【觀河水庫供水工程設(shè)計(jì)計(jì)算18000字（論文）】

觀河水庫供水工程設(shè)計(jì)計(jì)算目錄TOC\o"1-4"\h\z\u第一部分設(shè)計(jì)說明書 第一部分設(shè)計(jì)說明書第一章概述1.1編制依據(jù)及基礎(chǔ)資料1.1.1編制依據(jù)1.1.2基礎(chǔ)資料（1）供水范圍內(nèi)1：10000地形圖（2）道觀河水庫水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告（3）A市S區(qū)集中式供水工程調(diào)查統(tǒng)計(jì)表（4）A市工程造價(jià)管理（5）建設(shè)單位提供的其他資料匯編采用的主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)·《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013-2018）·《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）·《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村供水工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ123-2008）·《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）1.3自然條件1.3.1地理位置S區(qū)位于A市的東北部，長江中游北岸。地處東經(jīng)114°25′34″～115°04′3″，北緯30°35′39″～31°02′24″之間，總面積1500.66平方公里，其中平原455.46平方公里，湖區(qū)323.6平方公里，丘陵622.3平方公里，山區(qū)99.3平方公里。全區(qū)地勢(shì)東北高而西南低，境內(nèi)“三河”“四崗”東西相間并列平行，構(gòu)成北、東、西三面和緩起伏丘陵，南部為沖積平原，呈山地丘陵、平原、湖北變勢(shì)。1.3.2地形地貌S區(qū)地貌從總的特征看，是東北高，西南低的三級(jí)階地。東北部低山丘陵海拔高度大于100米，屬本區(qū)高階地形，面積68.61平方公里，占全區(qū)版圖面積的4.655%，主要包括潘塘街、徐古鎮(zhèn)及道觀河；中部崗地（包括倉陽崗、長嶺崗、葉顧崗）海拔高度一般為30～100米，為本區(qū)中階地形，面積有718.87平方公里占全區(qū)總版圖面積48.77%，主要包括三店街、鳳凰鎮(zhèn)、李集街、倉埠街、火車站及舊街；區(qū)西南與中部平原、湖區(qū)（包括三河平原、濱江平原及兩湖地區(qū)）海拔高度低于30米為本區(qū)低階地形，這里地勢(shì)平坦，其面積有688.06平方公里，占全區(qū)總版圖面積的46..68%，主要包括邾城街、道觀河鎮(zhèn)、雙柳街、漲渡湖及陽邏街；全區(qū)總的來看地勢(shì)比較平坦，建制鎮(zhèn)所處位置基本在海拔30～50米高度。1.3.3氣象、水文A市S區(qū)水源充足，但水資源分布不均，利用率不高。全區(qū)平均徑流深490毫米，倒水、舉水、沙河過境年徑流量為25.17億m3，境內(nèi)年徑流量7.22億m3，長江過境年徑流量為7240億m3。境內(nèi)地下水資源總儲(chǔ)量為4.435億m3。而不同地區(qū)的產(chǎn)水量為：山區(qū)8.8萬m3/Km2；丘陵區(qū)23.55萬m3/Km2；平原湖區(qū)38.3萬m3/Km2。據(jù)地質(zhì)資料查知：境內(nèi)地下水日開采量可達(dá)121.10萬噸；山區(qū)單井涌水量可達(dá)1～5噸/日。丘陵區(qū)為50～100噸/日，平原湖區(qū)為100～500噸/日。1.3.4地質(zhì)與地震本地區(qū)地震烈度為6度。1.4社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件根據(jù)統(tǒng)計(jì)S區(qū)區(qū)轄九街（邾城街、陽邏街、倉埠街、舊街街、三店街、潘塘街、汪集街、雙柳街、李集街）、三鎮(zhèn)（道觀河鎮(zhèn)、鳳凰鎮(zhèn)、徐古鎮(zhèn)）、二個(gè)國營農(nóng)場(chǎng)（漲渡湖、龍王咀）、二個(gè)開發(fā)區(qū)（陽邏經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、道觀河開發(fā)區(qū)），2004年國內(nèi)生產(chǎn)總產(chǎn)值83.14億元，城區(qū)居民人均純收入3509元，增長14.4%。1.5給水現(xiàn)狀1.5.1項(xiàng)目區(qū)飲水現(xiàn)狀農(nóng)村供水工程是鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活不可缺少的物質(zhì)條件。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，S區(qū)的農(nóng)村供水工程作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活的基礎(chǔ)，由于各種原因，發(fā)展相對(duì)滯后，與快速發(fā)展的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)形勢(shì)嚴(yán)重脫節(jié)。目前，我國已經(jīng)宣布在總體上達(dá)到低水平的小康標(biāo)準(zhǔn)，然而S區(qū)的農(nóng)村供水建設(shè)卻沒有得到足夠的重視，仍然處于一種自然發(fā)展?fàn)顟B(tài)，沒有普及自來水工程的村組占全縣60%以上，大部分群眾還沒有喝上達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的自來水，這與現(xiàn)實(shí)的小康水平顯然存在一定的差距。具體來說，可以從以下幾個(gè)方面概括全區(qū)農(nóng)村飲水現(xiàn)狀：（1）水質(zhì)達(dá)標(biāo)，可供飲用且由管網(wǎng)供水到戶的正規(guī)自來水普及率不高；（2）大部分農(nóng)村居民仍然飲用未經(jīng)處理的淺層地下水，取水方式主要包括：淺井手動(dòng)泵、簡井、敞口井等，取水深度不超過15m，通過對(duì)淺層地下水幾個(gè)取樣點(diǎn)的水質(zhì)化驗(yàn)，有機(jī)物含量普遍較高，鐵、錳等金屬離子及化合物含量普遍超標(biāo)以及肉眼可見腐殖質(zhì)、異臭異味等問題，根據(jù)《農(nóng)村安全飲水評(píng)價(jià)指標(biāo)》，S區(qū)淺層地下水的水質(zhì)不能達(dá)到作為飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，分析其主要原因是由于長期以來人類活動(dòng)污染物的隨意排放，這些污染物通過地表滲透，造成淺層地下水污染；（3）部分農(nóng)村分散居民直接飲用溝渠、塘堰水，導(dǎo)致血吸蟲病和介水性傳染病流行。1.5.2存在的主要問題（1）項(xiàng)目區(qū)存在單村供水，水質(zhì)水量均得不到保障；（2）鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)居民的飲用水直接取用河水，飲用水水質(zhì)難以得到保障。（3）飲水水質(zhì)超標(biāo)，地下水為三級(jí)以下水質(zhì)。（4）無任何消毒措施，水質(zhì)難以保證。（5）現(xiàn)有供水基礎(chǔ)設(shè)置薄弱，且缺乏管理與統(tǒng)一的建設(shè)規(guī)劃，用水衛(wèi)生狀況也沒有進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)和有力的監(jiān)管。1.6設(shè)計(jì)范圍、標(biāo)準(zhǔn)及服務(wù)對(duì)象1.6.1設(shè)計(jì)范圍原水取水工程、凈水廠工程、輸配水工程1.6.2服務(wù)對(duì)象本次擬建S區(qū)道觀河給水廠及配水管網(wǎng)工程的供水服務(wù)區(qū)范圍包括道觀、徐古、舊街、邾城。