設(shè)在室內(nèi)地面。溶解池容積溶解池的容積常按溶液池的容積的0.2~0.3計算。此處取0.2溶解池分兩格。單格容積0.2m3，高度為0.2m，超高0.2m.溶解池為矩形，則設(shè)計尺寸：。溶解池的防水時間，則放水流量為查水力計算表得放水管管徑，相應流速溶解池底部設(shè)管徑的排渣管一根。（4）投藥管投藥管流量查水力計算表得投藥管管徑，相應流速（5）溶解池攪拌設(shè)備采用ZJ型折板式攪拌機ZJ-700。（6）投加方式設(shè)計和生產(chǎn)中可按照水廠凈水和加藥的工藝要求，合理的確定調(diào)節(jié)方式。選用隔膜式計量泵,選八臺隔膜計量泵J-ZMF1600/0.6，六用二備，單臺投加量1600L/h。2.2混合單元設(shè)計2.2.1混合設(shè)備的選擇混合是使藥劑快速擴散到水中，達到膠體的脫穩(wěn)，以便去除。通過比較各個混合特方式點。考慮本凈水廠的水量變幅不大，用管式靜態(tài)混合器。2.2.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量，水廠進水管的投藥口靠近水流方向第一個混合單元，投藥管插在管徑的1/3處，進水管采用2條，流速為。如下圖：2.2.3設(shè)計計算設(shè)計管徑混合器設(shè)計流量：則靜態(tài)混合器管徑為取D=400mm;則（2）混合單元數(shù)按下式計算：,取則混合器的混合長度為：（3）混合時間水頭損失,符合設(shè)計要求。（5）校核GT值式中：——重力加速度，；——絮凝過程中的水頭損失，m；——水的運動粘度為；——水流在絮凝設(shè)施中的停留時間，s。在700-1000之間，符合設(shè)計要求。GT=856.4×2.52=2158>2000，水力條件符合設(shè)計要求。2.3.絮凝池設(shè)計2.3.1絮凝池的選擇絮凝池絮凝混合均勻并反應的場所。絮凝分為水力絮凝和機械絮凝。進行絮凝池的比較，根據(jù)水量變化不大，經(jīng)濟技術(shù)比較，本水廠選用折板絮凝池，2.3.2設(shè)計參數(shù)折板絮凝池分兩組。絮凝時間，水深。2.3.3設(shè)計計算（1）每組絮凝池的流量（2）每組絮凝池容積（3）每組池子面積（4）每組池子凈寬?？紤]與沉淀池寬度配合，絮凝凈長度，所以池子的凈寬度（5）折板絮凝池布置：將折板絮凝池絮凝過程劃分為三段：第一段，第二段，第三段。分成6格進行布置，每格凈寬度為1.0m，設(shè)置每兩格為一絮凝段。第一、第二格布置單道異波折板；第三、第四格布置單通道同波折板；第五、六格板布置直板（高3.5m）。（6）折板絮凝池的尺寸和布置：每個折板寬度0.5m，厚度為0.035m，折角為90°，折板的凈長度為0.8m。（7）絮凝池長度和寬度考慮折板所占寬度為,絮凝池的實際寬度。隔墻長為m，絮凝池長度，超高為。計算各格折板間距以及實際的流速，則第一、二格折板間距為：取第三、四格折板間距為：取第五、六格折板間距為：取第一、二格折板谷間距谷間流速峰間流速第三、四格折板間流速第五、六格折板間流速（9）水頭損失①第一、二格為單通道異波折板第一格通道數(shù)為4，設(shè)單通道縮放組合數(shù)量為4個，n=4×4=16（個）。，，上轉(zhuǎn)變，下轉(zhuǎn)變成孔洞。，，，上轉(zhuǎn)彎、下轉(zhuǎn)彎各為2次，取轉(zhuǎn)彎高0.6m，則漸放段水頭損失漸縮段水頭損失轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失故②第二格的計算同第一格。③第三格為單通道同波折板。第三格通道數(shù)為4，單通道轉(zhuǎn)彎數(shù)為7，則。折板的折角為90°，，。④第四格的計算同第三格。⑤第五格為單通道直板。第五格通道數(shù)為3，設(shè)直板三個，轉(zhuǎn)彎次數(shù)n=2，進口、出口孔洞2個。180°轉(zhuǎn)彎，進出口孔。。⑥第六格的計算同第五格（10）格子停留時間。第一、第二格停留時間為停留時間為261s＞240s第三、四格均為停留時間為261s＞240s第五、六格水流停留時間均為停留時間為311s＞240s（11）絮凝池各段的G值水溫，，第一段（異波折板）第二段（同波折板）第三段（直板）絮凝的總水頭損失，絮凝時間（在要求范圍內(nèi)）。