水利工程实践报告毕设论文.docx

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水利工程实践报告毕设论文

毕业设计（论文）

题目：

水利工程实践报告

系别：

水利系

专业年级：

水利水电建筑工程

学生姓名：

XXX

指导教师：

XXX

评阅人：

目录

一、基本情况2

1.1桓仁县基本情况2

1.2区域情况2

1.3水文地质概况2

二、工程设计3

2.1设计依据及原理3

2.1.1设计依据3

2.1.2设计原则3

2.2设计标准及要求3

2.2.1设计标准3

2.2.2设计要求3

2.3供水方式4

2.4供水方案4

2.4.1管井结构设计4

2.4.2井房设计4

2.5水量计算5

2.5.4水处理工程设计6

2.6管道工程方案比较6

2.7给水管道设计及水泵选择7

2.7.1管径计算7

2.7.2水泵扬程计算与水泵选择7

2.7.3输配电设计8

2.7.4房屋内管道及组件8

2.8管道汇总8

2.9管道工程挖、填方量计算9

三、施工组织10

3.1取水工程施工10

3.2管道工程施工10

3.2.1管道系统施工的一般要求10

3.2.2管槽开挖11

3.2.3管道系统安装11

3.3质量管理12

四、投资预算12

4.1编制依据12

4.2工程造价12

一、基本情况

1.1桓仁县基本情况

桓仁县位于本溪市150公里处，行政区划总面积110.92平方公里，所辖13个行政村，农村总人口2.26万人。

桓仁县属温带大陆性季风气候，主要特点是冬季寒冷干燥，夏季温热多雨，一年四季分明。

该县多年平均气温6.7℃，多年平均降水量567.5mm，年蒸发均值455.7毫米（口径20cm的蒸发皿），多年平均风速6.5m/s。

年相对湿度为百分之六十二，全年日照时数2800.8小时，最大冻土深度140cm，年无霜平均156天。

受地质、地形及水资源分布等条件影响，因饮水质量难以保障，农民易发生胃肠、肝病及痢疾等疾病，农民因贫困无钱医治或因病返贫，承受着生理和心理的痛苦。

此外，该镇水资源贫乏，农民季节性缺少生活用水来源，不得不耗费大量时间和财力、物力解决取水问题，基本生存条件得不到保证。

据入户调查及评估，桓仁县共有5962人存在饮水不安全问题。

1.2区域情况

夹道子村子镇西部，距桓仁县政府75公里，全村区域面积6.52平方公里，耕地面积4053亩。

地高低不平，区域内最大高差为23米左右。

农业以旱田为主，地理位置优越。

根据当地村支部提供资料2009年总人口1000人，共有居民300户。

根据当地村支部提供平面布置图共有房屋314栋。

由于目前没有自来水管网，居民以吃地表水为主，改革开放以来，随着人民生活水平的提高，一些居民自己打井饮水，受各方面条件影响，井深较浅，生活用水量及用水方便程度难以满足社会发展的要求，当地人民迫切希望改变目前吃水困难的局面。

表1饮水安全工程地区基本情况表

序号

乡镇名称

村屯名称

户数

（户）

房屋数

（栋）

总人数

（人）

1

桓仁县

夹道子

300

314

1000

1.3水文地质概况

该县多年平均降水量为576.5毫米，降水时间多集中6、7、8月份，降水量占全年的60%以上。

年蒸发均值455.7毫米，多年平均值气温为6.7度，七月份平均气温为23.8度，一月份为最低，平均为﹣13.8度。

年年相对湿度为百分之六十二，气象和风向主要受季风和西风急流的季节性变化影响，所以风向和风速的变化是随季节气压中心的变化而有所不同，大至可分为：

春季3—4级，5—6级西南风也出现在春季，夏季2—3级，秋季3级左右，冬季3—4级，风速平均为4—5米/秒。

全年无霜期156天左右，全年平均日照时数为2800.8小时，4—9月份为作物生长期，日照时数为1521小时，多年平均结冻日期为10月20日左右，解冻日期为3月5日左右，平均冻层为1.1—1.2米。

