某城市给水工程毕业设计

第1章概述1.1可行性方案的确定水质的要求根据城市生活用水标准，生活用水要求无色无味，不含肉眼可见物，浊度低于3度，各项化学、物理、生物学指标均要满足要求。水压要求居民区：Ⅰ区楼层为7层，Ⅱ区楼层为7层要求的自由水压分别为32米，32米。工业生产用水的自由水压只需10米即可。给水方案的初步确定根据设计原始资料和城市概况，综合考虑各种影响因素，初步选定如下两种方案统一给水方案优点：（1）操作管理方便（2）在城市河流上游取水，水质较好缺点：（1）由于管网负担流量较大，增大管径，增加管网造价。（2）管道损失大，所需水泵扬程大，年经营费用中电费高。（3）由于企业用水水质较低，统一供水势必造成药剂及过滤面积上的浪费。2、分区给水方案优点：（1）年动力费少，节约能量（2）管网各部分水质，水压均有保证缺点：（1）输水管造价过高（2）二泵站内水泵调度管理不便设计中是否考虑设置水塔来调节供需水量要进行比较后确定。由于水塔的设计容积极为庞大，造价高，且调节能力有一定限制，这与城市的发展是不适应的，水塔将逐步失去控制调节能力，因此水塔不予采用。1.2城市自然条件该城市位于河南地区，北部有一条自西向东的河流，城区西部有一条河流，水量充沛，水质良好。地形起伏不大，街坊分布比较均匀，该市属于亚热带季风气候，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。城市土壤种类为粘质砂土，冰冻线深度1.2m；地下水位深度8.5m，年降水量836.6mm；城市最高温度39.8，最低温度-8.7，年平均温度18.2；自来水厂处的土质种类砂质粘土；地下水位深度8.5m；地面水源情况：最大流量1330；最小流量520；最大流速3.6m/s；最低水位时的河宽26.8m，最高水位58.7m；常水位53.9m；最低水位44.6m。1.3城市建设规划该城市交通便利，一条河流经过市区，把城市分为二个区，Ⅰ区设计人口18.07万人，Ⅱ区14.28万人，合计人口总数32.35万人。该市有二个工厂和一个火车站，基本情况如下：（1）A工厂：生产用水量8000m3/d；工人总数2400人，分3班工作，热车间占15%；第一班800人，使用淋浴者240人，其中热车间120人；第二班800人，使用淋浴者240人，其中热车间120人；第三班800人，使用淋浴者240人，其中热车间120人。（2）B工厂：生产用水量10000m3/d；工人总数4000人，分3班工作，热车间占10%；第一班1000人，使用淋浴者300人，其中热车间100人；第二班1500人，使用淋浴者350人，其中热车间150人；第三班1500人，使用淋浴者350人，其中热车间150人。（3）火车站用水量1200m3/d。1.4工程设计说明一、设计题目：省城市给水工程二、原始资料：1、B城市平面图，比例：1：100002、城市分区及人口密度I区390人/公顷；II区430人/公顷；3、该城居住区房屋的卫生设备情况：I区室内有给排水设备及淋浴设备；II区室内有给排水设备及淋浴设备；4、该城房屋的平均层次：I区7层；II区7层；5、工业用水情况：该城有下列工业企业，其位置在城市平面图（1）A工厂：生产用水量8000m3/d；工人总数2400人，分3班工作，热车间占15%；第一班800人，使用淋浴者240人，其中热车间120人；第二班800人，使用淋浴者240人，其中热车间120人；第三班800人，使用淋浴者240人，其中热车间120人。（2）B工厂：生产用水量10000m3/d；工人总数4000人，分3班工作，热车间占10%；第一班1000人，使用淋浴者300人，其中热车间100人；第二班1500人，使用淋浴者350人，其中热车间150人；第三班1500人，使用淋浴者350人，其中热车间150人。6、火车站用水量1200m3/d。7、自然概况：城市土壤种类粘质砂土，冰冻线深度1.2m；地下水位深度8.5m，年降水量836.6mm；城市温度：最高温度39.8℃，最低温度-8.7℃，年平均温度18.2℃；主导风向：夏季东南风，冬季西北风；自来水厂处的土质种类粘质砂土；地下水位深度8.5m；8、地面水源：（1）流量：最大流量1300m3/s；最小流量520m3/s。（2）最大流速3.6m/s。（3）水位：最高水位58.7m；常水位53.9m；最低水位44.6m。（4）最低水位时的河宽26.8m。9、水源水质分析结果：编号名称单位分析结果1水的臭和味级无2混浊度mg/L80～9803色度度154总硬度mg/L99碳酸盐硬度mg/L60非碳酸盐硬度mg/L39钙硬度mg/L57镁硬度mg/L425PH值—6.8～7.46碱度mg/L1207溶解性固体mg/L2708水的温度最高温度℃28.7最低温度℃1.39细菌总数个/mL410010大肠杆菌个/mL36010、居住区生活用水量逐时变化：你设计选用的为（D）时间ABCDEFG0﹣11.041.101.503.002.141.851.171﹣20.950.701.503.202.061.701.162﹣30.950.901.502.502.031.381.183﹣41.201.101.502.502.121.191.794﹣51.651.300.503.503.081.542.825﹣63.413.913.504.303.454.144.486﹣76.846.614.504.505.506.286.147﹣86.845.845.504.905.006.696.688﹣96.217.046.255.905.406.365