＞(12)折板絮凝池布置在隔墻底部設(shè)排泥孔，尺寸為100mm×100mm，在每個過渡段設(shè)DN200排泥管。2.4沉淀池2.4.1沉淀池的選擇根據(jù)《給水廠處理設(shè)施設(shè)計計算（第二版）-崔玉川》表4-1沉淀池類型及比較，本水廠設(shè)計水量為，考慮遠期流量設(shè)計，采用平流式沉淀池。2.4.2設(shè)計參數(shù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006）中設(shè)計要點：平流沉淀池的沉淀時間t宜為1.5~3.0h，取t=2h；水平流速v宜為10~25mm/s，取v=15mm/s；有效水深h宜為3~3.5m,取h=3.5m;放空時間應不超過6h。2.4.3設(shè)計計算（1）池體尺寸①單池容積②池長③池寬，為和絮凝池配合，設(shè)計采用3.0m。則每格寬度為④池子尺寸校核長寬比L/B=108/3=36>4(符合設(shè)計要求)長深比L/h=108/3.5=31>10（符合設(shè)計要求）沉淀池實際水平流速（符合要求）進水穿孔墻①進口處設(shè)穿孔墻，墻長12m，墻高3.3m。②穿孔墻孔洞總面積Ω，孔洞流速。則：②孔洞個數(shù)N孔洞尺寸為10cm×10cm。則：③孔眼的實際流速④進口水頭損失設(shè)計中進水部分水頭損失取為0.05m。（3）集水系統(tǒng)采用指形槽收集出水后匯入集水渠。①集水槽布置二條穿孔集水槽。中心距槽中流量超載系數(shù)按20%，所以槽中流量：每條槽的寬度。取。堰口位于槽內(nèi)水面以上0.07m，槽起端高取0.15m，雙側(cè)布水孔，指形槽進水孔孔徑25mm，則單側(cè)孔面積：，堰口上的水頭。單個孔口流量為每個槽上開的孔數(shù)為個，每側(cè)各開60個孔，設(shè)開孔中心間距，則每條槽的長度?？卓诹魉偌塾行睿〖鄣目偢叨娶诩俣孛鏋檎叫?，渠寬度：，為便于施工取起點水深終點渠中水深渠中水深取1.0m。自由落水高度取0.07m。集水渠總高度為。出水流速取1.2m/s，則直徑，取D=300mm。（4）沉淀池總高度設(shè)計中取沉淀池超高，污泥斗高度。(5)出水渠①采用薄壁堰出水，堰口應保持水平。②出水渠寬度采用0.1m,渠內(nèi)水深出水渠的超高定位0.1m，則渠道深度為0.4m。(6)排泥設(shè)施采用刮泥設(shè)備，設(shè)集泥坑，靠重力排泥。池內(nèi)存泥區(qū)高度0.1m，集泥坑的尺寸為0.5m×0.5m×0.5m。沉淀池底部設(shè)8個污泥斗，污泥斗深0.4m。采用HX8—14型行車式虹吸泥機。排泥管兼沉淀池放空管，其直徑應按下式計算。池內(nèi)平均水深，放空時間計。（7)沉淀池水力條件復核水力半徑弗勞德數(shù)（控制在1×10-5~1×10-4之間，故滿足要求。）2.5.濾池的設(shè)計2.5.1濾池的選擇常用的濾池有普通快濾池、接觸雙層濾料濾池、V型濾池等。本水廠屬于小型水廠，水質(zhì)較為良好，故采用普通快濾池。2.5.2設(shè)計參數(shù)普通快濾池運行經(jīng)驗成熟。其主要的設(shè)計參數(shù)有：（1）濾池的個數(shù)。濾池個數(shù)不得少于兩個?？砂此畯S運行經(jīng)驗選取。（2）單個濾池面積面積小于或等于30㎡時長寬比為1：1。（3）濾池的設(shè)計工作周期一般在12~24h。（4）沖洗強度應按照《GB50013-2018室外給水設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定進行沖洗。（5）排水槽的總面積不能大于濾池的25%。2.5.3設(shè)計計算設(shè)計水量，濾速；以石英砂為濾料，，；過濾周期；充水總歷時；有效沖洗歷時。（1）沖洗強度：可按經(jīng)驗公式進行計算。式中：———濾料平均粒徑，mm———濾層最大膨脹率，采用———水的運動黏度，（平均水溫為15℃）與對應的濾料不均勻系數(shù)，所以（2）濾池面積濾池總面積濾池個數(shù)，成雙層布置。單個面積，設(shè)計采用30㎡：，池的長寬比為1：1。單池沖洗量沖洗排水槽①斷面尺寸：槽中心距取2.0m，則槽個數(shù)槽長，槽內(nèi)流速采用0.6m/s。槽底為標準半圓形斷面，末端斷面模數(shù)為：②設(shè)置高度。濾料層厚度采用，排水槽底厚度采用，槽頂位于濾層面以上的高度為：③面積核對。