水廠一次建成，管網(wǎng)分期實(shí)施。近期主要受益范圍為道觀、徐古、舊街、邾城，遠(yuǎn)期主要受益范圍為S區(qū)。其中道觀、徐古、舊街、邾城近期（2030年）總服務(wù)人口385000人。1.6.3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（1）水壓標(biāo)準(zhǔn)①管網(wǎng)中最不利點(diǎn)的最小服務(wù)水頭為12m。②管網(wǎng)中的消火栓點(diǎn)處最小水頭應(yīng)該大于10m。③具體用水點(diǎn)的最大自由水頭不應(yīng)該超過40m，水壓超過時(shí)應(yīng)該采取減壓措施。（2）水量標(biāo)準(zhǔn)道觀、徐古、舊街、邾城等地需水量適當(dāng)參考《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013-2018），結(jié)合社會(huì)的實(shí)際發(fā)展情況，農(nóng)村人均180L/d。（3）設(shè)計(jì)年限本工程設(shè)計(jì)年限至2030年。第二章用水量及水資源情況2.1用水量預(yù)測(cè)結(jié)合實(shí)地調(diào)查，對(duì)用水量進(jìn)行分析。（1）設(shè)計(jì)人口供水區(qū)域包括S區(qū)道觀、徐古、舊街、邾城等地區(qū)，服務(wù)人口385000人，全部為農(nóng)村人口。以現(xiàn)有人數(shù)作為設(shè)計(jì)人口數(shù)，即設(shè)計(jì)總?cè)丝?85000人，自然增長率為1‰，機(jī)械增長率取0。（2）居民生活用水量W1居民生活用水量可有下式計(jì)算WP=式中?各村供水范圍內(nèi)的現(xiàn)狀常住人口數(shù)，其中包括無當(dāng)?shù)貞艏某Ｗ∪丝?。?設(shè)計(jì)年限內(nèi)各村人口的自然增長率n?工程設(shè)計(jì)年限；q?最高日居民用水定額考慮S區(qū)新農(nóng)村建設(shè)逐步完善，農(nóng)民生活水平不斷提高，農(nóng)村用水定額取值為180.0L/人·d，n=9，設(shè)計(jì)年限至2030年。經(jīng)計(jì)算，W1（3）工業(yè)企業(yè)用水W根據(jù)《湖北省A市S區(qū)“十二五”農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃》以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研情況，結(jié)合今后企業(yè)的發(fā)展需求，確定企業(yè)用水量為：邾城：6000m3/d；舊街：3000m3/d；徐古：2000總計(jì)為：W（4）澆灑道路、綠地用水W澆灑道路和綠地用水量，S區(qū)大部分位置屬于農(nóng)村地區(qū)，故本次工程設(shè)計(jì)不計(jì)入本項(xiàng)用水量。（5）管網(wǎng)漏失水量W計(jì)算得W4（6）未遇見水量W計(jì)算得W5（7）消防用水量本次工程設(shè)計(jì)不計(jì)入本項(xiàng)用水量。（8）用水總量QQ==69926+13000+0+8293+9122+0=100341根據(jù)以上計(jì)算，供水規(guī)模為100000m3/d。（9）用水變化系數(shù)及供水時(shí)間本工程為全日制供水，最高日綜合用水的時(shí)變化系數(shù)采用1.2。2.2水資源狀況地表水：S區(qū)降水量較為豐厚，地表水流入也較多，且多湖泊蓄水。2.3取水水源選擇水源選擇原則：（1）綜合考慮各種條件（2）沿江、河工程主要以江、河水為水源；（3）取用江、河水不經(jīng)濟(jì)或江、河水污染較重，選擇地下水作為水廠水源。道觀河水廠緊鄰道觀河水庫，水量充沛可靠，依據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)單，道觀河水庫水無異臭異味，氟化物、硫酸鹽、汞等有害13物質(zhì)含量低于限值，可作為生活飲用水水源。2.4供需平衡分析參照A市S區(qū)道觀河水庫水廠新建工程可行性研究報(bào)告的資料，道觀河水庫匯水面積108.4Km2，總庫容1.09億m3，有效庫容6970萬m3。設(shè)計(jì)保證率為95%。由于灌溉用水大約可用區(qū)間徑流來水量補(bǔ)充2500萬m3，故實(shí)際需用庫區(qū)來水量的灌溉用水量約為1073.83萬m3。道觀河水庫水廠要求日供水量為10萬m3/天，年供水量為3600萬m3/年。由庫區(qū)產(chǎn)水量及需水量計(jì)算可知，總需水量W需因此水源水量能滿足要求。第三章總體方案3.1水廠規(guī)模道觀河水庫給水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為Q=100000m3/d，建于道觀河水庫南岸。3.2取水工程3.2.1取水點(diǎn)道觀河水庫最低水位為61.00m（黃海高程，以下高程未經(jīng)說明均為黃海高程），正常水位78.70m，設(shè)計(jì)洪水位85.44m，校核洪水位87.42m，本工程取水點(diǎn)位于道觀河水庫山腰上、地理位置較好的地方，且靠近將要建設(shè)水廠的附近。本工程取水口處的最低水位為61.5m，滿足取水要求。3.2.2取水構(gòu)筑物（1）設(shè)計(jì)原則取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下原則：①取水構(gòu)筑物應(yīng)保證在任何時(shí)候都能取得所需的設(shè)計(jì)水量。②取水構(gòu)筑物位置的選擇綜合各種條件進(jìn)行考慮。③在洪水季節(jié)保證取水構(gòu)筑物的安全。④在取水構(gòu)筑物進(jìn)水口處，至少有2.50m的水深；（2）方案選擇在本工程條件下，固定式取水構(gòu)筑物水下建設(shè)不方便，挖深較深，工程造價(jià)較大，所以結(jié)合水源水位與河床的具體情況，本設(shè)計(jì)確定使用移動(dòng)式取水構(gòu)筑物。移動(dòng)式取水構(gòu)筑物形式可分為纜車式和浮船式，具體特點(diǎn)見表3-1。表3-1移動(dòng)式取水構(gòu)筑物比較名稱特點(diǎn)適用條件纜車式1.施工簡單，水下工程小，工期短2.取岸邊水，水質(zhì)差3.工作條件不好1.河水水位漲幅較大2.河床較為穩(wěn)定，地質(zhì)條件好，岸坡傾角適宜浮船式1.工程用材少，投資小，施工簡單2.船體結(jié)構(gòu)簡單3.適應(yīng)自然環(huán)境的能力較強(qiáng)1.水流平穩(wěn)，無大風(fēng)浪，適宜停留船舶2.河床地質(zhì)條件穩(wěn)定，岸邊傾角適宜通過比較，本設(shè)計(jì)采用建筑較為方便、更加適應(yīng)自然環(huán)境的的浮船式取水方式。3.3凈水工藝3.3.1水廠的總體設(shè)計(jì)目前，中型水廠常用的水處理設(shè)備有構(gòu)筑物和一體化設(shè)備兩種。常規(guī)處理構(gòu)筑物維護(hù)管理方便，處理水穩(wěn)定，但基建投資比較大。一體化凈水設(shè)備布置緊湊，施工簡單，資金周轉(zhuǎn)較快，但處理水效果不是很理想，而且經(jīng)常需要檢修，維修費(fèi)用較高。2021年4月經(jīng)S區(qū)疾病預(yù)防控制中心檢測(cè)，道觀河水庫水只有濁度、細(xì)菌指標(biāo)超標(biāo)，另外，考慮道觀河廠區(qū)地形等實(shí)際情況，并參考許多已建水廠的經(jīng)驗(yàn)，故凈水廠處理工藝采用常規(guī)水處理工藝即可。具體凈水工藝流程即：源水—網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池—V型濾池—清水池—用戶其中，在源水后加礬，清水池前加氯。3.3.2構(gòu)筑物的選擇（1）絮凝池各絮凝池的特點(diǎn)比較見表3-2。