水资源利用与保护课程设计

《水资源利用与保护》课程设计题目：水资源与取水工程设计系别：环境与市政工程系专业：给水排水工程班级：姓名：学号：指导教师：年月日指导老师评语指导老师签字答辩委员会评语主任委员签字设计成绩年月日前言水是生命的源泉，是重要的自然资源和环境要素。水资源在社会、经济、生存环境中占有十分重要的地位，它是促进城市经济发展，确保人民安居乐业，建设社会物质文明和精神文明的重要条件，是社会赖以存在和发展的物质基础。长期以来，水资源的不合理开发与利用，造成烟花总的水资源短缺和区域性的生态、环境灾害受到了国际水资源与环境领域的广泛关注。那么需要结合我国国情，适应现代水资源利用与保护的发展趋势，全面、系统地讨论水资源开发利用的方法、基本原理和原则。其中取水问题则最为重要，它是一切使用水资源的基础。遍水资源利用与费保护这门课程论其中就介绍了镜有关取水的问症题和方法，这壤次的实习就是遥要睡把理论与实践从相结合，把书主本上的知识活财学活用，真正任掌握如何设计劲地表取水的构窝筑物唱。为以后打下坚一个牢固的基钩础。卖Prefac希e钱Water闹isthe厘sourc基eofl轻ife,臭which辆isan绸impor症tantn新atural谢resou腹rcean期denvi鸦ronmen象tfact茶ors.W妹aterr图esourc园esin藏theso澡cial,终econom菊ic,li税vinge毅nviron临ment屿have忠aver送yimpo迎rtant裤positi赛on,颈and输it肚can花promo甘tethe秧city障econom朝icdev厌elopme掘nt,脚being伯ensure写that护thepe卷oplel凯ivean灵dwork唐inpe谷ace,t载hecon掠struct扩ionof循socia路lmate颂rialc洒iviliz迟ation例andsp券iritua温lcivi巷lizati罗onof丢theim蔬portan奶tcond冲ition,曾isth支esoci白alexi梢stence精andd鲜evelop议mento喂fmate纱rialb坦asis.书Long-t竹ermsi外nce,伶theu啊nreaso吼nable安develo班pment惧ofwat扎ernat风uralr艺esourc爬es蛾andu乏tiliza晕tion,涨caused誓byfi班rework逃sgene瞧ralsh旧ortage蒙ofwa摄terre圾source各sand云there鱼gional律ecolo惹gical,东envir赴onment穴aldis跃asters证byth徐einte费rnatio束nalwa帐terre孩source圈sand这enviro窑nment粱hasb内een炼inth绢efiel轻dofa亩ttenti播on.Yo磨uneed裹toco据mbine冶ourco虎untry国nation葱alcon烦dition便,toa摊daptt赌othe滨modern粥water侵resou僚rcesu叨tiliza娃tiona计ndpro奔tectio拉noft说hedev浆elopme裤nttre岗nd,co雁mprehe枪nsive,绍ands疲ystema俭ticdi候scussi匹onof就thede宏velopm软entan床dutil工izatio总nofw悔aterr绿esourc病es,th蕉ebasi册cprin输ciple用andth黑eprin俭ciple倚ofthe污metho宣d.Wat济eris因themo距stimp良ortant振probl初em,it秃isth瘦euse抄of赛base发of警allwa脱terre液source购s橡.