城市给水工程毕业设计计算说明书.doc

目录1. 前言 12. 绪论 12.1 原始资料 12.1.1原始资料 12.1.2毕业设计内容 43. 水量及管网计算 43.1 设计水量计算 43.1.1 用水量组成 43.1.2 各项用水量计算 53.2 管网计算 103.2.1管网定线 103.2.2管网平差 224. 技术经济比较 714.1 经济比较 714.1.1取水部分 714.1.2净水厂部分 71 4.1.3 输配水部分 724.1.4 附属构筑物部分 724.1.5两个方案的经济比较 734.2 技术比较 745. 净水厂设计 745.1 设计规模及处理工艺的确定 745.2 混凝反应池的设计 745.2.1混凝剂的选择 74 5.2.2加药间的设计及药剂仓库的设计 755.3 平流式沉淀池的设计 765.3.1平流式沉淀池的设计要点 76 5.3.2设计计算 775.4 往复式隔板絮凝池的设计 795.4.1设计要点 79 5.4.2设计计算 805.5 V型滤池的设计 825.5.1V型滤池的设计要点 82 5.5.2V型滤池的设计计算 835.6 清水池的设计 945.6.1清水池的设计计算 94 5.6.2 消毒 976. 取水泵站的设计计算 976.1 设计资料 976.2 取水构筑物形式的选定 986.2.1集水井设计 986.2.2取水泵站工艺设计 1016.2.3取水泵站管路布置 104 7. 送水泵站的设计计算 1097.1 送水泵站工作制度的确定 1097.1.1设计流量 1097.1.2设计扬程 1097.1.3 选水泵和电机1107.2 管路布置及管道计算 1137.2.1管路布置 1137.2.2吸水管计算 1137.2.3压水管计算 1157.2.4吸水井计算 1167.3 泵站工艺 1177.3.1 泵站内工艺标高的确定 1177.3.2 水头损失的计算 1197.3.3 附属设备 1207.3.4 泵房高度的计算 1218.总概算 1218.1 工程总概算 1218.1.1取水部分 1228.1.2净水厂部分 122 8.1.3输配水部分 1228.1.4附属构筑物部分 1238.2 制水成本计算 1248.2.1计算资料 1248.2.2制水成本计算 1249. 净水厂平面及高程布置 1279.1净水厂平面布置 1279.1.1水厂的基本组成 1279.2净水厂高程布置 1289.2.1各构筑物之间损失的计算 1289.2.2各构筑物高程计算 12810. 结论 129致谢 129参考文献 1301.前 言水是生命之源，城市给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统，水在日常和生产生活中占有极其重要的地位，我的毕业设计题目就是设计一个中小城市的给水工程。毕业设计是本科生教学环节中重要的一环，通过毕业设计，可以把所学习的理论知识进行系统地实践，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力，为今后的实际工作奠定必要的基础，同时把书本上学到的知识系统化。我们在今后的实践中还需要不断学习，不断探索，不断总结经验。从这个意义上说，毕业设计是我们在大学期间最接近工程实践的一次训练，通过它我们可以掌握工程中的一般思想，计算方法和设计技巧，为今后的实际工作奠定良好的基础。所以说毕业设计也是一次最重要最正规的大型考核。2.绪论2.1原始资料2.1.1原始资料 条件图： 1：10000 城平面图 城市各区人口密度：区 415 人/公顷；区370人/公顷；区 590 人/公顷；区 485 人/公顷；城市居住房中的卫生设备情况：区：室内卫生设备情况（有给水、排水、淋浴、热水供应）；区：室内卫生设备情况（有给水、排水、淋浴、热水供应）；区：室内卫生设备情况（有给水、排水、淋浴、热水供应）；区：室内卫生设备情况（有给水、排水、淋浴、热水供应）；城市中房屋的平均层数：区6层；区8层；区9层；区8层。工业用水情况：城市中有下列工业企业，其位置在城市平面图；酒精厂，生产用水量 2400 +3000 米3天。工人总数 450 人，分 3 班工作。热车间占每班人数的 15 %第一班 150 人，使用淋浴者 100 人；其中热车间 27 人第二班 150 人，使用淋浴者 90 人；其中热车间 30 人第三班 150 人，使用淋浴者 85 人；其中热车间 20 人 印染 厂，生产用水量 4500 米3天。工人总数 1200 人，分 3 班工作，热车间占每班人数的 20 %第一班 400 人，使用淋浴者 200 人；其中热车间 80 人第二班 400 人，使用淋浴者 160 人；其中热车间 75 人第三班 400 人，使用淋浴者 180 人；其中热车间 80 人 制革 厂，生产用水量 5000 米3天。工人总数 700 人，分 3 班工作，热车间占每班人数的 10 %第一班 260 人，使用淋浴者 60 人；其中热车间 26 人第二班 270 人，使用淋浴者 60 人；其中热车间 25 人第三班 270 人，使用淋浴者 60 人；其中热车间 27 人6.火车站用水量： 600 米3天。7.工程地质及水文地质：城市土壤种类亚粘土 ；地下水位深度-4.6 米；冰冻线深度0米；年降水量1460 毫米； 城市最高温度39.2；最低温度5.8；年平均温度20.4 ；常年主导风向 西南风 。8.自来水厂处的土壤种类：亚粘土； 地下水位深度3.6米。9. 给水水源：甲.地面水源：流量：最大流量3200+5000米3秒； 最小流量280+1000米3秒；最大流速2.6米秒。水位：最高水位263米，常水位261米。最低水位258米，冰冻期水位米。最低水位时河宽160米。冰的最大厚度米，有无潜水，有无锚定冰。该河流为通航河流。乙.