水资源利用与保护 课程设计计算书

课程设计计算说明书

课程名称：水资源利用与保护

题目：江西省某县给水厂取水工程设计

学院：建筑工程系：土木工程

专业班级：

学号：

学生姓名：

起讫日期：2015.7.1~2015.7.7

指导教师：职称：

学院审核（签名）：

审核日期：

（一）设计说明书

第一章概述

一、设计依据和设计范围

1、设计依据：

①城市建设规划

该县县城近期规划人口为12.5万人，自来水用水普及率为95%；近期规划工业产值10亿元/年，万元产值耗水量120m3/万元（含企业内生活用水量），工业用水量的日变化系数为1.15；近期规划城市道路面积为100hm2，绿地面积120hm2。远期规划人口16万人，自来水用水普及率为100%；远期规划工业产值24.5亿元/年，万元产值耗水量110m3/万元（含企业内生活用水量），工业用水量的日变化系数为1.10；远期规划城市道路面积为180hm2，绿地面积160hm2。

②参考资料：

1、《水资源利用与保护》教材

2、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

3、《水工业工程设计手册--水资源及给水处理》

4、《泵站设计规范》GB/T50265-97

5、《给水排水工程快速设计手册1-给水工程》

6、《给水排水设计手册》

7、其他现行的有关规范和规定

二、自然条件资料

（一）水源和水质

1、地下水：该县基本无合适地下水可以开采利用。

2、地表水

该县属江西省，拥有丰富的地表水资源，全市平均年降水深1568毫米，平均年降水总量748530万立方米，平均年径流深730mm，平均年径流总量355300万立方米。人均年占有地表水量约5000立方米，修河是发源于上游黄龙山。修河在该县境内总流域面积3586平方公里，约占本市总面积的81%。修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。修河水源丰富，水量充足，最大径流量为2270m3/s，年最枯径流量9.23m3/s，多年平均最小流量为16.35m3/s。最高水位78.50m(P=1%) ，最小水位71.15m(P=97%),平均水位74.30m，浪高0.65m，水面宽100~500m，河底高程68米。修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。

（二）气象

该县属亚热带湿润气候，年平均气温18摄氏度，最高气温39摄氏度，最低气温零下9摄氏度，最高月平均气温29.2摄氏度，最低月平均气温5.6摄氏度。无霜期260天左右，有冰雹、暴雨、干旱等灾害气候影响。

降雨量：多年平均降雨量为1600-2000mm左右，最高降雨量2672.5mm，最小降雨量1432.6mm。境内气候湿润温和，四季分明。

（三）有关基础资料

水源地地形图（含水厂场地位置）。

第二章设计水量

一、各项用水量

涉及用水量包括下列用水：

1.综合生活用水量Q1

2.工业企业生产用水量Q2

3.城市道路、绿地浇灌用水量Q3

4.漏损用水量Q4

5.未预见用水量

二、最高日用水量

近期：Q1＝12.5×104×300×95×10-5＝35625m3／d

Q2＝105×120×1.15÷365＝37808m3／d

Q3＝100×104×2.5×10-3＋120×104×2.0×10-3＝4900m3／d

Q4＝（Q1＋Q2＋Q3）×10％＝7833m3／d

Q5＝（Q1＋Q2＋Q3＋Q4﹚×8％＝6893 m3／d

Q d = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=93059m3／d

远期： Q1＝ 16×104×300×10-3＝48000 m3／d

Q2＝24.5×104×110×1.10÷365＝81219 m3／d

Q3＝180×104×2.5×10-3＋160×104×2.0×10-3＝7700 m3／d

Q4＝（Q1＋Q2＋Q3）×10％＝13692 m3／d

Q5＝（Q1＋Q2＋Q3＋Q4﹚×8％＝12049 m3／d

Q d = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=162660m3／d

三、设计水量

近期设计水流量：Q h＝αQ d／（24×3600×103）＝1131L／s

远期设计水流量：Q h＝αQ d／（24×3600×103）＝1977L／s

第三章给水水源及取水工程

第一节给水水源

一、取水规模确定

同时按近期和远期考虑。

二、地区水源选择情况及水源选择

设计中水源选择一般要考虑以下原则：

1、所选水源水质良好，水量充沛，便于卫生防护；

2、所选水源可使取水、输水、净化设施安全经济和维护方便；

3、所选水源具有良好的施工条件；根据所给资料：该县基本无合适地下水可以开采利用，却拥有丰富的地表水资源，流经该县的修河不仅水量充沛而且水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准，非常适合作为取水水源。所以选用修河作为水源。

三、取水方案的比较与选择

常见的取水方案有岸边式和河床式：在水源地地形图中，我们可以看到该县位于修河的弯曲河段的凸岸处，在弯曲河段取水时取水点应设在弯曲河道的凹岸处，这是因为在弯曲河岸的凸岸水流速度缓慢，泥沙容易淤积，，水质较差，不能取到很好的水，且没有足够的水量，所以不能用岸边式取水。本设计中由于主流离岸较远，河岸水深较浅，故考虑采用自流管式取水。故本设计的取水构筑物形式采用固定式河床式。河心处为箱式取水头部，经自流管流入集水井，在经格栅、格网截留杂质后，用离心泵送出。

四、水源地位置

水源地位置见水源地形图

第二节取水构筑物

一、设计原则及设计特点

取水构筑物形式的选择，应根据取水量和水质要求，结合河床地形和地质、河床冲淤、水深及水位变幅、泥沙及漂浮物、冰清和航运等因素，并充分考虑施工条件和施工方法，在保证安全可靠的前提下，通过技术经济比较确定。

二、取水构筑物型式

河床式自流管及设集水孔进水井构筑物形式

河床式自流管及设集水孔进水井构筑物特点： 1、在非洪水期利用自流管取得河心较好的水，而在洪水期利用集水井上的进水孔取得上层水质较好的水； 2、比单用自流管进水安全可靠； 3、集水井设于河岸上，可不受水流冲刷河冰凌的影响； 4、进水头部伸入河床，检修和清洗方便； 5、冬季保温、防冻条件比岸边好；

三、取水头部选择

选用菱形箱式取水头部其适用于中小型取水构筑物，有如下几个优点：

1、菱形箱式取水头部可采用分段预制、水下拼装的方法，施工和安装设备较方便；

2、菱形箱式取水头部水利条件较好；

3、有外层箱式的保护，取水头部安全可靠；

四、进水间的设计

1、集水井采用合建半淹没式

2、进水孔格栅面积: F0=5.27m2

箱式取水头部的进水孔采用侧面开孔，进水孔设4个，设在两侧；

每个进水口尺寸: B1×H1=1200mm×1000mm 格栅尺寸：B×H=1300mm×1100mm 栅条根数16。

3、格网面积: F1=17.43m2格网布置在进水间和吸水间之间，设6个

每个进水口尺寸: B1×H1=2000mm×1500mm 格栅尺寸：B×H=2130mm×1630mm。

第四章取水泵站的设计

一、泵的选择

根据设计水量和扬程，选择三台24SH-13型(Q=2502-3499 m3／h H=38-56m W P=3780Kg 功率为550KW) ,两台工作，一台备用。远期增加两台24SH-13型水泵一台工作，一台备用。

二、泵房布置

按远期考虑，为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将五台机组交错并列布置成两排，三台