[教学]清水池工艺设计

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,,,,,IV.清水池设计计算
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清水池设计计算－内容
1 清水池有效容积计算；
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清水池配管计算；
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清水池集水坑计算
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清水池导流墙计算
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清水池通气孔及人孔（检修孔）；
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水位标示及池顶覆土
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清水池设计计算－有效容积计算
1 有效容积计算方法有两种：存在制水曲线和供水曲 线资料时，通过列表计算可得；当资料缺乏，且配 水管网中午调节构筑物时，可按照10%20%的最高日用水量确定。 2 清水池 有效容积计算 清水池的容量需要用 必要的消毒接触容量 进行复核（复核时可 利用消防贮量和安全 储量）
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,进水管、出水管应分设，结合导流墙布置，以保证池内 水能经常流通，避免死水区。 1 清水池内的进、出水管一般分开设置在不同的部位，促使水流 循环。 ,,,,, 进水管和出水管分别按最高日平均时、最高日最高时的流量确 定管径，管内流速在0.71.0m/s.管径应该留有一定的余地，以满足水量发展的需要。 ,,,,, 进水管标高应考虑避免由于池中水位变化而形成进水管的气阻 ，可采用降低进水管标高，或进水管进池后用弯管下弯。 ,,,,, 出水管一般设置1根，出水管的设置形式为：从池底集水坑敷管 出水，常用于二级泵房前设有吸水井；水泵吸水管直接弯入池 底集水坑吸水。 ,,,,,
根据单座清水池有效容 积和有效水深，确定清 水池的平面尺寸和形状
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根据有效容积确定清水池的数量（ 一般不少于2座）；根据设计图集 中有关有效水深的规定：3.54.5m,,,,,确定有效水深及超高。
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清水池设计计算－配管计算 进水管
流速 设计流速按照工 况选用，一般0. 5-1.0m/s. 管径
溢水管
流量 ,,,,,按照最高日平 均时流量计算。 流速
溢水管
管径
D4 4Q nv
设置高度
设计流速按照工 况选用，一般0. 5-1.0m/s.
管径 管内流速
溢水管喇叭口与 清水池最高水位 相平
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清水池设计计算－集水坑计算
,,,,,,,,,,,,,,,集水坑是清水池的出口集 水部分； 池底应有一定的底坡 坡向集水坑。 ,,,,,,,,,,一般比池底深1.0-1.5m;
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导流墙高度一般距池 顶板的距离为200mm
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导流墙厚度一般为240mm 混凝土砌块 烧结实心砖砌块
清,,,,,水,,,,,池,,,,,工,,,,,艺,,,,, 设,,,,,计
教师：冯,,,,,岩 市政工程系
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讲课提纲
I II III IV
清水池概况及设计存在的疑问
清水池构造
清水池设计参数规定
清水池设计计算
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清水池设计案例
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,,,,,I.清水池概况及设计中存在的疑问
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清水池设计参数-关于溢水管
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溢水管应及时排出因事故而高于最高水位的水流，一般 按比进水管径大一级考虑。 1 溢水管宜采用水平喇叭口集水，出口处应设网罩，以防爬虫等 沿溢水管进入池内。管上不设阀门。 ,,,,, 溢水管内的水排入排水井；如果清水池全部为地下室，而溢水 管出口经常处在排水水位之下时，一般考虑将溢水管先经溢流 井，在通至排水井，以避免清水受污染。 ,,,,,
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设计流速按照工 况选用，一般0. 5-1.0m/s.
