给排水毕业设计-和静县输配水管网及自来水厂工艺设计

'2013年给水排水工程毕业设计毕业设计和静县输配水管网及自来水厂工艺设计题目:指导老师：学生姓名：学生学号：所属院系：专业：班级：完成日期: 2013年给水排水工程毕业设计摘要本设计为新疆和静县输配水管网及自来水厂工艺设计，工程设计规模为66968.22m3/d。城市人口密度为200人/公顷。该县的地形特点是北高南低，东高西低，县城平均海拔在米之间。项目区内常年主导风向为西北风。本设计为新疆和静县某区给水初步设计。水源采用水库取水。净水厂产水能力越7万。净水工艺采用常规处理工艺。净水工艺流程为：原水→管式混合器→网格絮凝池→异向流斜管沉淀池→V型滤池→液氯消毒→清水池→二级泵站→市政管网根据原水水质及水温，絮凝剂选用聚合氯化铝，最高投药量为30mg/L。水厂绿化面积占水厂总面积的35%。出水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。给水管网考虑到经济性和安全性，给水管网采用树状网与环状网结合的布置形式，进行了管网最高日最高时计算，消防校核计算，事故校核计算，保证用水的安全性。关键词：网格絮凝池；异向流斜管沉淀池；V型滤池；管网计算 2013年给水排水工程毕业设计AbsteractThedesignisforwaterdistributionnetworkandengineeringprojectinthewatersupplyplantinHejingCounty,XinjiangUygurAutonomousRegion.Thescaleofthedesignis66968.22m3/d,thepopulationdensityofthecityis200peoplepersquarekilometer.Thegeologicalfeatureofthecountyishighinthenorthernandeasternpart,whilerelativelylowinotherregions.Thealtitudeofthecountyreaches1047to1092meters.Northwesternwindsdominatesinthearea.ThedesignisaninitialoneforacommunityinHejingCounty,XinjiangAutonomousRegion.Thereservoirservesasthesourceoftapwater,thenetwaterproductioncapacityisover70000,employingthestandardprocesstotreatthewater.rawwater→tubetypemixer→Reciprocatingbaffledflocculationtank→Differentialflowinclinedtubesedimentationtank→V-filter→clearwell→secondarypumpingstation→PipelineNetworkofcityItwilladoptflocculantsmadeofpolymericaluminiumwithnomorethan30mgperliter.Theflocculantsisdecidedbyoriginalwaterqualityandtemperature.Thegreeningareacovers35%ofthewatersupplyplant.ThewaterqualitymeetsthedemandsofHygienicSanityStandard(GB5749-2006).Watersupplypipenetworkconsideringtheeconomyandsafety,watersupplypipenetworkusingatreenetworkandloopnetworkcombinedwithdecorateaform,thepipenetworkcalculationwhenthehighestday,checkcalculation,fireaccidentcheckcalculation,ensurethesafetyofthewater.Keywords:Reciprocatingbaffledflocculationtank;Differentialflowinclinedtubesedimentationtank;V-filter;Pipenetworkcalculation 2013年给水排水工程毕业设计前言和静县位于新疆维吾尔自治区中部，天山南麓，焉耆盆地西北部。东与和硕县毗邻，西靠新源、巩留、特克斯等县，南与库尔勒、轮台、库车、拜城、焉耆等县相连，北界乌鲁木齐、昌吉、塔城地区。和静县地处南北疆交通要道，公路四通八达，有乌（鲁木齐）——库（尔勒）公路、独（山子）——库（车）公路、库（车）——伊（犁）公路等国道穿过。全县有干线公路5条，716公里；县乡公路34条，441公里；专用公路3条，59公里。南疆铁路横贯县境254公里，并在县城建有南疆最大的铁路货场。全县总面积34983.67平方千米，总人口19万人（2008年）。和静幅员辽阔、物产丰富，是新疆重要的矿产资源、水能资源、农牧资源大县。通过实施优势资源转换战略，初步形成钢铁、建材、水电、矿业、酿造、特色农产品加工六大产业体系，工业强县的后发优势明显增强，成为全巴州工业增速最快的县市。和静县地处新疆中部，天山南麓，平原地区平均海拔1100.9米。四季分明，日照充足，光、热、水、土资源优越。全年平均气温8.8℃，极端最高气温39.7℃，最低-30℃，大于等于10℃的有效积温3565.9℃。年日照时数2941.8小时，无霜期183天，年降水量68.1毫米，平均最大冻土层91厘米，最大积雪深度20厘米（以上均为30年平均数）。主要的气象灾害有春秋季的大风、寒潮、霜冻、干旱；夏季的山洪、冰雹；冬季的冻害。为保证有足够的水量、合格的水质、充裕的水压供应生活用水、生产用水和其它用水，计划在该县新建一自来水厂，净水厂产水能力7万。净水工艺采用常规处理工艺。最终采用的工艺流程为：原水→管式混合器→网格絮凝池→异向流斜管沉淀池→V型滤池→液氯消毒→清水池→二级泵站→市政管网对该县的给水管网进行了合理地规划和设计。该县给水管网设计考虑到其经济性及安全性，采用环状网的形式。该给水工程的设计较适合和静县给水需要的现状，能够很好的改善和静县的用水状况。设计不足之处在所难免，望各位老师批评指正。目录67 2013年给水排水工程毕业设计1设计任务及要求11.1设计任务及工作要求11.1.1设计题目11.1.2设计进出水水质11.1.3城县人口及用水情况11.1.4自然条件11.2设计工作内容11.2.1设计内容11.2.2设计要求12总体设计32.1城镇给水系统处理工艺流程的确定32.1.1净水工艺的要求32.1.2水处理工艺流程选择32.1.3水处理工艺设施选择43城镇给水管网设计113.1给水管网的基本设计计算113.1.1各项用水量计算113.1.2最高日综合生活用水量113.1.3工业企业用水量113.1.4浇洒道路和绿地用水量123.1.5管网漏损水量123.1.6未预见用水量123.1.7给水厂的设计水量123.1.8消防用水量123.1.9最高时用水量的计算133.2给水管网的布置133.2.1给水工程133.2.2输配水工程143.2.3输水管线定线要求143.2.4配水管网定线原则153.2.5.最高时工况设计节点流量153.2.6.最高时工况设计管段流量及管径163.3给水管网的设计与计算193.3.1设计用水量193.3.2最高时管网平差计算193.4管网校核233.4.1.消防工况校核233.4.2事故工况校核254.净水构筑物的计算284.1加药间设计284.1.1设计参数284.1.2溶液池设计计算284.1.3溶药池设计计算284.2混合设备设计计算294.2.2设计管径2967 2013年给水排水工程毕业设计4.2.3混合单元数304.2.4混合时间304.2.5水头损失304.2.6校核GT值304.3网格絮凝池的设计和计算314.3.1平面布置计算314.3.2.平面尺寸计算314.3.3内部各段水头损失324.3.4各段停留时间344.3.5水力校核344.4沉淀池设计计算344.4.1设计计算344.4.2设计用水量Q354.4.3清水区面积354.4.4斜管长度354.4.5沉淀池高度354.4.6洞口尺寸364.4.7复算管内雷诺数及沉淀时间364.4.8集水系统364.4.9孔眼计算374.4.10出水水头损失384.4.11排泥系统394.5滤池设计394.5.1滤池设计参数394.5.2平面尺寸计算404.5.3滤池高度的确定404.5.4水封井设计414.5.5反冲洗管渠系统424.5.6滤池管渠的布置444.5.7V型槽的设计474.5.8冲洗水的供给484.5.9反洗空气的供给514.6送水泵站的设计544.6.1流量计算544.6.2扬程计算544.6.3选泵554.6.4吸水管路与压水管路计算554.6.7附属设备584.6.8泵房高度594.7清水池平面尺寸计算604.7.1.清水池的有效容积604.7.2清水池的平面尺寸604.7.3管道系统604.7.4清水池布置624.8加氯量及储氯量6367 2013年给水排水工程毕业设计4.8.1.加氯量634.8.2储氯量634.8.3加氯设备634.8.4加氯间645.水厂各处理构筑物平面布置的依据说明及特点655.1平面布置综述655.2基本设计标准655.3水厂管线655.4本设计平面布置666.水厂高程布置676.1高程布置综述676.2管渠的水力计算676.3各构筑物的标高68说明69结论70参考文献70附录72附图一72附图二73附图三74附图四75附图五76致谢7767 2013年给水排水工程毕业设计1设计任务及要求1.1设计任务及工作要求1.1.1设计题目新疆XX县输配水管网及自来水厂工艺设计1.1.2设计进出水水质水源水质资料：该水源来自卢草沟河，水质相对稳定，浊度一般3～10NTU,其余各项指标符合国家饮用水源标准。设计出水水质：出水满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。1.1.3城县人口及用水情况XX县设计区域为548.91公顷，2008年底城市人口为21.96万人，室内均有卫生设备，且有淋浴设备，给水普及率按100℅考虑。1.1.4自然条件XX县地形呈东西长，南北宽，西北高，东南低，分为山间盆地、山地峡谷和山前平原三部分，总面积39686平方公里（其中山地36768平方公里，占92.6%；平原2918平方公里，占7.4%）。境内多山、多河，水源丰沛。县城历年冻土深度1.5米。1.2设计工作内容1.2.1设计内容（1）管网定线；（2）确定管道水力参数；（3）给水厂水量计算及规模确定；（4）给水工艺流程及构筑物形式的选择和确定；（5）各构筑物的选型及设计计算；（6）水厂平面及高程布置。1.2.2设计要求要求完成以下设计任务（1）计算书一份（2）设计图纸一套，内容包括①给水处理厂工艺平面布置图；②给水处理厂的处理工艺高程布置图；③主要处理构筑物工艺单体设计图（反应池、沉淀池、滤池）；④给水管网总平面布置；⑤纵断面；⑥节点大样；⑦等水压线图。67 2013年给水排水工程毕业设计2总体设计2.1城镇给水系统处理工艺流程的确定2.1.1净水工艺的要求城镇水厂净水处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。生活饮用水水质应符合下列基本要求：①水中不得含有病原微生物。②水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。③水的感官性状良好2.1.2水处理工艺流程选择给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质有关。结合给水水质的特点，水处理工艺流程见表2-1。表2-1各净水工艺流程的特点净水工艺流程适用条件Ⅰ原水→简单处理（如用筛网过滤）水质要求不高，如某些工业冷却用水，只要求去除粗大杂质。Ⅱ原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒一般进水浊度不大于2000~3000NTU，短时间内可达5000~10000NTUⅢ原水→接触过滤→消毒进水浊度一般不大于25NTU，水质较稳定且无藻内繁殖Ⅳ原水→混凝沉淀→过滤→消毒（洪水期）原水→自然预沉→接触过滤→消毒（平时）山溪河流。