地下水源：地下水含水层厚度米；含水层深度米；土壤种类见表 ；深井抽水试验结果。10.水源水质分析结果：编号名称单位分析结果水的嗅和味级无浑浊度度50680色度度19总硬度毫克升8碳酸盐硬度毫克升6非碳酸盐硬度毫克升2钙硬毫克升6镁硬毫克升2PH值7.07.2碱度度3.9溶解性固体毫克升500水的温度：最高温度度31最低温度度5细菌总数个毫升200大肠菌群个升2500011.石英砂筛分曲线：筛 孔 直 径（毫米）0.30.40.50.60.751.01.21.5通过砂量所占的百分比（%）28394856708290922.1.2毕业设计内容1.城市给水管网扩初设计；2.取水工程技术设计的工艺部分；3.自来水厂技术设计的工艺部分；4.二泵站技术设计的工艺部分；5.个别同学在教师指导下可完成一个设计专题；6.城市给水工程的总估算和制水成本计算。3.水量及管网计算3.1 设计水量计算3.1.1 用水量组成设计用水量由下列各项组成：1、综合生活用水量，Q1包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。前者指城市中居民的饮用、烹调、洗涤、冲侧、洗澡等日常生活用水；公共建筑及设施用水包括娱乐场所、宾馆浴室、商业、学校和机关办公楼等用水，但不包括城市浇洒道路、绿化和市政等用水；2、工业企业生产用水量和工作人员生活用水量，Q23、城市浇洒道路和绿地用水，Q34、火车站用水量，Q45、未预计水量及管网漏失量，Q5城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水：居住区综合生活用水，工业企业生产用水和职工生活用水，浇洒道路和绿地用水以及未预见水量和管网漏失量，但不包括工业自备水源所需的水量。消防用水量不累计到总用水量中，仅做设计校核。一般最高日用水量中不计入消防用水量，这是由于消防用水时偶然发生的，其数量占总用水量比例较小，但是对于较小规模的给水工程，消防用水量占总用水量比例较大时，应该将消防用水量计入最高日用水量。3.1.2 各项用水量计算综合生活用水量本城市分为四个区：区面积和人口：经计算，区居住区面积为299.6公顷（其中不包括公园和工厂面积），则人口为：N=299.6415=124334（人）同理，区居住区面积为389.44公顷（其中不包括公园和工厂面积），则人口为：N=389.44370=144093（人）同理，区居住区面积为205.09公顷（其中不包括公园和工厂面积），则人口为：N=205.09590=121003（人）同理，区居住区面积为146.79公顷（其中不包括公园和工厂面积），则人口为：N=146.79485=71193（人）总人数为：N总=124334+144093+121003+71193=460623 （人）北海市为中小城市,综合生活用水定额采用350L/(人d)，自来水普及率为100%，则综合生活用水量为： Q1= N总350=161218.0675m3/d （3-1）1、 工业企业生产生活用水量表3.1 工业生产用水量及人数：印染厂制革厂酒精厂生产用水量m3/d450050005400工人人数1200700450热车间人数2407068表3.2 工业企业淋浴人数：车间类型一般车间人数热车间人数印染厂1班120802班95753班10080总计315235制革厂1班34262班35253班3327总计10278酒精厂1班73272班60303班6520总计19877工业企业工人生活用水一般车间25L,热车间35L；淋浴用水一般车间40L,热车间60L。则印染厂生活用水量：Q生活=24035+(1200-240)25+31540+23560 =59.1m3/d印染厂总用水量：Q印=4500+59.1=4559.1 m3/d制革厂生活用水量：Q生活=7035+(700-70)25+10240+7860 =26.96 m3/d则制革厂总用水量：Q制=5000+26.96=5026.96 m3/d酒精厂生活用水量：Q生活=6835+(450-68)25+19840+7760 =24.47 m3/d则酒精厂总用水量：Q酒=5400+24.47=5424.47 m3/d最后总的用水量为:Q2= Q印+ Q制+ Q酒=4559.1+5026.96+5424.47=15010.53 m3/d3、城市浇洒道路和绿地用水，Q3公园绿化面积按公园面积的0.6倍算,则公园绿化面积经计算得：(22.36+53.09) 0.6=45.27公顷;绿地面积为：10.64公顷;浇洒道路面积为选其中一条长的道路的2.5倍进行计算： 2.514.43=36.075公顷绿化用水量采用1.8L/(dm2)，道路用水采用1.2L/(dm2)，则：Q3=(10.64+45.27) 100001.8+36.075100001.2 =1439.28 m34、火车站用水量，Q4Q4= 600 m3/d5、未预计水量及管网漏失量，Q5未预见用水和管网漏失水量按最高日用水量的25%计算所以最高日用水总量为： Qd=1.25 (Q1 +Q2 +Q3 +Q4) （3-2）Qd=1.25 (Q1 +Q2 +Q3 +Q4)=1.25(161218.0675+15010.53+1439.28+600)=222834.8 m3/d=9284.783 m3/h=2.58 m3/s根据建筑设计防火规范该城市消防用水量定额为75L/s，同时火灾次数为3次。