水厂毕业设计全套计算书

1、 - 1 - 第一章 概述 第一节 城市概况 一、自然条件 1、地理位置：位于中国华北地区 2、气象资料 风向：绘出风玫瑰图 气温：最冷月平均为：12.8 最热月平均为： 25.4 极端温度：最高 38，最低22.5 土壤冰冻深度：1.0m 3、工程地质与地震资料： 地质钻探资料 表土 砂质粘 土 细砂 中砂 粗砂 粗砂、砾 石 粘土 砂岩石 层 1m 1.5m 1m 2m 0.8m 1m 2m 地震计算强度为:186.2KPa 地震烈度为:9 度以下。 地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 4、水文资料 流量：最大流量为：190 (m 3 / s)；最小流量为：50 (m3 / s)。 最大流速

2、：1.3m/s 河床横断面图如下： - 2 - -1.00M -3.00M -5.00M -8.00M 最高水位 最低水位 断面1 -1.00M -3.00M -5.00M -8.00M 最高水位 最低水位 断面2 -1.00M 最高水位 -3.00M 最低水位 -5.00M -8.00M 断面3 注: Q=50200 (m 3 / s) W=45146m 2 V=1.11.3m/s 水源水质资料 编号 名称 单位 分析结果 1 色度 度 15 2 浑浊度 毫克/升 100900 - 3 - 3 臭和味 微量 4 PH 值 7.5 5 总硬度 度(德国度) 4 6 铁 毫克/升 0.1 7 总

3、固体 毫克/升 298 8 硝酸盐 毫克/升 0.038 9 亚硝酸盐 毫克/升 0.03 10 碱度 度 8 11 细菌总数 个/毫克 12000 12 大肠杆菌数 个/升 33000 13 耗氧量 毫克/升 9.53 水文资料 扬水资料： 号试井 号试井 出水 量 Q1 （ L/S ） 降深 S1 （M） 单位 出水量 q1 (L/S/M ) 号试 井抽水 时对本 井的水 位消减值 t1 (M) 出水 量 Q2 （L/S ） 降深 S2 （M） 单位出 水量 q2 (L/S/M ) 号试 井抽水 时对本 井的水 位消减值 t2 (M) 6.10 1.215.08 0.19 6.15 1.2

4、05.12 0.18 15.60 3.005.21 0.38 15.653.005.23 0.40 26.32 5.005.26 0.66 26.055.005.21 0.62 注：1.井距 l试200 米 - 4 - 2.井径 d试0.2 米 3.深透系数 K100 米/日 4.影响半径 R=600 米 5.含水层厚度 2035 米 层次 层厚（M） 地层柱状图 岩性描述 1 0.4 耕作土 2 2 冲击粘土含泥 3 1.3 粗砂 4 45.3 黑色塑性粘土 5 32 粗砂加砾石 6 棕色海积粘土 承压水静水位：3.00m 二、城市建设规划 1、总体规划平面图 1：500 2、市总规划人口

5、36 万人 3、 市分区资料： 分区名称 人口（万人）楼房层数 房屋卫生设备 一区 12 二区 24 6 有室内给排水 4、工业企业资料 企 业 名 称 生 产 用 水量(吨 /日) 职 工 人 数 倒 班 次 数 冷 车 间 人数(人 /班) 热 车 间 人数(人 /班) 淋 浴 人 数 (人/班) 企业 A A 20000 15000 3 4000 1000 5000 企业 B B 15000 9000 3 2000 1000 3000 5、火车站用水量为 1500m 3/d - 5 - 6、城市排管单位 管径 (毫米) 75 100 150 200 250 300 350 400 单价

6、(米/元) 管径 (毫米) 450 500 600 700 800 900 1000 单价 (米/元) 7、城市电费_元/度 8、资金偿还期_年 第二节 工程设计 一、设计任务 1、设计题目：A 市给水工程设计 2、给水工程设计范围包括：取水工程、净水工程、与输配水工程。 二、设计内容 、用水量计算，编制总用水量计算表。确定设计规模； 、给水系统选择和给水方案比较，选择水源与取水方式。确定净水厂厂 址与净水工艺，提出可行的给水系统进行方案比较； 、输水管与给水管网设计； 、取水工程设计； 、净水厂设计； 、二级泵站设计； 、编制工程概算； - 6 - 第二章 设计水量 第一节 用水量计算 按城

