【正文】 安全 問題一直是困擾水處 理工作者的一個難題。 給水工程中管網(wǎng)的設計布置是極其重要的。平差與優(yōu)化計算是做城市給水管網(wǎng)設計中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。手工計算十分繁瑣，而利用 C語言程序進行管網(wǎng)流量初分和管網(wǎng)平差計算較為方便。按照規(guī)定在地形圖上進行管網(wǎng)定線，下來進行數(shù)據(jù)的準備，當數(shù)據(jù)準備工作結束時即可著手進行管網(wǎng)流量初分與管網(wǎng)平差計算。 另一方面，飲用水的安全問題也很重要，人們對源水進行一系列處理后飲用。 在 20世紀初，飲用水凈化技術已基本上形成了現(xiàn)在被人們普遍稱之為常規(guī)處理工藝的處理方法，即：混凝、沉淀或澄清、過濾和消毒。這種常規(guī)的處理工藝之今 仍被世界大多數(shù)國家所采用，是目前飲用水處理的主要工藝。本設計中 根據(jù)水源水質分析，采用常規(guī)處理工藝，出水即可達到飲用標準。 本計算說明書主要說明水廠常規(guī)處理構筑物的選型、選擇依據(jù)、優(yōu)缺點、應用條件以及具體構筑物尺寸的計算 及管網(wǎng)平差計算 ；水廠構筑物的平面布置和高程布置，并附有相應的計算示例圖。隨同本設計計算說明書有該 城市 給水工藝設計圖紙一套，其中包括：水廠平面布置圖和高程布置圖 、 取水構筑物和取水泵站圖、給水廠主要處理構筑物的工藝圖 ；管網(wǎng)最高時、消防時、事故時的流量初分程序與平差程序。 4 2 概 述 畢業(yè)設計的主要內容與基本要求 畢業(yè) 設計的主要內容 （ 1）給水工程總體布置； （ 2）水量計算，確定給水工程規(guī)模； （ 3）取水構筑物的設計； （ 4）泵站設計（取水泵站與送水泵站選做一個）； （ 5）配水管網(wǎng)設計； （ 6）進水廠工程設計； （ 7）投資估算（選做） 。 基 本要求 （ 1）在地形圖上進行管網(wǎng)定線，確定取水構筑物和進水廠位置； （ 2）計算城市總用水量，確定最高日設計用水量，計算最高日最高時用水量； （ 3）確定取水構筑物的形式和規(guī)模并進 行設計計算，繪制設計圖； （ 4）泵站設計要求對水泵進行合理的選型和機組的搭配，詳細計算確定水泵安裝高程和機組平面布置； （ 5）按最高時，消防時，最不利管段損壞時三種工況進行管網(wǎng)平差計算，按照供水可靠性要求進行配水管網(wǎng)設計，同時要兼顧經濟性和合理性要求，并繪制管網(wǎng)計算結果圖。 （ 6）完成進水廠 的設計，按照常規(guī)水處理工藝設計構筑物，并繪制水處理構筑物設計圖紙，進行進水廠總體布置，繪制水廠總平面圖和水廠高程布置圖。 （ 7）估算工程投資（選做）。 畢業(yè)設計成果 1設計報告一份（ 3到 4萬字） 。 5 2圖紙共 7 張 給水工程總布置圖 1 張一號圖（繪在地形圖上）； 管網(wǎng)計算結果圖 3張二號圖（最高時，事故時，消防時各 1 張）； 泵站布置圖（或送水泵站布置圖） 1 張二號圖； 凈水廠總布置圖（包括平面布置圖和高程布置）； 任一水處理構筑物設計圖 1 張二號圖。 3 翻譯外文資料各一份，要求譯文≥ 5000 漢字，并上交原文和譯文。 設計緣由 市地處皖南山區(qū)，是安徽到浙江、江西、福建等省的交通要道，該市公路比較發(fā)達，皖 鐵路經過該市，機場能起降諸如 747型等世界上的大型客機，正在修建新安江船閘，使該市與杭州、蘇州等城市能水路通航，現(xiàn)正按照以旅游業(yè)為先導，工農各業(yè)全面發(fā)展的旅游城市的方向建設，該市位于西江交匯之處，水量充沛，水質良好，取水方便，故各大單位、廠、站多設自備水源，其總量達 萬噸 /日，致使城市給水事業(yè)一直發(fā)展緩慢。 1966 年籌建一水廠， 1969 年投產。主要凈水構筑物是一雙層濾料快濾池，設計能力為 2021 噸 /日。多年來，雖幾經挖潛改造，仍不能滿足城市發(fā)展的需要。