湖南大学毕业设计 第 IV 页目录1 绪论11.1原始资料11.1.1自然条件11.1.2城市概况21.1.3供水规划21.2设计目的和要求31.2.1设计目的31.2.2设计要求31.2.3设计中的注意事项31.3设计内容41.4设计依据51.5设计用水量61.5.1最高日用水量计算61.5.2最高时用水量计算81.5.3消防用水量计算81.6设计流量91.6.1新水厂取水构筑物、一级泵站和净水构筑物设计流量91.6.2新水厂二级泵站设计流量91.6.3配水管网设计流量102 输配水工程设计112.1输配水管布置112.1.1输水管（渠）布置112.1.2配水管布置112.2阀门、消火栓布置原则122.2.1阀门布置122.2.2消火布置122.3配水管网流量计算132.3.1比流量计算132.3.2沿线流量计算132.3.3节点流量计算152.4管径的确定162.5管网水力计算192.5.1扬程计算与水泵选配192.5.2最高用水时平差212.5.3消防时校核272.5.4事故时校核353 取水工程设计423.1给水水源选择423.2地表水水质要求423.3取水构筑物位置的选择433.4取水构筑物形式的选择433.5取水构筑物的设计443.5.1取水头部的设计计算453.5.2自流管的设计计算473.5.3集水井设计483.6取水泵房的设计483.6.1一级泵站平面形状确定483.6.2取水水泵选配483.6.3 一级泵站工艺布置设计计算514 净水厂设计614.1工艺流程及方案选择614.1.1工艺流程选择614.1.2设计工艺选择614.1.3设计方案确定624.2水处理构筑物设计644.2.1投药工艺设计计算644.2.2混合格栅配水井设计计算674.2.3混合工艺设计计算694.2.4反应工艺设计计算704.2.5沉淀工艺设计计算814.2.7过滤工艺设计计算864.2.8臭氧氧化处理工艺设计计算1104.2.9活性炭滤池设计1164.2.10清水池1224.2.11氯工艺设计计算1254.3供选方案的技术经济比较1274.3.1经济比较方法1274.3.2方案一与方案二的比较1284.3.3方案一与方案三的比较1294.3.4净水厂方案的确定1304.4二级泵站工艺布置及设计计算1304.4.1水泵选配1304.4.2二级泵站设计计算与工艺布置1314.5水厂排泥水处理设计1444.5.1工艺流程确定1444.5.2排泥水处理系统的泥水平衡计算1454.5.3排泥水处理构筑物设计计算1474.6净水厂总体设计1524.6.1工艺流程布置设计1524.6.2平面布置设计1534.6.3净水厂附属建筑物及人员编制1534.6.4水厂管线设计1544.6.5净水厂绿化与道路设计1554.6.6高程布置设计1565 给水工程投资估算及制水成本1695.1管道造价1695.2工程投资估算1705.3制水成本分析1726 环境保护与劳动安全保护1776.1 环境保护1776.2 劳动安全保护1777 小结179致谢180参考文献181附图1821 绪论1.1原始资料1.1.1自然条件1.气候市区建于丘陵河谷冲积盆地中，属亚热带季风气候，具有内陆气候的特征。年平均温度20.2，最低零下4.3，夏季炎热，间有雷暴，冬季寒冷，偶有飘雪。年降雨量1600毫米，春夏雨水多，秋旱严重。年平均相对湿度76%，台风影响小，冬季北风，夏季南风，常年以北风为主，最大风速为北风八级。2.地形地貌市区内地势起伏较大，四周山岭重叠，最高峰为黄岗山，海拔480米，次为芙蓉山、帽子峰等，最低处为海拔55米左右。市区内河谷平坝地仅占40%左右，由于江河切割，多形成狭长山间盆地，城市建设用地受一定限制。全区地形可分剥蚀地形、侵蚀堆积地形、岩溶地形三大类。3.地质、地震市区地质属第四纪冲积层和石灰岩层，表土为粘土和砂质粘土，下层为砂类土和风化岩。市区内主要有三条规模较大的断层，尚未见有复活特征，对城市建设影响不大。根据国家地震局所编制的地震烈度区划图，本区划入六度烈度区内。4.水文市区位于浈武两水汇合处的北江始点，历史上多受洪水之害，呈山区河流特征。浈江：全长211公里，集水面积7554平方公里，河面宽度为60200米，风采桥最高水位58.13米（黄海基面，下同），最低水位49.40米，最大流量约5000立方米/秒，最小流量27.3立方米/秒。武江：全长260公里，集水面积7097平方公里。河面宽度为100300米。西河桥处实测量最高水位57.74米，最低水位49.2米，最大流量4330立方米/秒，最小流量14.3立方米/秒。北江：集水面积14653平方公里，河面宽度为300400米，北江大桥处最高水位59.12米（1915年），最低水位44.40米，多年平均水位47.76米，最大流量7690m3/s，最小流量43m3/s。浈江和武江基本属二类地表水，北江属三类地表水，但随着环境保护力度的加大，北江水质可望得到根本改善。