给水排水课设(共15页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上 目录 1 设计目的………………………… 2 原始资料………………………… 3 设计计算主要内容……………… 4 设计要求………………………… 5 设计内容………………………… 2014年秋《水质工程学（上）》课程设计一、 设计目的通过课程设计，复习巩固本课程的基本理论，掌握净水设计的基本方法及程序，熟悉有关设计规范及标准，提升图形表达能力，达到工程训练的目的二、原始资料1、自然条件 1.1 地形、地质福州市地处闽江下游福州盆地，盆地总面积约200Km2，四周有鼓山、旗山、五虎山莲花峰等群山环抱地貌类型以平原为主，地势由西北向东南倾斜，市中心散落有乌山、于山和屏山等小山，南台岛上有仓山、盖山和城门山市区高程一般为5～15m（黄海高程系），闽江横贯市区，由于地势较低，易受洪涝灾害，需沿江、河筑堤市区主要有两类地质：一是靠山的丘陵地区，主要在于于山、乌山、屏山一带以及市区四周群山余脉高地和仓山区丘陵地带，容许承载力约0.25Mpa；二是淤积、冲积地区为高压缩性土，范围较广，淤泥埋藏浅，容积承载力为0.05～0.08MPa，地下水位高，一般在地面下0.5～2.0m。

1.2气象福州市属于亚热带海洋性季风气候，夏季炎热多雨，冬季温暖少雨1）气温年平均：19.6摄氏度极端最高：41.1摄氏度（1950年7月19日）极端最低：－2.5摄氏度（1940年1月25日）（2）水量年平均：1355.8mm年平均降水天数：151.2天24小时最大降水量：167.4mm暴雨主要出现月份：5～9月（3）霜冻年无霜期326天（4）风常年主导风向为西北风和东南风，冬季多西北风，夏季盛行东南风平均风速：2.8m/s极大风速：40.7m/s基本风压：0.6KN/m2台风影响本市始于5月，结束于11月中旬，以7月中旬至9月中旬次数最多5）湿度年平均相对湿度77%最大相对湿度84%最小相对湿度5%（6）蒸发量年平均蒸发量 1451.1mm1.3水文闽江是福建省最大河流，水量充沛闽江在淮安以下分为两支，北支为北港，穿越市区至马尾，将中心城区分为江北平原和南台岛两部分，长为30.5km，平均水面坡降0.15‰，枯水季水面宽150～200m南支为南港，又名乌龙江，经洪塘、湾边、纳入大漳溪河以后，出峡兜于马尾、长乐营前与北港又合二为一，南港长34.4km，进入河口段经亭江、倌口、琅歧流入东海。

闽江流域面积60992Km2，水系全长2959Km，流经36个县、市根据竹歧水文站1936年至1980年统计资料：闽江下游年平均径流总量为552.7亿m3，1992年7月7日最大洪峰流量30300m3/s，1971年8月30日最枯流量196m3/s，水口电站建成后，水库对洪峰调节作用不显著，最大下泄流量（坝下保证流量）为308m3/s市区西端洪山桥最高水位8.441m、最低水位1.181m1.4地震福州市区位于福建沿海长乐——诏安深大断裂带北段，为中等地震潜在震源区（M＝6级），在未来100年内具有发生大于M＝5.5级以上地震的危险性在活动断裂带附近地段可能会局部放大地震效应，故在断裂带附近的建筑物除7度地震烈度抗震设防外，还应因地制宜采用有效的构造加强措施2、城市概况福州市市福建省省会，我国东南沿海重要的经贸中心之一，国家级历史文化名城，是国务院批准的沿海十四个开放城市之一福建市中心城范围包括江北的鼓台区、鼓山区、新店区和江南的金山区、建新区、盖山区、城门区、仓山区1995年市区人口150.3万人，其中中心城区133万人，2000年规划人口166万，其中中心城区144万改革开放后，福州市城市建设和经济建设发展迅速，1996年以来福州市曾两次调整城市总体规划。

为进一步加大改革力度，继续改善投资环境，加强和完善功能建设，使之成为具有坚实基础的全省政治、经济、科技、信息和文化中心充分发挥侨乡和区位优势，大力发展外向型经济，建设全方位开放的现代化大都市建设以高新技术为先导，第三产业发达，产业结构合理，具有高效益、高素质的经济格局形成公共设施配套、基础设施完善、生态环境良性循环、适应对外开放大都市的需要福州市经济发展计划确定，2000年全市城乡人均各项主要指标水平达到国内先进城市水平，人均国民生产总值比1990年翻两翻多，即国民生产总值达到700亿元（1990年不变价）1995年中心城GNP达到195.34亿元，人均GNP为14687元3、城市用水资料福州市中心城现有六座水厂，实行联网供水，水源均取自闽江，设计供水能力共为74.0万m3/d其中江北总供水量为60.5万m3/d，江南总供水量为14.0万m3/d1997年最高日用水量为84.12万m3/d，平均日用水量74.84万m3/d，日变化系数为1.12现规划建设西区水厂一期扩建工程，设计水量为__4.0～33.5_万__m3/d（按学号区分）水厂出水水压为40~55m，以缓解城市的高峰用水量 三、设计计算主要内容1.根据河流的原水水质与水厂设计水量确定净水厂的工艺流程；2.主要设计参数的选择确定；3.单体构筑物类型的选择与工艺计算；4.水厂的平面布置和高程布置。

