[优秀毕业设计精品] 焦作市温县县城给水工程初步设计.doc

xxx 毕业设计 第第 1 页 共 43 页 焦作市温县县城给水工程初步设计 摘要 地上式溶解氧法除铁除 锰工艺流程 有几种形式 选用什么样的流程主要取决 于原水的化学成分 如水的碱性 铁和锰的含量 当水中碱度大于 2 0mg l 铁小于 2 0mg l 锰小于 1 5mg l 时可采用简单曝气一级过滤法处理 达到除铁 除锰的目的 当 水中铁的含量大于 5mg l 锰大于 1 5mg l 时一般采用二级过滤工艺 一级过滤先除铁 二级过滤再除锰原因是当铁和锰同时存在于水中时 铁能干扰锰的去除 特别是铁和锰 的含量较高时 除锰就更困难 必须采用曝气 一级过滤 二次曝气 二次过滤工艺流 程 方能将水中的铁和锰除去 若采用曝气 一级过滤的简单工艺是不可能达到除锰的目的 为了尽可能除锰 一级除铁后的过滤出水 应增加了机械强制曝气措施 其目的有二个 一是尽量除去一级处理出水中的二氧化碳 提高水的 ph 值 据有关资料介绍 表面曝气 法可以去除 50 70 的二氧化碳 二是尽可能的向一级出水中充氧 溶解氧饱和度可 达 80 90 将水中的二价锰大部分氧化成三价锰 然后进入二级过滤时 将水中的 锰和一级过滤后残留在水中的铁彻底除去 保证出水水质 关键词 溶解氧法 除铁 除锰 曝气 二级过滤 xxx 毕业设计 第第 2 页 共 43 页 abstract ground do act iron manganese process there is several forms what kind of selection process mainly depends on the original chemical composition of water as water alkaline iron and manganese content when alkalinity is less than 2 0mg l rail 2 0mg l manganese is less than 1 5mg l deals with a simple aeration filter in addition to iron and manganese from the purpose when the water content of the iron manganese than 5mg l than 1 5mg l when two commonly used filtering technology in addition to a first filter iron and two filtered manganese reason is that when iron and manganese exist in the water can interfere with iron manganese removal especially iron and manganese content is high with the exception of manganese is even more difficult it is must to get a aeration second aeration filter secondary filtration process in order to the water to remove iron and manganese if using aeration a simple filtering process is unlikely to be able to achieve the purpose of manganese to the extent possible manganese iron after a filter from the water should increase the mandatory mechanical aeration measures the purpose of which is two first as a treatment to remove carbon dioxide from the water raising the ph of water according to the information sheets surface aeration method can remove the carbon dioxide 50 70 second as much as possible out of the water to a 256 dissolved oxygen saturation of up to 80 90 water will be the two most manganese oxide of manganese into three and then enter two filters of manganese in water filtration and a residue of iron in the water removed completely and ensure water quality key words do act removing iron