【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 表 水源水質(zhì)分析結(jié)果 編號(hào) 名稱 單位 分析結(jié)果 1 水的臭和味 級(jí) 微 2 渾濁度 NTU 最高： 600， 最低： 10 3 pH 值 6~9 4 溶解性固體 mg/L 300 5 水的溫度：最高溫度 度 28 6 最低溫度 度 1 7 糞大腸菌群 個(gè) /L 5000 8 高錳酸鹽指數(shù) mg/L ≤ ： 城市用水量逐時(shí)變化如表 所示。 表 城市用水量逐時(shí)變化 時(shí)間 每小時(shí)用水量占全天 用水量的百分比 (%) 時(shí)間 每小時(shí)用水量占全天 用水量的百分比 (%) 0— 1 12— 13 1— 2 13— 14 2— 3 14— 15 3— 4 15— 16 4— 5 16— 17 5— 6 17— 18 6— 7 18— 19 7— 8 19— 20 8— 9 20— 21 9— 10 21— 22 10— 11 22— 23 11— 12 23— 24 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 概要 城市輸水管與給水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 1. 供水方案的選擇（至少提出兩個(gè)方案 并對(duì)比 ）及管網(wǎng)定線； 2. 用水量計(jì)算； 3. 比流量、沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算，并設(shè)計(jì)初分流量和初擬管徑（使用鴻業(yè)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 軟件完成）； 4. 進(jìn)行管網(wǎng)平差計(jì)算（使用鴻業(yè)軟件完成）； 5. 清水池容積計(jì)算 。 取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì) 1. 選擇水源，確定取水位置； 2. 確定取水方案及取水構(gòu)筑物形式； 3. 取水設(shè)備 選型、 設(shè)計(jì)計(jì)算及 繪圖 。 凈水廠技術(shù)設(shè)計(jì)的工藝部分 1. 水廠 處理工藝流程 對(duì)比及選擇 ； 2. 計(jì)算 各 單元 構(gòu)筑 物 的設(shè)計(jì)流量、 確定構(gòu)筑物 形式和數(shù)目； 3. 進(jìn)行各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制出各構(gòu)筑物及有關(guān)細(xì)部的計(jì)算草圖； 4. 確定構(gòu)筑物間連接管道的位置、管徑，定出水廠的高程布置和平面布置。 二級(jí)泵站技術(shù)設(shè)計(jì)的工藝部分 1. 根據(jù)水廠平面布置和平差結(jié)果，確定供水制度、泵站形式、進(jìn)行選泵； 2. 確定水泵的布置方式； 3. 進(jìn)行二泵站設(shè)計(jì)計(jì)算并繪制計(jì)算草圖。 設(shè)計(jì)可行性方案的確定 水質(zhì)的要求 根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB57492021）規(guī)定，處理的水質(zhì)要滿足無(wú)色無(wú)味；不含肉眼可見(jiàn)物；濁度低于 1NTU；細(xì)菌總數(shù)不超過(guò) 100 個(gè) /毫升；大腸菌數(shù)不 得檢出 ；其他各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。 水壓的要求 居民區(qū) ： Ⅰ 區(qū)、 Ⅱ 區(qū)的樓層均為 7 層， 自由水頭 32 米， 工業(yè)生產(chǎn)用水的自由水壓只需 10 米。 給水方案的初步確定 根據(jù)設(shè)計(jì)所給原始數(shù)據(jù)和該城市的基本概況，綜合考慮各種因素，初步選定統(tǒng)一和分區(qū)這兩種給水系統(tǒng)，如下： 1. 統(tǒng)一給水系統(tǒng) 統(tǒng)一給水系統(tǒng)，即用同一個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)生活、生產(chǎn)和消防等各種用水。 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）操作管理便捷； （ 2）充分利用外網(wǎng)水壓。 缺點(diǎn)：（ 1）外網(wǎng)停水內(nèi)網(wǎng)停水供水安全性低； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 （ 2）官網(wǎng)負(fù)擔(dān)流量大，管徑增大，官網(wǎng)的造價(jià)增大； （ 3）工廠用水的水質(zhì)要求較低，統(tǒng)一供水的藥劑投加量會(huì)造成浪費(fèi)以及濾 池的過(guò)濾面積的浪費(fèi)。 2. 分區(qū)給水系統(tǒng) 分區(qū)給水系統(tǒng)是根據(jù)城市地形特點(diǎn)將整個(gè)城市分成幾個(gè)給水區(qū)，每區(qū)有獨(dú)立的泵站和官網(wǎng)，但各區(qū)之間有適當(dāng)?shù)穆?lián)系，以保證供水可靠和調(diào)度靈活。 