【正文】 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書引 言隨著人民生活質(zhì)量的提高以及水污染日益嚴重，水處理在城鎮(zhèn)生活中顯得尤為重要。我的畢業(yè)設(shè)計題目就是設(shè)計一個中小城市的給水工程。建國以來，我國給水事業(yè)無論在科學(xué)理論或生產(chǎn)工藝各方面都有了飛躍的發(fā)展與進步，并取得豐碩的成果，這些成果有的已經(jīng)接近或達到國際先進水平，有力地推動了國民經(jīng)濟的發(fā)展。但從總體看我國給水工藝與世界先進技術(shù)相比還有一定距離。及時了解和總結(jié)我國給水工藝水平發(fā)展?fàn)顩r及與國外先進水平的差距，才能督促和鼓勵給水工作者奮起直追，盡快趕上國際水平。長期以來，給水工藝仍然是混凝、沉淀、過濾和消毒幾個階段，宏觀上理論上尚無重大突破，然而在微觀上，凈化工藝卻不斷地改進。現(xiàn)在給水工程較以往的任何時候都更加注意原水的預(yù)處理工作和在傳統(tǒng)工藝后面的深度處理，這是當(dāng)前發(fā)展最快的方面，也是我國和國外給水工藝水平主要差距所在。畢業(yè)設(shè)計是本科生教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，通過畢業(yè)設(shè)計，可以把所學(xué)習(xí)的理論知識進行系統(tǒng)地實踐，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問題和解決問題的能力，為今后的實際工作奠定必要的基礎(chǔ)，同時把書本上學(xué)到的知識系統(tǒng)化。我們在今后的實踐中還需要不斷學(xué)習(xí)，不斷探索，不斷總結(jié)經(jīng)驗。從這個意義上說，畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)期間最接近工程實踐的一次訓(xùn)練，通過它我們可以掌握工程中的一般思想，計算方法和設(shè)計技巧，為今后的實際工作奠定良好的基礎(chǔ)。所以說畢業(yè)設(shè)計也是一次最重要最正規(guī)的大型考核。第一章 概述 設(shè)計題目：C市給水工程； 設(shè)計原始資料：1．城市平面圖：比例1：100002．城市分區(qū)及人口總數(shù)： 10 萬人。3．該城市房屋的平均層數(shù)： 6 層。4．城市主要工業(yè)企業(yè):工業(yè)企業(yè)位置在平面圖中標(biāo)出, 其用水量情況如下。A廠：3000m3/d；工人數(shù)：一班（08時）490人，二班（816時）490人，三班（1624時）490人，其中在熱車間工作的工人占全部工人的 40% 。淋浴情況：淋浴職工數(shù)（占本車間人數(shù) ）車間特征32% 臟污車間50% 一般車間F廠：3600m3/d；工人數(shù)：一班（237時）820人，二班（715時）820人，三班（1523 時）820人，其中在熱車間工作的工人占全部工人的 0% 。淋浴情況：淋浴職工數(shù)（占本車間人數(shù) ）車間特征20% 臟污車間45% 一般車間G廠：3700m3/d；工人數(shù)：一班（816時）300人其中在熱車間工作的工人占全部工人的 0% 。淋浴情況：淋浴職工數(shù)（占本車間人數(shù) ）車間特征0% 臟污車間100% 一般車間5．城市自然概況：城市土壤種類為 粘土 ；地下水位深度 米；冰凍線深度 米；年降水量 500 毫米；城市最高溫度 ，最低溫度 ；常年主導(dǎo)風(fēng)向：夏季 西南 風(fēng)，冬季 西北 風(fēng)。自來水廠處的土壤種類為 亞粘土 ，地下水位深度 4 米。6．給水水源：(1) 采用地表水源，河流位于城市的 北 部。(2) 流量：最大流量 190 m3/s,最小流量 50 m3/s；(3) 流速： m/s；(4) 水位：，最低水位（97%）；最低水位河寬20米；，無潛水，無錨定冰；(5) 該河流為不通航河流。7．水源水質(zhì)分析結(jié)果：見表11。8．城市用水量變化：見表12。表11 水源水質(zhì)分析結(jié)果編號名 稱單 位分 析 結(jié) 果1水的臭和味級無2渾濁度毫克/升100—9003色度度124 總硬度毫克/升 125碳酸鹽硬度毫克/升 96非碳酸鹽硬度毫克/升 37鈣硬毫克/升 78鎂硬毫克/升 29PH值—— 710堿度毫克/升 11溶解性固體毫克/升 100012水溫最高溫度度 2013最低溫度度 414細菌總數(shù)枚/毫升 200015大腸菌群枚/毫升 100表12 城市用水量變化時間A市Kh=B市Kh=C市Kh=D市Kh=E市Kh=F市Kh=G市Kh=H市Kh=I市Kh=01122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202021212222232324 設(shè)計內(nèi)容：1．