7.17 龙鑫 浅谈人饮工程清水池设计.doc

浅谈人饮工程清水池设计摘要：随着社会经济的不断发展，环境污染问题日趋严重，尤其是水污染程度不断恶化，在农村地区也出现了不同程度的污染现象。清水池，属于水厂的重要组成部分，发挥着储存与调节水量、消毒池的作用，随着国家对饮用水水质标准的提高，清水池作用越来越明显。进行人饮工程清水池的设计，其关键在于清水池设计参数的确定，本文从清水池的构造作为出发点，对人饮工程清水池设计进行探讨。关键字：人饮工程 清水池 设计一、工程概况本工程为人因清水池工程，项目区设计建立于农村地区，根据调查的情况，项目区内的主要生活用水量集中在生活饮用方面，牲畜饮水方面由于农村地区多采用放养，用水量并不大，而洗衣、洗澡等，也多使用原有的浅井水。根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004）与工程实际情况，进行清水池设计工作。二、清水池类型与构造进行人饮工程清水池的设计工作，需要结合实际情况，选择出符合实际的清水池类型。当前，清水池主要可以分为圆形清水池与矩形清水池两种，根据清水池施工材料与施工工艺来划分，清水池可以分为砌砖圆形水池、现浇钢筋混凝土圆形水池、钢筋混凝土预制装配式圆形水池、预应力钢筋混凝土水池与现浇钢筋混凝土矩形水池。设计清水池，首先需要分析场地条件与工程实际，确定清水池类型，本工程根据实际情况，最终选择使用矩形水池作为厂区调蓄构筑物。清水池的构造主要包括清水池、进水管、出水管、溢水管、排水管、导流墙、通气孔、检修孔与池顶覆土等。进行清水池设计，清水池设计参数的确定是关键。三、清水池设计参数的确定（一）清水池有效容积的确定清水池的有效容积是由调节容积、消防贮水量、水厂自用水量和安全储水量四部分构成：清水池总容积计算公式为：W= W1+ W2+ W3+ W3式中 W1 调节容积， m3； W2 消防贮水量，m3；W3 水厂自用水量m3； W4 安全储水量，m3。1.调节容积调节容积根据日用水和供水情况进行分析确定。根据本地区村镇用水量估算的日用水曲线，参考临近颍州区西湖水厂近期统计的日用水曲线，估算了本项目区的用水曲线如下图，时变化系数为2.0，最高时用水占最高日8.33%，平均时为4.17%，用水高峰为68,1113,1820时，用水低谷为04，2224时。由于曲线为估算，因此不作为供水计算使用，仅用于井泵与清水池调蓄计算及建成后运行初期的参考。图8.3-1最高日用水量百分比曲线调蓄计算：拟设计最高日用水量为1250m3，井泵日运行时间取20h，设计流量62.5m3/h。2.消防贮水量按式W2=T（Qx+QT-Q1）计算式中：T，消防用水时间，取2h；Qx，消防用水量，根据农村防火规范（GB50039-2010），取15L/S；QT，最高日平均时用水量，52.08 m3/hQ1，一级泵站取水量，取62.5m3/h。计算得W2=87.16 m33.水厂自用水量水厂用水量少，且水厂冲洗，可以避开群众用水高峰期和灭火用水高峰期，不计该项。4.安全储量安全储量为清水池和泵站安全运行所需要的水量，由水泵最小淹没水深，清水池抗浮所需量等确定，本次计算时清水池本身抗浮稳定，因此仅计算最小淹没水深时所需水量，最小淹没水深一般为喇叭口上0.5m，由于吸水坑深度为1m，但其储水量过小，考虑安全，取池底板以上0.1m，即水量10.0m3。（二）清水池管道系统的确定在进行清水池管道系统中的进水管与出水管设计时，需要将出水管与进水管进行分别设置，结合导流墙布置情况，确保清水池内水可以保持流通的状态，从而避免出现死水现象。进水管管径的设计参数，需要根据最高日平均时流量来确定，出水管管径设计参数需要根据最高日最高时流量来确定，管内速度应该在0.7-1.0m/s范围内，确保在管径内留有余力，满足水量变化的要求；进水管标高的设计，需要充分考虑到清水池水位变化而形成的进水管气阻现象，为此，需要降低进水管的标高，或是设计进水管时，在进水管进池后用弯管下弯；而清水池出水管，一般则设计为一根，其设置形式包括两种：水泵吸水管直接弯入池底集水坑进行吸水，或从清水池池底集水坑出水。考虑到因突发情况造成的水位超出最高水位的现象，在进行溢水管设计时，最好是采取比进水管管径大一级的溢水管。溢水管不设置阀门，溢水管管段设计为喇叭口为佳，并在出口设置网罩，防止杂物进入到清水池中，溢水管中的水需要排入到排水井中，避免清水受到污染。排水管管径的参数确定，一般是按照2h内将清水池内的水泄空来确定。一般清水池池底是存在一定坡度，以方便泄空池水。（三）清水池内部设计清水池内部的设计，主要指的是清水池的导流墙、检修孔、通气孔与池顶覆土等的设计。为满足清水池内水加氯后接触时间的要求，避免清水池内水出现短流现象，需要在清水池内部设计导流墙。根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004）文件，要求人饮工程清水池水保持流动，避免出现死角与死水，防止清水池被污染，人饮工程设计时还需要方便通气与清洗等工作。为避免清水池进水管与出水管使水流发生短路现象，一般会在清水池内部设计导流墙，同时为方便清水池排水工作，在导流墙底部，选择一定间距的间隔，设置流水孔，同时确保流水孔底部与清水池池底保持相平状态。如将导流墙砌到清水池顶部，则需要在墙上设置通气孔。为满足清水池水位高低变化的要求，保持水质，需要在清水池顶部设计通气管，并根据清水池规模及容量来确定通风孔与检修孔的数目。一般来说，清水池通气管会设置两根，并需要存在高差，通气管的直径是由最大通气量来确定。在水池顶部，还需要设置检修孔，检修孔的位置一般是设置于清水池进、出水管，及溢水管与集水坑周边，并以对角线形式布置。检修孔的数量需要在2个以上，并在检修孔上设置防雨盖板。四、清水池消毒接触时间复核清水池发挥着消毒池的作用，随着国家对饮用水质标准的提高，清水池所发挥的作用越来越明显。在清水池出水中，需要确保存在一定浓度的余氯，但过高浓度的余氯则容易与水体中的有机物发生反应，导致水质恶化。在进行饮水工程清水池设计时，不仅仅需要确定其参数，还需要确保出水余氯浓度。为此，就需要保证清水池消毒接触时间。根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004），消毒接触时间不应小于30min，根据消防贮水量W2和安全储量W4计算复核，上述两项总容积为97.16 m3。本水厂最高日最高时用水量为104.17 m3，30min内用水量为52.08 m3，少于W2 +W4，消毒接触时间满足要求。综上，计算出人饮工程清水池总容积为272.16 m3，根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004），IIV级供水工程清水池个数或分格数应不少于2个，本次设计采用1个300 m3矩形水池作为厂区调蓄构筑物，清水池中间分隔，池顶覆土500mm。五、结语社会经济的发展带来了严重的环境污染问题，水污染程度不断恶化。进行人工饮水清水池工程设计与建设，可以确保居民饮用水水质。清水池设计，首先需要选择出合适的类型，并从清水池构造出发，对其参数进行设计，计算出清水池有效容积，并确保消毒接触时间，保证水质，从