1、 本科毕业设计 题目 ： 乐清市给水工程毕业设计 学 院 : 城市建设学院 专 业 : 给水排水工程 学 号 : 学生姓名 : 刘全坤 指导教师 : 刘晓艳 日 期 : 二一五年五月 武汉科技大学本科毕业设计 I 摘 要 近年来，随着社会经济的发展和繁荣，城市建设突飞猛进，城市面貌日新月异，城市居民生活水平大幅度提高，城市生产、生活用水量也在逐年增加，且增长速度很快。若供水设施不能满足城市的用水需要，将严重影响城市各行业的发展及居民的正常生活。为了缓解供水的紧张状况，除了考虑有效利用水资源及节约用水外，必须尽快兴建新的供水设施。 乐清市位属浙江省，近期规划人口 60 万人，设计水量为 22 万
2、吨每天；远期发展至 70万人，设计水量增至 26 万吨每天。根据城市总体规划，拟在月河上游建设一水厂，水厂建成后通过泵站向城市管网供水。 本次设计采用统一供水方式；水源采用水库取水；采用自流管式取水构筑物；净水工艺流程为：原水取水泵房管式静态混合器网格絮凝池平流式沉淀池 V型滤池清水池吸水井送水泵房城市管网。 根据原水水质和水温，该净水 厂采用聚合氯化铝作为混凝剂；用液氯进行滤后消毒。水厂绿化面积占水厂总面积的 30。净水厂出水水质满足我国生活饮用水卫生标准（ GB5749-2006）中的有关指标。 本设计说明书主要内容包括：设计原始资料；取水、净水、输水工程主要构筑物工艺设计计算等。 关键词
3、： 自流式取水构筑物； 网格絮凝池； 平流式沉淀池； V 型滤池 武汉科技大学本科毕业设计 II Abstract In recent years, along with the social economy development and prosperity, the urban construction has advanced by leap and bound, the apperance of many cities has been changing with each passing day, the urban residents living standards has r
4、isen greatly.Also the consumption of water in the urban production and life has been increaseing at a very fast pace each year. If the water supply facilities can not meet the needs of urban water consumption, the development of urban industries and the normal life of urban residents will be serious
5、ly affected. In order to ease off the tensions of the water supply, besides considering effective utilization of water resources and water conservation, new water supply facilities must be constructed as soon as possible. LeQing city is located in ZheJiang. The city has a planning population of 600,
6、000 which,and the design water quantity is 220thousands ton per day; in long term, will be expanded to 700,000,and the design water quantity will increase to 260thousands ton per day. According to the citys comprehensive planning ,it is proposed that a new waterworks should be constructed on the upp
7、er reaches of Moon River. When it is completed, the waterworks will supply water to the pipe network by pumping station. This design uses the uniform water supply mode. The surface water is used for water sources, and the water is drafted by artesian pipe water intake structure. The process of purif
8、ied water technology is raw water pump house of intake water tubing static state admixergrid flocculating tankhorizontal flow sedimentation tankV type filtercleanwater reservoirsuction well pump house of delivery watercity pipe network. According to the quality and the temperature of raw water, the
9、water treatment plant adopts PAC. It adopts chlorination after filtration. The green area shall accounts for 30 of the total of the water plant. The effluent quality meets the related indicators of Sanitary standard for drinking water (GB5749-2006). This design specification mainly includes :the ori
10、ginal material design, Intake 武汉科技大学本科毕业设计 III water, purified water, water conveyance project design calculation. Key words:Self gravity water intake structure, Mesh flocculation tank, Advection sedimentation tank, V rapid filter 武汉科技大学本科毕业设计 IV 目 录 1 概述 . 1 1.1 设计题目 . 1 1.2 设计目的 . 1 1.3 任务及主要内容 .