7、市给水工程规划规范规定： 城市给水工程规划的主要内容应包括：预测城市用水量，并进行水资源与城市 用水量之间的供需平衡分析； 选择城市给予水水源并提出相应的给水系统布局 框架；确定给水枢纽工程的位置和用地；提出水资源保护以及开源节流的要求 和措施。 城市给水工程规划期限应与城市总体规划期限一致。 城市给水工程规划应重视近期建设规划，且应适应城市远景发展的需要。 城市给水系统的设计年限，应符合城市总体规划，近远期结合，以近期为主。 一般近期宜采用 510 年，远期规划年限宜采用 1020 年。 设计用水量由下列各项组成： 1、 综合生活用水量，Q1 包括居民生活用水和 公共建筑及设施用水。前者指城

8、市中居民的饮用、烹 调、洗涤、冲侧、洗澡等日常生活用水；公共建筑及设施用水包括娱乐场所、 宾馆浴室、商业、学校和机关办公楼等用水，但不包括城市浇洒道路、绿化 和市政等 用水； 2、 工业企业生产用水量和工作人员生活用水量，Q2 3、 公共建筑用水，Q3 4、 消防用水量，Q4 5、 浇洒道路和绿地用水量，Q5 6、 未预计水量及管网漏失量，Q6 城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水；居住 区综合生活用水，工业企业生产用水和职工生活用水。消防用水，浇洒道路和 绿地用水以及未预见水量和管网漏失量，但不包括工业自备水源所需的水量 - 7 - 一、各项用水量计算 1、综合生活

9、用水量 Q1 城市或居住区的最高日生活用水量为： Q1 =qNf (m 3 /d) 式中：q最高日生活用水定额，220L/capd N设计年限内计划人口数，36 万 f自来水普及率，100% Q1 2203610010 4 103 79200 (m 3 /d) 2、工业企业生产用水量和工作人员生活用水量，Q2 、A、B 两企业生产用水量为： 20000（吨/日）15000（吨/日）=35000（吨/日）35000 （m 3/d） 、工作人员生活用水量： A 企业职工人数为 15000 人，倒班次数为 3 次每班 5000 人，其中冷车间人 数 4000 人，生活用水量取 25(L/cap班)浴

10、用水量取 40(L/cap班)热车间 人数为 1000 人生活用水量取 35(L/cap 班)， 淋浴用水量取 6035(L/cap 班) 淋浴人数为 500 人。 B 企业职工人数为 9000 人, 倒班次数为 3 次每班 3000 人,其中冷车间人数为 2000 人，生活用水量取 25(L/cap班)，淋浴用水量为 40(L/cap班)热车间 人数为 1000 人，生活用水量取 35(L/cap班)，淋浴人数为 3000 人。 则工作人员生活用水量为： 3【4000（2540）1000（3560） 】+3【2000（2540） 】 1740000L/d=1740（m 3/d） 工业企业生产

11、用水量和工作人员生活用水量 Q2 为： - 8 - Q2 35000 （m 3/d）1740（m3/d）=36740（m3/d） 3、公共建筑用水，Q3 公共建筑火车站的用水量为： Q31500（m 3/d） 4、消防用水量，Q4 5、 浇洒道路和绿地用水量，Q5 在城市给水工程规划总图中选量条主要干道计算需要浇洒的道路面积为： 141650 （用水量为 11.5L/,这里取 1 L/；每日浇洒 23 次，这里取 为 2 次） 。需要浇洒绿地的面积为：108150 ， （用水量为 1.52.0 L/d， 这里取为：2.0 L/） 则浇洒道路和绿地用水量 Q5 为： Q5 141650210 3

12、1081501.5103 445.56（m 3/d）446（m3/d） 6、未预计水量及管网漏失量，Q6 城市未预见水量和管网漏失量按最高日用水量的 1520计算， 这里取 20。 Q6 （Q1 Q2 Q3 Q4 Q5）20 （79200350017401500446）20 23577.2（m 3/d） 二、最高日用水量 QR 最高日用水量，是指设计年限内用水最多一日的用水量。可由上述各项用水求 和得到： - 9 - QR = Q1 Q2 Q3 Q5 Q6 =7920036740150044623577.2=141463.2（m 3/d） 一般最高日用水量中不计入消防用水量，这是由于消防用水时

13、偶然发生的，其 数量占总用水量比例较小，但是对于较小规模的给水工程，消防用水量占总用 水量比例较大时，应该将消防用水量计入最高日用水量。本设计中水量约 15 万立方米，属于较大规模的给水工程。故最高日用水量不计入消防用水量。 三、最高日平均时用水量 QT QTQR /24141463.2/245894.3（m 3/h） 第二节 最高日用水量变化曲线 最高日用水量变化曲线时根据最高日 24 小时内每小时的流量画出的曲线，据 此可以确定各给水构筑物的大小和水泵的选择。 为了得到每小时用水量。设计中把总用水量按变化系数承以用水量百分数，分 到每个小时段内，具体用水量计算见下表。 每小时用水量与清水池