水质经常清晰，洪水时含泥沙量较高Ⅴ原水→混凝→气浮→过滤→消毒经常浊度较低，短时间不超过100NTUⅥ原水→（调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉）→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，适用于含沙量大、砂峰持续时间较长的原水处理Ⅶ原水→混凝→气浮（沉淀）→过滤→消毒经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高，则采用沉淀工艺67 2013年给水排水工程毕业设计结论：取水水源量充沛，水质良好，其净水工艺流程为图2-1原水混合沉淀池城市管网絮凝池滤池二级泵房清水池絮凝剂加氯间图2-1净水工艺流程2.1.3水处理工艺设施选择（1）混合设备在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混凝药剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、跌水混合器等。混合方式的特点如表2-2所示。表2-2各混合方式的特点方式优缺点适用条件水泵混合优点：1、设备简单2、混合充分，效果较好3、不另消耗动能缺点：1、吸水管较多时，投药设备要增加，安装、管理较麻烦2、配合加药自动控制较困难3、G值相对较低适用于一级泵房离处理构筑物120m以内的水厂67 2013年给水排水工程毕业设计静态混合器优点：1、设备简单，维护管理方便2、不需土建构筑物3、在设计流量范围，混合效果较好缺点：1、运行水量变化影响效果2、水头损失较大3、混合器构造太复杂适用于水量变化不大的各种规模的水厂扩散混合器优点:1、不需外加动力设备2、不需土建构筑物3、不占地缺点：混合效果受水量变化有一定的影响适用于中等规模的水厂跌水混合优点：1、利用水头的跌落扩散药剂2、受水量变化影响较小3、不需外加动力设备缺点：1、药剂的扩散不易完全均匀2、需建混合池3、容易夹带气泡适用于各种规模的水厂，特别当重力流进水水头有富余时机械混合优点：1、混合效果较好2、水头损失较小3、合效果基本上不受水量的变化影响缺点：1、需耗动能2、管理维护较复杂3、需建混合池适用于各种规模的水厂67 2013年给水排水工程毕业设计（2）絮凝池的选择絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用折板絮凝池。表2.3各絮凝池的性能特点类型特点适用条件隔板式絮凝池往复式优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒花易破碎水量大于30000m3/d的水厂；水量变动小者回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥水量大于30000m3/d的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用机械絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，适应水质、水量的变化，适合于水量变化不大的水厂。缺点：需机械设备和经常维修适用于各种规模的水厂折板式絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高流量变化较小的中小型水厂网格絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短；缺点：末端池底易积泥水量变化不变的水厂67 2013年给水排水工程毕业设计（3）沉淀池的选择各类形式沉淀池性能特点如表2.4所示。表2.4各种形式沉淀池性能特点型式性能特点适用条件平流式优点：1、可就地取材，造价低；2、操作管理方便，施工较简单；3、适应性强，潜力大，处理效果稳定；4、带有机械排泥设备时，排泥效果好缺点：1、不采用机械排泥装置，排泥较困难2、机械排泥设备，维护复杂；3、占地面积较大；1、一般用于大中型净水厂；2、原水含砂量大时作预沉池竖流式优点：1、排泥较方便2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；3、占地面积较小缺点：1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果较差；2、施工较平流式困难1、一般用于小型净水厂；2、常用于地下水位较低时67 2013年给水排水工程毕业设计辐流式优点：1、沉淀效果好；2、有机械排泥装置时，排泥效果好；缺点：1、基建投资及费用大；2、刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；3、施工较平流式困难1、一般用于大中型净水厂；2、在高浊度水地区作预沉淀池斜管（板）式优点：1、沉淀效果高；2、池体小，占地少缺点：1、斜管（板）耗用材料多，且价格较高；2、排泥较困难1、宜用于大中型厂2、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。（4）滤池的选择①多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是滤料不易获得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；②虹吸滤池：适用于中型水厂（水量2—10万吨/日），土建结构较复杂，池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤：③无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂；④移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而滤池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过大（小于10m2）；⑤普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单池面积一般不宜大于100m2。优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质较好；67 2013年给水排水工程毕业设计⑥双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优缺点与普通快滤池基本相同且减少了2只阀门，相应得降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸得抽气设备。⑦V型滤池：从实际运行状况，V型滤池来看采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点：    　A、较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量40～60%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本。    　B、不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。    　C、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。根据设计资料，综合比较选用目前使用的V型快滤池。从水源出来的水，经泵站输送到净水厂，进行水处理，根据供水规模和水源特点，最后经过技术、经济综合比较后，确定采用方案为：原水→管式静态混合器→网格絮凝池→斜管沉淀池→V型快滤池→清水池→用户67 2013年给水排水工程毕业设计3城镇给水管网设计3.1给水管网的基本设计计算3.1.1各项用水量计算某城市总用水量的计算，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水：综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；工业企业用水；浇洒道路和绿地用水；管网漏损水量；未预见用水；消防用水（水厂设计时，可不考虑此项）。处理过的水必须满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的规定。3.1.2最高日综合生活用水量式中：q—表示综合生活用水定额：根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定中小城市供水标准150升/人·日；N—表示设计年限内计划人口数：规划人口21.96万人；f—表示自来水普及率：供水普及率100%；则：3.1.3工业企业用水量由工程概况可知，工业用水量为各大用户用水量之和；XX塑料厂10L/s县石油化工助剂厂10L/s县物资公司塑料厂10L/s全元素化肥厂15L/s油化长15L/s天河油罐厂15L/s67 2013年给水排水工程毕业设计3.1.4浇洒道路和绿地用水量浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。由《室外设计给水规范》（GB50013-2006）规定浇洒道路用水可按最高日综合生活用水和工业企业用水量的30%—50%，本设计取30%。则：3.1.5管网漏损水量城镇配水管网的漏损水量宜按最高日综合生活用水量Q1、工业企业用水量Q2、浇洒道路和绿地用水量Q3之和的10%～12%计算，本设计取10%。则：3.1.6未预见用水量未预见用水量应根据水量预测时难以预见因素的程度确定，宜采用Q1～Q4水量之和的8%～12%，本设计取8%。则：3.1.7给水厂的设计水量最高日用水量为：本设计中水量约7万立方米，属于中等规模的给水工程。故最高日用水量不计入消防用水量。3.1.8消防用水量根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）该城市消防用水量定额为55L/S，同时火灾次数为2次。故城市消防用水量为：=55×2=11067 2013年给水排水工程毕业设计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7万立方米每天，属于中等规模的给水工程，故最高日用水量不计入消防用水量。3.1.9最高时用水量的计算由《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定，城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发展和城市供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料的情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.3～1.6，日变化系数宜采用1.1～1.5，个别小城镇可适当加大。本设计时变化系数采用1.5。Q===4185.51(m/h)≈1162.64(l/s)式中——最高日城市综合用水时变化系数，采用1.2～1.6，本设计取1.5；——最高日用水量。3.2给水管网的布置3.2.1给水工程给水管道系统的输水方式可采用重力式、加压式或两种并用方式，应通过经济比较后选定。因为本设计项目地区水厂位于海拔较高地区，与供水区域高差较大，所以选取用加压方重力式输水。输水管道系统宜选用管道或暗渠，为保证供水安全，清水输水管应选用管道。本设计中采用管道输水。输水管道系统运行中，应保证在各种工况下，管道不出现负压。输配水管道材质的选择，应根据管径、内压、外部荷载管道敷设区的地形、地质、管材的供应，按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合理以及清水管道防止二次污染的原则，进行技术、经济、安全等综合分析确定。管材应选用防暴、防裂和防腐蚀性能强，使用寿命长，运输安装方便，价格合理，接口柔性。铸铁管经久耐用，应用较广。在城市给水中，普遍用于输配水的管道上，宜采用柔性接口。本设计采用球墨铸铁管。输水管线路的选择，应根据下列要求确定：（1）尽量缩短管线的长度，尽量避开不良地质构造（地质断层、滑坡等）处，尽量沿现有道路或规划道路敷设；（2）减少拆迁，少占良田，少毁植被，保护环境；（3）施工、维护方便，节省造价，运行安全可靠。67 2013年给水排水工程毕业设计3.2.2输配水工程（1）输配水管渠布置的一般要求：①长距离输水，在隆起点设置排气阀，在低凹点设置泄水阀；②配水管网应根据用水要求，遍布整个给水区，供水到户，保证用户有足够的水量与水压；③管道埋深要求：管径时，管底距冻土线距离为，管径时，管底距冻土距离为；④管道法兰接口应设置于检查井或地沟内，特殊情况需埋土里时，需加保护措施。（2）输水管设计流量从水源到水厂的输水管设计流量等于城镇最高日平均时供水量再加水厂自用水量，自用水量为供水量的5%~10%，当长距离输水时，可增加水管的漏失水量。