毕业设计（论文）-阳泉市给水处理工程设计.doc

徐州工程学院毕业设计（论文）图书分类号：密 级：毕业设计(论文)阳泉市给水处理工程设计THE DESIGN OF WATER SUPPLY PROJECT OF YANGQUAN全套图纸加扣3012250582 学生姓名学院名称环境工程学院专业名称给水排水工程指导教师2013年 5月31日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日I摘要本设计是山东省阳泉市给水工程设计,该设计日处理能力为95000m3，主要包括：取水工程、净水工程和输配水工程。根据设计原始资料中的用水量、水质、水体资料等选择首先进行用水量计算，编制出城市总用水量计算表，确定设计规模；其次确定城市给水系统的水源选择，水源位置，取水方式，输配水方式；城市净水厂方案选择与比较，净水厂扩大初步设计；城市输水管与给水管网的设计；二泵房工艺设计；最后编写设计说明书绘制图纸。取水构筑物设计采用岸边式构筑物，取水泵站设计按远期规模99750 m3/d，考虑到水厂自用水量，泵房共布置4台350S16型水泵，3用1备，每台流量1260 L/s，扬程16 m，配套电机为：Y280S-4。选用D371X手动对夹式蜗杆传动蝶阀，DN600。泵房机器间面积定为15m10m，水泵安装高度为4.6m，选用CD26D型电动葫芦，起重量2吨，起升高度9m。原水输送采用两根DN800的球墨铸铁管。阳泉市净水厂采用的净水工艺流程图如下： 水厂设计水量为99750m3/d，设计选用聚合氯化铝作为混凝剂，采用湿投法自动控制投药，药剂最大日投加量为0.46L/s。机械絮凝池2系列，每组分3格，每组设计水量为1740 m3/d，每格平面尺寸为4.8 m4.8 m，总深4.8m。絮凝池采用机械式，絮凝时间为19min。池分格墙上设过水孔道连接，过水孔道上下交错布置。平流沉淀池设2座，设两组平流沉淀池，一系列反应池对应一个沉淀池，则单池流量Q为2078m3/h，即0.577m3/s，每组平面尺寸为100.8 m14m，总深3.9m。水平流速0.014m/s，停留时间2 h。沉淀池进水采用穿孔花墙配水，孔口流速为0.2 m/s。普通快滤池设6个，单格滤池面积为81m2，滤池总高为3.1m，平面尺寸为9.0m9.0m，设计滤速为8m/h，反冲洗强度为14L/(sm2)，滤料层厚度为0.7m，单池中配水管根数有72根，配水支管上单个孔口面积为78.5mm2，孔口总数为2580个，孔口平均水头损失为3.5m。消毒剂采用液氯。加氯点设置为滤后水加氯。加氯量为4.16kg/h。选用ZJ-II 型转子真空加氯机2台,1用1备，每台加氯机加氯量为0.5-9kg/h。清水池设计2座。单个清水池容积为4987.5 m3，单座平面尺寸为30 m42 m，有效水深4.0 m。进水管直径为1000，进水管实际流速为0.74m/s，溢流管直径为1000,出水管直径为1200，排水管直径为900。送水泵站采用单级双吸式离心泵，泵房内共设7台300S58型号的水泵，5用2备，流量为576L/S，扬程为65m。配套电动机型号为JSQ158-4。选用D371X手动对夹式蜗杆传动蝶阀，DN600。选用CD26D型电动葫芦，起重量2吨，起升高度9m。泵房机器间面积定为30m10m，水泵安装高度为4.2m。输配水工程主要包括管网的定线和管网的水力平衡计算。清水输水管道采用DN900钢管，总长为300 m。配水管网布置成环状，由送水泵站统一输水。关键词 净水厂；输配水工程；机械絮凝池；平流沉淀池；普通快滤池IIIAbstractThis design is the Shandong province Yangquan city water supply engineering design, the design daily processing capacity of 95000m3, mainly including: water engineering, water engineering and water transmission and distribution engineering.According to the original design data of water, water quality, water use data selection first with water quantity calculation, developed the city water consumption calculation, determination of design scale; secondly to