畢業(yè)設(shè)計(jì)江西永豐縣城給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)

1、摘要江西永豐縣城給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)專 業(yè)：給水排水工程 學(xué) 號(hào)：20090110020111學(xué)生姓名：徐志剛 指導(dǎo)教師：唐朝春摘要本設(shè)計(jì)題目為：江西永豐縣城給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)規(guī)模為：近期50000，遠(yuǎn)期60000，進(jìn)水水質(zhì)符合國家規(guī)定的飲用水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)所給資料進(jìn)行給水工藝設(shè)計(jì)和單體構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算，包括取水輸水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)、輸配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、凈水廠設(shè)計(jì)、工程概算和制水成本計(jì)算。凈水廠采用工藝流程為：源水一泵站混凝劑投入管式混合折板絮凝池平流沉淀池v型濾池清水池二級(jí)泵房城市給水管網(wǎng)。選用聚合氯化鋁為混凝劑，液氯為消毒劑。水廠出水水質(zhì)要求達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范（gb57492006）

2、 。此凈水廠的建筑工程總造價(jià)為83122074元，年經(jīng)營費(fèi)用為10209474元，單位制水成本為0.79元/m。關(guān)鍵詞：永豐縣；給水工程；凈水廠；一級(jí)泵站；折板絮凝池；平流沉淀池；v型濾池；清水池；二級(jí)泵站；城市管網(wǎng)i摘要the preliminary design of the expansion of jiangxi county of yongfeng water supply projectabstractthe main task of this design is in yongfeng county in jiangxi province, the preliminary des

3、ign of the county water supply project. the key elements of design: design to determine the size, water supply systems, water supply schemes, water engineering, water treatment plant design, the secondary pumping station design and losers .water distribution network with the calculation and adjustme

4、nt. design specification and design of the book is composed of two parts calculation. the topic of this design is the preliminary design of the expansion of jiangxi: yongfeng county water supply engineering, design size: the recent 50000, forward 60000, the water quality to meet the requirements of

5、drinking water source water quality standards prescribed by the state. according to the data of design calculation of water supply process design and single building, including water conveyance structure design, delivery and distribution pipe network design, water purification plant design, project

6、budget and water cost calculation. net water using process: waterone pumping stationscoagulant into tubular mixingfolded plate flocculatorhorizontal flow sedimentation tankv type filter clean water pond two pumping station city water supply network. poly aluminum chloride as a coagulant, liquid chlo

7、rine as disinfectant. water quality meets the requirement of the sanitary standard for drinking water (gb5749 - 2006).keywords：yongfeng county;water supply engineering;waterworks; one pumping station; folded plate flocculator; horizontal flow sedimentation tank; v filter; clear; two stage pumping st

8、ation ; city pipe network. iii目錄目錄第一篇 設(shè)計(jì)說明書1第1章 工程概述11.1 城市概述11.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容6第2章 設(shè)計(jì)水量72.1 用水量計(jì)算72.2 最高日用水量變化82.3 水塔和清水池9第3章 管網(wǎng)水力計(jì)算123.1 管網(wǎng)定線123.2 管網(wǎng)水力計(jì)算15第4章 給水管網(wǎng)校核164.1 消防校核164.2 事故校核16第5章 水廠工藝設(shè)計(jì)175.1 設(shè)計(jì)原則175.2 設(shè)計(jì)規(guī)模175.3 廠址選擇185.4 水廠工藝流程選擇185.5 處理構(gòu)筑物的選擇和方案比較195.6 水廠布置29第6章 取水工程366.1 取水構(gòu)筑物366.2 取水泵房366.3

9、取水構(gòu)筑物主要設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備37第7章 二級(jí)泵房397.1 設(shè)計(jì)規(guī)模397.2 二級(jí)泵房39第8章 工程概預(yù)算408.1 工程造價(jià)408.2 運(yùn)行費(fèi)用40第二篇 設(shè)計(jì)計(jì)算書41第1章 設(shè)計(jì)水量411.1 用水量計(jì)算411.2 最高日用水量變化曲線431.3 水塔和清水池44第2章 管網(wǎng)水力計(jì)算462.1 管網(wǎng)定線462.2 管網(wǎng)水力計(jì)算48第3章 給水管網(wǎng)校核553.1 消防校核553.2 事故校核61第4章 水廠工藝設(shè)計(jì)684.1 給水處理廠規(guī)模及流程684.2 折板絮凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算704.3 平流沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算764.4 v型濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算804.5 清水池工藝與計(jì)算884.6 二級(jí)泵站

10、工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算904.7 反沖洗泵房工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算954.8 加藥間和加氯間974.9 水廠布置101第5章 取水泵站工藝設(shè)計(jì)1095.1 已知條件1095.2 主要設(shè)備及泵房尺寸109第6章 工程概預(yù)算1156.1 管道造價(jià)1156.2 取水工程造價(jià)1156.3 凈水工程造價(jià)1156.4 清水池造價(jià)1156.5 二級(jí)泵房造價(jià)1166.6 建筑直接費(fèi)1166.7 建筑間接費(fèi)1166.8 建筑工程總造價(jià)1166.9 常年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)1166.10 單位制水成本118總結(jié)119謝辭120參考文獻(xiàn)121附錄 圖紙目錄122v華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第一篇 設(shè)計(jì)說明書第1章 工程概述1.1 城市概述1.1.1

