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开题报告
皖西学院本科毕业论文（设计）开题报告
系别：
建筑与土木工程学院专业：
给水排水工程
学生姓名
李改改
学号
2010011119
指导教师
高玉兰、贾如升
职称
副教授、讲师
所选题目名称：
某县城给水工程初步设计
课题研究现状：
水是生命之源。
我国城市化速度很快,居民的小区也在快速增加,城市规模越来越大。
水污越来越严重，水源地被污染的事件频繁发生。
加之长期以来,我国城市供水系统都采用统一给水方式,即不管什么用途都按照生活饮用水标准供给。
导致用水量过大，供水水质达不到要求，在过去经济不发达时期,用水量不大、用途种类单一的情况下,采用这种方式是可行的。
如今,优质水资源十分紧张,而水用途日趋多样化的情况下,仍采用统一供水方式,既是对水资源的极大浪费,也是对人力、物力与能量的浪费。
更何况,我国现有的统一供水方式也已经难以满足当今人们对优质饮用水的需求。
为此,“分质供水”就被提到议事日程上来。
还有小区供水上也存在很多问题。
当然了随着社会的展给水处理工艺也越来越先进，有很多先进的工艺在我国很多地方已经开始实行了。
当然了这些先进的工艺也存在缺点。
针对上述问题，我查了相关资料，简单的做了以下概括；
一水源水受污染及供水水质现状
1.1水源水受污染情况
近年来，全国水污染仍呈发展趋势，工业发达地区水域污染尤为严重。
据7大水系和内陆河流的110个重点河段统计，符合“地面水环境质量标准”Ⅰ、Ⅱ类的占32％，Ⅲ类的占29％，属于Ⅳ、Ⅴ类的占39％（主要污染指标为氨氮、COD、挥发酚和BOD等）。
黄河、松花江、辽河属Ⅳ、Ⅴ类水质的河段已超过60％。
淮河枯水期的水质已达不到Ⅲ类，其大部分支流的水质，常年在Ⅴ类以上。
长江和珠江的水质为Ⅳ、Ⅴ类的江段已超过20％。
与此同时，城市内及其附近的湖泊普遍已严重富营养化，例如滇池的藻类含量达3000×104个/L。
此外，全国以地下水源为主的城市，地下水几乎全部受到不同程度的污染。
总之，目前我国80％的水域、45％的地下水受到污染，90％以上的城市水源严重污染。
因此，除危害人们健康和影响工农业产值之外，对城市供水也造成了严重危害。
1.2供水水质标准偏低
与经济发达国家相比，我国制订的饮用水水质标准存在着项目少、标准低的差距，尤其对水中溶解性有机物的检测项目更少。
我国现行的生活饮用水卫生标准仅有35项指标，而世界卫生组织制订的有49项，日本1993年底开始执行的为59项，欧盟制定的为66项，美国环保局安全饮水法中规定的水质指标共83项。
并且在一些单项指标的规定上，我国较低。
例如浊度，我国是3～5NTU，发达国家是1NTU。
另外，从饮水标准制订颁布的周期上看，我国是10年左右修订颁布一次，而发达国家是3～5年就要修订一次。
关于我国饮水的合格率情况，根据有关研究部门的调查资料：
2005年符合饮水标准的占10％，尚可的占20％，不合格的占70％；2007年符合、尚可的共占50％，不合格的占50％。
另据统计，全国有76％的自来水厂水质存在指标不合格现象
二城市给水工程发展现状
近年来，我国城市给水工程的发展特点，主要有以下几个方面。
2.1建设规模越来越大
现在新上的城市给水工程，起步一般都很高。
过去衡量大水厂的标准是以10×104m3/d为界，现在尤其是城市地面水厂的建设规模，大量为（10～30）×104m3/d，，不少城市已开始建设（50～100）×104m3/d的水厂。
2.2长距离引水工程越来越多
由于城市近区水源的水量或水质已不能满足供水的需求，只有跨地区跨流域寻找水源，造成长距离引水工程越来越多。
例如合肥市区的水大部分都来自六安的淠河。
2.3利用外资建设的项目越来越多