从水厂到管网的输水管的设计流量，在无调节构筑物时，按最高日最高时流量确定；有调节构筑物时，按最高时由水厂供应得流量确定。需供应消防用水时，消防时设计流量应根据有无调节构筑物，分别加上清水池的消防补充水量或消防流量。配水管网应按最高日最高时供水量及设计水压进行水力平差计算，并应分别按下列3种工况和要求进行校核：①发生消防时的流量和消防水压的要求；②最不利管段发生故障时的事故用水量和设计水压要求。3.2.3输水管线定线要求按照《室外给水设计规范》（GB50013—2006）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。67 2013年给水排水工程毕业设计（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）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。3.2.4配水管网定线原则（1）配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，断水范围应该最小；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。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500～800m。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800～1000m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。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。3.2.5.最高时工况设计节点流量（1）管网用水户分为两类，一类称为集中用水户，另一类称为分散用水户。集中用水户直接从节点上取水；分散用水户从管段沿线取得用水，为了提高计算精度和合理性，配水长度不一定是实际长度，管段配水长度确定原则为：两侧无用水的输水管，配水长度为零；单侧用水管段的配水长度取其实际长度的50%，只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度；两侧全部配水的管段配水长度等于实际长度。（2）在确定了节点设计流量之后，利用质量守恒定律来进行流量的分配。按照节点流量平衡条件、依据供水经济性和安全可靠性初步分配各管段设计流量：①从水源或多个水源（指供水泵站或水塔等在最高时供水的节点）出发进行管段设计流量分配，使供水流量沿较短的距离扩散到整个管网的所有节点上去，这一原则体现了供水的目的性。②在遇到要向两个或两个以上方向分配设计流量时，向主要供水方向（如通向密集用水区或大用户的管段）分配较多的流量，向次要供水方向分配较少的流量，这一原则体现了供水的经济性。67 2013年给水排水工程毕业设计③确定两条或两条以上平行的主要供水方向，并且在平行供水方向上分配相接近的较大流量，垂直主要供水方向的管段上也要分配一定的流量，使得主要供水方向上管段损坏时，流量可通过这些管段绕道通过，这一原则体现了供水的可靠性。3.2.6.最高时工况设计管段流量及管径管段设计流量确定后，结合技术上允许的经济流速和当地的经济条件来确定经济管径。主要原则是：（1）大管径可取较大的经济流速，小管径可取较小的经济流速。（2）管段设计流量占整个管网供水流量比例较小时取较大的经济流速，反之取较小的经济流速。（3）从供水泵站到控制点的管线上的管段可取较小的经济流速，其余管段可取较大的经济流速。（4）管线造价较高而电价相对较低时取较大的经济流速，反之取较小的经济流速。（5）管段设有对置水塔时，在水塔供水的分界区域，管段设计流量可能特别小，选择管径是要适当放大，因为当水塔转输时，这些管段可能需要输送较大的流量。（6）重要的输水管，或向远离主管网大用户供水的输水管，在未连成环状网且输水末端没有保证供水可靠性的储水设施时，应采用平行双条管道。（7）根据流速确定管径的条件如下表表3-1流速与管径之间的关系表条件流速值最高和最低允许流速1.为防止发生水锤现象，最大流速不超过2.5~3.0m/s2.当输送浑水时，为避免管内淤积，最小流速应大于0.6m/s经济流速1.经济流速是指一定年限内管网造价和管理费用之和为最小的流速2.因各地的管网造价、电费、用水规律都有不同，所以各城市的经济流速不可能一致，也就不能互相任意套用。一般大管径的经济流速大于小管径的经济流速。目前还缺乏各城市经济流速的资料，并因求管网各管段经济流速的方法比较复杂，设计中很少应用界限流速（流量）1.因标准管径的规格限制，从经济流速求得的管径不一定是标准管径，必须选用相近的标准管径。这就是说，每种标准管径不只对应于一个经济流量（流速），而是有一经济流量界限，在界限流量范围内，这一管径都是经济的2.根据管段流量查表7-1即得管径。管段流量在界限流量时，选择较大或较小管径的管径同样经济.67 2013年给水排水工程毕业设计平均经济流速1.缺乏经济流速资料时，可以平均经济流速为依据，根据管段流量从水力计算表找出合适的管径2.平均经济流速值：中小管径d=100~400mm时为0.6~1.0m/s，大管径为0.9~1.4m/s①因为经济流速计算复杂，有时简便地采用界限流量表确定经济管径。②在计算条件不具备时，设计中也长采用平均经济流速来确定管径，得出的是近似经济管径。③在设计中也常采用空水力坡度4‰-6‰的方法来控制水头损失，得到相应的经济流速。3.2.7.管材的选择输水管道及配水管网是给水工程中的重要组成部分，在投资比重上占有工程总金额的很大比例，而管材又是构成管网的主要内容，选择管材的基本原则是：能承受要求的内压和外荷载，使用性能可靠，维修工作量少，施工方便，使用年限长，内壁光滑，输水能力基本保持不变，造价低。据有关资料介绍，目前用于给排水输水工程的管渠主要有明渠、暗渠，有现浇钢筋混凝土管、混凝土管，钢筋混凝土管、丹麦管（蕊模振动成型工艺的钢筋混凝土管），石棉水泥管，自应力钢筋混凝土铸铁管，普压灰口铸铁管，焊接钢管（无缝钢管），硬聚氯乙烯管（UPVC管），玻璃纤维缠绕成型复合管和离心浇铸成型玻璃纤维增强复合管（HOBAS管）等。（1）用自流渠道输送大水量源水，有就地取材的优点，但往往受地形所限，选择线路困难，增加渠道长度。而开敞的明渠有易污染，渗漏及发生用水争端等弊端，不宜广泛采用。（2）现浇钢筋混凝土渠道由于现场制作可节省管材运输费用，一般比相似口径钢管减少投资约40%。但低压渠道受内压所限，长距离输送。要增加中途泵站，当需增加输水量时不能升压。且因密闭性较差，不宜用作输送出厂水。（3）预应力钢筋混凝土管，价格较低，能承受一定压力。但因配件不全，接口尺寸欠精确造成渗漏及不能承受较高压力等原因，不宜继续用于输配水管网，并应将质量较差的管道逐步更新。管口有三种做法：承插、企口和平口。为克服预应力钢筋混凝土管存在的缺陷，近年引进钢套筒预应力钢筋混凝土管（PCCP管）生产技术。由于管身中央有1～2mm厚的钢板，可保证其不透水性，其接口采用钢环承插口，橡胶圈止水可防渗漏，在国外已使用50年，事故率低。其价格比预应力钢筋砼管略高，但比钢管节省钢材70～80%，且不易腐蚀，是大水量输水管较为理想的材料。67 2013年给水排水工程毕业设计（4）灰口铸铁管是以往应用广泛的管材，但因质脆，易爆管，接口麻烦及内壁结垢等原因，国外已逐步被球墨铸铁管（可延性铸铁管）替代。球墨铸铁管是以镁或烯土镁合金球化剂在浇注前加入铁水中，使管材具有较高的强度和延伸率。同口径管道壁厚为灰口铸铁管的1/2。抗接强度接近焊接钢管，但其抗腐蚀性比钢管高3～4倍，采用橡胶圈接口，施工方便。按国内生产的球墨铸铁管价格，与灰口铸铁管比较基本相当，但比钢管要低，目前球墨铸铁管最大口径为1000mm，宜用作输配水管道。接口方式有承叉式刚性接口（麻填塞、石棉水泥接口、膨胀水泥砂浆接口、铅接口、橡胶圈填塞）和承叉式柔性接口（楔形橡胶圈接口，角唇形、圆形、螺栓压盖型和中缺型胶圈接口）（5）钢管有限的机械强度，可承受较高的外压和内压，但按其性能，极易腐蚀。钢管需做内外防腐及电化学保护，不但费工费钱，且不宜做好。因此，除特殊情况外，尽可能减少钢管的使用，以延长整个管网系统的耐久性。钢管主要采用焊接口，还有法兰接口及各种柔性接口。（6）硬聚氯乙烯管（UPVC管）优点是加工安装方便，不结垢，无毒、轻质及表面光滑。但部份管材质脆，不耐外压及冲击，膨胀系数较大是其弱点。经改良后，质量有所提高，UPVC管施工费比钢管、铸铁管、钢筋混凝土管施工费用减少10～20%。接口方式有：焊接，法兰连接，承插粘接，胶圈连接。（7）聚乙烯管(PE管)有良好的卫生性能，材质无毒，管材不结垢，不滋生细菌。抗腐蚀性高，杜绝了饮用水的二次污染，且内壁光滑，摩擦系数低，介质通过能力高，耐磨性能好。PE管韧性好，耐冲击强度高，耐强震扭曲，管材质轻，仅为铸铁管或钢管的1/7～1/8，熔接工艺简单，施工方便，工程综合造价低。PE管有长久的使用寿命。在额定温度、压力状况下，PE管道可安全使用50年以上。接口形式有：丝口连接法，焊接法，承插粘接法，热熔压紧法及钢管插入搭接法。按目前所掌握的资料，管材的选用要因地制宜，着眼未来，根据XX县经济现状及XX县给水管网设计规模，本设计输配水系统管道采用球墨铸铁管。由于XX县最大冰冻深度为1.5m，且为了满足以下三个因素的要求：a.防止管道内水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道；b.防止地面动荷载而损坏管道；c.满足街区给水连接管衔接的要求，确定给水管道的最小覆土厚度为1.7m。3.2.8.给水管网的主要附件给水管网的主要附件有调节流量或水压用的阀门、供应消防用水的消火栓、检测管网流量的流量计、控制水流方向的单项阀、安装在管线高处的排气阀和安全阀、安装在管线最低点的泄水阀等。管网中的这些附件一般安装在阀门井内，阀门井一般用砖砌或用石砌或钢筋混凝土建造，阀门井应有抗浮稳定性。承插式接口的管线，在弯管处、三通处、水管尽端的盖板上以及所管处，都会产生拉力，接口出现松动脱节而使管线漏水。67 2013年给水排水工程毕业设计3.3给水管网的设计与计算3.3.1设计用水量管网设计用水量采用最高日最高时用水量，即Q==1162.64。3.3.2最高时管网平差计算（1）比流量计算=（-）/式中——按管段配水长度分配沿线流量的比流量（）——各管段沿线配水长度之和（m）,11236.4m——各集中用户的集中流量（）代入具体数据得（2）沿线流量计算==（-）/式中——各管段沿线流量——各管段配水长度（m）（3）节点流量计算=—+J=1,2,3,……，N式中N——管网图的节点总数——节点J的节点设计流量（）——最高位时位于节点J的集中流量（）——位于节点J的（泵站或水塔）供水设计流量（）——最高时管段I的沿线流量（）SJ——节点J的关联集，即与节点J关联的所有管段编号的集合67 2013年给水排水工程毕业设计（4）最高时管网沿线流量分配与平差计算采用哈代克罗斯算法平差方法，进行管网水力计算。本次平差采用计算机Excel进行平差，水头损失采用海曾威廉公式计算，允许闭合差0.01m。哈代克罗斯法可用下列步骤：①根据设计流量，拟定各管段的水流方向，按照每一节点满足的条件，并考虑供水可靠性，进行流量分配；②根据管段流量qij、平均经济流速（D=100-400mm，v=0.6-0.9；D=400mm，v=0.9-1.4））、界限流速确定管径；③计算各环每一管段的最初水头损失，求出闭合差△h，假定环内水流顺时针方向的流量水头损失为正，水流逆时针方向管段中的流量水头损失为负；④计算△h—各环水头损失代数和，△h>0，说明顺时针方向管段中，分配的流量多了些，反之，则流量分配的少了些；⑤求各环的△q；⑥进行管段流量的初次调整。设管网布置图上的校正流量以顺时针方向为正，逆时针方向为负，凡是流向和校正流量△q方向相同的管段，加上校正流量，否则减去校正流量；⑦在以初次调整后的管段流量为基础，再求各环的△h，直到小环＜0.5m，大环＜1.0m为止。对电算精度可任取，一般考虑0.01~0.05m。3.4.3最高日最高时给水管网平差计算平差基本数据：（1）平差类型：最高日最高时平差。（2）计算公式：海曾威廉公式式中：l—管段长度，m；D—管径，m；q—流量，；C—系数，130。