滨海新城给水工程设计毕业论文
2020-03-25 08:25:13
摘 要
本设计的主要内容是对浙江省滨海新城区的给水工程进行设计,其中设计的主要内容包括:设计规模的选择、给水系统方案的选择、取水泵站的设计、净水厂设计、送水泵站设计、送水管网设计以及设计完成后的工程概预算。毕业设计的成果提交为设计计算说明书一份和相关设计图纸6张。(A1图纸,其中CAD打印、铅笔手绘、硫酸纸描图至少每样一份)
关键词:滨海新城区、给水工程、取水泵站、净水厂、送水泵站
Abstract
The main content of this design is to design the water supply project in Binhai New District of Zhejiang Province. The main contents of the design include the selection of design scale, the selection of water supply system scheme, the design of water pumping station, the design of water purification plant, Feed pump station design, water supply network design and design after the completion of the project budget. The results of the graduation project are submitted as one copy of the design calculation manual and 6 relevant design drawings. A1 drawings, including CAD printing, pencil hand-drawn, sulfuric acid paper drawings, at least one for each).
Key words:Binhai New District、water supply engineering、water intake pumping station、water treatment plant、Feed pump station
目录
1. 绪论 1
2.设计说明书 1
2.1 概述 1
2.1.1设计依据 1
2.1.2设计范围 2
2.1.3 设计规模 2
2.1.4 设计指导思想 2
2.1.5 设计主要收获和问题 3
2.2 设计原始资料 3
2.2.1 城市规划简述 3
2.2.2 自然地理条件 5
2.3 设计方案的对比及选择 5
2.3.1 设计方案的拟定 5
2.3.2 取水工程简述 6
2.3.3 净水工程简述 8
2.3.4 设计方案的确定 11
2.4 取水工程设计概述 11
2.4.1 取水位置的选择 11
2.4.2 取水泵房形式的选择 12
2.4.3 相关设计参数 13
2.5 净水厂的设计概要 15
2.5.1 净水厂的设计原则 15
2.5.2 厂址选择 15
2.5.3 加药加氯系统的确定 16
2.5.4 混合设备系统的确定 19
2.5.5 折板沉淀池的设计 19
2.5.6 平流式沉淀池的设计 20
2.5.7 V型滤池的设计 21
2.5.8 清水池的设计 23
2.5.9 吸水井的设计 23
2.5.10 送水泵房的设计 24
2.5.11 阀门井的设计 25
2.5.12 水厂的平面布置 25
2.5.13管网设计流量 28
2.6 工程概预算 30
3. 设计计算书 30
3.1 用水量计算 31
3.1.1 最高时用水量计算 31
3.1.2 最高日最高时设计用水量 32
3.1.3 消防时事用水量计算 32
3.1.4 事故时用水量计算 33
3.1.5 各部分构筑物设计规模 33
3.2 取水工程 33
3.2.1 进水室的设计计算 33
3.2.2 取水泵站 36
3.3净水厂的设计计算 46
3.3.1 加药系统的设计计算 46
3.3.2 加氯间的设计计算 51
3.3.3混合设备系统的设计计算 52
3.3.4 折板絮凝池的设计计算 53
3.3.5平流式沉淀池的设计计算 61
3.3.6 V型滤池 65
3.37 清水池 73
3.4 输配水系统的设计计算 86
3.4.1 输水管渠 86
3.4.2 配水管网流量的初分配 86
3.4.3 管网平差计算结果 90