按中国地址构造图，法库县处于第四纪沉积岩覆盖的前寒武纪地块。

另按改图单位划分，法库正处于中朝古路东端，小区域构造单元则属于这类古路中内蒙地质的东部延续末端。

从东北大平原南北位置上看，下辽河西部大片地区属于辽河第二巨型沉降带内，处于铁法盆地西与西北部；从现实地貌观察，这里仍是一个新的巨大的发展中的长褶边缘。

二、工程设计

2.1设计依据及原理

2.1.1设计依据

（1）、《农村给水设计规范》（CECS82:

96）

（2）、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

（3）、《给排水管道施工及验收规范》（GB50268-97）

（4）、《农村生活饮用水卫生标准》（GB11730-89）

（5）、《生活饮用水水源水质标准》（GJ3020-93）

（6）、《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）

（7）、《供水管井技术规范》（GB50298-99）

（8）、《机井技术规范》（SL256-2000）

（9）、《泵站设计规范》（GB/T50265）

2.1.2设计原则

（1）、依据农村经济发展要求，合理确定项目的建设规范、投资，全面提高经济效益。

（2）、因地制宜，力求技术先进、工艺合理、安全饮水、经济运作、创造良好的经济效益。

（3）、保证水质、水量达到标准。

（4）、本着实事求是的精神，对方案、投资进行分析，使工程维护方便，体现节水节能。

2.2设计标准及要求

2.2.1设计标准

供水系统设计标准采用15年。

2.2.2设计要求

（1）、水质要求

按照《农村实施<生活饮用水卫生标准>》要求，由卫生防疫部门取样检验。

根据检测

结果设计相当的消毒、净化设备。

（2）、水源要求

取水建筑物周围要设置围墙等卫生防护措施，50m范围内不得设置生活居住区、禽畜饲养场，水源周围在井的影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施工剧毒性浓药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水管理，不得从事破坏深层土壤的活动、防护带、防护区应设置固定标志。

2.3供水方式

该区域水源水量基本满足管井取水要求：

地势高低不平；但居民相对集中，易于集中式管理；投资效益比、致水成本等条件适宜；有较好的条件，可以满足每天22小时供水；经过适当的水处理，供生活饮用水水质能够达到《农村实施<生活饮用水卫生标准>准则》要求。

适用集中式供水。

2.4供水方案

根据佛山堡村实际情况，本着实事求是，切实可行的原则，充分利用现有资源，立足于方便管理，方便群众的方针，在兴隆山村建设供水工程。

本次工程设计内容包括：

取水工程，水处理工程和输水工程三部分。

水处理工程待取水工程完工后，根据水质报告分析结果，视水质情况确定水处理工艺。

由于该村居民居住个别分散，地势起伏较大，设井源两处，设计采用干管、支管、入户管三级布置

2.4.1管井结构设计

（1）、成井

钻井直径700mm，井深80m，滤料要求选用硬度大，磨圆度好，风化程度差的5mm—40mm混合水洗河石。

井壁管外径426mm，由8mm厚钢板对口卷成，长21m。

根据地质报表在井深20m处

变径，直径为237mm转进80m过滤管外径426mm、273mm两种型号，其中外径426mm长8米，273mm长20m，均由8mm厚厚钢板60mm等间距长条缝对口卷成，外包20—30目纱布二层。