槽平面總面積與過濾面積之比為：集水渠：采用矩形斷面，集水渠渠寬采用。①始端水深②排水槽底高于集水渠底的高度配水系統(tǒng)：為大阻力配水系統(tǒng)，干管采用暗渠結(jié)構(gòu)。①配水干渠：干渠始端流速為；干渠始端流量，則干渠斷面積:干渠斷面尺寸為，壁厚。②配水支管：支管中心距，支管總數(shù):支管流量：支管直徑，支管始端流速：支管長度：校核長涇比：③支管孔眼：孔眼總面積與濾池面積比值，取，則孔徑采用，單孔面積：孔眼總數(shù)：每一支管孔眼數(shù)為：孔眼中心距（分兩排交錯排列）：孔眼平均流速：（5）沖洗水箱①容量：水箱為圓形，水深，，則直徑：②設(shè)置高度：沖水排水箱到水箱底部的，由下列幾部分組成。沖洗管道水損。管道流量。管徑為500mm，管長為70m，由水力計算表：，，，合計阻力系數(shù)，所以水損：b.配水系統(tǒng)水頭損失：c.承托層水頭損失。厚度，水頭損失：d.濾料層水頭損失：式中：——濾料的密度，石英砂密度為2.65t/m3——水的密度，水密度為1.0t/m3——濾料層膨脹前的孔隙率，石英砂為0.41——濾料層厚度，為0.7m。e.沖洗排水箱到水箱底高差。備用水頭，則高差：，取2.5.4氣水反沖洗大阻力配氣系統(tǒng)設(shè)計反沖洗過程：先單獨氣洗，再氣水同時洗，最后單獨水洗。沖洗時間8min。其中，單獨氣洗用時，氣水同時反沖洗用時，單獨水洗用時。①反沖洗用氣流量②配氣系統(tǒng)的斷面a.配氣干管：配齊干管管材選用鋼管，管徑，流速b.孔眼：孔口的流速，孔眼直徑，孔眼間距，呈45°向下交錯排列?？籽劭偯娣e：孔眼總數(shù)：c.配氣支管：沿池長方向布置干管，干管長度為5.0m，再兩側(cè)設(shè)立支管，間距為0.075m，共設(shè)120根，則每根支管長約1.5m，則干支管總長度為，孔眼間距：每根支管配氣量：支管流速，支管管徑：選用支管管徑為5mm。d.設(shè)備選型:空氣壓縮機-儲氣罐組合供氣。用離心鼓風機進行供氣，選四臺風機，采用三用一備方式，風機定額風量為5m3/min。（8）鼓風機房尺寸考慮過道，鼓風機間距等因素，鼓風機房面積取15㎡。。（9）濾池布置。濾站內(nèi)的4格濾池并排布置。2.6.加藥間的設(shè)計與相關(guān)計算2.6.1加藥間設(shè)計計算加藥間與藥品堆放處合建，藥庫儲備量按15天用量計算，為混凝劑投加量45mg/L，每包混凝劑的重量，則所需PAC袋數(shù)：每袋聚合氯化鋁的體積，堆放高度，聚合氯化鋁的孔隙率，有效堆放面積：則藥庫面積：，加藥間設(shè)計面積取，長為5m,寬為3m。2.6.2消毒系統(tǒng)設(shè)計2.6.2.1加氯量計算式中：——每天的投氯量（g/d）；——設(shè)計水量（）；——加氯量（），一般采用0.5～1.0。設(shè)計中取=1.0則：2.6.2.1加氯設(shè)備的選擇選用自動加氯機、控制設(shè)備等。（1）自動加氯機選擇采用ZJ-Ⅱ型轉(zhuǎn)子真空加氯機2臺，1用1備，加氯量為。儲氯量:按一個月考慮氯瓶量采用容量為500kg的氯瓶，氯瓶采用2瓶，一備一用。(3)加氯控制根據(jù)計算機的余氯值，進行投氯。2.6.3加氯間和氯庫采用加氯間與氯庫合建。氯瓶間距為，通道高度為，與配電間間距m，與門的間距m.則氯庫長度：，寬度：。加氯間與氯庫建在一處，長度為，寬度為2.7.清水池設(shè)計計算2.7.1清水池的有效容積調(diào)節(jié)容積W1調(diào)節(jié)系數(shù)取12%，則調(diào)節(jié)容積為：自用水調(diào)節(jié)儲水量W2，水廠自用水量：消防用水儲量，最高時供水量時變化系數(shù)1.5：水廠設(shè)計水量：火災延續(xù)時間T取2h，消防儲量：安全儲量，清水池水深H取4.5米，最小水深取0.2米，有效面積為：清水池安全儲量清水池總有效容積：設(shè)清水池2座，每座清水池池深4.8m，最大水深4.5m，長17.0m，寬17.0m，容積1300m3總?cè)莘e為2600m3。2.7.2溢流設(shè)計(1)溢流流量，安全系數(shù)取1.5：溢流堰長度，堰上水頭0.15m，流量系數(shù)0.4：溢流井采用矩形，靠池一角布置，溢流長邊2m，短邊1.5m。（3）溢流出水管管內(nèi)流速v溢取0.95m/s，溢流出水管管徑為：2.7.3通氣設(shè)計通氣管管徑氣取，管內(nèi)氣流速氣取每根通氣量：。