determine the source selection, city water supply system water location, water, water distribution mode; choice of city waterworks and comparison, net water expanded preliminary design; design of city water pipe and water pipe network of the two pumping station; process design; finally, write design specification drawings.The water intake structure designed by the shore type structure, Water pump station is designed according to the long-term scale of 99750 m3/d, taking into account the water consumption, the pump is arranged 4 pumps, 3 prepared with 1, each flow 1260 L/s, head 16 m, matching motor for: Y280S-4. The D371X manual clamping type worm drive butterfly valve, DN600. Pump machine area is 15m * 10m, pump mounting height is 4.6, the CD2 - 6D type electric hoist, lifting weight 2 tons, lifting height 9m. Raw water is made of ductile cast iron pipe of two DN800.Water purification process flow diagram of Yangquan city water treatment plant used as follows:Design water consumption is 99750m3/d, the design of poly aluminum chloride as a coagulant, the automatic control of dosing wet cast method, reagent maximum daily dosage of 0.46L/s.Mechanical flocculation tank 2 series, each group of 3 grids, each design content is 1740 m3/d, each lattice plane size of 4.8 m 4.8 m, total depth of 4.8m. Flocculation tank adopts mechanical, flocculation time of 19min. The pool wall through the lattice water channel connecting, water hole under the staggered arrangement.Horizontal flow sedimentation tank located 2 blocks, there are two groups of horizontal flow sedimentation tank, a series of reaction pool corresponds to a single pool flow sedimentation tank, Q for 2078m3/h, 0.577m3/s, each group of plane size of 100.8 m 14m, total depth of 3.9m. Horizontal velocity 0.014m/s, residence time of 2 h. Inlet perforated tracery wall water clarifier, orifice flow rate was 0.2 m/s.Ordinary rapid filter 6, single-cell filter filter area of 81m2, total height 3.1m, plane size is 9.0m 9.0m, 