14、调节容积计算 时间 用水量 （） 二泵站供 水量 （） 一泵站供 水量 （） 清水池调节 容积 （） 每 小 时 用 水量 （m 3） （1） （2） （3） （4） （5） （6） 01 1.70 2.78 4.17 2.47 2404.87 12 1.67 2.78 4.17 2.50 2362.44 23 1.63 2.78 4.16 2.53 2305.85 34 1.63 2.78 4.17 2.54 2305.85 45 2.56 2.77 4.17 1.61 3621.46 56 4.35 5.00 4.16 0.19 6153.65 67 5.14 5.00 4.17 0.97

15、 7271.21 - 10 - 78 5.64 5.00 4.17 1.47 7978.52 89 6.00 5.00 4.16 1.84 8487.79 910 5.84 5.00 4.17 1.67 8261.54 1011 5.07 5.00 4.17 0.90 7172.18 1112 5.15 5.00 4.16 0.99 7285.35 1213 5.15 5.00 4.17 0.98 7285.35 1314 5.15 5.00 4.17 0.98 7285.35 1415 5.27 5.00 4.16 1.11 7455.11 1516 5.52 5.00 4.17 1.35

16、7808.77 1617 5.75 5.00 4.17 1.58 8134.13 1718 5.83 5.00 4.16 1.67 8247.30 1819 5.62 5.00 4.17 1.45 7950.23 1920 5.00 5.00 4.17 0.83 7073.16 2021 3.19 2.77 4.16 0.97 4512.68 2122 2.69 2.78 4.17 1.48 3805.36 2223 2.58 2.78 4.17 1.59 3649.75 2324 1.87 2.78 4.16 2.29 2645.36 累计 100.00 100.00 100.00 17.9

17、8 141463.20 从上表可以知道，最大用水量是 89 时，最大用水量是 8487.79（m 3 /h） 2357.72（l/s） 最高日用水量变化曲线 - 11 - 时间? 占最 高日 用水 百分 数（ ） 1用水量变化曲线，2二级泵站设计供水线 第三节 消防用水量计算 根据城镇、居住区室外消防规范 ，城镇居住区人口数40 万人，同一时间 内的火灾次数为 2 次，一次灭火用水量为 65 （l/s） ，火灾持续时间按两小时 计。则 消防用水量为： Qx=TQx =22360010 -3 65=936m 3 第四节 设计水量 一、取水泵站的设计水量 取水泵站应该连续工作，按照最高日平均时加水

18、厂自用水量设计取水量 则取水泵站的设计水量为： 141463.21.05m 3/d 148536.36 m 3/d1.72 m3/s （包括水厂自用水量） - 12 - 二、净水厂的设计水量 为了供水的安全可靠，净水厂的设计水量应该按照最高日平均时设计，送水 泵站的设计流量则以最高日平均时设计； - 13 - 第三章 管网的水力计算 第三章 管网的水力计算 管网计算是指设计管网的计算流量和校核流量，建设规划资料（路网、街坊、 竖向、管线综合等） ，用户分布及用水状态，配水源及网中调节构筑物形式与位置 等。 第一节 管 网 定 线 该城市东面有一条自北向南流的水量充沛，水质良好的河流，经勘测和检

19、验， 以作为生活饮用水水源，该城市的地势比较平坦，没有较大的起伏变化，城市的 街区分布比较均匀， 城市中各工业、 企业和公共建筑等用户对水质水压没有特殊 要求。经综合比较，决定采用统一给水系统，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： 一、 定线原则 1、给水系统管网的布置应满足以下要求： （1）按照城市规划，考虑给水系统分期建设的可能，留有充分的发展余地； （2）必须安全可靠，当局部管网发生故障时，段水范围应该最小； （3）管网均匀遍布整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压； （4）力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和经营管理费用

20、。 城市给水管网的定线一般只限于管网中的干管以及干管之间的连接管，不包 括从干管取水而分配到用户的进水管。干管延伸方向应和二级泵站输水到大用户 的水流方向一致，顺水流方向，以最短的距离布置数条干管，干管从用水量较大 的街区通过。干管间距可根据街区情况，采用 500800m。干管之间设有连接管， 从而形成了环状网。连接管作用在于局部管线损害时，可通过连接管重新分配流 量，保证供水可靠。连接管间距一般在 8001000m 之间。干管一般规划道路定线， 尽量避免在主要路面或高级路面下布线。管线在路面下的平面位置及标高应符合 城市地下管线综合设计要求，为减少造价，应尽量减少穿越河流和铁路。 - 14