肠Utiliz灭ation缴andpr碑otecti倍onof路water春resour延cesin伏thec南ourse认ofwhi抽chhe取descri刺besth己ewate悬rprob密leman榆dmeth捎od,th搅eprac妇ticei慢scomb不ineth乌eoryw忽ithpr叶actice抬,the宜bookk恐nowled蔬geliv莲elear枣ning,蹈master驰howt补odesi通gnsur仇facew灯ateri沫ntake盾struct挡ures.躲Forth挺efutu羽reto搬laya围solid冰founda羞tion.目录HYPERLINK\l"_Toc311134539"1绪论1HYPERLINK\l"_Toc311134540"你1.1彻设计目的霜1HYPERLINK\l"_Toc311134541"恭1.2屿设计任务掉1HYPERLINK\l"_Toc311134542"句1.3表设计时间益1HYPERLINK\l"_Toc311134543"多2黑计算说明携2HYPERLINK\l"_Toc311134544"谊2.1职基本资料律2HYPERLINK\l"_Toc311134545"枪2.2织构筑物类型确突定遮2HYPERLINK\l"_Toc311134546"路2.3题构筑物设计宽5HYPERLINK\l"_Toc311134547"地3灿结束语祥11HYPERLINK\l"_Toc311134548"参考文献131绪论激1.1房辈设计目的和1共、对所学知识罢加以应用和系决统化，培养解纱决实际工程设胞计问题的能力坝；使学生在设谅计、制图、查震阅资料、使用去设计手册和规类范等基本技能要上得到初步训茫练。润2应、使学生能通财过设计掌握地牵表水取水构筑极物的基本计算木方法。归3慧、掌握工具书塔的应用方法盼。宗1.2料绍设计任务膨某市一取水构眠筑物的扩大初议步设计抹:概(袖1)份设计计算说明固书一份怠；呢(徒2)份取水构筑物的眨平面布置和高游程布置图一壳张盗(抬2#)座；他(斧3)胖绘制取水头部坝平面图和剖面撒图一夺张粥(2#)屯；妈（图旅例膊1快：抚100阔）认(庭4)列集水间平面图虑和剖面图一份张眯(膛2#)围。徐（图英例璃1让：虎10浓0居）唉1.3露御设计时间牢第帐1图5哪周控（纽201两1告．味1巷2抓．壳5铲——趟201净1残．服1场2春．贿1袋1拖）2计算说明吨2桂.1旋基本资料示《水资源与取今水工程》教趋材样狱《给排水设计站手册》德第波1穗、钟3读、兴1秤0趣、规1裂1蚀册。告《给排水快速渗设计手册》无第境l胀册。守《给水排水标元准图集燃》尤90S321些-浆1析（格网）委、纪90S321滚-矿6锈（格栅）驶2茅.询2臭构筑物类型确觉定嫁设计的一般原锹则跑取水构筑物必砌须保证在各种教季节都能按规优范要求取足相伯应保证率的设纸计水量，设计燃最高水位应按视百年一遇频率纱确定。城市供仿水水源的设计睁苦水流量保证稼率一般采苗用俭90绕%馋～辟97兽%悉；设计枯水位姿的保证率一般饮可采拌用惧90%唇～全99慨%犹。坊取水谁知应符雨合有关水质标睛准要求。牺取水构筑物应撇根据水源情况牌，采取防止如用下情况发生的罩相应保护措施刚：漂浮物、泥窑沙，冰凌和水离生生物的阻塞定；洪水冲刷、昨淤积、冰冻层台挤压和雷击的糟破坏；冰凌、影木筏和船只的庆撞击。创取水构筑物的第布置应符合城窄市近远期总体远规划要求。取萝水工程的兴建砍必须得到有关竹部门的认可和扩批准。汽取水构筑物的嫌布置必须结合乞河流的综合利耻用，取水构筑箭物不得影响河僚流航运，必须叙满足防洪规范巩要求。慌在取水工程设樱计中，应尽量艳设计成节能型俊。输水管的敷刘设应尽量减少浅穿过天然或人总工障碍物。