【文章內(nèi)容簡介】 泵房安全構(gòu)成的威脅。其缺點是吸水管路較長，沖沙難度大；由于防洪需要，泵房上部平臺標(biāo)高與濱河路相差較大，兩平面的距離短，需在山坡上新建道路銜接，工程難度大，投資增多。（2）設(shè)置在堆積錐后200m處，即可選取水方案二；房在道路外側(cè)石堆上游建設(shè)。該處的優(yōu)點是吸水管較短，河道較窄，岸邊形式好；其缺點是距凈水廠相對較遠(yuǎn)，輸水管線略長。（3）設(shè)置在堆積錐后450m處，順直河流段。即可選取水方案三；該處除具有方案二的優(yōu)點外，距離凈水廠相對較近，處于沖刷影響范圍之外，現(xiàn)狀石堆對其形成天然保護(hù)屏障，且岸邊條件好，水深滿足取水要求。因此，本設(shè)計推薦采用方案三。結(jié)合取水泵站的選址，我們主要從節(jié)省工程造價、避免征地拆遷、減小施工難度等幾方面出發(fā)，確定了原水輸水管道的走向（詳見總圖布置圖紙）。原水輸水管的管材可以有多種選擇，諸如球墨鑄鐵管、鋼管、玻璃鋼管、PE管、鋼塑管等等，但根據(jù)原水輸水管的功能（即輸送未經(jīng)處理的原水）、鋪設(shè)管道的沿途地形地貌（沿途坡度角斗且地形復(fù)雜），推薦原水輸水管的管材采用球墨鑄鐵管，具有以下幾方面的優(yōu)點。（1）管材的性能滿足功能要求，防腐性能優(yōu)越，使用年限較長； （2）管材的價格較低，施工費用較節(jié)??；（3）采用柔性接口，抵抗震動、防止不均勻沉降的影響效果顯著。原水輸水管為壓力輸水管道。，水廠自用水系數(shù)采用5%，則原水輸水水量為3500。（1） 方案一，采用2根直徑為700mm的球墨鑄鐵管。遠(yuǎn)期流量為3500，水力坡降（i）‰；近期流量為1750，水力坡降（i）‰。（2） 方案二，采用2根直徑為600mm的球墨鑄鐵管。遠(yuǎn)期流量為3500，水力坡降（i）‰；近期流量為1750，水力坡降（i）‰。兩個方案比較，發(fā)現(xiàn)方案二更加經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計中推薦采用方案二。吸水管管徑采用2根直徑為700mm的鋼管。第5章 工程設(shè)計1．選址原則本工程取水泵房屬于固定式泵房，從某河取水，取水泵房選址主要考慮了以下原則：（1）充分考慮河床形式在某河靠近凈水廠段有明顯的彎曲段，水廠處于北側(cè)凸岸。為避免淤積和主流的頂沖，取水泵房位置選擇在主流尚未偏離的彎曲段終點位置，該處河段較窄，流速較大，水深完全滿足取水頭部設(shè)置要求，且河床基本為巖石，岸邊沖刷小。該處距下游新某河大橋直線距離有300多米，能避免水流過橋時壅水造成的河岸淤積。（2）充分考慮水質(zhì)條件該處附近岸邊僅有少量農(nóng)戶，上游基本無居住區(qū)，無大量農(nóng)田。少量的污水可通過沿現(xiàn)有濱河路的污水截流干管排至取水點下游進(jìn)入城市污水處理廠，不會對取水點水源造成污染。從北側(cè)山坡上有天然沖溝排入河中，但可在濱河路上改建原有涵洞，使雨水稍作該向，即可排至取水點下游，不會由于漂浮物而影響取水水質(zhì)。（3）充分考慮地形、地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察報告，該場地附近地質(zhì)情況十分穩(wěn)定，承載力很好，周圍無滑坡、流沙，無風(fēng)化和巖溶現(xiàn)象。同時，該處靠近現(xiàn)狀濱河路，交通條件良好。岸邊為自然河岸，無耕地農(nóng)田。（4）充分考慮與凈水廠的銜接為避免原水輸水管線過長，節(jié)約輸水工程造價和運行費用，取水點應(yīng)優(yōu)先考慮臨近凈水廠的位置。本次取水點初選位置幾乎處于水廠正下方，輸水管線較為捷近，輸水管敷設(shè)條件良好。（5）充分考慮對景觀和規(guī)劃的影響根據(jù)某縣城市總體規(guī)劃，在某河岸變將改建和擴(kuò)建濱江路，本次取水泵房的設(shè)置位置充分考慮不影響濱江路的建設(shè)，并與擬建的高標(biāo)準(zhǔn)濱江路的路幅寬度和道路景觀要求相協(xié)調(diào)，建成后的取水泵房將是濱河路上的一抹亮麗的風(fēng)景線。