此時通氣單位摩阻，入口處局部系數(shù)，通氣管上安裝罩型通氣帽，當管內(nèi)風速小于時，通氣帽壓力損失小于150Pa。每根通氣管長度L氣=1.7m，通氣管總壓力損失：池內(nèi)最大通氣量Q溢通氣管數(shù)：2.7.4吸水井設(shè)計吸水井按10分鐘的用水量考慮：根據(jù)本設(shè)計的資料可設(shè)計其尺寸為H×L×B=5.45m×5m×4m，高包括超高0.3m，有效體積109m3。2.7.5清水池消毒接觸時間核算（1）消防儲水容積：；墻間距B=10m，長度L=560m。（2）水力停留時間：有效停留時間與水力停留時間比值：C余氯控制在0.4mg/L，則：，滿足要求。2.8.廢水及污泥的處理、處置2.8.1排水池（1）設(shè)計要點①主要來源于濾池反沖洗廢水。②排水池要有底部坡度，方便用于清洗排空。2.8.2排水池設(shè)計計算排水池尺寸確定：要滿足兩格排水池每天反洗總水量來確定，根據(jù)掃洗的強度進行計算，則一格濾池反沖洗總水量：，歷時共12min。排水池總?cè)莘e按進行布置。單個排水池按凈寬按5m考慮，長6m，有效水深2m，容積。靜沉1小時后，排除總?cè)莘e70%的上清液，剩余30%由刮泥機刮入泥斗，進入排泥池的廢水量為。2.8.3排泥池2.8.3.1設(shè)計參數(shù)排泥池平均含固率為,經(jīng)排水池的排泥水平均含固率為。濾池反沖洗排水量。2.8.3.2排泥池的尺寸設(shè)計計算排水池排入排泥池的排泥水量：排水池外排上清液水量：根據(jù)自來水廠排泥水中的干泥量計算公式：澄清池進入排泥池的排泥水的含固率設(shè)計為0.7%，則排泥水的量為：計入反沖洗廢水調(diào)節(jié)池排除泥水量為，整體含固率為排泥水調(diào)節(jié)池容積設(shè)計取為174，分兩格，每格87，每個排泥水池尺寸6.5m×5m×3m，實際容積為97.5，總?cè)莘e為85%保證率下沉淀池排泥水、反沖洗廢水調(diào)節(jié)池回流量。2.8.4濃縮池2.8.4.1設(shè)計要求①濃縮池池數(shù)宜采用2個或2個以上。②濃縮成底部底坡宜大于1：10。③污泥引出管管徑應大于DN200。2.8.4.2濃縮池設(shè)計計算采用輻流式濃縮池，其控制參數(shù)為固體負荷取12~24kgTDS/(㎡·d)，液面負荷不大于1.0。排泥池排放至濃縮池的廢水量約，設(shè)計濃縮池2座，直徑6m，則計算的固體負荷為：滿足12~24kgTDS/（㎡·d）要求。液面負荷：325m3/d÷2÷（3.14×6×6÷4）㎡=0.24m3/（㎡·h）＜1.0m3/（㎡·d）因此，設(shè)計直徑6m的濃縮池2座。2.8.5污泥脫水間①設(shè)計參數(shù)取干化周期，。②設(shè)計計算人工排水層下設(shè)透水層，則干化場面積取990㎡。設(shè)計干化場5格，每格200㎡。2.9.二級泵站初步設(shè)計水廠每天處理的水量為Q=15000m3/d，參考其他水廠，則設(shè)計揚程為8+28+15+2=53m管道特性曲線=1.78×10-7考慮泵之間間距以及走道，二級泵站占地面積為L×B=7m×7m第三章給水處理構(gòu)筑物平面布置、高程設(shè)計3.1.平面布置3.1.1平面布置的一般原則布置緊湊（2）充分利用地形，力求挖填方平衡；（3）池子沖洗廢水排除方便，盡量為重力排污；（4）廠區(qū)內(nèi)應有倉庫、維修間等；（5）建筑物布置應注意朝向和風向；（6）盡量把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開；（7）應考慮水廠擴建可能；3.1.2平面布置的具體內(nèi)容主要單體構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物的平面布置（利用廠區(qū)道路進行功能區(qū)劃，諸如生產(chǎn)區(qū)、維修區(qū)、辦公區(qū)等；單體構(gòu)筑物定位）、沿廠區(qū)道路布置生產(chǎn)管線（諸如處理水輸送管線、濾池反沖洗供水及空氣管線）、輔助管線管線（諸如產(chǎn)區(qū)生活供水管線、消防管線、排水管線、雨水管線）等。3.2.水廠高程布置3.2.1高程布置的一般原則在處理工藝流程中，各處理構(gòu)筑物之間水流為重力流。