[上海]城市給水工程優(yōu)秀設(shè)計(jì)【含17張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見(jiàn)即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 【設(shè)計(jì)總說(shuō)明】本設(shè)計(jì)對(duì)該市的用水、供水現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，了解了該市的人口、地形及工業(yè)企業(yè)分布情況。根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螝夂虻葪l件，選擇B市北面一條自西向東流淌的河流作為該市的取水水源，以保證穩(wěn)定有效的取水。并通過(guò)分析原水水質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)仄渌畯S凈水工藝處理經(jīng)驗(yàn)，探究取水構(gòu)筑物形式和凈水工藝流程并對(duì)所采用的每一個(gè)構(gòu)筑物進(jìn)行了仔細(xì)的計(jì)算和校核；對(duì)不同的給水管網(wǎng)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，權(quán)衡其經(jīng)濟(jì)可行性以及可操作性，選用最優(yōu)方案作為B市的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，。 （1）設(shè)計(jì)背景 B市為二類城市，分為三個(gè)區(qū)：一區(qū)有人口10萬(wàn)，平均樓層高度為6層；二區(qū)有人口35萬(wàn)，平均樓層高度為7層；三區(qū)有人口20萬(wàn)，平均樓層高度有8層。B市地勢(shì)中間高，四周低，采用吳淞高程系，水廠所在地的絕對(duì)標(biāo)高為+300.00m。B市共有兩個(gè)企業(yè)，一個(gè)是化工廠，一個(gè)是電視機(jī)廠?；S的日產(chǎn)量是20000噸，單位產(chǎn)品用水量為0.7噸水/噸，電視機(jī)廠日產(chǎn)量2000臺(tái)，單位產(chǎn)品用水量為4.5噸水/臺(tái)。 B市土壤種類為粘土，地下水位深9.0m，城市最高溫度為42℃，最低溫度為0℃，平均溫度為20℃；主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。 B市取水水源最大流量為10000m3/s，最小流量為6000m3/s。最大流速為8m/s，最高水位（1%）為297m，常水位為292m，最低水位為（97%）282m，取水點(diǎn)河床斷面最低標(biāo)高為296.0m，最低水位時(shí)河寬70m。該河流為輸送木材的河流，通航河流。水源水質(zhì)較好。所以凈水廠采用常規(guī)處理工藝對(duì)水源水進(jìn)行處理。 （2）處理工藝簡(jiǎn)介 B市用水量為21.3萬(wàn)噸/日，水源為城市北部的一條河流，主流近岸，地質(zhì)條件較好，同時(shí)考慮到取水量大、安全性要求較高，故選擇合建式岸邊式取水構(gòu)筑物。取水泵房包括進(jìn)水室、吸水室和泵房三部分，土建一次建成。根據(jù)流量和揚(yáng)程選擇500S35型水泵五臺(tái)，四用一備。 折板絮凝池與平流式沉淀池合建，共三座。折板絮凝池分為三段：異波折板段、同波折板段及平行直板段，以使原水的到更好的絮凝效果。每座絮凝池長(zhǎng)12.24m，寬17.15m。平流式沉淀池共設(shè)10根放空管，采用虹吸式刮泥機(jī)進(jìn)行機(jī)械排泥；單座沉淀池長(zhǎng)111.5m，寬17.15m。 V 型濾池由法國(guó)德利滿公司在20 世紀(jì)70 年代發(fā)展的一種重力式快濾池，適用于大、中型水廠，現(xiàn)在V型濾池在中國(guó)的使用廣泛。其屬于等水位等速過(guò)濾；采用均質(zhì)濾料，濾層厚度比普通快濾池厚，截污量也比普通快濾池大，故濾速較高，過(guò)濾周期長(zhǎng)，出水效果好；沖洗采用空氣、水反沖洗和表面掃洗，提高了沖洗效果并節(jié)約沖洗用水。本設(shè)計(jì)設(shè)濾池兩座，每座濾池中濾池個(gè)數(shù)N=8，布置成對(duì)稱雙行排列，每個(gè)濾池分左右兩格，每格寬3.5m，長(zhǎng)10.0m，實(shí)際每個(gè)濾池過(guò)濾面積70.0m2。 設(shè)計(jì)主要參數(shù)有：濾速8m/h，過(guò)濾周期24h，允許最大水頭損失2.0m。 本設(shè)計(jì)設(shè)置四座矩形鋼筋混凝土清水池。根據(jù)管網(wǎng)計(jì)算得出清水池的調(diào)節(jié)容積為處理水量的12.07%，即為24480m3。清水池總?cè)莘e為37580 m3。單座清水池體積為37580÷4=9395 m3，設(shè)清水池有效水深4.40m，則單格清水池占地面積為2136 m2，尺寸設(shè)為B×L=39.6m×54m，則實(shí)際面積為2139 m2，實(shí)際水深為4.40m。 水廠采用液氯消毒，濾后水加氯量為1.0mg/L。氯與水接觸時(shí)間不小于30min。加氯點(diǎn)在清水池前。 二級(jí)泵房前設(shè)5.8m×41.8m 的吸水井一座，泵房土建一次建成。本設(shè)計(jì)用水量時(shí)變化系數(shù)為1.27。B市的給水管網(wǎng)采用并聯(lián)分壓式給水管網(wǎng)系統(tǒng)，所以二級(jí)泵房有高壓泵五臺(tái)，四用一備；低壓泵三臺(tái)，兩用一備。每臺(tái)高壓泵流量為630.66L/s，揚(yáng)程為69.82m，用水高峰期全部開(kāi)啟，用水低峰期可以減少開(kāi)啟的臺(tái)數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)；每臺(tái)低壓泵流量為229.34L/s，揚(yáng)程為52.44m。 （3）預(yù)期效果 由于在設(shè)計(jì)前對(duì)該市的水量和原水水質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，并有相近水廠作為參照，從原水水質(zhì)及本次設(shè)計(jì)的工藝上分析，水廠能夠較好地滿足當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)水質(zhì)水量的要求。 【關(guān)鍵詞】常規(guī)水處理工藝；折板絮凝池；平流式沉淀池；V型濾池；氯消毒 Graduation Design of City B’s Water Supply Project Water & Wastewater Engineering Chunfang Wang Teacher Shuili Yu 【General Information Design】 According to the survey with the water supply status of city B, we grasp the city’s population, topography and distribution of industrial enterprises. According to the local terrain and climate conditions, we select a river in the north of city B flowing from west to east as the water sources. By analyzing the raw water quality and combining with other water plants’ water purification process, we choose the best water purification forms and structures