根据城市用水量变化曲线，城市逐时用水量计算表:表33 城市逐时用水量计算表居住区生活用水量绿化用水量+公园(m3)浇洒道路用水量(m3)印染厂制革厂酒精厂火车站用水量未预见水量每小时用水时间占一天用水量Q时用水量(m3)高温车间生活用水m3一般车间生活用水m3淋沐用水量m3生产用水高温车间生活用水m3一般车间生活用水m3淋沐用水量生产用水量高温车间生活用水m3一般车间生活用水m3淋沐用水量m3生产用水m3百分比0-11.910 3079.3 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 22525851.2 4578.93 2.05 1-21.740 2805.2 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 22525775.5 4229.10 1.90 2-31.660 2676.2 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 22525739.8 4064.47 1.82 3-41.730 2789.1 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 22525771.0 4208.52 1.89 4-52.070 3337.2 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 22525922.5 4908.19 2.20 5-63.940 6352.0 503.190.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225251755.9 9259.56 4.16 6-75.220 8415.6 216.450.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252326.4 11606.87 5.21 7-85.630 9076.6 0.3519.6187.50.10 0.66 2.92208.33 0.10 0.40 4.54225252509.1 12251.19 5.50 8-95.800 9350.6 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252584.9 12583.97 5.65 9-105.860 9447.4 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252611.6 12707.44 5.70 10-115.380 8673.5 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252397.7 11719.67 5.26 11-124.930 7948.1 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252197.2 10793.64 4.84 12-134.930 7948.1 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252197.2 10793.64 4.84 13-144.850 7819.1 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252161.5 10629.01 4.77 14-154.920 7931.9 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252192.7 10773.06 4.83 15-165.230 8431.7 0.3518.3187.50.10 0.66 2.9208.33 0.10 0.40 4.2225252330.9 11426.39 5.13 16-175.650 9108.8 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252518.0 12275.29 5.51 17-185.660 9124.9 216.450.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252522.5 12512.32 5.62 18-195.430 8754.1 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252420.0 11822.56 5.31 19-204.930 7948.1 503.190.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225252197.2 11296.83 5.07 20-214.220 6803.4 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225251880.7 9332.57 4.19 21-223.280 5288.0 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225251461.8 7398.19 3.32 22-232.700 4352.9 0.351187.50.10 0.66 208.33 0.10 0.40 225251203.3 6204.63 2.78 23-242.330 3756.4 0.3518.8187.50.10 0.66 2.94208.33 0.10 0.40 3.8225251038.4 5458.77 2.45 总计100 161218.1 1006.38432.98.42426.745002.4515.758.765000 2.33 9.56 12.54540060044567 222834.8 100 3.2 管网计算3.2.1、管网定线 1、根据所给的城市市区平面图和以确定的水源位置、工厂、公共建筑等大用户的位置分布考虑一下几点进行管网定线： （1）配水管网应根据用户要求合理分布于全供水区。在满足用户对水量、水压的要求原则下，尽可能缩短配水管线总长度，一般布置成环网状。 （2）干管的位置，尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，以减少配水支管的数量。 （3）配水干管之间应在适当间距处设置连接管，以形成管网。根据以上几点原则，结合本市地形特点，整个管网分为15个环，共分两套方案。2、管网设计流量 （1）确定管网计算工况 此管网没有水塔或高位水池的等调节构筑物，仅依靠二泵房的统一供水来达到用户的用水需要，供水水源为地表水。管网计算工况有最高用水时、最高用水时+消防及事故时三种。 （2）确定管网设计流量 1）比流量 由于本市区4个区的人口密度不同，4个区的总用水量不同，如用一个同样的比流量，会存在不能反映由于人口密度和用水标准不同而产生配水量差别的缺点，故现在采用以单位长度计的比流量的求法，所不同的是式中的流量与长度分别为各区的用水量和长度，这样就不会出现上述之缺点。而是计算趋于准确。 qs=(Q-q)/l，qs比流量，Q管网总用水量 ； 大用户集中用水量总和 ；l干管总长度 。 qs=(Q-q)/l （3-3）表34 区用水量逐时变化表格居住区生活用水量绿化用水量+公园(m3)浇洒道路用水量(m3)印染厂火车站用水量未预见水量每小时用水时间占一天用水量Q时用水量(m3)高温车间生活用水m3一般车间生活用水m3淋沐用水量m3生产用水m3百分比0-11.910 831.2 0.351187.525234.17 1279.19 2.09 1-21.740 757.2 0.351187.525213.33 1184.37 1.93 2-31.660 722.4 0.351187.525203.52 1139.75 1.86 3-41.730 752.8 0.351187.525212.10 1178.79 1.92 4-52.070 900.8 0.351187.525253.79 1368.44 2.23 5-63.940 1714.6 120.74 0.351187.525483.05 2532.21 4.13 6-75.220 2271.6 61.59 0.351187.525639.98 3187.01 5.20 7-85.630 2450.0 0.3519.6187.525690.25 3363.70 5.49 8-95.800 2524.0 0.351187.525711.09 3448.92 5.63 9-105.860 2550.1 0.351187.525718.45 3482.39 5.68 10-115.380 2341.2 0.351187.525659.60 3214.66 5.24 11-124.930 2145.4 0.351187.525604.43 2963.66 4.83 12-134.930 2145.4 0.351187.525604.43 2963.66 4.83 13-144.850 2110.6 0.351187.525594.62 2919.04 4.76 14-154.920 2141.0 0.351187.525603.20 2958.08 4.83 15-165.230 2275.9 0.3518.3187.525641.21 3139.29 5.12 16-175.650 2458.7 0.351187.525692.70 3365.25 5.49 17-185.660 2463.1 61.59 0.351187.525693.93 3432.43 5.60 18-195.430 2363.0 0.351187.525665.73 3242.54 5.29 19-204.930 2145.4 120.74 0.351187.525604.43 3084.40 5.03 20-214.220 1836.4 0.351187.525517.38 2567.64 4.19 21-223.280 1427.4 0.351187.525402.13 2043.34 3.33 22-232.700 1175.0 0.351187.525331.02 1719.83 2.81 23-242.330 1013.9 0.3518.8187.525285.66 1522.26 2.48 总计100.000 43516.9 241.488123.19 8.42426.7450060012260.17 61300.85 100表35 区用水量逐时变化表格居住区生活用水量绿化用水量+公园(m3)浇洒道路用水量(m3)酒精厂未预见水量每小时用水时间占一天用水量Q时用水量(m3)高温车间生活用水m3一般车间生活用水m3淋沐用水量m3生产用水m3百分比0-11.910 963.3 0.10 0.40 225268.37 1457.12 2.07 1-21.740 877.5 0.10 0.40 225244.48 1347.50 1.92 2-31.660 837.2 0.10 0.40 225233.24 1295.92 1.84 3-41.730 872.5 0.10 0.40 225243.08 1341.05 1.91 4-52.070 1044.0 0.10 0.40 225290.85 1560.30 2.22 5-63.940 1987.0 95.760.10 0.40 225553.60 2861.89 4.07 6-75.220 2632.6 77.247 0.10 0.40 225733.45 3668.77 5.22 7-85.630 2839.3 0.10 0.40 4.54225791.06 3860.44 5.50 8-95.800 2925.1 0.10 0.40 225814.94 3965.52 5.64 9-105.860 2955.3 0.10 0.40 225823.37 4004.21