水资源利用与保护 课程设计任务书.docx

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水资源利用与保护课程设计任务书

课程设计任务书

课程名称：

水资源利用与保护

题目：

江西省某县给水厂取水工程设计

学院：

建筑工程系：

土木工程

专业班级：

给排水121

学号：

6002212040

学生姓名：

王江

起讫日期：

指导教师：

欧阳二明职称：

副教授

学院审核（签名）：

审核日期：

说明

1.课程设计任务书由指导教师填写，并经专业学科组审定，下达到学生。

2.学生根据指导教师下达的任务书独立完成课程设计。

3.本任务书在课程设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和课程设计答辩的主要档案资料。

一、课程设计的主要内容和基本要求

设计要求

通过课题设计，使学生熟悉并掌握给水工程中取水工程的设计内容、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,对取水工程进行设计。

要求学生对取水工程的设计思想，从取水点布置、取水构筑物选择、操作联系、生产管理以及物料运输等各方面考虑，进行合理的布置设计。

掌握课程设计说明书、计算书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。

设计内容

1、水源选择

2、取水方案及位置的确定

3、取水构筑物形式和设备设计计算并绘图。

设计资料

（一）水源和水质

1、地下水：

该县基本无合适地下水可以开采利用。

2、地表水

该县属江西省，拥有丰富的地表水资源，全市平均年降水深1568毫米，平均年降水总量748530万立方米，平均年径流深730mm，平均年径流总量355300万立方米。

人均年占有地表水量约5000立方米，修河是发源于上游黄龙山。

修河在该县境内总流域面积3586平方公里，约占本市总面积的81%。

修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。

修河水源丰富，水量充足，最大径流量为2270m3/s，年最枯径流量9.23m3/s，多年平均最小流量为16.35m3/s。

最高水位78.50m（P=1%），最小水位71.15m（P=97%）,平均水位74.30m，浪高0.65m，水面宽100~500m，河底高程68米。

修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。

（二）县城规划与供水规模

该县县城近期规划人口为12.5万人，自来水用水普及率为95%；近期规划工业产值10亿元/年，万元产值耗水量120m3/万元（含企业内生活用水量），工业用水量的日变化系数为1.15；近期规划城市道路面积为100hm2，绿地面积120hm2。

远期规划人口16万人，自来水用水普及率为100%；远期规划工业产值24.5亿元/年，万元产值耗水量110m3/万元（含企业内生活用水量），工业用水量的日变化系数为1.10；远期规划城市道路面积为180hm2，绿地面积160hm2。

（三）供水水质及水压

水厂出厂水质统一按现行国家生活饮用水卫生标准考虑。

取水泵房水泵出水口余压为0.3MPa，以保证出水能够送到净水厂。

（四）气象

该县属亚热带湿润气候，年平均气温18摄氏度，最高气温39摄氏度，最低气温零下9摄氏度，最高月平均气温29.2摄氏度，最低月平均气温5.6摄氏度。

无霜期260天左右，有冰雹、暴雨、干旱等灾害气候影响。

降雨量：

多年平均降雨量为1600-2000mm左右，最高降雨量2672.5mm，最小降雨量1432.6mm。

境内气候湿润温和，四季分明。

（五）有关基础资料

水源地地形图（含水厂场地位置）。

二、课程设计图纸内容及张数

1、取水构造物平面设计图

2、取水构筑物剖面图

3、相关设备构造图

图纸应达到初步设计深度。

三、课程设计应完成的软硬件的名称、内容及主要技术指标

（一）设计说明书

1、概述

①设计依据、设计范围②有关自然条件资料（气象、水文、水文地质）

③设计原则及设计特点

2、给水水源、取水构筑物

①取水规模确定②地区水源情况及水源选择③取水方案的比较与选择

④水源地位置⑤取水构筑物型式和主要设备选择

3、主要设备材料表

（二）设计计算书

1、计算依据：

重要的基础数据、有关规范规定，可列在一表格内

2、计算方法：

列出主要的计算公式，说明重要的参数的选取依据

3、计算过程：

列出计算步骤

4、计算结果：

列出重要的计算结果

计算书应计算正确，并附有简图，标注所计算的尺寸。

四、主要参考资料

1、《水资源利用与保护》教材

2、《室外给水设计规范》（GB50013）

3、《水工业工程设计手册--水资源及给水处理》

4、《泵站设计规范》GB/T50265-97

5、《给水排水工程快速设计手册1-给水工程》

6、《给水排水设计手册》【第1、3、12册】

7、其他现行的有关规范和规定

课程设计计算说明书

课程名称：

水资源利用与保护

题目：

江西省某县给水厂取水工程设计

学院：

建筑工程系：

土木工程

专业班级：

学号：

学生姓名：

起讫日期：

指导教师：

欧阳二明职称：

副教授

学院审核（签名）：

审核日期：

（一）设计说明书

第一章概述

一、设计依据和设计范围

1、设计依据：

①城市建设规划

近期规划人口12.5万人，自来水普及率95%；工业产值10亿元/年，万元产值耗水量120立方米/万元，日变化系数1.15；城市道路面积100公顷，绿地面积120公顷。

远期规划人口16万人，普及率100%；工业产值24.5亿元/年，万元产值耗水量110立方米/万元，日变化系数1.10；城市道路面积180公顷，绿地面积160公顷。

未预见水量按其他用水量10%计算，漏水量按其他用水量11%计算。

②参考资料：

《水资源利用与保护》教材

《室外给水设计规范》

《水工业工程设计手册--水资源及给水处理》

《泵站设计规范》

《给水排水工程快速设计手册1-给水工程》

《给水排水设计手册》

其它现行的有关规范和规定

二、自然条件资料

（一）水源和水质

1、地下水：

该县基本无合适地下水可以开采利用。

2、地表水

该县属江西省，拥有丰富的地表水资源，全市平均年降水深1568毫米，平均年降水总量748530万立方米，平均年径流深730mm，平均年径流总量355300万立方米。