.869﹣106.126.696.255.305.306.105.8510﹣115.586.176.254.904.955.875.4411﹣125.486.316.254.704.455.164.9812﹣134.976.625.004.404.215.255.2813﹣144.815.235.604.104.255.064.6614﹣154.115.595.604.103.804.104.6515﹣164.184.766.004.403.314.255.0816﹣174.524.246.004.303.804.554.5117﹣184.935.995.504.304.054.345.4818﹣195.146.975.004.504.404.195.5919﹣205.665.664.504.505.704.655.3020﹣215.803.054.304.506.304.804.5421﹣224.912.013.004.206.354.273.2522﹣233.051.423.004.205.804.172.5523﹣241.650.791.503.302.552.111.56：第2章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；⑴居民区生活用水量；⑵工业企业生产用水量；⑶工业企业工人生活和淋浴用水量⑷公共建筑用水量⑸城市绿化和浇洒绿地用水量；⑹未预见水量和管网漏失水量；（7）消防用水量；该城市在河南省查表知综合生活用水定额为二区，人口总数不足50万，为中小城市，最高日综合生活用水定额为150～240L/（cap.d）取180L/（cap.d）用水普及率取100%，工业用水重复率为0。1.居民区生活用水量=f=100%×180××（18.07+14.28）×=58230(）式中：f——为给水普及率，100%；——为最高日综合生活用水定额，180，可参阅《给排水设计手册1》相关资料；——为设计年限内计划人口数。2.工业企业用水量①A厂生产用水量：②B厂生产用水量：3.工业企业工人生活和淋浴用水对工厂生活和淋浴用水定额，查表知：一般车间：生活为25L/（人.班）；淋浴为40L/（人.班）；高温车间：生活为35L/（人.班）；淋浴为60L/（人.班）；A厂所有车间生活用水为：A厂所有车间淋浴用水为：B厂所有车间生活用水为：B厂所有车间淋浴用水为：所以企业生活和淋浴用水为：工业企业的淋浴用水放在每班下班后1小时内使用。4.公共建筑用水量火车站为公共建筑5.城市绿化和浇洒道路用水浇洒道路和绿化应根据用水量应根据路面种类、绿化面积、气候和土壤等条件确定。浇洒道路用水量一般为每平方米路面每次1.0～2.0L，每日2～3次。大面积绿化用水量可采用1.5～4.0L/(㎡·d)。则城市绿化和浇洒道路用水为：浇洒道路放在每天１０－１２点，浇洒绿地放在每天７－９点所以，总用水量：6.未预见水量和管网漏失水量未预见用水量按（15%～20%）计算，此时取20%.则∴最高日设计用水量：最高日平均时：7.消防水量该城市人口不足50万，根据规范要求，一次灭火用水量采用标准，按一天2次灭火计，灭火时间2小时。则消防用水量：居住区生活用水逐时变化选用任务书中的D则最高时用水量为5.90%，最高时在8-9点。最高日用水量为：则时变化系数则最高时用水量为：时变化系数图略4.17%处的代表日平均供水量，使用分级供水，第一级为从22点到6点，供水量为2.33%，第二级为从6点到22点，供水量为5.087%最高日泵站总供水量为2.33%8+5.08716=100%当最高日设计用水量为110000时，由于管网中不设水塔或者高位水池，供水泵站设计供水量为：110006.24%1000/3600=1906.67L/s=6864第3章管网水力计算3.1管网布置的基本原则管线应均匀地分布在整个给水区域内，满足用户对水量和水压方面的要求，并保持输送的水质不受污染。供水安全可靠，当局部管线发生故障时，应保证不中断供水或尽可能缩小断水的范围。供水布置应力求线路最短，并尽量减少穿越障碍物等，以减少特殊工程，降低管网造价和经营管理费用。应从现状入手，符合给水区域总体规划的要求，并为管网分期建设留有充分的发展余地。管网定线干管定线时可按下列步骤和要求进行：1．根据水源（二级泵站）、大用户或水塔等调节构筑物的位置确定供水区域的主要供水流向，即水源与大用户、调节构筑物的连线方向，以此控制干管的基本走向。2．按主要流向确定接近平行布置得干管条数和大致位置，干管之间距一般为500～800m左右。有时为了保证供水可靠，还应在干管和干管之间的适当位置设置连接管，（连通管）以形成环状管网，连接管的作用在于局部干管发生故障关闭时，干管与干管、连接管与连接管之间距的大小，主要取决于供水区域大小和供水的要求，一般在保证要求的前提下，干管和连接管的数量尽量减少，以节约投资。3．按下列要求校核对干管（或连接管）的具体位置：(1)按规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下敷设，以利于施工和维护管理；(2)干管应从两侧用水量较大的街区通过，其延伸方向应与主要流向保持一致，并以最短距离到达主要用水区、大用户和调节构筑物（水塔或高地水池等），以提高干管的配水效率，降低工程造价和动力费用。(3)干管应尽可能布置在较高位置，以降低干管内的水压，增加管道的供水安全性。(4)管线在道路下的平面和高程应符合城镇或厂区管道综合设计的要求。4．干管定线时，应该位将来反战和分期建设留有余地。