某高新區(qū)給水工程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（含中英文翻譯、整套設(shè)計(jì)圖）

1、摘 要 水是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是不可或缺、難以代替的重要資 源。隨著生活水平的提高，使人們對(duì)水質(zhì)、水量的要求越來(lái)越高，這就要求給 水排水工程專業(yè)人員予以城市給水系統(tǒng)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。 福州市高新區(qū)屬于新建城區(qū)，尚無(wú)給水管網(wǎng)和給水廠。 給水系統(tǒng)是城市和工況企業(yè)的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，它主要由取水工程、 凈水工程、輸水管渠、城市管網(wǎng)、泵站以及其他調(diào)節(jié)構(gòu)筑物構(gòu)成。因梅花江水 源不宜處理，故采用香榭湖作為水源。采用如下凈水工藝流程：管式混合機(jī) 械反應(yīng)平流沉淀臭氧接觸氧化池活性炭濾池過濾液氯消毒。 本設(shè)計(jì)說明書主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)原始資料；取水、凈水、輸水工程主要 構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；泥處理

2、構(gòu)筑物計(jì)算以及附錄等。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：給水工程設(shè)計(jì)，福州市高新區(qū)，凈水工藝，管網(wǎng)，泵站設(shè)計(jì) abstract water is basical and indispensable resources of human societys survival and development .it is really important ,never replaced. with the improving of the peoples living standards，the demand to quality and quantity of water become higher and hi

3、gher. this requires that water supply and drainage engineering professionals to be reasonable urban water supply system planning and design. urban water supply system and the status of an important enterprise infrastructure, which works mainly by water, water purification projects, drainage pipes, u

4、rban pipelines, pumping stationns and other structures constitute regulation. high-tech zone in fuzhou city is a new zone, there is no water supply network and water treatment plant. plum river water should not be raw water, so champs-lake water is used. the water purification process used is as fol

5、lows : mixer tube mechanical flocculation torizontal sedimentation tankozone contact oxidation pondactivated carbon filterchlorine disinfection the design of brochures main contents include :design original information; water, water purification and water main structures of the project design; t the

6、 sludge treatment design and appendix. key words： water-supply engineering design,fuzhou high-tech zone, water purification process, pipe network, pumping station design 目錄 1 緒論.1 1.1 設(shè)計(jì)資料概述.1 1.1.1 原始資料.1 2 方案的選擇和管網(wǎng)計(jì)算.4 2.1 供水方案的確定.4 2.1.1 設(shè)計(jì)后的工程要求.4 2.2 城市管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算.4 2.2.1 城市最高日用水量計(jì)算.4 2.2.2 城市最高日最大時(shí)

7、用水量計(jì)算.5 2.2.3 用水量變化系數(shù).6 2.3 清水池設(shè)計(jì)計(jì)算.6 2.3.1 清水池容積計(jì)算.6 2.3.2 管道布置.7 2.4 管網(wǎng)定線.8 2.4.1 布置原則.8 2.4.2 配水管定線.9 2.5 統(tǒng)一供水水力計(jì)算.9 2.5.1 比流量計(jì)算.9 2.5.2 沿線流量計(jì)算.9 2.5.3 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算.10 2.5.4 流量分配.11 2.5.5 最不利點(diǎn)的選擇.12 2.5.6 管網(wǎng)平差.12 2.5.7 消防校核.12 2.5.8 事故校核.12 2.6 二泵站揚(yáng)程的確定以及水泵的選擇.12 2.6.1 二級(jí)泵站揚(yáng)程的確定.12 2.6.2 選擇二泵站水泵.13 3 取

8、水工程設(shè)計(jì).14 3.1 集水井設(shè)計(jì).14 3.1.1 進(jìn)水室設(shè)計(jì).14 3.1.2 集水室設(shè)計(jì).14 3.1.3 集水井.15 3.2 一泵站設(shè)計(jì).15 3.2.1 設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程的確定.15 3.2.2 選擇水泵.16 3.2.3 基礎(chǔ)尺寸.16 3.2.4 吸水管路和壓水管路的計(jì)算.16 3.2.5 水泵安裝高度的確定與泵房高度計(jì)算.16 3.3 輔助設(shè)備的確定.16 4 凈水廠設(shè)計(jì).18 4.1 設(shè)計(jì)水量確定.18 4.2 工藝流程的確定.18 4.3 混合反應(yīng).18 4.3.1 混凝劑的選擇和投加.18 4.3.2 投藥系統(tǒng)計(jì)算.18 4.3.3 加藥間及藥庫(kù).19 4.3.4 混合

9、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算.19 4.3.5 絮凝工藝設(shè)計(jì)計(jì)算.19 4.4 沉淀.21 4.4.1 池體設(shè)計(jì)計(jì)算.21 4.4.2 進(jìn)出水部分設(shè)計(jì).22 4.4.3 放空管.23 4.4.4 排泥設(shè)備.23 4.5 臭氧處理.23 4.5.1 池體體積尺寸.23 4.5.2 氣源制備.23 4.5.3 臭氧布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算.24 4.6 活性炭過濾.24 4.6.1 濾池尺寸計(jì)算.25 4.6.2 配水系統(tǒng)計(jì)算.26 4.6.3 洗砂排水槽.30 4.6.4 濾池反沖洗計(jì)算.31 4.6.5 進(jìn)出水系統(tǒng).32 4.7 消毒.33 4.7.1 加氯量的確定.33 4.7.2 加氯機(jī)及漏氯處理.33 4.7.3

10、加氯間及氯庫(kù)設(shè)計(jì)計(jì)算.33 4.8 送水泵站設(shè)計(jì).34 4.8.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì).34 4.8.2 吸水管路和壓水管路的計(jì)算.34 4.8.3 泵房平面布置.34 4.8.4 各工藝標(biāo)高的確定.34 4.8.5 泵房高度設(shè)計(jì).34 4.8.6 附屬設(shè)備.35 4.8.7 吸水井設(shè)計(jì).36 4.9 排泥水處理.37 4.9.1 濃縮池計(jì)算：.37 4.9.2 調(diào)節(jié)池計(jì)算：.38 4.9.3 污泥脫水機(jī)房.38 4.10 輔助建筑物.39 4.11 水廠平面布置.39 4.12 高程布置.39 5 投資估算.41 5.1 工程概況.41 5.1.1 直接費(fèi).41 5.1.2 年經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用.41 5.