11、城市概況永豐縣于北宋至和元年（1054）設(shè)縣，至今已有九百余年歷史，是宋代文學(xué)家歐陽修的故鄉(xiāng)。境內(nèi)山清水秀，物阜民豐，素有“糧油之鄉(xiāng)”的美稱。 境內(nèi)南北長約97km，東西寬約62 km，形狀略呈亞鈴狀，全縣總面積2695 km2（合404萬畝），占全省總面積的1.61%。其中耕地面積52.87萬畝（水田48.91萬畝,旱地3.96萬畝）；山地304萬畝；水域9.25萬畝；村鎮(zhèn)、道路和其他面積37.88萬畝。是個(gè)“七分山半分田，一分水面道路和莊園”的地理輪廓。永豐縣城位于恩河段上游、座落在佐龍鄉(xiāng)和橋南鄉(xiāng)境內(nèi)、橫跨恩江河的南北兩岸，是永豐縣政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心；以制藥工業(yè)為主體，農(nóng)林加工業(yè)配套齊全

12、的輕工業(yè)縣城。縣城分南北兩區(qū)，北岸為老城區(qū)，南岸為新城區(qū)，南北兩岸有永豐大橋和恩江橋相通?？h城境內(nèi)交通方便，永豐縣距吉安市78km，距南昌189km，距臨川市160km，靠近京九鐵路，距八都貨運(yùn)中轉(zhuǎn)站僅20km，穿城而過的臨八公路為二級(jí)公路，它勾通302、306、105三條國道。根據(jù)永豐城市總規(guī)劃， 2010年城區(qū)人口為10萬人，城區(qū)建成面積為9km2；至2020年城區(qū)人口為15萬人，城區(qū)面積為16km2。1.1.2自然條件(1)地理位置：永豐縣位于江西省中部，吉安地區(qū)的東北面。地處東經(jīng)1151711556。北緯26382732之間，東臨樂安、寧都，西接吉水、吉安，南鄰興國，北界峽江、新干。(

13、2)地形地貌境內(nèi)地處吉泰盆地東緣地帶，地貌以山地、丘陵為主，地勢(shì)由東傾向西北，東南多山，中部、北部多丘陵，起伏變化大，全縣500m以上的山有39座，最高點(diǎn)靈華山海拔1454.9m，最低點(diǎn)八江鄉(xiāng)梅南村海拔51.7m，相對(duì)高差1403.2m。全縣土壤以紅壤、水稻土為主，其次為山地黃壤、紫色土、炭質(zhì)土、潮土和山地黃棕壤。永豐縣城總的地勢(shì)，恩江北岸自東向西傾斜，地面標(biāo)高一般為6668m之間；南岸自南向北傾斜，地面標(biāo)高6695m之間。(3)氣象資料 縣城地處亞帶濕潤季風(fēng)區(qū)，氣候溫和，四季分明。氣溫：年平均氣溫18.50c，78月份最熱，極端最高氣溫為40.50c，12月份氣溫最低，極端最低氣溫-9.50

14、c。風(fēng)：全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，6、8兩月西南風(fēng)和東北風(fēng)各半，7月以西南風(fēng)為主。降雨：年平均降雨量為1555mm，年最大降雨量為2332mm，最小降雨量為1016mm。冬季冰凍期： 5天， 土壤冰凍線深度為 0.15 米。 (4)土壤地質(zhì)資料 永豐縣城恩江鎮(zhèn)位于桂、湘、贛褶皺帶，為吉安地向斜，境內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造由于經(jīng)受加里東期構(gòu)造活動(dòng)，形成了由震旦系構(gòu)造形變的基底，以東西向構(gòu)造為主，由于縣城處于恩江江畔，沿恩江兩岸為沖積層，粘土，縣城北部多為砂礫層，紅巖層，巖性有中細(xì)粒斑狀黑云母二長花崗巖，中細(xì)粒斑狀黑云母斜長花崗巖，細(xì)?；◢忛W長巖。沖積層地基承載為 1.220t/m2粘土層地基承載為 2530t/m

15、2砂礫層紅巖地基承載為 100t/m21.1.3水源狀況(1)河流概述縣城內(nèi)主要地表水為恩江，其全長167km，集水面積3911km2，多年平均逕流量97m3/s，逕流總量達(dá)34.37億m3，縣城以上恩江河的流域面積2230km2，縣城街道最高點(diǎn)海拔高程70.2m（黃海高程系以下同），最低點(diǎn)高程64.27m，大多數(shù)街道高程一般均在66.0m左右，1982年縣城實(shí)測(cè)資料20年一遇洪水位，在縣城下西坊狀元樓處的洪水位66.5m，相應(yīng)洪峰流量2280m3/s，縣城除汽車站以北較高外，其余街道全部被淹，目前已建成完善的防洪護(hù)堤。(2)河流特征由于恩江縣城段附近無水文站，其水文特征參考恩江吉水段新田水文