（3）计算温度：13，运动粘度ν=0.000001（4）局部损失系数：1.20（5）给水管网各节点参数如表3-2所示：67 2013年给水排水工程毕业设计（6）给水管网各管道参数如表3.3所示表3.3给水管网各管道参数表（7）管网平差结果特征参数水源点1:节点流量(L/s):-700.100节点压力(m):1123.19最大管径(mm):600.00最小管径(mm):200.00最大流速(m/s):1.310最小流速(m/s):0.666水压最低点6,压力(m):1109.20自由水头最低4,自由水头(m):28.00（8）最高时管网平差平面图（见附图一）3.4管网校核给水管网是按最高日最高时用水流量进行设计的，管道直径、水泵扬程和高位水池高度等都是按此时的工况设计的，虽然都已经满足，但在一些特殊情况下不一定能保证用户对水量水压的要求，如城镇发生火灾需管网提供消防灭火流量、管网发生事故某些管段损坏时。所以对管网在这些情况下进行校核，看是否满足供水流量与水压的要求。由于供水流量和压力是紧密联系的，所以校核指标同时包括供水流量和压力要求两个方面。采用水头校核法：即假定供水流量要求可以满足，通过水力分析求出供水压力，校核其是否可以满足要求。3.4.1.消防工况校核给水管网的设计流量未计入消防流量，当火灾发生在最高日最高时时，消防流量比较大，管网以保证灭火用水为主。为了安全起见，按最高时用水量加上消防流量的工况进行消防校核。（1）该县人口小于21.96万人，查城镇、居民区室外消防用水量表知同一时间火灾次数为2次，一次灭火用水量为55L/s。（2）火灾流量全部由二级泵站供给，（3）本次校核采用计算机Excel进行校核，水头损失采用海曾威廉公式计算，允许闭合差0.01m。（4）管网消防校核各节点参数如表3.4所示：表3.4管网消防校核各节点参数表67 2013年给水排水工程毕业设计（5）管网消防校核各管道参数如表3.5所示：表3.5管网消防校核各管道参数表（6）管网平差结果特征参数水源点1:节点流量(L/s):-810.100节点压力(m):1123.19最大管径(mm):600.00最小管径(mm):200.00最大流速(m/s):1.586最小流速(m/s):0.824水压最低点6,压力(m):1093.72自由水头最低4,自由水头(m):25.25（7）消防校核平面图（见附图二）3.4.2事故工况校核管网主要管线损坏时必须及时检修，在检修和恢复供水前，该管段停止输水，整个管网的水力特性改变，供水能力降低。根据国家有关规定，城市给水管网在事故工况下，必须保证70%以上用水量。（1）一般按最不利事故工况进行校核，即考虑靠近供水泵站主干管[7]在最高时损坏的情况；节点压力仍按设计时的服务水头要求；（2）管网用水量按最高时用水量的70%计算；（3）二级泵站供水量按最高时供水量的50%计算，（4）采用水头校核法，各节点压力满足设计最高时服务水头。经过校核，均可符合要求。（5）本次校核采用计算机Excel进行校核，水头损失采用海曾威廉公式计算，允许闭合差0.01m。（6）管网事故校核各节点参数如表3-6所示：表3-6管网消防校核各节点参数表（7）管网事故校核各管道参数如表3-7所示：表3-7管网事故校核各管道参数表67 2013年给水排水工程毕业设计（8）管网平差结果特征参数水源点1:节点流量(L/s):-490.070节点压力(m):1122.54最大管径(mm):600.00最小管径(mm):200.00最大流速(m/s):1.692最小流速(m/s):0.087水压最低点6,压力(m):1107.78自由水头最低4,自由水头(m):28.00（9）事故校核平面图(见附图三)4.净水构筑物的计算67 2013年给水排水工程毕业设计4.1加药间设计4.1.1设计参数本设计水厂设计水量Q=0.82，混凝剂采用氯合铝；混凝剂的最大投药量a=30mg/L，药的容积的浓度按b=10%考虑，混凝剂每日配制次数n=3次。4.1.2溶液池设计计算溶液池容积式中：a—混凝剂的最大投加量（mg/L），Q—设计处理的水量，;c—溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取10%；n—每日调制次数，则溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2个，每个容积为7，以便交替使用，保证连续投药。取有效高度,保护高度，贮渣深度则单池高度为溶液池的尺寸：,满足要求。4.1.3溶药池设计计算溶药池容积式中：W2—溶解池容积（m3），一般采用（0.2-0.3）W1；本设计取0.3W1。溶解池一般采用正方形，有效水深，面积则边长保护高度，贮渣深度溶解池总深度67 2013年给水排水工程毕业设计溶解池的尺寸：和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。溶解池的放水时间采用t=10min，则放水流量：查水力计算表得放水管管径d0=50mm，相应流速v0=1.02m/s。溶解池底部设管径d=100mm排渣管一根4.1.4投药管投药管流量查表得投药管管径d=25mm，相应流速为0.57m/s。溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。4.2混合设备设计计算4.2.1设计参数设计总进水量为Q=0.95m3/s，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布，进水管采用2条，流速v=1.0m/s。采用静态混合器进行混合，其各部分结构示意图如图2所示：4.2.2设计管径则静态混合器管径为：，本设计采用D=1000mm；则实际流速为3.04m/s4.2.3混合单元数按下式计算67 2013年给水排水工程毕业设计本设计取N=3；则混合器的混合长度为：图4.1管式静态混合器结构示意图4.2.4混合时间T=S4.2.5水头损失<0.5m,符合设计要求。4.2.6校核GT值在700-1000之间，符合设计要求在10000-100000之间,水力条件符合设计要求。4.3网格絮凝池的设计和计算4.3.1平面布置计算絮凝池分为两组每组设计流量67 2013年给水排水工程毕业设计设计参数选取：絮凝时间：T=10min=600s有效水深H=4m，超高0.3m，池底设泥斗及快开排泥阀排泥，泥斗高0.8m；絮凝池总高度为H=4+0.3+0.8=5.1m。4.3.2.平面尺寸计算每组池子容积絮凝池的平面面积水流经每格的竖流井流速v=0.14m/s单个竖井的平面面积设计每个为正方形，边长采用1.8m，每格面积竖流井尺寸与流速之间的关系如下表表4.1竖流井尺寸与流速之间的的关系分格编号123456789高×宽（m）0.76×1.80.76×1.80.76×1.80.84×1.80.84×1.80.84×1.80.95×1.80.95×1.80.95×1.8流速(m/s)0.30.30.30.270.270.270.240.240.24分格编号1011121314151617高×宽（m）1.33×1.81.33×1.81.33×1.81.63×1.81.63×1.81.63×1.81.63×1.81.06×3.84流速(m/s)0.140.170.170.140.140.140.140.167 2013年给水排水工程毕业设计4.3.3内部各段水头损失第1—6格为前段，水过网孔的流速第7—12格为中段，水过网孔流速（1）前段网格的孔眼尺寸为80mm×80mm取净空断面每个网格的孔眼数为前段共设网格9块，水头损失为式中—网格阻力系数，1.0前段孔洞水头损失为式中—孔洞阻力系数，3.0（2）中段网格的孔眼尺寸为100mm×100mm取净空断面每个网格的孔眼数为67 2013年给水排水工程毕业设计中段共设网格3个式中—网格阻力系数，1.0中段孔洞水头损失为式中—孔洞阻力系数，3.0（3）后段不设网格后段孔洞水头损失为式中—孔洞阻力系数，3.0絮凝池内水头损失为4.3.4各段停留时间67 2013年给水排水工程毕业设计4.3.5水力校核当T=20。C时，表4-2水力校核表段号停留时间(s)水头损失(m)G()1270.30.134884.41290.10.021447.563240.20.018126.79600.60.1743158.76,在10000-100000之间，符合水力要求。4.4沉淀池设计计算4.4.1设计计算设计参数：沉淀池个数采用n=2，沉淀时间T=1.5h，表面负荷；清水区上升流速4.4.2设计用水量Q4.4.3清水区面积67 2013年给水排水工程毕业设计其中斜管结构占面积按3％计算，则实际面积为为了配水均匀，采用清水区平面尺寸B×L=10.2m×16.6m进水区沿10.2m长一边布置4.4.4斜管长度管内流速：斜管长度：考虑管段紊流，积泥等因素，过渡区采用250mm斜管总长l`=250+607=857,按1000mm计4.4.5沉淀池高度采用保护高度；0.3m清水区高度；1.2m布水区高度；1.5m穿孔排泥斗槽高；0.8m斜管高度；l`=H=0.3+1.2+1.5+0.87+0.8=4.7m4.4.6洞口尺寸67 2013年给水排水工程毕业设计沉淀池进口采用穿孔花墙，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔管采用流速洞口面积每个洞口的尺寸定为15cm×8cm则，洞口数4.4.7复算管内雷诺数及沉淀时间式中水力半径管内流速v=0.289cm/s运动粘度（当t=20℃时），沉淀时间4.4.8集水系统（1）集水槽沿池长方向布置10条穿孔集水槽，中间为2条集水渠集水槽中心距每槽集水量槽宽取宽为0.3m终点槽中水深起点槽中水深为了便于施工，集中水槽统一按67 2013年给水排水工程毕业设计，集水方式采用淹没式自由跌落，淹没深度取0.05m,跌落高度取0.05m，槽的超高0.15m集水槽总高度（2）集水渠每条集水渠流量假定起端的水流截面为正方形，则渠宽为为了便于施工采用0.5m，起端水深0.5m,跌落高度0.08m，即集水槽底应高于集水渠的起端水面0.08m，同时考虑到集水槽顶与集水渠顶相平则水渠高度进水管流速，则直径为故采用DN700的管4.4.9孔眼计算所需孔眼总面积W得式中：—流量系数；0.62—孔口上的水头；0.05m单孔面积孔眼直径采用单孔面积孔眼个数67 2013年给水排水工程毕业设计集水槽每边孔眼个数孔眼中心距离4.4.10出水水头损失出水水头损失包括空口损失和集水槽过度内的损失空口损失式中：—阻力系数，2.0—出水速度；则，集水槽过度内的损失式中i—槽内水力坡度；0.01则，出水总水头损失4.4.11排泥系统采用穿孔管排泥，穿孔管横向布置沿于水流垂直方向，沿池宽10.2m横向铺设槽，槽宽1.6m，槽壁倾角，槽壁斜高1.5m,排泥管上装快开闸门。4.5滤池设计67 2013年给水排水工程毕业设计4.5.1滤池设计参数滤池计算水量Q=66968.22m³/d,设计滤速V=10m/h，过滤周期48h滤层水头损失：冲洗前的滤层水头损失采用1.8m滤池冲洗过程的确定如下表：表4-3滤池冲洗过程表过程冲洗介质冲洗强度（L/s·㎡）冲洗时间(min)第一步（气冲）空气154第二步（气-水同时冲）空气水1544第三步（水冲）水42冲洗时间t=12min=0.2h；冲洗周期T=48h反冲横扫强度1.8L/(s.m²)，滤池采用单层加厚均质石英砂滤料，粒径0.7-1.2mm，不均匀系数=1.6。表4-4滤料参数表滤料种类滤料组成正常滤速（m/h）强制滤速（m/h）粒径（mm）不均匀系数厚度（mm）均匀级配粗砂滤料石英砂=0.9～1.2<1.41200～15008～1010～134.5.2平面尺寸计算67 2013年给水排水工程毕业设计（1）滤池工作时间：（2）滤池总面积：（3）滤池的分格为了节省占地，选双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽=3.5m，单格长=8.5m，单格面积29.75m²，双格面积59.5m²，共4座，总面积238m²。（《给水厂处理设施计算》双格V型滤池的组合尺寸）（4）校核强制滤速，满足v≤17m/h的要求。4.5.3滤池高度的确定式中：——滤板下布水区高度，取0.9m；——滤板厚度m，取0.13m；——滤料厚度，取1.0m；——滤层上的水，取1.5m；——滤池超高，取0.3m。4.5.4水封井设计滤层采用单层均质滤料，粒径0.96～1.35mm，不均匀系数为1.2～1.6，均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算式中:——水流通过清洁滤料层的水头损失,㎝；v——水的运动黏度,㎝²/s,20℃时为0.0101㎝²/s；g——重力加速度，981㎝²/s；67 2013年给水排水工程毕业设计——滤料孔隙率，取0.5；——与滤料体积相同的球体直径，㎝，取为0.1㎝；——滤层厚度，取100㎝；V——滤速，v=12m/h=0.33cm/s；——滤料颗粒球度系数，天然沙粒0.75～0.80，取0.8。