1、 存檔編號 華北水利水電學院 north china university of water resources and electric power 畢 業 設 計題目 山東省d市給水工程 初步設計 學 院 環境與市政工程學院 專 業 給水排水工程 姓 名 黃潤康 學 號 200808629 指導教師 完成時間 教務處制第1章 設計的原始資料1山東省d市平面圖，比例為110000。2城市分區及人口密度： 區 120 人/公頃； 區 86 人/公頃；3該城居住房屋的衛生設備情況區 給排水、熱水 ；區 給排水、熱水 ；4該城房屋的平均層數：區 6 層； 區 5 層。5該城有下列工業企業，其位置見

2、城市平面圖： 工廠a日生產總用水量 3500 m3/d。工人總數 630 人，分 3班工作，熱車間占 40 %。第一班 210 人，使用沐浴者 196 人，其中熱車間 84 人。第二班 210 人，使用沐浴者 196 人，其中熱車間 84 人。第三班 210 人，使用沐浴者 196 人，其中熱車間 84 人。工廠b日生產總用水量 4000 m3/d。工人總數 270 人，分 3班工作，熱車間占 30 %。第一班 90 人，使用沐浴者 85 人，其中熱車間 27 人。第二班 90 人，使用沐浴者 85 人，其中熱車間 27 人。第三班 90 人，使用沐浴者 85 人，其中熱車間 27 人。火車站

3、用水量： 2000 m3/d。6自然概況：城市土壤種類 砂質粘土，地下水位深度 12 m；冰凍線深度 0.48 m，年降水量 723.2 mm； 城市最高溫度 31.7 ；最低溫度 -6.5 ；年平均溫度 13.5 ；主導風向：全年 南 ：夏季 東南 ：冬季 東北 。7給水水源：a、地面水源：流量：最大流量 2430 m3/s，最小流量 252 m3/s。最大流速： 3.7 m/s。水位：最高水位（1%） 47 m；常水位 45 m，最低水位（97%） 43 ，冰凍期水位 43 m。最低水位時河寬 50 m。冰的最大厚度 0.13 m。該河流為通航河流。8水源水質分析結果：水源水質分析結果如表

4、1所示。表1 水源水質分析結果編號名稱單位分析結果1水的臭和味級微2ph值693渾濁度（最高）ntu200渾濁度（最低）ntu22渾濁度（平均）ntu744高錳酸鹽指數mg/l4.505總硬度（以caco3計）mg/l3003506水的溫度（最高）27水的溫度（最低）17糞大腸菌群個/l35009城市用水量逐時變化： 城市用水量逐時變化如表2所示。表2 城市用水量逐時變化時間每小時用水量占全天用水量的百分比（%）時間每小時用水量占全天用水量的百分比（%）011.2812135.26121.0513144.66230.9714154.03341.2315164.14452.7416174.595

5、64.4517186.89676.1318195.96786.6819204.52895.1220214.319104.2321224.6810115.4522233.6411126.4223241.57第2章 給水管網設計計算2.1 用水量計算2.1.1 最高日用水量： 城市用水量包括綜合生活用水，工業生產用水、消防用水、澆灑道路和綠化用水、未預見水量、管網漏失水量。 根據設計地點所處的分區、住房條件、室內給排水設備的完善程度、水資源和氣候條件、居民生活習慣等，并且適當考慮遠期發展，參照室外給水排水設計規范之規定，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

6、生活用水量q1 ： q1 =qnf (m3/d) 式中：q最高時生活用水定額，查給水工程附表居民生活用水定額，取200l/(人d) ； n設計年限內計劃人口數，取131934人； f自來水普及率（100%）經計算，綜合生活用水q1 =26386.8 m3/d2、 工業企業生產用水和工作人員生活用水q2 ： 工廠a日生產水量3500 m3/d 工廠b日生產水量4000 m3/d 火車站日用水量2000 m3/d工業企業內工作人員生活用水量和淋浴用水量可按工業企業設計衛生標準。工作人員生活用水量應根據車間性質決定，一般車間采用每人每班25l，高溫車間采用每人每班35l。工作人員的淋浴用水量，可參照

7、給水工程附錄表2的規定，淋浴時間在下班后一小時內進行。經計算工廠a員工的生活用水量為18.27 m3/d，淋浴用水量為28.56 m3/d，工廠b員工生活用水量為7.56 m3/d，淋浴用水量為11.82 m3/d。由此q2 =9566.21 m3/d；3、 澆灑道路和綠地用水q3 ； q3 = 3%（q1+q2） =3%（26386.8 + 9566.21） =1138.59 m3/d其中綠化用水量采用2.0l/(dm2)，綠化面積為63492.6 m2，由此計算出綠化用水為127 m3/d，澆灑道路用水為1011.59 m3/d。4、 管網漏失水量q4 ； q4 = 10%（q1+q2+q