1.1.2城市概况S3市是以机械、冶金为主的工业重镇，商业也较发达，现有城市人口14万，近期规划人口20万，远期规划人口28万。全市房屋建筑大部分为砖混结构，层数控制在6层之内。居住建筑内大都有给水排水卫生设备和沐浴设备。全市工业企业较多，工业用水比重较大，但比较突出的用水大户只有冶炼厂、钢厂和重型机器厂。它们的生产用水量（含职工上班生活用水）如表1.1所示。表1.1 S3市生产用水情况序号厂名最高日用水量（T/d）附居住区人数（人）近期远期1冶 炼 厂220002600060002钢 厂320005000048003重型机器厂360042002000该市现有1座水厂（西河水厂），以武江为水源，供水规模为8万T/d。管网布置以树状为主，局部为环状。水厂清水池池底标高为57.20米，二泵房配置 了5台S350-44A型水泵，4用1备。市区供电比较充足，电价平均为0.45元/度。其他情况见S3市近期规划图。1.1.3供水规划由于现有水厂供水能力不能满足近、远期发展需要，根据总体规划，拟以北江为水源兴建一座新水厂（二水厂）。新水厂建成后，与原有西河水厂联合向管网供水，形成多水源统一供水局面。试对新水厂及整个给水管网进行规划和设计（新水厂工艺设计要求达到扩大初步设计深度；不考虑原有给水管网的布置）。1.2设计目的和要求1.2.1设计目的毕业设计是训练和培养人才的教学过程中最后的也是极为重要的一部分，毕业设计的作用是总结、巩固学生在校期间的学习成果，锻炼学生综合运用所学知识来解决工程实际中的问题的能力。通过毕业设计，进一步培养和提高学生分析问题和解决问题的能力，可使学生在以下几个方面得到锻炼：1.设计能力；2.综合运用各种理论知识来解决工程实际中问题的能力；3.贯彻党和政府在基本建设方面的各项方针政策的能力。1.2.2设计要求学生在老师的指导下独立地、全面地完成设计任务书所规定的任务，并要求努力提高设计质量。具体要求如下：1.设计过程中必须独立完成设计、计算和绘图工作，认真提出设计文件。2.设计的每一个阶段完成后，必须经指导老师审批后才能进行下一阶段的设计。3.各阶段设计必须严格按计划进行，定期完成。4.设计文件经指导老师审查、考查及格后，再做毕业设计答辩。1.2.3设计中的注意事项1.深刻领会任务书的内容和意义。2.毕业设计中应贯彻我国基本建设方面的政策。3.因地制宜的采用各种新技术（包括工艺、建筑、结构材料、设备和施工方法）4.通过必要的结束经济比较，选定较佳的设计方案。5.设计说明书简单扼要、简明、清晰。图纸要求绘制正确，主次分明。采用国家统一制图标准，图纸清洁、美观。设计计算书要求详细、具体。1.3设计内容1.准备工作、具体内容如下：（1）熟悉设计对象及有关设计资料；（2）明确毕业设计任务；（3）设计的基本知识学习；（4）设计方案初步考虑；（5）现场勘察和收集设计不足的基础资料。完成上述任务时，需填写毕业设计任务书（原始资料部分），并拟订初步方案提纲。2.城市及工业给水系统总体布置，这部分内容包括以下几个方面：（1）城市和工业企业、农业需水量的计算；（2）水源的选择和论证；（3）不同方案的建立；（4）设计方案的技术经济比较；（5）推荐方案的确定和论证；完成上述内容后，应绘每一方案的平面布置示意图和推荐方案的给水系统总体布置图，1：10000。3.推荐方案的扩大初步工艺设计：（1）输水干管，管网系统的布置，管径选择及管网平差。（2）给水处理厂内每项构筑物的形式选择，内容布置及工艺尺寸计算。（3）取水构筑物的形式选择，设备布置，尺寸计算。（4）加压泵站，水量调节设备，加药设备的工艺设计和结构形式的选择。完成上述内容后，需绘制以下图纸，共需绘制1#图共67张或者2#图共1214张，内容包括：处理厂的总平面布置图及工艺流程图（即高程布置图），比例尺1：2001：500。主要构筑物的工艺图包括取水头部，集水井，一级泵站，切换井；混凝沉淀（澄清）池；滤池；清水池；二级泵站。管网系统平面布置图。承担部分科研任务的学生， 绘制图纸工作量视具体情况而定。4.工程造价估算和制水成本分析（1）根据初步设计图纸，分别对新建水厂与管网进行投资估算（为简化的概算）：（2）对新建水厂进行制水成本（包括总成本与经营成本）分析。1.4设计依据S3市给水工程初步设计以下列文件和资料为依据：1.S3市给水工程初步设计任务书（土木工程学院给水排水教研室，2013年3月）2.S1市近期规划图（1：10000）3.主要设计规范及标准如下：给水排水设计手册（第一册） 常用资料给水排水设计手册（第三册） 城镇给水给水排水设计手册（第九册） 专用机械给水排水设计手册（第十册） 技术经济给水排水设计手册（第十一册） 常用设备给水排水设计手册（第十二册） 器材与装置室外给水设计规范 （ 2006年版）地面水环境质量标准 （）生活饮用水卫生标准 （-2006）城市供水水质标准 （）给水工程 （