21、- 考虑以上要求，对该市进行管网定线，为供水安全，采用环状网。A 城市管网 定线情况见给水管网总平面图。 2、输水管区定线要求： 按照室外给水设计规范 （GBJ1386）规定， （1）尽量缩短线路长度； （2）减少拆迁，少占农田； （3）管渠的施工、运行和维护方便。 （4）从水源至城镇水厂或工业企业自备水厂的输水管渠的设计流量，应按最高日 平均时供水量 加自用水量确定。当长距离输水时，输水管渠的设计流量应计入管渠漏失水量。 向管网输水的管道设计流量，当管网内有调节构筑物时，应按最高日最高时用水 条件下，由水厂所负担供应的水量确定；当无调节构筑物时，应按最高日最高时 供水量确定。 注：上述输水管

22、渠，当负有消防给水任务时，应分别包括消防补充流量或消 防流量。 （5）水干管一般不宜少于两条，当有安全贮水池或其他安全供水措施时，也可修 建一条输水干 管。输水干管和连通管管径及连通管根数，应按输水干管任何一段发生保障时仍 能通过事故用水量计算确定。城镇的事故水量为设计水量的 70%，工业企业的事故 水量按有关工艺要求确定。当负有消防给水任务时，还应包括消防水量。 （6）输水管渠应根据具体情况设置检查井和通气设施。检查井间距： 1、当管径为 700 毫米以下时，不宜大于 200 米；当管径为 700 至 1400 毫米时， 不宜大于 400 米。 （7）非满流的重力输水管渠，必要时还应设置跌水

23、井或控制水位的措施。 （8） 工业企业配水管网的形状， 应根据厂区总图布置和供水安全要求等因素确定。 - 15 - 第二节 管网水力计算 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。 一.比流量计算 qs=(Qq)/ l 式中： qs比流量，l/sm, Q管网总流量，l/s, 2357.72 l/s q大用户集中用水量 l/s, 442.59l/s。 l干管总长度，m 19310m。 不包括穿越广场公园等无建筑地区管线，只有一侧供水的管线，长度按一半计 算 qs（2357.72-442.59）19310 0.0992 l/sm 由比流量确定管网的

24、沿线流量 二、沿线流量 管段编号 管长 比流量 沿线流量 1 115 11.408 2 230 22.816 3 230 22.816 4 260 25.792 5 320 31.744 6 685 67.952 7 260 25.792 8 685 0.0992 l/sm 67.952 - 16 - 9 430 42.656 10 100 9.92 11 465 46.128 12 585 58.032 13 540 53.568 14 1015 100.688 15 595 59.024 16 580 57.536 17 955 94.736 18 695 68.944 19 755 74

25、.896 20 375 37.2 21 145 14.384 22 265 26.288 23 450 44.64 24 535 53.072 25 140 13.888 26 180 17.856 27 180 17.856 28 130 12.896 29 295 29.264 30 285 28.272 31 105 10.416 32 680 67.456 33 370 36.704 34 405 40.176 管段编号 管长 比流量 沿线流量 35 485 0.0992 48.112 - 17 - 36 160 15.872 37 230 22.816 38 395 39.184 3

26、9 870 86.304 40 770 76.384 41 210 20.832 42 215 21.328 43 135 13.392 44 140 13.888 45 340 33.728 46 150 14.88 47 705 69.936 48 585 58.032 49 700 l/sm 69.44 三、节点流量 由节点流量计算公式： 管网中任一点节点流量 qiql/2 式中： ql与该节点相连的各管段的沿线流量之和。 计算节点流量如下表 节点编号 节点流量 节点高程 1 24.18 1037.2 2 8.556 1037.4 3 30.008 1038.1 4 24.304 103

27、8.4 5 28.768 1038.5 - 18 - 6 49.848 1039 7 46.872 1038.1 8 26.288 1036.7 9 28.024 1036.7 10 86.552 1036.3 11 137.144 1038.1 12 139.872 1039.2 13 65.1+17.36 1042.9 14 32.116 1044 15 61.504 1041.5 16 84.816 1039.1 17 41.664 1036 18 20.336 1036.5 19 44.392 1036.2 20 96.2255 1038.1 21 52.08 1039.1 22 15

28、.872 1039.5 23 27.28 1039.4 24 15.376 1039.5 25 21.08 1036.6 26 28.768 1036.6 27 19.344 1037.5 28 38.936 1037.8 29 92.008 1037.7 30 81.592 1039.5 31 48.608 1037.6 32 21.08 1038.2 33 60.512 1039.3 - 19 - 34 13.64 1039.7 35 41.912 1039.5 36 31.992 1041.8 37 19.344+243.81 1041.9 38 31 1041.4 39 36.456