16、站。新田水文站集水面積為3496 km2，主河道長148 km，河道平均坡降為1.41。 據(jù)江西水文手冊(cè)資料表明，新田水文站水文特征為： 多年平均流量為：96.9m3/s 最大逕流量為： 3860m3/s 最小逕流量為： 4.35m3/s 保證率p=90%的枯水流量為：5.5 m3/s恩江鎮(zhèn)上游集水面積為1690.4km2，采用類比法得出恩江鎮(zhèn)處保證率p=90%的枯水流量約為3.69m3/s，枯水位標(biāo)高62m。百年一遇的洪水位標(biāo)高67.8m。(3)含沙量：平均含沙量 0.21 kg/m3；最大含沙量0.55 kg/m3；最小含沙量 0.01 kg/m3。(4)懸移質(zhì)含沙量顆粒分析：中數(shù)粒徑 0

17、.06 mm；平均粒徑 0.08 mm； 最大粒徑平均值0.10 mm。64.1626067.8(5) 河床斷面示意圖圖1-1 水位示意圖(6) 水質(zhì)資料表1-1 水質(zhì)資料 編號(hào)項(xiàng)目單 位分 析 結(jié) 果備 注最高 最低 月平均 月平均 最高 最 低 1 水 溫 29 322 6 2 臭和味 少 許 3 色 度 少 許 4 渾濁度 度 400 30 150 40 5 ph 7.2 6.3 7.0 6.5 6 總硬度 毫克當(dāng)量/ 升 200 20 180 100 7 細(xì)菌總數(shù) 個(gè)/毫升 45000 23000 8 大腸菌群 個(gè)/升 700 110 9 其他指標(biāo) 合 格 1.1.4 處理用材料與藥劑

18、資料1.混凝劑:硫酸鋁、三氯化鐵(45%)、堿式氯化鋁(10%)。2.混凝劑投加量參考值表1-2 投加量參考值原水濁度100200300400600800100混凝劑投 加 量 (mg/l)硫酸鋁13.017.228.737.652.669.385.5三氯化鐵11.011.420.126.430.736.641.9堿式氯化鋁9.511.716.421.024.528.531.8 3.當(dāng)?shù)厮a(chǎn)濾料:石英砂、無煙煤、鐵礦石等均有供應(yīng)。4.濾料(石英砂)篩分試驗(yàn)表1-3 濾料篩分試驗(yàn)篩孔直徑mm留在篩上的砂重(g)通過該號(hào)篩的砂重(%)2.3620.399.71.65212.487.30.99131

19、.755.60.58938.217.40.24616.31.10.2080.70.1篩底盤0.4/合計(jì)100.01 注：也可按設(shè)計(jì)要求提供。5. 用于消毒的藥劑:液氯、漂白粉、臭氧等均有供應(yīng)，其他材料可按設(shè)計(jì)要求采購。1.1.5 用水資料 1. 居民生活用水量變化情況表1-4 居民用水變化時(shí)段1223344556677889用水百分?jǐn)?shù)%22345655時(shí)段9101011111212131314141515161617用水百分?jǐn)?shù)%44554444時(shí)段1718181919202021212222232324241用水百分?jǐn)?shù)%565554222. 生產(chǎn)、公共建筑等用水情況表1-5 生產(chǎn)用水情況用戶近

20、期用水量m3/d遠(yuǎn)期用水量m3/d用戶近期用水量 m3/d遠(yuǎn)期用水量m3/d縣委100150永豐造紙廠30004000縣政府100150永豐化肥廠15002000縣人大80120麻紡廠15002000政協(xié)80120永豐機(jī)械廠200400城建局80100涂料廠10001300工業(yè)局80100大理石廠10001200農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)100150火電廠12002000縣食品廠300400木材加工廠8001500東湖食品廠450750竹品加工廠6001000永達(dá)大酒店200350肉聯(lián)廠600800永豐飯店250400文化宮50100勝利影劇院5070縣衛(wèi)生局100200林業(yè)局5070永豐一中100150永豐制

21、藥廠10001500永豐二中100150贛豐商場(chǎng)4060恩江中學(xué)80120大園商店4060育新小學(xué)80120縣人民醫(yī)院100150永豐小學(xué)80120縣中醫(yī)院100150恩江小學(xué)80120注：（1）生產(chǎn)企業(yè)按24小時(shí)均勻用水考慮；（2） 學(xué)校、機(jī)關(guān)、商店等按8小時(shí)均勻用水考慮；（1） 醫(yī)院按居民用水考慮；（4） 灑店按從上午10：00起12小時(shí)均勻用水考慮。 1.1.6城市規(guī)劃圖圖1-2 江西永豐縣城規(guī)劃圖 1.1.7設(shè)計(jì)參考資料1、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) （1）常用資料2、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) （3）城市給水3、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) （8）器材與裝置4、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) （11）專用設(shè)備5、簡明給水設(shè)計(jì)手冊(cè)

22、 6、地表水取水7、給水凈化新工藝 8、凈水廠設(shè)計(jì)9、給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè) 10、風(fēng)機(jī)和水泵調(diào)速手冊(cè)11、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖 12、給排水專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容1.2.1設(shè)計(jì)方案要有至少兩個(gè)或兩個(gè)以上設(shè)計(jì)方案的對(duì)比1.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 取水頭部及取水泵房的設(shè)計(jì)計(jì)算；（2） 凈水廠內(nèi)各水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算；（3） 凈水廠內(nèi)附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算；（4） 管網(wǎng)平差部分的設(shè)計(jì)計(jì)算（5） 管網(wǎng)及凈水廠各構(gòu)筑物的工程造價(jià)概預(yù)算。1.2.3設(shè)計(jì)圖紙給水方向折合1#圖12張以上，手繪圖不少于1張；（1） 給水工程總平面布置圖，管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)詳圖 （2張）（2） 取水構(gòu)筑物及一級(jí)泵站工藝圖 （1號(hào)圖1張）