該城市邊緣多處在夏季用水高峰時得不到供水，并且在每 年五月洪水季節(jié)，出廠水的渾濁度甚高，市民們紛紛要求改善供水狀況。因此，決定新建水廠一座，并重新規(guī)劃管網(wǎng)，原有水廠和管網(wǎng)廢棄。 設計要求 （ 1）水廠按近期設計，要考慮遠期發(fā)展； （ 2）管網(wǎng)按近期設計，考慮遠期管線的布置方式，但不作遠期管網(wǎng)計算； 主要設計數(shù)據(jù) （ 1）規(guī)劃人口近期 10 萬人（市區(qū)），遠期 12 萬人，供水普及率近期 75%，遠期80%。供水標準近期 130 升 /人 日，遠期 150 升 /人 日。時變化系數(shù)為 。假定工業(yè)用 6 水量遠期增加 80%,并且都集中在高峰期用水。 （ 2）水廠占地 按 15～ 20 畝（ 10000～ 13300 平方米）考慮。 （ 3）管網(wǎng)最不利點的水壓按 24 米水柱考慮。居住區(qū)按五層樓房計算。 （ 4）水廠加混凝劑量取為 20mg/L，加氯量取為 1mg/L，混凝劑費用為 500 元 /噸，氯費用 550 元 /噸。 （ 5）消防按 2 個火頭，每個火頭 35L/S 考慮，消防時最不利水壓為 10 m水柱。 原始資料 （ 1）城市規(guī)劃圖（見城市地形參考圖，其比例尺為 1:10000） （ 2）水源水質表 （ 3）工廠企業(yè)等用水量表 （ 4）氣象資料 氣溫：月平均值：最熱月 28℃ ，最冷 月 ℃ ； 極端值：最熱 ℃ ，最冷 ℃ 。 降雨量：年總量： 月最大量 mm 時最大量 mm 相對濕度：最熱月平均 82%，最冷月平均 73%。 最大積雪厚度為 60mm，最大凍土厚度為 20 mm。 主導風向：夏季東南風，冬季西北風。 夏季平均風速：距地面 2m處 ； 氣象臺測定為 m/s。 （ 5）地質水文資料 地基承載能力為 30T/m2，地下水位在地面以下 。 50 年一遇的高水位為 + ，低水 位為 +。常年水位為 ，地面平整后的地坪標高為 （均指吳松基面） ,河床底部標高 。新安江歷年最大流量為 4480 m3/s，最大月平均流量為 363 m3/s，最小月平均流量為 m3/s，常年平均流量為 114 m3/s。率水和橫江的流量比為 7:3。 7 （ 6） 管網(wǎng)單位造價（元 /米） 表 21 管網(wǎng)單位造價 D（ mm） 100 200 300 400 500 600 700 800 直接費 （ 7） 取水點水位圖 12 512 812 012 011 8 圖 取水點水位圖 8 表 水源水質 Max Min 年平均值 渾濁度（度） 600 9 30 色度 25 5 10 臭和味 0 0 0 PH值 氨氯 N（ mg/L） 亞硝酸鹽氮 N（ mg/L） 總堿度（以 CaCo3 計）（ mg/L） 171 100 107 總硬度（以 CaCo3 計）（ mg/L） 90 68 73 水溫（ ℃ ） 32 3 18 鐵（ mg/L） 猛 微量 細菌總數(shù)（個 /mL） 1540 200 1200 大腸菌群（群 /L） 2380 9 3 取水工程 設計用水量的確定 某城市 總用水量的計算，應包括設計年限內該給水系統(tǒng)所供應的全部用水：綜合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；工業(yè)企業(yè)用水；澆灑道路和綠 地用水；管網(wǎng)漏損水量；未預見用水；消防用水（水廠設計時，可不考慮此項）。 最高日綜合生活用水量 Q1 Q1=qNf （ ） （ 1）綜合生活用水定額 q：供水標準近期 130 升 /人 日，遠期 150 升 /人 日； （ 2）設計年限內計劃人口數(shù) N：規(guī)劃人口近期 10 萬人（市區(qū)），遠期 12 萬人； （ 3）自來水普及率 f 供水普及率近期 75%，遠期 80%； 則： 31 0. 75 10 00 00 13 0 97 50Q fqN m? ? ? ? ? （ ） 312 0. 