根据经验，滤速为8～10m/s时，清洁滤料层的水头损失一般为30～40㎝，计算值比经验值低，取经验值的底限30㎝为清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失≤0.22m，忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为：=0.3+0.22=0.52m为保证正常过滤时池内液面高出滤料层，水封井出水堰顶高与滤料层相同，设水封井平面尺寸2m×2m。堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高为：因为每座滤池过滤水量：Q单=vf=12×59.5=714m³/h=0.198m³/s所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式计算得：则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高0.16+0.52=0.68m。4.5.5反冲洗管渠系统本设计采用长柄滤头配水配气系统,冲洗水采用冲洗水泵供应,为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求,冲洗水泵采用两用一备的组合,水泵宜于滤池合建,且冲洗水泵的安装应符合泵房的有关设计规定。（1）长柄滤头配水配气系统①长柄滤头安装在混凝土滤板上，滤板固67 2013年给水排水工程毕业设计定在梁上，滤板用0.05m后预制板上浇注0.08m后混凝土层，滤板下的长柄部分浸没于水中，长柄上端有小孔，下端有竖向条缝，气水同时反冲洗时，约有2/3空气有上缘小孔进入，1/3空气由缝隙进入柄内，长炳下端浸没部分还有一个小孔，流进冲洗水，这部分气水在柄内混合后有长柄滤头顶部的条缝喷入滤层冲洗。②长柄滤头固定板下的气水室高度为0.7～0.9m，其中冲洗时形成的气垫层厚度为0.1～0.15m。图4-1长柄滤头③向长柄滤头固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面，由配水干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。④长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为1/80，每平方米的滤头数量为49~64个。⑤冲洗水和空气同时通过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定。⑥向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为5m/s左右；配气支管或孔口流速为10m/s左右。配水干管进口流速为1.5m/s左右；配水支管或孔口流速为1~1.5m/s。（2）反冲洗用水流量的计算反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算，单独水洗时反洗强度最大为5L/(m².s)。Q反水=q水f=5×59.5=297.5L/s=0.298m3/s=m3/hV型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量：Q表水=q表水f=0.0018×59.5=0.107m³/s（3）、反冲洗配水系统的断面计算配水干管进口流速应为1.5m/s左右，配水干管的截面积A水干=Q反水/V水干=0.298/1.5=0.199m²反冲洗配水干管采用钢管，DN500，流速1.47m/s，反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区，反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管流速为1.0～1.5m/s,取=1.0m/s，则配水支管的截面积：A方孔=Q反水/V水支=0.298/1.0=0.298m²，此为配水方孔总面积，沿渠长方向两侧各均匀布置15个配水方孔，共计30个，孔中心间距0.6m，每个孔口面积：67 2013年给水排水工程毕业设计A小=0.298/30=0.0099m²每个孔口尺寸取0.1×0.1m²。（4）、反冲洗用气量计算采用鼓风机直接充气，采用两组,一用一备。反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算，这是气冲强度为15L/(m².s)Q反气=q气f=15×59.5=892.5L/s=0.893m3/s（5）、配气系统的断面计算　配气干管进口流速应为5m/s左右，则配气干管的截面积：反冲洗配气干管采用钢管，DN500,流速4.3m/s，反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，尤其水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部布水区。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同共计30个，反冲洗用空气通过布气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。反冲洗配气支管流速为10m/s左右，配气支管的截面积：A气支=Q反气/V气支=0.893/10=0.089m²每个布气小孔面积：A气孔=A气支/44=0.089/30=0.00297m²，孔口直径，取70mm。每孔配气量：Q气孔=Q反气/44=0.0893/30=0.0298m³/s=107.28m³/h（6）、气水分配渠的断面设计对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时，亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠断面面积最大。因此气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计。气水同时反冲洗时反冲洗水的流量：气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量：气水分配渠的气水流速均按相应的配水配气干管流速取值，则气水分配干渠的断面积：67 2013年给水排水工程毕业设计4.5.6滤池管渠的布置（1）反冲洗管渠①气水分配渠气水分配渠起端宽取0.4m,高取1.5m，末端宽取0.4m，高取1.0m，则起端截面积为0.6m²，末端截面积0.4m²，两侧沿程各布置15个配水小孔和15个配气小孔，孔间距0.6m，共50个配水小孔和50个配气小孔，气水分配渠末端所需最小截面积为0.34/30=0.011﹤末端截面积0.4m²，满足要求。②排水集水槽排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m,则排水集水槽起端槽高：式中，H1，H2，H3同前，1.5为气水分配渠起端高度。排水集水槽末端槽高：式中，H1，H2，H3同前，其中1.0为气水分配渠末端高度﹥0.02,符合设计要求。③排水集水槽排水能力校核由矩形断面暗沟（非满流，n=0.013）计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽超高0.3m，槽内水位高，槽宽湿周X=b+2h=0.4+2×0.73=1.86m符合设计要求（2）排水渠和进水管渠67 2013年给水排水工程毕业设计①进水总渠滤池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速要求0.8～1.2m/s,则强制过滤流量过水断面：，进水总渠宽1.0m，水面高0.9m。②单池进水孔：每座滤池在进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入滤池，两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭，中间进水孔孔口设手动调节闸板，在反冲洗时不关闭，供给反洗表扫用水。调节闸板的开启度，使其在反冲洗时的进水量等于表面扫洗用水量，孔口面积按孔口淹没出流公式计算，其总面积按滤池强制过滤水量计，孔口两侧水位差取0.1m，则孔口总面积：中间孔面积按表面扫洗水量设计：孔口宽，孔口高两个侧孔口设阀门，采用橡胶囊充气阀，每个侧孔面积：孔口宽，孔口高③每座滤池内设的宽顶堰67 2013年给水排水工程毕业设计为保证进水稳定性，进水总渠引来的待滤水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠，在经配水渠分配到两侧的V型槽。宽顶堰堰宽取，宽顶堰与进水总渠平行布置，与进水总渠侧壁相距0.5m。堰上水头由矩形堰的流量公式，计算得：④滤池配水渠：进入每座滤池的待滤水经过宽顶堰溢流至配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的V型槽，滤池配水渠宽取，渠高为1.0m，渠总长等于滤池总宽，则渠长，当渠内水深时，末端流速（进来的待滤水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去，每侧流量），满足滤池进水管渠流速在0.8～1.2m/s的范围内的要求。⑤配水渠过水能力校核：配水渠水力半径配水渠水力坡降渠内水面降落量因为配水渠最高水位<渠高1m所以配水渠的过水能力满足要求。4.5.7V型槽的设计V型槽槽底射表扫水出水孔，直径取0.025m，间隔0.15m，每槽共计70个，则单侧V型槽表扫水出水孔总面积为：67 2013年给水排水工程毕业设计表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶0.15m，即V型槽槽底的高度低于集水槽堰顶0.15m。据潜孔出流公式，其中Q应为单个滤池的表扫水流量，则表面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗时液面：反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式求得，其中b为集水槽长8.5m，Q为单格反冲洗流量：所以V型槽倾角45°，垂直高度1.0m，壁厚0.05m。反冲洗时V型槽顶高出滤池内液面高度为：反冲洗时V型槽顶高出槽内液面高度为：4.5.8冲洗水的供给（1）选用冲洗水泵供水的计算①冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失反冲洗配水干管用钢管。DN500，管内流速1.47m/s，1000i=5.56，布置管长总计60m。则反冲洗总管的沿程水头损失67 2013年给水排水工程毕业设计反冲洗配水干管主要配件及局部阻力系数表4.3冲洗管配件及阻力系数配件名称数量/个局部阻力系数90°弯头6DN500闸阀3等径三通26.78则冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失：②清水池最低水位与排水槽堰顶的高差。（2）滤池配水系统的水头损失①气水分配干渠内的水头损失气水分配干渠的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗时计算。此时渠上都是空气，下部是反冲洗水，按矩形暗管（非满流，n=0.013）近似计算。气水同时反冲洗时，则气水分配渠内水面高为：水力半径：67 2013年给水排水工程毕业设计水力坡降：渠内水头损失：②气水分配干渠底部配水方孔水头损失气水分配干渠底部配水方孔水头损失按孔口淹没出流公式计算。其中Q为，A为配水方孔总面积。由反冲洗配水系统的断面计算部分内容可知，配水方孔的实际总面积为则③查手册。反冲洗水经过虑头的水头损失④气水同时通过滤头时增加的水头损失气水同时反冲时气水比n=15/4=3.75，长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比约为1.25%，则长柄滤头中的水流速度通过滤头时增加的水头损失则滤池配水系统的水头损失⑤砂滤层水头损失67 2013年给水排水工程毕业设计滤料为石英砂。容重，水的容重，石英砂滤料膨胀前的孔隙率，滤料层膨胀前的厚度则滤料层水头损失：富余水头取1.5m则反冲洗水泵的最小扬程为：=5.9+1.08+0.39+0.97+1.5=9.84m选三台250S14型单级双吸离心泵，两用一备，扬程14m，水泵流量485m³/h。