工作报告之给水工程开题报告

给水工程开题报告

【篇一：毕设给水开题报告】

附件b：

毕业设计（论文）开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）

1.1课题目的

随着给水事业的飞速发展，给水厂及配套管网设计工作的重要性日

渐凸显，设计步骤的规范化建设和设计方法的创新性研究势在必行。近年来，许多研究人员对给水工程的设计方法及技巧进行了多方面

的研究探索，摸索出一些新的设计方法、开发出许多计算软件，取

得了一定的进展。因此本次毕业设计旨在通过独立完成给水工程的

设计计算及图纸绘制等工作达到以下目的：

（1）掌握城镇给水处理厂及给水管网设计基本步骤，复习消化所学课程内容；

（2）掌握给水处理厂各处理构筑物形式的选择方法与工艺设计计算方法，给水处理厂平面布置与高程设计的原则和方法，具备足够的

独立设计能力；

（3）掌握专业软件及手绘设计与制图的基本技能；

（4）提高综合运用所学理论知识、独立分析和解决实际工程问题的能力。

1.2课题意义

给水工程是为满足城乡居民及工业生产等用水需要的各项构筑物和

输配水管网组成的系统，包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、

输配水管渠及管网及调节构筑物五部分。其任务是自选定的水源取水，按照用户对水质的需求对原水进行处理，将处理达标后的水量

提升到要求的高度和供水压力，最终将清水输送至各用水点，以满

足国民经济及社会发展的需要，部分多余的水量进入调节构筑物，

以达到贮水和调节水量的目的。

净水厂是给水工程的核心部分，是控制、净化水质的关键部位。其

设计内容包括处理工艺流程选择、构筑物选型、运行参数选用、操

作管理、监控水平确定及水厂总体布置等方面。通常情况下，给水

管网在给水工程建设中所占投资较大，约占总投资的60%～80%，

通过系统的合理设计及运行管理，可以有效节约工程投资，提高企

业经济效益和现代化科学技术水平。但值得一提的是，给水管网设计中涉及到的影响因素较多，如何最优地确定设计参数，使系统在满足用户要求的前提下，达到投资及运行费用最省是给水管网设计及管理人员所面临的实际问题。

本选题系重庆市某县城供水工程设计，工程内容充实全面，难度适中，专业覆盖面广。通过本选题毕业设计，可进一步掌握给水系统方案选择、流程组合，给水工程全面系统的设计方法、表达方式等内容，对专业课程进行系统的实践训练。为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理等工作奠定坚实的基础。 [1]

1.3国内外研究现状分析

1.3.1国内研究现状分析

随着社会的经济技术的快速发展，我们国家的给水事业也有一定的发展，但是，多年来，

我们只重视水厂建设和提高供水普及率，忽视了给水管网的科学管理、合理布局，使得管网处于无序发展状态，导致管网缺口大、投资少、欠帐多，进而使我国城市管网压力不平衡、事故发生率高、漏失严重、电耗多、“二次污染”严重以及产销差异大。即是一下三点。对于现行的给水管网提出了新的挑战，用户对供水安全性的要求提高，供水效益亟待提高，管网运行要求管网布局合理。对于目前的给水管网的问题，有两种方式解决。城市管网的建模和进行分区都是目前有效的方式。

第一种，城市管网的建模，有一下几点理由：①给水管网建模的可行，随着遥测远传设备价格的下降，scada系统和优化调度系统和gps、gis、mis及oa等系统走向成熟，大型系统的控制和管理水平也有所提高；优化技术、模拟技术与计算机技术的发展，为模拟大型的动态变化的给水管网系统提供了条件.②国家政策支持，我国政府十分重视城市基础设施建设。“十二五“期间对水务的总投资将超过l9000亿元。③可以有效的建立给水管网的星系系统，如电子地图维护管理、管网基础资料维护管理、管网的查询、统计、计算和分析、优化调度、管网的规划设计、管网故障分析与处理、历史资料管理、系统维护管理、办公自动化管理。④可以分析给水管网的供水、流向和爆管和关阀等情况，还可以进行动态调度的模拟。

与此同时对于管网模型的建立还存在一些挑战：①模型的动态模拟缺乏长效性：由于我国城市发展迅速．给水管网不断扩展．用水量布局不断变化，管网的拓扑结构、节点流量不断更新。而目前所建

的模型还不能适应主要参数不断变化的状态．模型的动态模拟缺乏

长效性．对其推广应用造成一定影响．②模型指导城市供求区块化

亟待研究：随着城市的扩张，供水范围增加，必然要实行区块化供水，实行区块化供水是降低电耗、降低漏耗、提高供水效益的重要

途径，这已被国内外少数城市的实践所验证。对于如何使用给水管

网模型指导城市供水区块化的问题．还需进行深入研究。③管网水

质分析的复杂性：我围建设部对36个重点城市的调查发现。从管网

到水龙头的水质合格率降低了10％。目前对管网水质的分析及事故

追踪还未得到很好的解决．管网水力水质模型是水力模型的延伸。

这是一个非常复杂的课题．也未得到较好的解决。利用gis技术对城市给排水管网进行管理，在国内正处于起步及开始快速发展阶段，

北京、广州、深圳、中山、清远、福州等城市已使用该类信息系统

进行管理。

第二种，对管网进行分区。要保证对于山地城市的管网的合理建造

和安全运行，都是很大的挑战，山地城市依山而建，山地城市因山

地地貌特征，用地紧张，人口密度较高，气候水文条件特殊等原因。山地城市给水管网与平原城市有较大的区别，首先是高差大，管网

整体耗能，低区管道压力大，易爆管，其次管网延伸很长，可靠性低，相对于平原城市，基建投资大。为了更合理的布置山地城市，

很多学者也对城市管网的布置发表了自己的看法，有的学者根据自

己的经验，谈到，山地城市有适宜重力流输水的条件，充分利用水

高位差，选择最短的路线，若重力输水管线地形高差较大时，应在

适当位置跌水井或减压阀；如需要[7][6][3][2][4][3][2][1]

加压输水时，当水源和给水区高差很大时，可将压力输水管分成几级，每级有单独的泵站，组成多级输水系统，至于加压泵站的位置、增压方式和增压级数，应通过技术经济比较确定。对于山地城市的

管网分区的经济比选，王圃，杨其文等建立了分区优化的模型，分

区供水优化模型的目标式是管网造价年折算值、二泵站年平均动力

费用、中途加压泵站年动力费用、中途加压泵站的设备投资费用和

土建投资费用之和的最小值，模型的约束条件是水力约束条件，水

源力量约束，节点的压力约束、中途加压泵站扬程非负约束和管径

规格要求约束。学者对模型进行分析，发现需要解决的两个问题是

管网参数（dij，hi）优化问题和泵站扬程（z,h)优化问题，计算方法

采用分层协调求解算法。