11、2 制水成本.43 5.3 估算依據(jù).43 設(shè)計(jì)總結(jié).45 致謝.46 參考文獻(xiàn).47 附錄.49 附表一.49 附表二.53 附表三.57 1 緒論 1.1 設(shè)計(jì)資料概述 1.1.1 原始資料 （1）城市路網(wǎng)圖 一張，比例 1：10000 （2）用水資料 擬建之工業(yè)園區(qū)位于福建中部，梅花江岸邊，香榭湖畔。園區(qū)規(guī)劃人口數(shù) 23 萬(wàn)人，給水普及率按 96%考慮；房屋平均層數(shù) 67 層，室內(nèi)均有衛(wèi)生設(shè)備但 無(wú)淋浴設(shè)備。城市綜合生活用水每小時(shí)用水量占最高日用水百分比情況見下表 1.1。 表表 1.1 福州市高新區(qū)每小時(shí)用水量占最高日用水量百分比情況表福州市高新區(qū)每小時(shí)用水量占最高日用水量百分比情況表

12、 時(shí)間 小時(shí)用水量占最 高日用水量（%） 時(shí)間 小時(shí)用水量占最 高日用水量（%） 時(shí)間 小時(shí)用水量占最 高日用水量（%） 012.82895.1116175.11 122.799104.8117184.92 232.9310114.7418194.90 343.0611124.5219204.71 453.1312134.4920214.38 563.7813144.4521224.04 674.9314154.4522233.42 785.1315164.5523243.02 高新區(qū)共有工業(yè)企業(yè) 4 家，位置見城市總體規(guī)劃布置圖。各企業(yè)供水水質(zhì) 要求同生活用水，用水量情況如下： （a）化工廠

13、，生產(chǎn)用水量 12000m3/d。 工人總數(shù) 6000 人，分 3 班工作，熱車間占 20%。 第一班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中熱車間 400 人； 第二班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中熱車間 400 人； 第三班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中熱車間 400 人。 （b）海鮮加工廠，生產(chǎn)用水量 8000m3/d。 工人總數(shù) 6000 人，分 3 班工作，熱車間占 20%。 第一班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中熱車間 400 人； 第二班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中熱車間 400 人； 第三班 2000 人，使用淋浴者

14、400 人，其中熱車間 400 人。 （c）紡織廠，生產(chǎn)用水量 10000m3/d。 工人總數(shù) 3000 人，平均分 3 班工作，無(wú)熱車間。 （d）造紙廠，生產(chǎn)用水量 10000m3/d。 工人總數(shù) 4800 人，平均分 3 班工作，無(wú)熱車間。 （4）地形地貌 地形較平坦，平均海拔高度在 25m35m 之間。 （5）工程地質(zhì)及水文地質(zhì) 工程地質(zhì)良好，適宜于工程建設(shè)，地質(zhì)構(gòu)造一般皆為四層： 表土或耕土厚 0.5m 左右； 粘土及砂質(zhì)粘土，即第四紀(jì)土層，厚 8m 左右，耐壓力 2kg/cm2以上； 砂礫巖，即白沙井層，厚 30m 以上，耐壓力 25kg/cm2； 基巖，即第三紀(jì)紅色砂巖，個(gè)別地區(qū)夾

15、石膏巖。 （6）氣象 氣溫見表 1.2。 表表 1.2 福州市氣溫資料福州市氣溫資料 項(xiàng) 目溫度（）發(fā)生時(shí)間 最熱42.17 月 月平均 最冷3.61 月 平均20.5 降雨量見表 1.3。 表表 1.3 福州市降雨量資料福州市降雨量資料 序號(hào)項(xiàng) 目降雨量（mm）備 注 1平均年總量1170.0 2一日最大186.6 3一小時(shí)最大96.6 風(fēng)向見表 1.4。 表表 1.4 福州市風(fēng)向頻率情況福州市風(fēng)向頻率情況 年最多風(fēng)向及其頻率（%）c31 se14 冬季平均1.6 風(fēng)速 （m/s） 夏季平均1.7 無(wú)自發(fā)性震源，強(qiáng)度在 4 級(jí)以下。 （7）河流水文及水質(zhì)資料 由于地下水和梅花江受工業(yè)污染較重

16、，不能滿足供水水質(zhì)要求，故考慮以 香榭湖為供水水源地。水源地地處順直湖岸，岸邊邊坡較陡，基巖露頭，河床 與河岸穩(wěn)定。工程地質(zhì)良好。水中漂浮物較少。 水源地取水口處水位及流量見表 1.5。 香榭湖富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，藻類數(shù)量可達(dá) 1003000 萬(wàn)個(gè)/l。常規(guī)水質(zhì)資料 如表 1.6 所示。 水溫：多年統(tǒng)計(jì)，月平均 2.427.2。 表表 1.5 福州市水源地區(qū)取水口水文資料福州市水源地區(qū)取水口水文資料 項(xiàng)目水位黃海標(biāo)高（m）頻率（%） 最高水位231 最低水位1595 常水位18 表表 1.6 水源水水質(zhì)資料水源水水質(zhì)資料 編號(hào)項(xiàng)目單位分析結(jié)果附注 1色度度20 2濁度ntu200 3ph 值6.