removing manganese aeration secondary filter xxx 毕业设计 第第 3 页 共 43 页 目 录 摘要 abstract 1 设计说明书 1 1 1 工程设计基础资料 1 1 1 1 城市概况 1 1 1 2 气候条件 1 1 1 3 水文 1 1 1 4 地貌 2 1 1 6 给水量计算参数 3 1 1 6 1 最高日人均给水定额 3 1 2 设计方案选择的说明 3 1 2 1 设计方案的提出 3 1 2 2 方案的比较选择 4 1 3 滤池的选择说明 4 1 3 1 设计原则 4 1 3 2 普通快滤池与 v 型滤池的比较 5 1 3 3 普通快滤池的设计要求 5 1 4 除铁滤池前曝气说明 6 1 5 除铁滤池的设计说明 6 1 6除锰滤池前曝气说明 6 1 7 除锰滤池的设计说明 6 1 8 消毒系统的说明 7 1 9 清水池和二级泵房的设计说明 7 1 9 1 清水池的说明 7 1 9 2 泵房的说明 7 1 10 水厂辅助设计说明 7 1 10 1 水厂自动控制系统 7 1 10 2 水厂面积规划 8 2 设计计算书 9 2 1 用水量的计算 9 2 1 1 最高日用水量 9 2 2 管网的水力计算 10 2 2 1 管材选择与管网附件布置 10 2 2 2 比流量计算 11 2 2 3 沿线流量计算 11 2 2 4 节点流量计算 12 2 3 除铁滤池前简单曝气设备 19 2 3 1 供气设备 19 2 3 2 混合器 19 2 4 除铁滤池的设计计算 20 xxx 毕业设计 第第 4 页 共 43 页 2 4 1 设计参数 20 2 4 2滤池面积及尺寸 20 2 4 3 滤池高度 20 2 4 4 滤他的各种管渠计算 21 2 4 5 反冲洗高位水箱 22 2 4 6 配气系统设置 22 2 5 除锰滤池前曝气设备 22 2 6 除锰滤池的设计计算 23 2 6 1 设计参数 23 2 6 2 滤他面积及尺寸 23 2 6 3 滤池高度 24 2 6 4 滤他的各种管渠计算 25 2 6 6 配气系统设置 26 2 7回收水池及回收水泵 26 2 8水池调节容积 26 2 9 厂内配水井 27 2 10 消毒 27 2 10 1 消毒设计计算 27 2 10 1 1 加氯量 27 2 10 2 加氯间 氯库的设计要求 28 2 11 吸水井 28 2 12 二泵房的设计 29 2 12 1 泵的选型 29 2 12 2 水管水头损失 29 2 12 3 水泵安装高度的计算 29 2 12 4 泵房平面尺寸 30 2 12 5 泵房高度的计算 30 2 12 6 真空泵的选型计算 30 2 13 厂区内排水的计算 31 2 13 1 雨水口布置 31 2 13 2 集水坑计算 31 2 13 3 潜水泵的选择 32 2 14 构筑物及连接管水头损失的计算 32 2 15 水厂总体设计 32 参考文献 34 附 录 35 开题报告 任务书 xxx 毕业设计 第第 5 页 共 43 页 1 设 计说明书 1 1 工程设计基础资料 1 1 1 城市概况 温县位于河南省西北部 黄河北岸 地理位置在东径 112 51 至 113 13 北纬 34 52 至 35 02 之间 北界沁河与博爱为邻 南隔黄河与巩县 荥阳县相望 东连武陟县 西邻 孟县 西北与沁阳市接壤 东西长 31 公里 南北宽 24 公里 总面积 477 2 平方公里 温县辖三镇十乡 温泉镇 赵堡镇 祥云镇 和岳村 招贤 番田 杨磊 黄庄 林肇 徐堡 北冷 武德镇 南张羌等十乡 249 个村民委员会 县城位于县中心偏南 面积 62 平方公里 辖 29 个村民委员会 1 1 2 气候条件 温县属暖温带大陆性季风型气候 旱年多 涝年少 夏秋热 冬春寒冷干燥 年平 均气温 14 3 c 7 月份最热 月平均气温 27 4 c 1 月份最冷 月平均气温 0 1 c 历史上 最高气温 42 3 c 最低温度零下 14 6 c 主导风向东北 西南风 其次西北 东南风 多年平均风速 9 8 米 秒 历史最大风速 42 米 秒 年平均降雨量 552 4 毫米 多集中在夏 季 7 8 月份 日最大降雨量 126 0 毫米 最长连续降雨日数 1966 年 7 月 21 日至 23 日降 雨量为 179 4 毫米 年平均无霜期 214 天 年平均日照时数 2512 小时 1 1 3 水文 温县河流均系黄河水系 主要河流有黄河 沁河及排涝河系 境内河道全长 190 公 里 平均年径流量近 500 亿立方米 平均年利用量为 2717 8 万立方米 温县境内还有高 河 广济河 北冷涝河 兴隆河 常济河 姚庄涝河 老荣涝河 大平堰 番田涝河等 河渠 全县水资源总量 18402 7 万立方米 其中深层地下水 5765 7 万立方米 浅层地下水 12637 万立方米 1982 年全县地下水平均埋深 11 98 米 最大埋深 20 51 米 总体是南区 和东北区好 西部和中部缺水严重 水资源总量加入境水和引过境水 可利用量为 16715 9 万立方米 已利用量为 10217 8 万立方米 温县县城可供选择的水资源有两大类 地表水资源和地下水资源 1 1 3 1 地表水资源 县城附近的老蟒河 蚰蜒河 荣涝河 均属排涝 排污河 不宜作为饮用水源 新 