东北地区给水厂设计.doc

东北地区给水厂设计第一章 概述1.1前言近年来，随着社会经济的发展和繁荣，城市建设突飞猛进、城市面貌日新月异，城市居民生活水平大幅度提高。但是，当地用水条件一直十分落后，饮水质量差，用水无保障，难以适应城市日益发展的需要。水的问题已成为严重制约SWS市持续、健康发展和对外开放的重要因素。因此，建设SWS市集中供水工程，实现集中统一供水已是迫在眉睫，提出的新建 16万立方米日某供水工程的设想和规划是十分及时和必要的。从SWS市总体布局和城市建设现状分析，目前已具备了建设规模为16万立方米日某供水工程的条件；从长远看，也符合经济发展的要求。供水工程建成投产后，将彻底解决SWS市用水问题，改变其落后的与当地经济发展极不相适应的用水面貌，缓解城市与农业用水矛盾，促进水资源的合理开发利用和保护，提高节约用水水平，满足当地目前和今后一个时期的用水需求，其社会效益、环境效益和国民经济效益是相当明显的。主要设计范围包括，取水，输水配水，水厂，输水管，市区管网等的合理协调能力和正常运行时的工作情况，同时为保证管网水力计算的准确性，对管网进行包括：事故时、消防时、转输时三种特殊情况的管网水力校核,从而保证了管线管径的准确。充分考虑经济效益，对两种方案进行比较，最终采用较优的方案。设计过程中根据处理水的水质要求和水源水质情况，采用常规处理工艺，严格依据设计手册中的相关规范来进行。处理后的水经过消毒处理，供用户使用。 1.2 设计任务书与设计资料1.2.1设计题目 东北地区SWS市给水管网规划及水厂初步设计1.2.2设计原始资料（1）SWS城市总体规划图，比例1:10000。（2）城市分区及规划人口情况区20万人， 区30万人。（3）房屋建筑平均层数区五层， 区五层。（4）工业企业该城市有下列工业企业，其位置见城市规划图。用水量情况见下表。表1-1 城市工业企业用水量情况工厂名称用水量用水时间备注甲80000-24乙60008-16(5) 城市自然情况城市土壤种类为粗砂，地下水位深度为25m冰冻线深度1.3m，年降水量800mm。最高温度36，最低温度-32，年平均温度6；主导风向：夏季南风；冬季北风。（6）地表水源最高水位76m，常水位73m，最低水位（97%）71m。（7）地表水源原水水质表1-2 SWS市水源水质分析资料编号项目单位分析结果1色度度小于202嗅和味无味3pH值6.5-7.54总硬度（以碳酸钙计）（mg/L）正常5溶解铁（mg/L）正常6锰（mg/L）正常7铜（mg/L）正常8锌（mg/L）正常9挥发酚（以苯酚计（mg/L）正常10阴离子合成洗涤剂（mg/L）正常11硫酸盐（mg/L）正常12氯化物（mg/L）正常13溶解性总固体（mg/L）正常14氟化物（mg/L）正常15氰化物（mg/L）正常16砷（mg/L）正常17硒（mg/L）正常18汞（mg/L）正常19镉（mg/L）正常20铬（六价）（mg/L）正常21铅（mg/L）正常22银（mg/L）正常23铍（mg/L）正常24氨氮（以氮计）（mg/L）正常25硝酸盐（以氮计）（mg/L）正常26耗氧量（ KMnO4法）（mg/L）正常27苯并（）芘（g/L）正常28滴滴涕（g/L）正常29六六六（g/L）正常30百菌清（g/L）正常31总大肠菌群（个/L）正常32总放射性（bq/L）正常33总放射性（bq/L）正常34水温正常表1-3 SWS市水源水浊度（NTU）月份123456浊度205030052610001100月份789101112浊度1500120030202022（8）城市用水量逐时变化情况 表1-4 城市综合生活各小时用水量占最高日用水量百分比时间%时间%时间%0-11.78-96.0016-175.751-21.679-105.8417-185.832-31.6310-115.0718-195.623-41.6311-125.1519-205.004-52.5612-135.1520-213.195-64.3513-145.1521-222.696-75.1414-155.2722-232.587-85.6415-165.5223-241.871.2.3设计内容1.城市给水工程规划；2.原水输水管与给水管网设计计算；3.净水厂处理工艺设计；4.二级泵站设计；5.城市给水工程总概算和成本估算；1.2.4设计要求1. 设计说明计算书（1）概述。