4.5.9反洗空气的供给（1）长柄滤头的气压损失气水同时反冲洗时反冲洗用空气流量，长柄滤头采取网状布置，约，则每座滤池共计安装长柄滤头每个滤头的通气量根据厂家提供数据，在该气体流量下的压力损失最大为：（2）气水分配渠配气小孔德气压损失67 2013年给水排水工程毕业设计反冲洗时气体通过配气小孔的流速压力损失按孔口出流公式：式中：——孔口流量系数，A——孔口面积，；——压力损失，mm水柱g——重力加速度，Q——气体流量，m3/h；——水的相对密度，则气水分配渠配气小孔的气压损失（3）配气管道的总压力损失①配气管道的沿程压力损失反冲洗空气流量0.893m3/s，配气干管采用DN500钢管,流速4.3m/s，满足配气干管流速为5m/s左右的条件。反冲洗空气管总长60m，气水分配渠道内的压力损失忽略不计。反冲洗管道内的空气气压计算公式（4—32）67 2013年给水排水工程毕业设计式中——空气压力，kPa；——长柄滤头距反冲洗水面的高度，m，。则反冲洗时空气管内的气体压力空气温度按30℃考虑。查表，空气管道的摩阻为9.8kPa/1000m。则配气管道沿程压力损失②配气管道的局部压力损失主要配件及长度换算系数见表4-5表4-5配件及长度换算系数配件名称数量/个局部阻力系数90°弯头5DN600闸阀3等径三通26.91当量长度的换算公式式中——管道当量长度，m；D——管径，m；K——长度换算系数67 2013年给水排水工程毕业设计空气管配件换算长度则局部压力损失配气管道的总压力损失（4）气水冲洗室中的冲洗水水压本设备采用气水同时反冲洗，对气压要求最不利情况发生在气水同时反冲洗时。此时要求鼓风机或贮气罐调压阀出口的静压为：（4—34）式中——输气管道的压力总损失，kPa;——配气系统的压力损失，kPa，；——富余压力，4.9kPa。所以，鼓风机或储气罐调压阀出口的静压为：4.5.10设备选型根据气水同时反冲洗时反冲洗系统对空气的压力，风量要求选3台SD3635-40/1000风机。风量40m3/min，风压107kpa，电机功率135kw，两用一备，正常工作鼓风量共计80m3/min>1.1=59m3/min。4.5.11对滤池进行反冲洗的原因在过滤过程中，原水中的悬浮物被滤料表面吸附并不断在滤料层中积累，由于滤层孔隙逐级被污物堵塞，过滤水头损失不断增加。当达到某一限度时，滤料、中有些颗粒在水流的冲击下移到下层滤料中去，最终会使水中悬浮物的含量不断上升，水质变差，到一定程度时需要清洗滤料，反冲洗能恢复滤料层的纳污能力。 67 2013年给水排水工程毕业设计污水中含有大量的有机物，长时间滞留在滤料层中会发生腐败现象，定期反冲洗滤料可以避免有机物腐败。由于以上原因，必须对滤池进行反冲洗。 4.6送水泵站的设计4.6.1流量计算二级泵房的设计流量应等于最高日最高时的水量：Q=60000m3/d=0.694m3/s4.6.2扬程计算式中：—控制点地面与吸水井中最低水位高差；（本设计中，控制点高程为1086.960m,吸水井最低水位高程为1091.560m）—自由水头；—泵房内损失；2m—输水管损失；—管网中损失；—安全水头；2m++=30.848m4.6.3选泵根据扬程和设计水量确定水泵，选用500S35离心泵4台（三用一备）。表4.5水泵性能型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)轴功率(kw/h)电动机效率汽蚀余量型号功率(kw/h)500S35162040970207.6Y400-43-6280856表4.6水泵安装尺寸(不带底座)67 2013年给水排水工程毕业设计型号电动机尺寸（mm）出口椎管法兰尺寸（mm）L4hHBAΦdE(mm)L2(mm)L(mm)DN3DO3D3N3-d3500S35186012004001000710358001027324050062067020-26成套供应范围:电动机1台,底阀1台,闸阀1台,止回阀1台,吐出锥管1台,钩扳手1个水泵经校核符合流量和扬程的要求4.6.4吸水管路与压水管路计算每台有单独的吸水压水管路，管道均采用钢管。（1）、吸水管吸水管不允许漏水，否则会使水泵的工作发生严重事故，吸水管一般采用钢管或铸铁管，本设计采用钢管，其强度高，借口用焊接，不易漏水，漏气时也易修理（埋在底下的钢管应涂沥青防腐层）。一般情况下：D<250mm,1000mm250mmD>1000m故吸水管选DN700的钢管，流速为1.51m/s,千米损失为3.27。（2）、压水管泵站内压水管路经常受高压，所以要求坚固不漏水，本设计采用钢管，并采用焊接借口。一般情况下：D<250mm,1000mm250mmD>1000m故压水管选DN600的钢管，流速为2.0m/s,千米损失为8.12。67 2013年给水排水工程毕业设计4.6.5吸水井设计吸水井设置于二泵房前3米。为了方便清洗和检修，将吸水井分成两格，中间隔墙上设连通管及闸阀。吸水管直径d=700mm,喇叭口直径D=(1.3~1.5)d=1050mm,(本设计取1.5)喇叭口高出井底=(0.6~0.8)D=630mm(本设计取0.8)喇叭口净距L=(1.5~2.0)D=1890mm(本设计取1.8)喇叭口与井壁净距=(0.75~1.0)D=1000(本设计取0.95)吸水井的布置图图4.2吸水井布置图吸水井长吸水井宽吸水井深与清水池齐高，取4.5m吸水井尺寸为为了施工方便则，67 2013年给水排水工程毕业设计4.6.6复核水泵，电机（1）吸水管损失沿程阻力局部损失式中：吸水管进口阻力系数，0.5焊接弯头阻力系数，1.01偏心减缩管阻力系数，0.20出口阻力系数，1.0则（2）压水管损失沿程阻力局部损失式中：压水管出口阻力系数，0.5同心渐缩管阻力系数，0.13止回阀阻力系数，2.2闸阀阻力系数，0.0767 2013年给水排水工程毕业设计则4.6.7附属设备（1）排水设备二泵站排水量一般为选用2—1/2—PW型污水泵2台，其中一台备用流量（）扬程（m）功率(kw)转速(r/min)额定电压(V)重量(Kg)36~7211.6~8.52.1~27.1145038040外型尺寸：220mm×398mm排水管直径为76mm（2）通风设备采用机械通风（3）起重设备最大起重量为2180千克，选用LD3-8.5-20型电动单梁桥式起重机参数为：最大起重量3吨，起深24米。4.6.8泵房高度式中：H—泵房高度（m）a—起吊架距泵房屋顶高,取0.2mb—行车梁高度,0.924mc—行车梁到起重钩中心的高度,0.93md—起重绳子的垂直长度,水泵为0.85x,电动机为1.2x.67 2013年给水排水工程毕业设计x为起重部件宽度,d=0.85×1.1=0.935me—最大一台水泵或电动机高度,1.1mf—吊起物底与平台距离,0.5mg—起重葫芦在钢绳紧吊情况下的长度0.5mH=0.2+0.924+0.93+0.935+1.1+0.5+5=9.585m=10m4.7清水池平面尺寸计算4.7.1.清水池的有效容积清水池的有效容积包括调节容积、消防贮水量和水厂自用水量的调节量。清水池的总有效容积：V=kQ式中：V——清水池的总有效容积，m3；k——经验系数，一般为10﹪～20﹪取为10﹪Q——设计供水量，m3/d，为66968.22m3/d。V=0.1×66968.22=6697m3清水池设2座，则每座清水池的有效容积V1为：V1=V/8=6697/2=3348.5m34.7.2清水池的平面尺寸每座清水池的面积A=V1/h式中：A——每座清水池的面积，m2；h——清水池的有效水深，m。设计中取h=4.0mA=3348.5/4=837.13m267 2013年给水排水工程毕业设计取清水池宽度B为20m，则清水池长度L为：L=A/B=837.13/20=41.856m，设计中取为42m则清水池实际有效容积为20×42×4=3360m3清水池超高h1取为0.5m，清水池总高H为:H=h1+h=0.5+4.0=4.5m4.7.3管道系统（1）.清水池的进水管D1=[Q/(4×0.785v)]1/2式中：D1——清水池进水管管径，m；v——进水管管内流速，m/s，一般采用0.7～1.0m/s。设计中取v=0.7m/sD1=[0.78/(4×0.785×0.7)]1/2=0.60m设计中取进水管管经为DN600，进水管内实际流速为0.69m/s。（2）.清水池的出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水最大流量计：Q1=KQ/24式中：Q1——最大流量，m3/h；K——时变化系数，一般取1.3～2.5，本设计取为1.5；Q——设计水量，m3/d。Q1=1.5×66968.22/24=4185.51m3/h=1.16m3/s出水管管径D2=[Q/(4×0.785v1)]1/2式中：67 2013年给水排水工程毕业设计D2——清水池出水管管径，m;v1——进水管管内流速，m/s，一般采用0.7～1.0m/s.设计中取v1=0.7m/sD2=[1.16/(4×0.785×0.7)]1/2=0.73m设计中取出水管管经为DN700，出水管内实际流速为0.75m/s。（3）.清水池的溢流管溢流管的直径与进水管管径相同，取为DN600。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。（4）.清水池的排水管排水管的管径按2h内将池水放空计算。排水管内流速按1.2m/s估计，则排水管的管径为：D3=[V/(3600t×0.785v2)]1/2=[3360/(3600×2×0.785×1.2)]1/2=0.704m式中：D3——排水管的管径，m；t——放空时间，h；v2——排水管内流速，m/s。设计中取排水管管径为DN600.4.7.4清水池布置（1）.导流墙每座清水池设两条导流墙，间距6m，导流墙底部每隔1.0m设0.1m×0.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。（2）.检修孔在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为1200mm。（3）.通气管67 2013年给水排水工程毕业设计清水池顶部设通气孔共9个，通气管管径为200mm，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。（4）.覆土厚度清水池顶部应有0.5～1.0m的覆土厚度，并加以绿化，此处取覆土厚度为1.0m。4.8加氯量及储氯量设计加氯量应根据试验或相似条件下水厂的运行经验，按最大用量确定，并应使余氯量符合生活饮用水卫生规定的要求。氯与水的接触时间不小于30分钟。4.8.1.加氯量q=bQ式中：Q——设计水量，m3/d；q——每天的投氯量，g/d；b——加氯量，g/m3，一般取0.5～1.0g/m3，本设计采用1.0g/m3。q=bQ=1.0×66968.22=66968.22g/d=67kg/d4.8.2储氯量储氯量按一个月考虑G=30q=30×67=2010kg/月4.8.3加氯设备（1）.本设计采用ZJ-Ⅱ型加氯机两台，交替使用，每台加氯机加氯量为0.5～9.0kg/h。加氯机外形尺寸为：高×宽=330mm×370mm。加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机之间净距为0.8m。（2）.采用容量为500kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸为外径600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg，公称压力2MPa。氯瓶采用两组，每组7个，一组使用，一组备用，每组使用周期约35d。（3）加氯自动化67 2013年给水排水工程毕业设计采用计算机控制自动加氯方式如图4.3所示：图4.3计算机控制自动加氯过程示意图4.8.4加氯间在加氯间低处设排风扇一个，换气量每小时8～12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2～3mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。加氯间平面尺寸：长3.0m，宽9.0m；氯库平面尺寸为：长12.0m，宽9.0m。67 2013年给水排水工程毕业设计5.水厂各处理构筑物平面布置的依据说明及特点5.1平面布置综述水厂平面布置是综合性很强的设计工作，它不仅需要考虑工艺的要求，还需要结合土建、电气、建筑、环境等因素进行综合考虑。地形条件、地质条件、气象条件、发展要求、环境等的影响都是平面布置的影响因素。设计规划过程中要综合考虑水厂工艺的水力流程、场地平整、净水构筑物的系列、厂区管道、附属建筑、道路绿化等要素。力求达到净水厂布置的基本原则：流程合理、管理方便、节约用地、环境优美、并能与今后发展合理结合。