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1、某市给水工程设计 给水工程专业毕业设计 毕业论文 第一章总论 1.1 城镇概况 城市总规划人口：23万人，城市居住区房屋卫生设备情况：室内有给水、排水、淋浴、热水供应，城市中房屋的平均层数：6层 城市土壤种类：粘土；地下水位深度：-4.00米；冰冻线深度：-1.50米；年降水量500毫米；城市最高温度：37.2；最低温度：-24.5；主导风向，夏季西南风，冬季西北风。自来水厂处的土壤种类：亚粘土；地下水位深度：-4.0米。 地面水源流量：最大流量190 m3/s，最小流量50 m3/s。流速：1.1-1.3 m/s。水位：最高水位-1.00米，常水位-3.00米，最低水位（97%）-5.00米
2、，最低水位河宽20米。冰的最大厚度0.4米，无潜水，无锚定冰，该河流为不通航河流。1.2设计任务及要求 1.2.1设计题目 Q 市给水工程设计 1.2.2原始资料 城市总体规划平面图，比例：1:10000 城市总规划人口： 23 万人 城市居住区房屋卫生设备情况：室内有给水、排水、淋浴、热水供应 城市中房屋的平均层数：6层 工业企业用水情况： 城市中有下列工业企业，其位置在城市平面图标出； (1) 甲工厂 日生产用水量 5000m3/d 。 工人数：一班 900 人、二班 0 人、三班 0 人。 其中在热车间工作的工人占全部工人的 90% 。 淋浴情况： (2) 乙工厂 日生产用水量 3600
3、m3/d 。 工人数：一班 820 人、二班 820 人、三班 820 人。 其中在热车间工作的工人占全部工人的 0 。 (3) 丙工厂 日生产用水量 3700m3/d 。 工人数：一班 300 人、二班 0 人、三班 0 人。 其中在热车间工作的工人占全部工人的 0 。 淋浴情况： 表1-3 丙厂职工淋浴人数表 6.工程地质及水文地质资料： 城市土壤种类：粘土；地下水位深度：-4.00米； 冰冻线深度：-1.50米；年降水量500毫米； 城市最高温度：37.2；最低温度：-24.5； 主导风向，夏季西南风，冬季西北风。 自来水厂处的土壤种类：亚粘土； 地下水位深度：-4.0米。 7.给水水源
4、： 地面水源 流量：最大流量190 m3/s，最小流量50 m3/s。 流速：1.1-1.3 m/s。 水位：最高水位-1.00米，常水位-3.00米，最低水位（97%）-5.00米 最低水位河宽20米。 冰的最大厚度0.4米，无潜水，无锚定冰 该河流为不通航河流。 8.水源水质分析结果： 9.城市生活用水量变化情况及时变化系数，其中K =1.22 h 表1-6 城市用水量变化情况 1.2.3设计内容 1.城市给水管网扩初设计； 2.取水工程技术设计的工艺部分； 3.自来水厂技术设计的工艺部分； 4.二泵站技术设计的工艺部分。 毕业设计计算说明书应包括下列内容： 1、给水管网 水量计算，管网定
5、线，方案选择，用水曲线，供水曲线绘制，管网平差,平差校核计算，选泵，清水池容积计算（方案中设水塔或高地水池时，包括水塔、高地水池容积计算），方案比选。 2、取水工程 取水构筑物型式选择、位置选定，构造、扬程确定，选泵等设计计算说明。 3、净水厂处理工艺 给水处理方法的阐述：各处理构筑物的设计计算说明、水厂总平面布置、高程布置及有关卫生防护带的说明。 4、二级泵站的设计计算说明 5、存在的问题与建议 （注）计算说明书（A4）页数在60100页范围内。 1.2.4设计成果 1、城市给水管网总平面图：比例尺1:50001:10000，1图 1张 2、取水构筑物工艺图：比例尺1:501:100，12图
6、 1张 3、净处理厂总平面及高程布置图：比例尺1:500，1图 1张 4、净水构筑物平、立、剖面图：比例尺1:501:200，12图 3张 5、二泵站工艺图：比例尺1:501:100，12图 1张 6、其余1张与指导教师商定：比例尺1:501:100，12图 1张 第二章设计用水量和管网计算 2.1 设计水量计算 2.1.1 用水量组成 设计用水量由下列各项组成： 1、综合生活用水量Q 1 包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。前者指城市中居民的饮用、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