3.2.2廠區(qū)高程布置計算（1）由設(shè)計資料可得水源最低水位108m，最高水位118m，河岸廠區(qū)平坦，標高為118.5m。水位標高底部標高池頂標高進水渠水面標高清水池118.5m114.0m119.0m吸水井118.0m112.55m118.3m濾池120.3m115.8m120.4m沉淀池121.1m116.6m121.7m121.15m絮凝池121.156m116.656121.456m經(jīng)計算，清水池到濾池的管線水損為1.5m，進水渠的水損取為0.1m。沉淀池至濾池間管線的水損為0.6m，沉淀池出水渠水損為0.2m。折板絮凝池：第一段水面高度=121.2+0.123=121.323m。第二段水面標高=121.156+0.044=121.2m第三段水面高度=121.15+0.006=121.156m。（2）二級泵站標高二級泵站略高于清水池最低水位，為114.3m。二級泵站底端標高為112.3m。（3）溶解池和溶液池標高溶解池和溶液池底板比地面稍高為118.8m，則溶液池標高為120.3m，超高0.5m。溶解池標高為119.7m，超高0.5m。三、管網(wǎng)設(shè)計計算說明書第一章設(shè)計計算1.1最高日最高時用水量根據(jù)計算，最高日用水量,根據(jù)《GB50013-2018室外給水設(shè)計規(guī)范》4.0.9：最高綜合用水時變化系數(shù)1.2~1.6。則最高日最高時用水量：1.2管長、集中流量、比流量、沿線流量和節(jié)點流量1.2.1統(tǒng)計管長流量對各干管和連接管進行標號并統(tǒng)計管長如下表：管段長度不計管長有效長度折算系數(shù)折算長度長度比流量沿線流量1--2739.010739.010.5369.5050.0288610.661--3600.460600.461600.460.0288617.331--5341.30341.30.5170.650.028864.922--3416.8869.11347.771347.770.0288610.042--91350.76306.371044.390.5522.1950.0288615.073--4314.570314.571314.570.028869.084--5638.550638.551638.550.0288618.434--7411.990411.991411.990.0288611.894--101215.3251.931163.3911163.390.0288633.585--6215.420215.420.5107.710.028863.116--7584.590584.591584.590.0288616.876--8743.51286.06457.451457.450.0288613.207--8685.37146.85538.521538.520.0288615.547--11928.130928.131928.130.0288626.799--10395.1882.55312.630.5156.3150.028864.5110--11947.890947.890.5473.9450.0288613.68總量7785.74224.70其中：有效長度=總長度-不配水的橋梁長度；折算系數(shù)根據(jù)配水管網(wǎng)的實際情況分配；折算長度=折算系數(shù)×有效長度；長度比流量…………最高日最高時用水量…………各管段折算長度之和；沿線流量…………長度比流量…………各管段對應的折算長度；1.2.2節(jié)點流量求出各個節(jié)點流量和節(jié)點示意圖，如下表：節(jié)點流量116.46217.89318.22436.49513.23616.59735.54814.3799.791025.881120.23總量224.70節(jié)點流量…………與節(jié)點相連接各管段的沿線流量總和1.3管網(wǎng)平差和水力計算1.3.1閉合環(huán)的選定繪畫管網(wǎng)平差簡圖，按沿著主干管8-6-5-1-2，8-7-4-3-2進行主要分配，并規(guī)定閉合環(huán)，進行如下表分配：1.3.2管網(wǎng)平差計算平差計算依據(jù)和結(jié)果1、平差類型反算水源壓力2、計算公式海曾威廉公式V=0.44*C*(Re/C)^0.075*(g*D*I)^0.5Re=V*D/ν計算溫度：13℃ν=0.0000013、局部損失系數(shù)：1