8、3） =3909.16 m3/d5、未預見水量q5 ； q5 = 9%（q1+q2+q3+q4） = 3870.07 m3/d由此最高日用水量qd為 qd =q1+q2+q3+q4+q5 = 44870.89 m3/d平均時用水量h為 h = 44870.8924 =1869.62 m3/h取水構筑物、一級泵站和水廠等按最高日平均時流量計算，即： q= =1.051869.62 =1963.1 m3/h2.1.2 最高時用水量城市最高日用水變化情況見表21。從表21中可以看出1718時為用水量最高時，其用水量為： q h =2539.098 m3/h = 705.47 l/s2.2 輸水管和給

9、水管網2.2.1 輸水管渠輸水管線路的選擇，應根據下列要求確定：（1） 盡量縮短管線的長度，盡量避開不良地質構造處，盡量沿現有或規劃道路敷設；（2） 減少拆遷，少占良田，少毀植被，保護環境；（3） 施工，管理，維護方便，節省造價，運行安全可靠。輸水管流量：從水源至凈水廠的原水輸水管的設計流量，應按最高日平均時供水量確定。從凈水廠至管網的清水輸水管道的設計流量，應按最高日最高時用水條件下，由凈水廠負擔的供水量計算確定。輸水管設計：輸水干管不宜少于兩條，當有安全貯水池或其他安全供水措施時，也可修建一條。輸水干管和連通管的管徑及連通管根數，應按輸水干管任何一段發生故障時仍能通過事故用水量計算確定，城

10、鎮的事故水量為設計水量的70%。在給水系統中，水源到水廠的輸水管渠應按最高日平均時供水量加水廠自用水量確定。輸水系統的形式和很多因素有關，例如：輸送的水量輸水距離輸水管渠的起點和終點的地形高差對于輸水系統的基本要求：保證輸送所需水量輸水過程中保持水質不變損耗的水量最少，并且必須保證輸水系統工作的可靠性和安全性。本設計從水源至凈水廠輸水管采用兩根dn700的鋼管，當其中一條停用時，仍可保證70%的設計流量。從水廠到市政管網的輸水管采用兩根dn800的鋼管，當一條停用時，仍可保證70%的設計流量。2.2.2 給水管網 管網系統的布置原則：按照城市總體規劃，確定給水系統服務范圍和建設規模。結合當地實

11、際情況布置給水管網，要進行多方案技術經濟比較。分清主次，先進行輸水管渠與主干管布置，然后布置一般管線與設施。盡量縮短管線長度，盡量減少拆遷，少占農田，節約工程投資與運行管理費用。協調好于其他管道，電纜和道路等工程的關系。保證供水具有安全可靠性。管渠的施工運行和維護方便。遠近期結合，留有發展余地，考慮分期實施的可能性。根據管網系統的布置原則，對d市區進行了管網定線，見圖21。 2.3 管網水力計算2.3.1 比流量計算 qs = qh ql = (705.47110.25)36018.695 =0.0165 l/s2.3.2 沿線流量計算沿線流量計算見表22。2.3.3 節點流量計算qi = 0

12、.5ql，其中節點34有集中流量40.73 l/s，節點37有集中流量23.14 l/s，節點38有集中流量46.38 l/s，管網中所有節點流量見表23。2.3.4 管網平差根據節點流量進行初次分配，該城市經濟因素為1，查界限流量表初步確定管徑，進行管網平差，確定實際管徑。管網平差結果見表24和圖22。第3章 給水處理廠工藝設計3.1 取水構筑物3.1.1 取水位置的選擇給水水源確定后，應進一步確定取水的位置，對于不同種的水體，選擇取水位置應考慮的因素也有所不同，但相同的都是盡可能充分利用有利取水條件，避開不利的條件。因所選的水源為地表水，所以就其位置選擇見水源地形圖所示理由如下；1 取水點

13、靠近河中心較穩定的地方避開了污水排點，水質較好；2 取水點處河床穩定，靠近主流，在河水的最低水位時有足夠的水深；3 取水點有良好的工程地質，地形和施工條件；4 取水點較靠近用水用戶；5. 供生活用水的地表水取水構筑物的位置，應位于城鎮和工業企業上游的清潔河段。3.1.2 取水構筑物的選型根據所確定的取水位置，綜合其位置的水深，水位及其變化幅度，岸坡，河床的形狀，河水含砂量分布，冰凍與漂浮物，取水量及安全度等因素確定選用河床式自流管及設集水井取水構筑物形式。河床式自流管及設集水孔進水井取水構筑物特點：1 在非洪水期利用自流管取得河心較好的水，而在洪水期利用集水井上的進水孔取得上層水質較好的水；2

