【導(dǎo)讀】依據(jù)二連浩特地區(qū)水文地質(zhì)勘察資料，經(jīng)詳細(xì)分析。和進(jìn)行方案比較，選定齊哈日格圖為地下水源地。工程建設(shè)方案為一期在老水源地和。管一條，以及火車站至二連市的公里長DN450輸水管一條。250QJ-180/10型多級潛水離心泵，各深井處設(shè)地下式井室和變配電各一座。內(nèi)設(shè)新配水廠，內(nèi)設(shè)兩座容積各為5900m³清水池。達(dá)到萬m³/d和萬m³/d供水規(guī)模。

　　

【正文】 工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 15 臺泵并聯(lián)到鐵西輸水管起點的曲線； 求出凈揚程的平均值，畫出一條管路的需要揚程曲線，疊加兩次， 它與 18 臺泵并聯(lián)曲線的交點即為工況點，將該點折返到單泵特性曲線上，得到單泵的流量和揚程。 畫出單泵功率和效率曲線，將工況點折返，得 到單泵的功率和效率； ② 工作點求解結(jié)果 表 11 工作點校核結(jié)果 15 臺泵并聯(lián) Q（ m3/h） H（ m） N（ KW） ? （ %） 北井群單泵 84 194 56 79 南井群單泵 86 190 57 79 老水源地 2 泵 90 182 57 80 老水源地 4 泵 88 184 57 79 ③ 成果分析 設(shè)計中采用圖解法求水泵工作點，分析求解結(jié)果發(fā)現(xiàn)：求解并聯(lián)工作點的流量為1500m3/h，約 3萬立方米 /日，超出日用水量 /日， 滿足設(shè)計要 求，略有節(jié)余 ， 揚程最小為 182m，最大為 194m,滿足北井群 所需揚程 ； 功率最低為56kw,最高為 57kw，有超載，欠 載的可能，長期運行效率最低為 79%，最高為 80%，符合要求。 井室設(shè)計 由于二連浩特市冬季氣溫偏低，為了便于運行管理和在泵房內(nèi)設(shè)置遠(yuǎn)程系統(tǒng)、以及免受雨水污染水源，并在泵房內(nèi)不設(shè)供暖裝置，因此，水源井均可采用全封閉地下式井室，分離式地面配電間。采用此類配電間，可免除冬季人工取暖，避免人工看護(hù)，便于實現(xiàn)完全遙控運行。 井室為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面尺寸為 ，建筑面積為 ㎡。 變 配電間內(nèi)設(shè)一臺變壓器和一 個 配電柜。平面尺寸為 ，結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)。 井室結(jié)構(gòu)見圖 5，變配電室見圖 6。 水泵及電機重量為 500kg，因是地下井室，且機組較小，故不不必設(shè)置專門的固定式起重設(shè)備 。井泵安裝通過大型吊車井進(jìn)行吊裝，井室高度只需滿足人活動的高度即可，故取井室高度為 ， 地面上的填土厚度為 。 附屬設(shè)備 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 24 a 起重設(shè)備 水泵及電機重量為 500kg，選用 大型吊車 。 b 排水設(shè)備 由于泵房位于地下較深，故采用電動水泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水集中到集水坑 ，再用泵抽到吸水間。 c 通風(fēng)設(shè)備 泵設(shè)于地下，需要及時的通風(fēng)換氣，選用一臺 T3511 型軸流風(fēng)機，配用的電機Y160L4，均設(shè)兩臺，一用一備。 井壁管：加固井壁，隔離不良水質(zhì)和水頭較低時的含水層（采用 DN300 的鑄鐵管），用管箍連接（井壁管內(nèi)徑應(yīng)大于水泵井下部分最大外徑 100mm）。 過濾器：（用以集水和保持填礫與含水層的穩(wěn)定性）采用鋼制圓孔過濾器，孔隙率為 30%。 沉淀管：沉淀管長為 10 m。 圖 5 井泵房平面圖 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 圖 6 井泵房及配電間剖面圖 輸配電工程 ① 供電工 程電壓 供電工程是供水工程的重要組成部分之一，直接關(guān)系到二連浩特市人民的正常生活、生產(chǎn)及工作。為保證其安全可靠，本工程按二級供電負(fù)荷劃分，采用雙電源供電，現(xiàn)將南、北井群及過渡井的供電電源作如下安排： 新建南井群 3 眼的供電利用現(xiàn)狀工程 3眼井的 10萬伏輸電線路，按就進(jìn)原則接到新井位，經(jīng)配電間降壓后供井泵使用； 新建北井群 8眼井，從現(xiàn)狀工程即已建的南井群的 10 萬伏供電線路專線上連接到北井群，經(jīng)配電間降壓后供井泵使用； 過渡井從老水源地直接連接引線。 ② 電力負(fù)荷 新建北井群的主要 負(fù)荷為 63KW，井泵電機 8臺； 新建南井群的主要負(fù)荷為 63KW，井泵電機 3臺。 ③ 供配電間系統(tǒng) 北井群 8眼管井的供電電源由南井群 10 萬伏專線架空引來，外線截面 LJ35 和LJ25。采用 12米高水泥桿架設(shè)，桿距為 50m；南井群 3眼管井由已建水源井就進(jìn)接來，外線截面為 1米水泥桿架設(shè)，桿距為 50 m。