城市輸水管與給水管網(wǎng)設(shè)計；2．取水構(gòu)筑物設(shè)計的工藝部分；3．凈水廠設(shè)計的工藝部分；4．二泵站設(shè)計的工藝部分。第二章 設(shè)計水量按《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》規(guī)定：城市給水工程規(guī)劃的主要內(nèi)容應(yīng)該包括：預(yù)測城市水量，并進行水資和城市用水量之間的供需平衡分析；選擇城市給水水源并提出相應(yīng)的給水系統(tǒng)布局框架；確定給水樞紐工程的位置和用地；提出水資源保護以及開源節(jié)流的要求和措施。城市給水工程規(guī)劃期限應(yīng)與城市總體規(guī)劃期限一致。城市給水工程規(guī)劃應(yīng)重視近期規(guī)劃且應(yīng)適應(yīng)城市遠景發(fā)展的需要。城市給水系統(tǒng)的設(shè)計年限應(yīng)符合城市的總體規(guī)劃，遠近期結(jié)合，以近期為主。一般近期宜采用年，遠期宜采用年。設(shè)計用水量是根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)用水單位數(shù)，用水定額和用水變化情況所預(yù)測的用戶日用水總量，設(shè)計用水量包括下列用水；1．居民區(qū)生活用水量；2．工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量；3．工業(yè)企業(yè)工人生活和淋浴用水量4．城市綠化和澆灑綠地用水量；5．未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量；6．消防用水量； 用水量的計算該城市該位于內(nèi)蒙古地區(qū)查表知綜合生活用水定額為二區(qū)，人口總數(shù)為10萬，為中小城市，最高日綜合生活用水定額為，本次設(shè)計取，用水普及率取100%，工業(yè)用水重復(fù)率為0。1．居民區(qū)生活用水量式中：——城市最高日綜合生活用水量； ——城市各用水分區(qū)的最高日綜合生活用水量定額，； ——設(shè)計年限內(nèi)各用水分區(qū)的計劃用水人口數(shù)，cap。2．工業(yè)企業(yè)用水量（1）A廠生產(chǎn)用水量：；（2）F廠生產(chǎn)用水量：；（3）G廠生產(chǎn)用水量：；3．工業(yè)企業(yè)工人生活和淋浴用水對工廠生活和淋浴用水定額，查表知：一般車間：生活為25；淋浴為40；高溫車間：生活為35；淋浴為60；A廠所有車間生活用水為：A廠所有車間淋浴用水為：F廠所有車間生活用水為：F廠所有車間淋浴用水為：G廠所有車間生活用水為：G廠所有車間淋浴用水為：所以企業(yè)生活和淋浴用水為：工業(yè)企業(yè)的淋浴用水放在每班下班后1小時內(nèi)使用。4．城市綠化和澆灑道路用水根據(jù)城市平面圖已經(jīng)所附比例尺估算出城市總面積為12000000，澆灑道路和綠化應(yīng)根據(jù)用水量應(yīng)根據(jù)路面種類、綠化面積、氣候和土壤等條件確定。，每日23次。(㎡d)，本設(shè)計取2。道路面積按城區(qū)面積的2%計，綠地面積按城區(qū)面積的5%計。 則城市綠化和澆灑道路用水為： 式中：——澆灑道路和大面積綠化用水量；——城市澆灑道路用水量定額，；——城市大面積綠化用水量定額，；——城市最高日澆灑道路面積，；——城市最高日大面積綠化用水面積，；——城市最高日澆灑道路次數(shù)。所以，總用水量5．未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量未預(yù)見用水量按（15%20%）計算，此時取20%。則最高日設(shè)計用水量：最高日平均時： 6．消防水量該城市人口10萬，根據(jù)規(guī)范要求，一次滅火用水量采用標(biāo)準，按一天2次滅火計，滅火時間2小時。則消防用水量：居住區(qū)生活用水逐時變化選用任務(wù)書中的C。%，最高時在910點。最高日用水量為：則時變化系數(shù)則最高時用水量為： 清水池容積計算時變化系數(shù)，所以無需設(shè)置水塔。1．計算清水池調(diào)節(jié)容積取水和給水處理系統(tǒng)按平均日流量設(shè)計，（%），供水泵站按用水流量工作，這使得給水處理系統(tǒng)和給水管網(wǎng)之間存在流量差，為了調(diào)節(jié)這個流量差，必須建造清水池。其調(diào)節(jié)容積為式中：、表示調(diào)節(jié)的兩個流量。其中的計算過程見表12。表21 清水池調(diào)節(jié)容積計算表(2)(3)（2）（3）∑0～11～22～33～44～55～66～77～88～99～1010～1111～1212～1313～1414～1515～1616～1717～1818～1919～2020～2121～2222～2323～24累計100100調(diào)節(jié)容積=由表21可知：調(diào)節(jié)容積：2．