14、 比單用自流管進水安全可靠；3 集水井設于河岸上，可不受水流沖刷河冰凌的影響；4 進水頭部升入河床，檢修和清洗方便； 5 冬季保溫，防凍條件比岸邊好；3.1.3 取水頭部的選擇選用管式取水頭部，垂直向上，有如下特點；1 構造簡單；2 造價較低；3 施工方便；4 設置格柵或其他攔截粗大漂浮物的裝置；吸水喇叭口直徑d為吸水管徑的1.31.5倍，喇叭口與吸水井底距離h1=（0.60.8）d，但不小于0.5m，喇叭口最小淹沒深度h2應在吸水井最低水位以下0.61.2m。3.1.4 自流管取水采用兩根進水管，為保證一條進水管損壞，另外一條能承擔70%的流量，故單根進水流量為q=1374.16 m3/h，

15、采用dn700 ，v=,1000i=,實際流速為v=。為了清理管道淤積的泥沙，采用反向沖洗法，將進水室的一個分格充水至最高度，然后迅速打開自流管上的閘門，利用進水室與河流形成的較大的水頭差來進行沖洗。3.2 凈水廠3.2.1 混凝劑配制和投加混凝劑和助凝劑品種的選擇及其用量，應根據原水混凝沉淀試驗結果或參照相似條件下的水廠運行經驗等，經過綜合比較確定。混凝劑的投配宜采用液體投加方式液體投加混凝劑時，溶解次數應根據混凝劑投加量和配制條件等因素確定，每日不宜超過3次。混凝劑投加量較小時，溶解池可兼做投藥池。投藥池應設備用池。混凝劑投配的溶液濃度，可采用5%-20%（按固體重量計算）投加混凝劑應采用

16、計量泵加注，且應設置計量設備并采取穩定加注量的措施。混凝劑或助凝劑宜采用自動控制投加。與混凝劑接觸的池內壁，設備，管道和地坪，應根據混凝劑性質采取相應的防腐措施。加藥間應靠近加藥點。混凝劑的固定儲備量，應按當地供應，運輸等條件確定，宜按最大投加量的7-15d計算。其周轉儲備量應根據當地具體條件確定。根據原水水質及水溫，參考有關凈水廠的運行經驗，選用堿式氯化鋁為混凝劑。堿式氯化鋁具有下列特點：1.它是一種無機高分子化合物，由各種絡合物混合組成，其分子量較傳統混凝劑大，比有機高分子混凝劑的分子量小。2.堿式氯化鋁的絮凝體致密且大，形成快，易于沉降，混凝效果好，凈化效率高，出水濁度低，色度小，過濾性

17、能好，原水高濁度時尤為顯著。3.溫度適應性高，冬季析出溫度更低。4.堿式氯化鋁在混凝過程中消耗堿度小，適應ph范圍寬且穩定。5.含al2o3成分高，具有投藥量少，節省藥耗，降低制水成本等優點。6.使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好。7.設備簡單，操作方便，成本較低。最大投加量為51.4 mg/l，最低6.7 mg/l，平均14.3 mg/l。堿式氯化鋁投加濃度為15%。采用濕式投加。不需要助凝劑。3.2.2 設計計算（1） 溶液池容積w1 設計流量q=1963.1 m3/h，最大投加量a=51.4 mg/l，溶液濃度c=15%，一天調制次數n=2，溶液池調節容積為： w1= a q /417

18、cn = 51.41963.14171528 m3溶液池有效高度取2 m，超高0.5 m，實際尺寸為2m2m2.5m。置于室內地面上。（2） 溶解池容積w2 w2 =0.3w1 =0.37.7=2.4 m3溶解池有效容積取2.5 m3，有效高度取1.2 m，超高0.3 m，設計尺寸為1.5m1.5m1.5m。池底坡度采用2.5%。溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機。漿直徑為750mm，槳板深度1100mm，質量180 kg。溶解池置于地下，池頂高出室內地面0.3 m。溶解池和溶液池材料都采用鋼筋混凝土，內壁襯以聚乙烯板。（3） 藥劑倉庫（4） 設2臺活塞式隔膜計量泵（1用1備），單臺投

19、加量3.2.2 混合設備絮凝池分為2個系列，混合器設在絮凝池進水管中，采用2個熱浸鍍鋅管式靜態混合器。 管式靜態混合器設計流量q= q2 = 0.5462 =0.273 m3/s設計流速v=1.0 m/s，則管徑d=（4q/v）0.5=0.589 m 采用dn600，則實際流速為0.97 m/s。混合單元數取n=3，則混合器混合長度為： l=1.1dn =1.10.63=1.98m混合時間t為： t= lv =1.980.97= 2s水頭損失h為： h=0.1184nq2d4.4 =0.118430.27320.64.4 =0.25m校核g值：g =（ht）0.5 = (98000.25/0.