蟒河由于受上游工业排放废水的污染 水质恶化 污染严重 也不宜作为饮用水水源 xxx 毕业设计 第第 6 页 共 43 页 流经温县县城的黄河河段位于小花区间 该区间起始端有洛阳市吉利区的废污水直 接排入 还有洛河 汜水河 新蟒河 老蟒河 沁河 枯水河等支流水系相继汇入 随 着流域经济发展 这些支流都已遭受严重污染 也使得黄河干流水污染明显加重 时常 出现超 类甚至超 类标准 不能满足 地面水环境质量标准 ghzb1 2005 类水 域使用功能的要求 已不宜作为生活饮用水源 1 1 3 2 地下水资源 1 地下水资源现状 县城城区地下水由于多项水质指标超标 已严重危害了居民的身体健康 增加了工 业生产成本 同时由于常年超量开采 地下水水位逐年下降 已引起部分地面下沉 城南 3 公里远的黄河高漫滩区是整个县城地下水的富水地段 此地带的地下水补给 源充分 补给条件好 年补给量与消耗大体相当 因此在本区内增建 6 万米 3 日的水源地 地下水资源量是有保障的 2 地下水水质 据取样分析结果可知 本区地下水除铁 锰含量超标外 其它均符合 城市供水水 质标准 cj t 206 2005 属重碳酸镁钙型水 矿化度小于 0 5g l 比较适于饮用 3 水源地特点 水源地黄河高漫滩区还具有以下特点 地形平坦 滩区距县城仅 3 公里 施工 管理方便 区域内最富水的中层含水层组底板埋深仅 150 米左右 且含水层颗粒粗 导水性 强 厚度大 易开采 有较好的天然保护层 不易被外界污染 随着黄河小浪底工程的建成 该区域不再受黄河泛滥威胁 这里几乎无工业分布 污染源少 水质比较好 1 1 4 地貌 温县处黄河下游 总的地势是西北高 东南低 属黄 沁河冲积平原 由于黄 沁 河历史上多次泛滥 改道 使全县形成 南滩北洼中间岗 的地貌特征 县城地势较为平坦 高程多在 105 110 米之间 城南水源地高程在 105 米左右 比 城区地势低 1 1 5 工程地质 温县位居黄河北岸 全为第四系冲积平原 在大地构造上位于豫西降起和山西隆起 的衔接地带 处于济源凹陷中部的南侧 县境北部与凹隆起带相连 县境南部邙山之断 xxx 毕业设计 第第 7 页 共 43 页 裂层横贯全境 县境之内 构造主体呈东西向 且被北东向断裂三处切割 县西有拓贤 断裂 县北有北冷断裂 徐堡断裂 县东有赵堡 南张羌断裂 向西延伸 经县城北转 为北东向 穿岳村乡方头村西侧 向西南方向展布与黄河断裂相接 县城地质系冲击层 土层较厚 地表面为中壤土和轻壤土 一般土壤承载力 西北方向为 1 2 1 5kg cm2 东 南方向为 1 0 1 2 kg cm2 县城境内地震不多 震级不高 最大震级 5 0 级 震前大都有气象异常 但受外围震 波影响较频繁 烈度较高 据 1977 年国家地震局武汉地震大队编制的 河南省地震烈度 区划图 所示 温县县城地震烈度为六度 1 1 6 给水量计算参数 1 1 6 1 最高日人均给水定额 根据温县县城总体规划及给水工程规划 参照该县城目前的人均生活用水指标 并 结合 室外给水设计规范 gb 50013 2006 考虑温县县城的居民生活水平和节水意识 确定综合生活用水定额 q 近期取 210 升 人 日 远期 215 升 人 日 1 1 6 2 人口规模 温县县城 2005 年年末城区人口 n0为 7 5 万人 当年人口增长率为 1 06 则温县县 城规划人口 n n0 1 f n至近期规划年限 将达到 12 78 万人 至远期规划年限 将达到 21 77 万人 则综合生活用水量 q1 qn 近期为 2 68 万吨 日 远期为 4 68 万吨 日 1 1 6 3 工业用水 q2 据统计 2005 年县城城区工业产值 q20为 6 亿元 到远期工业产值增长率 f 为 7 5 因此 预计近期城区工业产值 q20 1 f n1为 11 5 亿元 远期工业产值 q20 1 f n2为 22 1 亿元 根据河南省县城平均水平 参照焦作地区相近县城情况 温县县城工业 万元产值耗水量 q 近期取为 85 吨 万元 远期取 80 吨 万元 则预计该县城工业用水量 q2 q20 1 f n q 近期 2 68 万吨 日 远期 4 84 万吨 注 意单位换算 1 2 设计方案选择的说明 1 2 1 设计方案的提出 根据水源水质分析结果和 生活饮用水卫生规范 的对照 拟采用以下几种工艺流 程方案 1 方案一 xxx 毕业设计 第第 8 页 共 43 页 本设计中采用地下水 浊度 色度都在标准值之下 铁锰超标 其它各项生化指标 都合标准 所以可以采用传统除铁锰工艺进行处理 就能达到 生活饮用水卫生标准 原水 曝气 除铁锰滤池 清水池 二级泵房 用户 2 方案二 考虑到水中铁锰含量比较高 采用一级过滤铁离子干扰锰离子的去除 影响最终水 质 因此采用二级过滤 先除铁 再除锰 原水 曝气 除铁滤池 除锰滤池 清水池 二级泵房 用户 3 方案三 由于水源铁含量高 采用二级过滤除铁锰 并不能在一级过滤中彻底去除的铁离子 在二级过滤中仍然会对锰离子的去除造成干扰 因此 在二级过滤前进行再次曝气 使 一级过滤后残余的铁离子在二级过滤中二次去除 以保证铁锰去除率 原水 简单曝气 除铁滤池 二次曝气 除锰滤池 二级泵房 用户 1 2 2 方案的比较选择 参考 水质工程学 给水工程 可以很容易的得出这个结论 