人均年占有地表水量约5000立方米，修河是发源于上游黄龙山。

修河在该县境内总流域面积3586平方公里，约占本市总面积的81%。

修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。

修河水源丰富，水量充足，最大径流量为2270m3/s，年最枯径流量9.23m3/s，多年平均最小流量为16.35m3/s。

最高水位78.50m（P=1%），最小水位71.15m（P=97%）,平均水位74.30m，浪高0.65m，水面宽100~500m，河底高程68米。

修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。

（二）气象

该县属亚热带湿润气候，年平均气温18摄氏度，最高气温39摄氏度，最低气温零下9摄氏度，最高月平均气温29.2摄氏度，最低月平均气温5.6摄氏度。

无霜期260天左右，有冰雹、暴雨、干旱等灾害气候影响。

降雨量：

多年平均降雨量为1600-2000mm左右，最高降雨量2672.5mm，最小降雨量1432.6mm。

境内气候湿润温和，四季分明。

（三）有关基础资料

水源地地形图（含水厂场地位置）。

第二章设计水量

一、各项用水量

涉及用水量包括下列用水：

1、综合生活用水Q1（包括居民生活用水和公共建筑及设施用水）；

2、工业生产用水Q2；

3、浇洒道路与绿地用水Q3；

4、管网漏损水量Q4；

5、未预见水量Q5；

二、最高日用水量

近期：

取综合生活用水定额360L/人·d

Q1=125000*0.95*360*0.001=42750m³/d

Q2=10*10000*120*1.15/365=37808.22m³/d

Q3=100*10000*2.4*0.001+120*10000*1.5*0.001=4200m³/d

Q4=（Q1+Q2+Q3）*0.11=9323.40m³/d

Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）*0.1=9408.78m³/d

Q=103489.78m³/d

远期：

Q1=57600m³/dQ2=81219.8m³/dQ3=6720m³/d

Q4=16009.31m³/dQ5=16154.85m³/d

Q=177703.34m³/d

3、设计水量

自来水厂自身用水量10%。

近期：

Q=1.1*103489.78/24*3600=1.318m³/s

远期：

Q=1.1*177703.34/24*3600=2.262m³/s

第三章给水水源及取水工程

第一节给水水源

一、取水规模确定

按远期考虑，Q=2.262m³/s

二、地区水源选择情况及水源选择

设计中水源选择一般要考虑以下原则：

1、所选水源水质良好，水量充沛，便于卫生防护；

2、所选水源可使取水、输水、净化设施安全经济和维护方便；

3、所选水源具有良好的施工条件；

根据所给资料：

该县基本无适合地下水可以开采利用，却拥有丰富的地表水资源，流经该县的修河不仅水量充沛而且符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准，非常适合作为取水水源。

所以选用修河作为水源。

三、取水方案的比较与选择

常用的取水方案有岸边式和河床式：

在水源地地形图中，我们可以看到修河主流远离岸边，岸边水流较缓，泥沙易淤积，水质较差，故不能选岸边式。

河岸水深较浅，考虑采用自流管式取水，河心出采用箱式取水头部。

四、水源地位置

水源地位置见水源地形图

第二节取水构筑物

一、设计原则及设计特点

取水构筑物形式德玛选择，应根据取水量和水质要求，结合河床地形和地质、河床冲淤、水深及水位变幅、泥沙及漂浮物、冰清等因素，并充分考虑施工条件和施工办法，在保证安全可靠的前提下，通过技术经济比较确定。

二、取水构筑物型式

河床式自流管及集水井进水井构筑物特点：

1、在非洪期通过自流管取得河心较好的水，在洪水期利用集水井上的进水孔取得上层水质较好的水；

2、比单用自流管进水安全可靠；

3、集水井设于河岸上，可不受水流冲刷和冰凌的影响；

4、取水头部检修和冲洗方便；

5、冬季保温、防冻条件比岸边好；

三、取水头部选择

选用菱形箱式取水头部：

1、可采用分段预制、水下拼装的方法，施工和安装设备较方便；

2、菱形箱式取水头部水利条件较好；

3、有外层箱式的保护，取水头部安全可靠；

4、进水间的设计

1、集水井采用合建半淹没式

2、进水孔格栅面积F=8.49㎡

箱式取水头部头部的进水孔采用侧面进水的方式，进水孔设四个，设在两侧；

每个进水孔尺寸：

B*H=1600mm*1600mm

每个格栅尺寸：

B*H=1760mm*1760mm

集水井上并排设置四个进水孔，尺寸和取水头部上进水孔尺寸一致。

3、格网面积F=20.46㎡

格网设在进水间和洗水间之间，设八个

每个进水孔尺寸：

B*H=2000mm*2000mm

每个格网尺寸：

B*H=2130mm*2130mm

第四章取水泵站的设计

一、泵的选择

二、泵房布置

三、主要设备选择

第五章主要设备材料表

（二）设计计算书

第一章设计水量计算

第一节最高日用水量计算

一、最高日用水量计算

第二节设计流量计算

一、设计水量计算

第二章取水工艺计算

第一节取水头部设计计算

一、取水头部设计

第二节进水间设计计算

一、进水间设计

二、进水孔设计

第三章取水泵站计算

第一节取水水泵选配及一级泵站工艺布置

1、水泵的选择

1、设计流量和设计扬程的计算

设计流量：

近期设计流量：

远期设计流量：

设计扬程计算：

2、泵房布置

3、泵房标高设计