20、0011/2)0.5 =1055 s-1gt= 10552 =21002000，水利條件符合要求3.2.3 往復式隔板絮凝池隔板絮凝池主要設計參數：1） 廊道中流速 起端一般為0.50.6m/s，末端一般為0.20.3m/s。流速應沿程遞減，即在起、末端流速已選定的條件下，根據具體情況分成若干段確定各段流速。分段愈多，效果愈好。但分段過多，施工和維修較復雜，一般宜分成46段。2） 為減小水流轉彎處水頭損失，轉彎處過水斷面積應為廊道過水斷面積的1.21.5倍。同時，水流轉彎處盡量做成圓弧形。3） 絮凝時間，一般采用2030min。4） 隔板間凈距一般宜大于0.5m，以便于施工和檢修。為便于排泥，

21、池底應有0.020.03坡度并設直徑不小于150mm的排泥管。本設計中，絮凝池設計為2組，每組設計流量q=0.273 m3/s，絮凝時間t =20min。絮凝池有效容積：v= 60qt =600.27320327.6 m池內平均水深h1=1.1m，池超高h2=0.3m。每池凈平面積：f = v/h1 =327.6/1.1 =297.8 m2 設計取池寬b=9.4m，則池長（隔板間凈距之和）： l=f / b=297.8/9.4 =31.7m廊道內流速采用5檔：v1 =0.5 m/s，v2 =0.4m/s，v3 =0.3m/s，v4 =0.25m/s，v5 =0.15m/s。隔板間距分成5檔，第

22、一檔隔板間距為：a1 =q/v1h1 =0.273/0.51.1 =0.496(m)取a1 =0.5m，則實際流速v1 =0.496m/s。按照上述計算得：a2 =0.6m，v2 =0.414m/s；a3 =0.8m，v3 =0.310m/s；a4 =1.0m，v4 =0.248m/s；a5 =1.6m，v5 =0.155m/s廊道分成五段,各段廊道寬度和流速見下表。廊道寬度和流速計算表廓道分段編號12345各段廊道的寬度(m)0.50.60.81.01.6各段廊道實際流速(m/s)0.4960.4140.3100.2480.155各段廊道數66778各廊道總凈寬(m)3.03.65.67.0

23、12.8各段廊道的寬度之和： a3+3.6+5.6+7+12.832m 取隔板厚度=0.1m，共有隔板33塊，則絮凝池總長度為： l=32+330.1=35.3m水頭損失計算：絮凝池采用鋼筋混凝土及磚組合結構，外用水泥砂漿抹面，粗糙系數n=0.013。按照廊道內分為5段計算，第一段：r1= a1h1a12h1 =0.2my1 =2.50.130.75（0.1） =0.15 c1 = r1y1n60.4轉彎次數s1=6，廊道長度l1=5b=56.4m，轉彎處過水斷面積為廊道過水斷面積的1.2倍。h1 =snl1 =3656.4 =0.148m各段水頭損失結果見下表。各段水頭損失計算段數snlnr

24、nv0vncnhn1656.40.20.4130.49660.40.1762656.40.240.3450.41462.10.1203765.80.290.2580.31063.90.0774765.80.340.2070.24865.40.0495765.80.460.1290.15568.50.019h=hn=0.441mgt值計算：g= 59.76 s-1gt= 59.76206071712（符合范圍）池底坡度：i =0.441/35.3=1.25%3.2.4 平流式沉淀池平流式沉淀池的設計原則：（1） 池數或分格數一般不少于2座。（2） 沉淀時間應根據水質情況確定，一般為13h，處理低

25、溫低濁度水或高濁度水時應適當延長沉淀時間。（3） 池內平均水平流速一般為1025 mm/s。（4） 有效水深一般為3.03.5m。（5） 池的長寬比應不小于4:1，每格寬度或導流墻間距一般采用39m，最大15m。當采用機械排泥時，池子分格寬度應結合機械桁架的寬度（按系列設計標準跨度為4，6，8，10，12，14，16，18，20m）而定。（6） 池的長深比應不小于10:1。采用吸泥機排泥時，池底為平坡。（7） 平流式沉淀池宜采用穿墻孔配水和溢流堰集水，溢流率一般小于 500m/(d)。（8） 泄空時間一般不超過6h。（9） 弗勞德數一般控制在10-410-5之間，re一般為400015000。

