第九章-給水管網(wǎng)計(jì)算及水廠設(shè)計(jì)

1、第九章 給水管網(wǎng)計(jì)算及水廠設(shè)計(jì)第1節(jié) 給水管網(wǎng)計(jì)算給水管網(wǎng)樹枝狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)樹枝狀管網(wǎng)樹枝狀管網(wǎng)樹枝狀管網(wǎng)樹枝狀管網(wǎng)樹枝狀管網(wǎng)1)UPVC、PE等硬塑料管的單位管長水頭損失，可按公式計(jì)算：i=0.000915Q 1.774/d 4.774 式中Q管段流量，m3/s；d管道內(nèi)徑，m；2)鋼管、鑄鐵管的單位管長水頭損失，可按下列公式計(jì)算：當(dāng)1.2m/s時(shí)，、 i=0.000912v 2(1+0.867/v)0.3/d 1.3當(dāng)1.2m/s時(shí)，、 i=0.00107v 2/d 1.3式中v管內(nèi)流速，m/s；D管道內(nèi)徑，M；管網(wǎng)水頭損失計(jì)算一）沿程水頭損失3)混凝土管、鋼筋混凝土管的單位管長水頭損失，

2、可按公式計(jì)算：i=10.294n 2Q 2/d 5.333 式中Q管段流量，m3/s；d管道內(nèi)徑，m；n粗糙系數(shù)，應(yīng)根據(jù)管道內(nèi)壁光滑程度確定，可為0.0130.014。二）局部水頭損失沿程水頭損失的5%15%計(jì)算 第2節(jié) 給水廠的設(shè)計(jì)一、水廠的廠址選擇1、給水廠位置的設(shè)置方式（1）取水點(diǎn)與用水區(qū)較近的情況凈水設(shè)施一般與取水構(gòu)筑物（一泵房）建在一起，原水經(jīng)凈化后，再通過配水泵房（二泵房）把自來水送入輸配水管網(wǎng)送至用戶。（2）取水點(diǎn)與用水區(qū)較遠(yuǎn)的情況方案一：凈水廠建在靠近用水區(qū)的地方，原水用取水泵房抽取后，用輸水管將原水送到凈水廠，處理后在用配水泵房（二泵房）把自來水輸入配水管。方案二：在一的基礎(chǔ)

3、上再建一個(gè)配水廠（設(shè)清水池、消毒和配水泵房），凈水廠出水先用輸水干管送至配水廠，再經(jīng)配水泵進(jìn)入管網(wǎng) （3）高濁度原水可將預(yù)沉淀部分建在取水構(gòu)筑物處，主體凈水處理構(gòu)筑物部分設(shè)在靠近用水區(qū)附近。（4）地下水為水源不需設(shè)置凈水構(gòu)筑物，水廠（清水池、加氯間、配水泵房）一般設(shè)在用水區(qū)附近。 2、廠址選擇的原則給水系統(tǒng)布局合理不受洪水威脅有較好的廢水排除條件有良好的工程地質(zhì)條件有良好的衛(wèi)生環(huán)境、并便于設(shè)立防護(hù)帶少拆遷，不占或少占良田施工、運(yùn)行和維護(hù)方便必須考慮防洪措施水廠的設(shè)計(jì)必須考慮污泥的處理與處置問題 二、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)原則1、設(shè)計(jì)步驟（1）可行性研究(水源、工程系統(tǒng)方案、凈水方案、經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)）編

4、制依據(jù)編制范圍城市（或供水地區(qū)）概況項(xiàng)目背景、總體規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目的必要性工程規(guī)模、水源水質(zhì)與處理后水質(zhì)要求廠址選擇工藝方案初選方案設(shè)計(jì)（2個(gè)或2個(gè)以上方案分別進(jìn)行）工藝設(shè)計(jì)（各單元的工藝與設(shè)備） 總體設(shè)計(jì)（功能分區(qū)、輔助建筑物、廠平面、高程）輔助專業(yè)設(shè)計(jì)（建筑、結(jié)構(gòu)、電器、儀表自控等）公用輔助設(shè)施設(shè)計(jì)（道路、廠區(qū)給排水、綠化、運(yùn)輸?shù)龋┌踩a(chǎn)、勞動(dòng)保護(hù)、環(huán)保設(shè)施、節(jié)能等管理機(jī)構(gòu)、勞動(dòng)定員構(gòu)筑物、建筑物與主要設(shè)備匯總工程投資估算與成本估算方案比較與推薦方案項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施計(jì)劃及資金籌措經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)論和存在問題等 （2）初步設(shè)計(jì)（針對(duì)可研確定的方案進(jìn)一步細(xì)化，確定工程概算） 初步設(shè)計(jì)成果包括設(shè)計(jì)說明書、