护臂管外径273mm，长40m。

封井材料选用优质粘土球，球径20mm—30mm，湿度适宜，Ip大于10，填至井口时进行夯实。

（2）、洗井

沙粒料，封井等工作完成后，采用6m³空压机进行洗井及吹井壁，待达到进内无沉淀物，水清后，再用水泵反复抽洗，含沙量不超过二十万分之一。

2.4.2井房设计

为保护进口，考虑日常运行有人看管，冬季有取暖措施，以及卫生及安全等因素，在进口处建井房。

1号井房为砖混地上式结构，长9.64m，宽6.04m，净高3.50m。

墙体为370mm厚砖砌结构。

外贴60mm厚挤塑板保温。

屋面为现浇混凝土板，上部采用彩钢板，基础为浆砌石结构，塑钢窗、防盗门。

井房周围建透体墙及大门，地面硬铺盖。

室外安装独立避雷针，材质为钢管，高度为20米钢管，钢管底部安装避雷针，钢管下设混凝土基座，用三根拉线固定，确保避雷针稳定，避雷针于建筑物水平距离大于3米，并进行室外绿化。

2号井房为砖混地上式结构，长3.5m，宽3.5m，净高3.50m。

墙体为370mm厚砖砌结构。

屋面为现浇混凝土板，平屋顶，基础为浆砌石结构，塑钢窗、防盗门。

井房周围建透体墙及大门，地面硬铺盖。

室外安装独立避雷针，材质为钢管，高度为20米钢管，钢管底部安装避雷针，钢管下设混凝土基座，用三根拉线固定，确保避雷针稳定，避雷针于建筑物水平距离大于3米，并进行室外绿化。

2.5水量计算

供水系统设计标准采用15年，村镇生活用水定额采用60升/人.天。

集中用水定额采用10升/人.天。

以2009年为基准年，2024年为设计水平年。

2.5.1基准年用水量计算

W=Pq/1000

式中：

W—用水量（m³/d）

P—设计用水单元

q—用水定额（L/d）

2.5.2设计水平年用水量计算

W=Pq/1000

P=P0（1+r）n

式中：

W—用水量（m³/d）

P—设计水平年用水单元

q—用水定额（L/d）

P0—基准年用水单元

r—建设年限内自然增长率，取10‰

n—工程设计年限，取15年

计算成果见下表。

表2村供水量现状（2009年）及2024年供水量统计表

序号

项目

佛山堡村

2009

2024

1

用水人口（人）

1000

1161

2

集中供水人口（人）

40

40

人均生活用水（人）

60

60

集中供水（L/d）

10

10

小计（m³/d）

17.5

17.5

2.5.3最高日、最高时用水量的确定

以2024年的用水量作为本次设计供水的设计依据，采用总需水量的15%作为未预见水

量和管网漏水损失。

则日最高日用水量Qd采用下列计算：

Qd=W*（1+15%）

式中：

Qd—最高日用水量（m³/d）

W—用水量（m³/d）

最高时用水量Qh:

Qh=Kr*Kh*Qd/22

式中：

Qh—最高时设计用水量（m³/h）

Kr—日变化系数，取1.5

Kh—时变化系数，取3.2

表3最高日、时设计用水量计算表

项目

夹道子村

2024设计用水量（m³/d）

69.66

最高日设计用水量（m³/d）

80.11

最高时设计用水量（m³/h）

17.50

本次设计的最高时设计用水量为17.50m³/h，每栋房屋的设计流量按314栋平均，即每栋平均设计流量0.056m³/h。

2.5.4水处理工程设计

根据卫生要求及水质检验报告，设置消毒设施，消毒设备采用二氧化氯消毒柜，处理能力为26m³/h。

各项指标相见水质检测报告。

2.5.4.1设计基础

（1）原水水质：

原水水质报告

（2）原水设计温度：

25±2℃

（3）原水压力：

≧0.4Mpa

（4）产品水质：

国家饮用水水质标准

（5）控制系统：

系统采用电器连锁自动起、停系统，同时保证可手动控制。

2.5.4.2工业流程简述

水源井—二氧化氯消毒—供水管网—用户

2.6管道工程方案比较

输水管线按照尽量缩短路线长度，减少拆迁，少占农田。

管道的施工、运行、维护方便等原则确定输水管线路。

（1）、给水方案

在该村打两眼饮水井，建设井房，配套机电设备等。

根据水质情况确定水处理方案及相关设备。

主管、支管、进户管采用白色PE100管道，户内管采用PPR管。

（2）、方案比较

目前采用的给水管为UPVC管、PE管和PPR管。

UPVC给水管，管材轻便，好施工，节约能源，耐腐蚀性好，但管材的力学性能与PE管相比差，管的抗剪切、抗拉性能差，PE管是一种新型环保建材，管材的抗剪切、抗拉性能、耐腐蚀性能都很好，目前国家大力提倡和推广使用的管材。