2．選址方案比較通過與業(yè)主單位及某縣建設(shè)規(guī)劃主管部門工程技術(shù)人員多次現(xiàn)場踏勘，根據(jù)上述選址原則逐步縮小選擇范圍，初步選定了取水水源地位置在凈水廠下方（西南方向）的現(xiàn)狀棄石堆附近。在本工程《可行性研究報告》中，對此已進(jìn)行了較全面和充分的闡述。在此基礎(chǔ)上，本次初步設(shè)計中又經(jīng)過多方面比較，取水泵房的具體位置主要有以下幾種可選方案，在此僅作簡要介紹。方案一，泵房在石堆附近的濱河路內(nèi)側(cè)建設(shè)。該方案能使泵房依傍山坡建設(shè)，泵房離水涯線較遠(yuǎn)，能完全避免水流的沖刷和河道上可能的大型飄浮物和船只對泵房安全構(gòu)成的威脅。其缺點是吸水管路較長，沖沙難度大；由于防洪需要，泵房上部平臺標(biāo)高與濱河路相差較大，兩平面的距離短，需在山坡上新建道路銜接，工程難度大，投資增多。方案二，泵房在道路外側(cè)石堆上游建設(shè)。該處的優(yōu)點是吸水管較短，河道較窄，岸邊形式好；其缺點是距凈水廠相對較遠(yuǎn)，輸水管線略長，且該處尚處于河流彎道范圍內(nèi)，沖刷可能相對較嚴(yán)重。方案三，泵房在道路外側(cè)石堆下游建設(shè)。該處除具有方案二的優(yōu)點外，距離凈水廠相對較近，處于沖刷影響范圍之外，現(xiàn)狀石堆對其形成天然保護(hù)屏障，且岸邊條件好，水深滿足取水要求。因此，本初步設(shè)計推薦采用方案三，即取水泵房在道路外側(cè)石堆下游修建。，遠(yuǎn)期考慮考慮換泵。取水泵房的設(shè)計要點如下：（1）取水泵房的水泵吸水管為“直吸式”吸水管，即水泵吸水管直接從某河中吸水。由于取水頭部伸入某河的中心地帶，并且吸水管的管中心標(biāo)高較低，因此能取到河中的深層水，取水水質(zhì)好，同時也從很大程度上避免了表層漂浮物對取水的不利影響；采用這種方式可以省掉吸（集）水井，節(jié)省工程投資；當(dāng)取水頭部被雜草、樹葉阻塞時或吸水管中積沉泥砂時，采用反沖洗的方式加以解決，即從未被阻塞的取水頭部或吸水管吸水，通過開啟水泵，將水流輸送到被阻塞的取水頭部或吸水管進(jìn)行反沖洗，由于此時水泵的揚程很低，因而被沖洗的取水頭部或吸水管內(nèi)的流量增大，水流流速很高，反沖洗效果較好。目前，這種具有反沖洗的“直吸式”干井泵房，近十余年來已在西南地區(qū)，尤其是四川省、某市獲得較廣泛的應(yīng)用。采用喇叭口取水頭部，進(jìn)水端設(shè)有鋼格柵，以防較粗的雜物進(jìn)入。（2）引水（吸水）管道采用2根DN700鋼管吸水管，壁厚（δ）為14mm。同時，吸水管與取水頭部采用專門的防腐處理技術(shù)。（3）取水泵房型式采用臥式干井泵房，它與深井泵濕井泵房相比，具有管理維修方便和水泵效率較高的優(yōu)點，因而有利于安全供水和節(jié)省電耗，同時臥式泵的類型規(guī)格較多，較易選擇到合適的水泵。泵房筒體采用圓形，井筒（凈空）直徑D=。選泵的原則主要依據(jù)流量、揚程以及變化規(guī)律。泵站一般24h晝夜工作，所以泵站的設(shè)計流量為3500。（保證率97%）。則泵站所需的揚程為 （）式中—靜揚程，采用最枯水位與凈水構(gòu)筑物進(jìn)口水面標(biāo)高差（m）； —吸壓水管路的水頭損失（m）； —輸水管路的水頭損失（m）。設(shè)計中水廠的進(jìn)水標(biāo)高為250m，。（1）靜揚程計算 洪水位：=； 常水位：=； 枯水位：=90m。（2）泵房至水廠水頭損失計算采用兩根DN700的球墨鑄鐵管作為原水輸水管，管長220m。當(dāng)一條輸水管檢修時，另一條輸水管應(yīng)該通過75%的設(shè)計流量，即：Q=3500=2625，‰。則輸水管路的水頭損失為：220=。