包括设计依据、自然状况及原始资料、设计要求。（2）给水工程规划。包括水源、水厂位置选择、输配水管网定线，调节构筑物确定。（3）给水管网。应包括水量计算，用水曲线，供水曲线绘制，管网平差，平差校核计算，选泵，清水池容积计算（方案中设水塔或高地水池时，包括水塔、高地水池容积计算），方案比较、选定。（4）给水处理应包括给水处理方法的阐述，处理工艺流程确定，各处理构筑物的设计计算说明、水厂总平面布置、高程布置及卫生防护带的确定。（5）水泵站包括水泵与电机的选型、布置，吊装设备选择、泵房设计计算。（6）总概算和成本估算根据概算指标做城市给水工程的总概算和成本估算。（7）设计说明书与计算书应分别编写。2. 设计图纸（1）给水工程规划总平面渲染图1张。（2）净水处理厂工艺平面图1张。（3）水处理厂总平面及高程布置图2张。（4）主要净水构筑物平、立、剖面图2张。（5）二泵站工艺图2张。（6）给水管网等水压线图1张。1.2.5工具书与参考资料1. 给水排水设计手册，2000版，第1、3、4、9、10、11、12册，中国建筑工业出版社。2. 给水排水设计手册，1986版，第1、3、4、9、10、11册，中国建筑工业出版社。3. 室外给水设计规范GBJ 13-87（1997年修订版）。4. 城市给水工程规划规范GB50318-2000。5. 泵站设计规范GB/T 50265-97。6. 城市居民生活用水量标准GB/T 50331-2002。7. 室外排水设计规范GBJ 14-87（1997年修订版）。8. 建筑给水排水设计规范GBJ 15-88（1997年修订版）。9. 生活饮用水卫生标准GB5749-2006。10. 生活饮用水水源水质标准CJ 3020-93。11. 总图设计标准GB/T 50103-2001。12. 给水排水制图标准GB/T 50106-2001。13. 给水排水工程项目概预算及经济评价手册，中国建筑工业出版社。14. 给水工程（第四版），中国建筑工业出版社。15.姜乃昌、陈锦章，水泵及水泵站，中国建筑工业出版社（1998）。16.李圭白、刘超，地下水除铁除锰，（第二版），中国建筑工业出版社。17.周金全，地表水取水，中国建筑工业出版社。18.严煦世、赵洪宾，给水管网理论和计算，中国建筑工业出版社。19.何寿平，移动冲洗罩滤池，中国建筑工业出版社。20.徐彬士、李同德，虹吸滤池，中国建筑工业出版社。21.许京骐、陈培康，给水排水新技术，中国建筑工业出版社。22.国家计委、建设部，建设项目经济评价方法与参数，中国计划出版社（1993）。23.许保玖、安鼎年，给水处理理论与设计，中国建筑工业出版社（1993）。24刘灿生，给水排水工程施工手册，中国建筑工业出版社（1994）。25给水排水快速设计手册，第1、4册，中国建筑工业出版社（1994）。1.2.6进度安排时间阶段计 划 完 成 内 容第一周交开题报告，完成设计准备工作第二周拟定设计方案，水量计算第三周管网水力计算第四周管网水力计算第五周方案经济计算第六周方案技术经济比较第七周毕业实习第八周毕业实习第九周给水处理厂工艺设计第十周给水处理厂工艺设计第十一周中期答辩第十二周绘制工程图第十三周绘制工程图第十四周绘制工程图第十五周绘制说明书第十六周预答辩，检查图纸说明书第十七周答辩第二章 设计说明2.1水源水的浊度20，水体无嗅无味，色度无,PH为6.5-7.5。2.2厂址选择选择厂址时应遵循以下原则：(1) 为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300m；(2) 厂址应设在城市集中供水水源的上游；(3) 厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下风方；(4) 要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市上游地区，以满足净水处理构筑物之间水头损失的要求，以节约动力；(5) 厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁；(6) 厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区；(7) 厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。