PPR管耐腐蚀性好，具有较好的强度、较高的表面硬度、表面光洁度，具有一定的耐高温性能，徜徉于室内混凝土地坪作采暖系统加热管。

本次设计主管、支管、进户管采用白色PE管。

因PE管的最小管径为DN25，故户内管采用管径较小且表面光洁的PPR管，户内管为DN15。

PE管材料属于聚烯经高分子化合物，其分子由碳、氢元素组成，无有害元素，卫生可靠。

在加工、使用及废弃过程中，不会对人体及环境造成不利影响，是绿色建材。

PE管材不仅韧性、挠性好，而且焊接性能极佳，管道连接过程中焊接效果可靠，造价低；同时具有良好的气密性、耐腐蚀性和良好的抵抗裂纹快速专递能力，因而广泛用于市政、石油、化工、燃气等建设领域。

具体优点包括：

（1）连接可靠

（2）低温抗冲击性好

（3）抗应力开裂性好

（4）耐化学腐蚀性好

（5）耐老化，使用寿命长

（6）耐磨性好

（7）可挠性好

（8）水流阻力小

（9）搬运方便

（10）多种全新的施工方式

2.7给水管道设计及水泵选择

2.7.1管径计算

管径确定的方法采用经济流速法，其公式如下：

d=1000√4Q设/3600∏v=18.8√Q设/v

式中：

d—管道内径，mm

Q设—计算管道设计流量，m³/h

V—管道内水的经济流速，塑料管在1.0—1.5m/s之间。

由于经济流速受当地管材价格、使用年限、施工费用及动力价格等因素影响较大，若当地材料价格较低，而动力价格较高，经济流速选择较中下值。

故取干管v=1.25m/s,支管

V=1.20m/s。

d=18.8*√17.50/1.25=70.38mm

干管最大流量为节点编号0-1处，流量17.50m³/h，确定管径：

外径110mm，内径90mm。

公称压力1.0MPa。

d支=18.8*√4.63/1.2=36.93mm

支管最大流量为节点编号19-34处，流量4.63m³/h，确定管径：

外径75mm，内径61.4mm。

公称压力1.0Mpa。

支管流量较小时选用管径：

外径32mm，内径26mm公称压力1.0MPa。

入户管直径：

外径25mm，内径20.4mm。

公称压力1.0MPa。

2.7.2水泵扬程计算与水泵选择

水泵扬程按下列公式计算：

Hp=Zd+Hin+Hp+△z1

式中：

Hp—水泵扬程，m；

Hin—管网入口设计压力，m；

Zd—管径动水位与管道中心线之间的高差，取31.74m；

hp—水泵进出水管总水头损失，取4m；

△z—水泵出水管道中心线与入户水管地面的高差，取19.90m；

Hp=Zd+Hm+Hp+△z=19.9+4+31.74+7.95+7.78=71.37m

考虑入户水压、消毒设备水头损失各10m，最后确定水泵扬程：

71.37+20=91.37

根据设计扬程及流量选择QJ型潜水电泵。

据成井资料该地区单井最大出水量为13m³

/h，而本设计的需m³/h，要的单井出流量为17.50m³/h，故需打两眼井，选两台水泵，

流量分别为13m³/h、6.5。

结果见表4。

表4

型号

流量（m³/h）

扬程（m）

配套电机（Kw）

配套电机型号

控制柜型号

流量（m³/h）

功率（Kw）

150QJ13—117/13

13

117

9.2

YQS150/9.2

GDK-Ⅲ-11

30—40

11

150QJ6.5—123.5/13

6.5

123.5

5.5

YQS150/5.5

GDK-Ⅲ-5.5

10—20

5.5

注：

水泵规格型号选自沈阳海泉潜水泵有限公司QJ系列水泵样本，可根据实际情况调整。

2.7.3输配电设计

本工程需要安装S9—20KVA型变压器1台，需假设高压线路0.2km，低压线0.4km。

2.7.4房屋内管道及组件

屋内立管采用PPR，DN15，地面高度1m，屋内埋深1m，组件包括90度弯头、水龙头、水表、截止阀。

管道及组件间表5.

表5房屋内管道及组件汇总表

项目

水表（块）

水龙头（个）

DN15截止阀（个）

DN15弯头90度（个）

变径DN25*15（个）

DN15PPR管（m）

佛山堡

314

314

314

628

314

785

2.8管道汇总

管道安照主管、支管、进户管三种规格布置，以平面布置图为依据，汇总而成，祥细情况见表6。

表6管道配套组件汇总表

项目

阀门井（个）

控制阀（个）

变径（个）

三通（个）

弯头（个）

佛山堡

4

8

10

350

10

2.9管道工程挖、填方量计算

地区最大冻土深1.4m，按照规范要求，当管径小于0.3m时，

管底埋深=冻土深+管道直径（DN）+0.1

管道工程开挖，不考虑放坡，工作面宽度按照规范管道两侧各取0.4m，干管和支管管长按表计算，入户管管长每处房屋平均取25m，共314处，入户管总计7850m，干管和支管采用机械开挖，入户管采用人工开挖。