水厂的工艺流程一般采用：一泵房→混合→絮凝池→沉淀池→过滤池→清水池，在混合之前投加絮凝剂；在清水池之前投加消毒剂如氯气等；絮凝池可用隔板、折板絮凝池、网格絮凝池、机械絮凝池等；沉淀池一般采用斜板（管）絮凝池、平流式沉淀池等；过滤池一般采用普通快滤池、移动冲洗罩、V型滤池、双阀滤池等四、 设计要求1. 设计说明书2. 主体构筑物的平、剖面图3. 水厂平面、高程布置图基本要求：要求学生对所设计的内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅计算草图符合要求图纸应符合《给水排水制图标准》，设计合理，表达清楚，合乎规范 五、设计计算 第一章 混凝设施 第一节 药剂配制投加设备1.已知条件设计水量80000m3/d=3333m3/h，查表得混凝剂选用硫酸铝，混凝剂最大投加量为u=28.9mg/L,药溶液浓度b=15%（按商品质量计），混凝剂每日配置次数n=2次2.设计计算(1)溶液池溶液池容积 W1=uQ*24*100/bn*1000*1000=uQ/417bn=28.9*3333/417*15*2 =7.70（m3）取W1=7.7 m3溶液池设置2个，每个容积为W1.溶液池的形状为矩形，尺寸：长*宽*高=2m*1.5m*0.8m,包括超高0.2m。

2） 溶解池溶解池体积 W2=0.3*W1=0.3*7.7=2.31m3. 取2.3 m3溶解池的放水时间t=10min，则放水流量 q0=W2/60/t=2.3*1000/60/10=3.8 L/s查水力计算表得d=50mm流速2.02m/s溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根3） 投药管流量：q=W1*2*1000/（24*60*60）=7.7*2*1000/（*60*60*24）=0.18(L/s)查水力计算表得d=63mm流速v=0.07m/s（4）药剂仓库的计算1　 已知条件混凝剂为精制硫酸铝，每袋的质量是40kg，每袋的体积是0.5*0.4*0.2（m3）投药量为28.9g/m3，水厂设计水量为3333m3/h药剂堆放高度为1.5m，药剂储存量为30d堆袋时，堆放孔隙率e=20%2　 设计计算 硫酸铝袋数N N=Q*24ut/（1000W）=0.024*Qut/W（袋） =0.024*3333*28.9*30/40=1734（袋） 有效堆放面积A A=NV/H/（1-e）=1734*0.5*0.4*0.2/1.5/（1-0.2） =57.8（m2） 第二节 混合设备 管道式混合设计计算1. 已知条件设计水量80000/m3d,水厂进水管投药口至絮凝池20m,进水管用两条，直径d1=700mm。

2. 设计计算（1） 进水管流速v 据d1=700mm，q=80000/（2*24）=1667（m3/h）=463（L/s） 查水力计算表得v=1.2m/s，i=2.462（2） 混合管段水头损失h H=iL=2.462/10*25=4.97m>0.3-0.4m 说明仅靠进水管内流能充分混合.（3）孔板的孔径 d2=0.75d1=0.75*700=525mm（4）孔板处流速 v'=v(d1/d2)^2=1.2*（4/3）^2=2.13m/s（5）孔板的水头损失 h'=ɛv'^2/2/g=2.66*2.13^2/2/9.81=0.615（mH2O） 其中ɛ-孔板局部阻力系数，据d1/d2=0.75,得ɛ=2.66 第三节 混凝设备 往复式隔板絮凝池1. 已知条件 Q=80000m3/d=3333m3/h,絮凝池2个，絮凝时间t=20min,为了与沉淀池配合，取池子宽度B=16m，有效水深H1=3m,超高0.3m,廊道内流速采用6档，即v1=0.5m/s,v2=0.4m/sv3=0.35m/s,v4=0.3m/sv5=0.25m/s,v6=0.2m/s隔板转弯处的宽度取廊道宽度1.2-1.5倍2. 设计计算（1） 总容积W W=Qt/60=3333*20/60=1111m3（2） 单池平面面积f f=W/n/H1=1111/2/3=185m2（3） 池长L L=f/B=185/16=12m（4） 池宽B B=16m（5） 廊道宽度和流速廊道宽度an,按廊道内流速不同分为6档an=Q/3600/n/vn/H1=3333/3600/2/vn/3=0.154/vn(m)将an的计算值，采用值an'以及廊道内实际宽度vn'=0.154/an’的计算结果列入下表 廊道宽度和流速廊道序号设计流速vn(m/s)廊道宽度an(m)实际流速vn'(m/s)计算值an采用值an'10.50.3080.30.51320.40.3850.40.38530.350.4400.40.38540.30.5130.50.30850.250.6160.60.25760.20.7700.80.192（6） 水流转弯次数池内每3条廊道宽度相同的隔板为一段，共分6段则廊道数为6*3=18（条）隔板数18-1=17（条）。