17、9-7.5 4嗅和味度無(wú) 5總硬度mg/400以 caco3計(jì) 6銅mg/0.007 7鋅mg/0.221 8錳mg/210-5 9砷mg/2.610-4 10細(xì)菌總數(shù)個(gè)/100 11大腸菌群個(gè)/600 2 方案的選擇和管網(wǎng)計(jì)算 2.1 供水方案的確定 2.1.1 設(shè)計(jì)后的工程要求 水質(zhì)要求 生活飲用水水質(zhì)須滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)指標(biāo)，并在管網(wǎng) 末梢保持一定的余氯。 水量要求 凈水廠按最高日平均時(shí)設(shè)計(jì)，城市管網(wǎng)和輸水管及二泵站按最高日最高時(shí) 設(shè)計(jì)，事故時(shí)要求供水量不低于最高日最高時(shí)的 70。 水壓要求 房屋層數(shù) 6-7 層，要求最小水壓 280kpa， ；消防時(shí)采用低壓消防制，要求 1

18、00kpa 自由水壓。 2.2 城市管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 2.2.1 城市最高日用水量計(jì)算 城市用水量 （1）居民生活用水量 q1 q1qnf (m3/d) （2.1） 式中，q最高日綜合生活用水量定額，l/(人d)； n設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃人口數(shù)， f自來(lái)水普及率，。 q220l/(per.d)； f=96% q1qnf22010-32310496%=4.8576104(m3/d) 工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水量及淋浴用水量 q2 工廠內(nèi)工作人員生活用水量為 q2，淋浴用水量為 q2 a 化工廠： 全廠生活用水量： q2=2000380%0.025+600020%0.035=120 +42=162(m3/

19、d) 淋浴用水量：q2=40036010-3=72(m3/d) b 海鮮加工廠： 全廠生活用水量： q21=2000380%0.025+600020%0.035=120 +42=162(m3/d) 淋浴用水量：q21=40036010-3=72(m3/d) c 紡織廠： 全廠生活用水量： q2=30002510-3=75m3/d); d 造紙廠： q2=48002510-3=120(m3/d) （2）工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水量及淋浴用水量 q2=162+162+722+75+120=663(m3/d) （3）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量 q3 q312000+8000+10000+10000=400

20、00 （m3/d） （4）澆灑道路與綠地用水量 q4 q4=3%（q1+q2+q3）= 3%（48576+663+40000） =0.0389239=2677.17（m3/d） （5）未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量 q5 一般可以按最高日用水量的 1525計(jì)算，此設(shè)計(jì)中采用 20。 q520（q1+ q2+ q3+ q4+） 20（48576+663+40000+2677.17）=18383.234（m3/d） 城市最高日用水量 qd q1 +q2 +q3 +q4 +q5 + q6 48576+663+40000+2677.17+18383.234 110299.404（m3/d） 取 11030

21、0（m3/d） 2.2.2 城市最高日最大時(shí)用水量計(jì)算 居民生活用水量按原始資料中給定的逐時(shí)變化系數(shù)確定每一時(shí)段的用水量； 工廠生活用水量按一定的系數(shù)進(jìn)行分配，淋浴用水集中發(fā)生在每班下班的 一個(gè)小時(shí)內(nèi)； 澆灑道路與綠地用水按 24h 均勻分配； 未預(yù)見用水量按 24h 均勻分配。 統(tǒng)一供水最高日用水量變化表見表. 從表中可以求出： qhmax=5094.2 (m3/h)；占全天用水量的 4.62。 供水最高日用水量見表 2.1 表表 2.1 統(tǒng)一供水最高日用水量變化表統(tǒng)一供水最高日用水量變化表 時(shí)間 生活用 水量 （l/s） 工業(yè)用 水 （l/s） 綠地用 水 （l/s） 未預(yù)見 水量 （l/

22、s） 淋浴用 水量 （l/s ） 每小時(shí) 用水量 （l/s ） 占最高日 用水量的 百分比 0-113681688.3111.57663933.83.57 1-21353.51688.3111.57663919.33.55 2-31421.51688.3111.57663987.33.61 3-41484.61688.3111.5766 4050.43.67 4-51518.61688.3111.57664084.43.70 5-61834.41688.3111.57664400.23.99 6-723931688.3111.57664958.84.50 7-82490.11688.3111.

23、57665055.94.58 8-92480.41688.3111.5766485094.24.62 9-102334.71688.3111.57664900.54.44 10-112300.71688.3111.57664866.54.41 11-122193.81688.3111.57664759.64.32 續(xù)表續(xù)表 2.1 時(shí)間 生活用水 量 （l/s） 工業(yè)用水 （l/s） 綠地用水 （l/s） 未預(yù)見 水量 （l/s） 淋浴用 水量 （l/s） 每小時(shí) 用水量 （l/s） 占最高日 用水量的 百分比 12-132135.51688.3111.57664701.34.26 13-14

24、2159.81688.3111.57664725.64.28 14-152159.81688.3111.57664725.64.28 15-162208.41688.3111.576647754.33 16-172475.61688.3111.5766485089.44.61 17-182388.11688.3111.57664953.94.49 18-192378.41688.3111.57664944.24.48 19-202286.21688.3111.576648524.40 20-212125.81688.3111.57664691.64.25 21-221960.71688.311