考虑上述布置要求与本设计中城市的各种实际相结合，对该城市管网进行了布置，组成了环状管网，共计7个环。具体布置情况见《城市管网总平面图》3.2节点流量计计算设计采用统一供水水方案。管网图形由许多管管段组成。沿沿线流量是指指供给该管段段两侧用户所所需流量。节节点流量是从从沿线流量得得出的并且假假设是在节点点集中流出的的流量。在管管网水力计算算过程中，首首先需求出沿沿线流量和节节点流量。一、比流量计算1、干管线单位长度度的流量，叫叫做比流量：：式中：——为比比流量，L/（s·m）；QQ——为管网总用用水量，L/s；——为大用户集中用水水量总和，L/s；——为干管总长度，mm，不包括穿穿公共建筑物物地区的管线线；只有一侧侧配水的管线线，长度按一一半计算。2、统一供水系统比比流量计算最高时设计计水量：最高时集中用水量量有二个工厂厂和火车站：：18438.8++1200＝227.33∴干管比流量为二、节点流量计算按比流量法对管网网实际不均匀匀的配水情况况进行简化后后，管网中各各管段小用户户的配水情况况均可作为沿沿程均匀泄流流管路看待，即即管网中任一一管段内的流流量，由两部部分组成，一一部分是沿本本管段均匀泄泄出供给各用用户的沿线流流量，沿线呈呈直线减少；；另一部分是是通过本管段段流到下游管管段去的流量量，沿线不发发生变化，称称为转输流量量。取二者之之和，所以管管段起端到末末端的流量沿沿线变化，这这种变化的流流量，不便于于用来确定管管径和水头损损失，因此需需要对其进行行简化。简化化方法是以变变化的沿线流流量折算为管管段两端节点点流出的流量量，即节点流流量。管网中任一节点上上，往往连接接几条管段，因因每一条管段段都有一半沿沿线流量分到到该节点，所所以管网中任任一节点流量量，应等于连连接于该节点点上个管段的的沿线流量总总和的一半，可可按下式计算算：（L/s）如果整个给水区域域内管网的比比流量相同时时，节点流量量还可以作如如下表达：（L/s）统一供水沿线流量量节点流量计计算表：管道编号管道配水长度（m）管道沿线流量（L/S）节点设计流量计算算（L/S）节点号集中流量沿线流量供水流量节点总流量1—282083.36158.4558.452—389090.482103.69103.693—443043.71383.8783.874—533033.55438.6338.635—643043.71538.6338.636—741542.196104.96104.967—847047.787109.54109.548—952052.86850.3250.329—1082083.36968.1168.1110—1131031.521076.7676.7611—1226026.431113.8928.9842.8712—1357057.951276.7676.7613—1461062.011394.5277.26171.7814—1534034.561448.2848.2815—1661062.0115118.8948.28167.1716—1768069.131682.8582.8517—1883084.3817156.56156.5618—1983084.3818146.40146.4019—133033.551958.9758.972—1833033.553—633033.556—1889090.487—1789090.487—1038038.6312—1768069.1313—1634034.56合计143351457.30227.301457.30.1684.6603.3流量分分配及管径水水头损失计算算一、流量分配求出节点流量后就就可以进行管管网的流量分分配，其目的的在于确定管管网中每一管管段的计算流流量，在管网网计算中，它它是一个很重重要的环节。管网流量分配时，为为保持水流的的连续性，每每一节点必须须满足节点流流量平衡条件件：即流入人人一节点的流流量必须等于于流离该节点点的流量。若若规定流入节节点的流量为为负，流离节节点的流量为为正，则上述述平衡条件可可表示为：式中：——为节点点i的节点流量量，L/s；——为连接在节点i上上的各管段流流量，L/s。环状管网流量分配配的方法和步步骤：1、首先在管网图上上确定出控制制点的位置，并并根据配水源源、控制点、大大用户及调节节构筑物的位位置确定管网网的主要流向向。2、参照管网主要流流向拟定各管管段的水流方方向，使水流流沿最近的路路线输水到大大用户和边远远地区。3、从配水源到控制制点、大用户户、调节构筑筑物之间选定定主要的平行行供水路线（主主要干管），主主要干管条数数视管网的布布置情况而定定。4、根据管网中各管管线的地位和和功能来分配配流量。分配配流量时，无无论是从管网网的起端开始始，还是从管管网的末端开开始，都应满满足下列条件件：1）尽量使平行的主主要干管分配配相近的流量量，以免个别别主要干管段段损坏时，其其余管线负荷荷过量，使管管网流量减少少过多；主要要干管与次要要干管相汇合合时，主要干干管应适当多多分些流量；；干管与干管管之间的连接接管，主要作作用是干管损损坏时，将水水从一条干管管转输至另一一条，因此不不应分配过大大的流量，要要有意识地少少转输流量。2）各干管所通过的的流量应沿管管网主要流向向逐渐减少，不不要忽多忽少少，更不要发发生倒流。3）流量分配时，应应满足节点流流量平衡条件件，即每一节节点都应按的的条件核对。按以上步骤和要求求分配到各管管段的流量，即即为环状管网网各管段的计计算流量。这这里应该指出出，此流量为为预分配值，可可用来选定管管径，其真正正的流量数值值，必须由管管网平差结果果给定。