干管、支管、进户管的开口情况和开挖量见下表。

管道断面土方计算表

项目

干管

支管

入户管

开口

埋深（m）

断面土方

开口（m）

埋深（m）

断面土方（m）

开口

埋深（m）

断面土方（m）

（m）

（m）

Φ75

Φ32

Φ75

Φ32

Φ75

Φ32

（m）

土方

0.91

1.61

1.4651

0.875

0.832

1.575

1.532

1.378

1.27

0.825

1.525

1.26

土石方

土方

0.832

0.2

0.17

0.825

0.2

0.17

次坚石

0.832

0.1

0.08

0.825

0.1

0.08

普坚石

0.832

1.332

1.11

0.825

1.332

1.11

管道挖方计算表

项目

干管

支管

入户管

断面土方

管道长度

挖方

断面土方（m³）

管道长度（m）

挖方（m³）

断面土方

管道长度

挖方

（m³）

（m）

（m³）

Φ75

Φ32

Φ75

Φ32

Φ75

Φ32

（m³）

（m³）

土方

1.4651

616

903

1.378

1.27

6035

5670

8316.98

7227.12

1.26

7050

8869.78

土石方

土方

0.17

790

131.46

0.17

800

132.00

次坚石

0.08

790

63.73

0.08

800

66.00

普坚石

1.11

790

875.50

1.09

800

874.50

三、施工组织

3.1取水工程施工

管井工程应由专业队伍施工，做好每一工艺环节，建成优质井，才能获得较大出水量和优质水。

一口优质井可以使用二十多年。

成井质量不好，不仅影响井的寿命，还影响到该井的取水，严重时会影响地下水源。

在施工过程中需注意以下几个方面：

（1）、下井管钱，应对转孔孔壁，孔径，孔深进行校核，查明孔壁是否规则圆滑，发现有缩径等不规则孔壁式必须及时修整，以保证后续工序的顺利实施，并实测孔深。

（2）、换浆。

用稀浆或清水压入孔底，自下而上将原成孔时的浓浆换出孔。

当进内返上泥浆与压入的稀浆水的浓度基本相同时，换浆即以完成。

（3）、下管。

下管必须要按技术要求进行。

要安装井壁找中器，焊工作业，并加焊2—4块拉板，必要时管内需加浮板，管底必须用钢板焊封。

（4）、填砺料。

将选好的砺料投入井管过滤器及孔壁之间的环状空间内，根据地质技术要求和地层情况选用静止投砺法，管外反水投砺法，抽水填砺法等工艺。

（5）、封井。

常用方法为粘土球封井法。

必须保证粘土球质量，并保证分层填入，逐层填满，填实。

（6）、洗井。

洗井的目的是彻底清除转井过程中孔内岩屑等对含水层的封堵，同时抽出虑水管周围含水层中泥浆、粉、细沙等沉淀，以保证含水层出水通畅。