29、1041.4 40 24.304 1042 41 71.424+181.42 1041.8 42 46.376 1042.8 四、多水源供水 1、管网布置 多水源供水时管网的布置与统一供水相同， 但是在城市的南方布置了管井取水 点，在地表水供水出现故障时，可以保证管网内仍可以有足够的水量。 2、沿线流量 由于管网的技术资料均没有发生变化，多水源供水的沿线流量也未发生变化。 因此，与多水源供水的沿线流量相同。 3、节点流量 由节点流量计算公式： 管网中任一点节点流量 qiql/2 式中： ql与该节点相连的各管段的沿线流量之和。 由于管网中的沿线流量没有变化，所以，管网中的节点流量并没有发生变化

30、。 但是， 在地表水输水管到管网的节点和地下水到管网的节点的输入流量值和为 管网的总输入流量。 第三节 管网平差 一、流量分配 - 20 - 1、统一供水 最大供水时为 89 时，用水量为：8487.79m 3/h 为设计流量，根据节点流量 来进行流量初步分配，据此确定各管段管径。 方案一： 管段编号 初分流量界限流速 初步确定管径 1 1750.151627.64 1500 2 1741.591619.68 1500 3 1283.691193.83 1500 4 1259.391171.23 1500 5 1230.621144.48 1500 6 1180.771098.12 1000

31、7 427.9 397.947 700 8 381.03354.358 600 9 583.39542.553 800 10 557.1 518.103 800 11 529.08492.044 800 12 110.63102.886 400 13 88.63 82.4259 350 14 451.81420.183 700 15 369.35343.496 600 16 677.72630.28 800 17 265.89247.278 600 18 331.9 308.667 600 19 395.27367.601 700 20 197.63183.796 500 21 290.242

32、69.923 600 22 269.9 251.007 600 23 56.55 52.5915 300 - 21 - 24 113.11105.192 400 25 258.66240.554 600 26 242.79225.795 500 27 282.06262.316 600 28 266.68248.012 600 29 245.6 228.408 500 30 216.83201.652 500 31 197.49183.666 500 32 158.55147.452 450 33 215.51200.424 500 34 33.48 31.1364 250 35 333.77

33、310.406 600 36 301.78280.655 600 37 38.63 35.9259 250 38 7.63 7.0959 100 39 100.4493.4092 350 40 100.0293.0186 350 41 51.41 47.8113 300 42 30.33 28.2069 200 43 70.27 65.3511 300 44 56.63 52.6659 300 45 28.43 26.4399 200 46 52.73 49.0389 300 47 14.72 13.6896 150 48 290.85270.491 600 49 337.23313.624

34、600 2、多水源供水 - 22 - 由于地下水输水管到管网的节点流量发生了变化，因此，决定管网中放大个别 管径来满足管网的水力条件， 方案二： 管段编 号 初分流量界限流量 初步确定管径 1 1390.091292.784 1200 2 1381.531284.823 1200 3 810.91754.1463 900 4 786.61731.5473 900 5 757.84704.7912 900 6 707.99658.4307 900 7 540.61502.7673 800 8 493.74459.1782 700 9 650.05604.5465 700 10 668.87622

35、.0491 800 11 640.74595.8882 800 12 277.1 257.703 600 13 211.23196.4439 500 14 389.68362.4024 700 15 307.22285.7146 600 16 389.67362.3931 700 17 422.47392.8971 700 18 277.09257.6937 600 19 535.86498.3498 800 20 231.01214.8393 500 21 235.43218.9499 500 22 215.09200.0337 500 23 234.07217.6851 500 - 23

36、- 24 560.31521.0883 800 25 277.22257.8146 600 26 261.35243.0555 600 27 63.37 58.9341 300 28 78.75 73.2375 350 29 99.83 92.8419 350 30 119.8 111.414 400 31 100.4693.4278 350 32 61.52 57.2136 300 33 234.07217.6851 500 34 69.31 64.4583 300 35 474.36441.1548 700 36 442.37411.4041 700 37 179.22166.6746 4

37、50 38 148.22137.8446 450 39 83.17 77.3481 350 40 38.82 36.1026 250 41 9.37 8.7141 100 42 30.45 28.3185 200 43 7.79 7.2447 100 44 21.43 19.9299 200 45 111.76103.9368 400 46 87.46 81.3378 350 47 63.34 58.9062 300 48 228.72212.7096 500 49 275.1 255.843 600 二、注意事项 1、对于每个节点： - 24 - Qi+qij =0 式中： Qi节点上的节点