.054、水源點水泵參數(shù):無參數(shù)5、管網(wǎng)平差結(jié)果特征參數(shù)水源點編號節(jié)點流量(L/s)節(jié)點壓力(m)12-224.700189.93最大管徑(mm):500.00最小管徑(mm):200.00最大流速(m/s):1.083最小流速(m/s):0.013水壓最低點9壓力(m):186.64自由水頭最低點10自由水頭(m):28.00平差計算節(jié)點參數(shù)節(jié)點編號流量(L/s)地面標高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m)116.460119.460187.23267.772217.890121.060186.63965.579318.220119.220186.87267.652436.490120.070187.53867.468513.230117.560188.16570.605616.590118.160188.80970.649735.540120.160188.64368.483814.370118.390189.25070.86099.790133.000186.63653.6361025.880158.900186.90028.0001120.230125.490187.29161.80112-224.700118.390189.92771.537平差計算管道參數(shù)管道編號管徑(mm)管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)1-3200600.5008.8120.2590.6000.3601-2200738.10010.3190.3040.8030.5933-2200461.9008.0180.2360.5030.2333-4200314.60017.4250.5132.1160.6664-5200638.60011.5070.3390.9820.6274-102501215.30014.5690.2770.5250.6385-1250340.70035.5910.6762.7380.9335-6300215.40060.3280.7942.9930.6457-8500685.400116.5240.5620.8850.6067-6300584.60016.8880.2220.2840.1667-4300410.70056.9780.7502.6931.1068-6500743.50093.8060.4520.5920.4409-22001350.8000.4470.0130.0020.00310-9200395.2009.3430.2750.6680.26410-11300947.90020.6550.2720.4120.39111-7300928.00040.8950.5381.4581.35312-8500227.400224.7001.0832.9810.6781.4消防校核與事故校核1.4.1消防校核根據(jù)《GB50974-2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》3.2中表3.2.2：人數(shù)（萬人）同一時間內(nèi)火災起數(shù)（起）一起火災滅火設(shè)計流量(L/s)N<=1.01151.0<=N<=2.5120該城鎮(zhèn)預期人數(shù)為31500人，所以消防設(shè)計流量為20L/s。利用鴻業(yè)軟件進行消防校核，設(shè)定自由水壓為10m，在最不利點增加20L/s的消防用水情況下進行計算。最終確定水源<12>計算水壓（191.08）＞控制水壓（189.93）不滿足要求。若要通過更改管徑來滿足消防校核后，則更改后管徑過大且管內(nèi)流速過小，造價過高，考慮在水廠設(shè)置一個備用并聯(lián)水泵且揚程大于3m水柱。