铁小于 2 0mg l 锰小 于 1 5mg l 时可采用简单曝气一级过滤法处理 达到除铁除锰的目的 当水中铁的含量大 于 5mg l 锰大于 1 5mg l 时一般采用二级过滤工艺 一级过滤先除铁 二级过滤再除锰 原因是当铁和锰同时存在于水中时 铁能干扰锰的去除 特别是铁和锰的含量较高时 除锰就更困难 本设计中 原水中铁含量为 15mg l 锰含量为 5mg l 采用方案一 二都 不能较彻底的去除水中铁锰离子 另根据已建地下水处理工程 海拉尔自来水厂 运行经验 当原水中铁含量大于 10mg l 处理工艺采用方案二 出水管道中有大量锰质沉淀 在二级 滤池前增加二次曝 气装置后 这种状况得到 明显改善 再无沉淀积层 出水水质也明显提高 此外 二级曝气只需增加曝气构筑物即可 工艺较为简单 水处理成本不会因此而 大大提高 经以上工艺理论 工程实践分析比较 本设计采用方案三 1 3 滤池的选择说明 1 3 1 设计原则 滤池的设计原则主要包括以下己方面内容 1 供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行 生活饮用水卫生准 2 供生产用水的过滤池出水水质 应符合生产工艺要求 xxx 毕业设计 第第 9 页 共 43 页 3 滤池形式的选择 应根据设计生产能力 原水水质和工艺流高程布置等结合当地 条件 通过技术经济比较确定 4 滤料应只有足够的机械强度和抗蚀性能 并不得台有有害成分 一般可采用石无 烟煤和重质矿石等 5 快滤池 无阀滤池和压力滤池的个数及单个滤池面积 应根据生产规模和运1等条 件通过技术经济比较确定 但个数不得少于2个 6 滤池应按正常情况下的滤速设计 并以检修情况下的强制滤速校核 正常情况水 厂全部滤池进行工作 检修情况系指全部滤池中的一个或两个停产进行检修 翻砂 7 滤池的工作周期 宜采用12 24h 8 滤池的滤速及滤料组成 宜按规范采用 9 滤池的滤速及滤料组成 宜按规范采用 10 快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统 大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积 比为0 20 0 28 中阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为0 6 0 8 1 3 2 普通快滤池与v型滤池的比较 单层滤料的普通快滤池有材料易得 单池面积大的特点 但阀门多 而且要全套得 冲洗设备 适用于大中型水厂 双层滤料的普通快滤池含污能力强 出水水质好 单池 面积不宜大于100m2 和单层滤料的普通快滤池相似 v型滤池一般采用单层滤料 配水系 统一般采用abs长柄滤头 冲洗过程可自动控制 本设计采用二级过滤 接触氧化法除铁锰 要求较大的滤层厚度和较小的滤速 对其 它方面无特殊要求 再我国已经投产的除铁锰净水处理工艺中 v型滤池和普通快滤池都 有较为广泛的应用 考虑到v型滤池构造较为复杂 造价较高 而普通快滤池在我国应用 较为广泛 技术较为成熟 操作方便 依温县县城的发展现状和经济势实力 选用普通 快滤池 1 3 3 普通快滤池的设计要求 普通快滤池的设计要求主要有以下几个方面 1 快滤池冲洗阀的水头损失 宜采用2 0 7 0m 每个滤池应装设水头损失计 2 滤层表面以上的水深 宜采用1 5 2 0m 3 当快滤池采用大阻力配水系统时 其承托层宜按规范采用 4 大阻力配水系统按冲洗流量设计 并根据下列数据通过计算确定 配水干管 渠 进 口处的流速为1 0 1 5m s 配水支管进口处的流速为1 5m s 孔眼流速为5 6m s 干管 渠 xxx 毕业设计 第第 10 页 共 43 页 上宜装通气管 5 三层滤料滤池宜采用中阻力配水系统 6 洗砂排水槽的平面面积 不应大于滤池面积的25 洗砂槽底到滤料表面的距 离等于滤层冲洗时的膨胀高度 7 滤池冲洗水的供给方式可采用冲洗水泵或高值水箱 当采用冲洗水泵时 水泵 的能力应按冲洗单格滤池考虑 并应有备用机组 当采用冲洗水箱时 水箱有效容积应 按单格滤池冲洗水量的1 5倍计算 8 快滤池应有下列管 进水管0 8 1 2m s 不超过1 5m s 其断面宜根据下列 流速通过计算确定 出水管1 0 1 5m s 即冲洗水管2 0 2 5m s 排水管1 0 1 5 m s 1 4 除铁滤池前曝气说明 根据原水水质分析认为 除铁对解除提高值无特殊要求 选择压缩空气装 2 coph 置 空气流量为 14236l s 选用 4 台静压力为 49kpa 的 lsr wd250mm i 型罗茨风机 转速 1450 r min 流量 62 7 m3 min 3 用 1 备 在除铁滤池前设置气水混合器 水力停 留时间为 15s 直径为 800mm 1 5 除铁滤池的设计说明 拟采用 2 组滤池 每组分 8 个 呈双行排列 单池设计尺寸为 4 5m 9m 则每组过 滤池的设计水量为 q 41000 设计滤速 6m s 采用设计设计采用气水反冲洗 dm 3 先气冲 3min 再水冲 8min 水冲强度 g 为 15l s m2 气冲强度为 20l s m2 滤 池工作时间为 24h 冲洗周期为 20h 滤层采用无烟煤 石英沙双层滤料 1 6 除锰滤池前曝气说明 