23、（3） 凈水廠總平面及高程布置圖 （1號(hào)圖1張）（4） 水處理構(gòu)筑物工藝圖（1號(hào)圖，澄清、過濾各兩張）（5） 加藥、投氯系統(tǒng)工藝圖 （1號(hào)圖 1張）（6） 二級(jí)泵站及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物工藝圖 （1號(hào)圖12張）（7） 凈水廠內(nèi)部給排水（包括雨水）管線布置圖（平面及縱剖面）（1號(hào)或2號(hào)圖1張）（8） 構(gòu)筑物大樣圖（12張）1.2.4 設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容包括總體設(shè)計(jì)說明及各部分的設(shè)計(jì)說明并附有圖表，計(jì)算書包括各部分的詳細(xì)工藝計(jì)算并附有計(jì)算草圖等，畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書須裝訂在設(shè)計(jì)說明書的前面。至少4萬字（約合80頁）以上。第2章 設(shè)計(jì)水量2.1 用水量計(jì)算2.1.1 最高日用水量城市用水量包括綜合生活

24、用水，工業(yè)生產(chǎn)用水、消防用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見水量、管網(wǎng)漏失水量。根據(jù)設(shè)計(jì)地點(diǎn)所處的分區(qū)、住房條件、室內(nèi)給排水設(shè)備的完善程度、水資源和氣候條件、居民生活習(xí)慣等，并且適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，參照室外給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范之規(guī)定，取居民生活用水定額為q=200l/（人d）自來水普及率為100%.1、居民生活用水量： =qnf () 式中：q最高日生活用水定額，查 給水工程附表具名生活用水定額，取200l/capd； n設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃人口數(shù)，近期規(guī)劃10萬人，遠(yuǎn)期15萬人； f自來水普及率（100%）。 = 220002、生產(chǎn)企業(yè)（工業(yè)）用水：= 15270 /d 3、澆灑道路和綠化用水量：據(jù)給水工程

25、為（2%）（）=2%（）=745.44、管網(wǎng)漏失水量：據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范中，管網(wǎng)漏失水量為前三項(xiàng)水量之和的（10%12%），管網(wǎng)漏失水量為前四項(xiàng)水量之和的（8%12%）,綜合本設(shè)計(jì)取最高日用水量的20%.=10%（）=3801.565、未預(yù)見水量：=9%（）=3763.55所以最高日用水量為： =（+） =45580.72取46000則最高日平均時(shí)用水量： =/24=1916.672.2 最高日用水量變化2.2.1 最高日用水量變化數(shù)據(jù)表表2-1 最高日用水量變化表時(shí)段百分比(%)生活生產(chǎn)用水(l/s)管道漏失(l/s)未預(yù)見(l/s)時(shí)總用水量(l/s)總百分比(%)122275.53 27

26、.55 27.28 330.36 2.61 232275.53 27.55 27.28 330.36 2.61 343337.20 33.72 33.38 404.30 3.19 454398.87 39.89 39.49 478.24 3.78 565460.53 46.05 45.59 552.18 4.36 676635.26 63.53 62.89 761.68 6.02 785464.00 46.40 45.94 556.34 4.39 895511.57 51.16 50.65 613.38 4.84 9104449.91 44.99 44.54 539.44 4.26 10114

27、460.33 46.03 45.57 551.93 4.36 11125518.52 51.85 51.33 621.71 4.91 12135470.95 47.10 46.62 564.67 4.46 13144409.29 40.93 40.52 490.73 3.88 14154550.86 55.09 54.53 660.48 5.22 15164456.86 45.69 45.23 547.77 4.33 16174460.33 46.03 45.57 551.93 4.36 17185521.99 52.20 51.68 625.87 4.94 18196536.09 53.61

28、 53.07 642.77 5.08 19205474.42 47.44 46.97 568.83 4.49 20215470.95 47.10 46.62 564.67 4.46 21225470.95 47.10 46.62 564.67 4.46 22234398.87 39.89 39.49 478.24 3.78 23242275.53 27.55 27.28 330.36 2.61 2412275.53 27.55 27.28 330.36 2.61 總計(jì)100 10559.89 1055.99 1045.43 12661.31 100.00 2.2.2 最高日用水量變化曲線根據(jù)用

29、戶各時(shí)段的用水量，繪制用水量變化曲線，可以比較明顯的看到整個(gè)城市的用水變化情況。圖2-1 城市最高日用水量變化曲線 時(shí)變化系數(shù)= 最高日最高時(shí)用水量；最高日平均時(shí)用水量；=1.442.3 水塔和清水池2.3.1 方案比較（管網(wǎng)中是否設(shè)置水塔）水塔的作用在于調(diào)節(jié)二級(jí)泵站供水量和用水量之間的不平衡；保證用水水壓等。大中城市用水量比較均勻，通常二級(jí)泵站變頻泵調(diào)節(jié)管網(wǎng)用水量，多數(shù)可不用專門設(shè)置水塔。至于本設(shè)計(jì)中是否設(shè)置水塔見下表 表2-2 方案比較方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一管網(wǎng)中設(shè)置水塔能夠較好的調(diào)節(jié)二泵供水量和用水量之間的不平衡、保證供水水壓增加管網(wǎng)工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，易造成管網(wǎng)中水二次污染方案二管網(wǎng)中不設(shè)