26、應注意隔墻設置，以減少水力半徑，降低re。本設計中采用平流沉淀池，和絮凝池一樣分2組，設計沉淀時間為t=1.8h，水平流速為v=10mm/s，有效水深采用h0=3m，超高為0.3，故池總深為3.3m，池底坡度為i=3，下圖即為平流沉淀池 。池體的計算：每組池子的設計流量： q= q2 = 0.5462 =0.273 m3/s沉淀池的容積： w=qt =0.2731.536001474.2 m沉淀池的長度： l=3.6vt=3.6101.5=54m沉淀池的寬度： b=9.2m 采用9.4m，沿縱向設置一道導流墻分成兩格，導流墻寬0.2m，每格沉淀池凈寬度為4.6m，導流墻中有多個穿孔，將兩邊流通

27、。絮凝池與沉淀池之間采用穿孔布水墻連接。穿孔墻上的孔口流速采用0.08m/s，則孔口總面積為0.273/0.08=3.41m2。每個孔口的尺寸為1510cm，則孔口的個數為3.41/0.015=227個。沉淀池放空時間按2h計，則放空管的管徑為： d= 式中 d排泥管直徑，m b沉淀池寬度，m l沉淀池長度，m h沉淀池池深，m t沉淀池放空時間，s將以上數據代入公式： d=0.289m 采用dn300采用三角堰出水，出水渠斷面寬度采用0.8m，出水渠起端高 h=1.73 式中 h出水渠起端深度，m q沉淀池設計流量，m3/s g重力系數 b出水渠斷面寬度，m將以上數據代入公式： h=1.73

28、=0.4m為保證堰口自由落水，出水堰保護高采用0.1m，則出水渠深度為0.5m。水力條件校核：水流截面積 =4.6313.8m水流濕周 4.62310.6m水力半徑r1.3m弗勞德數 fr7.810-5(符合要求)雷諾數re13000（按水溫20計算）沉淀池排泥：該水廠的原水平均濁度為74ntu，平流沉淀池出水的平均濁度為5ntu，水廠的進水濁度不是很高，為了方便水廠運行操作，節省水廠的生產費用采用多斗重力排泥。沉淀池下層已經過排泥的水回流到原水中重新處理。原水的的ss為 ss1=bt=1.574=111mg/l平流沉淀池出水的ss為 ss2=1.55=7.5mg/l每日的干污泥量 v=4.9

29、t每日泥漿體積 v0=54.4m3(干污密度=1.8t/m3,污泥的含水率取p2=95%)水廠共有兩組平流沉淀池，每組池子分兩格，每格池子的尺寸為4.654m，每格池子建1個集泥斗，總共建4個集泥斗。泥斗的上表面尺寸為53m，下表面的尺寸為42m，側邊與水平面成60，則泥斗深1.2m。集泥斗的體積 v1=13.6 m3平均排泥周期 t=1.0d3.2.5 普通快濾池過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮物質，從而使水得到澄清的工藝。要求進水濁度一般在10度以下，濾出水濁度必須達到生活飲用水水標準。過濾的功效不僅在于進一步降低水的濁度，而且水中有機物、細菌乃至病毒等將隨濁度的降低而被部分去

30、除，至于殘留于濾后水中的細菌、病毒等在失去渾濁物的保護或依附時，在濾后消毒過程中也將容易被殺滅，為濾后消毒創造了良好條件。國內目前全部采用的是快濾，主要池型有普通快濾池、無閥濾池、虹吸濾池和v 型濾池等。濾池有多種形式，以石英砂作為濾料的普通快濾池使用歷史最悠久，并且已經形成了一套完善的運行與管理方式。而本設計采用普通快濾池，即下向流，砂濾料的四閥濾池，因為它具有以下優點：有成熟的運轉經驗，運行穩妥可靠；采用砂濾料，材料易得，價格便宜；采用大阻力配水系統，采用大阻力配水系統，能保證反沖洗時配水均勻；可采用降速過濾，水質較好。其缺點：閥門多，價格貴，閥門易損壞；必須設有全套沖洗設備。本設計中普通

31、快濾池參數：設計采用6個構造相同的普通快濾池，布置成對稱雙行排列，水廠設計水量q=1963.1m3/h，則每組設計水量為q= q/6 =327.2m3/h，濾速v=10m/h，沖洗強度q= 14 l/sm2；沖洗時間t=6min。濾池工作時間為24h，沖洗周期為12h，采用石英砂單層濾料。下圖為普通快濾池。 （1）濾池池體的計算每個濾池的實際工作時間 t=24-0.12=23.8h濾池的總面積 f=198m2每個濾池的面積 f=198/6=33 m2,采用濾池長寬比為2:1，濾池設計尺寸為 lb=8.24.1m，實際濾速為： 校核強制濾速：=n/(n-1)=69.81/(6-1)=11.8m/