根据以上原则，由于城市附近没有河流靠远距离输水，所以将净水处理厂建在该城的东南角，靠近市区，水厂地势较高，不会受洪水的威胁。2.3给水管网布置该城市采用远距离输水供水，靠近南面远处有水源，水量充沛，水质良好，经勘测和检验，可以作为生活饮用水的的水源。该城市地势比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市中各企业、工业等用水对水质和水压均无特殊要求。因而采用统一的给水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等，考虑要点如下。 按照城市规划平面布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地。 管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小。 管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压。 力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。 一般小城市和小型工矿企业中供水要求不太严格时，可以采用树状网。一般在较大或供水要求较高不能断水的地区，均应采用环状管网。给水管网必须有充足的输配水能力，工作安全可靠，经济实用。在实际工程中，采用树状网和环状网混合布置。根据具体情况，在主要供水区或城市中心地区布置成环状网，而在次要城市或郊区则以树状网形式向四周延伸。供水可靠性要求较高的工矿企业必须采用环状网，并用树状网或双管输水到个别较远的车间。管网定线时，干管的间距可根据街区情况采用500800m。干管和干管之间连接管使管网形成了环状网，连接管的作用在于局部管线损坏时，可以通过它重新分配流量，从而缩小断水范围，较可靠地保证供水。连接管的间距可根据街区的大小考虑在8001000m左右。输水管渠定线时，必须与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度，减少拆迁，少占农田，便于管渠施工和运行维护，保证供水安全；选线时，应选择最佳的地形和地质条件，尽量沿线有道路定线，以便施工和检修；减少与铁路、公路和河流的交叉；管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没与冲刷地区，以降低造价和便于管理。输水和配水系统是保证输水到给水区内并且配水到所有用户的全部设施。它包括输水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池。 对输水和配水系统的总要求是：供给用户所需的水量、保证配水管网足够的水压、保证不间断给水。输水管渠指从水源到城市水厂或者从城市水厂到相距较远管网的管线或渠道。 在城市的西南边有一高地，经过分析，可以建一高地水池。因此，选择方案一为城市统一给水。设置对置的高地水池作为调节构筑物；城市远期向北部发展，方案二考虑远期发展，在水厂内部采用变频调速设备，进行变频调速供水，管网没有改变。城市规划图如下：图2-1 城市规划图2.4经济技术比较2.4.1方案一 给水工程造价1、管道造价 见下表表2-1 管道造价管径/mm管长/m管道指标/(元/100m）造价/元9002486.3272892.96784936800197222647244660287002252.7188364.942432966005046.9151711.576567285004131.4123074.750847084007883.889419.47049647300425056406.72397285总造价37682627管道总造价为 3768.3万元。2、取水工程造价 采用一般岸边式取水工程，综合指标取75元/（）取水工程造价为 75153264=11494800元=1149.5万元。3、净水工程造价 总造价指标取300元/（） 净水工程总造价为 300153264=4597.9万元。4、水池造价 （1）清水池造价 两座圆形清水池，每座容积为7410.3，指标基价取420元/，清水池造价为： 42014820.6=622.5万元。 （2）高地水池造价 一座圆形的高地水池，造价指标取 252元/，高地水池总造价为： 25211786=297万元。