3.4.4 管网节点水压的设计计算 91
3.5 工程概算 92
3.5.1 工程造价 92
3.5.2 制水成本 93
结论语 96
致 谢 97
附录: 98
附录一:最高时平差结果 99
附录二:消防时平差结果 101
附表三:事故时平差结果 103
附录四:最高时管网图 105
附录五:消防时时管网图 106
附录六:事故时管网图 107
1. 绪论
中国的城镇供水具有120年的悠久历史。自1879年中国的旅顺建成第一座供水设施开始到1949年,全国只有60个城市有供水设施,日供水能力186万立方米。到1978年,全国有467个城市建有供水设施,日供水能力达到6382万立方米。改革开放以来,供水事业有了较快的发展,到1998年底,中国668个城市,具备日供水能力20992万立方米。另外,全国有13922个小城镇,建有水厂13828座,日供水能力达到2111万立方米。
随着经济建设的大规模开展,我国城市给水工程建设也得到了飞速发展。在“八五”期间,我国城市平均每年供水量递增998×104m3,城市供水行业累计投入建设资金为400亿元人民币,约占整个城市基础设施总投资的14.7%。全国自来水日供水能力5年新增2974×104m3,完成计划的118.8%,比“七五”时期增加77%。
按照建设部的《建设事业“九五”计划和2010年规划纲要》,“九五”期间将新增供水能力4000×104m3/d,到2000年时城市供水普及率要达到97%(2010年的目标为98%),城市人均生活用水量达到210L/d(2010年的目标为240L/d)。2000年要重点解决108个缺水城市供水不足问题,城市供水能力达到2.4×108m3/d以上,农村自来水受益人口达到3.2亿。在“九五”城市建设大中型的507个项目中,城市供水项目为183个,占36.09%,投资达723.16亿元,占总投资的24.3%。
经过长期发展,中国的给水行业已经积累了丰富的人才、技术和经验。目前,对于给水工程设计,主要分为常规处理和深度处理,者根据水源水质具体情况决定。在本设计中,由于水质较好,无需深度处理,其设计内容包括整套工艺及设备的设计计算,成果有7张一号图纸,其中含一张手绘、一张硫酸纸描线图。
2.设计说明书
2.1 概述
2.1.1设计依据
根据滨海新城区气候情况以及水文等原始资料,对滨海新城区的给水工程进行设计。设计参考资料有:《毕业设计任务书》、《给水排水设计手册 第1册 常用资料》、《给水排水设计手册 第3册 城镇给水》、《给水排水设计手册 第10册 技术经济》、《给水排水设计手册中的尺寸 第11册 常用设备》、《给水排水设计手册 第12册 器材与装置》、《地表水取水》、《给水厂处理设施设计计算》、《泵与泵站 第四版》、《给水工程 第四版》、《室外给水规范 GB50013-2006》、《城市给水工程规划规范 GB50282-98》。
2.1.2设计范围
本设计的涉及范围主要包括设计出滨海新城区的取水工程、净水工程和输配水工程。要求对个主要水处理构筑物的工作尺寸进行详细的设计计算,确定出取水头部的位置、取水方式、平面布置、高程布置、取水泵房枢纽布置,确定净水厂平面布置和高程布置,设计描绘出净水厂平面布置图、高程布置图和单个的水处理构筑物的工艺设计图和给水管网的布置,管网各工况远期最高日最高时、事故时、消防时的管网水力计算、平差,并写出一本该设计的设计计算说明书,并附上以上相关内容的所有图纸。
2.1.3 设计规模
根据滨海新城区的设计人口以及工业企业的发展情况,计算得最高日用水量:近期为约为13万m3/d,远期为27万m3/d。
2.1.4 设计指导思想
在进行相关的设计时,应当考虑设计目的是为了选择设计在满足用户所有需要的前提下,选择基建投资最低和经营成本费用最少的设计方案最佳,具体的设计要求如下:
(1)给水系统的设计必须能够合理地处理城镇生活用水、工业用水、农业用水之间的关系,正确的选择水源,并确定最佳的取水点的位置;
(2)给水工程的设计应当符合当地城市的总体规划情况,应当考虑到远期的发展问题,以近期为主,近远期结合;
(3)对于已经存在的,需要扩建或者改建的给水工程,应当从实际出发,充分利用已有的设备结构,在本设计中,无需考虑这些问题,滨海新城区为全新的给水工程设计;
(4)在进行给水工程中的分压、分区、分质问题的选择时,应当考虑当地实际的地形、水源水质情况、城镇和工业企业的规划发展情况、对水质、水量和水压要求是否存在差别,从全局出发,通过技术经济比较以后综合考虑,最终确定出一个确实可行的设计方案。根据给定的滨海新城区相关地形以及工业规划发展情况,给水工程的设计采用统一设计供给;