8m/h design rate of filtration, backwashing strength 14L/ (s m2), filter material layer thickness of 0.7m, the single pool distribution pipe root number 72, water-distributing branch pipe a single orifice area of 78.5mm2, the orifice in a total of 2580, an average head loss for 3.5m.The liquid chlorine disinfectant. Chlorination point set to the filtered water chlorination. Dosage of 4.16kg/h. Selection of ZJ-II type rotor vacuum chlorine adding machine 2, 1 with 1, each chlorinator dosage is 0.5-9kg/h.The clear water tank design 2. A single clear water tank volume is 4987.5 m3, single-seat plane size of 30 m 42 m, the effective depth of 4 M. The water inlet pipe diameter is 1000, the water inlet pipe actual velocity is 0.74m/s, the diameter of the overflow pipe is 1000, the outlet pipe diameter is 1200, the drainage tube with a diameter of 900.Water pumping station with a single stage double suction centrifugal pump, pump room, a total of 7 sets of 300S58 type of pump, 5 prepared with 2, flow 576L/S, head 65m. Matching motor model JSQ158-4. The D371X manual clamping type worm drive butterfly valve, DN600. Selection of CD2 - 6D type electric hoist, lifting weight 2 tons, lifting height 9m. Pump machine area is 30m * 10m, pump mounting height is 4.2m.Water transmission and distribution engineering mainly includes the calculation of hydraulic balance of fixed line network and network. The water pipes with DN900 steel tube, for a total of 300 m. Water distribution network layout in a circle, the unified water pump station.Keywords water purification water transmission and distribution engineering mechanical flocculation tank horizontal flow sedimentation tank ordinary rapid filterV目 录1 绪论11.1 引言11.2 设计内容11.2.1 取水工程11.2.2 输配水工程31.2.3 给水水工程31.3 国内水资源危机策略61.4 课题来源、目的意义及主要设计内容61.4.1 课题来源61.4.2 课题目的和意义71.4.3 课题主要设计内容72 原始资料83 取水工程103.1 取水构筑物设计103.2 取水泵站设计103.2.1 设计流量和设计扬程103.2.2 水泵机组的选择113.3 管路布置设计113.3.1 吸水管路设计123.3.2 压水管路设计123.4 水泵间平面尺寸的确定133.5 泵房高度的确定133.5.1 水泵安装高度133.5.2 