节约用水的设计方案
9页1、节约用水的设计方案摘要 水资源是维持人类生存、经济发展与社会进步的重要资源和主要因素 .水 资源已成为城市供水安全的重大问题 .本文对生活中的洁具节水问题应用微元 法、同类比较法、差别比较法、直观形象法、同容异形法做了数学模型下的定性 与定量的分析.得出结论如下:第一,就材料中所述的两套不同洁具生产方案 ,对其放水量是否符合节水要 求进行了分析比较.得出方案二比方案一更节水,并且方案二经过改进还可以有 更优的设计方案.第二,对洁具的节水功能的改进,不仅仅只能从放水时间的改进,还可以从洁 具的盛水的低水箱设计方面改进 ,例如文中所说到的把普通直冲式水箱设计为125mm x 100mm x 450mm的尺寸或者是180mm x 150mmx 600mm尺寸的水箱,都 比现有水箱更符合节水理念.关键词 洁具;低水箱;节水;容积;放水量;微元法.引言水,一个简单的名字,一种非凡的物质.水是全世界人类赖以生存的生命之源, 全球水污染和浪费的现象已非常严重,全世界有 100 多个国家缺水,水资源不足 不仅成为许多国家经济发展的严重障碍,而且也威胁到人类的生活、健康甚至生 命.俗话说的好“人可一日不
2、吃饭 ,但不可一日不喝水”.我们的生活离不开水, 谁是我们生活不可缺少的重要资源.然而,在我们现实生活中,在我们的身边,浪费吧是自愿的现状十分惊人 .在 我们学校,会时常看到这样的情景,食堂边上的自来水水龙头有时坏了,水哗哗地 留个不停;有的水龙头厂商是一滴一滴的水在滴,一天、两天不知道浪费了多 少水.再说很多家庭表面上看是很节约用水, 实际上也是在浪费水资源.有的家庭 厨房和卫生间的水龙头的 水一天到晚的都在一滴一滴的向水缸和储水桶滴水 , 然而水缸或者是储水桶却在不停地向外流.1 问题重述与分析我国是个淡水资源相当贫乏的国家,人均可利用淡水量不到世界平均数的四 分之一.特别是近几年来, 由于环境污染导致降水量减少, 不少省市出现大面积的 干旱.许多城市为了节能,纷纷采取提高水价、电价的方式来抑制能源消费.而另 一方面, 据有关资料报道, 我国目前生产的各类生活洁具消耗大量水资源.本文对某洁具生产厂家打算开发的一种全自动洁具,利用所提供的两套节水 方案和数据,建立模型进行分析比较两套方案的优劣,以便是厂家生产更节水的 卫生洁具.我们拟考虑一下问题:1.1 在人使用洁具时间不超过10秒
3、,比较不同方案的节水能力. 1.2在人使用洁具时间超过10秒,比较不同方案的节水能力. 1.3对厂家提出建议,生产更节水的洁具设计方案.综上所述,通过对厂家设计的不同洁具的比较说明洁具的节水能力,和提出 生产该进行的洁具水箱的方案进行节水.2 模型假设及符号说明2.1模型假设本文对是用洁具人数和使用时间进行假设. 假设1:洁具的设备完好,且感应灵敏.假设2:在使用人数上我们只研究随机调查的1000人,并且每人使用一次. 假设3:使用洁具时间大于等于9秒,但是不超过60秒.假设 4:在使用洁具时间大于 21 秒的 30 人中有 8 人使用时间在 21-30 秒内 且为25秒,有8人在31-40秒内且为35秒, 7人在41-50秒内且为45秒, 7人在 51-60 秒内且为 55 秒.2.2 符号说明V 放水量v单位时间水流量L进水箱进水量L水箱排水量排h水箱水面高度S , s 水箱水面高度 g重力加速度t时间( 秒 s )3 模型建立及分析该厂家随机调查了 1000 人次从开始使用到离开洁具为止的时间(单位:秒) 见下表 1:时间(秒)9101112131415161718192021后
4、人次2525406015015016015080504040303.1 对现有洁具的比较及改进 对于方案一,在使用人数为 1000人时,总用水量为:V1 =人次X放水时间X放水量+人次x放水时间X放水量1=25X9X v+25 X10 X v=225v+250v =475vV1 =人次x使用放水时间x放水量+人次x使用后放水时间x放水量2 =(40x11+60x12+150x13+150x14+160x15+150x16+80x17+50 x 18+40 x 19+40 x 20 + 8 x 25 + 8 x 35 + 7 x 45 + 7 x 55) x v+ 950 x 30 x v=43610vV i=Vi + Vi总 1 2二 475v + 43610v二 44085v对于方案二,在使用人数为 1000人时,总用水量为:V 2 =人次x放水时间x放水量+人次x放水时间x放水量1=25x 9x v+25 x10 x v =225v+250v =475vV2二人次x使用放水时间x放水量+人次x使用后放水时间x放水量2 =(40x11+60x12+150x13+150x14+160x
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