（1）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位；（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用；（3）各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施；（4）建筑物布置应注意朝向和风向；（5）有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全；（6）对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。还应该考虑分期施工方便。水厂平面布置的内容包括：各构筑物的平面定位，各种管道（处理工艺用的原水管、加药管、加氯管、排泥管；水厂自用水管、产区排水管、雨水管等），阀门及配件布置，厂区道路、围墙、绿化等。5.2基本设计标准主要车行道的宽度，单车道为5m，并应有回车道；人行道的宽度为1.5-2.0m；车行道转弯半径为5m；城镇水厂或设在工厂区外的工业企业自备水厂周围，应设置围墙，其高度采用2.0m。5.3水厂管线（1）给水管线：原水管线，采用钢管，设1根；生产管线，管线埋地1m以67 2013年给水排水工程毕业设计下；清水管线，两座清水池之间有联络管线，池底相同；超越管线，超越滤池。（2）排水管线：排除厂内地面雨水；排除厂内生产废水；排除办公室、食浴室、宿舍等的生活污水。（3）加药管线：浅沟敷设，上做盖板，管材为塑料管，以防止腐蚀。（4）泥水管线:管线埋地1m以下。本工程在原有水厂基础上进行扩建，整个厂区在总平面布局上做到功能区分明确，分为生活区、生产区、污泥处理区。厂区交通流线清楚流畅，主干道贯穿东西。新建构筑物包括取水泵房及配电，二级泵房及配电，变电间，清水池，机械搅拌澄清池，清水池，普通快滤池，加氯间，机修车间管配件堆放场，综合楼，化验室，传达室等。各单体构筑物在建筑风格上做到清新明快，既保持原有水厂的园林风味，又体现了现代水厂的流畅简洁的气派。水厂的工艺流程采用直线型布置，管线力求简短，厂区内水配以草地、树木等绿化。水厂总占地面积109120平方米，因地制宜并考虑到远期发展。总平面图中，绿化面积约占20％，附属面积约占总面积的25％。5.4本设计平面布置根据前面的设计计算可以确定各处理构筑物的几何尺寸。（1）混合器井占地面积采用7.2m×5m。（2）网格絮凝池长为12.5m，宽10.2m，深5.1m。（3）平流沉淀池长为16.6m，宽10.2m，深4.7m。（4）滤池采用双格滤池，单格宽3.5m，长8.5m；共两组，每组长为20m，宽10m，深3.83m。（5）清水池长42m，宽20m，深4m。附注：其他构筑物尺寸查阅给排水设计手册。本水厂的平面布置如附图四所示。根据草图附图四绘制A1号水厂总平面布置图。该图较充分的利用了所给地形。整体上布局合理，工艺流畅，简洁大方。67 2013年给水排水工程毕业设计6.水厂高程布置6.1高程布置综述在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间的水面高差即为流程中的允许流速水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失通过计算确定，并留有余地。当各项水头损失确定之后，便可进行构筑物高程布置。构筑物高程布置与厂区地形、地质条件及所采用的构筑物型式有关。本设计所给地形有自然坡度，有利于高程布置，应充分利用。6.2各构筑物的标高池顶标高（m）水面标高（m）池底标高（m配水井1097.541096.781090.54网格絮凝池1096.591096.091091.49斜管沉淀池1096.591095.691091.89V型滤池1095.201094.601089.90清水池1092.341091.841088.34吸水井1092.341091.341088.34泵房1098.54————1088.54说明根据上述供水方案的确定，水处理构筑物的选型计算，其各构筑物的具体构造详见水施图。现对各处理构筑物所对应的图纸进行如下说明：XX县供水管网规划布置图具体见水施-1。XX县供水管网等水压线图具体见水施-2。XX县供水管网断面图具体见水施-3。XX县供水管网节点大样图具体见水施-4。XX县净水厂网格絮凝池平面图、剖面图具体见水施-5。67 2013年给水排水工程毕业设计XX县净水厂斜管沉淀池平面图、剖面图具体见水施-6。XX县净水厂V型滤池平面、剖面图具体见水施-7。XX县净水厂二级泵站平面图、剖面图具体见水施-8。XX县净水厂清水池平面图、剖面图具体见水施-9。XX县净水厂布置平面图具体见水施-10。XX县净水厂工艺图具体见水施-11。XX县净水厂各构筑物高程图具体见水施-12。结论这次的毕业设计是七万立方米每天给水处理厂设计，主要的任务是根据原水水质确定合理的处理工艺流程，并进行有关构筑物的水力计算。由于该水厂为小型水厂，处理水质较好，选择常规处理工艺。原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→用户。主要工艺为：絮凝工艺选择的是网格絮凝池，沉淀工艺选择的是斜管沉淀池，滤池选择V型滤池。67 2013年给水排水工程毕业设计原水首先经过配水井，然后进行加药，通过机械混合进行混凝，在通入网格絮凝池进行一系列反应后，水中小分子颗粒形成易于沉淀处理的大分子悬浮颗粒后，通入斜管沉淀池进行沉淀，一段时间后进入V型滤池进行过滤去除水中杂质，然后进行消毒处理后进入清水池。最后将达到水质要求的处理后的水通过配水池、二级泵房输送给用户。经过长达三个多月的毕业设计，我对本专业给水工程方面的知识有了更加深刻的认识和了解，设计时的失败与挫折是我的财富，它使看到自身专业方面的不足，收获了很多以前没有学到的知识，记起了许多自己忘记的东西，现在我基本完成毕业设计的所要求的任务，达到了学校安排我们毕业设计的目的。同时，由于专业水平的限制和实践经验的不足，我的毕业设计还有很多不合理和不完善的地方，还要请各位老师指正。总之通过本次设计使我对专业知识有了进一步了解，使我更有信心迎接未来工作的挑战，我将牢记这段繁忙而精彩的毕业设计的充实的生活。67 2013年给水排水工程毕业设计致谢时间如白驹过隙，转眼间我的大学生活就要结束了。在毕业设计的紧张的学习、实习和设计的日子里，给留下了我大学生活中最难忘的回忆。在面对一个又一个的设计上的困难时，我穿梭于图书馆和教室之间。向老师请教经验，跟同学讨论研究。这一切的一切都让我难以忘怀。在此，感谢我的指导老师们在这一段时间以来对我的指导，在我的设计过程中给我提出了许多的宝贵意见。总之通过本次设计使我对专业知识有了进一步了解，使我更有信心迎接未来工作的挑战，我将牢记这段繁忙而精彩的毕业设计的充实的生活。最后，再次向我的指导老师李金辉老师以及在设计中给我大力支持的各位老师表示衷心的感谢，感谢城市建设系全体老师们4年来对我的悉心教导，这些将是以后在工作学习和生活中宝贵的财富，我将铭记在心！感谢你们，我敬爱的老师们！67 2013年给水排水工程毕业设计附录[1]严煦世,范瑾初.给水工程[M].第四版.北京:中国建筑工业出版社,1999.[2]中国市政工程西南设计研究院.给水排水设计手册第1册常用资料[M].第二版.北京:中国建筑工业出版社,2004.[3]上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册第3册城镇给水[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.[4]中国市政工程西北设计研究院.给水排水设计手册第11册常用设备[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.[5]钟淳昌.净水厂设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1986.[6]李亚峰,尹士君.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京:化学工业出版社,2003.[7]中华人民共和国建设部.GB50013-2006室外给水设计规范[S].北京:中国计划出版社,2006.6.01.[8]中国建筑标准设计研究所.全国通用建筑标准设计图集[S].北京:中国建筑标准设计研究所,1983.[9]崔玉川,员建,陈宏平.给水厂处理设施设计计算[M].北京:化学工业出版社,2003.[10]李亚峰,尹世君.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京:化学工业出版社,2003.[11]中华人民共和国建设部.GB50282-98城市给水工程规划规范[S].北京:化学工业出版社,1998.[12]严熙世.给水排水工程快速设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.ganemploymenttribunalclaimEmploymenttribunalssortoutdisagreementsbetweenemployersandemployees.Youmayneedtomakeaclaimtoanemploymenttribunalif:·youdon"tagreewiththedisciplinaryactionyouremployerhastakenagainstyou·youremployerdismissesyouandyouthinkthatyouhavebeendismissedunfairly.Formoreinformationaboutdismissalandunfairdismissal,see Dismissal.Youcanmakeaclaimtoanemploymenttribunal,evenifyouhaven"t appealed againstthedisciplinaryactionyouremployerhastakenagainstyou.However,ifyouwinyourcase,thetribunalmayreduceanycompensationawardedtoyouasaresultofyourfailuretoappeal.Rememberthatinmostcasesyoumustmakeanapplicationtoanemploymenttribunalwithinthreemonthsofthedatewhentheeventyouarecomplainingabouthappened.Ifyourapplicationisreceivedafterthistimelimit,thetribunalwillnotusuallyacceptit.Ifyouareworriedabouthowthetimelimitsapplytoyou,takeadvicefromoneoftheorganisationslistedunder Furtherhelp.Employmenttribunalsarelessformalthansomeothercourts,butitisstillalegalprocessandyouwillneedtogiveevidenceunderanoathoraffirmation.Mostpeoplefindmakingaclaimtoanemploymenttribunalchallenging.Ifyouarethinkingaboutmakingaclaimtoanemploymenttribunal,youshouldgethelpstraightawayfromoneoftheorganisationslistedunder Furtherhelp.Ifyouarebeingrepresentedbyasolicitoratthetribunal,theymayaskyoutosignanagreementwhereyoupaytheirfeeoutofyourcompensationifyouwinthecase.Thisisknownasa damages-basedagreement.InEnglandandWales,yoursolicitorcan"tchargeyoumorethan35%ofyourcompensation ifyouwinthecase.71 2013年给水排水工程毕业设计Ifyouarethinkingaboutsigningupfor adamages-basedagreement,youshouldmakesureyou"reclearaboutthetermsoftheagreement.Itmightbebesttogetadvicefromanexperiencedadviser,forexample,ataCitizensAdviceBureau. TofindyournearestCAB,includingthosethatgiveadvicebye-mail,clickon