and choose the best solution as the water supply network of city B. （1）background of the design As a second-class city , city B is divided into three zones. Zone one has a population of 100,000 and the average floor height is 6 layers; Zone two has a population of 350,000 and the average floor height is 7 layers; Zone three has a population of 200,000 and the average floor height is 8 layers. City B has two companies, one is chemical plant and another is a TV factory. The daily output of the chemical plant is 20,000 tons and the TV factory is 2000 units . The largest flow of the source water is 10,000 m3/s and the minimum flow of the river is 6,000 m3/s. The maximum flow rate is 8 m/s,. The highest level (1%) is 297.00m. The average level of the river is 292.00m and the lowest level is 282.00m. （2）Introduction of the water treatment process Taking the experience of other water plants and water condition into consideration, the typical water treatment process –coagulation, sedimentation, filtration, disinfection-can purify the row water to the Sanitary Standard for Drinking Water Quality. The raw water is pumped by first-stage pump house to the folded plate flocculator. The flocculator can form the flocs. We select the advection sedimentation tanks and V-shaped filter to purify the water. （3）The expected results We carried out a detailed investigation of raw water quality before the design. So we can purify the row water to the Sanitary Standard for Drinking Water Quality. 【Keywords】 conventional water treatment processes; folded plate flocculator; advection sedimentation tanks; V-shaped Filtration; Disinfection with Chlorine 目 錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 7 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明 8 2.1 設(shè)計(jì)概況 8 2.1.1 城市概況 8 2.1.2 自然概況 8 2.1.3 給水水源概況 8 2.2 設(shè)計(jì)方案 8 2.2.1 取水構(gòu)筑物 9 2.2.2 輸水管道 10 2.2.3 混凝 10 2.2.4 沉淀 11 2.2.5 過(guò)濾 11 2.2.6 消毒 12 2.2.7 處理工藝流程圖 12 3 凈水廠設(shè)計(jì)計(jì)算 13 3.1 取水泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 13 3.1.1 進(jìn)水室設(shè)計(jì)計(jì)算 14 3.1.2 格網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 15 3.1.3其它計(jì)算與設(shè)備選型 16 3.1.4水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 17 3.1.5真空泵和排水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 20 3.1.6泵房平面布置 21 3.1.7高程布置 23 3.2 反應(yīng)沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 27 3.2.1 混合設(shè)計(jì)計(jì)算 27 3.2.2折板絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算 27 3.2.3平流式沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 32 3.3 V型濾池設(shè)計(jì)計(jì)算 36 3.3.1 濾池設(shè)計(jì)參數(shù) 37 3.3.2 濾池分格及平面尺寸計(jì)算 37 3.3.3 濾池進(jìn)水及布水系統(tǒng) 38 3.3.4 V形槽設(shè)計(jì)計(jì)算 40 3.3.5濾池深度計(jì)算 40 3.3.6水封井設(shè)計(jì)計(jì)算 41 3.3.7配氣配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 42 3.3.8沖洗水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 44 3.3.9鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 48 3.3.10中央排水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 50 3.3.11清水總渠設(shè)計(jì)計(jì)算 50 3.3.12排水總渠設(shè)計(jì)計(jì)算 50 3.4 清水池設(shè)計(jì)計(jì)算 50 3.4.1 容量計(jì)算 50 3.4.2 尺寸計(jì)算 51 3.4.3 清水池配管布置 51 3.4.4 清水池各部分標(biāo)高 52 3.5二級(jí)泵房 52 3.5.1 水泵選型 52 3.5.2 水泵基礎(chǔ)計(jì)算 54 3.5.3吸水管、出水管計(jì)算 55 3.5.4 真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算 56 3.5.5 排水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 57 3.5.6 泵房平面布置 57 3.5.7 吸水井布置 58 3.5.8 其它布置要點(diǎn) 60 3.5.9 平面尺寸確定 60 3.5.10高程確定 60 3.6 加藥間 62 3.6.1 藥劑選擇與投藥量 62 3.6.2 藥劑投加系統(tǒng) 63 3.6.3 其它布置要求 65 3.7 加氯間 65 3.7.1 液氯消毒原理 65 3.7.2 加氯量 65 3.7.3 