32、h（在912 m/h的范圍內）（2）確定濾池的高度承托層高度：h1采用450mm（承托層高度至少應高出配水系統孔眼100mm）濾料層高度：采用單層石英砂濾料，h2采用700mm砂層上最大水深：h3采用1700mm超高：h4采用300mm故濾池總高度：h=h1+h2+h3+h40.45+0.70+1.70+0.3=3.15m（3）配水系統的計算(單個濾池)1）干管干管流量 qg=fq=33.6214=470.68l/s,采用鋼管dn700,干管埋入池底，頂部開孔布置。干管始端流速為v0=1.2m/s（在1.01.5m/s的范圍內）。2）支管支管中心間距采用a=0.3m每池支管數 n=2=54.6

33、，取55根。每根支管入口流量 q1=470.68/55=8.56l/s,采用鋼管dn80，始端流速為1.7m/s（在1.52.0m/s的范圍內）。3）孔眼布置支管孔眼總面積與濾池面積之比k為 0.20%0.28%，取k=0.25%孔眼總面積 f=kf=0.25%33.62=0.084m2采用孔眼直徑 d=9mm=0.009m孔眼總數 n=1320個每根支管孔眼個數為n=24,支管孔眼布置設兩排,與垂線成45。每根支管長度 l0=(4.1-0.7)=1.70m每排孔眼中心距 ak=0.14m4)孔眼水頭損失孔眼水頭損失計算按下式：式中 q沖洗強度，設計取值14l/sm2； 流量系數，一般為0.6

34、5； k孔眼總面積與濾池面積之比,本設計中采用0.25%；5）復算配水系統支管長度與直徑之比：，符合要求孔眼總面積與支管總橫截面積之比：，符合要求干管橫截面積與支管總橫截面積之比為：，（基本介于1.752.0范圍內）孔眼中心間距：，符合要求配水系統剖面圖（4）洗砂排水槽洗砂排水槽中心距采用=2.0m(1.52.1m)排水槽根數：=4.1/2=2.05，取=2根排水槽長度：=l8.2m每槽排水量：槽中流速采用vo=0.6m/s槽斷面尺寸：， 采用0.25m。排水槽底厚度：采用=0.05m砂層最大膨脹率：e=45%砂層厚度：洗砂排水槽頂與砂面距離： =1.065m，考慮實際施工的方便，采用1.1m

35、，式中 h2濾層高度(m)； e濾層最大膨脹率(%)； 槽底厚度(m)； 0.075槽的超高(m)。采用三角形標準斷面，洗砂排水槽總平面面積： 排水槽總平面積與濾池面積之比： ，符合要求（5）濾池各種管渠計算a.進水進水總流量 q1=1963.1 m3/h=0.545m3/s，采用管徑，此時總進管中流速為：（在0.81.0m/s的范圍內）各個濾池進水管流量為q2=0.545/6=0.091m3/s. 采用管徑，此時進水管中流速為：（在0.81.0m/s的范圍內） b.反沖洗水沖洗水總流量：，采用管徑d3=500mm，此時沖洗管中流速為：（在2.02.5m/s的范圍內）c.清水管清水總管流量為0

36、.545，采用管徑，此時清水管中流速為：（在1.01.5m/s的范圍內）每個濾池清水管流量q5= q2= 0.091，采用管徑，此時清水管中流速為：（在1.01.5m/s的范圍內）d.反沖洗排水排水流量q6=0.47m3/s，采用管徑，此時排水管中流速為：（在1.01.5m/s的范圍內）e. 反沖洗高位水箱沖洗時間t=6min 沖洗水箱容積： =1.51433.6660=254m沖洗水箱尺寸：水池有效水深采用3.5m,超高0.3m,池長為9m,池寬為8m水箱底至濾池配水管間的沿途及局部損失之和粗估為：h1=1.0m；配水系統水頭損失：h2=hk=3.80m承托層水頭損失：h3=0.022h1q

37、=0.0220.4514=0.14m濾料層水頭損失：安全富余水頭，采用h5=1.5m沖洗水箱底應高出洗砂排水槽面（下圖為水箱沖洗示意圖）： =1.0+3.80+0.14+0.68+1.5=7.12m圖3.16 水箱沖洗示意圖3.2.6 消毒生活飲用水必須消毒，消毒后水的衛生學指標應滿足生活飲用水衛生，或生活飲用水衛生規范，一般可采用加氯法。（1） 方法的選擇一般水廠的消毒方法采用液氯消毒，實踐證明，此種方法具有以下優點：1.具有余氯持續消毒作用；2.價格或成本較低；3.操作簡單，投量準確；4.不需要龐大的設備。但注意：液氯有劇毒，應該防止漏氣和加強防范及應急措施。（2） 液氯消毒原理液氯加入水