泵房高度134 给水管网工程154.1 设计用水量计算154.2 泵站供水流量设计164.3 调节容积计算184.4 清水池和水塔容积设计184.5 管段布线、确定节点和管道编号204.6 节点设计流量分配计算204.7 管段直径的设计224.8 设计工况水力分析234.9 确定控制点254.10 泵站扬程设计254.11 水塔高度设计254.12 管网计算的平差254.13 管网设计校核355 水源及厂址的选择425.1 水质要求425.2 水源的选择425.3 厂址选择426 给水处理工程436.1 给水处理工艺流程的选择436.2 混凝436.3 絮凝456.3.1 设计要求456.3.2 设计计算456.4 沉淀496.4.1 设计参数496.4.2 设计计算496.4.3 平面尺寸设计506.4.4 进出水系统516.5 普通快滤池536.5.1 设计要求536.5.2 设计参数536.5.3 平面尺寸计算546.5.4 滤池高度556.5.5 配水系统556.5.6 洗砂排水槽596.5.7 滤池反冲洗626.5.8 进出水系统646.6 氯消毒及其投加设备646.6.1加氯量计算646.6.2加氯设备的选择646.6.3加氯间和氯库656.7 清水池设计计算666.7.1清水池容积666.7.2清水池尺寸设计666.7.3管道系统677 二级泵房697.1 水泵机组的选择697.2 管路布置设计707.2.1 吸水管路设计707.2.2 压水管路设计717.3 水泵间平面尺寸的确定727.4 泵房高度的确定727.4.1 水泵安装高度727.4.2 泵房高度738 水厂布置758.1水厂平面布置758.2高程布置77结论79致谢81参考文献82III 1 绪论1.1 引言现阶段人们对饮用水、生活用水、工业用水和农业用水的水质都有相应的要求。这也催生供水行业的研究和发展。供水、给水工程是建设现代化不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统。给水工程的任务是向城镇居民、企业机关、学校、公共服务部门及各类保障城市发展和安全的用户们供应充足的水量和安全的水质。但目前我国供水、给水工程现状与经济社会可持续发展要求还不相适应，突出表现为：水资源短缺且利用效率不高，供求矛盾比较突出；供水、给水工程工程体系建设不够完善，抗御水旱灾害能力较低；农田水利基础设施老化，旱涝保收田比例偏低；民生水利建设滞后，农村饮水不安全人口较多；流域生态较为脆弱，水土流失尚未得到有效控制。解决我国水危机的方针，应是以水资源的可持续利用支持我国社会经济的可持续发展。建国以来，我国国民经济有了长足发展，但水污染治理相对落后，致使水环境污染严重。使人们生活用水得不到有效保证。因此。水环境污染与人们对饮用水水质不断提高的要求的矛盾也日益增大。为了满足城市和工业企业的各类用水需求，城市供水系统需要具备充足的水资源，取水设施，水质处理设备和输水及配水管道网络系统。给水系统设计的目的是为了选择最低基建投资和最少年经营费用来满足各用户用水要求的方案。给水工程系统设计应符合提高供水水质、提高供水安全可靠性、降低能耗、降低漏失水量和降低药耗的原则。1.2 设计内容1.2.1 取水工程取水工程是给水工程的重要组成部分之一。它的任务是从水源取水，并送至水厂或用户。由于水源不同，使取水工程设施对整个给水系统的组成、布局、投资及维护运行等的经济性和安全可靠性产生重大影响。因此，给水水源的选择和取水工程的建设是给水系统建设的重要项目，也是城市和工业建设的一项重要课题。取水工程一般从给水水源和取水构筑物两方面进行研究。给水水源分为两大类：地下水源和地表水源。地下水源包潜水（无压地下水）、自流水（承压地下水）和泉水；地表水源包括江河、湖泊、水库和海水。地表水源水量充足，能满足大量用水需要，因此，城市、工业企业常利用地表水作为给水水源。取水构筑物一般分为地表水取水构筑物和地下水取水构筑物两类。常见的地下水取水构筑物有管井和大口井。管井用于开采深层地下水，深度一般在200m以内，但最大深度也可达1000m以上。大口井广泛应用于取集浅层地下水，地下水埋深通常小于12m，含水层厚度在520m之内。选择江河取水构筑物位置时，应考虑以下基本要求：(1) 设在水质较好地点(2) 具有稳定河床和河岸，靠近主流，有足够的水深(3) 具有良好的地质、地形及施工条件(4) 靠近主要用水地区(5) 应注意河流上的人工构筑物或天然障碍物(6) 避免冰凌的影响(7) 应与河流的综合利用相适应综上所述，本设计采用岸边式合建式取水构筑物。 泵房一般由水泵间、配电间、操作控制室和辅助房间等四部分组成。大多数泵房这些部分可合建；小型泵房，中途增压、调节泵房，水源井泵房等有时还附设加氯间。