加氯設(shè)備 66 3.7.4 其它布置要點(diǎn) 66 3.8 平面布置圖 66 3.8.1 平面布置原則 66 3.8.2水廠道路布置 67 3.8.3水廠構(gòu)筑物布置形式 67 3.8.4水廠附屬構(gòu)筑物布置 68 3.8.5生產(chǎn)管線布置 69 3.8.6管線埋深 70 3.9 高程布置圖 70 3.9.1 各構(gòu)筑物之間的連接管道的水頭損失 70 3.9.2 凈水構(gòu)筑物的水頭損失 72 3.9.3 各構(gòu)筑物標(biāo)高的計(jì)算 72 4 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)一方案 73 4.1 管網(wǎng)定線 73 4.2 居民區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 74 4.2.1 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模 74 4.2.2居民區(qū)用水規(guī)律 76 4.2.3是否設(shè)置水塔的討論 76 4.2.4清水池有效容積的計(jì)算 78 4.2.5管網(wǎng)系統(tǒng)計(jì)算 79 4.3工業(yè)區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 96 4.3.1水廠二設(shè)計(jì)規(guī)模 96 4.3.2工業(yè)區(qū)管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 96 5 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)二方案 100 5.1 管網(wǎng)定線 100 5.2 居民區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 100 5.3工業(yè)區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 118 6 管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案比較 119 6.1 方案一給水工程造價(jià) 119 6.1.1管道造價(jià) 119 6.1.2取水工程造價(jià) 120 6.1.3凈水工程造價(jià) 120 6.1.4清水池造價(jià) 120 6.1.5二級(jí)泵房造價(jià) 120 6.1.6建筑直接費(fèi) 120 6.1.7建筑間接費(fèi) 120 6.1.8建筑工程總造價(jià) 120 6.1.9常年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi) 120 6.1.10制水成本 121 6.2 方案二給水工程造價(jià) 121 6.2.1管道造價(jià) 121 6.2.2取水工程造價(jià) 122 6.2.3凈水工程造價(jià) 122 6.2.4清水池造價(jià) 122 6.2.5二級(jí)泵房造價(jià) 122 6.2.6建筑直接費(fèi) 122 6.2.7建筑間接費(fèi) 123 6.2.8建筑工程總造價(jià) 123 6.2.9常年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi) 123 6.2.10制水成本 123 6.3管網(wǎng)方案最終確定 123 參考文獻(xiàn) 124 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 完成B市給水工程設(shè)計(jì)。 B市為二類城市，分為三個(gè)區(qū)：一區(qū)有人口10萬(wàn)，平均樓層高度為6層；二區(qū)有人口35萬(wàn)，平均樓層高度為7層；三區(qū)有人口20萬(wàn)，平均樓層高度有8層。B市地勢(shì)中間高，四周低，采用吳淞高程系，水廠所在地的絕對(duì)標(biāo)高為+300.00m（采用吳淞高程系）。B市共有兩個(gè)企業(yè)，一個(gè)是化工廠，一個(gè)是電視機(jī)廠?；S的日產(chǎn)量是20000噸，單位產(chǎn)品用水量為0.7噸水/噸，電視機(jī)廠日產(chǎn)量2000臺(tái)，單位產(chǎn)品用水量為4.5噸水/臺(tái)。 B市取水水源為北部一條自西向東流淌的河流，最大流量為10000m3/s，最小流量為6000m3/s。最大流速為8m/s，最高水位（1%）為297m，常水位為292m，最低水位為（97%）282m，取水點(diǎn)河床斷面最低標(biāo)高為296.0m，最低水位時(shí)河寬70m。該河流為輸送木材的河流，通航河流。水源水質(zhì)較好。所以凈水廠采用常規(guī)處理工藝對(duì)水源水進(jìn)行處理。 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模： 202819噸/日； 要求出水水質(zhì)： 達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)； 給水管網(wǎng)系統(tǒng)：采用并聯(lián)分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)，二泵房的高壓泵給高壓區(qū)供水；低壓泵給低壓區(qū)供水。 設(shè)計(jì)的內(nèi)容是對(duì)B市進(jìn)行凈水廠設(shè)計(jì)以及給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，包括1、水廠工藝流程的選擇，包括取水泵站、反應(yīng)沉淀池、濾池、清水池、二級(jí)泵站、加藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算2、擬定兩套給水管網(wǎng)系統(tǒng)方案并對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，最終選擇一套最優(yōu)方案3、完成相應(yīng)單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)圖，水廠的總平面布置及高程布置圖、給水管網(wǎng)最高時(shí)工況圖、管網(wǎng)縱剖面圖。 設(shè)計(jì)完成主要成果有： （1）完成主要單體構(gòu)筑物施工圖（包括取水泵站或二級(jí)泵站、折板絮凝池與平流式沉淀池（合建）、V型濾池、清水池等），水廠總平面布置圖及高程圖，給水管網(wǎng)最高時(shí)工況圖，管網(wǎng)縱剖面圖。 （2）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（不少于15000字，并寫(xiě)出不少于300個(gè)英文單詞的摘要）； 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明 2.1 設(shè)計(jì)概況 2.1.1 城市概況 本設(shè)計(jì)為B市給水工程設(shè)計(jì)，包含B市凈水廠及供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)。B市為二類城市，共分為三個(gè)區(qū)：一區(qū)人口數(shù)為10萬(wàn)人，房屋的平均層數(shù)為6層；二區(qū)人口數(shù)為35萬(wàn)人，房屋的平均層數(shù)為7層；三區(qū)人口數(shù)為20萬(wàn)人，房屋的平均層數(shù)為8層。B市地勢(shì)中間高，四周低，絕對(duì)標(biāo)高采用吳淞高程系，水廠所在地的絕對(duì)標(biāo)高為+300.00m。 B市共有兩個(gè)企業(yè)：化工廠和電視機(jī)廠。