25、1.57664526.54.10 22-231659.21688.3111.576642253.83 23-241465.21688.3111.57664840793.70 2.2.3 用水量變化系數(shù) 采用統(tǒng)一供水方案 從用水量計(jì)算得知，最高時(shí)用水量在 8-9 時(shí)，占全天用水量的 4.62%，而 平均時(shí)用水量占全天用水量的 4.17%，因此，時(shí)變化系數(shù)為； kh=4.62/4.17=1.11 在城市用水中，居民生活用水及工業(yè)用水在每一時(shí)刻并不完全相同，而一 泵站在取水及輸水過程中卻是完全均等的，這便存在著水量并不完全協(xié)調(diào)一致 的問題，因此采用清水池來(lái)調(diào)節(jié)這種水量的不平衡。 2.3 清水池設(shè)計(jì)計(jì)

26、算 2.3.1 清水池容積計(jì)算 w=w1+w2+w3+w4 （2.2） 其中，w1調(diào)節(jié)容量（m3）;見表 2.2。 w2水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，m3,等于最高日用 水量的 5%-10%； w3消防儲(chǔ)量，按火災(zāi)延續(xù)兩小時(shí)計(jì)算，m3,按同時(shí)發(fā)生兩次火 災(zāi)，一次滅火用水量取 55l/s； w4安全容量取 755 m3 w1=1048420.29%=304.04m3 w2=1048428%=8387.36 m3 w3=5510-3223600=792 m3 所以，w= w1+w2+w3+w4=304.04+8387.36+792+755=10238.4 m3 清水池采用鋼筋混凝土矩形水池設(shè)

27、 2 個(gè)清水池。 每個(gè)清水池的容積為：6000（m3） ； 每座清水池設(shè)計(jì)尺寸為 blh=18m100m3.3m ,有效容積為 18m100m3.0m,超高 0.3m。 表表 2.2 清水池調(diào)節(jié)容積清水池調(diào)節(jié)容積 時(shí)間用水量（%） 一級(jí)泵站供水量 （%） 清水池調(diào)節(jié)容積（無(wú) 水塔）（%） 013.64.17-0.57 123.544.17-0.63 233.644.16-0.52 343.694.17-0.48 453.724.17-0.45 5644.16-0.16 674.784.170.61 784.574.170.4 894.64.160.44 9104.434.170.26 1011

28、4.44.170.23 11124.314.160.15 12134.34.170.13 13144.284.170.11 14154.284.160.12 15164.324.170.15 16174.64.170.43 17184.484.160.32 18194.474.170.3 19204.394.170.22 20214.254.160.09 21224.114.17-0.06 22233.854.17-0.32 23243.684.16-0.48 累計(jì)1001000.29 2.3.2 管道布置 （1）進(jìn)水管 進(jìn)、出水管一般分開設(shè)置在不同的部位，促進(jìn)水流循環(huán)。進(jìn)水管標(biāo)高因考 慮避免

29、由于池中水位變化而形成進(jìn)水管的氣阻，可采用降低進(jìn)水管標(biāo)高，或進(jìn) 水管進(jìn)池后用彎管下彎，本設(shè)計(jì)采用后者。 進(jìn)水管管徑由最高日平均時(shí)確定，管內(nèi)流速在 0.71.0m/s 之間。 slhmq/694/2500 224 12000 3 max 進(jìn)水管管徑取 1000mm，材質(zhì)為鑄鐵管。 ，符合要求。sm d q /88 . 0 4 2 max （2）出水管 因?yàn)槎梅吭O(shè)有吸水井，清水池的出水管（至二級(jí)泵房的吸水井）設(shè)置一 根。出水管的設(shè)置形式采用水泵吸水管直接彎入池底吸水坑吸水。 出水管管徑按最高日最大時(shí)用水量計(jì)算，管內(nèi)流速：0.61.0m/s qmax1415/2=707.5l/s， 管徑取 120

30、0mm，材質(zhì)為鑄鐵管。 ，符合要求。sm d q /63 . 0 4 2 max （3）溢流管 為保證清水池安全運(yùn)行，設(shè)置溢流管，當(dāng)清水池蓄滿，進(jìn)水流量大于出水 流量時(shí)，多余的水可由溢流管排出。為確保溢流管暢通，溢流管管徑與進(jìn)水管 相同，采用管徑 1000mm 的鋼管。管端為喇叭口，管上不安裝閥門。溢流管出 口設(shè)置網(wǎng)罩，以防爬蟲等沿溢流管進(jìn)入池內(nèi)。 （4）放空管 設(shè)置排水管的目的是為了排出清水池中的廢水，及檢修時(shí)將清水池內(nèi)的水 泄空。由于本設(shè)計(jì)清水池埋深較大，排水困難，因而可以采用潛水泵，在需要 時(shí)裝設(shè)，直接用水泵中抽出。為了便于排空池水，池中設(shè)置一定的坡度， ，i5。 取 2 小時(shí)放空，那么

31、， （v=1.0m/s）md06 . 1 0 . 114 . 3 36002 46000 取 dn1100 （5）通風(fēng)口 為使進(jìn)水量、出水量交替，并適應(yīng)水位高低變化，在每座清水池設(shè)置 d300mm 的通風(fēng)管 12 根，間距為 10m。 6.檢修孔 每座清水池設(shè)兩個(gè)人孔及扶梯，以便于維護(hù)管理，檢修孔直徑采用 1400mm。 7.池頂覆土厚度 池頂覆土厚度應(yīng)滿足地下水抗浮要求，并符合保溫需要，本設(shè)計(jì)中采用 800mm 的覆土厚度。 8.導(dǎo)流墻 目的是為了避免池內(nèi)水短流，和滿足加氯后的接觸要求。根據(jù)加氯后接觸 30min 的要求，每座清水池中設(shè)置 3 道導(dǎo)流墻，導(dǎo)流墻間距 5m。 2.4 管網(wǎng)定線