夕在各方面条件橡比较接近的情拍况下，应尽可榴能选择近点取专水，以便管理拴和节省投资。训对于大型的取露水构筑物，当炮河道及水文条冈件复杂或水量涝占河道的最枯券流量比例较大自时，在设计前拘应进行水工模艰型试验。域河床式取水构容筑物迫利用深入江河嘴中心的进水管魄和固定在河床骄上的取水头部绵取水的构筑物闭，成为河床式械取水构筑物。优河床式取水构搭筑物与岸边式事基本相同，取良水构筑物由取被水头部、进水乡管、集水间和担泵房等部分组负成。河水经取从水头部的进水泪孔流入，沿进疾水管流至集水萝间，然后由泵些抽走。河岸较碍平坦，枯水期絮主流离岸较远狼，岸边水深不愉够或水质不好饺，而河中心具安有足够的水深哪或较好水质时湖，宜采用河床口式取水构筑物剑。圆（颤1前）饿虹吸管帅式取水构筑物同：河水从取水头头部靠虹吸作黄用流至集水井业中，然后由水狮泵抽走。针当水位高于虹尚吸管顶时，无式需抽真空即可怠自流进水；当嚷河水位低于虹保吸管顶时，需渠先将虹吸管抽详真空方可进水汽。eq\o\ac(酒○攻,1)伟虹吸管趋式取水构筑物熟的特点忆：利用虹吸高卸度，可减少管泻道埋深，减少毕水下施工的施撤工量和自流管豪的大量开挖，恭缩短工期，节竖约投资。但虹悔吸管对管材及截施工质量要求瞎较高，运行管姓理要求严格，改并需保证严密夹不透气；需要缎装置真空设备粒；虹吸管管路画相对较长，容乖积也大，真空赵引水水泵起动糖时间较长，工坛作可靠性不如楚自流管。eq\o\ac(患○兵,2)休虹吸管式取水侨构筑物的试用凝条件：河水水劲位变幅较大，行河滩宽阔，河出岸较高，自流拆管埋设较深；素枯水期主流离豆河岸较远而水既位较低；管道笋需要穿越防洪么堤等情况时，宾从河中取水。误（配2胁）讽自流管取水：窑河水在重力作阁用下，从取水滋头部流入集水且井，经格网后勒进入水泵吸水网间，然后水泵汪抽走。这种取拒水方式可合建吨或分建。在河锈流水位变幅较台大，洪水期历校时较长，水中胀含沙量较高时控，为了避免在吊洪水期引入底栽层含沙量较多衰的水，可在集屯水间壁上开设舟进水孔，或设贺置高位自流管馋，以便在洪水勾期取上层含沙澡量较少的水。eq\o\ac(苹○罚,1)耻自流管取水的全特点：集水井皱设于河岸，可尿不受水流冲击柏和冰凌碰击，歇也可不影响河刘床水流；自流点管淹没在水中壳，河水靠重力菠自流，工作较用可靠；在非洪裳水期，利用自妙流管取得河心驰较好的水而洪燃水期利用集水骗间壁上的进水榆孔或设置的高战位自流管取得指上层水质较好厅的水；冬季保俯温、防冻条件欠比岸边式好。晌但取水头部伸翠入河床，检修聚和清洗不便；龙敷设自流管时朝，开挖土石方肉量较大；洪水缴期河底易发生捉淤积、河水主霉流游荡不定，狂从而影响取水陈。eq\o\ac(腥○斗,2)忽自流管取水的文适用条件：河世床较稳定，河半岸平坦，主流培距离河岸较远龟；河岸水深较茄浅且岸边水质麻较差；自流管枪埋深不大或者驻在河岸可以开炎挖隧道以敷边设自流管等情那况下从河中取诉水。沿3厕、主要资料：庄（乳1呈）受河流自然条件eq\o\ac(刻○动,1)山河流水鲁位哥:捆最高水位为雹35.50诵m挣，惭(岛频因率梯P=1%匠)盼；最低水位为驼21.00纳m称值(障保证器率饺P=97%非)作。eq\o\ac(篇○售,2)对河流的流细量栏:腥最大流量为款27010端m动3增/助s尽；最小流量为婶345沉m泳3炊/哈s耳。eq\o\ac(尚○喊,3)谊河流的流速饼:献最大流速为源2.50此m棒/助s明；最小流速为端0.55狸m别/seq\o\ac(型○丘,4)贺河流的含砂量鞠及漂浮物：画最大含砂量历0.44惜kg酱/m状3娘；最小含砂量丰0.0014红扯kg刷/m缎3发。有一定数量克的水草和青苔帐，无冰絮。eq\o\ac(亭○慎,5)乞河流主流及河敌床情况欺：染河流近岸坡度排较缓，主流离趁岸岂约都50掩—源100m兔，主流最小水邻深躬3.8来—揭4耍.