二、管径确定给水管网各管段的的管径，应按按最高日最高高用水时各段段的计算流量量来确定。当当管段流量已已知时，管径径可按下式计计算确定：（m）式中：q——为管段通过过的计算流量量，m3/s；V——为管内流速速，m/s。上式表明，管径不不但与通过的的计算流量有有关，而且还还与所选用的的流速有关，只只知道管道的的流量，还不不能确定管径径，因此，必必须首先选定定流速。上式还可以看出，流流量一定时，管管径与流速的的平方根成反反比。如果流流速选用的大大一些，管径径就会减小，相相应的管网造造价便可降低低。但水头损损失明显增加加，所需的水水泵扬程将增增大，从而使使经营管理费费用增大，同同时流速过大大，管内压力力高，因水锤锤现象引起的的破坏作用也也随之增大，因因此限定其最最高流速在2.5～3.0m/s之内。相反反若流速选用用的小一些，因因管径增大，管管网造价会增增加。可是因因水头损失减减小，可节约约电费，使经经营管理费用用降低。另外外，流速长期期过小对保持持输送水的水水质是不利的的。若输送水水的水质不稳稳定，会加剧剧水中杂质的的沉淀及管内内结垢，所以以流速不能太太小，一般不不小于0.66m/s。因此管网网造价和经营营管理费用这这两项经济因因素是决定流流速的关键。由由前述可知，流流速变化对这这两项经济因因素的影响趋趋势又恰好相相反，所以必必须兼顾考虑虑和优选，以以获得最优解解。具体目标标是，按一定定年限内（称称投资偿还期期）内，管网网造价和经营营费用之和为为最小的流速速，（简称经经济流速）来来确定管径。我我国各地区因因诸多经济因因素的差别，其其经济流速是是不同的，设设计实践中，在在缺乏经济流流速分析资料料时，常采用用平均经济流流速选择管径径，即大口径径管道经济流流速较大，小小口径管道的的经济流速较较小，其具体体数值为：D=100～4000mm，采采用v=0.6～0.9mm/s；D〉400mm，采采用v=0..9～1.4mm/s。3.4管网平差及及水压校核一、统一供水系统统管网平差结结果整理结果果：（1）统一供水最高时平平差结果：===================================================================================迭代次数=9===================================================================================环号=1闭合差=-.0002-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)----------------------------------------------------------------------------------11-8711.981..34-.557.000772333011000.96-9100.61..90-.330.000333433080001.467355.362..611.112.00155433308000.70-3533.56..77-.225.00077sqtotall=.1106dq==-.001===================================================================================环号=2闭合差=-.0049-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189908000.86-4344.561..12-1.000.00233233308000.703533.56..77.225.00077389905000.861699.692..061.884.010884333045001.06-1688.563..46-1.114.00688sqtotall=.1106dq==-.223===================================================================================环号=3闭合差=-.0026-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------182206000.57-1622.31..77-.663.003992333045001.061688.563..461.114.00688383304500.28-444.89..31-.226.00588433305000.53-1033.86..84-.228.00277sqtotall=.1106dq==-.112===================================================================================环号=4闭合差=-.0039-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189905000.86-1699.692..06-1.884.010882833090001.288144.261..711.442.001773899070001.033977.601..861.665.00422483306000.84-2366.741..54-1.228.00544sqtotall=.1106dq==-.118===================================================================