给水工程设计计算说明书

给水工程设计计算说明书内容摘要：

个 /L 25～ 40 （ 2） 地下水源： 深井抽水试验结果见下表，地质构造见地质柱状图： 表 13 深井抽水试验结果 1试验井 2试验井 出水量 Q（ L/s） 降深S1 (m) 单位出水 量 q1 (L/sm) 2 井抽水时对本井的水位削减值 t1(m) 出水 量Q2(l/s) 降深S2(m) 单位出水量q2(L/sm) 1井抽水时对本井的水位削减值 t1(m) 注：井距 L 试 =200m； 井径 d 试 =；渗透系数 k=100m/d；影响半径 R=600m；含水层厚度 20~36m， 1试验井承压静水位： ； 2试验井承压静水位： ；地下水源出水量 10000m3/d。 6 层次522m34 70m7m2117m层次 厚度 地层柱状图湖积砂质黏土沙砾石砂黏土粗砂洪积层密实灰质黏土耕作土岩性描述图11 1 试验井地质柱状图 图1 2 2试验 井地质 柱状图耕作土岩性描述粗砂粗沙夹砾石冲击黏土含泥黑色塑性黏土棕色海积黏土地层柱状图厚度(1层次3456 设计任务与内容 1. 设计计算说 明书 （ 1） 城市给水工程规划设计 ① 给水工程供水方案的选定 ② 输配水管网、调节构筑物设计 ③ 取水构筑物及净水厂、配水厂位置 的选定 （ 2） 城市取水构筑物设计 ① 地下水取水构筑物设计 ② 地表水取水构筑物设计 （ 3） 城市给水厂工艺设计 净水厂工艺流程选择及各单元处理构筑物的设计 送水泵站的工艺设计 配水厂及净水厂的总平面布置及高程布置 （ 4） 工程投资估算及经济评价 工程投资估算 ， 经济评价。 2. 设计图纸 （ 1） 给水系统总体布置方案图 （ 2） 输配水管线纵断面图 （ 3） 给水管网平差图 （ 4） 管网节点详图 （ 5） 取水泵站平、剖面图 （ 6） 送水泵站平、剖面图 （ 7） 净水厂的平面布 置及高程布置图 （ 8） 净水厂各主要构（建）筑物工艺平、剖面图 毕业设计计算说明书的 格式与 内容 1. 格式 格式参照《太原理工大学毕业设计论文撰写规范》完成。 2. 内容 毕业设计计算说明书是毕业设计的重要书面文件，其内容包括： （ 1）中文摘要；（ 2）外文摘要；（ 3）目录；（ 4）正文；（ 5）补充部分；（ 6）参考文献；（ 7） 致谢 ； 中文、外文摘要是毕业设计的内容不加注释和评论的简短陈述，具有独立性和自含性。 其内容应说明与设计有关的设计成果，不要解释或说明为什么要这样设计，更不要写成文献综述。 中文摘要一般不少于 300 字，并译成 外文。 摘要后面应有 3~5 个关键词。 正文是设计计算说明书的核心，正文中的主要内容应包括：概述：包括设计任务、设计依据、主要设计资料等；工程设计说明：包括工程概况、设计方案的选择、技术经济分析等；详细的设计计算书。 对所完成设计的总结和自我评价。 设计依据 （ 1） 给水排水设计手册（ 1）常用资料 （ 2） 给水排水设计手册（ 3）给水处理 （ 3） 给水排水设计手册（ 9）专用机械 （ 4） 给水排水设计手册（ 10）技术经济 （ 5） 给水排水设计手册（ 12）器材与装置 （ 6） 室外给水工程规范 （ 7） 给水排水快速设计手册（ 1）给水工程 （ 8） 给水厂处理设施设计计算 第 2章 设计 用 水量 及规模计算 设计水量包括 管网设计 用水量 和 水厂设计水量的计算。 量 的计算 Qd 计算 1. 居住区最高日生活用水量 Q1的计算 Q1 =N q f 其中 N 为规划人口总数，由规划面积 S 与人口密度 ρ相乘得到，由规划图量得 S 为 395ha，人口密度为 130cap/ha； q 为最居民高日生活用水定额，取180L/(d cap)； f 为自来水普及率 100%。 故最高日生活用水量 Q1=S ρ q f=395130 180 100% = 9243000L/d = 9243（ m3/d） 2. 