南村新兴产业园区给水工程设计毕业论文
2020-02-17 09:02
摘 要
城市供水是城市基础设施的组成部分之一，关乎人类的生存发展。近年来，国家越来越重视供水事业，相关法规条例不断更新，人们对生活饮用水的要求日益提高。本次设计为南村新兴产业园区给水工程设计，设计的主要目的是为了解决园区内的供水问题。设计内容主要包括输配水工程、净水工程和取水工程。在取水工程中，水源为地表水，取水采用自流管，设菱形箱式取水头部以减少原水中的泥砂、悬浮物，从而降低后续处理设施的负荷，设计中采用了合建式岸边取水泵房输送原水；净水工程采用常规处理工艺，处理构筑物主要为网格絮凝池、斜管沉淀池和普通快滤池，净水厂内排泥水需经过处理后才予以排放；输配水工程采用单水源统一供水环状网，管道按远期水量设计管径并铺设。设计结尾还对整个给水工程进行了工程概算及制水成本计算。
关键词：供水；取水工程；地表水常规处理工艺；单水源供水系统
Abstract
urban water supply is one of the components of urban infrastructure, which is related to human survival and development. In recent years, the country pays more and more attention to water supply, relevant laws and regulations are constantly updated, and people's requirements for drinking water are increasingly improved. This design is the water supply engineering design of nancun emerging industrial park. The main purpose of the design is to solve the water supply problem in the park. The design mainly includes water distribution project, water purification project and water intake project. In the water intake project, the water source is surface water, and the artesian pipe is adopted. The rhomboid box water intake head is set to reduce the mud, sand and suspended matter in the raw water, so as to reduce the load of the subsequent treatment facilities. The water purification project adopts conventional treatment process. The treatment structures are mainly grid flocculation tank, inclined pipe sedimentation tank and ordinary quick filter tank. The single source unified supply ring network is adopted in the water transmission and distribution project, and the pipe diameter is designed and laid according to the forward water volume. At the end of the design, the whole water supply project is estimated and the water production cost is calculated.
Keywords: water supply; Water intake works; Conventional surface water treatment process; Single source water supply system
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 设计原始资料 1
1.2 毕业设计内容 5
1.2.1 输配水工程设计 5
1.2.2 取水工程设计 5
1.2.3 净水工程设计 5
1.2.4 工程概算及制水成本计算 5
第2章 设计说明书 6
2.1 输配水工程 6
2.1.1 设计用水量 6
2.1.2 管网定线 7
2.1.3 流量分配 7
2.1.4 管网平差 9
2.1.5 水压计算，水泵选型 10
2.2 取水工程 10
2.2.1 江河取水构筑物位置的选择 11
2.2.2 地表水取水构筑物形式的选择 11
2.2.3 取水头部及自流管 11
2.2.4 取水泵站 12
2.3 净水工程 14
2.3.1 设计规模及净水工艺 14
2.3.2 加药间设计说明 14
2.3.3 配水井设计说明 15
2.3.4 絮凝池设计说明 15
2.3.5 沉淀池设计说明 15
2.3.6 普通快滤池设计说明 16
2.3.7 加氯间设计说明 17
2.3.8 清水池设计说明 18
2.3.9 排泥水处理设计说明 19
2.3.10 二级泵房设计说明 20
2.3.11 水厂布置说明 21
2.4 工程概算及制水成本说明 22
第3章 设计计算书 23
3.1 输配水工程 23
3.1.1 设计用水量 23
3.1.2 管网定线 25
3.1.3 流量分配 25
3.1.4 管径及水头损失计算 30
3.1.5 管网平差计算 30
3.1.6 水泵选型及计算各节点水压 33
3.2 取水工程 35
3.2.1 水源的选取 35
3.2.2 取水构筑物位置和形式的选择 35
3.2.3 自流管设计 36
3.2.4 取水头部的设计计算 37
3.2.5 取水泵房的设计计算 40
3.3 净水工程 48
3.3.1 设计规模及工艺选择 48
3.3.2 药剂投配和混合设施 49
3.3.3 加药间及药库设计 52
3.3.4 配水井设计计算 53
3.3.5 絮凝池设计计算 54
3.3.6 沉淀池设计计算 58
3.3.7 滤池设计计算 64
3.3.8 加氯间设计计算 68
3.3.9 清水池设计计算 69
3.3.10 排泥水处理的设计计算 72
3.3.11 水厂平面及高程布置 77
3.4 二级泵站设计 80
3.4.1 工作制度确定 80
3.4.2 水泵间布置 81
3.4.3 附属设备 92
3.5 工程概算及制水成本 93
3.5.1 工程概况及设计规模 93
3.5.2 工程基建总投资 94