38、中即和水發生作用：其中有效成分為hocl，hocl為中性分子，可擴散到細菌細胞中，且hocl有極強的氧化性，可在細菌細胞中破壞細菌的酶，導致細菌的死亡，從而達到消毒的作用。（3） 加氯量計算1.設計參數設計的計算水量為。濾后加氯消毒，采用液氯進行投加消毒，最大加氯量1.0mg/l；氯與水接觸時間不小于30min,倉庫儲量按30d計算，加氯點在清水池前。2.設計計算（1）加氯量加氯量按下式計算：式中 加氯量，； 最大加氯量，； 需消毒的水量，。則： （2）儲氯量g儲氯量按一個月考慮： （3）氯瓶數量采用容量為500kg的焊接液氯鋼瓶，共三只。另設中間氯瓶一只，以沉淀氯氣中的雜質，還可以防止水流進

39、入氯瓶，氯瓶總重（包括瓶自重）為1800kg。氯瓶不得與水射器或被處理的水體直接接觸。（4）加氯機數量采用05kg/h轉子加氯機3臺，二用一備。3.加氯間、氯庫 水廠所在地主導風向為東南風，加氯間靠近濾池和清水池，設在水廠的下風向。此外，在加氯間、氯庫還設有漏氯吸收裝置，并配有漏氯檢測儀表和自動控制系統，以保證在氯庫和加藥間中氯氣含量超標時能自動開啟裝置，保障人身安全。為搬運氯瓶方便，氯庫內設型電動葫蘆一臺，軌道在氯瓶的正上方，同時軌道通到氯庫的大門口（可能的話，最好通到氯庫大門以外）。加氯間示意圖如圖3.17所示。圖3.17 加氯間平面布置示意圖3.2.7 清水池3.2.7.1 容積計算 1

40、. 清水池選用與容量確定d市的一級泵站均勻供水，而二級泵站為分級供水，所以一、二級泵站的每小時供水量并不相等。為了調節兩泵站供水量的差額，必須在兩泵站間建立清水池。由于城市的用水量比較均勻，采用水泵調節流量，所以d市管網設計中不設水塔。清水池有圓形和矩形兩種，在一定的容積范圍內，圓形水池具有耗材少，投資省等優點，但模版消耗率高，平面布置占地面積較大。一般來說，當容積大于200m3時，采用矩形水池，矩形水池的優點是：施工方便、模版周轉率高，且布置緊湊。對比兩種池子的優缺點，并結合d市的設計流量的情況，顯而易見，應采用矩形清水池。2.清水池的有效容積清水池的有效容積：式中 w1調節容量（m3），因

41、缺乏用水量變化規律的資料，故按最高日用水量的1020%估算，設計中取15%。 則其值為： w2凈水構筑物沖洗用水及其他廠用水的調節水量，以及沉淀排泥等生產用水等于最高日用水量的5%10%（當濾池采用水泵沖洗并由清水池供水時可按一次沖洗考慮，當濾池采用水塔沖洗時，w2一般可不考慮）； 所以取 w2=0 w3消防儲量（m3），按2h火災時間計算；w3=3522360010-3=504 m3 w4安全儲量（m3），為避免清水池抽空，威脅供水安全，清水池可保留一定水深的容量作為安全儲量；取清水池最低水深為0.5m，則，取為841帶入上述數據，得： 清水池采用矩形鋼筋混凝土蓄水池,設有6座,則單池體積為

42、1402m3，近似1400m3 。3.清水池的平面尺寸每座清水池的面積：，式中 每座清水池的面積，； h清水池的有效水深，m,設計中取為h=4.0m。取清水池的寬度b為15m,則清水池長度l為：l=a/b=315.5/15=21m 則清水池實際有效容積為： 清水池超高取為0.3m, 安全儲量水深取為0.5m,則清水池總高h： h= h +=4.0+0.3+0.5=4.8m清水池池壁為250mm，池底厚為300mm，則清水池實際平面尺寸為21.5m15.5m。清水池設為地下式，地面標高50.00m，池子超高0.3m，頂蓋取為0.10m厚，為防凍取覆土厚度為0.7m，則清水池計算最高水位為48.9

43、m。3.2.7.2 管道系統1.清水池的進水管 式中 清水池進水管管徑，mm； 進水管管內流速，一般采用0.71.0，設計中取=0.8m/s。設計中取進水管管徑為dn200mm。2.清水池的出水管由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應按最高日最高時流量計：出水管管徑：式中 清水池出水管管徑，mm； 出水管管內流速， m/s。設計中取出水管管徑為dn200mm,管內實際流速為0.93m/s。3.溢流管 溢流管與進水管管徑相同，取dn200mm，出口設置網罩，防止蟲類進入。4.清水池的排空管 清水池的水在檢修時要放空，因此應設排空管。管徑按2h內將水放空，流速1.2m/s,則：式中 排空管的管