11、1 1.4 基本资料 . 1 1.4.1 城市概况 . 1 1.4.2 设计原始资料 . 1 2 水厂厂址选择 . 4 2.1 净水厂位置选择 . 4 2.2 厂址选择的原则 . 4 3 给水系统 . 7 3.1 水源取水系统 . 7 3.1.1 给水水源分类 . 7 3.1.2 乐清市给水水源 . 7 3.2 给水管网系统 . 7 3.2.1 给水系统应该满足的要 求 . 7 3.2.2 给水管网系统作用 . 8 3.2.3 给水管网系统组成 . 8 3.2.4 给水管网系统类型 . 9 3.2.5 给水管网布置形式 . 9 3.2.6 管网设计参数 .10 3.3 给水处理系统 .10 3
12、.3.1 取水构筑物的选择 .10 3.3.2 取水泵房 .13 3.3.3 取水地点 .13 3.3.4 净水工艺流程的选择 .14 3.3.5 水处理构筑物设计 .17 4 工程方案 .23 4.1 设计原则 .23 4.2 工程建设规模及主要内容 .23 4.2.1 取水工程 .23 4.2.2 给水管网工程 .24 4.2.3 净水厂工程 .25 4.2.4 水厂附属构筑物 .26 4.2.5 净水厂的布置 .27 5 设计计算 .28 5.1 取水泵房 .28 5.1.1 已知条件 .28 5.1.2 进水间计算 .28 5.1.3 吸水间计算 .29 5.1.4 水泵选用 .30
13、5.2 净水构筑物 .31 武汉科技大学本科毕业设计 V 5.2.1 管式静态混合器 .31 5.2.2 反应池 .32 5.2.3 V 型滤池 .39 5.2.4 消毒和清水池 .48 5.3 二级泵房 .50 5.3.1 设计参数 .50 5.3.2 选泵 .51 5.3.3 二级泵房的布置 .51 5.3.4 泵房高度计算 .51 5.3.5 管道计算 .51 5.4 二级泵房吸水井设计 .52 5.4.1 二级泵房吸水井类型 .52 5.4.2 二级泵房吸水井的设计水位 .52 5.4.3 二级泵房吸水井的有效容积 .52 5.5 加药间设计 .52 5.5.1 溶液池 .52 5.5
14、.2 溶解池 .53 5.5.3 药库 .53 5.6 加氯间设计 .53 5.6.1 加氯机 .53 5.6.2 氯瓶 .54 5.7 水厂平面布置图 .55 6 工程概算 .55 6.1 给水工程基建投资 .56 6.1.1 水厂基建费用 .56 6.1.2 输水管线基建费用 .56 6.1.3 城市配水管网基建费用 .57 6.1.4 基建总投资费用 .57 6.2 年经营管理 .57 6.2.1 年经营管理费用 .57 6.2.2 单位制水成本 .59 6.2.3 效益分析 .59 参考文献 .60 致 谢 .61 武汉科技大学本科毕业设计 1 1 概述 1.1 设计题目 设计题目：乐
15、清市给水工程设计 1.2 设计目 的 训练学生综合应用基础课、技术基础课和专业课所学知识，在老师指导下独立完成给水工程设计的能力，并能通过设计应熟悉和了解给水工程设计的一般原则和方法，掌握单项构筑物的设计计算方法，了解设计说明书的编制和施工设计图纸的绘制方法。熟悉和应用设计规范、手册的能力；锻炼学生的工程师技术和能力，使得学生在给水工程设计方面有较全面的认识，系统学习，培养学生独立分析、解决问题的能力和创新能力；掌握计算机绘图能力；能够利用参考文献及进行专业翻译。 1.3 任务及主要内容 根据所提供的基础设计资料和图纸，完成 乐清市 给水系统 的确定、城区给水管道系统的定线，设计计算和图纸的绘
16、制；完成取水点的确定，取水泵站的设计计算和图纸的绘制；给水处理厂技术经济方案比较及方案确定；处理构筑物和附属建筑物的设计计算，绘制水厂平面图、工艺流程图和主要的处理构筑物工艺图；完成设计说明书和计算书的编制。 1.4 基本资料 1.4.1 城市概况 乐清 市位于我国东南地区。根据该市的总体规划，近期（ 2015 年）该市城市人口为 60 万人，远期（ 2025 年）城市人口达 70 万人。是个中等城市。 1.4.2 设计原始资料 1.乐清 市城市平面图，比例 1： 50000. 武汉科技大学本科毕业设计 2 2.城市分区及人口密度 乐东区 260 人 /hm2；乐西区 240 人 /hm2；乐
17、北区 230 人 /hm2，乐南区 250 人/hm2 3.该城市居住房屋的卫生设备情况 乐东区：有给排水卫生设备， 70%有淋浴设备； 乐西区：有给排水卫生设备， 50%有淋浴设备； 乐北区：有给排水卫生设备， 30%有淋浴设备； 乐南区：有给排水卫生设备， 20%有淋浴设备； 4.该城市房屋的平均层数 乐东区 6 层；乐西区 5 层；乐北区 6 层；乐南区 4 层 5.该城市的工业企业，位置见城市平面图 乐清市预计到 2015 年工业产值为 715.7 亿元，单位产值 用水量为 2.5m3/万元，到 2025 年工业产值为 932.9 亿元，单位产值用水量为 2.5m3/万元。 6.自然状