由于近些年所上的给水工程规模大、水源远、要求高，因此工程量大，所需投资多，而国家财力不足。
所以，近些年来北京、天津、成都、哈尔滨、南京等城市有近百项城市供水工程建设，分别采用长期贷款、合作经营等方式成功地引进国外资金，新建扩建给水工程。
2.4特殊水处理技术的经验越来越丰富
例如，高浊度水、低温低浊水、湖泊水库水、微污染源水、以及除铁、除氟等的处理工艺技术，都已积累了较多的宝贵经验。
2.5给水增压技术设施越来越新
随着城市内高层建筑的发展，一些新型的加压和流量调节装置，例如气压给水装置、变频调速供水设备等正在逐步替代高位水箱或水塔。
2.6水厂自动化程度越来越高并趋普及
近年来，供水行业特别在新建水厂中已大量采用先进的仪器仪表、自动化装置、各种新型专用器材与设备等。
水厂运行的调度管理以及生产过程的监控系统和自动化技术，已在大中型水厂广泛采用，小型水厂也已逐步推广。
同时，还开展了管网和生产管理上优化调度的研究。
2.7避咸蓄淡的河口水库逐渐增多
在沿海地区为充分利用淡水资源，采用在河流入海口处修建水库，以利用潮汐的间隙，伺机取蓄淡水供城市使用，如杭州的珊湖沙水库等。
2.8集成化水处理装置越来越多
这种水处理装置一般分两种类别：
第一类是常规净化工艺的集成化，适用于对一般原水水质的净化处理，其出水可作生活饮用水使用；第二类是深度处理（或精加工处理）工艺的集成化，用于优质饮水的生产和对质量不好的自来水进行再加工处理。
三我国城市实施分质供水现状
3.1目前我国分质给水的现状
目前,在我国一般所谈到的分质供水,主要是指在小区内的优质供水。
供水方式主要有桶装供水和管道供水。
目前,上海部分地区及国内有些城市建立了净水供应站,都采用桶装供水方式;管道分质供水"就是在小区设立净水站,将自来水进一步深度处理、加工和净化,在原有的自来水管道系统基础上,再增设一条独立的优质饮用水水管道,将水输送到用户,供居民直接饮用。
同时,将城市供水做为一般用水。
桶装供水方式有两种方法:
一是用户到净水站自取,空桶装水,记帐划卡;二是送水上门,根据送水距离、楼层高低收取一定的送水费。
桶装供水方式在上海同济大学家属住宅区（同济新村）实施了一段时间,实践证明,在供水范围内较小及已建成的住宅区比较可行。
其特点是,投资省,工程实施快。
缺点是:
①用户使用时不如管道供水那样方便、灵活;②由于各种原因（如年老体弱、家庭人口少等）,饮用水的使用率会受一定影响;③装水桶如保管不妥,会带来二次污染。
通过管道供水省去了自取或送水,水质保证,使用方便,用户确定,供水量不限。
但是,管道供水需要另设一套卫生要求严格的供水系统进入各用户厨房,增加了工程投资。
3.2目前我国城市分质供水中存在的问题
目前国内城市在实施分质供水时有一种认识,认为生活用水中仅占2%左右的饮用水应该达到饮用水水质标准,其它98%的非饮用水水质至少在目前可以不严格控制。
其实,这是一种不全面的认识或者是一种误解。
全部城市用水都处理到饮用水标准确无必要,但有理由按饮用水标准考虑的用水量远不止总用水量的1～2%。
从健康需求和用户心理两方面考虑,生活用水中可饮用部分所占比例,国内外介绍应达到40～50%,它包括了厨房洗涤、淋浴洗涤等。
由于生活用水直接影响人体健康的途径较多,不只是饮用一项。
因此,我们认为,仅仅提高饮用水的水质是远远不够的,必须全面提高目前我们的生活用水的水质。
另外,对于家庭生活杂用水—冲便器、清洗车辆、庭院绿化、浇洒庭院的道路用水,可以用低质水或回用水。
按照目前我国一般家庭生活水平,这部分水大约占生活用水的20～40%。
如果实行分质供水,则60～80%的家庭生活用水水质须满足生活饮用水的水质标准,而不是目前认为的2%。
四给水处理的热点技术
4.1微污染水源水处理技术
微污染水源水，主要含有微量有机物、农药、氨氮等有害污染物，用常规的净化工艺很难去除掉。