除锰曝气的主要目的是充分解除水中的二氧化碳 以提高水中的值 故采用叶轮ph 表面曝气装置 曝气池采用圆柱形 池深 h 与池径 d 相当 既 h d 则池直径 高均 6 5m 叶轮直径 1 1m 叶轮转速 84 93r min 叶轮的叶片 26 个 叶片高 0 105m 叶片长 0 105m 进气孔直径 0 038m 叶轮浸没深度 0 074m 轴功率 3 5 kw 1 7 除锰滤池的设计说明 拟采用 2 组滤池 每组分 8 个 呈双行排列 单池设计尺寸为 4 5m 9m 则每组过 滤池的设计水量为 q 41000 设计滤速 6m s 采用设计设计采用气水联合反冲dm 3 洗 先气冲 3min 再水冲 8min 水冲强度 g 为 15l s m2 气冲强度为 20l s m2 滤池工作时间为 24h 冲洗周期为 20h 滤层采用无烟煤 石英沙双层滤料 xxx 毕业设计 第第 11 页 共 43 页 1 8 消毒系统的说明 消毒采用加氯消毒 根据 给水工程 可知 在缺乏实验资料时 一般的地面水经 混凝 沉淀和过滤后 或清洁的地下水 加氯量可采用 1 0 1 5mg l 本设计中水源为水 库水 工艺流程包括混凝 沉淀和过滤 所以加氯量选用 1 2mg l 既可满足出厂水游离 余氯在接触 30min 后不低于 0 3mg l 在管网末梢不低于 0 05mg l 达到 生活饮用水卫 生规范 要求 加氯设备有自动加氯机和滤瓶 并设置余氯自动连续检测和自动控制装 置 所有这些装置都放在加氯间内 加氯间保持通风 1 9 清水池和二级泵房的设计说明 1 9 1 清水池的说明 清水池容积按最高日用水量 15 取 消防水量取 15l s 火灾延续时间 2 个小时 采用矩形钢筋混凝土清水池 查规范 取用标准图号为 s833 的清水池 设计单池容积为 12100m 的清水池 单池内净尺寸为 40 0m 50 0m 单池外净尺寸 40 20m 50 80m 总高度 5 5m 最大水深 5 3m 1 9 2 泵房的说明 沿着泵房四周布置排水沟 排水沟尺寸 宽 高 0 6 1 2 排水沟底坡度取 2 在检修间下布置积水坑 泵基础高出泵房地面 0 3m 以泵水平轴线分别向两面地面取 2 坡度 坡向排水沟 集水坑取 2min 水量 80m 集水坑尺寸为 4m 5m 4m 80m 在坑中设 有液位计 并设自动控制系统 控制潜水泵的启停 实现自动排除水泵房中的集水 防止损坏 电机 送水泵房建为半地下式 使水能自灌启泵 不用考虑水泵安装高度 泵轴线在清水 池最低水位以上 1 8m 处 在吸水管和压水管上安装阀门 吸水管安装低压闸阀 压水管 安装普通型闸阀 吸水管流速取为 1 3m s 压水管流速取为 2 1m s 送水泵房内采用双轨吊车进行搬运东西 1 10 水厂辅助设计说明 1 10 1 水厂自动控制系统 水厂采用必要的自动控制系统 以便节约人力 降低成本 本设计水厂的自动控制 系统参考海南琼山市供水工程设计 水厂关键工艺单元采用自动控制系统 加药采用 scn 单因子控制技术 根据水水质 和出水水质自动控制混凝剂的投加 节约投加量 加氯按滤池出水流量控制投加量 以 xxx 毕业设计 第第 12 页 共 43 页 余氯值反馈调整投加量 保证良好的消毒效果 滤池的过滤和反冲洗过程通过 plc 进行 自动控制 根据工艺监测的需要 在重要的工艺环节设置流量 压力 水位 浊度等的 检测仪表 全场采用集散控制系统 水厂中心控制室设主控机 2 台 互为备用 在反应淀池 虹吸滤池 送水泵房 加药间设 4 个现场监控站 实现沉淀池自动排泥 虹吸滤池自动 反冲洗 泵房的水泵自动开停 加药间自动加药加氯 主控机为全厂数据监测与控制中 心 实现数据采集 储存 处理以及打印各种生产报表的功能等 1 10 2 水厂面积规划 水厂面积 按每生产万 m3水量的用地面积取 3000m2 其中道路和绿化约占 35 考 虑到远期发展 厂区实际设计尺寸 220m 325m 1 10 3 其他说明 滤池的操作间 二级泵房 化验室 检修间 办公室等应尽量南北布置 净水构筑 物上的主要通道应设栏杆 栏杆高度 1 0 m 本设计中焦作温县地处河南 所以冬季室外净水构筑物不结冰 水厂原水管一般为两个根 因阀门 配件和短管较多 常用钢管或铸铁管 水厂生产用水 冲洗和溶药用水 生活用水 消防用水等管道由二级泵房接出 在 厂区内自成给水系统 加药管和加氯管一般用塑料管或橡胶管 放在地沟内 上有活动盖板 以便堵塞时 清通管线 水厂内排水系统只设一套 雨水 生活污水和生产废水合用一套 排入集水 坑中 由潜水泵排入市政管网 电缆沟深为 1m 宽度取 0 8m 上有盖板 沟底作成一定 坡度 以利于排水 xxx 毕业设计 第第 13 页 共 43 页 2 设计计算书设计计算书 2 1 用水量的计算 设计给水工程首先耍确定设计水量 通常将设计用水量作为设计水量 设计用水量是 根据设计年限内用水单位数 用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量 设计 用水量包括下列用水 综合生活用水量 包括居民生活用水量和公共建筑及设施用水 1 q 工业企业生产用水量 浇洒道路和绿地用水量 未预见水量及管网漏失量 2 q 3 q 4 q 2 1 1 最高日用水量 2 1 1 