32、2.4.1 布置原則 城鎮(zhèn)管網(wǎng)定線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： （1）依據(jù)規(guī)劃總平面圖，考慮分期建設(shè)的可能性，且留有發(fā)展余地，便 于今后的擴(kuò)建和改建； （2）保證供水的安全可靠，局部若出現(xiàn)事故，斷水范圍最小； （3）盡量使干管靠近大用戶，便于取水，且降低輸水費(fèi)用； （4）保證用戶有足夠的水量和水壓； （5）力求管線最短。 2.4.2 配水管定線 為保證安全供水，方案采用環(huán)狀管網(wǎng)供水，給水系統(tǒng)方案一共 15 個(gè)環(huán)。管 網(wǎng)計(jì)算見管網(wǎng)平差計(jì)算表，具體分配方案見下文。 2.5 統(tǒng)一供水水力計(jì)算 2.5.1 比流量計(jì)算 為便于計(jì)算而在實(shí)際計(jì)算中對(duì)管網(wǎng)計(jì)算加以簡(jiǎn)化，假定用水量均勻分布 在全部干管上，由此得出來(lái)的單

33、位管線長(zhǎng)度上的流量叫做比流量，以 qs表示。 qs=(q-q)/l （2.3） 其實(shí)質(zhì)就是：qs（q生活+q未預(yù)見）/l 計(jì)算管線總長(zhǎng)度應(yīng)按有效長(zhǎng)度計(jì)算，雙側(cè)配水按實(shí)際長(zhǎng)度計(jì)算，單側(cè)配水 按照實(shí)際長(zhǎng)度的 1/2 計(jì)算，不配水管線不計(jì)算。 跟據(jù)所定管網(wǎng)，管道有效總長(zhǎng)為 37583.73 米，則比流量為： msl l qq q h s /0.0411 22973 3 6 . 4701415 2.5.2 沿線流量計(jì)算 整個(gè)管網(wǎng)沿線流量總和，等于。其中計(jì)算見表 2.2。 1 qlqsqqlqs 表表 2.2 沿線流量計(jì)算表沿線流量計(jì)算表 管段標(biāo)號(hào) 管長(zhǎng) （m) 比流量 /(l/s.m)備注 有效管長(zhǎng)

34、(m)沿線流量(l/s) 3-29270.0411單側(cè)463.519.04985 2-118680.041143417.8374 10-118780.041143918.0429 3-108010.0411400.516.46055 2-15320.0411單側(cè)26610.9326 1-129360.0411單側(cè)46819.2348 11-125320.041153221.8652 10-159240.041192437.9764 15-149200.041192037.812 11-149580.041195839.3738 14-135120.041151221.0432 12-13934

35、0.041193438.3874 15-226640.041166427.2904 22-239350.0411單側(cè)467.519.21425 14-236690.041166927.4959 23-245080.0411單側(cè)25410.4394 續(xù)表續(xù)表 2.22.2 管段標(biāo)號(hào)管長(zhǎng)比流量備注有效管長(zhǎng)沿線流量(l/s) （m)/(l/s.m)(m) 13-246890.0411單側(cè)344.514.15895 3-49280.0411單側(cè)46419.0704 4-97810.041178132.0991 10-910840.0411108444.5524 4-59380.0411單側(cè)46919.

36、2759 5-88650.041186535.5515 9-88850.041188536.3735 5-65370.0411單側(cè)268.511.03535 6-79340.0411單側(cè)46719.1937 8-75300.041153021.783 15-1610920.0411109244.8812 9-169130.041191337.5243 8-179340.041193438.3874 16-179190.041191937.7709 7-189460.0411單側(cè)47319.4403 17-185330.041153321.9063 22-2111060.0411單側(cè)55322.

37、7283 16-216520.041165226.7972 21-20 17-20 947 715 0.0411 0.0411單側(cè) 473.5 357.5 19.46085 14.69325 20-195340.0411單側(cè)26710.9737 18-196850.0411單側(cè)342.514.07675 2.5.3 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算 管網(wǎng)任一點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量為： （2.4） 11 5 . 0qqqi 即任一節(jié)點(diǎn) 流量等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段的沿線流量總和的一半，見表i i q i q 2.3。 表表 2.3 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 沿線流量 (l/s) 集中流量 (l/s) 節(jié)點(diǎn)流量 (

38、l/s) 事故節(jié)點(diǎn)流量 (l/s) 115.083795.301110.384777.26929 223.9099323.9099316.7369475 327.290427.290419.10328 435.222735.222724.65589 532.9313832.9313823.0519625 615.1145315.1145310.5801675 730.208530.208521.14595 866.0477141.58207.6277145.33939 續(xù)表續(xù)表 2.32.3 節(jié)點(diǎn)編號(hào)沿線流量集中流量節(jié)點(diǎn)流量事故節(jié)點(diǎn)流量 (l/s)(l/s)(l/s)(l/s) 975.274

39、6575.2746552.692255 1058.51613117.13175.6461122.9522875 1148.5596548.5596533.991755 1239.743739.743727.82059 1336.7947836.7947825.7563425 1462.8624562.8624544.003715 1573.9873.9851.786 1673.486873.486851.44076 1756.3789356.3789339.4652475 1827.7116827.7116819.3981725 1912.5252312.525238.7676575 2022

40、.563922.563915.79473 2134.4931834.4931824.1452225 2234.61648116.61151.2265105.8585325 2328.5747828.5747820.0023425 2412.2991812.299188.6094225 2.5.4 流量分配 根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量的大小，按水流沿最短路徑到達(dá)用戶的原則，適當(dāng)?shù)姆峙涔?段流量，各節(jié)點(diǎn)流量滿足連續(xù)性方程q=0。流向節(jié)點(diǎn)的流量取負(fù)號(hào)，反之取正 號(hào)。 流量分配見表 2.4。 表表 2.4 流量分配表流量分配表 節(jié)點(diǎn)號(hào) 總沿線流量 (l/s) 流量 (l/s) 集中流量 (l/s) 節(jié)點(diǎn)流量 (l/