（7）、井孔在验收前，必须进行简易抽水试验，测定井的实际可开采水量，在开泵后30min取水样测量含沙量和进行水质分析采样。

而后编写凿井工作报告。

3.2管道工程施工

3.2.1管道系统施工的一般要求

管道系统施工必须严格按照设计要求和施工工序（熟悉设计图纸和有关技术资料、测量放线、管槽开挖、管道铺设与安装、设备与首部工程安装、试压及冲洗、试运作、竣工验收）

精心施工，严格执行规范和相应的技术标准，做好设备安装和工程验收工作。

（1）、施工准备工作

管道工程施工前，应做好各项组织和准备工作。

编制施工计划，建立施工组织，对施工队伍进行必要的技术培训。

施工队伍应在施工前熟悉工程的设计图纸、设计说明及施工技术要求、质量检验标准等技术文件，并应认真阅读工程所有设备的安装使用说明，掌握其安装技术要求，同时注意校对设计是否与地形、水源及首部枢纽等位置相符，若发现问题，应与设计部门协商，提出合理修改方案。

所采用的管路、阀门、配件等材料和设备进场时，应有产品合格证和安全使用说明书，包装完好，表面无划痕及外力冲击破损等，由监理工程师进行验收。

杜绝使用不合格产品和劣质材料，以确保工程质量。

（2）、施工管理

施工管理中应严格管理，设专职或兼职的质检人员督查每道工序的施工，应采用施工监理制，以确保工程质量。

3.2.2管槽开挖

（1）、施工放样

施工放样是按设计图纸要求，将各级管道、建筑物的位置布置到地面上，以便施工，它是落实设计方案的重要一步，可根据设计图纸直接测量管线纵断面，并应保留到施工完毕。

施工放样，一般从首部枢纽开始，用经纬仪、水准仪定出建筑物主轴线，机房轮廓线及各级管道的中心线和宽度及进水口位置，用石灰标出开挖线，并标明各建筑物的设计标高。

在管道中心线上每隔30m打桩标记，在管线的分支、转弯、变径及有建筑物和安装附属设备的地方也应打桩；地形起伏较大的地段及其他要求标记的地方也应打桩。

（2）、管槽开挖

管槽开挖应清除管槽底部的石块杂物，并一次平整。

管槽经过岩石、等硬基础处，糟底超挖处，应清除砾石后在用细土回填夯实致设计高程。

如果开挖后不能立即进行下道工序，应预留15—30mm土层，待下道工序开始前在挖到设计高程。

开挖涂料应堆至管槽一侧。

阀门井开挖易于管槽开挖同时进行。

（3）、管槽工程量

大孤家子镇最大冻土层1.4m，根据规范要求，当管道直径小于0.3m时，管底埋深应为：

冻土深加管道直径加0.1m。

管道工程开挖采用机械开挖，不考虑放坡，入户管道，及机械施工不便处，采用人工开挖。

工作面宽度按照规范取0.4m。

3.2.3管道系统安装

管道系统安装一般包括各级管道安装、附属设备的安装和首部设备的安装等内容。

管道安装必须在管槽开挖和管床处理验收合格后进行。

管道施工前仔细检查管材的质量、规格、工作压力是否符合设计要求，是否有管材检验合格证。

管道是否有裂纹、扭折、接口