1 综合生活用水量 1 q 0 215 100 217700 46800 m3 d 3 111 dmnfqq 式中 f 为给水普及率 取 100 为最高日综合生活用水定额 取 0 215m3 d 1 q 为设计年限内计划人口数 为 217700 1 n 2 1 1 2 工业企业生产生活用水量 2 q q2n2 m3 d 2 q85 605 548400 式中 为工业万元产值用水量 取 80m3 万元 2 q 为设计年限内日计划万元产值 为 605 5 万元 天 2 n 2 1 1 3 浇洒道路及绿地用水量 3 q 3 q 31114122 q n s nq n s n m3 d 14 8 1 0 217 7 27 7 1 5 217 7 111472 7 式中 q3为道路用水指标 取 1 0l m2 次 为绿地用水指标 取 1 5l m2 次 4 q n1为设计年限内计划人口数 为 217700 1 n 为人均道路面积 取 14 8 m2 人 1 s 为人均绿地面积 取 1 5 m2 人 2 s 为日道路浇洒次数 取 2 次 天 1 n 为日绿地浇洒次数 取 1 次 天 2 n 2 1 1 4 未预见及管网漏失水量 4 q xxx 毕业设计 第第 14 页 共 43 页 15 16000 9 m3 d 4 q 1 q 2 q 3 q 4 q 2 1 1 5 消防用水量 0 0 5qql 5 q t 792 m3 d xxx nqq 式中 为一次灭火用水量 l s 取 0 055 s x q 3 m 为同一时间内火灾次数 取 2 次 x n t 为火灾持续时间 取 2h 由以上可得最高日用水量为 122673 71 m3 d d q 1 q 2 q 3 q 4 q 2 1 1 5 最高时用水量 7155 8 m3 h 1987 72 l s h q 360024 1000 dhq k 式中取 1 4 即时变化系数 h k 2 1 1 6 平均时用水量 即在上式中取 1 0 时的用水量 h k 1 42 s hq 3 m 2 2 管网的水力计算 计算依据是设计流量 输水水质 输水区地形图及工程地质资料 输水起点 终点 高程等 根据本设计中的地质资料确定两条配水管线 考虑到经济方面的因素 选择如 图所示的一种方案 输水管渠定线原则有 沿线有道路或规划道路 尽量缩短输水距离 充分利用地形 高差 优先考虑重力输水 尽可能避开障碍物和工程地质条件下不良地区 减少拆迁 少占农田 不占良田 便于施工运行和维护 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 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计算 根据本设计的图形设计 比较安全情况 选环状管网 即不同的计算课题 计算方法有所不同 2 2 1 管材选择与管网附件布置 应根据水压 外部荷载 土的性质 施工维护和材料供应等确定 xxx 毕业设计 第第 15 页 共 43 页 2 2 2 比流量计算q s h s qq q l 式中 q 为管网总用水量 为大用户集中用水量总和 为干管总长slq sll 度 不包括无建筑地区的管线 只有一侧配水的管线 长度按一半计算 1987 72784 26 29031 0 041 h s qq q l ls m 2 2 3 沿线流量计算 ls qq l a 式中 为沿线流量 为该管段的长度 m l qsll 沿线流量计算结果如表 1 表格 1 沿线流量计算表 管段号管长 l m 沿线流量 l m s 管段号管长 l m 沿线流量 l m s 1 2105043 0515 1699040 59 1 161506 1516 1730012 3 1 2496039 3617 1848019 68 2 360024 617 2499040 59 2 1548019 6818 1954022 14 3 460024 618 2366027 06 4 563025 8319 2060024 6 4 1560024 619 2266027 06 4 1175030 7520 2163025 83 5 684034 4420 3660024 6 6 754022 1421 2260024 6 6 1160024 621 2960024 6 7 845018 4521 3760024 6 7 1060024 622 2351020 91 8 954022 1422 2784034 44 xxx 毕业设计 第第 16 页 共 43 页 管段号管长 l m 沿线流量 l m s 管段号管长 l m 沿线流量 l m s 9 1060024 623 2690036 9 9 1260624 84623 92490036 9 9 3448019 6824 2578031 98 10 1360024 625 2651020 91 10 1157023 3726 2751020 91 11 1460024 626 3378031 98 12 1360024 627 2857023 37 12 2099040 5927 3290036 9 12 3560024 628 292409 84 13 1460024 628 3045018 45 13 1999040 5929 