表3-2絮凝池形式優(yōu)缺點(diǎn)絮凝池形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)隔板絮凝池往復(fù)式1.絮凝好2.施工簡單1.絮凝耗時(shí)長2.水損大3.礬花不易保存完整4.出水分配不宜分配回轉(zhuǎn)式1.絮凝好2.水損小3.施工簡單出水不宜分配折板絮凝池1.絮凝時(shí)間短2.絮凝好1.構(gòu)造復(fù)雜2.水量變化影響絮凝程度網(wǎng)格絮凝池1.絮凝時(shí)間短2.絮凝好3.構(gòu)造簡單水量變化影響絮凝程度孔室絮凝池1.絮凝時(shí)間短2.構(gòu)造簡單3.施工方便1.水量變化影響絮凝程度2.流速較低，易沉積底泥考慮多方面因素，擬采用網(wǎng)格絮凝池，為不破壞絮凝形成的礬花，將絮凝池與沉淀池合建。（2）沉淀池沉淀池在凈水處理構(gòu)筑物中也是重要角色，利用水中的重力自然沉淀和藥物的混凝沉淀達(dá)到去除水中懸浮物的效果。沉淀池比較見表3-3。表3-3沉淀池的形式及主要優(yōu)缺點(diǎn)沉淀池形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平流沉淀池1.造價(jià)低2.管理方便，施工簡單3.處理效果穩(wěn)定4.排泥設(shè)備輔助下，排泥效果較好1.占地面積大2.需維護(hù)排泥設(shè)備斜板（管）沉淀池1.沉淀效率高2.占地面積小1.耗材較多，需要更換2.對(duì)原水試運(yùn)行差3.不設(shè)排泥設(shè)備排泥較為困難；設(shè)置排泥設(shè)備，維護(hù)困難從本工程的實(shí)際考慮，采用沉淀效率高、占地少的斜管沉淀池。采用與絮凝池合建的形式。（3）濾池各濾池特點(diǎn)比較見表3-4。表3-4各濾池形式特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)濾池形式濾池特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無閥濾池下向流、砂濾料、低水頭帶水箱反洗的無閥濾池1.無需閥門設(shè)置2.管理方便3.可成套定做1.無法看到實(shí)際情況2.面積較小3.沖洗效果較差，浪費(fèi)水4.變水位過濾效果不好虹吸濾池下向流、砂濾料、低水頭反洗式無閥濾池1.無需大型閥門2.不需沖洗水泵或沖洗水箱3.易自動(dòng)化1.土建復(fù)雜2.池深較大，單池面積小，沖洗效果不易控制3.變水位過濾不好控制移動(dòng)罩濾池下向流、砂濾料、低水頭反洗、連續(xù)過濾濾池1.造價(jià)低，不需要大量的閥門設(shè)備2.池淺，結(jié)構(gòu)簡單3.能自動(dòng)運(yùn)行4.減速過濾1.需要移動(dòng)設(shè)備2.起始濾速較高3.罩體和隔墻的密封要求較高V型濾池下向流、均質(zhì)砂濾料，帶表面掃洗的氣水反沖洗濾池1.運(yùn)行效果好2.均質(zhì)濾料經(jīng)濟(jì)3.濾床使用周期長4.反沖洗效果好1.配套設(shè)備較多2.土建復(fù)雜，池子很深本設(shè)計(jì)采用V型濾池。（4）混凝劑比選混凝劑比較見表3-5。表3-5常用混凝劑比較藥劑管理腐蝕性投加量堿式氯化鋁易小一般明礬易小高三氯化鐵難強(qiáng)一般聚合氯化鋁鐵易小低選擇高效的聚合氯化鋁鐵作為絮凝劑，雖然價(jià)格高，但是用量較少，投加量的調(diào)整范圍也可以控制。加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用隔膜計(jì)量泵投加，兩用一備。（5）消毒系統(tǒng)比選消毒的目的是殺滅危害人體健康的病原微生物，抑制菌體在配水管網(wǎng)中的生長繁殖。表3-6常用消毒方案比較消毒方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)液氯加氯系統(tǒng)簡單，價(jià)格較低；技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，成熟易泄露，危害環(huán)境；易生成副產(chǎn)物，危害健康；自動(dòng)化要求高次氯酸鈉投加簡單方便，易于管理效果不如液氯臭氧效果好；水質(zhì)條件對(duì)消毒效果影響較小臭氧無法儲(chǔ)存；基建投資大，電耗較高紫外線效率高；不改變水體性質(zhì)不能持續(xù)消毒；燈管使用壽命短，管理維修麻煩二氧化氯適用于被有機(jī)物污染水體，能在管網(wǎng)中持續(xù)消毒應(yīng)用技術(shù)趨于成熟選用次氯酸鈉消毒，投加簡單，方便管理。3.4排泥水處理方案3.4.1排泥水處理工藝選擇工藝流程如下：污泥池排泥水排泥水調(diào)節(jié)池污泥濃縮污泥脫水泥餅外運(yùn)本設(shè)計(jì)采用濾池反沖洗水和排泥水同時(shí)處理。3.4.2排泥水構(gòu)筑物、設(shè)備和藥劑選型（1）污泥濃縮、脫水方式選擇本設(shè)計(jì)采用重力濃縮、機(jī)械脫水方式。（2）污泥脫水設(shè)備的基本構(gòu)造及特點(diǎn)目前主要有帶式、廂式和離心脫水機(jī)三種類型。帶式壓濾機(jī)的帶速、本身的張力和污泥的脫水性能影響其工作性能及效率。廂式自動(dòng)壓濾機(jī)屬于間歇式操作。離心脫水機(jī)全封閉無泄漏。（3）污泥脫水設(shè)備選型本設(shè)計(jì)推薦采用體積小、占地省、機(jī)房環(huán)境好、可長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行、管理方便的離心脫水機(jī)。（4）絮凝劑投加及毒性分析本工程僅在污泥脫水前投加PAM，且脫水濾液未考慮回收，不會(huì)進(jìn)入水廠進(jìn)水系統(tǒng)，因而其毒性不會(huì)對(duì)出廠水質(zhì)產(chǎn)生任何影響。脫水濾液最終排入廠外排水渠道，其AM及PAM濃度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)定指標(biāo)，對(duì)環(huán)境影響可忽略不計(jì)。3.4.3排泥水處理工藝參數(shù)選擇自來水廠的干污泥量，按英國水研究中心《污泥處理指南》所推薦的公式計(jì)算：S=2T+0.2C+1.53A+1.9F式中：S?設(shè)計(jì)干污泥量（mg/L）T?所去除的原水濁度（NTU)C?所去除的色度A?鋁鹽的加注率（以F?鐵鹽的加注率（以Fe計(jì)，mg/L）計(jì)算得到，水廠滿負(fù)荷工作時(shí)的干污泥產(chǎn)量為0.84t/d。3.4.4污泥最終處置本設(shè)計(jì)在最高負(fù)荷下日產(chǎn)干泥0.84t，則年產(chǎn)泥餅約1221.6t。脫水泥餅可以部分填埋，部分作為建材的原材料。條件允許，經(jīng)過相關(guān)毒性分析，在通過與調(diào)理劑的混合后，摻雜其他固體廢物，可以在合適的條件下進(jìn)行好氧堆肥，堆肥產(chǎn)品可作為肥料或者是生物飼料進(jìn)一步發(fā)揮經(jīng)濟(jì)價(jià)值。3.5配水工程3.5.1供水方式的選擇擬建水廠地勢(shì)較高，道觀、徐古、舊街、邾城等地區(qū)地勢(shì)較低，為了保證居民生活水壓的要求，常用的供水方式有重力供水和二次加壓供水兩種。由于本次項(xiàng)目水廠新建在山上，重力供水能滿足，因此選用重力供水，不設(shè)二次加壓泵房3.5.2配水管網(wǎng)（1）管網(wǎng)布置本設(shè)計(jì)新鋪設(shè)配水管網(wǎng)進(jìn)行配水。本項(xiàng)目管網(wǎng)主干管分別向三個(gè)方向鋪設(shè)。(詳見管網(wǎng)布置圖)。（2）管材選擇管材性能比較見下表3-7，表3-8。表3-7管材性能比較表材質(zhì)鋼管球墨鑄鐵管夾砂玻璃鋼管PE管抗拉強(qiáng)度（MPa）≥420≥420≥150≥16延伸率（%）24≥10≥350彈性模量（Kg/mm2）214001500~17009000硬度（HB）＜210＜23040~45沖擊強(qiáng)度（kj）15050~100≥21粗糙系數(shù)0.0120.0120.0090.010表3-8綜合造價(jià)比較單位：（萬元/Km）管材管徑鋼管球墨鑄鐵管夾砂玻璃鋼管PE管DN30072606066.5DN20044553645DN10020251218.5通過以上分析比較，球磨鑄鐵管的抗沖擊強(qiáng)度較高，盡管造價(jià)較高，但是為了保證供水的安全性和可靠性，仍然選擇球墨鑄鐵管作為配水管網(wǎng)管材，過橋的路段采用焊接鋼管。