5、設(shè)計(jì)圖紙、主要工程量表、主要材料設(shè)備數(shù)量表和工程概預(yù)算書。 初步設(shè)計(jì)說明書應(yīng)該包括：概況設(shè)計(jì)依據(jù)主要設(shè)計(jì)資料現(xiàn)有供水概況、自然條件工程設(shè)計(jì)工程規(guī)模水質(zhì)與水壓要求水源、給水系統(tǒng)、輸配水系統(tǒng)凈水工藝流程確定與設(shè)計(jì)處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)、設(shè)備選型處理構(gòu)筑物、建筑物與功用輔助設(shè)施的輔助專業(yè)設(shè)計(jì)（建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣儀表、儀表自控設(shè)計(jì)等）總體設(shè)計(jì) 人員編制與經(jīng)營管理管理機(jī)構(gòu)與人員編制主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（年總成本、單位制水成本、單位水量的投資指標(biāo)等）對(duì)下一階段的設(shè)計(jì)要求初步設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)該包括：總圖部分總體布置圖廠平面圖（工藝、建筑等）高程圖（豎向布置圖）廠區(qū)管線綜合圖廠區(qū)道路圖廠區(qū)（園林）綠化圖等 工藝部分各主要構(gòu)筑

6、物設(shè)計(jì)圖建筑結(jié)構(gòu)電氣自動(dòng)控制與儀表廠區(qū)給排水、通風(fēng)、鍋爐房、供熱等機(jī)械設(shè)備布置與非標(biāo)機(jī)械設(shè)備總裝簡圖等 （3）施工圖設(shè)計(jì)（工程技術(shù)方案完全確定，經(jīng)濟(jì)投資基本確定范圍，進(jìn)一步施工細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，達(dá)到照圖施工的程度） 施工圖設(shè)計(jì)文件包括：設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖紙、工程數(shù)量表、材料設(shè)備表、修正概算或施工預(yù)算 設(shè)計(jì)說明書包括：設(shè)計(jì)依據(jù)（初步設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的部門、文號(hào)、日期及主要審批內(nèi)容、施工圖設(shè)計(jì)資料依據(jù)）設(shè)計(jì)變更部分（對(duì)照初步設(shè)計(jì)的變更內(nèi)容、原因、依據(jù)等）施工安裝注意事項(xiàng)一質(zhì)量驗(yàn)收要求運(yùn)轉(zhuǎn)管理注意事項(xiàng) 施工設(shè)計(jì)的圖紙范圍與初步設(shè)計(jì)形似，但要求更為詳細(xì)確切，需增加：各構(gòu)建筑物的平、剖面圖、局部詳圖、管渠縱斷面圖、配筋

7、圖、安裝圖、接線圖、布置圖等，以及非標(biāo)設(shè)備的總裝圖、部件圖、零件圖等修正概預(yù)算的編制要求與初步設(shè)計(jì)相同。 2、總體設(shè)計(jì)原則給水廠的總體設(shè)計(jì)原則是：水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)按最高日供水量加自用水量確定，必要時(shí)還應(yīng)包括消防補(bǔ)充水量。城鎮(zhèn)水廠的自用水率一般可以采用供水量的5%-10%水廠應(yīng)按近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展；水廠設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮任一構(gòu)筑物和設(shè)備檢修、清洗或停止工作時(shí)仍能夠滿足供水要求；總體設(shè)計(jì)還要滿足建筑、消防、道路、綠化、環(huán)保、文明生產(chǎn)等要求。 三、水廠工藝流程與主要處理構(gòu)筑物的選擇水廠處理工藝流程和主要處理構(gòu)筑物的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)的特點(diǎn)、水廠規(guī)模、出水水質(zhì)要求、技術(shù)經(jīng)濟(jì)能力、當(dāng)?shù)貤l件等多

8、項(xiàng)因素，并結(jié)合已有或相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定 1、工藝流程選擇在各方面的因素中，水源水的特性是確定凈水工藝的首要因素（1）地下水水源的凈水工藝（2）一般地表水水源的凈水工藝（3）低溫、低濁、高藻水源水凈水工藝（4）微污染水水源的凈水工藝（5）高濁度水源水的凈水工藝 2、水處理構(gòu)筑物的選擇處理構(gòu)筑物的類型選擇需要考慮水質(zhì)特點(diǎn)、水廠規(guī)模和高程匹配，合理選擇適宜的處理構(gòu)筑物處理構(gòu)筑物應(yīng)選擇技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)水能力高、處理效果好、能耗低、管理方便的處理構(gòu)筑物形式 3、濾池沖洗廢水回用與水廠污泥外排問題（1）濾池沖洗廢水回用問題濾池沖洗水約占水廠供水能力的5%-8%，許多水廠對(duì)濾池沖洗廢水進(jìn)行回收利用