3.5.3 水厂制水成本 95
结论 98
参考文献 99
附录A 100
附录B 101
附录C 102
附录D 103
致谢 104
第1章绪论
1.1设计原始资料
1.2毕业设计内容
1.2.1输配水工程设计
1、用水量计算，供水管网定线；
2、节点流量计算，流量分配，管网平差计算及校核；
3、自由水压计算及管网平差计算简图的绘制；
4、给水管网布置总图绘制。
1.2.2取水工程设计
1、选择水源并确定取水构筑物位置；
2、确定取水构筑物的形式，进行取水工程设计计算；
3、绘制取水头部及取水泵站图纸。
1.2.3净水工程设计
1、确定水处理工艺流程，选择处理构筑物形式；
2、进行处理构筑物设计计算，绘制构筑物及其细部草图；
3、进行净水厂内排泥水处理的设计计算；
4、根据各管段及构筑物水头损失，进行水厂高程布置，根据水厂内各建筑物尺寸进行平面布置；
5、绘制构筑物工艺图及水厂平面高程布置图。
1.2.4工程概算及制水成本计算
根据《给排水设计手册》第10册，进行给水工程概预算及制水成本计算。
第2章设计说明书
本设计为南村新兴产业园区给水工程设计，设计内容包括输配水工程、取水工程和净水工程，设计的主要目的是解决南村新兴产业园区内的供水问题。
南村新兴产业园区占地4.76平方公里，全部就业人员约3.0万人，是一个以一类无污染和二类少污染工业为主的生态型工业园区。
2.1输配水工程
2.1.1设计用水量
城市给水系统的设计年限，应该近远期结合，以近期为主，一般近期5~10年，远期10~20年[5]；城市用水量应结合水资源状况、节水环保政策、城市规划以及社会经济发展状况等因素进行合理预测。
城市最高日用水量预测方法有：城市综合用水量指标法、综合生活用水比例相关法、不同类别用地用水量指标法[11]。本次设计，根据所给的原始资料，采用不同类别用地用水量指标法进行城市最高日用水量的计算。
表2.1 不同类别用地用水量指标qi[m3/(hm2d][11]
类别代码 | 类别名称 | 用水量指标 | |
R | 居住用地 | 50~130 | |
A | 公共管理与公共服务设施用地 | 行政办公用地 | 50~100 |
文化设施用地 | 50~100 | ||
教育科研用地 | 40~100 | ||
体育用地 | 30~50 | ||
医疗卫生用地 | 70~130 | ||
B | 商业服务业设施用地 | 商业用地 | 50~200 |
商务用地 | 50~120 | ||
M | 工业用地 | 30~150 | |
W | 物流仓储用地 | 20~50 | |
S | 道路与交通设施用地 | 道路用地 | 20~30 |
交通设施用地 | 50~80 | ||
U | 公共设施用地 | 25~50 | |
G | 绿地与广场用地 | 10~30 | |
式中：
—不同类别用地用水量指标[m3/(hm2d)]；
—不同类别用地规模(hm2)。
根据以上指标、公式以及原始资料中的控制性详细规划用地构成表，对该地区最高日用水量进行计算，其设计用水量如下：
最高日用水量：近期60000，远期90000；
最高日最高时用水量：近期Qg1=，远期Qg2=；
消防时用水量（远期）：5466m3/h；
事故时用水量（远期）：3675m3/h。
2.1.2管网定线
1、管网定线注意事项：
干管延伸方向与二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致；
循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置应从用水量较大的街区通过；
可根据街区情况，干管的间距可采用500~800m；
连接管间距可根据街区的大小考虑在800~1000m左右；
干管一般按城市规划道路定线；
管线大致均匀地分布于整个给水区；
管网中还须安排其他一些管线和附属设备[5]。
2、管线布置及最不利点的选择
管网基本形式：树状网和环状网。环状网供水可靠，可减轻因水锤作用产生的危害，但是造价高，管线长；树状网管线短，造价低，但是供水可靠性较差，水质易坏。
管网中最不利点即控制水压的点。当该点的自由水压满足要求，其余各点均满足要求。控制点为计算水头损失的起点。最不利点主要有三种：地形最高点、离二级泵站最远点、大用户点。
根据以上原则，本设计采用单水源统一供水环状网，管网中最不利点为节点12。具体管线布置见给水管网平面布置图。
2.1.3流量分配
1、流量分配原则：
①管网中任一管段的流量，由沿线流量和转输流量两部分组成。转输流量沿整个管段不变。沿线流量可利用折算系数化为节点流量。
②环状网分配流量时，流向任一节点的流量等于游离该节点的流量。即满足节点流量平衡：
式中：
—节点i的节点流量，L/s；
—从节点i到节点j的管段流量，L/s。
③环状网流量分配时，应同时照顾经济性和可靠性。流量分配后得到的管径，应使一定年限内的管网建造费用和管理费用为最小，管网能向用户不间断地供水，并且保证应有的水量、水压和水质。
2、比流量计算：
式中：
qs—比流量，L/(s˙m)；
Q—管网用水量总和L/s；
∑q—大用户集中用水量L/s；
∑l—干管总长度（m），不包括穿越广场、公园等无建筑物地区的管线，只有一侧配水的管线，长度按一半计算。
3、沿线流量计算：
式中：
—沿线流量，L/s；
—该管段的长度，m。
4、节点流量计算：
任一节点i的节点流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量qi总和的一半。
5、用水量：消防着火点11、12，每个着火点灭火水量30；事故时供水量为最高日最高时的70%。
最高日最高时：近期；远期；
消防用水时：远期；
事故时：远期。
根据以上流量分配原则、流量计算公式以及用水量情况，对园区供水管网进行节点流量计算以及流量的具体分配，具体分配结果详见设计计算书。
2.1.4管网平差
1、管径确定：界限流量法、平均经济流速法。本设计采用平均经济流速法确定管径。
表2.2 平均经济流速[5]
管径（mm） | 平均经济流速（m/s） |
D=100~400 | 0.6~0.9 |
D400 | 0.9~1.4 |
2、水头损失：选用海曾－威廉公式计算：
式中：
—管段长度，m；
D—管径，m；
q—流量，m3/s；
C—系数，对旧铸铁管和旧钢管，C=100。
3、管网平差计算
管网平差计算：在按初步分配流量所确定的管径基础上，重新分配管段流量，直到同时满足连续性方程和能量方程。
环校正流量公式：
校正后的管段流量：设图上校正流量以顺时针为正，逆时针为负，凡是流向和校正流量方向相同的管段，加上校正流量，反之减去校正流量[5]。
本次设计，根据以上计算公式，采用哈代—克罗斯法对远期和近期最高日最高时进行管网平差计算。管径按照远期最高日最高时流量，采用平均经济流速法确定。
4、管网核算
以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。
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