第四章工程設(shè)計(jì)4.1取水工程4.1.1取水構(gòu)筑物（1）取水點(diǎn)本工程取水點(diǎn)設(shè)置在道觀河水庫山腰上，靠近新建水廠。（2）取水浮船取水浮船由船廠設(shè)計(jì)，船內(nèi)設(shè)計(jì)五臺(tái)水泵。參數(shù)詳見表4-1。表4-1取水泵型號(hào)參數(shù)型號(hào)揚(yáng)程流量轉(zhuǎn)速效率電機(jī)功率說明mm3/hRpm%Kw350S-75751260148085400四用一備4.1.2輸水管線水源距離凈水廠較遠(yuǎn)，輸水管采用兩根，輸水管為DN800鋼管。進(jìn)入廠區(qū)后管上設(shè)閥門，輸水管采用埋地敷設(shè)，露天部分沿地表用支墩架設(shè)。4.2構(gòu)筑物及主要設(shè)備設(shè)計(jì)4.2.1電磁流量計(jì)在水廠出水總管上裝LD系列電磁流量計(jì)。4.2.2混合器管式靜態(tài)混合器分別安裝在進(jìn)水總管和超越管上，選擇GH-300型管式靜態(tài)混合器。GW-1000型管式靜態(tài)混合器，長度4200mm，材質(zhì)：玻璃鋼。4.2.3網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池絮凝池底部采用穿孔管排泥。絮凝時(shí)間為12min，每組格數(shù)為24個(gè)，單格尺寸為1.82×1.40m。沉淀池采用斜管沉淀池，同樣采用穿孔管排泥。沉淀區(qū)上升流速：v=2.4mm/s斜管沉淀池與網(wǎng)格絮凝池合建，總平面尺寸為24.6m×26.7m；池子總體高度為4.35m。4.2.4V型濾池濾速按規(guī)范采用8m/h，氣沖強(qiáng)度：q=13L/（㎡·s），沖洗時(shí)間2min；氣水同時(shí)沖時(shí)氣沖強(qiáng)度：q=13L/（㎡·s），水沖強(qiáng)度：q=13L/（㎡.s），沖洗時(shí)間：T=5min；水沖時(shí)水沖強(qiáng)度：q=4L/（㎡·s），沖洗時(shí)間：T=8min。濾池凈面積F=1.05×Q/v=311.7㎡；平面尺寸取9.3m×6.05m，高4.1m；本設(shè)計(jì)采用一組V型濾池，濾料采用1.0～1.25mm均質(zhì)濾料，厚度1200mm。4.2.5清水池容量設(shè)計(jì)為水廠供水量的10%，水池有效容積為10000m3，設(shè)計(jì)四座，單座有效水深為4.00m，超高0.50m，覆土厚度設(shè)計(jì)為0.50m。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。4.2.6水質(zhì)檢測(cè)水廠出水水質(zhì)不定期由專業(yè)檢測(cè)單位檢查，政府監(jiān)管部門定期抽查。4.3附屬構(gòu)筑物4.3.1加藥間加藥間平面尺寸：16m×9.5m?；炷齽┦褂肞AFC，混凝劑最大投加量a=20（mg/L）；溶液池容積為6.99m3，溶解池容積為1.75m3。加藥裝置采用隔膜計(jì)量泵設(shè)備三臺(tái)（兩用一備）。投藥方式采用計(jì)量泵投加。庫存重量為63t。藥間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。4.3.2廢水沉淀池（1）排泥池排泥池總?cè)莘e504m3，內(nèi)設(shè)潛水泵三臺(tái)，兩用一備。排泥池尺寸為：12.00×12.00×3.5m。（2）排水池排水池容積336m3，排水池靜沉?xí)r間3h，回流泵按1h工作考慮?；亓鞅昧髁縌=260m3/h，選用150WL—292—13.3型立式污水泵。排水池尺寸為：12.00×8.00×3.5m。4.3.3污泥濃縮池濃縮池體積設(shè)計(jì)為310m3，設(shè)兩組，取直徑為8.00m，有效水深為3.50m。實(shí)際單池體積為175.8m3，停留時(shí)間5h。4.3.4污泥脫水車間全廠設(shè)置一座污泥脫水車間，污泥輸送泵共設(shè)兩臺(tái)（一用一備），采用單螺旋桿泵，單臺(tái)泵的性能參數(shù)Q=16m3/h，P=0.3MPa。采用兩臺(tái)離心脫水機(jī)，一用一備。脫水后的泥餅外運(yùn)，脫水機(jī)分離處的濾液排入廠區(qū)廢水回收池。脫水機(jī)房平面尺寸為：21.6m×7.8m。4.3.5綜合樓在水廠內(nèi)建一座綜合樓，包括管理行政及化驗(yàn)。占地面積約為350㎡。建筑外裝修中外墻采用奶黃色涂料，墻線采用藍(lán)色線條。內(nèi)部采用白色乳膠漆內(nèi)墻面，內(nèi)墻踢腳線用材同所在樓地面面層；采用磚混結(jié)構(gòu)。4.3.6機(jī)修間及倉庫新建一座機(jī)修間及倉庫，尺寸為21m×8m，主要進(jìn)行簡單機(jī)械修理，堆放機(jī)修工具及雜物，采用磚混結(jié)構(gòu)。4.3.7化糞池為使得廠區(qū)生活污水得到有效處理及盡可能達(dá)標(biāo)排放，在水廠內(nèi)設(shè)計(jì)一座化糞池。4.4水廠平面布置水廠總供水規(guī)模100000m3/d，總占地約38013㎡。水廠大門位于西面。生產(chǎn)構(gòu)筑物按工藝順序大趨勢(shì)從北到南布置。廠區(qū)內(nèi)設(shè)置道路寬度6.0m，道路的轉(zhuǎn)彎半徑為6.0m。綠化面積占總面積的61.61%。廠區(qū)的生活污水排入化糞池，水廠運(yùn)行過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水排入廢水沉淀池，然后進(jìn)入污泥濃縮池，最后污泥脫水固化后外運(yùn)。4.5水廠高程布置水廠廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇洪水位進(jìn)行設(shè)防。道觀河水庫50年一遇設(shè)計(jì)洪水位85.30m，水廠平均地面高程107.0m。處理后的水重力流入清水池，清水池液面標(biāo)高為107.90m，清水池的水通過重力自流供至配水管網(wǎng)。4.6配水管網(wǎng)本次供水區(qū)地形情況選擇，分別向舊街方向及徐古方向敷設(shè)管網(wǎng)進(jìn)行供水。在配水管道上根據(jù)需求合理的安排設(shè)置排氣閥和泄水閥。4.7管網(wǎng)計(jì)算管網(wǎng)的水力計(jì)算根據(jù)S區(qū)道觀河水庫的供水規(guī)劃，按照最高日最高時(shí)用水量，將流量分配到各節(jié)點(diǎn)，確定其相應(yīng)的管徑和各節(jié)點(diǎn)的壓力。本工程管網(wǎng)水力計(jì)算的起點(diǎn)為道觀河水庫給水廠。（1）管網(wǎng)計(jì)算時(shí)變化系數(shù)K時(shí)取值按照《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013-2018），本設(shè)計(jì)取1.2；（2）控制管網(wǎng)最不利點(diǎn)水壓大于12m；（3）管網(wǎng)按照枝狀管網(wǎng)計(jì)算球墨鑄鐵管管網(wǎng)按照枝狀管網(wǎng)計(jì)算：設(shè)計(jì)流量Q配=供水規(guī)?！罧時(shí)/24設(shè)計(jì)流速v采用經(jīng)濟(jì)流速，管徑D=4Qπv管網(wǎng)水頭計(jì)算采用海曾-威廉公式：h=10.67式中：h?水頭損失（m）q?管道流量（m3/s）L?管道長度（m）D?管道口徑（m）本工程由于管網(wǎng)壓力較高，水頭損失較大，經(jīng)管網(wǎng)水力計(jì)算可得，管網(wǎng)最不利點(diǎn)為宜山村，該點(diǎn)地面標(biāo)高為86.40m，自由水頭12.45m，，滿足供水水壓要求。