8 12 00 00 15 0 14 40 0Q fqN m? ? ? ? ? （ ） 工業(yè)企業(yè)用水量 Q2 由工程概況可知，工業(yè)用水量為各大用 戶用水量之和 ,則： 32 17350 /Q m d? （ ） 322 1 7 3 5 0 (1 0 .8 ) 3 1 2 3Q m d? ? ? （ ） 澆灑道路和綠地用水量 Q3 澆灑道路和綠地用水量應根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。本設計中城市澆灑道路和綠地用水量可按最高日綜合生活用水 Q1的 3%～ 5%，本設計取 3%。 則： 33 ( 97 50 17 35 0) 3 81 3Qm? ? ? ? （ ） 332 (14 40 0 31 23 0) 0. 3 13 68 .9? ? ? ? （ ） 10 管網(wǎng)漏損水量 Q4 城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量宜按最高日綜合生活用水量 Q工業(yè)企業(yè)用水量 Q澆灑道路和綠地用水量 Q3之和的 10%～ 12%計算，本設計取 12%。 則： 34 ( 97 50 17 35 0 81 3 ) 0. 12 33 49 .5 6 /Q m d? ? ? ? ? （ ） 342 ( 14 40 0 31 23 0 13 68 .9 ) 0. 12 56 39 .8 68 /Q m d? ? ? ? ? （ ） 未預見用水量 Q5 未預見用水量應根據(jù)水量預測時難以預見因素的程度確定，宜采用 Q1～ Q4 水量之和的 8%～ 12%，本設計取 10%。 則： 35 ( 9 7 5 0 1 7 3 5 0 8 1 3 3 3 4 9 .5 6 ) 0 .1 3 1 2 6 .2 5 /Q m d? ? ? ? ? ? （ ） 352 ( 14 40 0 31 23 0 13 68 .9 56 39 .8 7 ) 0. 1 52 63 .8 8 /Q m d? ? ? ? ? ? （ ） 消防用水量 根據(jù)規(guī)范，近期消防按 2個火頭，每個火頭 35 L/s，滅火時間為 2小時。 332 2 3 5 2 3 6 0 0 1 0 1 0 0 8 /x x xQ q N h m d?? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 給水廠的設計水量 最高日用水量為 ： 397 50 17 35 0 81 3 33 49 .5 6 31 26 .2 5 34 38 8. 31 /Q m d? ? ? ? ? ?總 （ ） 取水構筑物、一級泵站設計流量 3( / )dI m dT?? （ ） dQ 為最高日用水量，本次設計中有兩座水廠，一水廠與二水廠，給水流量比為 3：7。本次設計二水廠，故最高日用水量為 30. 7 24 07 2. 16 7 /dQ Q m d? ? ?總 （ ） 11 ? 為自用水量系數(shù)，設計中取 。 T 為給水系統(tǒng)連續(xù)制水廠時數(shù)，設計中取 24小時。 32 4 0 7 2 . 1 6 71 . 0 8 1 0 8 3 . 2 3 /24dI m hT?? ? ? ? （ ） 取水裝置設計 取水裝置類型選擇 根據(jù)資料采用地表水取水，本次設計只進行二水廠設計。二水廠取水河流為率水，取水地點位于河流彎道凹岸，以減少泥砂和漂浮物。根據(jù)水位變化情況，采用固定式取水構筑物，又因月平均流量變化較大，故采用岸邊式取水構筑物。 （ 1）岸邊取水構筑物 集水井設在岸邊，泵房建在離岸邊地質條 件較好的地方，但兩者盡量靠近，以縮短水泵吸水管長度，并減少水泵引水啟動所需時間。 平面形狀：取水構筑物一般采用鋼筋混凝土結構。平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等，圓形的結構性能好，施工較方便，但水泵布置不如矩形方便。 進水孔；因為率水水位變化幅度小，