南海市某区给水规划和水厂工艺设计毕业设计.docx
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南海市某区给水规划和水厂工艺设计毕业设计
南海市某区给水规划和水厂工艺设计毕业设计
1、设计基本资料
1水文资料
据水文站资料，二十年一遇洪水位4.948m；常年平均水位3.57m。
河流最低水位2.17m。
河流最高水温32℃，最低水温0.8℃，夏季平均水温26℃左右，冬季10℃左右。
2、气象资料
该地著名江南水乡，年平均降雨量1105.4mm，年最大降雨量达1780.7mm，暴雨强度公式为：
，最高气温38.4℃，最低气温-3.9℃，年平均气温16℃~17℃，无霜期190天左右。
城市主导风向为东北风及西南风，平均风速1.8m/s，最大风速20m/s，频率—12%。
该市年平均相对湿度68.8%。
3、地质资料
第一层：
回填、松土层，承载力8kg/cm2，深1~1.5m；第二层：
粘土层，承载力10kg/cm2，深3~4m；第三层：
粉土层，承载力8kg/cm2，深3~4m；地下水位平均在粘土层下0.5m。
地震烈度属6度区，建筑设计可按6度考虑防震措施。
4、城市总体规划概况
其中设计的某区资料如下：
项目
近期
远期
设计人口
80000
100000
人均用水量标准（最高日）
220
220
最大日时变化系数
1.35
1.26
工厂A（万m3/d）
0.4
0.6
工厂B（万m3/d）
0.6
0.7
工厂C（万m3/d）
0.7
0.8
工厂D（万m3/d）
1.0
1.1
一般工业用水
占生活用水%
170
180
第三产业用水
占生活用水%
70
75
七、原水水质
序号
名称
最高数
平均数
备注
1
色度
13
6
2
pH值
7.4
7.1
3
SS（mg/l）
820
350
4
DO溶解氧
3.7
2.2
5
BOD5
1.0
0.5
6
COD
3.2
1.3
其余均符合国家地面水水源Ⅰ级标准
给水工程毕业设计指导书
一、资料收集
根据毕业设计任务书，进行毕业实习并收集有关资料。
主要为现行水厂的工艺流程、设计或运行参数；有关水厂的设计参考资料；设计手册；设计规范；中文期刊和外文期刊。
外文翻译完成2篇，主要针对水处理工艺方面的知识。
要收集有关水处理工艺方面的资料，特别是水处理新技术，新工艺，为水厂设计的可行性研究提供论证资料。
二、管网设计
1、确定水厂位置，水厂设计规模，最高日用水量，最高日最高时设计水量。
水厂位置的方案论证，一般根据河流水源情况、供水能力、水源水质、水源保护及水体受污染的可能性确定，并且要结合城市总体规划，地形地貌，实际用地的可能等各方面确定。
2、管网定线及布置，确定二种以上方案，从技术可行，经济合理，安全可靠方面进行论证。
3、管网的设计计算，分析日变化系数，时变化系数，用户对水量，水压的要求等，确定管径，选用管材，进行流量分配。
对大工厂集中用水量单独以集中用水量方式进行水力计算。
要求采用计算机进行计算。
并对消防流量进行校核计算。
4、完成管网的平面布置图一张，标明管长，管径，图中要注明阀门及其它附件位置。
计算书中要附水力计算图，注明节点水压，管段流量，管段水力损失。
5、完成管道纵断面图二张以上，横向1：
1000~1：
2000，纵向1：
50~1:
100，并绘出对应的管段平面布置图，节点详图，标明管长，管径，地面标高埋深等设计参数，节点详图要表达管材的详细情况。
三、水厂设计
1、确定水厂的设计规模，进行厂址确定及方案论证
2、确定水厂的设计工艺方案二到三个，进行方案技术经济比较，并进行初步可行性研究，根据原水水质和处理达到的饮用水水质标准，进行技术经济比较，选择最佳设计方案。
3、根据确定的工艺，进行单体处理构筑物的设计计算及附草图。
4、进行水厂平面布置和高程布置，水厂平面布置包括处理构筑物及附属构筑物的位置大小，主要生产管线及控制阀门，其它管线布置，厂区道路，构筑物之间道路，绿化等也要相应确定。