4.8消防要求（1）主要建筑材料選擇非燃料體材料。在布置上各建筑物之間要求足夠的防火距離。（2）廠區(qū)要設(shè)置足夠的室外消火栓。消防用水量按一次火災(zāi)發(fā)生在一個(gè)時(shí)間考慮。消火栓沿道路設(shè)置。（3）設(shè)置地下電纜溝，鋪設(shè)電纜。（4）水廠廠區(qū)道路足夠消防車的通行。4.9廠區(qū)排水廠區(qū)雨水通過雨水管道排放。生活污水排入化糞池發(fā)酵，安排人員定期清掏。生產(chǎn)廢水設(shè)廢水沉淀池。第二部分設(shè)計(jì)計(jì)算書第一章取水工程1.1浮船取水1.1.1概述浮船式取水構(gòu)筑物適用于以下條件：(1)適合船體停泊；(2)河床較穩(wěn)定；(3)取水河段的漂浮物少；由于本工程考慮從道觀河水庫取水，選用浮船式取水構(gòu)筑物。1.1.2位置選擇本工程取水點(diǎn)位于道觀河水庫山腰上且靠近新建水廠的位置。1.1.3水泵選擇1.設(shè)計(jì)流量取自用水系數(shù)α=5%，則取水水量：Q=(1+α)式中：Q?取水規(guī)模（m3/d)α?水廠自用水系數(shù)求得：Q=2.揚(yáng)程計(jì)算H=式中：在本工程中，道觀河水庫歷史最低水位61.00m，配水井水位標(biāo)高為110.00m，設(shè)計(jì)吸水管和輸水管管路總水頭損失分別取1.00m和0.50m，考慮1.50m的富裕水頭，計(jì)算得到：H=110.30?61.00+1.00+0.50+1.00=51.80m3.設(shè)備選型型號(hào)為350S-75，配電機(jī)功率為400Kw，參數(shù)詳見表1-1。表1-1取水泵型號(hào)參數(shù)型號(hào)揚(yáng)程流量轉(zhuǎn)速效率電機(jī)功率說明mm3/hRpm%Kw350S-75751260148085400四用一備1.1.4平面布置泵船采用縱向布置，同行泵間距為4.00m，泵與操作平臺(tái)墻面間距為1.20m，計(jì)算得到：操作間的平臺(tái)尺寸為：18.40m×3.50m取水船的平面尺寸為：20.00m×5.00m1.1.5管道設(shè)計(jì)1.吸水管為保證供水的安全性和可靠性，每臺(tái)水泵均設(shè)置單獨(dú)吸水管取水；吸水管DN700，流速v=0.79m/s。2.出水管考慮管網(wǎng)要求，采用一根總管將原水輸送至水廠，出水管管徑設(shè)置為DN1000，流速為v=1.55m/s。3.聯(lián)絡(luò)管聯(lián)絡(luò)管為囤船總出水管與岸坡的固定輸水管相連接的管段。本工程采用DN1000柔性聯(lián)絡(luò)管階梯式活動(dòng)連接，整個(gè)聯(lián)絡(luò)管由船端法蘭管接口、岸端斜三通法蘭管接口和橡膠管道組成。4.輸水斜管岸坡設(shè)置一條DN1000鋼管，露天沿地表用支墩架設(shè)，水泵出水管與岸坡管道連接處設(shè)緩閉逆止閥門。管道兩側(cè)做成踏步并設(shè)臺(tái)階。1.1.6附屬設(shè)施1.攔污設(shè)施在喇叭口上裝一個(gè)圓形攔污格柵罩，柵條凈距采用30mm，具體尺寸由廠家設(shè)計(jì)。2.起吊設(shè)施運(yùn)行軌道采用工字鋼，將其直接固定在屋蓋板梁下，可不設(shè)支柱。3.交通設(shè)施浮船始終緊靠岸邊，河岸可做成梯級(jí)固定踏步，河岸與浮船交通采用架設(shè)活動(dòng)的輕型鋼便橋，中間設(shè)浮墩，以免橋跨過長。便橋兩端留有0.6m的調(diào)節(jié)距離，以適應(yīng)小的水位變動(dòng)。第二章配水工程2.1配水管網(wǎng)根據(jù)道觀河水庫水廠供水區(qū)地形情況選擇分別往鳳凰寨村、余黃灣村及宜山灣村三個(gè)方向敷設(shè)管網(wǎng)進(jìn)行供水。在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置排氣閥和泄水閥。2.2管網(wǎng)計(jì)算管網(wǎng)按照枝狀管網(wǎng)計(jì)算：設(shè)計(jì)流量Q配=供水規(guī)?！罧時(shí)/24設(shè)計(jì)流速v采用經(jīng)濟(jì)流速，管徑D=4Qπv管網(wǎng)水頭計(jì)算采用海曾-威廉公式：h=10.67第三章凈水工程3.1混凝設(shè)施設(shè)計(jì)3.1.1混凝藥劑選擇根據(jù)原水的水質(zhì)情況，選擇聚合氯化鋁鐵作為混凝劑。聚合氯化鋁鐵（PAFC）有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）水解速度快，水合作用弱；（2）極易溶于水；（3）可有效去除鋁離子；（4）適用范圍廣；（5）用藥量少，處理效果好。3.1.2混凝劑投加量計(jì)算（1）夏季用量計(jì)算：T式中：Q?水廠處理水量，m3/d；混凝劑最大投加量a1T（2）冬季用量計(jì)算：T式中：Q?水廠處理水量，m3/d；混凝劑最大投加量a2T水的pH值和堿度的影響聚合氯化鋁鐵的最佳pH值范圍為5~9，不需要考慮對(duì)pH進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.1.3藥劑配置及投加1.混凝劑的投加方法本設(shè)計(jì)采用混凝劑濕投的方法。2.混凝劑的調(diào)制方法采用水力方法調(diào)制混凝劑。3.溶液池體積W式中：Q?設(shè)計(jì)處理水量,m3/h；a?混凝劑最大投加量，mg/L；b?混凝劑濃度，一般采用5%~20%；n?每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次。取混凝劑濃度b=15%，每日調(diào)制次數(shù)n=2，計(jì)算可得W取混凝劑溶液池1.00m的有效水深，單池尺寸為L×B×H=3.00×3.00×1.60(m)，設(shè)置攪拌裝置進(jìn)行藥液的攪拌。3.1.4溶解池容積W式中：取

W計(jì)算得到

W溶解池尺寸為L×B×H=1.50×1.50×1.50(m)，方面操作，設(shè)置攪拌設(shè)備對(duì)藥液進(jìn)行攪拌。3.1.5加藥設(shè)備選型選擇設(shè)備參數(shù)如下：（1）隔膜計(jì)量泵：Q=1000L/h，H=0.4MPa，N=0.75kW，兩用一備；（2）溶解池?cái)嚢杵鳎篘=5.0kW，一用一備；（3）溶液池?cái)嚢杵鳎篘=7.0kW，一用一備；（4）離心式耐腐蝕塑料泵：Q=4m3/h，H=8m，N=0.55kW，兩用一備；（5）格網(wǎng)：B×H=840×1200mm，ABS材料，兩塊；（6）玻璃鋼軸流通風(fēng)機(jī)：Q=2399m3/h，全壓192kPa，N=0.18kW，6臺(tái)。3.1.6加藥間設(shè)置1.加藥間將管線布置在管溝內(nèi)，保持地面的整潔。設(shè)計(jì)地面坡度≥0.005，方便沖洗地面后的沖洗水排走。2.藥庫PAFC所占體積：T式中：TQ?設(shè)計(jì)處理水量,m3/h；a?混凝劑最大投加量，mg/L；計(jì)算得：T聚合氯化鋁鐵相對(duì)密度是1.25，其所占體積為：63/1.25=50.4m3考慮1.50m的藥品堆放高計(jì)，則所需面積為33.60㎡。3.加藥間總面積加藥間平面尺寸設(shè)計(jì)為：25.00m×14.00m。3.1.7混合設(shè)施本設(shè)計(jì)中采用管式靜態(tài)混合器。靜態(tài)混合器的水頭損失為：h=δN≥2.36式中：δ?局部阻力系數(shù)，δ=1.43/Dv?流速，m/s；N?混合單元的個(gè)數(shù)，N=2~3。設(shè)計(jì)取管道直徑DN1200，實(shí)際流速v=1.07m/s。計(jì)算得：N≥2.16，取N=3。h=0.24m靜態(tài)混合器的混合長度為：L=1.1ND=1.1×3×1.2=3.96m選用GW-1200型管式靜態(tài)混合器，部分參數(shù)為：（1）投藥口直徑：d=50mm（2）混合器的混合長度：L=3960mm；（3）公稱直徑：DN12003.1.8核算1.混合時(shí)間t=2.G值校核G=式中：G?混合器內(nèi)速度梯度，γ?水的重度，9800N/m3μ?水的動(dòng)力粘度，1.005×??