給排水工程畢業(yè)設計（論文）開題報告焦作市溫縣縣城給水工程初步設計

1、 華北水利水電學院畢業(yè)設計開題報告 本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 年 3 月15日 學生姓名 專業(yè)給水排水工程題目名稱焦作市溫縣縣城給水工程初步設計課題來源生產(chǎn)主要內容1. 設計任務溫縣需擴建給水工程，擬建一個具有充足供水能力的自來水廠。自然、氣象、水文、水質及城市規(guī)劃資料等分別見每個人的設計資料頁。給水工程設計范圍包括：凈水工程、與輸配水工程。2. 設計內容1、設計用水量的計算，供水規(guī)模的確定。2、給水系統(tǒng)選擇與方案比較。3、配水管網(wǎng)設計計算。4、水廠工藝選擇與設計計算確定給水廠廠址；根據(jù)原水水質與水廠設計水量確定給水廠的工藝流程；根據(jù)選定的工藝流程，選定各類生產(chǎn)構（建）筑物型式和設備及其

2、工藝設計計算；水廠內各類管渠的定線和水力計算；水廠的總體布置（平面與高程布置）及輔助建筑物與其它設施的選定。3. 重點研究課題1、設計用水量的計算，供水規(guī)模的確定。2、配水管網(wǎng)設計計算。3、各類生產(chǎn)構（建）筑物的選型及其設計計算。4、水廠的總體布置（平面與高程布置）。4. 設計成果要求1、設計說明書1份，總字數(shù)應在10000字以上。2、圖紙1套（含給水系統(tǒng)總體布置圖、管網(wǎng)平差圖、水廠平面布置圖及高程布置圖、主要單體構筑物平面圖、剖面圖等），繪圖折合量不少于2張a0號圖紙。3、開題報告1份，3000漢字左右。4、外文資料原文及譯文1份，譯文應不少于2000漢字5. 設計資料5.1. 城市概況 溫

3、縣位于河南省西北部，黃河北岸，地理位置在東徑11251至11313，北緯3452至3502之間，北界沁河與博愛為鄰，南隔黃河與鞏縣、滎陽縣相望，東連武陟縣，西鄰孟縣，西北與沁陽市接壤。東西長31公里，南北寬24公里，總面積477.2平方公里。5.2. 氣象資料溫縣屬暖溫帶大陸性季風型氣候，旱年多、澇年少，夏秋熱，冬春寒冷干燥，年平均氣溫14.3c，7月份最熱，月平均氣溫27.4c，1月份最冷，月平均氣溫-0.1c,歷史上最高氣溫42.3c，最低溫度零下14.6c。主導風向東北、西南風，其次西北、東南風，多年平均風速9.8米/秒，歷史最大風速42米/秒。年平均降雨量552.4毫米，多集中在夏季7

4、、8月份，日最大降雨量126.0毫米，最長連續(xù)降雨日數(shù)1966年7月21日至23日降雨量為179.4毫米。年平均無霜期214天，年平均日照時數(shù)2512小時。5.3. 水文資料溫縣河流均系黃河水系，主要河流有黃河、沁河及排澇河系，境內河道全長190公里，平均年徑流量近500億立方米，平均年利用量為2717.8萬立方米。溫縣境內還有高河、廣濟河、北冷澇河、興隆河、常濟河、姚莊澇河、老榮澇河、大平堰、番田澇河等河渠。全縣水資源總量18402.7萬立方米，其中深層地下水5765.7萬立方米，淺層地下水12637萬立方米。1982年全縣地下水平均埋深11.98米，最大埋深20.51米，總體是南區(qū)和東北區(qū)

5、好，西部和中部缺水嚴重。水資源總量加入境水和引過境水，可利用量為16715.9萬立方米，已利用量為10217.8萬立方米。溫縣縣城可供選擇的水資源有兩大類：地表水資源和地下水資源。（1）地表水資源縣城附近的老蟒河、蚰蜒河、榮澇河，均屬排澇、排污河，不宜作為飲用水源。新蟒河由于受上游工業(yè)排放廢水的污染，水質惡化、污染嚴重，也不宜作為飲用水水源。流經(jīng)溫縣縣城的黃河河段位于小花區(qū)間，該區(qū)間起始端有洛陽市吉利區(qū)的廢污水直接排入，還有洛河、汜水河、新蟒河、老蟒河、沁河、枯水河等支流水系相繼匯入，隨著流域經(jīng)濟發(fā)展，這些支流都已遭受嚴重污染，也使得黃河干流水污染明顯加重，時常出現(xiàn)超類甚至超類標準，不能滿足地

6、面水環(huán)境質量標準（ghzb1-1999）類水域使用功能的要求，已不宜作為生活飲用水源。（2）地下水資源縣城城區(qū)地下水由于多項水質指標超標，已嚴重危害了居民的身體健康、增加了工業(yè)生產(chǎn)成本，同時由于常年超量開采，地下水水位逐年下降，已引起部分地面下沉。城南3公里遠的黃河高漫灘區(qū)是整個縣城地下水的富水地段，此地帶的地下水補給源充分，補給條件好，年補給量與消耗大體相當。因此在本區(qū)內增建15萬米3/日的水源地，地下水資源量是有保障的。5.4.水源水質資料本區(qū)地下水除鐵、錳含量超標外，其它均符合城市供水水質標準（cj/t 206-2005），屬重碳酸鎂鈣型水，礦化度小于0.5g/l，比較適于飲用。另外，黃