5、二级泵房造价 选四台24sh-13水泵，3用1备，设备造价为 52800元。 采用半地下式泵房，结构造价为1910823元，二泵总造价为 196.4万元。6、建筑直接费用 3768.3+1149.5+4597.9+622.5+297+196.4=10631.6万元。7、建筑间接费用 10631.620%=2126.32万元。8、建筑工程总费用10631.6+2126.32=12757.92万元。9、常年运转费用 （1）水资源费E1=1319.3万元。（2）动力费用 =1086万元。（3）药剂费 =（353000+53000）=586.4万元。（4）工资福利 =10000100=100万元。（5）折旧提成 =12757.920.07=893万元。（6）大修和检修维护费用 =12757.920.005=63.8万元。（7）其他费用 =（+）0.15=607.3万元。（8）年经营总成本 =+=4655.8万元。10、制水成本 年制水量为55941360 所以年制水成本为0.83。2.4.2方案二给水工程造价 1、管道造价 见下表： 表2-2 管道造价管径/mm管长/m管道指标/（元/100m）造价/元10006329.6317801.520115563.749001722.7271892.94683898.9886002679.8151711.54065564.7775003937.2123074.74845697.0884009512.989419.48506378.1033003841.556406.72166863.381总造价44383966.08管道总造价为 4438.3万元。2.、取水工程造价 采用一般岸边式取水工程，综合指标取75元/（）取水工程造价为 75153264=11494800元=1149.5万元。3、净水工程造价 总造价指标取300元/（） 净水工程总造价为 300153264=4597.9万元。4、水池造价 清水池造价 两座圆形清水池，每座容积为11824.3，指标基价取246，清水池造价为： 24623648.6=581.8万元。5、二级泵房造价 选四台24sh-13水泵，3用1备，设备造价为 52800元。 采用半地下式泵房，结构造价为1910823元，二泵总造价为 196.4万元。6、建筑直接费用 4438.3+1149.5+4597.9+581.8+196.4=10963.9万元。7、建筑间接费用 10963.920%=2192.78万元。8、建筑工程总费用10963.9+2192.78=13156.68万元。9、常年运转费用 （1）水资源费E1=1319.3万元。（2）动力费用 =1086万元。（3）药剂费 =（353000+53000）=586.4万元。（4）工资福利 =10000100=100万元。（5）折旧提成 =13156.680.07=921万元。（6）大修和检修维护费用 =13156.680.005=65.8万元。（7）其他费用 =（+）0.15=611.8万元。（8）年经营总成本 =+=4690.3万元。10、制水成本 年制水量为55941360 所以年制水成本为0.84。 经比较，从经济上，方案一的制水成本和建筑工程造价均低于方案二；从技术上，方案而需采用变频条速设备，设备运行复杂，变频设备昂贵，又不便于管理。因此，经过经综合的比较最中采用方案一的对置的水泵和高地水池联合供水的给水方式给水2.5水力计算管网水力计算的目的是确定管网各管段的管径和水头损失或管网水头损失，为选配二级泵站提供依据。管网水力计算，按配水源数目不同，可分为单水源管网、多水源管网计算；按管网图形结构不同，可分为树状管网、环状管网和混合管网计算；按管网工况可分为最高日用水时、消防时、转输时、故事时管网计算；按管网是否分区可分为统一管网、并联分区、串联分区管网计算；按管网规模不同可分为城市管网、小区管网、厂区管网计算。经综合考虑，该城市的配水管网采用单水源管网、树状管网和环状管网混合的管网、确定出最高时用水时的管网，并且整个管网采用统一供水。环状管网的计算：(1) 根据已选定的管网，确定出给水管网的比流量 2-1式中 比流量；Q管网总用水量，即管网最高时用水量；大用户集中用水量总和，L/s；即工厂的用水量；干管总长度，m，不包括穿越广场、公园等无建筑物地区的线。只有一侧供水的管线，长度按一半计算。