(5)给水工程系统设计时,应当符合提高供水水质、提高供水安全性、降低能耗、降低漏水量节约水量以及降低药剂消耗等原则。
2.1.5 设计主要收获和问题
本次毕业设计的目的是通过毕业设计,熟练掌握给水工程的设计内容、设计原则、设计方法以及设计过程中的规范步骤,学会根据设计原始资料正确的进行设计方案的选择,具备设计中小城镇给水工程的能力,能够对取水工程、输水管网、净水厂等进行相关的设计工作。加深学生对于所学习的专业知识的理解,培养运用所学的专业知识分析和解决实际工程中的相关初步设计问题,在设计能力、计算能力、绘图能力以及查阅文献等能力方面,在实际操作中得到锻炼和提升,同时,在进行外文资料的整理和翻译的同时,增强自己的专业英语水平。
在进行设计的过程中,也发现了自身存在的许多问题,对于专业知识的掌握还不够扎实,观察能力有待进一步提高,考虑问题有时不能够做到面面俱到,在以后的学习和工作中,需要自己不断努力,不断地提升自身综合素质,通过实际的设计工作也让我明白了实际工程设计与书本理论知识的差异,需要在以后进一步锻炼,才能够成为一名合格的设计人员。
2.2 设计原始资料
2.2.1 城市规划简述
(1)城市基本情况概述
滨海新城区地处长江三角洲南翼,杭州湾西端,钱塘江下游,京杭大运河南端,是长江三角洲重要中心城市和中国东南部交通枢纽。
根据滨海新城区总体规划,近期非农业人口为20万,自来水普及率为90%,浇洒绿化面积占街区面积比例为3%;远期非农业人口为30万,自来水普及率为100%,浇洒绿化面积占街区面积比例为5%。另外,滨海新城区城市人口规划情况以及工业企业城市用水量如下表所示:
人口建筑分布
名称 | 近期 | 远期 | 建筑物 层次 | 卫生设备 | ||||
人口 | 用水定额 | 普及率 | 人口 | 用水定额 | 普及率 | |||
城区 | 10万 | 350L/人d | 90% | 10万 | 350L/人d | 100 % | 取6层 | 厕所、淋浴等 |
近期 | |
企业编号 | 生产用水量(m3/d) |
1 | 9075 |
2 | 3089 |
3 | 1233 |
4 | 1650 |
5 | 2205 |
6 | 3375 |
7 | 2262 |
8 | 3656 |
9 | 2765 |
10 | 16700 |
总计 | 70895 |
远期 | |
企业编号 | 生产用水量(m3/d) |
1 | 25475 |
2 | 4200 |
3 | 895 |
4 | 4195 |
5 | 8595 |
6 | 20562 |
7 | 2264 |
8 | 6207.5 |
9 | 3844.8 |
10 | 36700 |
总计 | 203409 |
2.2.2 自然地理条件
(1)地理位置
滨海新城区位于杭州市市区,中心地理坐标为北纬30°16′、东经120°12′。杭州西北部和西南部系浙江西部山地丘陵地段;东北部和东南部属于浙江平原,河网密布,是著名的鱼米之乡的一部分。全市区丘陵山地占总面积的65.6%,平原占28.6%,江、河、湖、荡、水库占8%。
(2)气象资料
1)气候:属于亚热带季风气候,年平均温度为16℃,平均相对湿度为68%,年平均降雨量为1363mm,年均日照时长为2072小时,年无霜期为248天,常年主导风向为东北风,气候温和,日照充足,四季分明,雨水充沛,无冻害等灾害性气候。
2)水文:地下水位随区内河流的水位变化而升降,洪水位最高标高约为4m,重现率为1%,无侵蚀性,平均水位标高为2.5m,枯水位最低水位为0.8m,保证率为97%。
3)地质:属于钱塘江冲积平原,地势平坦,地面自然标高为6.45~9.15m(黄海高程),地表以下5~14m范围内为粉砂、粉细砂。地耐力为10~120KPA,可以作为工业和民用建筑的天然地基及浅部椿基持力层。天然结构单元完整,地壳较稳定,地震基本烈度为VI度。
2.3 设计方案的对比及选择
2.3.1 设计方案的拟定
在对滨海新城区进行初步的资料查阅后,本设计拟采用设计方案有如下两种:
方案一:
水源→合建式取水泵房→水泵混合(加药加氯)→网格絮凝池→平流式沉淀池→虹吸滤池→清水池→送水泵房→市政管网→用户
方案二:
水源→合建式取水泵房→管式静态混合器(加药加氯)→折板絮凝池→平流式沉淀池→V型滤池→清水池→送水泵房→市政管网→用户
2.3.2 取水工程简述
(1)取水构筑物的类型和特点
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