30、水塔通過二級(jí)泵站變頻工作來調(diào)節(jié)供水水量，避免二次污染管理要求高 經(jīng)過以上比較，并且結(jié)合小時(shí)變化系數(shù)=1.44知城市用水量比較均勻，據(jù)城市地理位置，近遠(yuǎn)期結(jié)合，確定采用方案二，即管網(wǎng)中不設(shè)水塔。既節(jié)省工程造價(jià)，又減少了維修費(fèi)用，并且大大減小管網(wǎng)中水二次污染幾率，用水安全、穩(wěn)定、可靠性得到大大提高。2.3.2 近期清水池調(diào)節(jié)容積 =10%2.3.3 近期清水池容積計(jì)算清水池容積w=+式中 調(diào)節(jié)容積（），由清水池容積計(jì)算表知=10% 消防貯水量（），按兩小時(shí)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算，據(jù)室外給排水消防規(guī)范城鎮(zhèn)居住區(qū)室外的消防用水量標(biāo)準(zhǔn)：“城市人口n10萬同一時(shí)間內(nèi)滅火次數(shù)為2次一次滅火用水量45l/s”知=2

31、4523.6=648 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水（），=（5%10%），取5%.安全貯水量，體積估計(jì)為679 所以清水池容積 考慮到檢修時(shí)放空而不中斷供水，清水池為兩座，則每座清水池容積為= w/2 = 44142.3.4 清水池容積確定bl h= 2544 （4.5+0.3）（0.3m為超高）第3章 管網(wǎng)水力計(jì)算給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，要充分利用所在地區(qū)的有利條件，避開不利的自然條件，在現(xiàn)有的環(huán)境條件下，運(yùn)用合理的技術(shù)，使工程投資和運(yùn)行費(fèi)用最低，而且安全、可靠，滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量、水壓的近遠(yuǎn)期要求。3.1 管網(wǎng)定線3.1.1管網(wǎng)定線原則1、輸配水管線（1）輸配水管線路應(yīng)盡量做到線路短，起伏小

32、，土方工程量小，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，少占用農(nóng)田或不占用農(nóng)田；（2）輸水管線走向和位置應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，并盡可能沿線有道路或規(guī)劃道路敷設(shè)，以利于施工和維護(hù)；（3）輸配水管線應(yīng)盡量避免穿越河谷、山背、沼澤、重要鐵路和泄洪地區(qū)，并注意避開滑坡、易發(fā)生泥石流河高腐蝕性土壤地區(qū)；（4）輸配水管線應(yīng)充分利用水位高差，當(dāng)條件許可時(shí)優(yōu)先考慮近、遠(yuǎn)期和分期實(shí)施的可能。2、配水管網(wǎng)：配水管網(wǎng)由干管和連接管組成，干管及連接管定線應(yīng)滿足下列要求：干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池水塔，大用戶的方向一致；（2）干管間距根據(jù)街區(qū)情況采用500800m；（3）干管一般按城市規(guī)劃道路定線，但盡量避免在高級(jí)公路或重要道路下

33、通過，以減小今后檢修時(shí)困難；（4）干管上每隔400600m設(shè)閘閥，在高處設(shè)排氣閥，再地處設(shè)泄水閥；（5）管線在道路下的平面位置和標(biāo)高，應(yīng)符合城市或廠區(qū)地下管線綜合設(shè)計(jì)的要求，給水管線和建筑物、鐵路以及其他道路的水平凈距，均應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定；（6）干管定線應(yīng)留有發(fā)展余地，分期建設(shè)；（7）連接管的間距可根據(jù)街區(qū)大小考慮在8001000m左右；（8）在供水范圍內(nèi)的道路下應(yīng)敷設(shè)分配管，以便于把干管的水送到用戶和消火栓；（9）消火栓間距不宜超過120m，距車道不大于2m，距外墻不大于5m。3.1.2管網(wǎng)定線可行性方案擬定：境內(nèi)地處吉泰盆地東緣地帶，地貌以山地、丘陵為主，地勢(shì)由東傾向西北，東南多山，中部、北

34、部多丘陵，起伏變化大，全縣500m以上的山有39座，最高點(diǎn)靈華山海拔1454.9m，最低點(diǎn)八江鄉(xiāng)梅南村海拔51.7m，相對(duì)高差1403.2m。永豐縣城總的地勢(shì)，恩江北岸自東向西傾斜，地面標(biāo)高一般為6668m之間；南岸自南向北傾斜，地面標(biāo)高6695m之間。根據(jù)以上原則和該區(qū)平面圖沿現(xiàn)有道路布置管網(wǎng)，對(duì)該市進(jìn)行管網(wǎng)定線，為供水安全，采用環(huán)狀網(wǎng)。按照要求布置成以下三種方案： 方案一： 圖3-1 方案一管網(wǎng)布置圖 方案二： 圖3-2 方案二管網(wǎng)布置圖方案三：圖3-3 方案三管網(wǎng)布置圖3.2 管網(wǎng)水力計(jì)算3.2.1 管網(wǎng)水力計(jì)算原則：1、在各種最不利的工作條件下，滿足最不利點(diǎn)（一般是指離二級(jí)泵站最遠(yuǎn)最高