(2) 根据比流量，计算管网的沿线流量 2-2式中 L该管段的长度(3) 根据沿线流量，计算节点流量 2-3(4) 计算管段流量 分管段流量，确定该管段相应的管径、流速(100d400mm 时，0.6v0.9；d400时，0.9v1.4)； 用电子计算机进行平差； 平差结果中流速不符合要求的管径进行相应的调节，再一次进行平差，最终确定出满足管径与流速之间要求的管径和各管段流量2.6取水工程2.6.1设计水量取水设计流量以最高日平均时流量计算 =2.6.2取水构筑物位置选择取水构筑物位置的选择，符合城市总体规划的要求，在保证水质的情况下，尽可能接近用水地点，以节省投资和经营费用。在取水位置的具体选择时，还考虑下列因素。 水质因素在泥沙量较多的河流，应根据河道中泥沙的移动规律和特性，避开河流含沙量多的地段；在泥沙含量沿水深有变化的情况下，应根据上同深度的含沙量分布，选择适宜取水高程；取水口应选择在水流畅通和靠近主流地段，避开河流中的回流区或“死水区”，以减少水中悬浮物、杂草、泥沙等进入吸水口；湖水及水库水的水生生物(如藻类、苔藓、萊草等椊物及螺、蚌等软体动物)会危及取水的安全和影响净水效果，所以在选择取水构筑物时，应采取必要的措施。 河床及地形取水河段形态特征和岸形条件是选择取水口位置的重要因素。取水口位置根据河道水文特征和河床演变规律，选在比较稳定的河段，并能适应河床的演变在弯曲河段，应选在水深岸陡，泥沙量少的凹岸地段，但应避开凹岸主流的顶冲点，一般可设在顶冲点下游1520 米地段；在顺直河段，应选在主流靠近岸边，河床稳定，水深及流速较大的地段，一般设在河段最窄处；在有河漫滩的河段，应选在河漫滩最短的地段，并要充分估计河漫滩的变化趋势；在有沙洲的地段，应离开沙洲500 米以外，当沙洲有向取水口方向移动的趋势时，这一距离还需适当加大；在有支流汇入的顺直地段，应注意汇入口附近“堆积椎”的扩大和发展，取水口应与汇入口保持足够的距离，一般取水口多设在汇入口干流的上游河段；在有分叉的河段，应选在靠近主流河道的深水地段；在潮汐河段上，取水口尽量选在海水潮汐倒灌影响范围以外；水库中的取水口，应选在水库淤积范围以外，靠近大坝附近，并远离支流汇入口；湖泊取水口，应选在近湖泊出口的地方，远离支流的汇入口。并应避开藻类集中区域；取水地点较好的地段，往往受到水流冲刷，所以在建取水口的同时，还需考虑取水口附近河床、岸坡的加固和防护等措施；下列地段一般不宜设置取水口：a) 河段的凸岸；b) 段成闭锁的河环内；c) 河段的分岔和汇合段；d) 收缩的上游河段和河谷展宽后的下游河段；e) 出峡谷的三角洲附近；f) 出海口区域；g) 段具有犬牙交错状边滩地段以及沙滩、沙洲上下游附近；h) 河道的陡崖、石嘴的上下游岸边，往往出现沉积或局部冲深区(影响如同丁坝)； 根据以上原则采用岸边式取水构筑物取水。2.6.3取水泵站常用的城市和工矿企业给水水泵为叶片式水泵，包括离心泵、轴流泵及混流泵。 选泵原则 选泵首先要满足最高时供水工况的流量和扬程要求，并使所选的水泵特性曲线的高效率范围应尽量平缓，以适应其它工况的流量和扬程要求。对于特殊的工况，必要时刻另设专门的水泵来满足其要求(例如不设专门消防管道的高压消防制系统，为满足消防时的压力一般另设消防专用泵)； 尽可能选用同型号水泵；或扬程相近、流量大小搭配的泵； 应考虑近远期结合，一般可考虑远期增加水泵台数或换装大泵。对于高度较深的水源泵房，远期可采用更换水泵的方式，减少泵房的面积；水泵的台数及流量配比根据供水系统得运行调度要求、泵房的性质及规模、近远期结合方式等作综合考虑，并进行多方面比较后确定。 应尽量减少水泵台数，选用效率较高的大泵，但也需考虑运行调度方便，适当配置小泵。通常取水泵房至少需设置2 台，送水泵房至少23 台(不包括备用水泵)； 应在高效率段运用(特别对经常运行工况)、水源水位变幅大的取水泵房，宜选用Q-H 特性曲线陡峭型的水泵；流量变幅大的出水泵房，宜选用Q-H 特性曲线平缓的泵； 可能选用允许吸上真空高度值大或必需气蚀余量值小的泵，以提高水泵安装高度，减少泵房埋深，降低造价； 用泵的台数取决于泵房供水的重要性；一般城市供水泵房内设一台备用泵(型号与泵房内最大一台水泵相同)；高浊度水源的取水泵房，由于叶轮磨损严重，维修频繁，故一般备用率较高，常按供水量的30%50%设置备用泵；大型工矿企业应根据供水重要性及安全要求确定；对于多水源城市的供水，或建有足够调蓄水量高位水池时，亦可不设置备用泵； 泵选择必须考虑节约能源，除了选用高效率泵外，还考虑运行工况的调节； 浊度水源的取水泵房应选用低转速、耐腐的水泵，有条件时尚可在水泵内壳流道，叶轮表面涂敷耐磨涂料。