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）官網(wǎng)承受的水壓小，水管和附件的損壞少； （ 2）漏失量減少，節(jié)約水量； （ 3）維護(hù)管理方便 ，安全可靠。 缺點(diǎn)：（ 1）輸水管造價(jià)高； （ 2）二泵站水泵管理不便。 本設(shè)計(jì)采用 統(tǒng)一 供水，初步選定以下兩個(gè)方案： 表 供水方案比較表 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方案 1： 統(tǒng)一供水 設(shè)備集中，便于管理， 水質(zhì)統(tǒng)一 管網(wǎng)首末端壓差大，漏失率高，耗能高 方案 2： 分區(qū)供水 節(jié)省管材 ，可節(jié)省 兩條長(zhǎng)輸水管。 中間如果一條輸管連接，供水不安全 ， 所以考慮兩區(qū)之間用雙管連接 ， 這樣既可以減少穿過(guò)鐵路的次數(shù)，又可以保證供水的安全性。 通過(guò)綜合對(duì)比， 最終擇優(yōu)選擇 統(tǒng)一 供水，即方案 一 。 3. 調(diào)節(jié)構(gòu)筑物 本設(shè)計(jì)不設(shè)水塔，清水池適用于供水范圍 適中 的中小型水廠，調(diào)節(jié)水池泵站適用于供水范圍較大的水廠以及部分地區(qū)用水壓力要求較 高，采用分區(qū)供水的管網(wǎng) 西面 為Ⅰ 區(qū)， 東 面為 Ⅱ 區(qū)。所以考慮采用前者，即清水池。清水池布置在串聯(lián)分區(qū)管網(wǎng)、管網(wǎng)低壓區(qū)，所以布置在 Ⅱ 區(qū)。 城市用水量計(jì)算 計(jì)算要求 根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ GB500132021） 得知，設(shè)計(jì)水量由下列各項(xiàng)組成： （ 1） 綜合生活用水量（包括公共建筑用水量） （ 2）工業(yè)企業(yè)用水量 （ 3）澆地、綠化用水量 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 （ 4）管網(wǎng)漏失水量 （ 5）未預(yù)見(jiàn)水量 其中管網(wǎng)漏失水量等于 1~4 項(xiàng) 水量之和的 10%~12%， 未預(yù)見(jiàn)水量等于 1~5 項(xiàng) 水量之和的 8%~12%。 計(jì)算過(guò)程 生活用水 Q1 由任務(wù)書(shū)知， Ⅰ 區(qū) 面積 約為 公頃，城市人口密度為 251 人 /公頃， Ⅱ 區(qū) 面 約為 公頃，城市人口密度為 200 人 /公頃， 則 城市總?cè)丝?2 51+542200=328875 人。 qNfQ?1 () 1Q —— 居民區(qū)生活用水量 ， 3/md； q—— 最高日生活用水量定額 ， 人）?dm /(3 ， 取 ）（人 d/380 ?? Lq N—— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃人口數(shù) ， 萬(wàn)人 ； f—— 自來(lái)水普及率 ， 100%。 )(7 7 0 0 0%)/( 1343111311 ??? ????????? dmfqNdmQ )(3 8 0 0 0%)/( 1343221312 ??? ????????? dmfqNdmQ )(1 1 5 0 0 0 1312111 ????? dmQ 表 工業(yè)企業(yè)用水量 工廠 編 號(hào) 生產(chǎn) 班制 生產(chǎn)用水量（ m3/d） 每班職工人數(shù) 每班淋浴人數(shù) 職工生活和淋浴用水 一般車間 高溫車間 一般車間 生活（ m3/d） 淋浴（ m3/d） 合計(jì)（ m3/d） A 3 班 8h 4200 240 84 220 27 B 3 班 8h 3300 50 10 45 18 24 42 C 3 班 8h 1400 250 75 232 合計(jì) 8900 557 79 工廠用水 ）（ d/ 0 5 7 0 5 0 0 32 ???Q 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 工廠職工用水 ）（ d/ 33 ?Q ）（ d/m2500 34 ?Q （由任務(wù)書(shū)可得知） 13343422213115/)(2)(?????????????????dmqANqAANQ 式中 5Q —— 澆灑綠地用水， 3/md； 1N —— 每天澆灑綠地次數(shù)； 2N —— 每天澆道路次數(shù)； 1A —— 綠地面積， 2m ； 2A —— 道路面積， 2m ； 3A —— 公園綠地面積， 2m ； 1q —— 澆灑綠地用水量標(biāo)準(zhǔn)， )/( 2mL ?次 ； 2q —— 澆灑道路用水量標(biāo)準(zhǔn)， )/( 2mL ?次 ； ）（ d/ )()( )Q2 0 % ( Q%25)(3231556????????????? %10)( 6543217 ??????? Q ）（ dQ / 9 5 4 9 5 2 7 37 ??? ）（ d/ 37654321d ???????? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 按同時(shí)發(fā)生兩次火災(zāi)考慮，每次消防流量 65L/s。 