管径 管内流速
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清水池设计计算－配管计算 排水管
时间及流速 按照2个小时将 余水放空。. 流速按照1.21.5m/s 管径 设置高度
容积 ,,,,,按照清水池有 效容积进行计算。
D3
4Wc nv3 t
管径 管内流速
排水管在集水坑 接出，使排水管 管底与集水坑底 相平。
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清水池设计参数-关于水池容积、水深及尺寸
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“设计规范”第7.5.1条,,,,,净水厂清水池的有效容积，应根据产 水曲线、送水曲线、自用水量及消防储备水量等确定，并满足 消毒接触时间的要求。当管网无调节构筑物时，在缺乏资料情 况下，可按水厂最高日设计水量的,,,,,10％～20％确定。 “设计规范”第7.5.3条清水池的池数或分格数不得少于2个，并能 单独工作和分别泄空；在有特殊措施能保证供水要求时，亦可修 建1个（应设超越清水池的管道）。 “图集说明”第3.1.2条有关内容：水深不宜过浅，一般可为3.5 ~4.5m。 “图集说明”第3.1.2条有关内容：水池平面尺寸应根据所处场地 条件及结构经济合理确定，应尽量减少占地面积。
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清水池设计参数-关于水位指示
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,清水池应设水位连续测定装置，发出上、下限水位信号， 供水位自动控制或水位报警只用。 1 水池最低水位的容积包括城镇室外消防用水量和水厂室外消防 用水量的总量。 ,,,,, “图集说明”第3.3.4条有关内容：清水池的水位检测可以选用水 位尺、水位传示仪或超声波液位仪。建议使用一体化超声波液位 仪
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清水池设计参数-关于水池容积、水深及尺寸
水池容积
Wc W1 W2 W3 W4
• ,,,,,,,,,,,,,,,式中,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,W1,,,,,——,,,,, 调节容积，m3； • ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,W2,,,,,——,,,,,消防贮水量，m3； ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,清水池的有效容积，包括调节容积，消防贮水量和水厂自用水的 • ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 调节量。 ,,W3,,,,,——,,,,,水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等 生产用水，m3； 第12页/共60页
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清水池设计参数-关于池顶覆土
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,池顶覆土厚度需满足清水池抗浮要求，避免池顶面 直晒，并应符合保温要求。
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池顶覆土一般为0.51.0m,,,,,,(气温低，地下水位高，池子埋深较大时，池顶覆土应 较厚。 ,,,,,
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清水池设计参数-关于进水管、出水管
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清水池-概况
适用条件 1.大中小水厂 都应设清水池 ，并储存消防 用水； 2.形式：圆形 和矩形。 材料 钢筋混凝土 预应力 钢筋混凝土 清 水 池 的 位 置
作,,,,,用 调节第一、二级 泵房流量的差 额； 满足加氯接触时 间；
砖,,,,,石
从水厂平面上看，清水池应尽量靠近滤池，特别是应与二 级泵站靠近； 从高程上考虑，清水池有地下式、半地下式和地面式三种 类型，一般都按深入地下3～4米左右考虑，并设计在地形 的最低处。
通风帽
最低水位
清水池是否存在“最低水位（报警水位）”，若存在的话，则怎 样确定？
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,,,,,II.清水池构造
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清水池构造-圆形清水池
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清水池构造-矩形清水池
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清水池构造
池的主体（矩形、圆形） 进水管 导流墙 通气孔
出水管 清水池构造
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清水池设计参数-关于排水管