缸0m屠。岸边土质较槐好，有一定的碌承载力，满足栋使用要求。且（涛2兽）顺地区气象资料牲：最低气温：疑－找1占0搁℃矿，最高气温：乒3政9走℃缺，最大冰冻深仇度具1挨5谱㎝。嗽（肯3姻）参工程要虹求棒荐1悔、净水处理厂住供水量为紧3.5担万桌m惹3胶/精d原，供生活饮用并和生产需要。任4刷、根据上述条页件构筑物类型刘确定酸河床式取水构芹筑物还有两种钻：直接戏水时坦取水构筑物和赶桥墩式取水构莲筑物。但是直悦接戏水时取水烘构筑物不设集评水间，水中漂绝浮物少，水位跃变幅不大，取椒水量小吸水管醉不成且不需设及格网的中小型鸽取水泵房使用隐，实际水位变喉幅较大有纸14.5m框，而且需要设纸置集水间猴和格网，有泥洞沙存在，因此扬不用这种；桥晴墩式取水构筑灯物宜建在含沙饮量较高，取水坊量较大，岸边呢无建泵房条件唉情况下使用，共而实际含沙量公不大，岸边有辽条件建泵房，充因此不用这种艺。的而河边式取水迫构筑物造适用于岸边较揭陡，水位变幅县不大且能保证圆设计枯水位时趣安全取水情况浸，而实际是烫河流近岸坡度哑较缓繁，水位变幅依14.5m嘱较大，因此采翻用固定式河床递取水构筑物。档则自流管取水脾和虹吸管取水泥构筑物可选择优。踩对比自流管取湖水和虹吸管取贴水，从上面描沫述的特点和适放用条件，选择石分帆建自流管取水袭构筑物。熟由于取水地点高水深较浅含沙越量少，有一定搭的水草和青苔则，无冰絮，所猪以选婶取箱式取水头滨部。头部迎水袖面作成尖角形秘用钢筋混凝土源分两节预制，江吊装下沉后，碰水下拼装。头晚部周围抛石，旁防止河床冲刷常。嫁2.3匀纲构筑物设计宗1.仍设计到水量：痕=乱35000水（储1+0.05匆）话=及36750另m揭3总/d=苏0.43翠m黎3稍/s省2铁．取水头部设辛计计算勺取水头部平剖卖面取为菱形，寨整体为箱式。苗角取隆侧面进水。瘦（敌1报）进格栅计算锦：蔽侧面进水哈流速莫：尚=仗0.50m必/s饼；踩栅条厚度：舞=深10mm湿，断面为扁钢泛形；卧栅条净腥距：荷=粥50mm委；狱格栅阻隔系数猎：茅=0.75留；授面积减少系数粱：吗=恶=常=0.83顿进水孔倡面积：做F归0喝=右=汁=1.3飞8迹进水口数量选击用蜡4雕个，每个面积告为：推济滚F=懂=巩=析0.35听格栅尺寸选用谊给水排水标准茫图集咐90s321骨-1朋，每个进水口饺尺寸为孟=秩，格栅外形尺隶寸锯=触。面（练2搂）取水头部构朋造尺寸散最小淹没水深枪：形=调1.25m切，与河流通航址船只吃水深度稍有关；窃进水口下缘距贿河底：籍=边1.60饮m潮，为避免泥沙恩进入取水头部础；倍进水箱体埋深渐：洞=维1.5扒m叉，与该处河流吗冲刷程度有关干；旬箱体处最低水族位水深不得小馋于普3.8m再；四吸水喇叭口：穷D=1.4×染0.6=娃0.84m剖；零取水头部的平谎面图见图编号奉2-2睬。罚下图为缩略蛋图数1-秤1冰和畏图碌1-2.图1-1取水头部平面图图1-1取水头部平面图图1-2取水头部剖面图图1-2取水头部剖面图图1-2冻3.新3匠自流管设计计京算图1-2系自流管设计为租两条，每条设罪计流量为：野初选自流管流物速：巧初步计算直径遮为：谈选滩自流管实际流轿速为：爸自流管损失按割计算，其中：勿设计主流离岸横有唤90m晌，则百各局部阻力系雄数为：喇叭口穷焊接弯头共蝶阀太出口缴局部水头损失驼为：语则管道总损失弃为：咸考虑日后淤积膏等原因造成管梦带阻力增大，族为避免因此造夺成流量降低，穗管道总损失采症用回0.23m腾。视当一根自流管哥故障时，另一全根应能通过设状计流量的友70%证，颜即：件,邮此时管中流速赛为：瓜故障时产生的历损失为撑考虑阻力因素乞增加因素，采恐用乌4.略集水间计算超（训1波）格网计算代采用平板格网鞠。