化工廠的日產(chǎn)量為20000噸，單位產(chǎn)品用水量為0.7噸水/噸，共有2萬(wàn)名工人，分三班工作，其中熱車(chē)間占70%；電視機(jī)廠日產(chǎn)量2000臺(tái)，單位產(chǎn)品用水量為4.5噸水/臺(tái)。 2.1.2 自然概況 B市土壤種類為粘土，地下水位深度為9.0m，城市最高溫度為42℃，最低溫度為0℃，年平均溫度為20℃；主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。 2.1.3 給水水源概況 B市給水水源的最大流量為10000m3/s，最小流量為6000m3/s。最大流速為8m/s，最高水位（1%）為297.00m，常水位為292.00m，最低水位為（97%）282.00m，取水點(diǎn)河床斷面最低標(biāo)高為296.00m，最低水位時(shí)河寬70m。該河流為輸送木材的河流，通航河流。水源水質(zhì)較好。 2.2 設(shè)計(jì)方案 結(jié)合該工程的設(shè)計(jì)背景來(lái)分析，凈水廠的取水水源為B市北部自西向東流淌的河流，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)家地表水Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，Ⅲ類水源水質(zhì)主要適用于集中生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦類越冬場(chǎng)、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)。因此，該河流適合作為飲用水水源。 由于原水水質(zhì)良好，所以本設(shè)計(jì)只采用常規(guī)水處理工藝對(duì)原水進(jìn)行處理便可以達(dá)到國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，因此給水處理工藝流程選擇為：混凝—沉淀—過(guò)濾—消毒。其各個(gè)過(guò)程中采取的構(gòu)筑物分別為折板絮凝池，平流式沉淀池，V型濾池以及清水池。 2.2.1 取水構(gòu)筑物 本設(shè)計(jì)采用地表水作為取水水源，地表水的取水構(gòu)筑物有多種形式。按水源分，有河流、湖泊、水庫(kù)、海水取水構(gòu)筑物；按取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式分，有固定式（岸邊式、河床式、斗槽式） 和活動(dòng)式（浮船式、纜車(chē)式）兩種。 固定式取水構(gòu)筑物主要有岸邊式和河床式兩種。 岸邊式取水構(gòu)筑物是指直接從江河岸邊取水的構(gòu)筑物，是由進(jìn)水間和泵房?jī)刹糠纸M成，適用于江河岸邊較陡，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質(zhì)和地質(zhì)條件較好，水位變幅不大的情況。岸邊式取水構(gòu)筑物又分為合建式和分建式兩種。合建式是進(jìn)水間與泵房合建在一起設(shè)在岸邊，優(yōu)點(diǎn)是布局緊密，占地面積小，水泵吸水管路短，運(yùn)行管理方便，適用于岸邊地質(zhì)條件較好時(shí)。 分建式是當(dāng)岸邊地址條件較差，進(jìn)水間不宜與泵房合建時(shí)采用。進(jìn)水間設(shè)于岸邊，泵房則設(shè)于岸內(nèi)地質(zhì)條件較好的地點(diǎn)，但不宜距離進(jìn)水間太遠(yuǎn)，以免吸水管過(guò)長(zhǎng)。 河床式取水構(gòu)筑物采用深入江河的進(jìn)水管（其末端設(shè)有取水頭部）來(lái)代替岸邊式進(jìn)水間的進(jìn)水孔，因此，河床式取水構(gòu)筑物是由泵房、進(jìn)水間、進(jìn)水管和取水頭部組成的。適用于河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流離岸較遠(yuǎn)，岸邊水深不夠或水質(zhì)不好，而河中又有足夠水深或較好水質(zhì)時(shí)采用。 斗槽式取水構(gòu)筑物是指在岸邊或河床式取水構(gòu)筑物之前設(shè)置“斗槽”進(jìn)水的構(gòu)筑物。斗槽是在河流岸邊用堤壩圍成的，或者在岸內(nèi)開(kāi)挖的進(jìn)水槽，目的在于減少泥沙和冰凌進(jìn)入取水口，適用于河流含沙量較大，冰絮較嚴(yán)重，取水量大，地形條件合適時(shí)采用。 移動(dòng)式取水構(gòu)筑物主要有浮船式和纜車(chē)式兩種，在水源水位變幅大，供水要求急和取水量不大并且建造固定式取水構(gòu)筑物有困難時(shí)，可考慮采用移動(dòng)式取水構(gòu)筑物。 本設(shè)計(jì)從江河中取水，根據(jù)其水文地質(zhì)條件，由于其河岸坡度較陡，主流靠近河岸，岸邊水深較深，同時(shí)，地質(zhì)條件較好，具有巖石基礎(chǔ)，所以采取岸邊合建式取水構(gòu)筑物。并且底板呈階梯式布置，這種布置可以充分利用水泵吸水高度以減小泵房的深度，從而減少挖土方量，有利于施工和降低造價(jià)。考慮到主流近岸，取水構(gòu)筑物采用進(jìn)水孔進(jìn)水，經(jīng)由格柵，格網(wǎng)之后進(jìn)入吸水井，再由一級(jí)泵房輸送到水處理構(gòu)筑物。 取水泵房?jī)?nèi)水泵流量按照B市最高日平均時(shí)用水量加水廠自用水量設(shè)計(jì)。選取5臺(tái)500S35型水泵，四用一備。泵房形狀采用矩形設(shè)計(jì)，一次性完工。由于采用的離心泵啟動(dòng)時(shí)需要水灌滿水泵，所以需要設(shè)置相應(yīng)的真空充水設(shè)備。 2.2.2 輸水管道 為了保證供水的安全性，輸水管一般布置兩條。B市最高日平均時(shí)用水量為20.2819萬(wàn)噸/天，考慮到自用水量，取自用水量系數(shù)為0.05，則水廠處理水量為21.3萬(wàn)噸/天，即Q=2.47m3/s。則每根輸水管內(nèi)流量為1.235m3/s，取輸水管管徑為DN1000，則輸水管流速為： v ===1.5m/s (2-1) 2.2.3 混凝 混凝過(guò)程可分為兩個(gè)步驟：混合與絮凝。 （1) 混合 混合是原水與混凝劑進(jìn)行充分混合的工藝過(guò)程，要求在加藥后迅速完成?；旌戏绞接兴没旌?、管式混合和機(jī)械攪拌混合。 水泵混合是一種很好的混合方式，它將藥劑投加到水泵的吸水管或吸水喇叭口處，利用水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)以達(dá)到快速混合的目的，無(wú)需另建混合設(shè)施或構(gòu)筑物，設(shè)備最為簡(jiǎn)單，所需能量由水泵提供，不必另外增加能源。但是經(jīng)水泵混合后的水流不宜長(zhǎng)距離輸送，所以適用于取水泵房靠近絮凝構(gòu)筑物較近的水廠，兩者間距不宜大于150米，本設(shè)計(jì)中兩者距離為200米，則不宜使用水泵混合方式。 管式混合包括孔板式、文氏管式混合器混合、擴(kuò)散混合器混合以及靜態(tài)混合器混合。設(shè)備簡(jiǎn)單，不占地，但是當(dāng)流量減小時(shí)可能在管中反應(yīng)沉淀，適用于流量變化不大的水廠。一般的管道混合效果較差，采用靜態(tài)混合器效果較好，但是水頭損失較大。 機(jī)械攪拌混合，效果較好，水頭損失小，但需耗動(dòng)能且管理維護(hù)較復(fù)雜適用于各種規(guī)模的水廠。 綜合以上比較分析，本設(shè)計(jì)中泵房距離絮凝池大于150米且流量變化不大，再?gòu)慕?jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，機(jī)械混合需要的構(gòu)筑物太多，所以本設(shè)計(jì)選擇靜態(tài)混合器混合方式。此方法不需要另外建造混合池，設(shè)備的構(gòu)造也很簡(jiǎn)單，而且其混合的效果不錯(cuò)，水量變化的問(wèn)題只需要控制好一級(jí)泵房的出水即可解決。 （2) 絮凝 絮凝是原水與藥劑混合后，通過(guò)絮凝設(shè)備形成密實(shí)的絮凝體。絮凝池的形式較多，概括起來(lái)分為兩種：水力攪拌式和機(jī)械攪拌式，主要有隔板絮凝池、折板絮凝池、機(jī)械絮凝池以及網(wǎng)格（柵條）絮凝池。 隔板絮凝池常用于大中型水廠，構(gòu)造簡(jiǎn)單管理方便。但流量變化大者絮凝效果不穩(wěn)定，與折板及格網(wǎng)絮凝池相比，水流條件不甚理想，能量消耗中無(wú)效部分比例較大，所以絮凝時(shí)間長(zhǎng)，池子容積較大。并且隔板絮凝池中水流要做90度甚至180度轉(zhuǎn)彎，在轉(zhuǎn)折處絮粒容易破碎。 折板絮凝池在現(xiàn)在的工程實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。它利用水流在同波折板間的曲折流動(dòng)以及異波折板間縮放流動(dòng)且連續(xù)不斷，以致形成眾多小渦旋從而提高了顆粒碰撞絮凝效果，水流條件大大改善反應(yīng)時(shí)間短，池子的容積較小。但是折板絮凝池板距較小，安裝維修較困難，折板費(fèi)用較高。 機(jī)械絮凝池反應(yīng)效果好，水頭損失小，能夠隨著水質(zhì)、水量的變化隨時(shí)改變轉(zhuǎn)速以保證絮凝效果，適用于任何規(guī)模的水廠，但是需要機(jī)械設(shè)備并且增加了機(jī)械維修工作。 格網(wǎng)（柵條）絮凝池設(shè)計(jì)成多格豎井回流式，每個(gè)豎井安裝若干層網(wǎng)格或柵條。網(wǎng)格絮凝池效果較好，水頭損失小，絮凝時(shí)間短。不過(guò)，根據(jù)已建的網(wǎng)格和柵條絮凝池運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，還存在末端池底積泥現(xiàn)象，少數(shù)水廠發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格上滋生藻類、堵塞網(wǎng)眼的現(xiàn)象，網(wǎng)格絮凝池還在不斷地發(fā)展完善當(dāng)中。 綜合以上上分析比較，本設(shè)計(jì)水量、水質(zhì)變化不大，且從經(jīng)濟(jì)方面考慮選擇折板絮凝池。 2.2.4 沉淀 目前國(guó)內(nèi)常用的沉淀池有平流式沉淀池、斜管（板）沉淀池等。 平流式沉淀池應(yīng)用很廣，特別是在城市水廠中常被采用。它造價(jià)低、操作管理方便，施工簡(jiǎn)單；對(duì)原水濁度適應(yīng)較強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定；當(dāng)機(jī)械排泥時(shí)效果較好。但是，池子占地面積較大，停留時(shí)間長(zhǎng)，且使用機(jī)械排泥時(shí)需要維護(hù)設(shè)備。 斜管（板）沉淀池屬于淺池沉淀，基于增大沉淀面積，減少單位面積的產(chǎn)水量來(lái)提高雜質(zhì)去除率，所以池體小、占地少。缺點(diǎn)是對(duì)原水濁度適應(yīng)性較差，設(shè)置機(jī)械排泥時(shí)維護(hù)管理較平流式沉淀池麻煩。 綜合以上分析總結(jié)，本設(shè)計(jì)處理水量較大，地勢(shì)平坦，機(jī)械排泥，所以采用平流式沉淀池。 綜合2.2.3和2.2.4所述，混凝、沉淀過(guò)程處理效果最優(yōu)的組合是：靜態(tài)混合器+折板反應(yīng)池+平流式沉淀池，其中折板反應(yīng)池和平流式沉淀池合建。 2.2.5 過(guò)濾 水中懸浮顆粒經(jīng)過(guò)具有孔隙的戒指或?yàn)V網(wǎng)被截留分離出來(lái)的過(guò)程稱為過(guò)濾，在自來(lái)水處理中，過(guò)濾是保證飲用水衛(wèi)生安全的主要措施。濾池的形式很多，濾料級(jí)配、反沖洗方法各異，但去除水中雜質(zhì)的原理基本相同。濾池的設(shè)計(jì)是否得當(dāng)往往決定其運(yùn)行是否正?？煽浚瑳Q定整個(gè)水廠的運(yùn)行狀態(tài)。目前，國(guó)內(nèi)外常用的濾池有普通快濾池、V型濾池、虹吸濾池、移動(dòng)罩濾池等。 普通快濾池是一種應(yīng)用廣泛、效果穩(wěn)定的快濾速的過(guò)濾構(gòu)筑物，下向流過(guò)濾多為單層細(xì)砂級(jí)配濾料，四閥控制。普快濾池運(yùn)行穩(wěn)定，管理可靠，具有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，多采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積較大，閥門(mén)較多，適用于大中小型水廠，單池面積不宜超過(guò)100m2。. 虹吸濾池是一種用虹吸管代替閘閥，并以真空系統(tǒng)控制濾池工作狀態(tài)的重力式濾池，下向流過(guò)濾多為單層細(xì)砂級(jí)配濾料，無(wú)閥式控制。反沖洗水來(lái)自于臨近工作濾池的濾后水，無(wú)需專門(mén)的反沖洗設(shè)備，不會(huì)發(fā)生負(fù)水頭現(xiàn)象。但是，池深較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，反沖洗強(qiáng)度受到限制，并且，由于采用了變水頭恒速過(guò)濾，水質(zhì)不如減速過(guò)濾的濾池。 V型濾池是一種濾料粒徑均勻的重力式快濾型濾池，由法國(guó)得利滿（Degremont）公司開(kāi)發(fā)的。其截污量大，過(guò)濾周期長(zhǎng)，而且采用了氣水反沖洗方式，下向流水頭恒速過(guò)濾，多為單層粗砂均勻級(jí)配濾料，進(jìn)出水為四閥控制。近年來(lái)在我國(guó)應(yīng)用廣泛，適用于大中型水廠。V型濾池工作周期長(zhǎng)，反沖洗效果較好且反沖洗強(qiáng)度低，耗水量小，但沖洗配套設(shè)備復(fù)雜，需要鼓風(fēng)設(shè)備。 根據(jù)上述比較分析可知，普通快濾池的沖洗效果不如V型濾池，而虹吸濾池的水質(zhì)得不到保證并且池深較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大；反沖洗條件受限。所以本設(shè)計(jì)采用V型濾池進(jìn)行過(guò)濾。均質(zhì)濾料濾池的反沖洗用水在遠(yuǎn)期的規(guī)劃中可以考慮回收利用，通過(guò)對(duì)該反沖洗水一定的處理過(guò)程，將其同原水混合之后進(jìn)入到反應(yīng)池中進(jìn)行凈化，節(jié)約水量。 2.2.6 消毒 消毒即是通過(guò)投加一定消毒劑的方式將水中的致病微生物消除。常用的消毒方式有氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒等。 氯消毒是最普遍的消毒方式，其消毒效果好，價(jià)格成本低，接觸時(shí)間短，只需要接觸5min就可以殺滅超過(guò)99%的細(xì)菌，同時(shí)能夠保證管網(wǎng)中的余氯量，具有持久的消毒效果。但是在有機(jī)物含量較高的水體中易產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。 二氧化氯作為消毒劑時(shí)，具有較強(qiáng)的氧化消毒能力，對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞壁具有較強(qiáng)的吸附和穿透能力，最大的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)與水中的有機(jī)物作用生成消毒副產(chǎn)物，且余量能在管網(wǎng)中保持很長(zhǎng)時(shí)間，受水的pH值影響較小。但是二氧化氯本身就對(duì)人體血紅細(xì)胞有損害，另外二氧化氯一般都現(xiàn)場(chǎng)制作與投加，所以限制了它的使用。 