41、s) 事故節(jié)點(diǎn)流 量(l/s) 130.167415.08495.301110.384777.26929 247.8198523.9123.9099316.7369475 354.580827.2927.290419.10328 470.445435.22335.222724.65589 565.8627532.93132.9313823.0519625 630.2290515.11515.1145310.5801675 760.41730.20930.208521.14595 8132.095466.048141.58207.6277145.33939 9150.549375.27575.2

42、746552.692255 10117.0322558.516117.13175.6461122.952288 1197.119348.5648.5596533.991755 1279.487439.74439.743727.82059 1373.5895536.79536.7947825.7563425 14125.724962.86262.8624544.003715 續(xù)表續(xù)表 2.42.4 節(jié)點(diǎn)號(hào)總沿線流量流量集中流量節(jié)點(diǎn)流量事故節(jié)點(diǎn)流 (l/s)(l/s)(l/s)(l/s)量(l/s) 15147.9673.9873.9851.786 16146.973673.48773.48685

43、1.44076 17112.7578556.37956.3789339.4652475 1855.4233527.71227.7116819.3981725 1925.0504512.52512.525238.7676575 2045.127822.56422.563915.79473 2168.9863534.49334.4931824.1452225 2269.2329534.616116.61151.2265105.858533 2357.1495528.57528.5747820.0023425 2424.5983512.29912.299188.6094225 2.5.5 最不利點(diǎn)的

44、選擇 由于輸水管和管網(wǎng)中存在水頭損失，以至離泵站越遠(yuǎn)的地方自由水壓下降 越多，而地形越高之處，自由水壓也低，所以二泵站的揚(yáng)程應(yīng)使離心泵站遠(yuǎn)和 地形高的地點(diǎn)，達(dá)到規(guī)定的自由水壓。只要這個(gè)點(diǎn)的水壓符合要求，全管網(wǎng)的 水壓就有了保證。平差前要初步選定節(jié)點(diǎn) 19 為供水最不利點(diǎn) 2.5.6 管網(wǎng)平差 平差結(jié)果見附表一。 2.5.7 消防校核 在整個(gè)系統(tǒng)中取 2 處最不利點(diǎn)作為著火點(diǎn)，一處選在最高最遠(yuǎn)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn) 19；另一處選在大用戶節(jié)點(diǎn)處，即節(jié)點(diǎn) 10。在原先節(jié)點(diǎn)流量的基礎(chǔ)上，這 2 個(gè) 節(jié)點(diǎn)各自再加上 65l/s，做消防校核。 消防平差結(jié)果見附表二。 2.5.8 事故校核 在事故時(shí)，只考慮在一條管道

45、出現(xiàn)事故的情況，能否滿足必要的水力條件。 那么，我們只要校核在最不利管段出現(xiàn)事故時(shí)，管網(wǎng)能否滿足水力條件，如果 能滿足，則說明不管哪條管段發(fā)生事故，管網(wǎng)均能夠滿足水力條件。 在事故時(shí)，除了集中流量必須滿足外，其他流量按最大時(shí)的 70%計(jì)算。校 核最不利點(diǎn)自由水壓能否滿足其相應(yīng)的自由水壓。 事故校核見附表三。 2.6 二泵站揚(yáng)程的確定以及水泵的選擇 2.6.1 二級(jí)泵站揚(yáng)程的確定 （1）確定最不利點(diǎn)： 通過對(duì)各點(diǎn)水壓標(biāo)高及自由水壓的計(jì)算，確定最不利點(diǎn)為 19 節(jié)點(diǎn)，該點(diǎn)設(shè) 計(jì)自由水頭為 28 米，地面標(biāo)高 31.1 米。 （2）水泵揚(yáng)程計(jì)算： 最大用水時(shí)管網(wǎng)平均水頭損失由平差結(jié)果得出： h=11

46、.81m 水泵揚(yáng)程按下式計(jì)算 hp=hc+h+hs+hc+zc+h0 （2.5） 式中： hc控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)自由水壓 為 28m h管網(wǎng)的水頭損失 為 11.81m hs泵站內(nèi)的水頭損失 取 2m hc輸水管水頭損失 為 0.8m zc控制點(diǎn)地面與清水池最低水位的高程差 清水池最低水位標(biāo)高為 25.30m，控制點(diǎn)地面標(biāo)高 31.1m,故 zc=31.1-25.30=5.8m h0安全水頭 取 2m 那么 hp=28+11.81+2+0.8+5.8+2=50.41m 取 51m 消防時(shí)水泵所需揚(yáng)程： hp=hf+h+hs+hf+zc+ho （2.6） 式中： hf消防時(shí)所需自由水頭，低壓消防 為

47、10m h通過消防流量時(shí)的管網(wǎng)水頭損失 為 19.73m hf消防時(shí)輸水管的水頭損失 為 2.2m 那么 hp=10+19.73+2+2.2+5.8+2=40.53m 可見 hphp，水泵揚(yáng)程滿足消防要求。 事故時(shí)水泵所需揚(yáng)程： h”p=hc+h”+hs+hc+zc （2.7） 式中： hc消控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)自由水頭 為 28m h”事故時(shí)通過 70%qd的管網(wǎng)水頭損失 為 12.43m hc事故時(shí)輸水管的水頭損失 為 0.8m 那么 h”p=28+14.03+1+0.8+5.8=47.83m 可見 h”p4 長(zhǎng)深比：l/h=94/3.2=29.3510 弗勞德數(shù)： （4.7） rg v fr 2