35、的供水點(diǎn)）的供水水壓和水量的要求；2、管網(wǎng)供水要可靠和不間斷；3、管網(wǎng)本身積極與此相連的二級(jí)泵站和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物建造費(fèi)和運(yùn)行管理之和應(yīng)為最低。3.2.2反算水源壓力 主要滿足管網(wǎng)中最不利點(diǎn)的自由水壓要求，本設(shè)計(jì)主干管的供水壓力達(dá)到0.3mp。3.2.3 事故時(shí)校核 管網(wǎng)主要管線損壞時(shí)必須及時(shí)檢修，在檢修時(shí)間內(nèi)供水量允許減少。一般按最不利管段損失而斷水檢修的條件，核算事故時(shí)的流量和水壓是否滿足要求，至于事故時(shí)應(yīng)有的流量，在城市為設(shè)計(jì)用水量的70，工業(yè)企業(yè)的事故流量按有關(guān)規(guī)定。 經(jīng)核算不能符合要求時(shí)，應(yīng)在技術(shù)上采取措施。如當(dāng)?shù)亟o水管理部門有較強(qiáng)的檢修力量，損壞的管段能迅速修復(fù)，且斷水產(chǎn)生的損失較小時(shí)，

36、事故時(shí)的管網(wǎng)核算要求可適當(dāng)降低。3.2.4 消防時(shí)校核 消防時(shí)的管網(wǎng)核算，是以最高確定的管徑為基礎(chǔ)，然后按最高用水時(shí)另行增加消防時(shí)的管段流量和水頭損失，計(jì)算時(shí)只是在控制點(diǎn)另外增加一個(gè)集中的消防流量。如按照消防要求同時(shí)有兩處失火時(shí)，則可從經(jīng)濟(jì)和安全方面的考慮，將消防流量一處放在控制點(diǎn)，另一處放在離二級(jí)泵站較遠(yuǎn)或靠近大用戶和工業(yè)企業(yè)的節(jié)點(diǎn)處。雖然消防時(shí)比最高用水時(shí)所需服務(wù)水頭要小的多，但因消防時(shí)通過的管網(wǎng)流量增大，各管段的水頭損失相應(yīng)增加，按最高用水時(shí)確定的水泵揚(yáng)程有可能不夠消防時(shí)的需要，這時(shí)須放大個(gè)別管段的直徑，以減小水頭損失。個(gè)別情況下因最高用水時(shí)和消防時(shí)的水泵揚(yáng)程相差很大，須設(shè)專用消防泵供消

37、防時(shí)使用。 按照消防要求，根據(jù)城鎮(zhèn)、居住區(qū)室外消防規(guī)范，城鎮(zhèn)居住區(qū)人口數(shù)10 萬人，同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2 次，一次滅火用水量為45 （l/s），因此管網(wǎng)中增加的水量為:90l/s，并確應(yīng)該滿足消防時(shí)二泵站揚(yáng)程h小于最高時(shí)的水泵揚(yáng)程h高。經(jīng)計(jì)算，滿足要求。以上設(shè)計(jì)成果詳見設(shè)計(jì)計(jì)算書。第4章 給水管網(wǎng)校核管網(wǎng)的管徑和水泵揚(yáng)程，按設(shè)計(jì)年限內(nèi)最高日最高時(shí)的用水量和水壓要求界定，但是用水量是發(fā)展的也是經(jīng)常變化的，為了核算所定的管徑和水泵能否滿足不同工作情況下的要求，就需進(jìn)行其它水量條件下的計(jì)算，以確保經(jīng)濟(jì)合理的供水。通過核算，有時(shí)需將管網(wǎng)中個(gè)別管段的直徑適當(dāng)放大，也有可能另選合適的水泵。4.1 消防

38、校核把最大用水點(diǎn)24號(hào)節(jié)點(diǎn)和最不利控制點(diǎn)設(shè)置為消防校核點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)的消防用水流量為45l/s，最后的消防校核結(jié)果為： 水源點(diǎn) 1: 節(jié)點(diǎn)流量(l/s):-851.680 節(jié)點(diǎn)壓力(m):129.90 最大管徑(mm):700.00 最小管徑(mm):200.00 最大流速(m/s):1.392 最小流速(m/s):0.017 水壓最低點(diǎn) 17, 壓力(m):116.07 自由水頭最低 17, 自由水頭(m):21.075.自由水頭最低點(diǎn)的自由水頭為21.075m 10m. 滿足要求。4.2 事故校核事故校核中將兩根進(jìn)入市政給水管網(wǎng)的給水管斷掉其中的一根，另外一根還能夠滿足通過75%的流量，本設(shè)計(jì)

39、假定管段1-4為事故管，則事故校核的結(jié)果為： 水源點(diǎn) 1: 節(jié)點(diǎn)流量(l/s):-533.176 節(jié)點(diǎn)壓力(m):129.085 最大管徑(mm):700.00 最小管徑(mm):200.00 最大流速(m/s):1.409 最小流速(m/s):0.005 水壓最低點(diǎn) 16, 壓力(m):122.99 自由水頭最低 17, 自由水頭(m):28.00 事故校核時(shí)的水源節(jié)點(diǎn)壓力為129.085m 129.90m. 滿足要求。總結(jié)：經(jīng)過消防校核和事故校核最后確定所布置的管段管徑可行符合要求。第5章 水廠工藝設(shè)計(jì)給水處理廠設(shè)計(jì)內(nèi)容包括設(shè)計(jì)規(guī)模的確定，廠址選擇，水處理工藝選擇，處理構(gòu)筑物選擇與計(jì)算，處