總水頭損失，mt?前段停留時(shí)間，s計(jì)算得到G=789滿足要求。3.2網(wǎng)格絮凝池根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013-2018），設(shè)計(jì)網(wǎng)格絮凝池時(shí)，宜符合下列要求：（1）絮凝池宜設(shè)計(jì)成多格豎流式。（2）絮凝時(shí)間宜為10~15min，。（3）絮凝池內(nèi)應(yīng)有排泥設(shè)施。3.2.1絮凝池設(shè)計(jì)水量Q式中，Q?水廠處理水量（m3/d）T?運(yùn)行時(shí)間，取24h。3.2.2絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算（1）絮凝池有效容積V式中，T?絮凝時(shí)間，取12h。（2）絮凝池面積A=式中，H?水深，取3.6m。（3）單格面積f=式中，v1?豎井內(nèi)流速m/s，取設(shè)計(jì)每格為矩形形狀，尺寸取為1.82m×1.40m，每個(gè)實(shí)際面積則為2.548m2，由此得分格數(shù)為：n=每行分6格，每組布置4行。實(shí)際絮凝時(shí)間為：t=池的平均有效水深為3.6m，超高0.5m，泥斗深度0.6m，得池的總高度為：H=3.6+0.5+0.6=4.70m（4）絮凝池平面尺寸絮凝池格墻設(shè)計(jì)寬度為0.20m，兩組絮凝池之間的格墻設(shè)計(jì)寬度為0.30m，外墻設(shè)計(jì)寬度為0.40m，則一座絮凝池的尺寸為：長：24.94m寬：6.80m高：4.70m（5）進(jìn)水管設(shè)置設(shè)計(jì)中一共兩座絮凝池，每座分為兩組。設(shè)計(jì)中取每座進(jìn)水管管徑為DN800，流速為v=1.21m/s。每組進(jìn)水管管徑為DN600，流速為v=1.07m/s。（6）過水孔洞和網(wǎng)格設(shè)置過水孔洞尺寸的變化使得流速變化，分為四個(gè)流速階段，依次遞減，從前到后孔洞尺寸設(shè)計(jì)為：1.82m×0.80m，1.82m×0.90m，1.82m×1.00m，1.82m×1.10m。三行的層數(shù)和網(wǎng)格尺寸分別為：3層、50mm×50mm；2層、80mm×80mm及1層、100mm×100mm。（7）穿孔排泥管設(shè)置在池底設(shè)DN200mm穿孔排泥管。（8）水頭損失計(jì)算網(wǎng)格水頭損失：?式中：v1第一行每層網(wǎng)格水頭損失為：?第一行內(nèi)通過網(wǎng)格總水頭損失為Σ同理求得第二、三行每層和過網(wǎng)水頭損失為：0.002m、0.238m、0.001m、0.0064m。通過網(wǎng)格總水頭損失為：0.1m孔洞水頭損失：?式中：ξv2第一行第一格孔洞水頭損失為：?第一行的孔洞水頭損失為：Σ接下來各行的總孔洞水頭損失分別為：0.032m、0.003m、0.0004m?？偪锥此^損失為：0.10m。則通過絮凝池的總水頭損失為：h=0.1+0.1=0.2m（6）絮凝池G值及GT值校核絮凝池的總水損為：h=0.1+0.1=0.2mG=GT=56.80×60×12.07=4.1×故G值和GT值均滿足要求。3.3斜管沉淀池3.3.1尺寸計(jì)算每座處理水量0.608m3/s，；采用PE熱壓六邊形蜂窩管；斜長1000mm；水平傾角60°。3.3.1.1清水區(qū)面積??=??/??式中：Q?單個(gè)沉淀池處理水量，q?表面負(fù)荷，m3/(㎡·h）；一般采用9.0~11.0設(shè)計(jì)中取q=9.0m3/(㎡·h)。求得??=243??2。3.3.1.2沉淀池長度及寬度為配合絮凝池，本設(shè)計(jì)中沉淀池長度L=23.8m，則沉淀池寬度為：??=??’/??式中：??——沉淀池寬度(m)；??’——沉淀池清水區(qū)面積(m2)；??——沉淀池長度(m)。求得??=10.21m，取10m，沉淀池平面尺寸設(shè)計(jì)為23.8m×10.0m，23.8m長度方向一側(cè)為配水側(cè)。3.3.1.3沉淀池高度采用超高0.55m，沉淀池總高為：H=0.55+1.33+0.87+1.20+0.6=4.35m本設(shè)計(jì)沉淀池與網(wǎng)格絮凝池合建。3.3.2進(jìn)出水設(shè)計(jì)3.3.2.1沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì)孔口總面積：??2=??/??式中：AQ?單池設(shè)計(jì)水量，m3/sv?孔口流速，m/s，設(shè)計(jì)取0.1m/s求得??2=3.04??2，每個(gè)孔口的尺寸設(shè)計(jì)為15cm×8cm，孔數(shù)為254。3.3.2.2沉淀池出水設(shè)計(jì)穿孔總面積：??3=??/??1式中：AQ?單池設(shè)計(jì)水量，m3/s；求得??3=1.01??2，設(shè)每個(gè)孔口的直徑為4cm，則孔口的個(gè)數(shù)為：??=??3/??式中：??——孔口個(gè)數(shù)；??——每個(gè)孔口的面積(m2)。求得N=805.9個(gè),取800，設(shè)計(jì)中取兩集水槽中心間距為1.5m，一共設(shè)計(jì)8條集水槽?？卓趽p失為：∑?1=??v式中：∑?1——孔口水頭損失(m)；??——進(jìn)口阻力系數(shù)，本設(shè)計(jì)中取??=2；??1——出水孔流速(m/s)。求得∑?1=0.037??槽內(nèi)水頭損失：∑?2=????式中：∑?2——集水槽內(nèi)水頭損失(m)；??——水力坡度；??——集水槽長度(m)。求得∑?2=0.01×10=0.10??出水總水頭損失取0.15m。沉淀池穿孔管管徑為DN200mm。3.3.3校核3.3.3.1雷諾數(shù)Re斜管內(nèi)的水流速度為：??2=??/????????式中：??2——斜管內(nèi)的水流速度(m/s)；v——清水區(qū)上升流速(m/s)，取0.0025m/s；??——斜管安裝傾角，本設(shè)計(jì)中采用θ=60°。求得??2=0.0029??/??，雷諾數(shù)為：????=????2/??式中：????——雷諾數(shù)；??——水力半徑(cm)，??=7.5????=0.0075??；??2——斜管內(nèi)的水流速度(m/s)；??——水的運(yùn)動(dòng)黏度(cm2/s)，??=0.01cm2/s。求得????=22.11雷諾數(shù)Re=22.11<500，滿足設(shè)計(jì)要求。3.3.3.2弗勞德數(shù)Fr????=??22/????式中：????——弗勞德數(shù)；??2——斜管內(nèi)的水流速度(m/s)；??——水力半徑(cm)；求得????=1.18×10-4，滿足設(shè)計(jì)要求。3.3.3.3斜管沉淀時(shí)間??=??1/60??2式中：??——斜管中的沉淀時(shí)間(min)；??1——斜管長度(m)；??2——斜管內(nèi)的水流速度(m/s)。求得??=5.7??????，滿足沉淀時(shí)間在4~7min之間的要求。3.4V型濾池3.4.1平面尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)水量為Q=105000m3每組濾池所需面積F=式中：n—濾池分組數(shù)，取2；v—設(shè)計(jì)濾速，取10m/h。單格濾池面積f=取濾池長度L=11m，寬度B=5m，實(shí)際濾速為v=一格沖洗時(shí)濾速v3.4.2進(jìn)水系統(tǒng)（1）進(jìn)水總渠進(jìn)水總渠凈寬B每格濾池的進(jìn)水量取通過閥門流速為v2=0.8m/s（2）氣動(dòng)隔膜閥的閥口面積A=氣動(dòng)隔膜閥閥口處的水頭損失為?（3）進(jìn)水堰堰上水頭?式中：m—薄壁堰流量系數(shù)，取0.50；b—堰寬，取3m。（4）V型進(jìn)水槽兩個(gè)V型進(jìn)水槽，流量Q取水槽內(nèi)流速v3=0.8m/s，則V型進(jìn)水槽內(nèi)水深?（5）V型槽掃洗小孔表面掃洗流量Q式中：q2—表面掃洗水強(qiáng)度，取1.8L/(s?