本设计采用离心泵为给水水泵，因为离心泵是一种通过叶轮高速转动，产生离心力而使液体的压能、位能和动能得到增加的机具。水在蜗形泵壳中，被甩成与泵轴成切向流动，使叶轮中心形成真空，在大气压作用下，水被吸入泵内。除部分大型立式水泵外，一般水泵具有允许吸上真空高度。2.7输水工程2.7.1 输水方式的确定根据输送水量、水质，输水距离，输水地形和城乡建设规划，考虑采用的管渠方式，输水方式，输水安全度，附属构筑物、附件的设置，在地形图上初定几种可能的定线方案，经方案比较后，选定的输水方案是：(1) 管渠形式 采用适用输送小流量清水、原水，无损耗，不宜污染的常用的管道。(2) 输水方式 由于该城市自东向西地势逐渐增加，而为了取到较好水质的水，其取水构筑物设置在河流的上游，所以采用压力输水。压力输水是适用输水起点低于输水终点或平坦地势的一种常用输水方式。(3) 输水安全 本设计采用往后水塔供水，所以由净水厂出来的水选择双管加连接管；整个管网采用单管输水；高地水池与管网之间采用单管输水。2.7.2 输水管渠的定线遵循输水管渠的定线原则定线。具体要求如下：(1) 沿现有的道路或规划道路布管线；(2) 尽量缩短输水距离；(3) 充分利用地形高差，优先考虑重力输水；(4) 尽可能避开障碍物和工程地质条件不良地区；(5) 减少拆迁，少占农田，不占良田；(6) 便于施工、运行、维护。本设计采用2 条DN=1500 的钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量。2.8 调节构筑物2.8.1清水池清水池是对水厂内水量进行调节的构筑物。本设计采用两个清水池水深为4.0m，超高0.3m。采用矩形水池，矩形水池施工方便，模板周转率高，且布置紧凑，正方形水池周边最短，用材料最省，因此，本设计采用正方形清水池。清水池尺寸为BL=56m56m ，池顶的覆土厚度为0.7m。2.8.2 高地水池由于地形和水量的要求，在城市的西北方向的某一高地上设置高地水池，该高地水池水深取3.0m，超高取0.3m，设计为圆形， 2.9二级泵站二级泵站又称送水泵房，直接向供水区供水，因而需满足配水管网的水量和水压的要求。泵的种类很多，性能范围广泛。给水泵站的主泵常采用叶片式水泵，叶片式水泵有3种基本泵型，即离心泵、轴流泵和混流泵。水泵的参数主要有：流量、扬程、允许吸上的真空高度或必须气蚀余量、转速、效率、轴功率、比转数等。安装离心水泵的泵房，其水泵及吸水管的充水，有自罐式与非自罐式两种。给水用水泵动力设备一般均采用电动机，电动机的选择可根据水泵样本选用配套的电动机，亦可自行选择配套电动机。2.9.1泵房平面工艺设计 泵房机组的布置采用横向排列，并且满足以下的要求：水泵凸出部分到墙壁的净距A1 与上述纵向排列的第一条要求相同，如水泵外形不凸出基础，则A1 表示基础与墙壁的净距；出水侧水泵基础与墙壁的净距B1 应按水管配件安装的需要确定。但是，考虑到水泵出水侧是管理操作的主要通道，故B1不宜小于3m；进水侧水泵基础与墙壁的净距D1，也应根据管道配件的安装要求决定，但不小于1m；电机凸出部分与配电设备的净距，应保证电机转子在检修时能拆卸，并保持一定安全距离，其值要求为：C1=电极轴长+0.5m。但是，低压配电设备应C11.5m；高压配电设备C12.0m；水泵基础之间的净距E1值与C1要求相同，即E1 =C1。如果电机和水泵凸出基础，E1 值表示为凸出部分的净距；为了减少泵房的跨度，也可考虑将吸水阀门设置在泵房外面。这种布置方式虽然稊增长泵房的长度，但跨度可减小，进出水管顺直，水力条件好，节省电耗，故被本设计采用。房平面布置的详细尺寸见图图2-2 二级泵站平面图2.9.2房泵高度的确定泵房地面层高度高于室外地面设计标高，泵房的地上部分高度为5.155m，泵房的地下部分高度为3.45m泵房总高度取9.0米。泵房的剖面布置，见下图图2-3 二级泵站剖面图2.10给水处理厂总图设计2.10.1 水厂平面布置水厂地面标高80.0m，水厂不受冲淹。该城夏季主导风向为南风。处理构筑物设在城市主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区不会受到加药室加滤间的污染。