40、理用藥劑選擇與用量確定，二級(jí)泵站設(shè)計(jì)與計(jì)算，藥劑（包括混凝劑，助凝劑，消毒劑等）配制與投加方式選擇和計(jì)算附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)，水廠平面和高程布置，廠區(qū)道路，管線綜合布置，廠區(qū)綠化布置。5.1 設(shè)計(jì)原則 (1) 水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。水廠自用水量取決于所采用的處理方法、構(gòu)筑物類型及原水水質(zhì)等因素，城鎮(zhèn)水廠自用水量一般采用供水量的5%10%，必要時(shí)可通過計(jì)算確定。(2) 水廠應(yīng)按近期設(shè)計(jì)，并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。根據(jù)使用要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等因素，對(duì)近期工程亦可做分期建設(shè)的可能安排。對(duì)于擴(kuò)建、改建工程，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，充分發(fā)揮原有設(shè)施的效能，

41、并應(yīng)考慮與原有構(gòu)筑物的合理配合。(3) 水廠設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮各構(gòu)筑物或設(shè)備進(jìn)行檢修、清洗及部分停止工作時(shí)，仍能滿足用水要求、主要設(shè)備應(yīng)有備用量；處理構(gòu)筑物一般不設(shè)備用量，但可通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)提高運(yùn)行負(fù)荷。(4) 水廠自動(dòng)化程度，應(yīng)本著提供水水質(zhì)和供水可靠性，降低能耗、藥耗，提高科學(xué)管理水平和增加經(jīng)濟(jì)效益的原則，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性和設(shè)備供應(yīng)情況，妥善確定。(5) 設(shè)計(jì)中必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。如果采用現(xiàn)行規(guī)范中尚未列入的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，則必須通過科學(xué)論證，確證行之有效，方可付諸工程實(shí)際。但對(duì)與確實(shí)行之有效、經(jīng)濟(jì)效益高、技術(shù)先進(jìn)的新工藝、新設(shè)備和新材料

42、，應(yīng)積極采用，不必受現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的約束。5.2 設(shè)計(jì)規(guī)模給水廠處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)模按最高日平均時(shí)流量計(jì)，即：q處（m3/h）式中：qd為水廠最高日供水量，為自用水系數(shù)，取決于處理工藝、構(gòu)筑物類型、原水水質(zhì)及水廠是否設(shè)有回收水設(shè)施等因素，一般在1.05-1.10之間，t為一級(jí)泵站每天工作小時(shí)數(shù)。水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)，應(yīng)按原水水質(zhì)最不利情況時(shí)所需供水量進(jìn)行校核。5.3 廠址選擇廠址選擇應(yīng)在整個(gè)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在選擇廠址時(shí)，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題： 廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方，一般選在地下水位低，承載力較大，濕陷性等級(jí)不高，巖石較少的地層，以降低工程造

43、價(jià)和便于施工。 水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施。 水廠應(yīng)盡量設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價(jià)，并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。 當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起，當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)，廠址選擇有兩種方案，一是將水廠設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近；另一是將水廠設(shè)置在離用水區(qū)較近的地方。前一種方案主要優(yōu)點(diǎn)是：水廠和取水構(gòu)筑物可集中管理，節(jié)省水廠自用水（如濾池沖洗和沉淀池排泥）的輸水費(fèi)用并便于沉淀池排泥和濾池沖洗水排除，特別對(duì)濁度較高的水源而言。但從水廠至主要用水區(qū)的輸水管道口徑要增大，管道

44、承壓較高，從而增加了輸水管道的造價(jià)，特別是當(dāng)城市用水量逐時(shí)變化系數(shù)較大及輸水管道較長時(shí)；或者需在主要用水區(qū)增設(shè)配水廠（消毒、調(diào)節(jié)和加壓），凈化后的水由水廠送至配水廠，再由配水廠送入管網(wǎng)，這樣也增加了給水系統(tǒng)的設(shè)施和管理工作。后一種方案優(yōu)缺點(diǎn)與前者正相反。對(duì)于高濁度水源，也可將預(yù)沉構(gòu)筑物與取水構(gòu)筑物建在一起，水廠其余部分設(shè)置在主要用水區(qū)附近。以上不同方案應(yīng)綜合考慮各種因素并結(jié)合其他具體情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。5.4 水廠工藝流程選擇給水處理方法和工藝流程的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究，必要的實(shí)驗(yàn)并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。由于水源不同

45、，水質(zhì)各異，飲用水處理系統(tǒng)的組成和工藝流程有多種多樣。方案1 以地表水作為水源時(shí)，處理工藝流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程如圖：源水混凝劑投入混合絮凝沉淀過濾消毒清水池二泵站用戶 (澄清）方案2 當(dāng)原水濁度較低（一般在50度以下），不受工業(yè)廢水污染且水質(zhì)變化不大者，可省略混凝沉淀（或澄清）構(gòu)筑物，原水采用雙層濾料或多層濾料池直接過濾，也可在過濾前設(shè)一微絮凝池，稱微絮凝過濾。工藝流程如圖：源水混凝劑投入混合直接過濾消毒清水池二泵站用戶 方案3 當(dāng)原水濁度較高、含沙量大時(shí)，為了達(dá)到預(yù)期的混凝沉淀（或澄清）效果，減少混凝劑用量，應(yīng)增設(shè)預(yù)沉池或沉砂池，工藝流程如圖：源水預(yù)沉池