48、 式中：水力半徑 （4.8） w r 考慮到池內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流墻 過水?dāng)嗝婷娣e w=bh=43.2=12.8 3.6 3.512.6bh 濕周 4 . 102 . 3242hb 則=12.6/10.4=1.21 w r 那么滿足 110-5110-4 5 2 1043 . 1 8 . 921 . 1 013 . 0 r f 雷諾數(shù)： 屬于紊流狀態(tài)。15600 01 . 0 21 . 1 3 . 1 re vr 4.4.2 進(jìn)出水部分設(shè)計(jì) （1） 進(jìn)水部分設(shè)計(jì)： 采用穿孔墻進(jìn)水方式，穿孔墻過水?dāng)嗝婵偯娣e： （4.9） 1 0 v q 式中 為過孔流速，0.080.10m/s 取 0.1m/s 1 v

49、m2 94 . 6 1 . 0 694 . 0 0 孔眼個(gè)數(shù) n=6.94/0.150.08=578 ，孔眼尺寸選 15cm8cm。 進(jìn)水水頭損失： g v h 2 2 1 1 （4.10） 式中 局部損失系數(shù)，取 2 那么，=0.001 此處取 0.05m g v h 2 2 1 1 （2）出水部分設(shè)計(jì)： 采用指型槽出口 )( 2 1 b q q l （4.11） 式中 l指型槽長(zhǎng)； q沉淀池處理水量 m/d; b沉淀池寬 m q設(shè)計(jì)單位堰寬負(fù)荷,宜采用 120480m/(m2 d) 總長(zhǎng) l=(60000/480-16.7)/2=54.15; 取 56m 設(shè) 4 個(gè)，單長(zhǎng)為 14m。 4.

50、4.3 放空管 m 52 . 0 36002 2 . 394 6 . 16 7 . 0 7 . 0 5 . 05 . 0 t blh d （4.12） 管徑取 dn600，管材選用鑄鐵。 4.4.4 排泥設(shè)備 吸泥機(jī)采用桁車泵吸式吸泥機(jī)吸泥機(jī)，型號(hào)為 xhjb-17，驅(qū)動(dòng)功率 20.75kw。 4.5 臭氧處理 臭氧處理系統(tǒng)主要由氣源制備、臭氧發(fā)生、接觸反應(yīng)和尾氣破壞四部分的 組成臭氧接觸氧化池，采用 2 個(gè)。 4.5.1 池體體積尺寸 60 水 tq v （4.13）式中 t水力停留時(shí)間 min q水流量 m/h m375 60 25009 60 水 tq v 面積 b b h tq f 6

51、0 水 （4.14） 式中 hb擴(kuò)散器以上水深，經(jīng)驗(yàn) 57 米 水 75 5 375 60 b b h tq f m b f l b 15 5 75 各反應(yīng)室水力停留時(shí)間分別為 2min，5min，2min。 各反應(yīng)室長(zhǎng)度為l t t l r r 各反應(yīng)室長(zhǎng)度為分別采用長(zhǎng)度為：3.5m，8m，3.5m。 4.5.2 氣源制備 氣源制備部分是臭氧處理系統(tǒng)中的前置系統(tǒng)，它的作用是為臭氧發(fā)生器提 供所需的質(zhì)量適宜和數(shù)量足夠的原料氣體.本設(shè)計(jì)氣源形式選用 vpsa 現(xiàn)場(chǎng)制氧 為主要形式，同時(shí)配置液氧儲(chǔ)備系統(tǒng)作為 vpsa 設(shè)備檢修停產(chǎn)或滿負(fù)荷峰值時(shí)產(chǎn) 量不足的備用。vpsa（vacuum pressu

52、re swing adsorption 的簡(jiǎn)稱，中文含義 是真空變壓吸附技術(shù)）的基本原理是：利用固體吸附劑對(duì)氣體組分吸附的明顯 選擇性和擴(kuò)散性的差異，通過氣源在接近常壓下在不同吸附劑中的循環(huán)變化， 其解吸（或再生）采用真空抽吸的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的分離過程。 現(xiàn)場(chǎng)制氧設(shè)備由美國(guó) airsep 公司提供 （1）氧發(fā)生系統(tǒng) 氧發(fā)生系統(tǒng)是臭氧處理系統(tǒng)中的設(shè)備核心，其作用是生產(chǎn)消毒工藝所需的數(shù)量 足夠的臭氧氣體。 臭氧發(fā)生車間配備四臺(tái)臭氧發(fā)生器，選用的是瑞士 ozonia 公司的產(chǎn)品，總 臭氧發(fā)生量為 kg/h，每臺(tái)設(shè)備的發(fā)生量為 kg/h。 臭氧發(fā)生系統(tǒng)主要由以下部分組成：臭氧發(fā)生器、發(fā)生器供電單元（簡(jiǎn)

53、稱 psu，含變頻、變壓、冷卻系統(tǒng)）、供配電系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 pdb）、plc 控制系統(tǒng)、 儀表空氣和氮?dú)馔都酉到y(tǒng)、相關(guān)儀表閥門、管道等。 4.5.3 臭氧布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算 （1）每小時(shí)投配的總臭氧量： （4.15） 1000 coq c 水 水中所需臭氧投加量，g/m o c 根據(jù)其他工程經(jīng)驗(yàn)，選用 120g/m g q c o 300 1000 1202500 1000 c 水 （2）水中所需投加臭氧化氣流量 （4.16） 1 y 1000c 氣 c 式中 發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧化氣濃度，一般 1020g/m 1 y 3 1 m20000 15 1000300 y 1000c 氣 c m12280200