（3）泵房吸水管的水頭損失吸水管采用DN700的鋼管，管長100m，V=，i=‰。則吸水管的水頭損失為：IL=100‰=（4）泵站內(nèi)的吸壓管路水頭損失。（5）。（6）水泵的設(shè)計揚程為：枯水位：=90++++=；常水位：=++++=；洪水位：=++++=。選泵的主要依據(jù)：揚程、流量以及其變化規(guī)律?大小兼顧，調(diào)配靈活；?型號整齊，互為備用；?合理地使用水泵的高效段；④遠(yuǎn)近期相結(jié)合，“小泵大基礎(chǔ)”；⑤大中型泵站需做選泵方案比較此次設(shè)計中采用4臺14Sh6離心泵（Q=236~461L/s，H=100~140m，n=1470r/min，電機(jī)功率=680KW）泵，3用1備。14sh6離心泵的安裝尺寸為L=1731mm，H=1245mm，B=1240mm（根據(jù)給水設(shè)計手冊（續(xù)2冊）材料設(shè)備查得），進(jìn)出口管徑為350mm。，為了保證吸水管的正常吸水，。則吸水間的底部標(biāo)高為：（D/2+）=。則泵房的高度為：+=。凈水工藝流程選擇的原則及依據(jù)在凈水廠的設(shè)計中，如何合理地選擇凈水工藝是一個首要問題。因為，合理的凈水工藝是凈水廠保證供水水質(zhì)的關(guān)鍵，而且與水廠的經(jīng)濟(jì)運行有著密切的關(guān)聯(lián)。常用的凈水工藝主要有自然沉淀、混凝沉淀或澄清、過濾、消毒，以及針對不同原水性質(zhì)而采用的氣浮、氧化及吸附等。但我國目前凈水廠大都采用的工藝是混凝沉淀或澄清、過濾和消毒，也就是通常所說的常規(guī)處理工藝。每種工藝都有多種型式的構(gòu)筑物，在凈水廠的設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)和用戶對處理后水（生活用水或工業(yè)用水）的水質(zhì)要求這兩項基本資料，并結(jié)合當(dāng)?shù)厮畯S的運行經(jīng)驗、管理和技術(shù)水平以及地質(zhì)地形條件等，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，選擇合適的凈水工藝流程。 根據(jù)源水水質(zhì)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB579486)，確定本水廠采用常規(guī)凈水處理工藝，即原水經(jīng)混凝反應(yīng)、沉淀、過濾、消毒等處理后提供給用戶。 構(gòu)筑物的選擇（1）預(yù)沉池的選擇平流式預(yù)沉池與斜管預(yù)沉池相比較，前者的優(yōu)點是：① 原水水質(zhì)（主要是濁度）的變化對其出水水質(zhì)影響較小，即平流式沉淀池對原水水質(zhì)變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；② 混凝劑的投加量也較節(jié)省；③ 運行管理也較方便；④ 具有一定的挖潛、革新、增產(chǎn)的潛力。平流式沉淀池與斜管沉淀池相比，前者的主要缺點是：① 占地面積較大，是斜管沉淀池的3～4倍；② 工程投資亦有所增加。斜管預(yù)沉池的優(yōu)缺點與平流式預(yù)沉池的優(yōu)缺點剛好相反，斜管沉淀池占地面積嬌小，沉淀效果好，綜合考慮占地面積和投資等問題，推薦采用斜管預(yù)沉池。（2）混合設(shè)施的選擇管式靜態(tài)混合器與機(jī)械混合相比較，前者的優(yōu)點有：① 設(shè)備簡單，維護(hù)管理方便；② 不需土建構(gòu)筑物；③ 在設(shè)計流量范圍，混合效果較好；④ 不需外加動力設(shè)備管式靜態(tài)混合器的缺點有：① 運行水量變換影響效果；② 水頭損失較大；③ 混合器構(gòu)造復(fù)雜機(jī)械混合較管式靜態(tài)混合的主要缺點有：① 需要消耗動能；② 管理維護(hù)復(fù)雜；③ 需要建混合池 管式靜態(tài)混合器設(shè)備比較簡單，混合效果好綜合考慮減少資金和占地面積，降低施工難度，推薦采用管式靜態(tài)混合器。