46、或沉砂池混凝劑投入混合絮凝沉淀過濾消毒清水池二泵站用戶（澄清）。 本設(shè)計(jì)以地表水為水源，水源水質(zhì)較好，少許異臭味，所以采用工藝流程如圖： 源水混凝劑投入混合絮凝沉淀過濾消毒清水池二泵站用戶 。5.5 處理構(gòu)筑物的選擇和方案比較5.5.1 混凝劑 1. 混凝劑的選擇與投加(1)精制硫酸鋁 al3(so4)218h2o制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；含無水硫酸鋁50%52%；適用于水溫為2040當(dāng)ph=4-7時(shí)，主要去除有機(jī)物；ph=5.7-7.8時(shí)，主要去除懸浮物；ph=6.4-7.8時(shí)，處理濁度高，色度低（小于30度）的水。(2)粗制硫酸鋁 al3(so4)218h2o制造工藝簡單，價(jià)格低；設(shè)計(jì)時(shí)

47、，含無水硫酸鋁一般可采用20%25%；含有20%30%不溶物，其他同精制硫酸鋁(3)硫酸亞鐵feso47h2o 絮體形成較快，沉淀時(shí)間短；使用于堿度高、濁度高，ph=8.1-9.6，混凝作用好，但原水色度較高時(shí)不宜采用；當(dāng)ph較低時(shí)，常用氯氧化物使鐵氧化成三價(jià)，腐蝕性較高(4)三氯化鐵fecl36h2o不受水溫影響，絮體大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，殘?jiān)佟?對(duì)金屬（尤其對(duì)鐵）腐蝕性大，對(duì)混凝土亦腐蝕，對(duì)塑料會(huì)因發(fā)熱而引起變形原水ph=6.08.4之間為宜，當(dāng)原水堿度不足時(shí)應(yīng)加適量石灰；處理低濁水時(shí)效果不顯著 (5)聚合氯化鋁 簡稱pac凈化效率高，用藥量少，出水濁度低色度小，過濾性

48、能好，原水濁度高時(shí)尤為顯著溫度適應(yīng)性高，ph值使用范圍寬（ph=5-9），因而可調(diào)ph值。操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好，成本低(6)聚丙烯酰胺 又名三號(hào)絮凝劑，簡寫pam 處理高濁度水池效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和沉淀池容積，目前被認(rèn)為是處理高濁水最有效的絮凝劑之一，適當(dāng)水解后，效果提高，常與其他混凝劑配合使用或作助凝劑，其單體丙烯酰胺有毒，用于飲用水凈化應(yīng)控制用量。據(jù)設(shè)計(jì)資料中提供的混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵（45%）、堿式氯化鋁（10%），以及表5-3常用混凝劑性質(zhì)比較，選擇堿式氯化鋁作為水處理用混凝劑，另外堿式氯化鋁本身無害，據(jù)全國各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國

49、家飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，所以選擇堿式氯化鋁作為水處理混凝劑是一個(gè)較好的選擇。(7)混凝劑投加量的確定根據(jù)晉江市供水公司的水源水質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告，水源符合二類水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，取原水濁度為200 mg/l以及混凝劑投加量參考值確定設(shè)計(jì)投加量為12.8 mg/l 表5-1 混凝劑投加量參考值原水濁度=1002003004006008001000混凝劑投加量(mg/l)硫酸鋁13.518.230.737.652.567.382.5三氯化鐵12.014.621.526.430.936.840.9堿式氯化鋁10.012.817.421.025.828.631.7 2. 混凝劑投加方式選擇(1)水泵投加采用計(jì)量泵投加

50、，不需另設(shè)計(jì)量設(shè)備(2)水射器投加采用水射器投加，設(shè)備簡單，使用方便，但水射器效率較低，且易磨損(3)重力投加將溶液池架高，利用重力將藥液投入水泵壓水管或混合設(shè)施入口處，這種投加方式安全可靠，但溶液池位置較高結(jié)合上述優(yōu)缺點(diǎn)，采用計(jì)量泵投加混凝劑綜上所述，pam等有機(jī)高分子混凝劑有毒性，不易控制用量。本設(shè)計(jì)采用聚合氯化鋁作為混凝劑。無機(jī)高分子混凝劑操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好，成本低，凈化效率高，用藥量少，溫度適用性高。采用水射器壓力投加，因?yàn)槠涫褂梅奖悖僮骱唵?，工作可靠，廣泛應(yīng)用于加藥系統(tǒng)，即混凝劑采用堿式氯化鋁計(jì)量泵投加。 圖5-1計(jì)量泵投加 圖5-2 藥劑注入管道方式3. 加藥間尺寸為:lbh=12.0m6.0m5.0m5.2.2 混合設(shè)備 1. 混合方式混合的主要作用是讓藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到水中，使其水解產(chǎn)物與原水中的膠體顆粒充分作用完成脫體脫穩(wěn)，以便進(jìn)一步去除，