54、00614 . 0 614. 0 18 . 0 273 103 . 0 20273 氣 氣 氣 ）（ q q qq 水中所需的投加發(fā)生器在工作狀態(tài)的臭氧化氣流量 氣q q 微孔擴(kuò)散元件數(shù) n=35/0.6=25 布置成 6 排，每排 4 個(gè)，間距 0.6m。 4.6 活性炭過濾 活性炭濾池采用普通快濾池形式，優(yōu)點(diǎn)為： （1） 、有成熟的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠 （2） 、采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大；池深較淺 （3） 、可采用降速過濾，水質(zhì)較好 缺點(diǎn)為：（1） 、閥門多 （2） 、必須設(shè)有全套沖洗設(shè)施 4.6.1 濾池尺寸計(jì)算 （1）濾池總面積 （4.17） q f vt （4.18）

55、 001 ttntnt 式中 f濾池總面積（m2） ； q設(shè)計(jì)水量（m3/d） ； v設(shè)計(jì)濾速（m/h） ； t濾池每日的實(shí)際工作時(shí)間（h） ； t0濾池每日的工作時(shí)間（h） ； t0濾池每日沖洗后停用和排放初濾水時(shí)間（h） ； t1 濾池每日沖洗時(shí)間（h） ； n濾池的每日沖洗次數(shù)（次） 。 設(shè)計(jì)中取 n=2 次，t1=0.1h，不考慮排放初濾水時(shí)間，即取 t0=0 242 0.123.8th 設(shè)計(jì)中選用單層濾料活性炭濾池，取 v=10 m/h 2 2 . 504 8 .2310 120000 mf 單池面積： f f n 式中 f單池面積（m2） ； f濾池總面積（m2） ； n濾池個(gè)數(shù)（

56、個(gè)） ，一般采用 n2 個(gè)。 設(shè)計(jì)中取 n=8 個(gè)，布置成雙行排列 2 63.025 8 2 . 504 mf 設(shè)計(jì)中取 l=13m，b=5m，濾池的實(shí)際面積為 135=65m2，實(shí)際流速 hmv/9.7 8 . 23658 120000 當(dāng)一座濾池檢修時(shí)，其余濾池的強(qiáng)制濾速 （4.19） 1 nv v n 式中 當(dāng)一座濾池檢修時(shí)其余濾池的強(qiáng)制濾速（m/h） ；一般采用 v 1014 m/h。 hmv/08.11 18 9.78 （2）濾池高度 1234 hhhhh （4.20） 式中 h濾池高度（m）,一般采用 3.203.60； h1承托層高度（m） ； h2濾料層高度（m） ； h3濾層

57、上水深（m） ； h4超高（m）,一般采用 0.3。 設(shè)計(jì)中取 h1=0.40 m，h2=0.70 m，h3=1.80 m，h4=0.30 m 0.400.70 1.800.303.20hm 4.6.2 配水系統(tǒng)計(jì)算 最大粒徑濾料的最小流態(tài)化流速： （4.21） 2.311.31 0 1.310.540.54 0 12.26 (1) mf md v m 式中最大粒徑濾料的最小流態(tài)化流速（cm/s） ； mf v d濾料粒徑（m） ； 球度系數(shù)； 水的動(dòng)力粘度（n.s）/ m2 m0濾料的孔隙率。 設(shè)計(jì)中取 d=0.0012m，=0.98， m0=0.38，水溫 20時(shí)的動(dòng)力粘度 =0.001（

58、n.s）/ m2 1.312.31 1.310.540.54 0.00120.38 12.261.08/ 0.980.001(1 0.38) mf vcm s 反沖洗強(qiáng)度： （4.22）10 mf qkv 式中 q反沖洗強(qiáng)度l/(s.m2),一般采用 1215 l/(s.m2)； k安全系數(shù)，一般采用 1.11.3. 設(shè)計(jì)中取 k=1.3 88.1108 . 1 1 . 110q 反沖洗水流量 . g qf q （4.23） 式中 反沖洗干管流量（l/s） 。 g q slqg/77288.1165 干管始端流速： 3 2 410 . g g q v d （4.24） 式中 干管始端流速（m/

59、s） ，一般采用 1.01.5 m/s； g v 反沖洗水量（l/s） ； g q d干管管徑（m） 。 設(shè)計(jì)中取 d=1000mm，管材為鑄鐵。 smvg/98 . 0 114 . 3 77 . 04 配水支管計(jì)算： a b nj 2 （4.25） 式中 單池中支管根數(shù)（根） ； j n b濾池寬度（m） ； a支管中心間距（m） ，一般采用 0.250.30m； 設(shè)計(jì)中取 a=0.30m 根40 25 . 0 5 2 j n 單根支管入口流量： （4.26） g j j q q n 式中 單根支管入口流量（l/s） 。 j q slqj/52 . 91 40 077 支管入口處流速： 3

60、2 10 . 4 j j j q v d （4.27） 式中 支管入口流速（m/s） ，一般采用 1.52.0m/s； j v 支管管徑（m） ； j d 設(shè)計(jì)中取=0.1m j d smvj/45 . 2 01 . 0 14 . 3 92501 . 0 4 單根支管長(zhǎng)度： （4.28）dllj 2 1 式中 單根支管長(zhǎng)度（m） ； j l b單個(gè)濾池長(zhǎng)度（m） ； d配水干管管徑（m） ； 設(shè)計(jì)中取 b=6m,d=1.0m mlj5 . 4110 2 1 配水支管上孔口面積： （4.29）. k fk f 式中 配水支管上孔口面積（m2） k f k配水支管上孔口面積與濾池面積 f 之比，一