================环号=5闭合差=.0001-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------147705000.821611.651..89.889.00555252205000.571111.33..95.550.00455382204000.34433.22..52.442.009884388040001.16-1455.474..75-1.881.01244sqtotall=.1106dq==.000===================================================================================环号=6闭合差=-.0007-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1899070001.03-3977.601..86-1.665.004222388040001.161455.474..751.881.01244331104500.701111.931..62.550.00455452203500.72699.062..331.221.01766568803500.79-755.682..76-1.888.02488sqtotall=.1133dq==-.003===================================================================================环号=7闭合差=.0002-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1688070001.04-4022.111..90-1.229.00322268803500.79755.682..761.888.02488357704000.54677.971..17.667.009884344040001.01-1266.793..68-1.225.00999sqtotall=.1106dq==.001===================================================================================环号=8闭合差=.0002-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------161105000.98-1922.462..61-1.559.008332344040001.011266.793..681.225.00999361102500.47222.991..661.001.04400434402500.52-255.291..97-.667.02655sqtotall=.1106dq==.001===================================================================================（2）统一供水消消防时平差结结果：===================================================================================迭代次数=10===================================================================================环号=1闭合差=-.0003-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)----------------------------------------------------------------------------------22-9611.051..36-.559.0006623330110001.05-9999.681..07-.335.000443433080001.547766.292..911.225.00166433308000.79-3966.91..95-.331.00088sqtotall=.1106dq==-.001===================================================================================环号=2闭合差=-.0039-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189908000.96-4800.271..35-1.220.00255233308000.793966.91..95.331.00088389905000.911799.392..292.004.011444333045001.08-1722.143..60-1.119.00699sqtotall=.1106dq==-.118===================================================================================环号=3闭合差=-.0026-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------182206000.72-2044.441..17-.996.004772333045001.081722.143..