（3）絮凝池的選擇形式優(yōu)缺點使用條件隔板絮凝池往復(fù)式優(yōu)點：；，施工方便缺點：；；；1. 水量大于30000的水廠。回轉(zhuǎn)式優(yōu)點：；；，管理方便缺點：出水流量不易分配均勻1. 水量大于30000的水廠；；折板絮凝池優(yōu)點：；缺點：；水量變化不大的水廠網(wǎng)格（柵條）絮凝池優(yōu)點：；；缺點：水量變化影響絮凝效果1. 水量變化不大的水廠2. ~機(jī)械絮凝池優(yōu)點：；；、水量的變化缺點：需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修大小水量均適用，并適應(yīng)水量變化較大的水廠表格51絮凝池形式比較由上述表格所示，網(wǎng)格絮凝池絮凝效果好，構(gòu)造簡單，適應(yīng)水量范圍大。綜合考慮，本次工程中推薦采用網(wǎng)格絮凝池。（4）沉淀池的選擇 表52沉淀池形式比較 形式優(yōu)缺點適用條件平流沉淀池優(yōu)點：。，施工較簡單。，處理效果較好。，排泥效果好缺點：。，排泥較困難。一般用于大、中型凈水廠斜管沉淀池優(yōu)點：；，占地少缺點：，老化后尚需更換；；，排泥較困難；設(shè)機(jī)械排泥時，維護(hù)管理較平流池麻煩；、擴(kuò)建和挖潛；；雖然平流沉淀池施工簡單，適應(yīng)原水濁度大，但是斜管沉淀池沉淀效果比平流沉淀池沉淀好，而且占地面積比平流沉淀池小，可以有效節(jié)省資金。在本設(shè)計中推薦采用斜管沉淀池。（5）濾池的選擇 普通快濾池與無閥濾池相比較，前者的優(yōu)點有： ①.有成熟的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，運行妥當(dāng)可靠；②.采用砂濾料，材料易得，間隔便宜；③.采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做的較大；池深較淺；④.采用降速過濾，水質(zhì)較好。缺點有：①.閥門多；②.必須設(shè)有全套沖洗設(shè)備。無閥濾池的優(yōu)點有：①.不設(shè)置閥門；②.自動沖洗，管理方便；③.可成套定型制作。缺點有：①.運行過程看不到濾層的情況；②.清砂不便；③.單池面積較??；④.沖洗效果差，反沖洗時要浪費部分水量；⑤.變水位等速過濾，水質(zhì)不如降速過濾。綜合考慮，本工程推薦采用普通快濾池。綜上所述，現(xiàn)決定采用如下工藝流程：原水 → 斜管預(yù)沉池 → 網(wǎng)格絮凝池 → 斜管沉淀池 → 普通快濾池 → 清水池 → 城市管網(wǎng) （網(wǎng)格絮凝池和斜管沉淀池合建）凈水廠的設(shè)計規(guī)模為：；。因此，水處理構(gòu)筑物分為2組，每組設(shè)格柵二座，斜管預(yù)沉池一座，斜管沉淀池二座，普通快濾池一座，清水池四座。 格柵的計算 設(shè)計中選有2組格柵。，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。細(xì)格柵井除了具有能篩除原水中的較小懸浮物質(zhì)的作用外，同時還起到了穩(wěn)定水壓的作用，以保證進(jìn)水水量的恒定。 （）式中n—格柵柵條間隙數(shù)（個）； Q—設(shè)計流量（）； —格柵傾角（176。）； N—設(shè)計的格柵組數(shù)（組）； b—格柵柵條間隙（m）； h—格柵柵前水深（m）； v—格柵過柵流速（）。設(shè)計中h=，v=，b=，=60176。n==15個 （）式中B—格柵槽寬度（m）； S—每根格柵條的寬度（m）；設(shè)計中取S= B=（151）+= （）設(shè)計中—水頭損失（m）； —格柵條的阻力系數(shù)，查表=； k—格柵受污染物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。 == H= （）式中H—柵后明渠的總高度（m）； —明渠超高（m），~，