泵房基本形式包括平面形式和竖向形式。平面形式有矩形、圆形和特殊形状；竖向形式有地面式、半地下式和地下式。 泵机组的排列是泵站内布置的重要内容，它决定泵站建筑面积的大小。机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。机组布置应保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最少、水头损失最小并应考虑泵站有扩建的余地。机组布置形式有直接单行布置、平行单排布置、交错双行布置等。 对于吸水管的基本要求有三点：不漏气；不积气；不吸气。为了防止泵吸入井底的沉渣，并使泵工作时有良好的水力条件。应遵守以下规定：吸水管的进口高于井底不小于0.8D。D为吸水管喇叭口（或底阀）扩大部分的直径，通常取D为吸水管直径的1.31.5倍。吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于（0.751.0）D。在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于（1.52.0）D。 当泵采用抽气设备充水或能自灌时，为了减少吸水管进口处的水头损失，吸水管进口通常采用喇叭口形式。如水中有较大的悬游杂质时，喇叭口外面还需加设滤网，以防水中杂物进入泵。 吸水管中的设计流速：管径小于250 mm时，为1.01.2 m/s；管径等于或大于250 mm时，为1.21.6 m/s。 对于压水管路，一般应设置伸缩节或可曲饶的橡胶接头。在不允许水流倒流的给水系统中，应在泵压水管上设置止回阀。压水管路的设计流速：管径小于250 mm时，为1.52.0 m/s；管径等于或大于250 mm时，为2.02.5 m/s。综上所述，本设计采用矩形半地下式泵房，泵机组采用两排布置。1.2.2 输配水工程（1）给水管网布置原则1) 按照城市总体规划，结合当地实际情况布置给水管网，要进行多方案技术经济比较；2）主次明确，先搞好输水管渠与主干管布置，然后布置一般管线与设施；3）尽量缩短管线长度，节约工程投资与运行管理费用；4）协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系；5）保证供水具有适当的安全可靠性；6）尽量少拆迁，少占农田；7）管渠的施工，运行和维护方便；8）远近期结合，留有发展余地，考虑分期实施的可能性。（2）给水管网布置形式在进行给水管网布置之前，首先确定给水管网布置的基本形式树状网和环状网。树状网一般适用于小城市和小型工矿企业，其供水可靠性较差，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，甚至停滞不流动，因此水质容易变坏。而环状网即使当人一段管线损坏时，可以关闭附近阀门，与其他管线隔开，然后进行检修，水还是可以从另外管线供应用户，因此供水可靠性增加了。（3）管网及输水管的定线1)输水管定线根据设计区域情况，在充分考虑到输水安全性和可能性的基础上，应尽量减少工程造价，少占农田，同时尽可能避免穿越人工或天然障碍。2)城市配水系统定线因此本设计确定的计算管线仅为此配水系统的主干线，所以干线位置应用尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，并在适当间距要设置连接管成环网。1.2.3 给水水工程根据净水工艺选择原则和本设计的原水水质，选择净水工艺流程：（1）混凝剂及投加为了达到混凝作用所投加的各种药剂统称为混凝剂。按混凝剂在混凝过程中所起的作用可分为凝聚剂、和助凝剂。习惯上也常把凝聚剂成为混凝剂。给水处理中常见混凝剂有：固体硫酸铝、液体硫酸铝、明矾、硫酸亚铁（绿矾）、三氯化铁、碱式氯化铝（聚合氯化铝）。混凝剂的投加方法有干投法及湿投法两种。根据原水的水质水温和pH值的情况，选混凝剂为聚合氯化铝，采用湿投法。聚合氯化铝的优点：净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好；温度适应性高，pH适用范围宽（可在pH=59的范围内），因而可不投加碱剂；使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；设备简单，操作方便。采用计量泵湿式加注，不需要加助凝剂。湿投法的优点：容易与原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于调节。常用的混合设备有三种：水泵混合、管式混合和机械混合。该设计采用水泵混合。表1-1水泵混合特点优点设备简单；混合充分；效果较好；节省动力。