38、流量 L/S qij与节点相连的管段流量 L/S 2、分配流量时流向任意节点的流量必须等于流出节点的流量，以保持水流的 连续。本设计规定：流出节点的流量为负，流入节点的流量为正。 3、城市的大用户在城市的西南方向，因此，直接到大用户的管段应该分配较 大的流量，主要干管中分配较大的流量，并确尽可能采用相近的管径，使其中 的一干管损坏时，不至于引起个别管段的流量负荷过大。 4、分配时先拟定每一管段水流方向，并选定在正常时和事故时都应该满足所 需自由水压的控制点，控制点的位置在远离二泵站和地势较高的位置。 5、与干管相连的管段，平时流量不大，只在干管损坏时才转输较大的流量。 因此流量分配不应该过大，

39、以免增大管径，增大投资成本。 三、电算平差 初步分配流量后，根据巴普洛夫斯基公式可知，各管段水头损失，即 h=sq 2 按初步分配的流量各环存在闭合差，必须进行平差计算，以消除闭合差， 平差的原则在于：计算最大用水时管段的水头损失，确定二泵站的扬程。 （平差结果见附录） - 25 - 第四章 给水工程设计方案比较 给水工程设计，要充分利用所在地区的有利的自然条件，避开不利的自然 条件。在现有的环境下，运用合理的技术，使工程投资和运行费用较低，使工 程具有一定的可靠性，满足用户对水质、水量和水压的近远期要求。 第一节 给水工程设计方案技术比较 一、水源选择 1、地表水水源 该城市东部河水的水质较

40、差，对水厂处理工艺的要求较高。但是水量充足，河 水水位变幅不大，有利于取水工程的设计建造。并确距离城区较近，可以考虑 采用地表水作为城市供水的水源。 2、地下水水源 取水位置在城市的南部，靠近河岸。水量较充足。水质好，可以不经过水厂处 理，消毒处理后即可送入管网，但是位于河流的下游,容易受到污染。管井的 造价也较高。 二、输水管渠 1、地表水水源 采用两条输水管到管网。管长为 320 米，采用铸铁材料。 2、地下水水源 输水管共四条，采用普通钢管，增加了输水的可靠性。 第二节 给水工程设计方案经济比较 一、地表水取水 1、工程内容： （1）地表水给水工程。取水量为 148536.36m 3/d

41、,输水量为 148536.36m3/d，距 - 26 - 离为 325 米。 （2）净水工程：沉淀池水量 148536.36m 3/d，过滤水量 148536.36m3/d，配水 量为 15 万 m 3/d。 2、自然能条件和技术标准 取水水源水位变化不大， 取水构筑物为岸边合建式， 无防寒措施。 地质条件好。 配水管道为金属管。 3、工程造价计算方法 选择类似工程综合指标 （1）取水工程选择为： 地表水复杂取水综合指标中的 2 类投资指标 108150 元m 3/d， 本设计取 122 元/m 3/d; （2）输水工程选择为： 2034 元m 3/dKM。取 28 元m3/dKM。 （3）净

42、水工程选择为： 2 类沉淀水 234290 元m 3/d，取 255 元m3/d。 过滤水 375450 元m 3/d，取 400 元m3/d。 （4）配水工程选择为： 2 类 1724 元m 3/dKM，取 20 元m3/dKM。 二、地下水和地表水同时取水 1、工程内容： （1）地表水给水工程：取水量为 127008 m 3/d。输水量为 127008 m3/d，距离 为 325 米。 （2）净水工程：沉淀水 127008 m 3/d，过滤水 127008 m3/d。 （3）地下水给水工程：取水量为 21600m 3/d。输水量为 21600m3/d，输水距离 为 500 米。 2、自然条

43、件和技术标准： 取水构筑物为管井式取水。净水标准较高，无防寒措施。地质条件较好。配水 管道为金属管。 3、工程造价的计算方法： - 27 - 选择类似工程计算指标 （1）地表水 取水工程同上面地表水取水工程。 （2）地下水 取水工程选择 2 类投资指标 140175 元m 3 /d,取 160 元m3 /d。 输水工程和配水工程选择同上。 三、调差系数的确定 1、方案一 （1）取水工程：参照相似工程，取水工程的施工及建筑材料费取 2 万元 调差系数为 20000148001.35 （2）输水工程： 调差系数为02 （3）净水工程： 调差系数为