確定清水池的總?cè)莘e在用水量的計算中，已算出消防流量為，清水池的消防儲備水量按照2小時室外消防用水量計算。；給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，取該市最高日用水量的5%，所以，系統(tǒng)自用水量：；安全儲備水量：；所以，清水池總?cè)莘e：。第三章 管網(wǎng)定線和水力計算 管網(wǎng)布置的基本原則1．管線應(yīng)均勻地分布在整個給水區(qū)域內(nèi)，滿足用戶對水量和水壓方面的要求，并保持輸送的水質(zhì)不受污染。2．供水安全可靠，當(dāng)局部管線發(fā)生故障時，應(yīng)保證不中斷供水或盡可能縮小斷水的范圍。3．供水布置應(yīng)力求線路最短，并盡量減少穿越障礙物等，以減少特殊工程，降低管網(wǎng)造價和經(jīng)營管理費用。4．應(yīng)從現(xiàn)狀入手，符合給水區(qū)域總體規(guī)劃的要求，并為管網(wǎng)分期建設(shè)留有充分的發(fā)展余地。 給水管網(wǎng)布置基本形式給水管網(wǎng)布置的基本形式有樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)。樹狀網(wǎng)一般適用于小城市和小型工礦企業(yè)，樹狀網(wǎng)的供水可靠性較差。環(huán)狀網(wǎng)管線連接成環(huán)，當(dāng)任一管線損壞時水可以從另外管線供應(yīng)用戶，所以供水比較安全。在本設(shè)計中，為考慮供水安全，在城市中心采用環(huán)狀網(wǎng)布置形式，在郊區(qū)則以樹狀管網(wǎng)向周邊延伸。這樣既考慮到供水安全，同時也可以降低管網(wǎng)造價。 輸水管渠定線原則輸水管渠定線時，必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合，盡量縮短線路長度，減少拆遷，少占農(nóng)田；應(yīng)選擇最佳的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位，以降低造價和便于管理。該城市的地形比較平坦，所以地形對于輸水管渠的定線影響較小?？紤]到供水安全，避免輸水管渠局部損壞時輸水量降低過多，所以泵站到管網(wǎng)的輸水管選擇兩條。 給水管網(wǎng)定線定線時可按下列步驟和要求進行：1．根據(jù)水源（二級泵站）、大用戶或水塔等調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置確定供水區(qū)域的主要供水流向，即水源與大用戶、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的連線方向，以此控制干管的基本走向。2．按主要流向確定接近平行布置得干管條數(shù)和大致位置，干管之間距一般為500800m左右。有時為了保證供水可靠，還應(yīng)在干管和干管之間的適當(dāng)位置設(shè)置連接管，（連通管）以形成環(huán)狀管網(wǎng)，連接管的作用在于局部干管發(fā)生故障關(guān)閉時，干管與干管、連接管與連接管之間距的大小，主要取決于供水區(qū)域大小和供水的要求，一般在保證要求的前提下，干管和連接管的數(shù)量盡量減少，以節(jié)約投資。3．按下列要求校核對干管（或連接管）的具體位置：（1）按規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下敷設(shè)，以利于施工和維護管理；（2）干管應(yīng)從兩側(cè)用水量較大的街區(qū)通過，其延伸方向應(yīng)與主要流向保持一致，并以最短距離到達主要用水區(qū)、大用戶和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物（水塔或高地水池等），以提高干管的配水效率，降低工程造價和動力費用。（3）干管應(yīng)盡可能布置在較高位置，以降低干管內(nèi)的水壓，增加管道的供水安全性。（4）管線在道路下的平面和高程應(yīng)符合城鎮(zhèn)或廠區(qū)管道綜合設(shè)計的要求。4．干管定線時，應(yīng)該位將來發(fā)展和分期建設(shè)留有余地?？紤]上述布置要求與本設(shè)計中城市的各種實際相結(jié)合，設(shè)計中共設(shè)了八個環(huán)，其它的以支狀管網(wǎng)向四周延伸。考慮到增加環(huán)的數(shù)量會增加管網(wǎng)投資，所以個別支管段距離超過了1000。管網(wǎng)布置簡圖如圖31所示：圖31 管網(wǎng)布置簡圖給水管網(wǎng)布置定線后，各管段長度和配水長度如表31所示：表31 各管段