缺点距离太长不宜用，混合时间一般不大于30s；吸水管较多时，投药设备要增加，安装管路麻烦。（2）絮凝絮凝设备的基本要求是：原水及药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体，絮凝形式较多，主要有水力搅拌式和机械搅拌式等，我国在水力絮凝池的新型池型研究上已达到较高水平。絮凝池形式的选择，应根据水质、水量、净水工艺高程布置、沉淀池形式及维修条件等因素确定。絮凝池型式的选择和设计参数的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。絮凝池设计应使颗粒有充分接触的机率，又不致使以形成的较大絮粒破碎，因此在絮凝过程中速度梯度G 或絮凝流速应逐渐由大到小。絮凝池要有足够的絮凝时间。根据絮凝形式的不同，絮凝时间也有区别，一般宜在1030min之间，低浊、低温水宜采用较大值。絮凝池平均速度梯度G一般在3060s-1之间，GT104105,以保证絮凝过程的充分与完善。絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接。 本设计采用机械絮凝池，其使用有多年的运行经验，在水量变动不大情况下，絮凝效果有保证。机械搅拌絮凝池：按搅拌轴的安装位置，分为水平轴和垂直轴两种形式，水平轴式通常适用于大型水厂，垂直轴式一般用于中、小型水厂；机械搅拌絮凝池的优点是，絮凝效果良好，不受水量变化的影响，可适用于各种型式的沉淀池。（3）沉淀根据水在池中流动的方向，沉淀池分为平流式、竖流式和辐流式沉淀池。近年来，斜板、斜管沉淀池的应用已较普遍。沉淀池形式的选择，应根据水质、水量、净水厂平面和高程布置要求，并结合反应池结构型式等因素确定。本设计采用平流式沉淀池，其优点：造价较低； 操作管理方便，施工较简单；对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定；带有机械排泥设备时，排泥效果好。其缺点：占地面积较大；不采用机械排泥装置时，排泥较困难；需维护机械排泥设备。（4） 滤池滤池是地表水厂不可缺少的净水构筑物，它是将沉淀池或澄清池出来的水的浊度约为10 度左右的水，进一步加以处理成为低浊度水。滤池可按不同形式分类，国内常用的滤池形式有：普通快滤池、双阀滤池、均粒滤料滤池（V型滤池）、多滤层料滤池、虹吸滤池、无阀滤池和移动罩滤池等。本设计采用普通快滤池。普通快滤池应用最广，运行稳定可靠，适用于大、中、小型水厂。普通快滤池检修工作。多数快滤池用单层砂滤料，需要时可用煤-砂双层滤料。普通快滤池的阀门较多。其适用条件：一般适用于大、中型水厂，单池面积不宜超过 100m2，以免冲洗不匀。可和平流或斜管沉淀池组合使用。在原水常年浊度低、海藻量少时，可考虑不经沉淀池直接过滤。普通快滤池高度为 3.03.2m，须与所选絮凝、沉淀和清水池的高度相配合。本设计采用冲洗水塔进行反冲洗。（5）消毒液氯是目前在国内外自来水厂应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用，具有加氯消毒操作简单，价格便宜，且在管网中有持续消毒杀菌灯一系列的优点。本设计采用液氯消毒。1.3 国内水资源危机策略随着科学技术发展的不断进步，人们对水资源的开发和利用达到了一个前所未有的高度。其中城市供水技术作为与人们日常生活密切相关的一个重要部分，在世界围内受到了广泛的重视并取得了长足的进步。在国外发达国家，城市供水能力不足的问题早已解决，现主要研究的内容是如何提高供水水质，为居民提供更加美味可口、安全卫生的饮用水。但我国，由于经济比较落后，城市供水设施不够，供水能力不足，不能向市民供应充足的饮用水，仍是有待解决的首要问题。因此，应对城市水资源危机可采取以下对策：（1） 建设节水型社会：节约用水可以减少从天然水体的取水量，大大降低给水排水费用。资源是有限的，只有资源循环型的社会，才能取得永续的发展。（2） 明晰初始水权，确定水资源宏观总量与微观定额两套指标体系 初始水权是根据国家法定程序，通过水权初始化而明晰的水资源使用权。需要建立水资源的宏观总量指标体系和微观定额指标体系，前者用来明确各地区、行业及单位、企业、各灌区的水资源使用指标，实现宏观上区域发展与水资源承载能力相适应。 （3） 开发新的水资源 污水再生回用与资源化 海水开发利用，潜力很大 雨水利用，一举两得（4） 水资源的科学调用 当城市出现水资源危机时，解决办法之一是采用远距离调水。远距离调水不仅费用高，调水距越长，费用越高。远距离调水应与节水及污、废水回用进行技术经济比较，必须在充分节水的基础上进行。