平差計算依據(jù)和結(jié)果1、平差類型消防校核2、計算公式海曾威廉公式V=0.44*C*(Re/C)^0.075*(g*D*I)^0.5Re=V*D/ν計算溫度：13℃ν=0.0000013、局部損失系數(shù)：1.054、水源點水泵參數(shù):無參數(shù)5、管網(wǎng)平差結(jié)果特征參數(shù)水源點編號節(jié)點流量(L/s)節(jié)點壓力(m)12-244.700191.08最大管徑(mm):500.00最小管徑(mm):200.00最大流速(m/s):1.179最小流速(m/s):0.144水壓最低點9壓力(m):186.82自由水頭最低點10自由水頭(m):28.00平差計算節(jié)點參數(shù)節(jié)點編號流量(L/s)地面標高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m)116.460119.460187.93068.470217.890121.060187.09566.035318.220119.220187.47068.250436.490120.070188.21768.147513.230117.560189.03171.471616.590118.160189.78071.620735.540120.160189.56269.402814.370118.390190.29171.90199.790133.000186.82153.8211045.880158.900186.90028.0001120.230125.490187.64162.15112-244.700118.390191.08472.694平差計算管道參數(shù)管道編號管徑(mm)管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)1-3200600.50010.0580.2960.7660.4601-2200738.10012.4190.3651.1310.8353-2200461.90010.3810.3050.8120.3753-4200314.60018.5420.5462.3740.7474-5200638.60013.2540.3901.2760.8154-102501215.30021.5620.4091.0841.3175-1250340.70038.9370.7393.2331.1025-6300215.40065.4210.8613.4770.7497-8500685.400128.7180.6201.0630.7297-6300584.60019.5920.2580.3740.2187-4300410.70063.3410.8343.2751.3458-6500743.500101.6020.4900.6860.5109-22001350.8004.9090.1440.2030.27410-9200395.2004.8810.1440.2010.07910-11300947.90029.1980.3840.7820.74111-7300928.00049.4280.6512.0701.92112-8500227.400244.6901.1793.4900.7941.4.2事故校核鴻業(yè)軟件進行事校核，將管徑最大，管長較長的管段6-8設(shè)為事故管段進行校核。最終確定水源<12>計算水壓（189.35）<=控制水壓（189.93）滿足要求。平差計算依據(jù)和結(jié)果1、平差類型事故校核2、計算公式海曾威廉公式V=0.44*C*(Re/C)^0.075*(g*D*I)^0.5Re=V*D/ν計算溫度：13℃ν=0.0000013、局部損失系數(shù)：1.054、水源點水泵參數(shù):無參數(shù)5、管網(wǎng)平差結(jié)果特征參數(shù)水源點編號節(jié)點流量(L/s)節(jié)點壓力(m)12-157.290189.35最大管徑(mm):500.00最小管徑(mm):200.00最大流速(m/s):0.758最小流速(m/s):0.059水壓最低點2壓力(m):186.61自由水頭最低點10自由水頭(m):28.00平差計算節(jié)點參數(shù)節(jié)點編號流量(L/s)地面標高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m)111.522119.460186.78767.327212.523121.060186.60965.549312.754119.220186.71167.491425.543120.070187.16367.09359.261117.560187.12869.568611.613118.160187.27969.119724.878120.160188.06667.906810.059118.390189.0007