9、，以節(jié)省水資源。但是這種做法可能產(chǎn)生系列的問題，應(yīng)慎重考慮。（2）水廠污泥外排問題水產(chǎn)廢水與污泥中富集了大量的污染物質(zhì)和藥劑，會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染問題，必須進(jìn)行處理。 四、水廠平面與高程布置1、水廠平面布置（1）水廠內(nèi)部功能分區(qū)生產(chǎn)區(qū) 包括處理構(gòu)筑物、清水池、泵房、加藥間、污泥處理設(shè)施、變電室等生產(chǎn)輔助區(qū) 包括檢修、倉庫、料庫、車庫等辦公與生活輔助區(qū) 包括綜合辦公樓、總控制室、化驗(yàn)室、食堂、鍋爐房、宿舍等 （2）生產(chǎn)區(qū)平面布置原則水處理構(gòu)筑物宜分為可以獨(dú)立操作的兩組，或兩組以上。系統(tǒng)力求簡單，凈水構(gòu)筑物宜按流程布置成直線型，以減少管線的長度，并有利于今后的擴(kuò)建。對(duì)于進(jìn)出口在同一個(gè)方向的回轉(zhuǎn)型平面布置

10、，更應(yīng)考慮如何遠(yuǎn)近期布置相結(jié)合的問題分期建設(shè)的水廠，近遠(yuǎn)期凈水構(gòu)筑物宜品行布置。構(gòu)筑物間距應(yīng)滿足各構(gòu)筑物和管線的施工要求，布置要緊湊。絮凝池與沉淀池宜建成一體。加藥間、加氯間與氯庫宜合建為節(jié)約用地，可考慮在平流式沉淀池下面建清水池、泵房地上部分建變電配電室、濾池控制間上建反沖洗水箱等北方地區(qū)還要考慮防凍問題等 2、水廠高程布置原則應(yīng)充分利用原有地形坡度，減少施工的土方量在水處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間的水流應(yīng)為重力流。流程中前后構(gòu)筑物間的水面高程設(shè)置應(yīng)考慮構(gòu)筑物各部分水頭損失之和。連接管應(yīng)按正常流量計(jì)算，并按超載流量進(jìn)行校核，適當(dāng)選用較大尺寸各構(gòu)筑物的水頭損失和連接管中的允許流速詳見P291五

11、、水廠生產(chǎn)過程監(jiān)測與自動(dòng)控制 1.監(jiān)測參數(shù)（1）監(jiān)測參數(shù) 為了保證工藝過程的正常運(yùn)行，在水廠的生產(chǎn)過程中需監(jiān)測各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，以確保運(yùn)行安全，保證出水水質(zhì)，降低藥耗能耗管理，實(shí)行科學(xué)管理。 水的監(jiān)測參數(shù)包括流量水質(zhì)液位壓力水溫機(jī)電設(shè)備溫度電氣系統(tǒng)等以上項(xiàng)目的監(jiān)測點(diǎn)根據(jù)需要設(shè)于取水構(gòu)筑物、各主要處理構(gòu)筑物、清水池、二泵站等處，及其機(jī)電設(shè)備處，并設(shè)置狀態(tài)顯示與報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和記錄系統(tǒng)等。對(duì)于水廠水質(zhì)監(jiān)測的具體項(xiàng)目和頻率，在城鎮(zhèn)供水廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程（CJJ5894）和生活飲用水集中式供水單位衛(wèi)生規(guī)范中做了詳細(xì)規(guī)定。（2）過程檢測和控制儀表 為了提高水廠的監(jiān)測和控制水平，應(yīng)考慮設(shè)置必要的過程監(jiān)測和控制儀表。包括：壓力計(jì)液位計(jì)流量計(jì)溫度計(jì)水質(zhì)在線檢測儀水送器與顯示儀表等 對(duì)于水質(zhì)在線檢測儀，最常用的有：濁度儀、余氯儀、PH計(jì)、電導(dǎo)儀、COD、TN、TP等。 地表水廠自動(dòng)檢測儀表的基本配置為地表水取水口水位、水泵吸水井水位水廠出廠水的壓力計(jì)配水管網(wǎng)水壓測定與數(shù)據(jù)傳輸清水池水位指示，并帶有上、下限報(bào)警濾池水頭損失，帶上限報(bào)警沖洗水塔（箱）水位原水、絮凝池進(jìn)水的PH計(jì)原水、沉淀水、濾后水、出廠水的濁度連續(xù)測定儀濾后水、出廠水的余氯連續(xù)測定儀水溫溶液池液位與混凝劑加量其他水質(zhì)在線檢測儀等2.水廠自動(dòng)控制（1）分散控制、集中監(jiān)測的方式水廠的自動(dòng)控制