7、用水； 2、工业企业生产用水量Q 2 3、工业企业职工生活用水和淋浴用水量Q 3 4、城市浇洒道路和绿地用水Q 4 5、未预计水量及管网漏失量Q 5 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，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。 消防用水量不累计到总用水量中，仅做设计校核。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。 2.1.2 各项用水量
8、计算 1、综合生活用水量Q 1 d m N q Q i i 3 11152900100230231000 =?= 万 （2-1） 式中q 1i 城市各用水分区的最高日综合生活用水量，L/(cap.d),本次 设计取230L/(cap.d), N 1i 设计年限内城市各用水分区的计划用水人口（cap ） 2、工业和企业生产用水量Q 2 d m f N q Q i I i 3 22212300370036005000) 1(=+=-= （2-2） 式中q 2i 各工厂企业最高日生产用水量定额， N 2i 各工业企业产值，万元/d, f i 各工企业生产用水量重复利用率。 3、工业企业职工生活用水和
9、淋浴用水量Q 3 d m N q N q Q bi bi ai ai 3 333338.226100040300253001000 ) 4045.0602.0(38202538202200 )401.0609.0(900)251.0359.0(9001000 =?+?+ ?+?+?+ ?+?+?+?= += （2-3） 式中q 3ai 各工业企业车间职工生活用水量定额，L/（cap.班） q 3bi 各工业企业车间职工淋浴用水量定额，L/（cap.班） N 3ai 各工业企业车间最高日职工生活用水总人数，cap. N 3bi 各工业企业车间最高日职工生活用水总人数，cap. 4、浇洒道路和大面
10、积绿化用水量 d m N q f N q Q b b a a 3 6644444459101000 1025.10221093.10.11000 =?+?= += （2-4） 式中q 4a 城市浇洒大陆用水量定额，L/(m 2.次) q 4b 城市大面积绿化用水量定额，L/(m 2.d) N 4a 城市最高日浇洒道路面积，m 2 f 4 城市最高日浇洒道路次数； N 4b 城市最发哦日大面积绿化面积，m 2 5、未预见水量和管网漏失水量Q 5 d m Q Q Q Q Q 343215,36 .41267)59108.2261230052900(2.0) (20.0=+?=+?= （2-5） 6
11、、消防用水量Q 6 s l f q Q 11055 2666=?= （2-6） 2.1.3最高日和最高时用水量的计算 1、最高日用水量计算如下 d m Q Q Q Q Q Q d 3 5 432116.8560436.1426759108.2261230052900=+=+= （2-7） 2、最高时用水量计算如下 d m Q Q K Q d d h h 3 55.43512422.124=?= （2-8） s l Q K Q Q d h h s 76.12084 .86= = 2.1.4 各 工艺设计水量 对于一泵站和净水厂的设计水量按最高日平均时设计，即最高日用水量除以24小时。 对于二泵站
12、的设计水量根据城市每小时用水变化曲线图，按最高日最高时设计。 对于管网本设计没有设水塔和高地水池等调节构筑物所以管网水量按最高日最高时设计，是给水管网工程规划与设计的依据。 2.2 管网和输水管渠定线 2.2.1 给水管网的布置 1、给水管网的布置原则 1)按照城市的整体规划，结合当地实际情况布置给水管网要进行多方案经济比较； 2)主次明确，先搞好输水管渠与主干管布置，然后布置一般管线与设施； 3)尽量缩短管线长度，节约工程投资与运行管理费用； 4)也调好与其它管道、电缆和道路等工程的关系； 5)保证供水具有安全可靠性； 6)尽量减少拆迁、少占农田； 7)管渠的施工运行维护方便； 8)远近期相