44、15 （4）配水工程 调差系数为：16000148001.08 2、方案二 （1）地下水取水工程 调差系数为15 （2）输水工程、净水工程和配水工程同上。 由以上数据算得工程总造价为： 方案一： W=14.8536361221.35+14.853636281.022+14.8536362551.15 +14.8536364001.15+1.082014.853636 =14804.17339 万元 方案二： W12.70081221.352+12.7008281.0222+12.70082551.15 2+12.70084001.152+12.70081.08202+

45、2.161.15160 25714.45267 万元 - 28 - 由以上数据选择第一种方案作为设计方案。 四、数据分析 由于该设计的地下取水工程的取水量相对比较小，而且配水管网的投资相同。 所以，设计净水厂的概预算并没有因为设计水量的减小而使总投资降低。相反， 增加了地下水取水工程的投资和管理费用。所以方案二的投资远高于方案一，综 合以上数据，选择第一种方案。 - 29 - 第五章 管网校核 第一节 等水压线 根据节点的自由水压绘制等水压线： 由等水压线图可知，等水压线分布比较均匀，说明管网布置，管径选择和流量 分配都比较合理 第二节 事故时校核 事故时是保证 70的水量进入管网，并确满足事

46、故时二泵站水泵扬程 H故应该 小于最高时的水泵扬程 H高 ，因为， 最高时二泵站的扬程为：Hp=10.64+28+2+0.4+9.49+2=52.53 米 事故时二泵站的扬程为：Hp=10.64+28+2+0.32+8.71+2=51.67 米 - 30 - 所以，符合要求。 第三节 消防时校核 按照消防要求，根据城镇、居住区室外消防规范 ，城镇居住区人口数 40 万人，同一时间内的火灾次数为 2 次，一次灭火用水量为 65 （l/s） ，因 此管网中增加的水量为:130l/s，并确应该满足消防时二泵站扬程 H消 小于最 高时的水泵扬程 H高 ，因为 最高时二泵站的扬程为：Hp=10.64+2

47、8+2+0.40+9.49+2=52.53 米 消防时二泵站的扬程为：Hp=10.64+10+2+0.56+12.40+2=37.60 米 所以，满足要求。 - 31 - 第六章 给水处理厂工艺设计 第一节 给水厂处理规模及流程 一、给水处理厂的设计规模 1、给水处理厂的设计水量以最高日平均时流量计。为 1.72m 3/s(包括水厂自用 水量) 二、处理工艺流程的选择 由于地表水水源水位变化不大，原水的浊度、色度有季节性的变化。所以选择 以下处理工艺： 源水取水泵站混凝沉淀过滤消毒清水池二泵站管网 第二节 混凝设施 水的混凝是指水中杂质微粒和混凝剂进行混合， 絮凝形成较大絮凝体 （即矾花、 绒

48、粒或絮状物）的过程。它是近代水质净化处理的首要环节。 一、药剂选择： 根据原水的水质水温和 PH 值的情况，选用混凝剂为聚合氯化铝，投加浓度为 15，最大投加量为 51.4（mg/l） ，最低 6.7（mg/l） ，平均 14.3（mg/l） 。 优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应 性高，PH 值使用范围宽（PH=59） 。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本 较低。采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。 二、药剂配制及投加方式的选择： 混凝剂的投加分干投与湿投法两种。本设计采用后者。其混凝处理的工艺流程 如下图所示 - 32 - 溶 解 池 溶 液 池 溶 液

49、 池 定 量 设 备 投 药 设 备 混 合 设 备 反 应 设 备 配制 投加 混凝 原水 搅拌 至沉淀池 药剂 水 水 湿投法混凝处理工艺流程示意图 三、药剂溶解与溶液配制 溶液池容积 W1： 设计流量为 Q=6189.02（m 3 /h） ，最大投加量为=51.4（mg/l）, 溶液浓度为 15，每天调制次数为 n=2，溶液池调节容积为： W1Q/417bn=51.46189.02/41715225.43(m 3 ) 设计取 26(m 3 )，溶液池分三格，一格备用。每格的有效容积为 13(m3 )，有效 高度为 1.5(m),超高取 0.5(m),则 每格实际尺寸为：BLH=3 m3m

50、2m 溶解池容积 W2 ： W20.3 W10.3267.8(m 3 ) 有效高度取 1.2(m 3)，超高取 0.3(m3)，则 溶解池实际尺寸为：BLH=2.5m2.5m1.5m 溶解池搅拌设备采用中心固定式平板将式搅拌机，浆直径：R=1100（） ，浆 板深度：1100（） ，池顶高出地面 0.5 米，池底坡度采用 2.5。 溶解池和溶液池的材料都采用钢筋混泥土，内壁衬以取乙烯板。 四、鼓风机 - 33 - 1、溶液池鼓风强度：15l/sm 30.9 m3 min 则溶液池鼓风量：0.925.43245.77m 3 min 2、溶解池鼓风强度：18l/sm 31.08 m3 min 则溶