601.119.00699383304500.14-222.02..09-.007.00344433305000.41-800.99..54-.118.00222sqtotall=.1106dq==-.112===================================================================================环号=4闭合差=-.0042-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------189905000.91-1799.392..29-2.004.011442833090001.308233.851..751.445.001883899070001.064066.411..931.772.00422483306000.80-2277.151..42-1.118.00522sqtotall=.1106dq==-.220===================================================================================环号=5闭合差=-.0004-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------147705000.821611.881..89.889.00555252205000.571111.56..96.550.00455382204000.35433.45..52.443.009994388040001.16-1466.024..79-1.882.01255sqtotall=.1106dq==-.002===================================================================================环号=6闭合差=-.0010-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1899070001.06-4066.411..93-1.772.004222388040001.161466.024..791.882.01255331104500.711122.711..64.551.00455452203500.73699.842..381.224.01777568803500.78-755.202..73-1.885.02477sqtotall=.1132dq==-.004===================================================================================环号=7闭合差=-.0007-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------1688070001.04-4011.801..89-1.229.00322268803500.78755.202..731.885.02477357704000.54688.281..18.667.009884344040001.01-1266.513..66-1.225.00988sqtotall=.1106dq==-.003===================================================================================环号=8闭合差=.0000-----------------------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000II水头损失ssq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)((米)-----------------------------------------------------------------------------------161105000.98-1922.442..61-1.559.008332344040001.011266.513..661.225.00988361102500.47233.011..661.001.04411434402500.51-255.271..97-.667.02655sqtotall=.1106dq==.000===================================================================================二、统统一管网平差差校核：1.统一供水管管网平差校核核：（1）输水管起端处的的水压H1净水厂的地面标高高为65.00m，自由水压压32m从水水厂向管网两两条输水，最最高时一条管管中流量为11000LL/S，选14点为控制制点，地面标标高为62..0m，自由水压压为32mm，有最高时时平差结果知知道从水厂到到控制点144的水头损失失为16.55m.H11=（62.0-65.0）+32+7.94+3=39.94m（2）消防时核算消防核算时，该城城市人口不足足50万，查城镇镇居住区室外外灭火时间定定为2h，故用水量量而设计用水量所以，消防时总用用水量火灾发生时，按最最不利点考虑虑，进行管网网平差。假定定一处火灾发发生在控制点点，即1号节点，另另外一处发生生在流量汇合合点6号节点，进进行流量分配配，然后平差差。