18、况 乐清市属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛，温暖湿润。 气温： 年平均气温 17.22 ； 绝对最高气温 36.9 (1996 年 8 月 2 日 )； 绝对最低气温 -6.6 (1977 年 1 月 2 日 )； 无霜期平均年为 252 天，常年主导风向为东北偏北风，年平均风速 2.4m/s。 降雨量： 平均年降雨量 1672mm； 最大年降雨量 2346mm(1973 年 )； 最小年降雨量 1044mm(1979 年 )。 7.给水水源 (1)地面水源： 市内最大的河流为月河月河及其下游水系属平原河网水系，水位稳定，流速平缓。月河宽 25 30 米，水深 5 10 米。 1）流量：
19、Qmax=54.00m3/s， Qmin=36.00m3/s。 2）最大流速： 2.9m/s。 3）最高水位（ 1%） 9.00m;常水位： 7.50m；最低水位（ 97%）： 6.50m。 （ 2）地下水源 市区的地质条件以太平路为界，路东为软土层区，路西为砾石地层区。软土层多为粘土和亚粘土，天然地基承 载力 6 8 吨 /平方米，地下水位较高，一般距地面 0.5 米左右。砾石地层区地势较高，地下水位较低，地基承载力较好。乐清市在历史上从未发生过大的地震，小地震也不多，是一个少震的地区，城区地震烈度可按 VI 度设防。 由于过量开采孔隙承压水，乐清市地下水开采区出现了严重的地面沉降，使地面高
20、层系统受到破坏，市域内武汉科技大学本科毕业设计 3 遭受洪涝灾害的风险增加，水利工程、市政工程和高速公路建设等均受到影响，因此地下水不能作为温岭市的城市供水水源 。 8.水源水质分析结果见表 1.1 表 1.1 水源水质分析结果 编 号 名 称 单 位 分析结果 1 水的臭和味 级 2 2 浊度 NTU 20 80 3 色度 度 20.0 4 总硬度 度 8.0 5 碳酸盐硬度 度 5.0 6 非碳酸盐硬度 度 3.0 7 pH 值 7.1 8 碱度 度 1.4 9 溶解性固体 mg/L 820 10 水温：最高温度 0C 30 最低温度 0C 0.5 11 细菌总数 个 /mL 10000
21、12 大肠菌群 个 /L 256 9.城市用水量逐时变化情况见表 1.2 表 1.2 城市用水量逐时变化情况 时间 每小时用水占全天用水量的百 分数 时间 每小时用水占全天用水量的百分数 0 1 1.17 12 13 5.28 1 2 1.18 13 14 4.65 2 3 1.18 14 15 4.46 3 4 1.79 15 16 5.18 4 5 2.82 16 17 4.61 5 6 4.48 17 18 5.58 6 7 6.14 18 19 5.69 7 8 6.38 19 20 5.38 8 9 5.86 20 21 5.54 9 10 5.75 21 22 3.65 10 11
22、 5.44 22 23 2.25 11 12 4.98 23 24 1.56 时变化系数 Kh=6.38/4.17=1.53 武汉科技大学本科毕业设计 4 2 水厂厂址选择 2.1 净水厂位置选择 给水厂的设计厂址应在整个给水系统中全面规划，综合考虑。以地表水为水源的给水厂，在整个供水系统中的位置有下述设置方式： 1) 对于取水地点与用水区较近的情况，净水设施一般与取水构筑物（一泵房）建在一起，原水经净化后，在通过配水泵房（二泵房）把自来水泵入自来水输配水管网送至用户。此法的优点是：水厂与取水构筑物可以集中管理，节省水厂自用水（如滤池冲洗水和沉淀排泥水）的输送费用 。但对于水厂与用水区较远的情
23、况，因自来水的压力较高和必须满足不同时间自来水的用水量，对输水管道的要求高，增加了自来水输水干管的成本。 2) 对于取水点与用水区较远的情况，此时一般将净水厂建在靠近用水区的地方，原水用取水泵房抽取后，先用输水管把原水送至净水厂，处理后再用配水泵房（二泵房）把自来水泵入配水管网。此方案的优点与前一个方案正好相反。 3) 第 2 方案的另一种形式是在用水区附近再建一个配水厂（设清水池、消毒和配水泵房），净水厂出水先用输水干管送至配水厂，再经水泵进入管网。 4) 对于高浊度原水，可将预沉部分建在取水构筑物 处，主体净水处理构筑物部分设在靠近用水区的地方。 对于以地下水为水源的给水厂，因不需设置净水构筑物，水厂（清水池、加氯间、配水泵房）一般设在用水区附近。 本设计取水点与用水区较远，故将净水厂建在靠近用水区的地方。 2.2 厂址选择的原则 根据室外给水设计规范，对于具体的水厂厂址选择，应根据下列要求，通过技术经济比较确定： 1) 给水系统布局合理； 2) 不受洪水威胁，否则应考虑防洪措施； 3) 有较好的废水排除条件； 4) 有良好的工程地质条件，即水厂一般选在地下水位 低 、承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以降低工程 造价和便于施工； 5) 有便于远期发展控制用地的条件； 6) 有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；