13、结合，留有发展余地，考虑分区实施的可能性； 2、给水管网的布置形式 在进行给水管网布置之前，首先要确定给水管网布置的基本形式树状或环状网。 一般，在建设初期可采用树状网，以后随着给水事业的发展逐步连成环状网。实际上，现有的城市给水管网，多数是树状网和环状网相结合。在城市中心地区布置成环状，在郊区以树状网形式向四周延伸。供水可靠性较高的工矿企业采用环状网，并用树状网或双管输水至个别较远的车间。 3、给水管网定线 城市给水管网定线是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。 城市给水管网定线取决于城市平面布置
14、，供水区的地形，水源和调节构筑物位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁等的位置等，考虑的要点如下： 定线时，干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向 基本一致。循水流方向以最短的距离布置条或数条干管，干管应从用水量较大的街区通过。干管的间距，可根据街区情况，采用500800m。从经济上来说，给水管冈的布置采用一条干管接出许多支管，形成树状网，费用最省，但从供水可靠性着想，以布置几条接近平行的干管并形成环状网为宜。 干管和干管之间的连接管使管网形成了环状网。连接管的作用在于局部管线损坏时，可以通过它重新分配流量，从而缩小断水范围，提高供水管网系统的可靠性。连接管的
15、间距可根据衔区的大小考虑在800一1000m左右。 考虑了上述要求，城市管网将是树状网和若干环组成的环状网相结合的形式，管线大致均匀地分布于整个给水区域。 给水管网中还需安排其他一些管线和附属设备，例如在供水范围内的道路下需敷设分配管。以便把干管的水送到用户和消火拴。最小分配管直径为100mm，大城市采用150200mm，主要原因是通过消防流量时，分配管中的水头损失不致过大以免火灾地区的水压过低。 城市内的工厂、学校、医院等用水均从分配管接出，再通过房屋进水管接到用户。一般建筑物用一条进水管，用水要求较高的建筑物或建筑物群，有时在不同部位接入两条或数条进水管，以增加供水的可靠性。 根据以上几点
16、原则，结合本城市地形特点及本城市的建筑和用户对水压的要求的情况,本城市的管网共有12个环组成，具体的管网布置见下图所示 图2-1 给水管网布置图 2.2.2 给水管渠的定线 从水源到水厂或水厂到相距较远的给水管网的管道或渠道叫做输水管渠，当水源、水厂和给水区的位置相近时，输水管渠的定线问题并不突出。但是由于需水量的快速增长，以及水源污染的日趋严重，为了从水量充沛、水质良好、便于防护的水源取水，就需有几十公里甚至几百公里外取水的远距离输水管渠，定线就比较复杂。 当输水管渠定线时，经常会遇到山嘴、山谷、山岳等障碍物以及穿越河流和干沟等。这时应考虑：在山嘴地段是绕过山嘴还是开凿山嘴；在山谷地段是延长
17、路线绕过还是用倒虹管；遇独山时是从远处绕过还是开凿隧洞通过；穿越河流或干沟时是用过河管还是倒虹管等。即使在平原地带，为了避开工程地质不良地段或其他障碍物，也须绕道而行或采取有效措施穿过。 为保证安全供水，可以用一条输水管渠而在用水区附近建造水池进行流量调节，或者采用两条输水管渠。输水管渠条数主要根据输水量、事故时需保证的用水量、输水管渠长度、当地有无其他水源和用水量增长情况而定。供水不许间断时，输水管渠一般不宜少于两条。当输水量小、输水管长或有其他水源可以利用时，可考虑单管渠输水另加调节水他的方案。 避免输水管渠局部损坏时，输水量降低过多，可在平行的2条或3条输水管渠之间设置连接管，并装置必要的阀门，以缩小事故检修时的断水范围。 输水管的最小坡度应大于1：5D，D为管径，以毫米计。输水管线坡度小于1；1000时，应每隔0.51km装置排气阀。即使在平坦地区，埋管时也应做成上升和下降的坡度，以便在管坡顶点设排气阀，管坡低处设泄水阀。排气阀一般以每公里设一个为宜，在管线起伏处应适当增设。管线埋深应按当地条件决定，在严寒地区敷设的管线应注意防止冰冻。 2.3管网计算 2.3.1各种流量的计算 1、给水管网布置定线后，各管段长度和配水长度如下所示 表2-1 管段长度和配水长度