工厂 企业职工用水量 Q2的计算 职工生活用水标准：高温车间按每人每班 35L，一般车间按每人每班 25L 计算。 职工淋浴用水标准：高温车间按每人每班 60L，一般车间按每人每班 40L 计算。 甲厂 工人总数 510 人，分 3 班工作，热车间占 60％ 共 308 人，普通车间共 204 人 第一班 190 人，使用淋浴者 156 人；其中热车间 126 人 第二班 170 人，使用淋浴者 134 人；其中热车间 102 人 第三班 150 人，使用淋浴者 106 人；其中热车间 78 人 故甲厂生活用水为 306 +204 =（ m3/d） 职工淋浴用水为 306 +(156+134+106306) =（ m3/d） 乙厂 工人总数 630 人，分 3 班工作，热车间占 45％ 共 284 人，普通车间共 346 人 第一班 233 人，使用淋浴者 198 人；其中热车间 110 人 第二班 203 人，使用淋浴者 160 人；其中热车间 89 人 第三班 194 人，使用淋浴者 145 人；其中热车间 85 人 故乙厂生活用水为 284 +346 =（ m3/d） 职工淋浴用水为 284 + (198+160+145284) =（ m3/d） Q2=+++=（ m3/d） 3. 浇洒道路和绿地所需水量 Q3的计算 浇洒道路和场地用水为 1~ 次，每日 2~3 次，面积为 90 公顷；绿化用水为~ 次，面积为居民居住规划面积的 20%即 79 公顷。 根据道路实际情况取浇 洒道路用水为 次 ,每天 2 次，绿化用水为 d。 故 Q3=（ 2 90 104+ 79 104） 103=4280（ m3/d） 4. 工业生产用水量 Q4的计算 甲厂生产用水量为 4000m3/d。 乙厂生产用水量为 7000m3/d 故 Q4=4000+7000=11000（ m3/d） 5. 未预见水量和管网漏水量 Q5的计算 Q5=（ Q1+Q2+Q3+Q4） 20%=4922（ m3/d） 6. 因此 E2 县最高日总用水量 Qd= （ Q1+Q2+Q3+Q4） =29530（ m3/d） 最高日最高时用水量 Qh 计算 )/( )(360024 ])([1000 42424242 sLQKQKQ dhdhh   消防用水量 Qx 计算 E2 县人口为 万人，查规范《城市室外消防用水量》同一时间的火灾次数 N 为 2，一次灭火用水量 qx为 35L/s. Qx=qx N=35 2=70（ L/s） 水厂设计 规模 计算 水厂设计水量包括净水厂设计水量和配水厂的设计水量。 净水厂设计 规模 计算 净水厂设计水量为最高日平均时水厂输出水量与自用水量之和。 水厂自用水量按水厂输出水量的 6%计算。 最高日平均时水厂输出水量为hhh K Q 0 其中 Qh 为最高日最高时设计用水量， Q0为配水厂 输出水量， Kh 为时变化系数。 故 802/  sLK Q hhh (m3/h) 净水厂设计水量  h (m3/h)  (m3/s)≈ 20200(m3/d) 净水厂规模定为 20200 m3/d。 配水厂设计 规模 计算 由设计资料知，配水厂设计水量为 10000 m3/d。 第 3章 取水工程 本设计为双水源供水，故 取水工程包括 地表水 取水工程和 地下水 取水工程两部分。 取水工程 地表水 取水工程的设计计算包 括 取水构筑物位置的选择、构筑物形式的确定及取泵站的计算。 位置选择 取水构筑物应保证在枯水季节仍能取水，并满足在设计枯水保证率下取得所需 的设计水量。 保证率对于工业企业的水源不低于 90— 97%。 城市供水的水源，一般可采用 90— 97%； 取水构筑 物位置的选择应全面掌握河流的特性。 经分析，将取水构筑物选在 E2 县东北部水质和地质条件较好河段的岸边，具体位置见平面布置图。 