7、河高漫灘區(qū)還具有以下特點：地形平坦，灘區(qū)距縣城僅3公里，施工、管理方便。區(qū)域內最富水的中層含水層組底板埋深僅150米左右，且含水層顆粒粗，導水性強，厚度大，易開采，有較好的天然保護層，不易被外界污染。隨著黃河小浪底工程的建成，該區(qū)域不再受黃河泛濫威脅。這里幾乎無工業(yè)分布，污染源少，水質比較好。5.5.城市建設規(guī)劃1、總體規(guī)劃平面圖 1：5000。2、市總規(guī)劃人口近期12.78萬人，遠期21.77萬人。4、工業(yè)企業(yè)資料：近期城區(qū)工業(yè)產(chǎn)值11.5億元，遠期22.1億元。5.6. 水源的選擇縣城附近的老蟒河、蚰蜒河、榮澇河，均屬排澇、排污河，不宜作為飲用水源。區(qū)地下水除鐵、錳含量超標外，其它均符合城

8、市供水水質標準（cj/t 206-2005），屬重碳酸鎂鈣型水，礦化度小于0.5g/l，比較適于飲用。城南黃河漫灘區(qū)地下水補給源充分，補給條件好，年補給量與消耗大體相當，年補給量為15萬噸。因此選用地下水作為該給水工程的水源，水源地為城南黃河漫灘區(qū)。6. 給水工程設計給水工程設計范圍包括：凈水工程、與輸配水工程。6.1 凈水工程6.1.1 設計內容與步驟 給水處理廠設計內容包括設計規(guī)模的確定、廠址選擇、水處理工藝選擇、處理構筑物選擇與設計計算、處理用藥劑選擇與用量確定、二級泵站設計與計算、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算附屬建(構)筑物設計、水廠平面和高程布置、廠區(qū)

9、道路、管線綜合布置、廠區(qū)綠化布置、編制水廠定員。6.1.2. 設計原則(1)水處理構筑物的生產(chǎn)能力，應以最高日供水量加水廠自用水量進行設計，井恢原水水質最不利情況進行校核。水廠自用水量取決于所采用的處理方法、構筑物類型及原水水質等因素，城鎮(zhèn)水廠自用水量一般采用供水量的5一10，必要時可通過計算確定。(2)水廠應按近期設計，并考慮遠期發(fā)展。根據(jù)使用要求及技術經(jīng)濟合理等因素，對近期工程亦可做分期建設的安排。對于擴建、改建工程，應從實際出發(fā)，充分發(fā)揮原有設施的效能，并應考慮與原有構筑物的合理配合。(3)水廠設計中應考慮各構筑物或設備進行檢修、清洗及部分停止工作時，仍能滿足用水要求。主要設備應有備用量

10、；處理構筑物一般沒設備用量，但可通過適當?shù)募夹g措施，在設計允許范圍內提高運行負荷。6.1.3 水廠處理工藝的確定給水處理廠處理工藝流程的確定，應根據(jù)水源水質和生活飲用水衛(wèi)生標準gb 5749-85及生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范、水廠所在地區(qū)的氣候情況、設計水量規(guī)模等因素，通過調查研究，參考相似水廠的設計運行經(jīng)驗，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。2種較適當?shù)慕o水處理工藝流程以作為比較。根據(jù)水源水質分析結果和生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范的對照，擬采用以下幾種工藝流程方案：方案一：本設計中采用地下水，濁度、色度都在標準值之下，鐵錳超標，其它各項生化指標都合標準，所以可以采用傳統(tǒng)除鐵錳工藝進行處理，就能達到生活飲用水衛(wèi)生標準。原水曝

11、氣除鐵錳濾池清水池二級泵房用戶方案二：考慮到水中鐵錳含量比較高，采用一級過濾鐵離子干擾錳離子的去除，影響最終水質，因此采用二級過濾，先除鐵，再除錳。 原水曝氣除鐵濾池除錳濾池清水池二級泵房用戶方案三：由于水源鐵含量高，采用二級過濾除鐵錳，并不能在一級過濾中徹底去除的鐵離子，在二級過濾中仍然會對錳離子的去除造成干擾。因此，在二級過濾前進行再次曝氣，使一級過濾后殘余的鐵離子在二級過濾中二次去除，以保證鐵錳去除率。原水簡單曝氣除鐵濾池二次曝氣除錳濾池二級泵房用戶參考給水處理理論與設計給水工程可以很容易的得出這個結論: 鐵小于2.0mg/l；錳小于1.5mg/l時可采用簡單曝氣一級過濾法處理，達到除鐵