尤其是微量有机物的去除，引起人们的高度重视。
4.2制造纯水的膜滤技术
膜滤法是新兴高效分离技术，系用天然或人工合成的高分子薄膜作介质，以附加能量为推动力，对双组分或多组分溶液进行过滤分离的处理方法。
一般说，对于浊度和细菌可用微孔精滤膜去除，例如大同市水司曾用中孔纤维膜微滤设备对水库微污染水进行了试验，出水浊度0.1NTU，细菌总数趋于0等；对于病毒、天然有机物，可用超滤膜去除；纳滤膜可去除水中的钙、镁离子、消毒副产物、农药、表面活性剂等；反渗透膜可去除更小的无机离子与有机物等。
4.3富营养化水的除藻技术
近些年来，水库及天然湖泊水被大量用作城市的供水水源，这些水源由于富营养化而在夏季大量滋生藻类等。
因此，除藻已成为我国水处理的一个重要课题。
4.4饮用水的消毒技术
现在，国内外的多数水厂仍用氯作饮用水的消毒剂。
70年代开始发现氯消毒会产生具有致癌作用的卤代甲烷类化合物。
根据三卤形成的规律，去除它有以下几种方法：
①原水中先加氨，提高pH值，然后再氯化。
②对原水进行生物预处理，去除原水中能形成的三卤甲烷的前体物。
③用活性炭吸附去除三卤甲烷。
④改变氯的加注点位置。
即尽量不采用滤前预氯处理，采用滤后水加氯消毒，让前道工序先去除一部分三卤甲烷前体物后再加氯，可以大大降低出厂水中三卤甲烷的含量。
资料介绍，这样加氯后三卤甲烷含量可减少75％～90％。
⑤更换消毒剂。
为降低氯仿含量，可采用氯胺、二氧化氯、臭氧等作消毒剂，或采用紫外线、超声波等物理消毒方法代替单纯的氯化消毒，不仅可克服产生三卤甲烷的问题，同时还有广谱杀菌作用。
五给水管网现状及存在的问题
5.1现状供水设施满足不了城市发展的用水需要
例如,山东的平度市的城市日供水量仅为5.5万m3，随着城市规模的膨胀及工业经济的高速发展，城市的日需水量将大幅提高，预计到2010年城市日需水量将达到8.5万m3，到2015年城市日需水量将达到11.6万m3，目前的供水设施不能满足城市供水需要，供需矛盾日趋严重。
5.2城区供水管网老化严重，漏失率较高
山东的平度市现有的城区供水管网不少是20世纪八、九十年代建成的，已经运行二三十年。
由于受当时历史条件及使用材料、安装技术等诸多因素的限制，早期安装的钢管及水泥管近年来老化锈蚀损坏特别严重。
近几年来，城区供水管网爆管现象频繁发生，月均管道维修频率高达30余次，供水漏失率逐年上升。
特别是供水管道的频繁维修停水，给单位用水和居民的日常生活造成了极大不便，故障停水已成为市民关注的热点、难点问题。
同时，由于供水漏失严重，造成水费收取困难，供水企业与物业公司、居民之间的水费纠纷时有发生。
课题研究目的：
通过此次的毕业设计，使我们能够熟悉并掌握给水厂和给水管网的设计内容、设计原理、方法和步骤，学会根据设计原始资料正确地选定设计方案，正确计算,具备设计中、小城镇给水工程初步设计的能力。
毕业设计需在指导教师指导下，按时独立完成所规定的内容和工作量，其中设计成果主要包括：
（1）设计图纸不少于10张，其中至少有1张为手工绘图；
（2）设计说明书一套。
课题研究内容：
一、设计背景资料：
规划到2016年，城市内的建筑以6层为主，城市人口规模为12万人，其中有铁路车站一个，用水量为2000m3/d，工业企业两个，工厂No.1企业总用水量为2400m3/d,工厂No.2的企业总用水量为3600m3/d，城市浇洒道路用水量标准q=1L/（㎡.次），每天两次，浇洒道路面积大约1434721.162m2，绿化用水量按城市大面积绿化计算，用水量定额q=1.5L/（m2.次），每天两次，绿化用水面积454356.5206㎡。
最高日各时段用水量（%）
时间
（h）
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
用水量
（%）
2.6
2.5
2.5
2.5