過渡井需設(shè) 10 萬伏高壓內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 線 800m。 南、北井群井泵的配電間采用在每眼井旁設(shè)獨立的變壓器的方法，每臺變壓器的容量為 80千伏安，共設(shè) 11 臺，變壓器安裝方法為戶外雙桿安裝，高壓側(cè)經(jīng)戶外躍落式熔斷器與 10 萬伏專線 T 接，低壓側(cè)經(jīng)戶外隔離與低壓配電柜相接，低壓配電柜設(shè)在地面的配電室內(nèi)（即變配電設(shè)在一個柜中，一面與變壓器相連，另一面與電機母線相連），線桿上直接設(shè)置變電開關(guān)、電路保險和避雷設(shè)備（避雷針）。 井室地下結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1） .荷載分布 井壁的水平計算長度取兩端相鄰井壁的中軸線間距離，則兩個方向井 室 壁 板 的水平長度分別為 和 3m。井壁的計算高度為 。井壁的下端為固定端，頂端為自由端，由于井室采用全封閉式地下式井室，故其前后墻僅受土壓力。 由于 3/18 mKN?? ， zcz ?? ? 可得前后墻所受荷載為三角形荷載和矩形荷載的和，如下圖 43. 2kp a 12. 6kp a （ 2） .井壁的內(nèi)力計算： 長井壁內(nèi)力計算，如圖 7所示， ???lxly ,為雙向板。通過查《給水排水工程結(jié)構(gòu)》的附表 3－ 3， 3－ 4 進(jìn)行計算。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 圖 7 長井壁計算簡圖 有： mKNM X ???????? 221 mKNM Y ???????? 0 4 0 5 221 mKNM X ?????????? 1 4 3 6 220 1 mKNM Y ?????????? 2 3 5 3 220 1 mKNM X ???????? 0 7 2 8 2210 mKNM XZ ?????????? 1 2 6 3 220 1 短井壁內(nèi)力計算如圖 8 所示 ???lxly ,為雙向板。通過查《給水排水工程結(jié)構(gòu)》的附表 3－ 3， 3－ 4進(jìn)行計算。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 28 圖 8 短井壁計算簡圖 有： mKNM X ???????? 0 9 2 4 222 mKNM Y ???????? 0 8 1 1 222 mKNM X ?????????? 220 2 mKNM Y ?????????? 3 0 5 6 220 2 mKNM X ???????? 0 9 3 9 2220 mKNM XZ ?????????? 220 2 長，短井壁在 1 號棱處進(jìn)行彎矩傳遞， 經(jīng)計算 后（具體計算步驟見計算書相應(yīng)部分） ，得到內(nèi)力計算結(jié)果 表 12 井壁內(nèi)力表 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 （ 3） .配筋 計算 ： 以 豎向 配 筋計算（選用 HPB235 級鋼筋） 為例 : 墻壁豎向按受彎構(gòu)件計算，由表 9 中查得 :內(nèi)側(cè)鋼筋由跨中彎矩 mKNM Y ?? 確定。 工程選用 C25 的混凝土 ,查 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué) 附錄二 ,得到 混凝土的強度設(shè)計值為 : 2/ mmNf c ? ；工程選用一級鋼筋， 查 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué) 附錄二 ,得到鋼筋的強度設(shè)計值為 : 2/210 mmNf y ? 。 設(shè) b=1m， 取 截面有效高度 h0=37035=335mm，則 ： ?????????? bs ??? 配筋率： 需要配筋截面積為 20 mmbhA s ????? ? 選用： Φ8@100， 2503mmAs ? 外 側(cè)鋼筋由彎矩 mKNM y ??? 確定。 則有： ?????????? bs ??? 配筋率： 26201 ??? ??? bhfMcYs?%% m i n ?????? ???ycff 26200 1 ??????bhfMcys?內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 30 需要配筋截面積為： 20 mmbhA s ????? ? 選用： Φ10@140， 2561mmAs ? 最后確定出配筋結(jié)果表 表 13 長井壁配筋表 鋼筋位置 長井壁 豎向鋼筋 水平向鋼筋 側(cè)邊緣鋼筋 底邊緣鋼筋 外側(cè) 內(nèi)側(cè) 外側(cè) 內(nèi)側(cè) 選用鋼筋 φ 10@140 φ 8@100 φ 8@100 φ 8@100 φ 8@100 φ 8@100 所需數(shù)量 45 32 24 24 24 45 表 14 短井壁配筋表 鋼筋位置 短井壁 豎向鋼筋 水平向鋼筋 側(cè)邊緣鋼筋 底邊緣鋼筋 外側(cè) 內(nèi)側(cè) 外側(cè) 內(nèi)側(cè) 選用鋼筋 φ8@100 φ8@100 φ8@100 φ8@100 φ8@100 φ8@100 所需數(shù)量 30 30 24 24 24 30 %% m i n ?????? ???ycff內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 5 清水池設(shè)計 清水池容積的確定 經(jīng)過計算，清水池總有效容積為 15800m179。