1.4 课题来源、目的意义及主要设计内容1.4.1 课题来源本设计是根据“阳泉市发展规划”要求而建的配套净水处理设施，近期服务人口22万人，远期28万人。要求新建一座城市净水厂，自来水厂出水水质要求达到国家生活饮用水水质标准。1.4.2 课题目的和意义解决我国水危机的方针，应是以水资源的可持续利用支持我国社会经济的可持续发展。建国以来，我国国民经济有了长足发展，但水污染治理相对落后，致使水环境污染严重。使人们生活用水得不到有效保证。因此。水环境污染与人们对饮用水水质不断提高的要求的矛盾也日益增大。为了满足城市和工业企业的各类用水需求，城市供水系统需要具备充足的水资源，取水设施，水质处理设备和输水及配水管道网络系统。1.4.3 课题主要设计内容1、取水工程 水源选择、取水方案及位置的确定，取水构筑物形式和设备设计计算并绘图。2、给水处理工程 净水厂厂址选择、水处理方案的比较与选择， 建构筑物型式、尺寸及设备选择计算并绘图。3、确定二级泵站水塔高度4、确定各类企业的生产用水、城市道路喷洒用水、绿化浇灌用水、各企业的职工生活用水及城市消防用水及水体环境景观用水的用水量。5、满足各类用户对水质、水量和水压的要求。72 原始资料2.1毕业设计的原始数据 工程地理位置资料山西省东部阳泉市。 气象资料 气温年平均气温 12.6 ，极端最低气温-10.2 ，极端最高气温39.8 ； 降水量多年平均降水量为975.1 mm； 相对湿度平均相对湿度 70 %； 主导风向夏季：东南风 ； 冬季：北风； 最大冻土深度最大冻土深度 50 cm； 工程地质与地震资料 地下水深 21 m； 地势平坦开阔； 地震烈度7度。 水文资料市内有河流流经，河流年平均径流量为10138万m3，河流量12.8 m3/s，最高水位 76.80 m，最低水位72.90 m。河水温度及冰冻：平均温度 13.8 ； 最高温度 24.9，最低温度 0.5 ；最大冰冻厚度：20.3 cm；留冰情况：无冰凌；冰冻期限：1月到2月。 原水水质原水水质情况见表2-1。表2-1 原水水质项 目单 位数 量Na+K+mg/L8.70Ca2+mg/L31.2Mg2+mg/L7.4Fe2+Fe3+mg/L0.04Clmg/L7.68NO2mg/L0.016NO3mg/L2.75HCO3mg/L119.6SO42mg/L17.1浑浊度mg/L最高850，平均265，最低21总硬度度5.64总酸盐度度5.51溶解固体mg/L119耗氧量mg/L1.92氨氮mg/L0.31碱度mg/L2.46色度度12嗅味无PH7.4细菌总数个/ml35000大肠菌群个/L2000 地形图及城市规划 地形图：城市规划图（1/50001/10000）； 城市人口与建筑规划城市人口与建筑规划见表2-2表2-2 城市人口与建筑规划项 目单 位近 期远 期计划人口万人2228最大日生活用水指标升/人日200建筑物层数层6城市绿化占地面积50公顷。 集中用水单位甲厂年产值为1.5亿元,万元产值用水量为170 m3;乙厂年产值为3.1亿元，万元产值用水量为150m3；丙厂年产值为2.2亿元,万元产值用水量为180m3；学校用水量为2500 m3/d.3 取水工程3.1 取水构筑物设计本设计采用岸边式构筑物，集水井下部分为进水室、格网和吸水室，集水井顶面设操作平台。3.2 取水泵站设计3.2.1 设计流量和设计扬程（1）设计流量（2）设计扬程1）水泵静扬程由前可知，河流最低水位为：72.90 m 配水井水面标高为：81.81 m 则水泵静扬程： H=81.81-72.90=8.91m2） 输水干管中的水头损失设计中取两条配水管，则每条管道流量为575 L/s。该设计采用DN800，v=1.14m/s，1000=1.88。输水管长按400 m计。则输水管路水头损失为： 式（3.1）式中 输水管路总水头损失（m）； 沿程水头损失（m）； 局部水头损失（m），按沿程水头损失的10%计算。h1=1.1hf=1.11.88400=0.8272m3） 从水泵到配水井这段压水总管路的水头损失设计中取两条配水管，则每条管道流量为575 L/s。该设计采用DN800，v=1.14m/s，1000=1.88。压水管长按300 m计h2=1.11.88300=0.6204m泵站内管路中的水头损失，粗略估为2.0 m，则水泵扬程：H=8.91+0.8272+0.6204+2=12.3576m，取13m3.2.2 水泵机组的选择（1）水泵选型确定根据设计流量Q取=99750md=1150Ls，水泵扬程13m，查给水排水设计手册第11册，选出水泵型号为：4台350S16型单级双吸离心泵，其中1台备用。配套电机为：Y280S-4。350S16型水泵主要性能参数如表3-1。