XQ =352=130（ L/s） 時(shí)變化系數(shù) ??hK Qh= )s/L( ???dh QK 第 2 章 城市 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 管網(wǎng)水力計(jì)算及管網(wǎng) 平差 管網(wǎng)布置 管網(wǎng)布置基本原則： （ 1）按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng)，布置時(shí)應(yīng)盡可能的考慮系統(tǒng)分期建設(shè)的可能性，并留有充分的發(fā)展余地； （ 2）管網(wǎng)布置時(shí)必須保證供水安全可靠性，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，斷水范圍應(yīng)減小到最??； （ 3）管線遍布在整個(gè)給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓； （ 4）力求最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)的造價(jià)以及供水能量費(fèi)用。 給水管網(wǎng)定線是指在地形平面圖上確定管線的走向和位置。定線時(shí)一般只是管網(wǎng)的干管以及干管之間的連接管，不包括從干管到用戶的分配管以及接到用戶的進(jìn)水管。 干管定線時(shí)可按下列步驟進(jìn)行： （ 1）根據(jù)水源、大用戶等調(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）按主要流向確定布置的干管條數(shù)和大致位置，干管之間盡量平行布置，間距一般為 500～ 800m 左右。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。有時(shí)為了保證供水可靠，在干管和干管之間設(shè)置連接管，以形成環(huán)狀管網(wǎng)，連接管的作用是在局部干管發(fā)生故障時(shí)，能夠保證斷水區(qū)域最小。 按下列要求對(duì)干管的具體位置進(jìn)行校核： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 （ 1）按規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級(jí)路面或重要道路下敷設(shè)，以利于施工和維護(hù)管理； （ 2）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。 （ 3）干管應(yīng)盡可能從兩側(cè) 用水量較大的街區(qū)通過(guò)，其延伸方向與主要流向保持一致，并以最短距離到達(dá)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(jià)和動(dòng)力費(fèi)用。 考慮上述布置要求，并結(jié)合本設(shè)計(jì)城市的地形，對(duì)該城市進(jìn)行管網(wǎng)布置，采用環(huán)狀管網(wǎng)，共布置 9 個(gè)環(huán)，具體布置情況見(jiàn) 01 號(hào)圖 。 計(jì)算軟件 本設(shè)計(jì)所有管網(wǎng)水力計(jì)算及管網(wǎng)平差均采用鴻業(yè)市政管線 完成，設(shè)計(jì)中所有給水管段都定位雙側(cè)供水管段，所以配水長(zhǎng)度等于管長(zhǎng)，即在鴻業(yè)軟件中選擇供水類型為全部管段為雙側(cè)供水管段。 使用鴻業(yè)軟件的大致步驟分為以下三部分： 1. 給水管網(wǎng)平差計(jì)算 —— 反算水源壓力： （ 1） 定義給水管 ； （ 2） 節(jié)點(diǎn)編號(hào) ； （ 3） 定義供水類型（單側(cè)供水管 /雙側(cè)供水管 /不供水管） ； （ 4） 定義集中流量（水源點(diǎn)集中流量為負(fù)值，大用戶集中流量為正值 ，見(jiàn)表 ） ； 表 大用戶集中流量 大用戶 流量 Q（ L/s） 工廠 A （ L/s） 工廠 B （ L/s） 工廠 C （ L/s） 火車站 30（ L/s） （ 5） 按管長(zhǎng)分配流量 （折算長(zhǎng)度 ，沿線比流量 ）； （ 6） 自動(dòng)賦予管徑（選擇最小管徑為 100mm） ； （ 7） 平差計(jì)算 。 2. 給水管網(wǎng)平差計(jì)算 —— 消防校核 （ 1） 定義消防流量 ； 選擇最不利節(jié)點(diǎn) 14 和火車站用水節(jié)點(diǎn) 24 為火災(zāi)發(fā)生處，每處消防流量為 35L/s。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （ 2） 根據(jù)反算水源壓力定義水源點(diǎn)水壓 ； （ 3） 平差計(jì)算 。 3. 給水管網(wǎng)平差計(jì)算 —— 事故校核 （ 1） 定義事故管段（本設(shè)計(jì)選擇 910 管段為事故管段） ； （ 2） 平差計(jì)算 ； 平差計(jì)算書(shū) 1. 反算水源壓力 反算水源壓力管網(wǎng)平差計(jì)算書(shū)： （ 1）平差基本數(shù)據(jù) 平差類型：反算水源壓力。 計(jì)算公式：海曾威廉公式 V= C （ Re/C） （ g D I） Re=V D/ν 計(jì)算溫度： 13℃ ， ν=。 局部損失系數(shù)： 。 （ 2） 節(jié)點(diǎn)參數(shù) 表 反算水源壓力 節(jié)點(diǎn)參數(shù) 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 流量 （ L/s） 地面標(biāo)高 （ m） 節(jié)點(diǎn)水壓 （ m） 自由水頭 （ m） JS1 JS2 JS3 JS4