㎡)孔口流量系數(shù)取μ=0.62，小孔總面積A小孔直徑計(jì)算為d=驗(yàn)算小孔流速v3.4.3反沖洗系統(tǒng)（1）氣水分配渠反沖洗流量Q式中：q1—反沖洗強(qiáng)度，取5L/(s?㎡)氣水分配渠中水深為H（2）配水方孔面積和間距：配水方孔總面積為F單個(gè)方孔面積取f1=0.10x0.10m（3）布?xì)鈭A孔采用60mm的圓孔，圓孔面積之和為0.157m（4）設(shè)計(jì)取空氣沖洗強(qiáng)度為15L/(s?㎡)，則空氣反沖洗時(shí)所需空氣流量Q空氣通過圓孔的速度為0.825（5）底部配水系統(tǒng)底部配水系統(tǒng)采用QS型長柄濾頭，材質(zhì)為ABS工程塑料，數(shù)量為55只/m2。濾板，濾梁均為鋼筋混凝土預(yù)制件。取濾池下清水區(qū)的高度為H53.4.4過濾系統(tǒng)濾料選用石英砂，不均勻系數(shù)K80=1.0-1.3，濾層厚度取H6=1.2m。3.4.5排水系統(tǒng)排水渠終點(diǎn)水深H式中：B2—v7—排水渠臨界水深：?排水渠起端水深為：H式中：i—排水渠底坡，取8.2%。3.4.6濾池總高度計(jì)算總高度H=3.4.7沖洗水泵與鼓風(fēng)機(jī)（1）反沖洗水泵選用兩臺(tái)16MN-19A型水泵，一用一備；（2）鼓風(fēng)機(jī)選用兩臺(tái)L63-LD型風(fēng)機(jī)，一用一備；為方便安裝維護(hù)及管理，反沖洗水泵與鼓風(fēng)機(jī)均安裝在反沖洗泵房3.5消毒處理3.5.1消毒原理次氯酸鈉主要是利用水解生成的次氯酸。3.5.2加氯量計(jì)算q=bQ式中：q?每天的投氯量g/d；Q?設(shè)計(jì)水量；b?加氯量，g/m3。設(shè)計(jì)濾后加氯量為1.0g/m3。計(jì)算得到每天的加氯量為：q=1.0×105000=105000g/d=4.38kg/h3.5.3消毒間設(shè)置消毒間平面尺寸設(shè)計(jì)為：25.00m×14.00m，考慮工作的安全問題，分為設(shè)備間和值班室。其中設(shè)備間的平面尺寸為：15.00m×14.00m，值班室的平面尺寸為：15.00m×10.00m。3.6清水池3.6.1清水池容積清水池的總有效容積：V=kQ式中：V?清水池總有效容積，m3；k?經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用10%~20%。設(shè)計(jì)取k=10%，計(jì)算得到V=10000m33.6.2清水池設(shè)計(jì)清水池設(shè)計(jì)有效水深為4.00m，設(shè)計(jì)超高為0.50m，則清水池深為4.50m。設(shè)計(jì)覆土厚度為0.5m。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。3.7廢水沉淀池廢水沉淀池分為排泥池和排水池。經(jīng)過調(diào)整后的上清液，在水源缺乏或者用水需求量較大的情況下，可以回流至絮凝池前端再處理，底泥濃縮后進(jìn)入濃縮系統(tǒng)。3.7.1排水池每次沖洗水量為：Q=（3×5+4×8+1.8×15）×60×55/1000=244.2m3設(shè)計(jì)排水池尺寸為：L×B×H=12.00×8.00×3.50m，則排水池的實(shí)際體積為336m3。排水池靜置沉淀時(shí)間設(shè)計(jì)為3h，回流泵按1h工作考慮，回流泵流量為244.2m3/h選用150WL—292—13.3型立式污水泵，回流管流速按1m/s考慮，管徑選用DN300，自排管考慮一定排泥池溢流，管徑選用DN400。3.7.2排泥池確定原水平均濁度為3NTU，平均色度5，投加混凝劑為PAFC，最大投加量為20mg/L，根據(jù)按英國水研究中心《污泥處理指南》所推薦的公式計(jì)算，得到滿生產(chǎn)負(fù)荷下的水廠產(chǎn)泥量為：0.84t/d。按照規(guī)范含泥量0.56kg/m3來計(jì)算日排泥量，則排泥量為Q=840÷0.56÷24=62.26m3/h穿孔排泥管管徑選擇為DN200。排泥總管按兩根考慮，選擇DN600。排泥池停留時(shí)間取8h，則排泥池容積為：V=62.26×8=498m3取有效水深為3.5m，尺寸設(shè)計(jì)為：L×B×H=12.00m×12.00m×3.50m，實(shí)際排泥池體積為504m3，滿足。3.8污泥濃縮池污泥濃縮池是為使排放的廢水中的含固率達(dá)到相關(guān)要求，使得排放水達(dá)到相關(guān)指標(biāo)后再排放。設(shè)計(jì)兩座污泥濃縮池，取濃縮池停留時(shí)間為5h，則單座濃縮池體積為：V=62.26×5÷2=171.2m3設(shè)計(jì)濃縮池直徑為8m，有效水深為3.5m，實(shí)際單體體積為175.8m3，滿足。3.9脫水機(jī)房濃縮后的污泥通過污泥輸送泵輸送到離心脫水機(jī)中進(jìn)行脫水；污泥輸送泵共設(shè)2臺(tái)（一用一備），單臺(tái)泵的性能參數(shù)Q=16m3/h，P=0.3MPa。污泥脫水采用離心脫水機(jī)，采用2臺(tái)離心脫水機(jī)，一用一備，單臺(tái)處理能力為20m3/h。污泥輸送泵及脫水機(jī)布置在污泥脫水車間內(nèi)，其平面尺寸為21.6m×7.8m。3.10水廠高程計(jì)算常規(guī)水處理構(gòu)筑物水頭損失如下：表3-3給水廠構(gòu)筑物連接管的允許流速及水頭損失表連接管允許流速（m/s）水頭損失（m）附注絮凝池至沉淀池0.10~0.20.10沉淀池至濾池0.6~1.00.30~0.50取0.50濾池至清水池1.0~1.50.30~0.50取0.50表3-4常規(guī)處理凈水構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物水頭損失（m）附注絮凝池0.10~0.60取0.20沉淀池0.10~0.60取0.50V型濾池1.5~2.0取1.60各構(gòu)筑物之間水流為重力流。清水池最高水位高出清水池所在地面標(biāo)高0.90m。表3-5各構(gòu)筑物高程計(jì)算（單位：m）構(gòu)筑物有效水深超高至上一構(gòu)筑物水損水面標(biāo)高池底標(biāo)高池頂標(biāo)高構(gòu)筑物總高網(wǎng)格絮凝池4.100.600.30111.30107.20111.904.70斜管沉淀池3.800.55111.00107.20111.504.351.00V型濾池3.400.30110.00106.60110.303.702.10清水池4.000.30107.90103.90108.404.50+0.5(覆土)第四章給水工程概預(yù)算4.1說明本設(shè)計(jì)概預(yù)算主要參考依據(jù)《市政投資估算指標(biāo)》（第三冊(cè)）。本設(shè)計(jì)對(duì)配水管網(wǎng)概預(yù)算不做要求。4.2取水工程估算取水工程總費(fèi)用為895.23萬元人民幣。4.3凈水工程估算（1）廠區(qū)管道工程參考相似工程，取部分費(fèi)用為2500.00萬元。各構(gòu)筑物費(fèi)用估算結(jié)果見表4-1。（2）工程建設(shè)其他費(fèi)率取15%，預(yù)備費(fèi)的計(jì)算方法如下：預(yù)備費(fèi)=基本預(yù)備費(fèi)+漲價(jià)預(yù)備費(fèi)基本預(yù)備費(fèi)=（工程費(fèi)用+工程建設(shè)其他費(fèi)用）×8%；漲價(jià)預(yù)備費(fèi)=工程費(fèi)用×5%（3）采用分項(xiàng)指標(biāo)對(duì)各構(gòu)筑物進(jìn)行估算時(shí)，綜合費(fèi)用費(fèi)率取21.30%，措施費(fèi)按一定比例分?jǐn)?。?）對(duì)于設(shè)備購置費(fèi)，假定設(shè)備價(jià)格有83%的上漲幅度。