高程布置图要根据地形特点，确定水厂地面标高，并进行土方平衡，控制清水池的水面标高在地面上0~0.5m依此确定水厂高程。
而合建式清水池则不按此方式确定。
高程图要注明构筑物名称，管径，池顶标高，池底标高，各水面标高。
水厂平面图要列表标明各工艺名称，数量，尺寸，构筑物位置一般采用座标标明其位置。
5、进行各单体构筑物的平面图、剖面图及大样图的绘制。
四、工程投资估算和概算
1、确定管网和水厂的工程量一览表，参照江苏省的市政工程定额，建筑工程综合定额或有关估价表进行管网部分工程的概算或预算及水厂投资估算；
2、选择合适的管材和设备，确定施工的有关费用；
3、完成投资估算或概预算书一份。
五、设计计算说明书
要求：
说明书要有目录，中英文摘要，设计任务书，方案确定及草图，可行性研究及方案论证，具体设计计算附表格和草图，设计和施工说明工程估算和概预算，说明设计的依据，采用的规范及参考文献。
并附外文翻译资料。
说明书的格式：
按院的有关规定执行。
六、参考书目
1．给排水设计手册与规范
2．当代给水与废水处理新技术
3．给水工程（上下册）
4．给排水方面的中外文期刊
5．简明给排水工程手册
6、简明给排水设备手册
7．水工程经济
8．给排水概预算（江苏省和全国标准）
市政工程系
2011.12
2.给水管网定线布置和水厂选址
2.1、管网布置形式
给水管网的布置应满足以下要求：
①按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；
②管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小；
③管线遍布在整个给水区，保证用户有足够的水量和水压；
④力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。
综合以上各项考虑，采用环状网布置。
在环状网中，管线连接成环形，当其中任一管段损坏时，可以关闭附近阀门使和其余管线断开，然后进行检修，水还可以从另外的管线供应用户，断水的区可以缩小，从而供水可靠性增加，同时还可以大大减轻因水锤作用产生的危害。
2.2、管道布置原则和要求
2.2.1、管道布置原则
a.输配水管渠应选择经济合理的线路，应尽量做到线路短，起伏小，土石方工程量少，减少跨穿越障碍次数、避免沿途重大拆迁、少占农田和不占农田。
b.输配水管渠走向和位置应符合城市忽然工业企业的规划要求，并尽可能沿现有道路或规划道路敷设，以利施工和维护。
城市配水干管宜尽量避开城市交通干道。
c.输配水管渠应尽量避免穿越河谷，山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开地震裂带、沉陷、滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土囊地区。
d.生活饮用水输配水管道应尽量避免穿过毒物污染及腐蚀性等地区，必须穿过时应采取防护措施。
e.输水管线应充分利用水位高差，结合沿线条件优先考虑重力输水。
如因地形或管线系统布置所限必须加压输水时，应根据设备和管材选用情况，结合运行费用分析，通过技术经济比较，确定增压级数、方式和增压地点。
f.输配水管路线的选择应考虑近远期结合个分期实施的可能。
g.城市供水应采用管道或暗渠输送原水。
当采用明渠时，应采取保护水质和防止水量流失的措施。
h.输配水管渠的走向与布置应考虑与城市现状及规划的地下铁道、地下通道、人防工程等地下隐蔽性工程的协调与配合。
i.当地形起伏较大时，采用压力输水的输水管线的竖向高程布置，一般要求在不同工况输水条件下，位于输水水力坡降以下。
j.在输配水管渠线路选择时，应尽量利用现有管道，减少工程投资，充分发挥现有设施作用。
2.2.2、管道布置要求
a.重力输水管渠应根据具体情况设置检查井和排气设施。
检查井间距：
当直径为DN700以下时，不宜大于200m；当管径为DN700至DN1400时，不宜大于400m。
当输送含沙量较多的原水时，可参照排水管道的要求设置检查井。
