1、清 水 池 工 藝 設 計,教師：馮 巖 市政工程系,清水池概況及設計存在的疑問,I,清水池構造,II,清水池設計參數(shù)規(guī)定,III,清水池設計計算,IV,清水池設計案例,V,講課提綱,I.清水池概況及設計中存在的疑問,調(diào)節(jié)第一、二級泵房流量的差額； 滿足加氯接觸時間；,1.大中小水廠都應設清水池，并儲存消防用水；,2.形式：圓形和矩形。,鋼筋混凝土,預應力 鋼筋混凝土,磚 石,清水池的位置,作 用,適用條件,材料,從水廠平面上看，清水池應盡量靠近濾池，特別是應與二級泵站靠近； 從高程上考慮，清水池有地下式、半地下式和地面式三種類型，一般都按深入地下34米左右考慮，并設計在地形的最低處。,形式對

2、比,圓形清水池,-在一定容量范圍內(nèi)，圓形水池具有耗材少，投資省等優(yōu)點 -但模板消耗較高，且平面布置中占地面積較大。,矩形清水池,-矩形水池施工方便，模板周轉效率高，且布置緊湊。 -矩形水池又分正方形和長方形兩種，從等面積而論，正方形周邊最短，用材少，,當容量大于2000m3時，往往采用矩形水池,當確定了清水池的有效容積和有效水深后，對于其邊長的確定除了要考慮廠區(qū)占地因素外，還需要考慮其他因素嗎?,清水池中導流墻的布置（長？）如何考慮？（除了避免水的短流及氯接觸時間外，是否還要考慮其他因素？如結構上的等等）,通風帽,清水池通風帽（管）的設計原則是什么？ 高出覆土的高度如何確定？,清水池-設計中存

3、在的疑問,3,最低水位,清水池是否存在“最低水位（報警水位）”，若存在的話，則怎樣確定？,導流墻,邊長確定,II.清水池構造,水位指示,排水管（放空管）,進水管,清水池構造,池的主體（矩形、圓形）,導流墻,出水管,溢水管,通氣孔,檢修孔,池頂覆土,III.清水池設計參數(shù)規(guī)定,1、室外給水設計規(guī)范（GB50013-2006）下簡稱“設計規(guī)范”；2、給水排水構筑物設計選用圖（水池、水塔、化糞池、小型排水構筑物）（07S906）標準設計圖集“鋼筋混凝土蓄水池說明”下簡稱“圖集說明”。 3、給水排水設計手冊第三冊城鎮(zhèn)給水 下簡稱“設計手冊”,式中 W1 調(diào)節(jié)容積，m3； W2 消防貯水量，m3； W3

4、 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，m3； W4 安全貯量，m3。,水池容積,清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積，消防貯水量和水廠自用水的調(diào)節(jié)量。,1,2,3,“設計規(guī)范”第7.5.1條 凈水廠清水池的有效容積，應根據(jù)產(chǎn)水曲線、送水曲線、自用水量及消防儲備水量等確定，并滿足消毒接觸時間的要求。當管網(wǎng)無調(diào)節(jié)構筑物時，在缺乏資料情況下，可按水廠最高日設計水量的 1020確定。,“圖集說明”第3.1.2條有關內(nèi)容：水深不宜過淺，一般可為3.54.5m。,“設計規(guī)范”第7.5.3條清水池的池數(shù)或分格數(shù)不得少于2個，并能單獨工作和分別泄空；在有特殊措施能保證供水要求時，亦可修建1個（應設超越清水池的管道）

5、。,4,“圖集說明”第3.1.2條有關內(nèi)容：水池平面尺寸應根據(jù)所處場地條件及結構經(jīng)濟合理確定，應盡量減少占地面積。,調(diào)節(jié)容量估算百分率,1,2,3,“設計規(guī)范”第7.5.4條:生活飲用水的清水池、調(diào)節(jié)水池、水塔，應有保證水的流動，避免死角，防止污染，便于清洗和通氣等措施。,“設計手冊”第41頁有關內(nèi)容：為清洗水池時排水方便，在導流墻底部，隔一定距離設置流水孔，流水孔底緣應與池底相平。導流墻若砌至池頂，應在干弦范圍的墻上設置通氣孔，并使清水池排氣暢通。,“圖集說明”第3.2.1條有關內(nèi)容：進、出水管的布置不應使水流產(chǎn)生短路，一般設置在水池的不同側，必要時應設置導流裝置（本圖集300m3的圓形水池

6、，150m3的方、矩形水池均設有導流墻）。,為了避免池內(nèi)水的短流和滿足加氯后的接觸時間的需要， 池內(nèi)應設導流墻。,1,2,3,“圖集說明”第3.3.1條有關內(nèi)容：水池的通氣管由最大進水或出水流量求得最大通氣量，按通氣量確定通氣管的直徑和數(shù)量（通氣管內(nèi)空氣流速可采用5m/s），通氣管一般不少于兩根，并宜有高差；通氣口處有網(wǎng)罩；宜結合導流墻布置。并不得裝閥門。（一高一低，池頂覆土以上高分別為900mm和1400mm）,“圖集說明”第3.3.2條有關內(nèi)容：檢修孔內(nèi)的池壁應設置爬梯。,“圖集說明”第3.3.2條有關內(nèi)容：水池頂應設檢修孔，宜設置于清水池進水管、出水管、溢流管和集水坑附近，宜成對角線布置