则所需输水管起端端的水压H2：H22=（66.7-65.0）+10+2.46+3==17.16m﹤H1从水厂到控制点的的水头损失为为7.94m；第4章水厂设计4.1水厂要求和和介绍一、净水厂厂址的的选定1、厂址选择应在整整个给水系统统设计方案中中全面规划、综综合考虑，通通过经济技术术比较确定。在在选择厂址时时，一般应考考虑以下几个个问题：⑴厂址应选在工程地地质条件较好好的地方，一一般选择在地地下水位较低低、承载力较较大、湿陷性性等级不高、岩岩石较少的地地层，以降低低工程造价和和施工难度。⑵水厂应尽量选择在在不受洪水威威胁的地方，否否则应考虑防防洪措施。⑶水厂应少占农田和和良田，并留留有适当的发发展余地。⑷水厂应设置在交通通便利、靠近近电源的地方方，以便于方方便施工和降降低输电线路路的费用，并并考虑到沉淀淀池排泥和滤滤池冲洗废水水的排放方便便。⑸当取水地点距离水水厂较近时，水水厂一般设置置在去水构筑筑物附近，通通常与去水构构筑物合建。2、综合水厂位置选选择中应考来来的因素，本本设计将水厂厂与取水构筑筑合建，在城城市上取水，处处理后送水至至城市管网，具具体位置详见见《城市管网网总平面图》。二、对给水处理工工艺和构筑物物的确定及选选择长期以来，给水工工艺仍然是混混合、絮凝、沉沉淀、过滤和和消毒几个阶阶段，宏观上上理论上尚无无重大突破，然然而在微观上上，净化工艺艺确不断地改改进，对给水水处理的认识识也不断地更更新。理论的的继续深化，促促进了给水工工艺水平的提提高。1、预处理预处理是设置在传传统处理工艺艺之前的各种种处理措施，包包括格栅筛除除原水中的漂漂浮杂物，预预氯投加，调调整原水的pH值，泥砂在在预沉池中预预沉以及投加加粉末活性炭炭或生物过滤滤等各种工艺艺措施。预处处理工艺主要要是格栅隔除除漂浮物；预预氯投加，即即在长距离输输水管的起始始点小剂量加加氯；或在预预沉池前投氯氯，以保证充充分的消毒效效果。粉末活活性炭的投加加多为季节性性，当水质严严重污染时，为为了去除臭味味和有机物而而采用的临时时性措施。2、常规处理(1)混合技术术：理论上早已阐明混混合是絮凝的的基础，要求求快速剧烈的的混合，以促促进混凝药剂剂扩散速度和和压缩水中胶胶体的双电层层，使胶体脱脱稳。混合设设备有水力隔隔板混合、水水泵混合、机机械混合、混混合池、槽等等以及近几年年应用于给水水行业上的静静态混合器。由由于混合设备备对水力条件件、输入能量量、混合方式式要求比较严严格、设备、构构造上的差异异往往造成混混合效果相差差较大，单纯纯从理论计算算上进行混合合设计，往往往和预先设想想结果有较大大偏差，因而而影响混合效效果。设备都都作严格的测测试，以期取取得最佳混合合效果。(2)絮凝反应应：传统上的絮凝反应应多采隔板反反应，是建立立在"近壁紊流"理论基础上上的。随着给给水理论的深深入研究和发发展，从能量量耗散的角度度出发提出"自由紊流"的微旋涡理理论。(3)沉淀池：：平流沉淀池是给水水行业最古老老的一种池型型，大型水厂厂应用较多，停停留时间多为为1～2小时。选择择较长的停留留时间可以节节约药剂，提提高沉淀后的的水质，并有有足够的调节节余地，抗冲冲击负荷能力力较强。停留留时间短可以以节省基建投投资，减少占占地面积。具具体设计停留留时间多长为为好，这需要要根据沉淀后后水质指标要要求，并进行行经济技术比比较后确定，根根据我国水质质标准和国情情，采用1.5～2.0小时停留时时间为好。(4)过滤：：过滤在水处理上一一般称为二级级处理，通常常是设于沉淀淀、澄清、气气浮等一级设设备之后，用用来进一步降降低水中浊度度。当前过滤滤多使用快滤滤池以提高生生产效率。快快滤池的过滤滤机理是接触触絮凝。快滤滤池发展历史史已百余年，创创造出多种池池型，有双阀阀滤池、虹吸吸滤池、无阀阀滤池、压滤滤罐等。大型型水厂多使用用双阀滤池。从从滤料上看，使使用单层砂滤滤料和砂、煤煤双层滤料的的较多，三层层滤料及三层层以上滤料应应用较少。冲洗。有水表冲和和气冲两种。水水表冲有设一一层的，也有有在滤料层中中再加设一层层的。气冲则则有采用"丰"字形管布气气，也有用长长柄滤头布气气的。由于气气冲造成滤料料间磨擦力加加大，使滤池池冲洗更干净净。水表冲早早有应用。V型滤池是一种比较较先进的滤池池设计。这种种滤池使用单单层砂滤料，粒粒径通常在0.95～1.35毫米，允许许扩大到0.7～2.0毫米，K80不均匀系数数在1.2～1.6之间。滤料料层厚度在1.0～1.5米之间，冲洗洗时采用水冲冲洗、气冲洗洗和表面扫洗洗相结合。滤滤池在冲洗时时完全不膨胀胀，避免了由由于水力筛分分作用而使小小粒径滤料集集中于上层，该该滤池冲洗时时，先进行气气冲，强度为为13.9～16.7升／米2·秒。水冲强强度为3.6～4.2升／米2·秒。表面扫扫洗强度为1.4～2.2升／米2·秒。由于空空气加入使滤滤料相互摩擦擦，去除滤料料表面粘附的的絮体，然后后在冲洗水的的作用下被带带到滤料表面面，滤料表面面的扫洗将絮絮体扫入排水水槽。然后停停止气冲，冲冲洗水继续对对滤料进行漂漂洗，把残留留絮体进一步步带出滤料表表面，被扫洗洗水带入排入入槽。这是一一种非常有效效的冲洗，避避免了滤床中中结泥球。冲冲洗水仅为常常规冲洗水量量的1/4，大大节约约了清洁水的的使用量，表表面冲洗所用用的水为未经经过滤的滤前前水，所以扫扫洗时不加重重滤池负担。冲冲洗水、扫洗洗水量之和也也仅是常规冲冲洗水量的1/3，所以此种种滤池是一种种滤速较高、生生产能力强、省省水经济的滤滤池。三、絮凝剂1、絮凝剂和助凝剂剂的使用情况况目前大部分净水厂厂采用的絮凝凝剂仍铝盐和和铁盐最为普普遍。当前有有两类絮凝剂剂。