b.对于重力输水的管渠，当地面坡度较陡或非满管流重力输水时，应根据具体情况在适当位置设置跌水井、减压井会或其他控制水位的措施。
c.对于压力水管，应分析出现水琢的可能，必要时需设置消除水涿的措施。
d.在输水管道和配水管道隆起点和平直段的必要位置上，应装设排（进）气阀，以便及时排除管内空气，不使发生气阻，以及在当空管或发生水琢时引入空气，防止管道产生负压。
e.在输配水管道中，于倒虹管和桥段处均设置排（进）气阀。
排气阀一般设置于倒虹管上游和平管桥下降段上游的相近直管段上。
f.在输配水管渠的低凹处应设置泄水管和泄水阀。
泄水阀应直接接至河沟和低洼处。
当不能自流时，可设置集水井，用提水机具将水排出。
泄水管直径一般为输水管直径的1/3。
对于大型管渠，泄水口径应根据管渠具体布置以及提水机具设备，结合排水要求计算确定。
g.管道上的法兰接口不宜直接埋在土中，应设置在检查井或地沟内。
在特殊的情况下必须埋入土中时，应采取保护措施，以免螺栓锈蚀，影响维修及缩短使用寿命。
h.在输配水管道布置中，应尽量采用小角度转折，并适当加大制作弯头的曲率半径，改善管道内水流状态，减少水头损失。
i.输配水管道布置，应减少管道与其他管道交叉。
当竖向位置发生矛盾时，宜按下列规定处理：
①压力管道让重力管线
②可弯曲管线让不宜弯曲管线
③分支管线让干管线
④小管径管线让大管径管线
⑤一般给水管在上、废、污水管在其下部通过。
j.当输送水管道与铁路交叉时，应按照《铁路工程技术规范》规定执行，并取得铁路管理部门同意。
2.2.3、阀门、消火栓的布置原则
1.阀门
a.配水管网中的阀门布置，应能满足事故管段的切断需要。
其位置可结合连接管以及重要供水支管的节点设置，干管上的阀门间距一般为500~1000m。
b.一般情况下干管上的阀门可设在连接管的下游，已使阀门关闭时，尽可能少影响支管的供水。
如设置对置水塔时，则应视具体情况考虑。
c.支管与干管相接处，一般在支管上设置阀门，以使支管的检修不影响干管供水。
干管上的阀门应根据配水管网分段、分区检修的需要设置。
d.在城市管网支、干管上的消火栓及工业企业重要水管上的消火栓，均应在消火拴前装设阀门。
支、干管上阀门布置不应使相邻两阀门隔断5个以上的消火栓.
2.消火栓
a.消火栓的间距不应大于120m。
b.消火栓的接管直径不小于DN100。
c.消火栓尽可能设在交叉口和醒目处。
消火栓按规定应据建筑物不小于5m，距车行道边不大于2m，以便消防车上水，并不应妨碍交通，一般常设在人行道边。
2.2.4、管网定线
该城市的北面有一条自西北向东南流的水质充沛、良好的河流，经勘测和检验，可以作为生活饮用水水源。
该城市的地势较平坦，城市的街区分布比较均匀，城市中A、B、C、D四个工厂对水质和水压无特殊要求，因而采用统一给水系统。
城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。
注意点如下：
a.干管延伸方向应和二级泵站到大用户、水池的方向一致，干管间距采用500～800m。
b.干管和干管之间有连接管形成环状网，连接管的间距为800～1000m左右。
c.干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过；尽量少穿越河流。
d.干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。
e.力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。
输水管线走向符合城市和工业企业的规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。
城市的输水管和配水管网采用铸铁管。
配水管网共设18个环。
2.3、给水管网设计计算
2.3.1、用水量计算
水厂近期规模计算：
N=8000人
Q=80000220（l/d）×10%=17600m3/
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