臭氧消毒的機(jī)理是氧化作用，可以迅速的殺滅細(xì)菌、病毒等，其主要優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，殺菌能力很強(qiáng)。但是由于臭氧本身不穩(wěn)定，易消失，不能夠保證管網(wǎng)不受二次污染，所以在臭氧消毒后，投加少量的氯或二氧化氯以保證管網(wǎng)中有持久的殺菌作用。由于臭氧生產(chǎn)設(shè)備較為復(fù)雜，投資較大，所以在我國(guó)應(yīng)用較少。 綜合以上分析比較，本設(shè)計(jì)水源水質(zhì)較好，有機(jī)物含量少，所以采用液氯消毒，當(dāng)水經(jīng)過(guò)濾池的過(guò)濾之后就直接進(jìn)入到清水池中與氯氣接觸，進(jìn)行消毒過(guò)程。水經(jīng)過(guò)消毒后，已經(jīng)完成了常規(guī)工藝的各項(xiàng)處理過(guò)程，水質(zhì)滿足飲用水安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，即可通過(guò)二級(jí)泵站向城市管網(wǎng)供水。 2.2.7 處理工藝流程圖 由于本設(shè)計(jì)給水水源水質(zhì)較好，所以采用常規(guī)處理工藝即可，圖2.1為處理工藝流程圖：原水 靜態(tài)混合器混合 V型濾池 清水池 折板反應(yīng)池池 平流式沉淀池池 圖2.1 凈水廠工藝流程圖 3 凈水廠設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 取水泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)中給水水源為B市北部一條自西向東流淌、水質(zhì)良好的河流，取水河流斷面圖見(jiàn)圖3.1。根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水》4.4.3.2條中對(duì)于不同水源的典型取水形式的介紹，由于河流的河岸坡度較陡，主流靠近河岸，岸邊水深較深，同時(shí)，地質(zhì)條件較好，具有巖石基礎(chǔ)，所以采取岸邊合建式取水構(gòu)筑物。并且底板呈階梯式布置，這種布置可以充分利用水泵吸水高度以減小泵房的深度，從而減少挖土方量，有利于施工和降低造價(jià)。但是水泵啟動(dòng)需要抽真空，所以在泵房設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)真空泵的選擇。 取水泵房按最高日平均時(shí)用水量+水廠自用水量（5%）設(shè)計(jì)，一次性建成。所以取水水量為 Q = = =8873.4 m3/h=2.47 m3/s （3-1） 圖3.1 取水河流斷面圖 3.1.1 進(jìn)水室設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）進(jìn)水室設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1）水通過(guò)進(jìn)水孔進(jìn)入進(jìn)水室，本設(shè)計(jì)中河流的最高水位為297.00m，最低水位為282.00m，變幅為15m，超過(guò)6m，所以設(shè)置兩層進(jìn)水孔，由于最高水位是按照百年一遇設(shè)計(jì)的，如果在最高水位下設(shè)置進(jìn)水孔，則這一層進(jìn)水孔用到的機(jī)會(huì)很少。所以在最低水位下設(shè)一層進(jìn)水孔，在常水位下設(shè)置一排進(jìn)水孔。兩層進(jìn)水孔采用并列分層布置。上下兩層進(jìn)水孔的尺寸相同。初步設(shè)計(jì)選用5臺(tái)泵，所以每層設(shè)置5個(gè)進(jìn)水孔，則進(jìn)水室墻壁上共有10個(gè)進(jìn)水孔孔洞。 2）進(jìn)水室橫向分為獨(dú)立的5格。采用一臺(tái)泵設(shè)置一個(gè)分格，一個(gè)格網(wǎng)。各個(gè)分格是相互連通的。 3）進(jìn)水孔口高寬比宜盡量符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的格柵和閘門(mén)尺寸，因此可先確定格柵尺寸再設(shè)計(jì)進(jìn)水墻孔尺寸。 4）本設(shè)計(jì)中上層進(jìn)水孔的上緣在常水位下1.0m，下層進(jìn)水孔的上緣在設(shè)計(jì)最低水位以下0.5m。 （2）格柵設(shè)計(jì)計(jì)算： 1）格柵面積計(jì)算： F0 = ( m2 ) （3-2） 式中 Q——設(shè)計(jì)流量（m3/s），為21.3萬(wàn)噸/天，即2.47 m3/s； K1——格柵的堵塞系數(shù)，采用0.75； K2——柵條引起的面積減小系數(shù)為 K2 = （3-3） 其中 b——柵條凈間距（mm），采用30-50mm，取50mm； S——柵條厚度（mm），取10mm； K2 = =0.833 v0——允許過(guò)柵流速，岸邊式取水構(gòu)筑物，在無(wú)冰絮的情況下為0.4~1.0 m3/s，取0.6 m3/s； 故： F0 = = = 6.59 m2 每層共有5個(gè)格柵，每個(gè)格柵的面積 f = ==1.32 m2 通過(guò)參考S321圖集選擇進(jìn)水孔及格柵尺寸： 表3.1 格柵尺寸參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào) 型號(hào) 進(jìn)水口尺寸（mm） 格柵尺寸（mm） 有效面積 （m2） B1 H1 B H S321-1 9 1200 1000 1300 1100 1.00 2）將柵條放在進(jìn)水孔外側(cè)的導(dǎo)槽中，可以拆卸，以便清洗和檢修。 3）格柵與水平面最好布置成65°-75°的傾角，但實(shí)際上多采用90°。 4）水通過(guò)格柵的水頭損失一般采用0.05~0.10m，取0.10m。 3.1.2 格網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 格網(wǎng)分為平板格網(wǎng)和旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)兩種。平板格網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，占地面積較小，可以縮小進(jìn)水室尺寸。在中小水量、漂浮物不多時(shí)采用較廣。其缺點(diǎn)是沖洗麻煩；網(wǎng)眼不能太小，因而不能攔截較細(xì)小的漂浮物；每當(dāng)提起格網(wǎng)沖洗時(shí)，一部分雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入吸水室。旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)構(gòu)造復(fù)雜，所占面積較大，但是沖洗較方便，攔污效果較好，可以攔截細(xì)小的雜質(zhì)，故宜用在水中漂浮物較多，取水量較大的取水構(gòu)筑物。 由于本設(shè)計(jì)河水中漂浮物不多，故采用平板格網(wǎng)，一般不設(shè)置格網(wǎng)室，將格網(wǎng)設(shè)置在進(jìn)水室與吸水室之間的隔墻前后。 （1）格網(wǎng)一般設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1）采用平面格網(wǎng)，一般不設(shè)置格網(wǎng)室，可將格網(wǎng)設(shè)置在進(jìn)水室與吸水室之間的隔墻前后。 2）進(jìn)水室寬度b1應(yīng)根據(jù)水流通過(guò)格網(wǎng)時(shí)能到達(dá)均勻的要求確定，取2.0m。 （2）平板格網(wǎng)面積計(jì)算： 平板格網(wǎng)面積按下式計(jì)算： F1 (m2) （3-4） 式中 Q——設(shè)計(jì)流量，2.47 m3/s； v1——過(guò)網(wǎng)流速，一般采用0.3~0.5m/s，本設(shè)計(jì)取0.4m/s； K1——網(wǎng)絲引起的面積減小系數(shù)， K1= （3-5） 其中 b——網(wǎng)眼尺寸（mm），取10mm×10mm； d——網(wǎng)絲直徑（mm），取2mm； K1 = =0.69 K2——格網(wǎng)堵塞面積減小系數(shù)，一般為0.5； ε——水流收縮系數(shù)，可采用0.64~0.8，取0.8； 故： F1==22.37 m2 設(shè)5個(gè)格網(wǎng)，則單個(gè)格網(wǎng)面積為4.48 m2。通過(guò)參考S321圖集選擇平板格網(wǎng)的尺寸： 表3.2 格網(wǎng)尺寸參數(shù) 型號(hào) 進(jìn)水口尺寸（mm） 格網(wǎng)尺寸（mm） 有效面積 （m2） B1 H1 B H C14 2000 2000 2130 2130 2.76 （3）平板格網(wǎng)構(gòu)造： 1）平板格網(wǎng)采用槽鋼或角鋼做成框架，把金屬網(wǎng)固定在框架上。 2) 每格設(shè)置1個(gè)格網(wǎng)，并列設(shè)置，共5個(gè)格網(wǎng)。 3）網(wǎng)格鋼絲的材料采用鍍鋅鋼絲，并在制成后涂防腐漆。 4）通過(guò)格網(wǎng)的水頭損失，一般采用0.10~0.15m,取0.15m。 3.1.3其它計(jì)算與設(shè)備選型 （1）標(biāo)高確定 ① 操作平臺(tái)的標(biāo)高： 操作平臺(tái)的標(biāo)高=河流設(shè)計(jì)最高水位+浪高+保護(hù)高度=297.0+1.00+0.50=298.5m，由于室外地坪為300.0m,所以操作平臺(tái)標(biāo)高取300.0m。 ② 進(jìn)水室最低水位標(biāo)高： 進(jìn)水室最低水位標(biāo)高=河流設(shè)計(jì)最低水位-格柵水頭損失=282.0-0.10=281.9m ③ 吸水室最低水位標(biāo)高： 吸水室最低水位標(biāo)高=進(jìn)水室最低水位標(biāo)高-格網(wǎng)水頭損失=281.9-0.15=281.75m ④ 進(jìn)水孔標(biāo)高 上層進(jìn)水孔上緣的標(biāo)高=常水位-1.0=292.0-1.0=291.0m; 下緣的標(biāo)高=上緣標(biāo)高-1.0=291.0-1.0=290.0m 下層進(jìn)水孔上緣的標(biāo)高=最低水位-0.5=282.0-0.5=281.5m; 下緣的標(biāo)高=上緣標(biāo)高-1.0=281.5-1.0=280.5m （2）啟閉設(shè)備 在進(jìn)水間的進(jìn)水孔、格網(wǎng)和橫向隔墻的連通孔都設(shè)有啟閉設(shè)備，以便在進(jìn)水間沖洗和設(shè)備檢修時(shí)使用。此外當(dāng)采用上層進(jìn)水口進(jìn)水時(shí)，利用閘板關(guān)閉下層進(jìn)水孔，從而避免下層進(jìn)水口處河流的泥沙量較高而進(jìn)入到進(jìn)水室當(dāng)中。啟閉設(shè)備采用閘板，進(jìn)水口采用QFZh94W-0.5輕型電動(dòng)方閘門(mén)，規(guī)格為1600mm×1600mm。進(jìn)水室、吸水室隔墻設(shè)置QYZh24W-0.5輕型圓閘門(mén)，規(guī)格為DN800。 （3）進(jìn)水間起吊設(shè)備 起吊設(shè)備的作用是將進(jìn)水間中的格柵、格網(wǎng)、閘板等設(shè)備提起進(jìn)行檢修或沖洗。本設(shè)計(jì)中吊格柵和格網(wǎng)的起重機(jī)都采用CD11-24D型電動(dòng)葫蘆。相關(guān)參數(shù)如下： 表3.3 起重設(shè)備尺寸參數(shù) 型號(hào) 起重量 t 提升高度m 工字鋼型號(hào) 總重量Kg CD11-24D 1 24 16-28b GB706-65 205 CD11-24D型電動(dòng)葫蘆吊頂距離操作平臺(tái)地面高度： H=a + b+ c +d +e+ f （3-6） 式中 a——起吊架頂部距工字鋼梁頂部高度，取200mm。 b——工字鋼梁的高度，，為280mm。 c——工字鋼梁至吊鉤的高度，為750mm。 d—— 被提升物件的高度，取進(jìn)水間最大物件的高度，2130mm； e——吊起物底部與地坪的高度，取300mm。 因此 H=200+280+750+2130+300=3660mm 取3700mm，則起吊架標(biāo)高=300.0+3.70=303.70m。 （4）排泥及沖洗設(shè)備 1）為了沖洗底部泥沙，吸水室底部設(shè)置具有高壓水的噴嘴，利用高壓水邊沖洗邊排泥。 2）清洗平板格網(wǎng)及格柵可采用電動(dòng)吊車(chē)，將格網(wǎng)、格柵沿導(dǎo)向槽提起，用壓力水沖洗。為了便于運(yùn)行管理和清洗，可在格網(wǎng)前后裝設(shè)測(cè)量水位的儀表或標(biāo)尺。 3.1.4水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）水泵流量 一級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量為： Q = = = 8873.4 m3/h=2.47 m3/s （3-7） （2）水泵揚(yáng)程估算 H=H1+h1+h2+h3 （3-8） 其中：H1—取水水源最低水位與凈水廠內(nèi)第一個(gè)凈水構(gòu)筑物的幾何高度（水在凈水廠內(nèi)是重力自流）。 h1—吸水管、出水管路總水頭損失，m。 h2—輸水管路總水頭損失，m。 h3—富裕水頭，m。取2m。 本設(shè)計(jì)中，取水水源最低水位是282.00m，凈水廠地坪標(biāo)高為300.00m,設(shè)凈水廠第一個(gè)凈水構(gòu)筑物高出地坪4.00m，則： H1=300.00+4.00-282.0=22.00m 吸水管內(nèi)流速為1.5-2.0m/s，壓水管內(nèi)流速為2.0-2.5m/s，取吸水管流速為2.0m/s，壓水管流速為2.0m/s，局部阻力系數(shù)取8.0（忽略沿程損失），則 h1=λv2/2g=8.0×2.02÷2÷9.81=1.63m （3-9） 水泵采用兩根輸水管，雙管并行，每根輸水管流量為 Q=8873.4÷2=4436.7m3/h=1232.42L/s 采用DN1000，流速為1.57m/s，輸水管長(zhǎng)200m，則輸水管沿程水頭損失為0.52m,設(shè)局部水頭損失為沿程水頭損失的10%，為0.052m，則輸水管總水頭損失為h2=0.52+0.052=0.572m。 則水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程： H=22.0+1.63+0.572+2.0=26.2m （3）水泵選型 根據(jù)設(shè)計(jì)流量及設(shè)計(jì)揚(yáng)程，參考《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》11冊(cè)，選擇5臺(tái)500S35型水泵，四用一備，水泵主要參數(shù)如下： 表3.4 500S35型水泵主要參數(shù) 型號(hào) 流量 揚(yáng)程 轉(zhuǎn)速 軸功率 電動(dòng)機(jī)功率 效率 吸上高度 重量 m3/h m r/min kW kW % m Kg 500S35 2340 28 970 209.9 280 85 4.0 2210 以上是泵在最高效運(yùn)行條件下的參數(shù)，而實(shí)際運(yùn)行中，四臺(tái)泵均開(kāi)啟，每臺(tái)泵的流量為616.21L/s，揚(yáng)程為28.95m。 進(jìn)行事故校核，當(dāng)其中一根輸水管壞掉，則由另一根承擔(dān)70%的流量，此時(shí)，輸水管流速為2.2m/s，水損為0.97m，水泵的揚(yáng)程為33.22m，水泵揚(yáng)程的增加量大于輸水管水頭損失的增加量，所以，通過(guò)事故校核，選泵合適。 