一类是无无机聚合物絮絮凝剂；另一一类为有机高高分子聚合物物絮凝剂。无机聚合物絮凝剂剂有：碱式聚聚合氯化铝(PAC)，聚合硫酸酸铝(PAS)，聚合硫氯氯化铝(PACSS)以及聚合硫硫酸铁(PFS)等。其中最最有代表性的的PAC和PAS具有对原水水水质变化适适应性广，混混凝净化效果果好，药剂成成本低等特点点。有机高分子絮凝剂剂应用最多的的是聚丙烯酰酰胺类。一般般根据其作用用不同分为阴阴离子型、阳阳离子型与非非离子型。有有机高分子絮絮凝剂具有用用量少、絮体体大、污泥少少等优点。目目前采用的主主要助凝剂是是无机活化硅硅酸，其作用用是增加絮凝凝剂的骨架强强度，改善絮絮体结构。尤尤其是对低温温低浊水的处处理较为有效效。其次是氯氯作为助凝剂剂，其作用是是采用预氯化化法破坏起干干扰混凝作用用的有机物，改改善混凝效果果。同时用氯氯将硫酸亚铁铁氧化为高价价铁，提高混混凝剂的净化化效果。但对对受污染的原原水，易生成成以三卤甲烷烷为代表的卤卤代有机化合合物。该类物物质具有致突突变活性，因因此有待于深深入分析和研研究。2、絮凝剂的控制投投加，絮凝控控制技术是净净化处理的重重要环节，因因此如果控制制不好，既不不能达到预定定的水质要求求，又导致药药剂的浪费。我我们目前大部部分净化水厂厂仍沿用化验验室烧杯搅拌拌试验确定投投加率与经验验投加相结合合的方式，人人工操作投加加。该方法的的缺点是不能能满足连续运运行的需要，也也就不能随水水质水量的变变化而及时调调整投加量。同同时由于在化化验室内做烧烧杯搅拌试验验与实际生产产中的水力条条件差距较大大，因此提供供的投加率仅仅能作为实际际投加的参考考值，不仅不不准确，还带带来检验投加加效果的滞后后性。四、消毒杀菌技术术消毒杀菌技术已成成为给水处理理中不可缺少少的处理手段段之一。消毒毒杀菌技术，很很长一个时期期以来，传统统的消毒杀菌菌剂主要是采采用氯及其化化合物。该方方法操作技术术简单、价格格低、杀菌效效果好。在国国外至今仍为为主要杀菌方方法之一，我我国应用更为为普遍。目前前一般采用容容量分析比色色法测量投氯氯后的余氯值值，依据其余余氯值采用浮浮子加氯机或或真空加氯机机调节投加量量，靠人工操操作。该方法法不能提供准准确的投加量量，只是靠经经验控制，检检验投加效果果又具有滞后后性。作为新的消毒剂二二氧化氯和臭臭氧是具有发发展前途的。二二氧化氯用于于给水处理消消毒，近年来来受到广泛的的注意，主要要是由于它不不会与水中的的腐殖质反应应产生卤代烃烃。一般二氧氧化氯在水中中主要起氧化化作用，而不不是氯化作用用，因此不容容易产生潜在在的致突变物物--有机氯化合合物。滤后水水中加氯，保保持管网余氯氯可有效地降降低三卤甲烷烷的生成和保保证杀菌效果果。臭氧消毒被认为是是在水处理过过程中替代加加氯的一种行行之有效的消消毒方法。因因为臭氧首先先是具有很强强的杀菌力，其其次是氧化分分解有机物的的速度快，使使消毒后水的的致突变性降降为最低。经经臭氧消毒的的水中病毒可可在瞬间失去去活性，细菌菌和病原菌也也会被消灭，游游动的壳体幼幼虫在很短时时间内也会被被彻底消除。五、净水厂流程的的选定B市给水工程，是为为了满足该区区近期和远期期用水量增长长的需要而新新建的。该工工程分为两组组，最终的供供水设计规模模为11万/d，整个工程程包括，净水水工程和输配配水工程两部部分。本章节节主要是给水水处理方法和和工艺流程的的选择，净水水工程应根据据原水水质以以及设计生产产能力等因素素，通过调查查研究必要的的确实验并参参考相似条件件下处理构筑筑物的运行经经验，技术经经济比较后确确定。因此地地表水作为水水源，且水质质各指标不是是很高，混浊浊度63—970mgg/L,色度15度,所以选用以以下工艺流程程:水源取水头自流流管 自动加药设设备网格絮凝池 平流沉淀池V型滤池 清水池吸水井二级泵房配水管管网用户同时，本次设计还还包括：水厂厂占地面积，人人员配备，厂厂内建筑物布布置和管线定定位等。4.2投药部分设设计计算一、混凝剂的选用用根据原水水质分析析结果并参考考其它相似水水厂的运行经经验选用碱式式氯化铝作为为混凝剂。该种混凝剂特点：：净化效率高高、过滤性好好、温度适应应性高、使用用时操作方便便、设备简单单。二、投药系统布置置如图4—-1：设计参数：根据原原水水质及水水温，参考有有关净水厂的的运行经验，选选用碱式氯化化铝（PAC）作为混凝凝剂。最大投投加量为４００mg/Ｌ，最低为为６mg/Ｌ，平均２２８mg/Ｌ，碱式氯氯化铝投加浓浓度为１５％％，采用计量量泵湿式投加加，不需加助助凝剂。三、投药设备计算算1.混凝剂计算算选用碱碱式氯化铝（PAC）作为混凝凝剂，水厂设设计水量为1100000，药剂堆堆放高度为11.5m药剂剂存储期为20天。混凝剂量NNN====1.443（T）式中：Q——水厂设计流流量W—平均投加量/L（2）有效堆放面积AA====21.993式中：H——药剂堆放高高度mtt—存放天数2.溶溶液池容积近期设计流量Ｑ＝＝４９５０//h一天调制２２次n＝２，溶液池调节容积===１５.８３取１６溶液池设两格，每每格有效容积积为８，有效效高度取１.５m，超高０.５m，每格实际际尺寸为，置置与室内地面面上。3.溶解池Ｗ２该设计溶解池容积积为溶液池的的３０%，则溶解池池容积为：W2=0.３×１６=４.８m3溶解池分２格，每每格的容积为为２.５，有效高度度取１.２m，超高０.３m，设计尺尺寸为，池底底坡度采用２２.５％。溶解解池置于地下下，池顶高出出室内地面００.５m。本设计采用BJ型型折桨式系列列搅拌机，如如图4-2：溶解池和溶溶液池材料都都采用钢筋混混泥土，内壁壁衬以聚乙烯烯