3.0
3.1
4.1
4.9
5.1
5.4
6.1
5.5
时间
（h）
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
用水量
（%）
5.1
5.0
5.0
4.9
4.7
5.2
5.2
5.0
4.1
3.0
2.8
2.6
该区境内地表水资源充裕，农业、工业级城镇居民生活用水均以地表水为主要水源，地下水仅作为部分工业企业的备用水源及农村居民生活用水，地下水使用量所占比例很小，且地下水由于受到地表污水汇入（下渗）影响，不同测点均有超过地下水Ⅲ类水质标准的检测指标。
地面水源抽样检测结果如下：
序号
项目
单位
数量
1
pH值
/
～7.5
2
DO
mg/L
8.6
3
浊度
NTU
45～1000
4
BOD5
mg/L
1.0
5
氨氮
mg/L
0.12
6
TP
mg/L
0.064
7
氟化物
mg/L
0.198
8
COD
mg/L
10
9
石油类
mg/L
0.016
10
挥发酚
mg/L
0.001
11
铅
mg/L
0.01
12
铜
mg/L
0.02
13
砷
mg/L
0.0007
14
粪大肠菌群
个/L
460
15
细菌总数
个/mL
1.3×104
二、设计内容
根据所给条件，编制一套完整的设计文本（设计计算说明书），绘制一套管网布置图、净水厂工艺图。
具体包括：
1、设计文本内容：
（1）用水量分析和总用水量设计计算；给水系统各组成部分的设计流量计算；计算沿线流量、节点流量；
（2）给水管网的布置和定线；初步分配各管段流量，并根据管径计算公式或者界限流量来确定管径；
（3）进行管网平差，计算各管段水头损失；选择控制点，计算各节点自由水压和水压标高；确定最高用水时二级泵站扬程和流量；
（4）计算清水池和水塔的有效容积；进行转输、事故和消防的核算；
（5）确定水厂规模；进行水源、厂址、工艺流程及各处理构筑物型式的多方案比较、论证与选择；确定药剂品种、投加量和投加方式；选择消毒方法和投加设备；安排辅助生产、生活及附属建筑物；进行水厂的总体平面布置及厂区道路、绿化和管线综合布置；探索设计中存在的问题等。
（6）各净水构筑物的设计计算；泵站及输水管的水力计算等。
2、图纸包括：
（1）给水管网布置平面图、供水变化曲线图、最高日最高时管网计算图、最高时管网等水压线图、消防时计算图、事故时计算图、最大转输时计算图以及等水压线图、给水主干管纵面图、阀门井大样图、节点详图等。
（2）水厂平面布置图（1：
500）；水厂的处理工艺高程布置图（纵向1：
50-1：
100，横向1：
100-1：
500）；
（3）絮凝沉淀池、滤池和清水池等净水构筑物和贮水调节构筑物的工艺构造图（1：
100——1：
200）。
课题研究计划：
进度安排
毕业论文（设计）各阶段名称
起止日期
1
布置设计课题，下达毕业设计任务书，通过调研收集相关资料，完成开题报告（3000字左右）
2013年9月初-2012年9月中旬
2
结合毕业实习，完成给水管网设计计算部分
2013年9月中旬-2013年10月中旬
3
水厂设计多方案论证比较，初步完成水厂构筑物设计计算部分
2013年10月中旬-2013年11月中旬
4
通过实际调研、顶岗实习，完善设计方案，校核设计计算部分，形成完整的设计计算说明书
2014年2月-2014年3月
5
绘制设计图纸
2014年4月-2014年5月中旬
6
文本制作出图并准备毕业答辩
2014年5月中旬
参考文献：
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指导教师意见：
签字：
年月日
领导小组意见：
签字：
年月日
备注：
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