水泵外形及安裝尺寸： 圖3.2 500S35型水泵外形尺寸 表3.5 500S35型水泵的外形尺寸 型號(hào) 外形尺寸 L L1 L2 L3 B B1 B2 B3 500S35 1373.5 766 760 580 1350 630 1020 800 （4）水泵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算： 由于水泵功率在100Kw以上，所以采用無(wú)底座安裝。 圖3.3 500S35型水泵安裝尺寸 表3.6 500S35型水泵安裝尺寸 型號(hào) 安裝尺寸 B A L2 L3 B3 n-φ d H 500S35 760 790 987 580 800 4-32 500 水泵的螺栓直徑為42mm，則螺孔中心距離基礎(chǔ)邊緣>300mm，取400mm，電動(dòng)機(jī)螺栓直徑為32mm，則螺孔中心距離基礎(chǔ)邊緣>150-200mm，取300mm。 基礎(chǔ)長(zhǎng)度L=580+987+760+400+300=3027mm，取3100mm。 基礎(chǔ)寬度B=800+400+400=1600mm。 基礎(chǔ)高度H=20d螺+50+150=20×42+50+150=1040mm。 水泵基礎(chǔ)頂面高出室內(nèi)地坪400mm，本設(shè)計(jì)采用整體式基礎(chǔ)，以增大剛度。 （5）吸水管和出水管計(jì)算： 根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水》，吸水管直徑在250~1000mm內(nèi)的，流速可取1.2-1.6m/s，在1000~1600mm內(nèi)的，流速可取1.5-2.0m/s；出水管直徑在250~1000mm及1000mm~1600mm內(nèi)的，流速可取2.0-2.5m/s。 1）吸水管 設(shè)吸水管流速為1.5m/s，流量為 0.62m3/s，則吸水管管徑為： D ===726mm （3-10） 取管徑為800mm，此時(shí)流速為： v ===1.234m/s （3-11） 2）出水管： 設(shè)出水管流速為2.0m/s，流量為 0.62m3/s，則出水管管徑為： D = = =629mm （3-12） 取管徑為600mm，此時(shí)流速為： v ===2.20m/s （3-13） 所以，水泵的吸水管管徑為DN800，出水管管徑為DN600。 3.1.5真空泵和排水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）真空泵設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)泵房中的水泵為非自灌啟動(dòng)，需要靠真空引水啟動(dòng)。采用的真空引水方式為真空泵直接抽氣引水方式，即每次啟動(dòng)水泵時(shí)，先啟動(dòng)真空泵，待泵頂充水后，再啟動(dòng)水泵，并停止真空泵。優(yōu)點(diǎn)是水頭損失小，啟動(dòng)迅速，效率較高。缺點(diǎn)是真空泵裝置和真空管路復(fù)雜，真空泵自動(dòng)啟停頻繁，初始運(yùn)行抽氣時(shí)間長(zhǎng)。 1）真空泵抽氣量W： 真空泵根據(jù)抽氣量選擇用大泵計(jì)算，真空泵的抽氣量W計(jì)算得： W= K (m3/min) （3-14） 式中 W1——吸水管內(nèi)空氣容積（m3），吸水管管徑為800mm，查表得，空氣量為0.503 m3/min，吸水管長(zhǎng)度取8m，W1=0.503×8=4.03 m3； W2——泵殼內(nèi)空氣容積，大約相當(dāng)于吸入口面積乘吸入口到出水閘門(mén)的距離（m3），取1.38m3 ，W2=3.14×0.82÷4×2.17=1.09 m3 ； Hg——大氣壓的水柱高度(m)，取10.33m； Zs——水泵的安裝幾何高度(m)，取2.70m； T——水泵充水時(shí)間（min），不宜超過(guò)5min，取5min； K——漏氣系數(shù)，采用1.05~1.10，取1.10。 計(jì)算得： W=1.10 ××=1.53m3/min 2）最大真空值Hr max Hr max= Zs×9.81= 2.70×9.81=26.49（kPa） （3-15） 選擇SZ2型真空泵兩臺(tái)，一用一備，兩臺(tái)共用一個(gè)氣水分離罐。采取一字型擺放，參數(shù)如下： 表3.7 真空泵選型參數(shù) 真空泵型號(hào) 抽氣量 （m3/min） 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 功效 （kW） 一字型布置 L l B SZ2 1.65 JO2-52-4 10 4100 1500 700 （2）排水泵設(shè)計(jì) 泵房中設(shè)置1000×1000×1000的集水坑，體積為1.0 m3，設(shè)20min內(nèi)抽完，則可知排水泵的流量為： Q = = 3(m3/h) （3-16） 取選QX5-10-030型潛水泵，流量5 m3/h，揚(yáng)程為10m。選兩臺(tái)，一用一備，。具體參數(shù)如下： 表3.8 QX5-10-030型潛水泵主要參數(shù) 型號(hào) 流量 揚(yáng)程 轉(zhuǎn)速 功率 電壓 配用水管內(nèi)徑 重量 m3/h m r/min kw kw mm Kg QX5-10-030 5 10 2800 0.3 220 38 18 排水管將水排入100mm寬的排水溝，排水溝以1%的坡度坡向集水井，由集水井中的潛水泵將水排出。 3.1.6泵房平面布置 （1）機(jī)組布置 取水泵房的平面采用矩形布置，本設(shè)計(jì)中有5臺(tái)500S35臥式離心泵，水泵機(jī)組的布置采用直線單排布置。 ① 機(jī)組凈間距L： 500S35離心泵的電動(dòng)機(jī)功率為280kw，所以根據(jù)規(guī)范，相鄰兩水泵機(jī)組突出部分的凈距不小于1.8-2.0m。根據(jù)泵的尺寸布置，要求泵基礎(chǔ)間的凈距大于電機(jī)軸長(zhǎng)+0.3m，同時(shí)不小于1.5m。本設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)軸長(zhǎng)為1.96m，L>1.96+0.3=2.26m，考慮到吸水管及輸水管穿墻時(shí)與柱子的距離，則設(shè)置各個(gè)機(jī)組凈間距分別為2500mm，5900mm，3300mm，2500mm。 ② 泵房跨度 本設(shè)計(jì)采取標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件屋面梁，采用跨度12m。柱距為4.2m。 ③ 水泵距前后墻的距離則根據(jù)蝶閥、漸縮管、法蘭及短管的長(zhǎng)度來(lái)確定。 （2）吸水管路布置 ① 每臺(tái)泵設(shè)置單獨(dú)的吸水管從吸水室中吸水，吸水管直徑為DN800的鋼管，流速為v=1.234m/s。 ② 如水泵位于最高檢修水位以上，吸水管可不裝閥門(mén)，但是本設(shè)計(jì)中最高水位高于泵軸線，故在吸水管上安裝閥門(mén)，選擇型蝸輪傳動(dòng)暗桿楔式閘閥，直徑為DN800。 ③ 吸水管上應(yīng)安裝的部件為：DN800的90°彎頭；DN800的剛性穿墻套管；DN800的型蝸輪傳動(dòng)暗桿楔式閘閥；DN800的單法蘭管道限位伸縮接頭；DN800-500的偏心漸縮管。 （3）出水管路布置 ① 出水管采用鋼管，焊接接口，直徑為DN600，流速為2.20m/s。 ② 水泵的出水聯(lián)絡(luò)管和兩條輸水管均設(shè)在泵房?jī)?nèi)，聯(lián)絡(luò)管管徑為 DN1000，用等徑三通將聯(lián)絡(luò)管與DN1000的2條輸水干管相連。在聯(lián)絡(luò)管上設(shè)置DN1000，D941X型電動(dòng)法蘭式蝶閥。 ③ 出水管上應(yīng)該安