过网流速：；网眼尺寸：；网丝直径：；颤格网面积减少思系数；疯格网阻塞后面筝积减小系数：鲁；柳水流收缩系数旦：初；吐平板格网的面似积：返选用给水排水搂标准图集弊90S321纳-6迈，格网进水口带尺寸为父，面积为池3.23特，选用两个，府总面积为茧（财2会）集水间平面胸尺寸央集水间分为两应格，两格间设菜连通管并装阀师门，集水间平环面尺寸如图。胃（血3根）集水间的标拌高计算精1五）顶面标高：盛当采用非淹没玻式时，集水间旁顶面标愁高喂=1常%杀洪水瓶位滥+搁浪码高忘+眉0.5m纤：诸2)沙绒进水间最低动窜水位侦为喝97罢%质枯水泉位版-清取水头部到进纹水间的管段水歪头损漏失晋-促格栅损弓失惑=蜘3)矩秆吸水间最低动穴水位：挡进水间最低动蜂水位标高智-秆进水间到吸水知间的平板格网鼻水头损失蜂=突20.67-崖0.2=徐20.47m即4奇）集水间底部袖标高：抬平板格网净高物为什1.80m闻，其上缘应淹免没在吸水间动薪水位以下，取室为来0.1m淋；其下缘应高恢出底面，取桃0.2m失，则集水间底纵面标高为：搅20.47-明0.1-1.拦8-0.2=稼18.37m撒集水间深度：染顶部标予高毛-殖底面标备高榆=36.25垫-18.37涌=轿17.88m泰集水间深度校例核：削当自流管用一剃根管输送灭，枯时，水头损失漏为精，此时吸水间徐最低水位为：忙吸水间最低水虏位为震：蔬20.30-过18.37=罗1.93m耳，可满足水泵堂吸水要求。茶下图为集水间爪平面图缩略图河图党1-狭3侵。图1-3集水间平面图图1-3集水间平面图乞5缎.汉格网起吊设备尿（酸1珍）平板格网起滥吊重量钉式摘中立速W烦—河平板格网起吊兆重量补，进k贵N神；摧G便—逆平板格网与钢杜绳的重量烤，浪G=1.47搬KN组；疲p勇—裹平板格网两侧叹水位差产生的疯压强加，两侧水位差择，公式恼，漆则孩p=1.96浓kP晌a长；祝f棒—游格网与导轨间舌的摩擦系数烟，伟f=0.4肌4秤；喊F字—赞每个格网的面奇积，紧,闸F=晌3.6m眼2袭K置—送安全系数炕，哗K=1.值5柏。窝（弹2狂）起吊高度的箩计算与起吊设亿备选择痕平板格网高加1.80m朱，格网吊环高革0.25m省，电动葫芦吊予钩至工字梁下规缘最小距离为轨0.78m耕，格网吊至平逐台以上的距离暴取达0.2m露，操作平台标柜高为贩36.笼2菠5m占，则起吊工字籍梁下缘的标高俭应为：授36.25+惩0.2+1.笑80+0.2国5+0.78朵=皇39.2权8m良。叨格网追起吊高观度盘=巨起吊架工字梁扔下缘的标衡高堂-设电动葫芦吊钩捧至工字梁下缘融最小距愚离袭-客集水间底部标伤高著-殖平板格网下缘举与集水间底部树高词差食-伟平板格网猎高呈-芳平板格网吊环务高：换39.2帐8-0.78蜜-18.37归-0.2-1辞.8-0.2盒5=同17.78m盼。迎6肾.坏排泥冲洗设备碧因河水含沙量溜不大，故只设续冲洗给水栓，辽不设排泥设备期，定期放空，秘人工挖泥清洗寻。裹集水间平面图蚊和平剖面图见叉图编留号泪2-概2铲。寄取水构筑物的岛平面图和剖面搅图见图编字号震2-耍3宾。3结束语膝“蛙纸上得来终觉棵浅，绝知此事氏要躬行慕。多”垄任何知识的学州习都是为实际撒操作服务，只评知道理论知识节，终归是一个花站不稳的空袋长子，理论知识食的掌握是必须世的，而实际操胆作与理论有一系定差距的，实歼习的目的就是舅为了弥补这汇纤总差距。枪在这次的实习脊中，我进一步陶巩固了有关地炒表水取水的方港式。地表水取财水的类型，应溉该怎样去选择洲，每种有什么猜特点翼，适合在什么阀时候时使用帅，应根据当地项的情况来定夺慈，并且应该使费工程造价降到望最小，这样既劝经济又有效益饥，买足了工厂鸦和人们生产生蝴活用水的需求古。逼这次建造的取傅水构筑物就是作河床式的。挖这一次又进一昌步巩固了自己请的画图技能，碗随着时代的进塘步，电脑制图各已经被广泛运绢用在各行各业张，尤其是学习指给排水这个行额业，需要