，原配水廠有 4座容積各為 1000m179。的清水池，所以 本期工程設(shè)兩座矩形清水池，每座清水池總?cè)莘e為 5900m179。 清水池的有效容積為： w=w1+w2+w3+w4 式中： w1— 清水池調(diào)節(jié)容積，取供水量的 10%～ 18%； w2— 消防總水量，按 2 小時火災(zāi)延續(xù)時間計算； w3— 水廠自用水量，按最高日用水量的 5%～ 10%計算； w4— 安全貯 水量。 清水池結(jié)構(gòu)形式選擇 清水池的最大水深為 ，安全超高為 ，為無梁樓蓋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。每座清水池的平面尺寸為：長寬 = 。清水池設(shè)帶上 、下柱頂帽的立柱 7根，柱網(wǎng)的軸線距離 L 為 ，柱頂帽的邊長 a≥ ，即 amin=。柱頂帽的斷面尺寸為 。池頂蓋邊跨與中間的跨度 L1=L2=。 清水池平面 布置 每座清水池設(shè) 2根進(jìn)水管和 4根出水管，清水池的進(jìn)水管管徑為 DN450，設(shè)計流速為 ；出水管的管徑為 DN400，設(shè)計流速為 同取 DN450，其出水接入水廠水道系統(tǒng)。集水槽比池底落差 。清水池內(nèi)設(shè)三面導(dǎo)流墻，相鄰導(dǎo)流墻間隔為 ，導(dǎo)流墻砌 筑到清水池最高水位，使頂部空間保持通暢，有助于空氣流通。導(dǎo)流墻底部每隔一定距離開一個流水孔，尺寸 200mm 200mm，便于排泄池底廢水，考慮到水中有氯氣，導(dǎo)流墻采用材料要防止氯的腐蝕。通風(fēng)管設(shè)計根據(jù)清水池容量要求，采用的通氣管管徑 DN200，通氣管數(shù)量 4個，管口高出池頂700mm 以上，并且在氣孔上裝有防護(hù)網(wǎng)。每座清水池設(shè)兩個人孔，人孔直徑為 800mm靠近溢水管和出水管處，便于管道安裝和維護(hù)，進(jìn)人孔處池壁上設(shè)爬梯，直立靠壁安裝，其材料應(yīng)該可以防腐。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與工木建筑工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 32 清水池水位確定及立面布置 當(dāng)清水池有效容積為 5900m3 時，水位為凈水位；當(dāng)清水池中調(diào)節(jié)容積（占總量 萬立方米 /日的 16%）全部用完后，水位為動水位；當(dāng)火災(zāi)連續(xù)不斷，清水池中無水時水位稱作零水位。水位尺寸安裝于池頂，選擇水流緩和處架立。由于二連浩特市平均氣溫為 ℃，故池頂?shù)母餐梁穸葹?，池外側(cè)覆土采用三層臺的擋土墻方式。每層高 1m，寬 2m，可在其上種植花草。 清水池輔助設(shè)備布置 清水池洗池排泥用泵從排泥泄水井中打入溢流管內(nèi)排出，排泥泵選用型號為WQ4001022 設(shè)備。鑒于安全水池的特殊要求，清水池應(yīng)經(jīng)常維持高水位運行，在動水位 和零水位這兩個水位上分別安裝報警器。運行中水位變化情況電傳二級加壓泵房值班室和總調(diào)度室。 水廠平面布置要求 水廠平面布置得內(nèi)容包括：各構(gòu)筑物得平面定位，各種管道（處理工藝用的原水管、加藥管、沉淀水管、清水池、反沖洗水管。加氯管。排泥管、放空管、水廠自用水管、廠區(qū)排水管、電纜線、通訊線路），閥門及配電布置，廠區(qū)道路、圍墻、綠化等。 水廠平面布置要求： 構(gòu)筑物間距宜緊湊，但應(yīng)滿足各構(gòu)筑物和管線的施工要求。 構(gòu)筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向，如加氯間和氯庫應(yīng)盡量設(shè)置在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，泵房及其它建筑 物應(yīng)盡量布置成南北向。 生產(chǎn)構(gòu)筑物間連接管道的布置，應(yīng)水流順直和防止迂回。 生產(chǎn)構(gòu)筑物與附屬構(gòu)筑物應(yīng)分開布置。 并聯(lián)運行的凈水構(gòu)筑物應(yīng)配水均勻，必要時可設(shè)置配水井。 加藥間、沉淀池和濾池相互間的布置，宜通行方便。 水廠排水一般宜采用重力流排放，必要時可設(shè)排水泵站。 新建水廠綠化占地面積不宜少于水廠總面積的 20%。 水廠內(nèi)根據(jù)需要，設(shè)置濾料。管配件等露天堆放場所。 水廠內(nèi)設(shè)置通向各構(gòu)筑物和附屬構(gòu)筑物的道路，一般按下列要求設(shè)計： ①主要車行道的寬度，單車為 ，雙車道為 6m，并應(yīng)有回車道。人行道的寬度為 ～ 。大型水廠一般可設(shè)雙車道，