51、液池鼓风量：1.083.9416.85 m 3 min 鼓风总量为：62.62 m 3 min 选两台 RD150 型罗茨鼓风机，性能如下： 风量（m 3 min） 风压（KPa） 进出口径（mm） 33.9 9.8 150 电动机型号 Y200 功率 11KW 五、投药泵 采用计量泵投加，选用三台 BK22.510 型计量泵，一台备用。性能如下： 流量：6 立方米小时；扬程 9 米。 药剂仓库 仓库容积考虑存放 30 天的混凝剂用量。仓库靠近加药间。 每日混凝剂用量为： W（51.4148536.36）10 67.64 吨。 药剂通道系数采用 15，则面积为 115。 药剂堆积高度为 1.5

52、 米，则药库面积： （7.64301.15）1.5175.72m 2 平面尺寸采用：180009800 六、网格絮凝池 (一)、设计要点 1、网格絮凝池流速一般按照有大到小进行设计 2、反应时间 1030min,平均 G 值 2070s -1 ,GT 值 104105 ,以保证絮凝过程 的充分和完善。 3、为使絮粒不致被破坏或产生沉淀，絮凝池内流速必须加以控制，控制值随 絮凝池形式而异。 （二） 、设计计算 1、设计用水量 - 34 - 设计用水量（包括自用水量）Q148536.36m 3/d6189.02 m3/h,=1.72 m3/s。 絮凝池设计两组，每组设两 2 池，每池设计流量 Q0

53、.43 m 3/s，絮凝池时间 t=10min 设计平均水深 3.45 米。 2、设计计算 (1)絮凝池有效容积 V=Qt=0.431060=258m 3 絮凝池的有效面积 A AVh=258/3.45=75 水流经过每格的竖井流速 v1 取 0.14 米秒。由此得单格面积 f=Q/v=0.43/0.14=3.08 设计每格为正方形，边长采用 1.75 米，因此每格面积为 3.06 。由此得分格 数为 n=75/3.06=24.59,采用 25 格 实际絮凝时间为 t=1751.753.4525/0.43=614 秒10.2 分钟 絮凝池的有效水深为 3.45 米，取超高 0.3 米。得池的总

54、高度为 H3.450.33.75 米 (2)过水洞流速 v2 按进口流速 0.3m/s,递减到 0.1 m/s，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘 与池底平齐。、表示每格的网格层数，见下图，每孔的孔洞尺寸见表。 - 35 - 2 3 1 4 5 1 0 9 8 7 6 1 1 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 1 3 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 絮凝池过水孔洞尺寸 格编号 1 2 3 4 5 6 孔洞 高宽 （m） 0.81.8 0.85 1.8 0.85 1.8 1.11.81.11.8 1.11.8 流速 （m/s） 0.3 0.3 0.3 0.23

55、 0.23 0.23 格编号 7 8 9 10 11 12 孔洞 高宽 （m） 1.31.8 1.31.81.31.81.41.81.41.8 1.51.8 流速 （m/s） 0.195 0.195 0.195 0.18 0.18 0.17 格编号 13 14 15 16 17 18 孔洞 高宽 （m） 1.51.8 1.61.81.61.81.71.81.81.8 1.81.8 流速0.17 0.16 0.16 0.14 0.14 0.14 - 36 - （m/s） 格编号 19 20 21 22 孔洞 高宽 （m） 1.81.8 1.81.82.11.82.61.8 流速 （m/s） 0.

56、14 0.14 0.12 0.1 (3)内部水头损失 16 格为前段，水过网孔的流速 v3 前 0.250.30m/s；715 格为中段，水 过网孔的流速 v3 中 0.220.25m/s； 前段 网格的孔眼尺寸为 8080mm，取 v3 前 0.27 m/s，净空断面积 A2 0.430.271.59 每个网格的孔眼数为 1.590.08 2 248.43，采用 248 个 前段共设网格 15 块，前段网格的水头损失为 h1 前 nv3 前 2 /2g =151.00.27 2 /19.6=0.0558m 式中： 网格阻力系数，取 1.0 前段孔洞损失为 h2 前 2v 2 /2g 3.0（0.30 23+0.2323）19.60.0656m 式中： 2孔洞阻力系数，取 3.0 中段 网格的孔眼尺寸为：100100mm，取 v3 中 0.24 m/s，净空断面积 A3 0.430