水厂内的主要管线有：生产管线、水厂自用水管线（给水管线）、厂区排水管线（包括排泥管线和排雨水管线）、加药管线、加氯管线、超越管线，保证水处理工艺正常运行和厂区内的正常生活。2.10.2 水厂高程布置水厂处理构筑物高程布置充分利用原有地形坡度，各构筑物之间采用重力流。构筑物之间的水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物、连接管道、计量设备的水头损失。水头损失一般通过计算确定，也可参照下表进行估算。表2-3 构筑物水头损失构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m絮凝池澄清池0.4-0.50.6-0.8沉淀池普通快滤池0.2-0.32.0-2.5各构筑物中的连接管管径和渠的断面尺寸由流量和流速确定，可按下表采用。表2-4 构筑物间水头损失连接管段或渠允许流速（m/s）水头损失/m备注一级泵站至絮凝池絮凝池至沉淀池沉淀池至滤池滤池至清水池快滤池反冲洗水管放冲洗排水槽1.0-1.20.15-0.20.8-1.21.0-1.52.0-2.51.0-1.5计算0.10.3-0.50.3-0.5计算计算防止絮凝体破碎流速宜取下线水厂构筑物高程的具体布置见下图：图2-4 水厂高程图2.10.3 水厂内的辅助建筑物水厂内的附助建筑物有：综合楼(1030m)，职工宿舍(1040 m)，食堂(1020m)，车库(2020 m)，维修间(1510m2)，值班室(88 m)，活动室(1545 m)，仓库(1025 m)。水厂占地总面积为7万m,其工艺流程采用直线型布置。流程力求简短。在水厂内适当的增加绿地，使水厂立面丰满。水厂内构筑物与辅助建筑物、构筑物的具体平面位置见下图。图2-5 水厂平面布置图第三章 设计计算3.1 管网设计计算3.1.1城市用水量计算给水（1）最高日用水量 城市用水量包括综合生活用水、工业生产用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水、未预见水量和管网漏失量。该城市总人口50万人，属于中小城市，去最高日综合用水定额为220L/（人d），用水普及率为100%。综合生活用水为： =qNf () 3-1式中： q最高日生活用水定额。N设计年限内计划人口数。f自来水普及率。 =220500000100%=110000000L/d=110000工业用水为： =8000+6000=14000 浇洒道路和绿地用水为： =3%（+）=3720 未预见和管网漏失水量为： =20%（+）=25544最高日用水量为： Q=+=110000+14000+3720+25544=153264（2）最高时用水量城市最高日用水量变化情况见下表。从表中可以看出8-9时为用水量最高时，其用水量为：Qh=9677.66 m3/d=2688.24L/s表3-1 城市用水量变化情况表时间综合生活用水量（m3/h）工业用水量绿地用水（m3/h）未预见水量城市每小时用水量甲厂乙厂m3/h/%0-11870333.351064.353267.72.13 1-21837333.351064.353234.72.11 2-31793333.351064.353190.72.08 3-41793333.351064.353190.72.08 4-52816333.331064.334213.662.75 5-64785333.331064.336182.664.03 6-75654333.331064.337051.664.60 7-86204333.339301064.338531.665.57 8-96600333.337509301064.339677.666.31 9-106424333.337501064.338571.665.59 10-115577333.337501064.337724.665.04 11-125665333.337501064.337812.665.10 12-135665333.337501064.337812.665.10 13-145665333.337501064.337812.665.10 14-155797333.337501064.337944.665.18 15-166072333.337509301064.339149.665.97 