表3-1 水泵性能参数型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）轴功率（kW）电动机效率（%）气蚀余量（m）型号功率（kW）350S16126016145064.4Y280S-4865.3 （2）水泵机组尺寸确定 表3-2 350S16型水泵外型尺寸（单位：mm）LL1L2L3BB1B2B3HH1H2H3n1-d1090.558460050011685846905009706203103104-34进口法兰尺寸出口法兰尺寸DN1D01D1n1-d1DN2D02D2n2-d235046050016-2335046050016-23 表3-3 进、出口法兰尺寸（单位：mm） 1）基础长：L=水泵地脚螺孔间距（长度方向）+（400500） L=B+L2+L3 + (400500) = 1168+600+500+460 = 2728 取2800 2）基础宽：B=水泵地脚螺孔间距（宽度方向）+（400500） B=h+400=970+400=1370mm取1400 3）基础高： 式（3.2）式中 W机组总重量（N）； L基础长度（m）； B基础宽度（m）； 基础所用材料的容量，对于混凝基础，=2400N/m3。3.3 管路布置设计3.3.1 吸水管路设计每台水泵有单独的吸压水管，设计时，每台泵按流量最大的情形进行吸压水管设计。（1）管径的确定350S16型水泵吸水管路流量为1150/2=575L/s，吸水管采用钢管，直径DN800，v=1.14m/s，1000i=1.88。（2）吸水喇叭口为了减少吸水管路进口处的水头损失，吸水管进口采用喇叭口形式。D吸=800mm，则可推求喇叭口各部分尺寸为：喇叭口扩大部分直径： D=（1.31.5）D吸 式（3.3）D=10401200 mm，取1200 mm；喇叭口在最低水位下深度，本设计取1.0 m；吸水井进水长度L3D=2.4m，喇叭口底距井底距离b0.8D=0.81200=960 mm，取1000 mm；两相邻喇叭口间距为（1.52.0）D吸=12001600mm，取1.5 m；喇叭口与井壁间距为（0.81.0）D=9601200mm，取1.0m采用钢制喇叭口。集水井平面尺寸长L：同时考虑泵房内机组之间距离，L=14m；宽B： B=2喇叭口与井壁间距+D 式（3.4）B=21.0+1.2=3.2(m)，取4.0m。（3）弯头吸水管上有一90弯头，采用钢制焊接弯管。（4）吸水管闸阀的选用350S16型水泵吸水管路选用D371X手动对夹式蜗杆传动蝶阀，DN600；3.3.2 压水管路设计要求坚固而不漏水,通常采用钢管,并尽量焊接口,为便于拆装与检修,在适当地点可高法兰接口。为了防止不倒流，应在泵压水管路上设置止回阀。 （1）管径的确定350S16型水泵压水管采用钢管，直径DN700，v=1.49m/s，1000i=3.78。3.4 水泵间平面尺寸的确定水泵机组采用四台交错并列布置成两排,泵房采用矩形钢筋混凝土结构。横向排列各个部分尺寸应满足下列要求：1）D1：进水侧泵与墙壁的净距 D11000，取D1=12002）B1： 出水侧泵基础与墙壁的净距 B13000, 取B1=30003）A1：泵凸出部分到墙壁的净距 A1=最大设备宽度+1m=1500+1000=2500。4）C1：电机凸出部分与配电设备的净距 C1=电机轴长+0.5m。所以C1=1900+500=2400 ，但是，低压配电设备应C11.5m; 高压配电设备应C12m, C1取2400应该是满足的。5）E1：泵基础之间的净E1值与C1要求相同,即E1=C1=24006）B：管与管之间的净距 B0.7m 7）F：管外壁与机组突出部分的距离 对于功率大于50KW的电机，F要求大于1000，取F=1200。8）A2：泵及电机突出部分长度 A2=2002509）D1：压水管路管径 D1=45010）L：机组基础长度 L=2800B=B1+F+0.5D1+L+0.5E1B=3000+1200+225+2800+1200=8425为满足水泵基础间距与附属设备的安装，同时考虑机组检修的方便，泵房机器间面积定为15m10m。3.5 泵房高度的确定3.5.1 水泵安装高度 HSS =(Pag)- Havhshva 式（3.5）式中 HSS安装高度,泵轴至最低水位的几何高度； Pa 水面上的绝对大气压； Hsv水泵的气蚀余量； hs吸水管路总水头损失； Hva实际水温下的饱和蒸汽压力。HSS = (1.011051.0104)-5.3-0.70-0.43=4.57m，取4.6m3.5.2 泵房高度选用CD26D型电动葫芦，起重量2吨，起升高度9m。 （1）地下部分图3.2 泵房高度简图二级泵站采用半地下式建筑，并且设平台，平