3857023 37 14 1569028 2930 3148019 68 14 18105043 0530 3951020 91 2 2 4 节点流量计算 其中节点 13 14 18 19 22 有集中流量 各个节点集中流量均为0 5 i qql 112 05 sl 管网中节点流量计算如表 2 表格 2 接点流量计算表 节点号 节点流量 q l s 节点号 节点流量 q l s 节点号 节点流量 q l s 124 0314156 542759 15 227 211557 892826 13 318 661630 052929 07 454 091738 663030 17 521 8318152 53110 12 626 919124 373218 98 726 772029 433316 45 814 972137 953410 12 946 6322153 483512 65 xxx 毕业设计 第第 17 页 共 43 页 节点号 节点流量 q l s 节点号 节点流量 q l s 节点号 节点流量 q l s 1049 672362 333612 65 1153 042457 893712 65 1231 672518 663812 03 13130 72656 623910 77 2 2 5 管网平差结果计算 管网平差计算分为最高时 事故时 消防时三种工况 1 最高时时平差结果见下表3 表格 3 最高时平差结果计算表 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 1 21050800353 80 700 75 1 161501000934 41 190 23 1 24960800451 40 901 12 2 3600600146 50 520 34 220 921 09 3 4600400127 81 022 26 4 563030053 50 761 93 4 1560030048 50 691 51 4 1175040068 70 550 81 5 684030026 30 380 64 6 754030022 50 350 29 6 1160020017 70 571 75 7 84502007 40 510 23 7 1060020011 60 370 75 8 95402007 60 310 29 9 1060030032 90 470 69 9 1260630031 40 450 64 9 3448020010 10 320 44 10 1360030048 10 681 48 10 1157030046 10 651 29 xxx 毕业设计 第第 18 页 共 43 页 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 11 1460030048 20 681 49 12 1360050049 00 701 54 12 2099030026 70 380 76 12 3560020012 70 400 89 1330 891 29 13 1999040052 60 420 63 1490 840 83 1410 470 82 15 16990600248 10 881 62 1631 310 74 1781 140 90 17 2499050046 80 320 15 18 19540600321 11 131 48 18 2366030039 20 561 08 19 20600400101 10 811 41 19 2266030043 00 611 30 20 2163030032 30 460 70 20 3660020012 70 410 89 21 2260040076 60 610 81 21 2960040058 30 822 18 21 3760020012 70 410 89 22 23510500218 01 111 70 22 2784030030 90 440 86 23 2690030035 40 501 20 23 24900600276 50 981 83 24 25780600163 70 580 55 25 26510400145 11 152 47 26 27510400107 40 851 35 26 3378020016 50 541 96 27 2857030060 20 852 20 27 3290020019 00 603 00 xxx 毕业设计 第第 19 页 共 43 页 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 28 2924030017 20 310 07 28 3045040051 10 610 27 29 3857020012 10 390 76 30 3148015010 10 572 11 30 3951015010 80 350 55 2 事故时平差结果如表格4 节点流量为最高时的70 控制点水压为 28 2 断开1 24管段 2 mh o 表格 4 事故时平差结果计算表 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 1 21050800279 620 560 47 1 161501000938 