此取水处的其它优点有： （ 1） 河流中含泥沙较 少； （ 2） 该河段较窄， 取水口水流畅通 ， 靠 近 主流地段，避开 了 流河中的回流区和死 水区， 可 减 少杂物进入取水口； （ 3） 污水排出口 距此取水河段较远； （ 4） 岸坡 的加固和防护措施较好； （ 5） 此处地基构造稳定，承载力高。 （ 6） 取水口应交通运输方便， 有 足够的施工场地，较小土石方和水下工程量。 水构筑物 型 式 的确定 采用岸边合建式取水构筑物， 河水经过进水孔进入进水间的进水室，再经过格网进入吸水室，然后由水泵抽送至水厂。 在进水孔上设置格栅用于拦截水中细水的漂浮物。 合建式的优点是布置紧凑，占地面积水，水泵吸水管路短，运行管理方便，但土建结构复杂，施工较困难。 由于地基条件良好，将进水间与泵房建在不同标高上，呈阶梯式布 置。 这种布置可以利用水泵吸水高度以减小泵房深度，有利于施工和降低造价，但水泵启动时需要抽真空。 的计算 1. 尺寸的确定 根据设计规模，进水间和吸水室的尺寸都为 3m， 各三间与水泵吸水管配套。 2. 格栅的计算 格栅设在进水间的进水孔上，用来拦截 水中粗大的漂浮物和鱼类。 格栅由金属框架和栅条组成。 格栅面积 F0=Q/（ K1K2v0） 式中 F0—— 进水孔或格栅面积， m2； Q—— 进水孔的设计流量， m3/s，净水厂设计规模为 20200 m3/d，即 ，则 通过每个格栅的流量为 m3/s； v0 —— 进水孔设计流速，取 ； K1—— 格栅引起的面积减少系数， K1=b/(b+s)， b 为栅条净距，取 50mm； s为栅条净厚度，取 10 mm，则 K1=； K2—— 格栅阻塞系数，取。 格栅面积 F0=Q/（ K1K2v0） =( )= (m2) 取宽 高 = 3. 平板格网的计算 平板格网的面积 F1=Q/（ K1K2ε v1） 式中 F1—— 平板格网的面积， m2； Q —— 通过格网的流量， m3/s； V1 —— 通过格网的流速，取 ； K1—— 网丝引起的面积减少系数， K1=b2/(b+d)2， b 为网眼尺寸，采用 4 4mm； d为金属丝直径， mm，取 2mm；故 K1= K2—— 格网阻塞后面积减少系数，取。 ε —— 水流 收缩系数，采用。 故 F1=Q/（ K1K2ε v1） =( )=5(m2) 平板格网尺寸选用 B H= 2m 取水泵房是用于将水源地的水送到水厂的构筑物，本设计将取水泵房设在水厂外，先使河水通过重力流流入吸水井，然后水泵通过吸水管将吸水井中的水送到水处理构筑物。 1. 设计流量和扬程的确定 （ 1） 设计流量 一泵站按 24 小时连续工作，城市最高日用水量 29530m3/d，其中净水厂提供19530m3/d。 考虑水厂自用水量，水厂设计水量为： Q=20200 m3/d （ 2） 设计扬程 设计扬程包括净扬程和各种水头损失。 净扬程为吸水井最低水位与净水厂中配水井最高水位之差。 河流最低水位为 ，水流通过格栅进入吸水井的最低水位为 ， 净水厂中配水井最高水位为 ，故净扬程为 Hst =。 输水管路设两根，采用 DN350，流速为 ， 1000i=，输水管长为 400m。 输水管路水头损失为∑ h=hf+hj==400‰ =(m) 设泵房内损失为 ，安全水头为 故水泵设计扬程为： H＝ Hst＋∑ H＋ ＋ ＝ ＋ ＋ ＋ ＝ (m) 2. 水泵机组的选择 （ 1） 选择原则 ① 首先要满足最高供水工况的流量和扬程要求，并使所选水泵特性曲线的高效 率范围尽量平缓，对特殊工况，必要时另设专用水泵来满足其要求； ② 尽可能选用同型号水泵；或扬程相近、流量大小搭配的泵； ③ 应考虑近远期结合，一般考虑远期增加水泵台数或换装大泵； ④ 一 般尽量减少水泵台数，选用效率较高的大泵，但亦要考虑运行调度方便， 适当配置小泵，通常取水泵房至少需设 2 台，送水泵房至少 2— 3 台 （不包括备用泵）；。