最終得到取水工程和凈水工程的總概預(yù)算為：K=895.23+15399.74=16294.97萬元表4-1凈水廠投資估算總表編號(hào)工程及費(fèi)用名稱工程估算費(fèi)用(人民幣：萬元，2021年)建筑安裝工程設(shè)備購置合計(jì)1工程費(fèi)用8906.403012.9011919.301.1水處理構(gòu)筑物3403.931204.564608.49網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池835.46973.861809.32V型濾池924.12124.251048.37清水池1644.35106.451750.801.2污泥處理構(gòu)筑物274.53845.231119.761.3附屬構(gòu)筑物1610.24963.112573.35反沖洗泵房334.61756.491091.10自用水泵房54.1734.5888.75加藥間156.30166.78323.08辦公控制樓347.043.25350.29值班宿舍、食堂547.811.25549.06機(jī)修間及倉庫170.310.76171.071.4管道工程2000.000.002000.001.5道路1104.360.001104.361.6綠化513.340.00513.342工程建設(shè)其他費(fèi)用1787.893預(yù)備費(fèi)1692.54工程靜態(tài)總投資15399.744.4年經(jīng)營費(fèi)用與單位制水成本4.4.1年經(jīng)營費(fèi)用（1）水資源費(fèi)EE式中：Q?水廠設(shè)計(jì)最高日供水量，mkke?水資源費(fèi)費(fèi)率，取0.1元/m3計(jì)算得到：E1（2）動(dòng)力費(fèi)用EE式中：H?d?電費(fèi)單價(jià)，取0.6元/(kW·h)η?水泵和電機(jī)效率，取0.75得E2（3）藥劑費(fèi)EE式中：abab計(jì)算得到E3（4）工資福利費(fèi)EE式中：A?職工每人每年平均工資及福利費(fèi)，取6.0萬元/(人·年)；N?職工定員，取30人。計(jì)算得E4（5）基本折舊費(fèi)EE式中：S?P計(jì)算得到E5（6）大修理及維護(hù)費(fèi)用EEP2?大修理基金提成，按3.0%計(jì)。E6（7）攤銷費(fèi)EE式中：P3?攤銷費(fèi)率，按10.0%計(jì)，攤銷年限為10年。E7（8）管理及其他費(fèi)用EE（9）總成本YCYC=（10）可變成本YCYCa（11）固定成本YCYCb（12）經(jīng)營成本ECEC=YC?4.4.2單位制水成本與年折舊費(fèi)用（1）單位制水成本ACAC=YC（2）銷售水價(jià)dd=式中：TS計(jì)算可得：d=1.31元/m3（3）年折舊費(fèi)用WW=式中：C?t?投資回收期，取15年計(jì)算可得：W=2842.91萬元/年表4-2凈水廠經(jīng)營費(fèi)用與水價(jià)序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)值1水資源費(fèi)E萬元/年459.902動(dòng)力費(fèi)用E萬元/年420.003藥劑費(fèi)E萬元/年265.084工資福利費(fèi)E萬元/年180.005基本折舊費(fèi)E萬元/年492.796大修理及維護(hù)費(fèi)用E萬元/年307.997攤銷費(fèi)E萬元/年1539.978管理及其他費(fèi)用E萬元/年183.299總成本YC萬元/年3849.0310可變成本YC萬元/年1328.2711固定成本YC萬元/年2520.7612經(jīng)營成本EC萬元/年1816.2613單位制水成本AC元/m31.0014銷售水價(jià)d元/m31.3115年折舊費(fèi)用W萬元/年2842.91結(jié)論本次設(shè)計(jì)完成了湖北省A市S區(qū)道觀河水庫的滿足當(dāng)?shù)孛裆徒?jīng)濟(jì)發(fā)展需要的給水工程任務(wù)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括了取水工程、凈水工程和配水工程。設(shè)計(jì)中以道觀河水庫水為供水水源，采用了一套常規(guī)的凈水工藝：水庫通過取水浮船取水至配水井，通過管道靜態(tài)混合器添加聚合氯化鋁鐵作為混凝劑，接下來依次通過的水處理構(gòu)筑物為：網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池、V型濾池、清水池。最后清水池內(nèi)的水進(jìn)入配水管網(wǎng)。利用水廠自身的高地勢(shì)的特點(diǎn)，采用重力給水方式，不設(shè)置二次泵房。管網(wǎng)最不利點(diǎn)位于宜山灣村，自由水壓為12.85m，滿足用水要求。此外設(shè)計(jì)了污泥處理系統(tǒng)。取水工程與凈水工程總概算費(fèi)用為：16294.97萬元人民幣，年經(jīng)營費(fèi)用為：1816.26萬元人民幣，單位制水成本為1.00元/m3，銷售水價(jià)為1.31元/m3。本次設(shè)計(jì)成果包括設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份和設(shè)計(jì)圖紙（A1）14張：包括配水管網(wǎng)平面布置圖、凈水廠平面布置圖、凈水廠高程布置圖、網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池工藝布置圖（兩張）、V型濾池工藝布置圖（兩張）、清水池工藝布置圖、污泥濃縮池和脫水車間布置圖（三張）。參考文獻(xiàn)[1]李圭白，張杰.水質(zhì)工程學(xué)（上冊(cè)）[M].第二版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013：51-66,177-178.[2]嚴(yán)煦世，范瑾初.給水工程[M].第四版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999：29-38,354-357.[3]韓洪軍，杜茂安.水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算[M].第一版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006：55-60,90-93，159-160,166-169.[4]劉俊良，李思敏.給排水科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及實(shí)例[M].第一版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014：83-90.[5]嚴(yán)煦世，劉遂慶.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)[M].第三版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014：128-140,142-144.[6]許仕榮.泵與泵站[M].第六版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016：34-42,61-69，245-258.[7]GB50013-2018.室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2018.[8]GB/T50106-2010.給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.[9]GB50265-2010.泵站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2010.附錄附表1主線路（一）水力計(jì)算表節(jié)點(diǎn)順序管段長度(m)管道內(nèi)徑(mm)水頭損失(m)水廠1-223610000.432-329447001.593-410686000.684-511966000.615-69346000.426-75715000.447-813605000.478-98343500.649-1041853501.8010-1421201505.0310-1515291501.989-1620011504.278-11