12、除錳的目的。當水中鐵的含量大于5mg/l；錳大于1.5mg/l時一般采用二級過濾工藝，一級過濾先除鐵，二級過濾再除錳原因是當鐵和錳同時存在于水中時，鐵能干擾錳的去除，特別是鐵和錳的含量較高時，除錳就更困難。本設計中，原水中鐵含量為15mg/l，錳含量為5mg/l。采用方案一、二都不能較徹底的去除水中鐵錳離子。另根據(jù)已建地下水處理工程（海拉爾自來水廠）運行經(jīng)驗，當原水中鐵含量大于10mg/l，處理工藝采用方案二，出水管道中有大量錳質沉淀；在二級 濾池前增加二次曝氣裝置后，這種狀況得到 明顯改善，再無沉淀積層，出水水質也明顯提高。此外，二級曝氣只需增加曝氣構筑物即可，工藝較為簡單，水處理成本不會因

13、此而大大提高。經(jīng)以上工藝理論、工程實踐分析比較，本設計采用方案三6.1.4 處理構筑物選擇水處理構筑物的選擇，應根據(jù)原水水質、設計生產(chǎn)能力、處理后水質要求、水廠用地面積和地形條件等，參照相似條件下水廠的運行經(jīng)驗，結合當?shù)貤l件，通過技術經(jīng)濟比較綜合研究確定。本設計水源的鐵錳含量超標，其它各項生化指標都合格，工藝設計主要是除鐵除錳。同時由于該區(qū)地下水水質情況較好，對原水只需簡單處理即可，所以該設計中主要是對鐵錳的去除。6.2 配水系統(tǒng)的方案選擇6.2.1 設計計算依據(jù)設計計算流量和校核計算流量，建設規(guī)劃資料(路網(wǎng)、街坊戶分布及用水狀態(tài)，配水源及網(wǎng)中調節(jié)構筑物形式與位置等。6.2.2 設計計算方法與

14、內容應考慮配水管網(wǎng)適當?shù)目煽慷?。有條件的應采取多水源配水，環(huán)狀與樹狀相結合配水。如建設初期采用樹狀網(wǎng)，遠期連接成環(huán)。城市中心地帶常采用環(huán)狀網(wǎng)，邊緣地帶采用樹狀網(wǎng)。干管應盡量避免穿超障礙物，穿越時應按有關技術規(guī)范執(zhí)行。分配管是指連接于干管，直至用戶的管道。城市配水管網(wǎng)定線僅限于干管廠區(qū)配水管網(wǎng)定線則還包括分配管。6.2.3 配水管網(wǎng)水力計算管網(wǎng)水力計算的目的是確定管網(wǎng)各管段的管徑和水頭損失或管網(wǎng)水頭損失為泵站提供依據(jù)。管網(wǎng)水力計算，按配水源數(shù)目不同，可分為單水源管網(wǎng)、多水源管網(wǎng)計算；按管網(wǎng)圖形結構不同，可分為樹狀管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)和混合管網(wǎng)計算；按管網(wǎng)工況可分為最高日用水時、消防時、轉輸時、事故時管

15、網(wǎng)計算；按管網(wǎng)是否分區(qū)可分為統(tǒng)一管網(wǎng)、并聯(lián)分區(qū)、串聯(lián)分區(qū)管網(wǎng)汁算；按管網(wǎng)規(guī)模不同可分為城市管網(wǎng)、小區(qū)管網(wǎng)、廠區(qū)管網(wǎng)計。采取的主要技術路線或方法由于水源鐵含量高，采用二級過濾除鐵錳，并不能在一級過濾中徹底去除的鐵離子，在二級過濾中仍然會對錳離子的去除造成干擾。因此，在二級過濾前進行再次曝氣，使一級過濾后殘余的鐵離子在二級過濾中二次去除，以保證鐵錳去除率。原水簡單曝氣除鐵濾池二次曝氣除錳濾池二級泵房用戶參考給水處理理論與設計給水工程可以很容易的得出這個結論: 鐵小于2.0mg/l；錳小于1.5mg/l時可采用簡單曝氣一級過濾法處理，達到除鐵除錳的目的。當水中鐵的含量大于5mg/l；錳大于1.5mg

16、/l時一般采用二級過濾工藝，一級過濾先除鐵，二級過濾再除錳原因是當鐵和錳同時存在于水中時，鐵能干擾錳的去除，特別是鐵和錳的含量較高時，除錳就更困難。本設計中，原水中鐵含量為15mg/l，錳含量為5mg/l。采用方案一、二都不能較徹底的去除水中鐵錳離子。另根據(jù)已建地下水處理工程（海拉爾自來水廠）運行經(jīng)驗，當原水中鐵含量大于10mg/l，處理工藝采用方案二，出水管道中有大量錳質沉淀；在二級 濾池前增加二次曝氣裝置后，這種狀況得到 明顯改善，再無沉淀積層，出水水質也明顯提高。此外，二級曝氣只需增加曝氣構筑物即可，工藝較為簡單，水處理成本不會因此而大大提高。預期的成果及形式1、設計說明書1份，總字數(shù)應在10000字以上。2、圖紙1套（含給水系統(tǒng)總