nearestCAB.Formoreinformationaboutmakingaclaimtoanemploymenttribunal,see Employmenttribunals.The(lackof)airupthereWatchmCaymanIslands-basedWebb,theheadofFifa"santi-racismtaskforce,isinLondonfortheFootballAssociation"s150thanniversarycelebrationsandwillattendCity"sPremierLeaguematchatChelseaonSunday."IamgoingtobeatthematchtomorrowandIhaveaskedtomeetYayaToure,"hetoldBBCSport."Formeit"sabouthowhefeltandIwouldliketospeaktohimfirsttofindoutwhathisexperiencewas."Uefahas openeddisciplinaryproceedingsagainstCSKA forthe"racistbehaviouroftheirfans"during City"s2-1win.MichelPlatini,presidentofEuropeanfootball"sgoverningbody,hasalsoorderedanimmediateinvestigationintothereferee"sactions.CSKAsaidtheywere"surprisedanddisappointed"byToure"scomplaint.InastatementtheRussiansideadded:"WefoundnoracistinsultsfromfansofCSKA."Agehasreachedtheendofthebeginningofaword.Maybeguiltyinhisseemstopassingalotofdifferentlifebecametheappearanceofthesameday;Maybebackinthepast,tooneselftheparanoidweirdbeliefdisillusionment,thesedays,mymindhasbeenverymessy,inmymindconstantly.Alwaysfeeloneselfshouldgotodosomething,orwritesomething.Twentyyearsoflifetrajectorydeeplyshallow,suddenlyfeelsomething,doit.　　一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子；或许是追溯过去，对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟，这些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己自己似乎应该去做点什么，或者写点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。Theendofourlife,andcanmeetmanythingsreallydo?　　而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可？Duringmychildhood,thinkluckymoneyandnewclothesarenecessaryforNewYear,butastheadvanceoftheage,willbemoreandmorefoundthatthosethingsareoptional;Juniorhighschool,thoughttohaveacrushonjustmeansthattherealgrowth,butoverthepastthreeyearslater,hiswritingofalumniinpeace,suddenlyfoundthatisn"treallygrowup,itseemsisnotsoimportant;Theninhighschool,thinkdon"twanttogiveventtooutyourinnervoicecanbeinthehighschoolchildrenofthefeelingsinaperiod,butwaseventuallyinfarctionwhen71 2013年给水排水工程毕业设计graduationpartyinthethroat,lateragainstoodonthepitchhehassweatprofusely,lookedathisthrownabasketballhoops,suddenlyfoundhimselfhasalreadycan"trememberhisappearance.　　童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进，会越来越发现，那些东西根本就可有可无；初中时，以为要有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并没有那么重要了；然后到了高中，觉得非要吐露出自己的心声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点，但毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉，后来再次站在他曾经挥汗如雨的球场，看着他投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。Originally,thisworld,canproduceachemicalreactiontoanevent,inadditiontoresolutely,havetodo,andtime.　　原来，这个世界上，对某个事件能产生化学反应的，除了非做不可的坚决，还有，时间。Aperson"stime,yourideasarealwaysspecialtoclear.Want,want,lineisclear,asifnothingcouldshakehis.Alsoonceseemedtobedeterminedtodosomething,butmoreoftenishebackedoutatlast.Dislikehiscowardice,finallyfoundthattherearealotoflove,therearealotofmiss,likeshadowreallyhavebeendoomed.Thosewhodo,justgreenyearsoneselfgiveoneselfanarminjection,orisaself-righteousspiritual.　　一个人的时候，自己的想法总是特别地清晰。想要的，不想要的，界限明确，好像没有什么可以撼动自己。也曾经好像已经下定了决心去做某件事，但更多的时候是最后又打起了退堂鼓。嫌恶过自己的怯懦，最终却发现有很多缘分，有很多错过，好像冥冥之中真的已经注定。那些曾经所谓的非做不可，只是青葱年华里自己给自己注射的一支强心剂，或者说，是自以为是的精神寄托罢了。Atthemoment,theskyisdark,theairisfreshfactorafterjustrained.Suddenlythoughtofblueplaidshirt;Thosewerebrokenintovariousshapesofstationery;Fromthecorneratthebeginningofdeepfriendship;Havedeclaredtheendoftheencounterthathaven"tstartplanning...Thoseyears,thosedaysofdo,finally,likeyouth,willendinourlife.　　此刻，天空是阴暗的，空气里有着刚下过雨之后的清新因子。突然想到那件蓝格子衬衫；那些被折成各种各样形状的信纸；那段从街角深巷伊始的友谊；还有那场还没有开始就宣告了终结的邂逅计划……那些年那些天的非做不可，终于和青春一样，都将在我们的人生中谢幕。Baumgartnerthedisappointingnews:Missionaborted.rplaysanimportantroleinthismission.Startingattheground,conditionshavetobeverycalm--windslessthan2mph,withnoprecipitationorhumidityandlimitedcloudcover.Theballoon,withcapsuleattached,willmovethroughthelowerleveloftheatmosphere(thetroposphere)whereourday-to-dayweatherlives.ItwillclimbhigherthanthetipofMountEverest(5.5miles/8.85kilometers),driftingevenhigherthanthecruisingaltitudeofcommercialairliners(5.6miles/9.17kilometers)andintothestratosphere.Ashecrossestheboundarylayer(calledthetropopause),ecanexpectalotofturbulence.ThesupersonicdescentcouldhappenasearlyasSunda.TheweatheTheballoonwillslowlydrifttotheedgeofspaceat120,000feet(Then,Iwouldassume,hewillslowlystepoutontosomethingresemblinganOlympicdivingplatform.71 2013年给水排水工程毕业设计Below,theEarthbecomestheconcretebottomofaswimmingpoolthathewantstolandon,butnottoohard.Still,he"llbetravelingfast,sodespitethedistance,itwillnotbelikedivingintothedeependofapool.Itwillbelikeheisdivingintotheshallowend.SkydiverprepsforthebigjumpWhenhejumps,heisexpectedtoreachthespeedofsound--690mph(1,110kph)--inlessthan40seconds.Likehittingthetopofthewater,hewillbegintoslowasheapproachesthemoredenseairclosertoEarth.Butthiswillnotbeenoughtostophimcompletely.Ifhegoestoofastorspinsoutofcontrol,hehasastabilizationparachutethatcanbedeployedtoslowhimdown.Histeamhopesit"snotneeded.Instead,heplanstodeployhis270-square-foot(25-square-meter)mainchuteatanaltitudeofaround5,000feet(1,524meters).Inordertodeploythischutesuccessfully,hewillhavetoslowto172mph(277kph).Hewillhaveareserveparachutethatwillopenautomaticallyifhelosesconsciousnessatmachspeeds.Evenifeverythinggoesasplanned,itwon"t.Baumgartnerstillwillfreefallataspeedthatwouldcauseyouandmetopassout,andnoparachuteisguaranteedtoworkhigherthan25,000feet(7,620meters).causethere71'