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在一般清况下，清水池在低水位条件下，进行泄空。 排水管管径按照2h内将水泄空计算，最小管径不小于100mm. ,,,,, 为便于泄空池水，池底应有一定的坡度，并设置排水集水坑。 ,,,,, 如池水埋深较大，排水较困难时，可在池外设置排水井，利用 泵抽除，也可利用潜水泵直接由清水池抽除。 ,,,,,
D1 4 Q1 nv1
流量 ,,,,,按照最高日平 均时流量计算。
设置高度 确定进水管高度 ，一般距池底1/ 3到2/3之处
管径 管内流速
出水管
流量 ,,,,,按照最高日最 高时流量计算。 流速 管径
D2 4 Q2 nv2
设置高度 出水管在集水坑 接出，使出水管 管顶与池底相平 。
溢水管
检修孔
水位指示
排水管（放空管）
池顶覆土
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,,,,,III.清水池设计参数规定
1、《室外给水设计规范》（GB500132006）[下简称“设计规范”]； 2、《给水排水构筑物设计选用图（水池、水塔、化粪池、 小型排水构筑物）》（07S906）标准设计图集“钢筋混凝土 蓄水池说明”[下简称“图集说明”]。 3、给水排水设计手册第三册《城镇给水》,,,,,[下简称“设计 手册”],,,,,
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清水池-形式对比
圆形清水池
在一定容量范围内，圆 形水池具有耗材少，投 资省等优点 形式 对比
矩形清水池
矩形水池施工方便， 模板周转效率高，且 布置紧凑。 -
但模板消耗较高，且平 面布置中占地面积较大 。,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,当容 量大于2000m3时，往 往采用矩形水池
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清水池设计参数-关于通风孔及检修孔
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,为了使清水池内水保持新鲜和适应水位高低变化需要， 清水池顶设通气管。通风孔及检修孔数目根据水池大小确定。 1 “图集说明”第3.3.1条有关内容：水池的通气管由最大进水或出 水流量求得最大通气量，按通气量确定通气管的直径和数量（ 通气管内空气流速可采用5m/s），通气管一般不少于两根，并 宜有高差；通气口处有网罩；宜结合导流墙布置。并不得装阀 门。（一高一低，池顶覆土以上高分别为900mm和1400mm）, ,,,, ,,,,, “ 图集说明”第3.3.2条有关内容：水池顶应设检修孔，宜设置于 清水池进水管、出水管、溢流管和集水坑附近，宜成对角线布置 。检修孔的设置不宜少于2个，孔的尺寸应满足池内管配件进出 孔的要求，孔顶应设置防雨盖板。,,,,,（一般规格∮800,,,,,,∮1 000,,,,,,∮1600) “图集说明”第3.3.2条有关内容：检修孔内的池壁应设置爬梯。
矩形水池又分正方形 和长方形两种，从等 面积而论，正方形周 边最短，用材少，
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清水池-设计中存在的疑问
边长确定
当确定了清水池的有效容积和有效水深后，对于其边长的确定 除了要考虑厂区占地因素外，还需要考虑其他因素吗?
导流墙
清水池中导流墙的布置（长？）如何考虑？（除了避免水的短 流及氯接触时间外，是否还要考虑其他因素？如结构上的 等等） 清水池通风帽（管）的设计原则是什么？ 高出覆土的高度如何确定？,,,,,
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调节容量估算百分率 用水对象 大城市 中等城市 小城镇 工业企业用水 水厂规模 20万吨/日以上 5-20万吨/日以下 5万吨/日以下 调节容量比率% 10 15 20 2-3
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清水池设计参数-关于水池导流墙
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,为了避免池内水的短流和满足加氯后的接触时间的需要， 池内应设导流墙。 “设计规范”第7.5.4条:生活饮用水的清水池、调节水池、水塔， 应有保证水的流动，避免死角，防止污染，便于清洗和通气等 措施。 ,,,,, “图集说明”第3.2.1条有关内容：进、出水管的布置不应使水流 产生短路，一般设置在水池的不同侧，必要时应设置导流装置（ 本图集≥300m3的圆形水池，≥150m3的方、矩形水池均设有导 流墙）。 “设计手册”第41页有关内容：为清洗水池时排水方便，在导流 墙底部，隔一定距离设置流水孔，流水孔底缘应与池底相平。 导流墙若砌至池顶，应在干弦范围的墙上设置通气孔，并使清 水池排气畅通。
,,,,,,,,,,集水坑根据池型，分为圆形、矩形、 方形
集水坑常用平面尺寸：,,,,,∮2700；,,,,,∮1500;,,,,,∮800
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清水池设计计算－导流墙计算
1 位置：一般沿柱设置导流墙，且要保证水 体与氯的混合时间。 导流墙每隔2000mm设 置120× 120清扫孔（流 水口），且清扫口底缘 与池底相平。 导流墙计算