16-176325333.339301064.338652.665.65 17-186413333.331064.337810.665.10 18-196182333.331064.337579.664.95 19-205500333.331064.336897.664.50 20-213509333.331064.334906.663.20 21-222959333.331064.334356.662.84 22-232838333.331064.334235.662.76 23-242057333.331064.333454.662.25 累计11000080006000372025544153264100.00 用水量变化曲线图3-1 用水量变化（3）平均时用水量 Q=153264/24=6386一泵均匀供水，供水百分数为：6386/153264=4.17%=6.31/4.17=1.51 满足要求。清水池和高地水池调节容积，二泵分两级供水情况见下表：表3-2 清水池和高地水池调节容积计算时间用水量/%二泵供水量/%一泵供水量/%清水池调节容积/%高地水池调节容积/%无水池时有水池时0-12.13 3.20 4.17-2.04 -0.97 -1.07 1-22.11 3.20 4.17-2.06 -0.97 -1.09 2-32.08 3.20 4.16-2.08 -0.96 -1.12 3-42.08 3.20 4.17-2.09 -0.97 -1.12 4-52.75 3.20 4.17-1.42 -0.97 -0.45 5-64.03 4.86 4.16-0.13 0.70 -0.83 6-74.60 4.86 4.170.43 0.69 -0.26 7-85.57 4.86 4.171.40 0.69 0.71 8-96.31 4.85 4.162.15 0.69 1.46 9-105.59 4.86 4.171.42 0.69 0.73 10-115.04 4.86 4.170.87 0.69 0.18 11-125.10 4.85 4.160.94 0.69 0.25 12-135.10 4.86 4.170.93 0.69 0.24 13-145.10 4.86 4.170.93 0.69 0.24 14-155.18 4.85 4.161.02 0.69 0.33 15-165.97 4.86 4.171.80 0.69 1.11 16-175.65 4.86 4.171.48 0.69 0.79 17-185.10 4.85 4.160.94 0.69 0.25 18-194.95 4.86 4.170.78 0.69 0.09 19-204.50 3.20 4.170.33 -0.97 1.30 20-213.20 3.20 4.16-0.96 -0.96 0.00 21-222.84 3.20 4.17-1.33 -0.97 -0.36 22-232.76 3.20 4.17-1.41 -0.97 -0.44 23-242.25 3.20 4.16-1.91 -0.96 -0.95 累计100.00 100.00 10015.43 9.67 7.69 3.1.2管网水力计算 管网布置见图如下：图3-2 管网布置由于两种方案的管网没有改变，所以两种方案的节点流量相同。从平面图上测出管段长度，再根据比例尺算出其实际长度。根据规则：两侧无用水的管段，配水长度为零；管段两侧单侧配水时管段的配水长度为其实际长度的50%，管段两侧全部配水时管段的配水长度等于其实际长度。计算出管段的配水长度按比例尺1：10000 测得实际干管的长度为28551.7m。（1）比流量计算计算公式为： q= L/() 3-2比流量为：=0.088478L/() 3-3（2）沿线流量计算 3-4式中: 沿线流量; 比流量; 管段长沿线流量见下表： 表3-3 管段沿线流量管段编号管长/m沿线流量/L/S管段编号管长/m沿线流量/L/S1-21108.798.120 13-16813.171.959 1-5883.478.181 14-1540235.577 2-31509.2133.564 14-18738.165.322 2-7357.531.639 15-16482.742.719 3-477568.588 15-20749.566.331 3-8231.920.523