7、。檢修孔的設置不宜少于2個，孔的尺寸應滿足池內(nèi)管配件進出孔的要求，孔頂應設置防雨蓋板。 （一般規(guī)格800, 1000, 1600),為了使清水池內(nèi)水保持新鮮和適應水位高低變化需要， 清水池頂設通氣管。通風孔及檢修孔數(shù)目根據(jù)水池大小確定。,1,2,水池最低水位的容積包括城鎮(zhèn)室外消防用水量和水廠室外消防用水量的總量。,“圖集說明”第3.3.4條有關內(nèi)容：清水池的水位檢測可以選用水位尺、水位傳示儀或超聲波液位儀。建議使用一體化超聲波液位儀,清水池應設水位連續(xù)測定裝置，發(fā)出上、下限水位信號， 供水位自動控制或水位報警只用。,1,池頂覆土一般為0.5-1.0m ,(氣溫低，地下水位高，池子埋深較大時，池

8、頂覆土應較厚。,池頂覆土厚度需滿足清水池抗浮要求，避免池頂面 直曬，并應符合保溫要求。,1,清水池內(nèi)的進、出水管一般分開設置在不同的部位，促使水流循環(huán)。,進水管、出水管應分設，結合導流墻布置，以保證池內(nèi) 水能經(jīng)常流通，避免死水區(qū)。,2,進水管和出水管分別按最高日平均時、最高日最高時的流量確定管徑，管內(nèi)流速在0.7-1.0m/s.管徑應該留有一定的余地，以滿足水量發(fā)展的需要。,3,進水管標高應考慮避免由于池中水位變化而形成進水管的氣阻，可采用降低進水管標高，或進水管進池后用彎管下彎。,4,出水管一般設置1根，出水管的設置形式為：從池底集水坑敷管出水，常用于二級泵房前設有吸水井；水泵吸水管直接彎入

9、池底集水坑吸水。,1,溢水管宜采用水平喇叭口集水，出口處應設網(wǎng)罩，以防爬蟲等沿溢水管進入池內(nèi)。管上不設閥門。,溢水管應及時排出因事故而高于最高水位的水流，一般 按比進水管徑大一級考慮。,2,溢水管內(nèi)的水排入排水井；如果清水池全部為地下室，而溢水管出口經(jīng)常處在排水水位之下時，一般考慮將溢水管先經(jīng)溢流井，在通至排水井，以避免清水受污染。,1,排水管管徑按照2h內(nèi)將水泄空計算，最小管徑不小于100mm.,在一般清況下，清水池在低水位條件下，進行泄空。,2,為便于泄空池水，池底應有一定的坡度，并設置排水集水坑。,3,如池水埋深較大，排水較困難時，可在池外設置排水井，利用泵抽除，也可利用潛水泵直接由清水

10、池抽除。,IV.清水池設計計算,清水池有效容積計算；,1,2,3,4,5,清水池配管計算；,清水池通氣孔及人孔（檢修孔）；,清水池導流墻計算,清水池集水坑計算,6,水位標示及池頂覆土,清水池 有效容積計算,1,2,4,3,根據(jù)有效容積確定清水池的數(shù)量（一般不少于2座）；根據(jù)設計圖集中有關有效水深的規(guī)定：3.5-4.5m 確定有效水深及超高。,有效容積計算方法有兩種：存在制水曲線和供水曲線資料時，通過列表計算可得；當資料缺乏，且配水管網(wǎng)中午調(diào)節(jié)構筑物時，可按照10%-20%的最高日用水量確定。,清水池的容量需要用必要的消毒接觸容量進行復核（復核時可利用消防貯量和安全儲量）,根據(jù)單座清水池有效容積

11、和有效水深，確定清水池的平面尺寸和形狀,按照最高日平均時流量計算。,設計流速按照工況選用，一般0.5-1.0m/s.,確定進水管高度，一般距池底1/3到2/3之處,進水管,流量,流速,管徑,設置高度,管徑 管內(nèi)流速,按照最高日最高時流量計算。,設計流速按照工況選用，一般0.5-1.0m/s.,出水管在集水坑接出，使出水管管頂與池底相平。,出水管,流量,流速,管徑,設置高度,管徑 管內(nèi)流速,按照清水池有效容積進行計算。,按照2個小時將余水放空。. 流速按照1.2-1.5m/s,排水管在集水坑接出，使排水管管底與集水坑底相平。,排水管,容積,時間及流速,管徑,設置高度,管徑 管內(nèi)流速,按照最高日平

12、均時流量計算。,設計流速按照工況選用，一般0.5-1.0m/s.,溢水管喇叭口與清水池最高水位相平,溢水管,流量,流速,管徑,設置高度,管徑 管內(nèi)流速,溢水管,集水坑常用平面尺寸： 2700； 1500; 800,集水坑是清水池的出口集水部分；,一般比池底深1.0-1.5m;,池底應有一定的底坡坡向集水坑。,集水坑根據(jù)池型，分為圓形、矩形、方形,清水池設計計算集水坑計算,4,清水池設計計算導流墻計算,5,導流墻計算,1,2,4,3,導流墻厚度一般為240mm 混凝土砌塊 燒結實心磚砌塊,位置：一般沿柱設置導流墻，且要保證水體與氯的混合時間。,導流墻高度一般距池頂板的距離為200mm,導流墻每隔2000mm設置120120清掃孔（流水口），且清掃口底緣與池底相平。,通氣孔上有網(wǎng)罩。,由最大進水或出水計算最大通氣量； 按通氣量確定通氣管的直徑和數(shù)量 （通氣管內(nèi)空氣流速可采用5m/s）， 通氣管一般不少于兩根,通氣孔布置：結合導流墻。,通氣孔池外高度宜布置 宜參差，以利于空氣自 然對流；一般為高出覆 土面900mm，1400mm,通氣孔計算,檢修孔上有防雨蓋板。,水池頂應設檢修孔，宜設置于清水池 進水管、出水管、溢流管和集水坑附 近，宜成對角線布置。檢