44、徑，mm； 清水池的有效容積， m3/s； t放空時間，h。則： 設計中取排空管管徑為dn450mm,管內實際流速為1.24m/s。5.導流墻：為促進新舊水的交替，消除死角，避免短流，加強氯和水的混合，提高消毒效率，保證水質，池內應設導流墻。導流墻底部每隔一定距離開一個流水孔，尺寸為100mm200mm，便于排泄池內的廢水。6. 池頂設通風管=200mm，管頂高出池頂覆土面0.9m和1.4m不等，且有防護網，防止蛇蟲及雨水進入池中，通風管數為4個。3.2.8 送水泵房3.2.8.1 選泵原則選泵就是確定水泵的型號和臺數。對于各種不同功能的泵站，選泵時考慮問題的側重點也有所不同，一般可歸納如下：

45、（1）在滿足最大工況的條件下，應盡量減少能量的浪費；（2）合理的利用各水泵的高效率段；（3）盡量采用同型號泵，使用型號整齊，互為備用；（4）盡量選用大泵，但也應該按實際情況考慮大小兼顧，靈活調配；（5）h值變化大，則可選用不同型號泵搭配運行；（6）保證吸水條件，照顧基礎平齊，減少泵站埋深；（7）考慮必要的備用機組；（8）結合泵站的發展，實行近遠期相結合；（9）盡量選用當地成批生產的水泵型號。3.2.8.2 水泵的選擇（1） 水泵選型設計流量為最高日最高時流量q h =2539.098 m3/h = 705.47 l/s 設計揚程為： 式中 管網控制點c的地面標高和清水池最低水位的高程差，由已知

46、資料和計算可知為6.07m； 控制點所需的最小服務水頭，由管網平差知為28.0m； 吸水管、輸水管和管網中水頭損失，粗估為19.03m。則 =6.07+28.00+19.03=53.1m,取為54.0m。根據設計流量，設計揚程和水泵特性曲線，查給水排水設計手冊（第11冊 常用設備），選取300s58a型水泵，共6臺，5用1備。其性能如下：流量529m3/h，揚程55m，轉速1450r/min，泵軸功率為99.2kw，與之配套的電動機型號為y3150m2-4,功率n=160kw，電壓u=380v，效率=80%。3.3.2.2 水泵機組外形尺寸300s58a型單級雙吸離心泵（不帶底座）安裝尺寸如圖

47、3.19所示。1.水泵的外形尺寸外形尺寸：l=1073mm， ， n-=4-27；水泵進出口法蘭尺寸：進口法蘭尺寸：，；出口法蘭尺寸：，；2.水泵安裝尺寸電動機尺寸：，h=315mm，h=865mm，b=457mm，a=508mm，；e=300mm, l=2347mm，；出口錐管法蘭尺寸：，根據需要改變轉速或葉輪直徑來使工況滿足實際的需要。圖3.19 s型單級雙吸式離心泵外形及安裝尺寸3.3.3 二泵站工藝工藝布置設計計算3.3.3.1 機組基礎尺寸的確定機組（水泵和電動機）安裝在共同的基礎上。基礎的作同是支撐并固定機組，使它運行平穩，不致發生劇烈震動 ，更不允許產生基礎沉陷。因此對基礎的的要

48、求：堅實牢固，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機械振動荷載；要澆制在較堅實的基礎上，不宜澆制在松軟地基或者是新填土上，以免發身基礎下沉或者是不均勻沉降。 本設計所選的水泵為大、中型泵 ，其尺寸的確定，根據水泵或者是底腳螺旋孔的間距加上0.40.5m。 1.基礎長度l： 對于不帶底座的水泵，基礎長度l=水泵機組地腳螺孔長度方向間距+（0.150.20）m =1073+1270（電動機安裝尺寸） +180=2523mm =2.53m2.基礎寬度b：對于不帶底座的水泵，基礎寬度b=底座螺孔間距（在寬度方向上）b3+（0.150.20）m =550+170=720mm=0.72m3.基礎高度h： 式中：基礎長度， 基礎寬度，基礎所用材料容重，選用鋼筋混凝土，水泵和電機重量， h取1.10m水泵基礎施工時，應待廠家確定后，核對基礎尺寸無誤后，再進行基礎澆注。3.3.3.2 吸水管與出水管的計算每臺水泵有獨立的吸水管與出水管，出水管在切換井內相互連接起來。每臺300s58a型離心泵設計流量為：q=508m3/h 。1. 吸水管當d250