121 190 23 1 24960800000 2 3600600110 780 390 20 2720 920 75 3 460040097 651 021 32 4 563030038 770 761 01 4 1560030034 420 690 76 4 1175040055 370 550 53 5 684030023 420 380 49 6 754030019 200 350 21 6 1160020013 230 570 97 7 84502007 760 510 25 7 106002007 370 370 30 8 95402002 800 310 04 9 1060030028 320 470 51 9 1260630014 270 450 13 9 344802007 080 320 22 10 1360030032 410 680 67 10 1157030038 110 650 88 xxx 毕业设计 第第 20 页 共 43 页 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 11 1460030033 170 680 70 12 1360050040 580 701 05 12 209903004 780 380 02 12 356002008 860 400 13 13520 890 92 13 1999040016 970 420 07 14270 840 58 14000 470 11 15 16990600194 570 880 99 16441 310 90 17331 140 57 17 24990500237 980 323 93 18 19540600258 401 130 96 18 2366030071 490 563 60 19 2060040089 060 811 10 19 2266030065 310 613 00 20 2163030054 750 462 01 20 366002008 860 410 44 21 2260040076 60 610 11 21 2960040058 30 821 43 21 3760020012 70 410 44 22 23510500218 01 110 36 22 2784030030 90 440 83 23 2690030035 40 500 76 23 24900600276 50 980 24 24 25780600163 70 580 19 25 26510400145 11 150 82 26 27510400107 40 850 43 26 3378020016 50 540 96 27 2857030060 20 850 79 27 3290020019 00 421 47 xxx 毕业设计 第第 21 页 共 43 页 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 28 2924030018 340 260 09 28 3045040035 880 290 13 29 385702008 420 270 37 30 314801507 080 401 03 30 395101507 540 350 27 3 消防时平差结果如下5 着火点设在节点8 节点28 控制点水压为10 2 mh o 表格 5 消防时平差结果计算表 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 1 21050800380 670 760 75 1 161501000997 581 270 23 1 24960800471 380 941 12 2 3600600160 480 570 34 2990 131 09 3 4600400141 821 132 26 4 563030065 760 931 93 4 1560030054 980 781 51 4 1175040076 950 610 81 5 684030038 860 380 64 6 754030041 170 350 29 6 1160020024 140 571 75 7 845020034 920 510 23 7 1060020020 520 650 75 8 954020035 051 120 29 9 1060030044 640 630 69 9 1260630047 160 670 64 9 3448020010 120 330 44 10 1360030059 290 841 48 10 1157030055 540 791 29 11 1460030055 770 791 49 xxx 毕业设计 第第 22 页 共 43 页 管段号 管长 l m 管径 d mm 流量 q l s 计算流速 v m s 水头损失 m s h 12 1360050057 120 811 54 12 2099030034 360 470 76 12 3560020012 650 260 89 13080 101 29 13 1999040051 020 460 63 14540 910 83 14860 470 82 15 16990600266 420 881 62 16 17300