毕业设计(论文)-彭州市通济镇红山村集中供水工程设计.docx
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1、彭州市通济镇红山村集中供水工程设计四川大学 给水排水工程专业 2011届学生姓名:刘凤凯 指导老师:张永丽/彭遗柱中文摘要摘要为解决彭州市丘陵区农村存在的饮水不安全问题,在通济镇红山村设计一处集中供水工程。该工程设计规模为4000m3/d,设计解决23377人饮水问题。整个工程包括三大部分:取水工程、净水工程和输配水工程。取水工程主要是完成取水点的选择、取水方式的确定和取水泵站的设计,工程采用渗渠取水。输配水工程主要完成管网的定线和水力平差计算,保证各供水点水压满足要求。由于净水厂位于整个工程区的高处,故充分利用地形高差进行重力供水。净水工程的设计包括净水厂的位置选择、水处理工艺流程的确定、处
2、理构筑物的设计计算以及水厂的平面和高程布置。通过技术经济比较,确定净水厂的工艺流程为:原水管道混合穿孔旋流絮凝池斜管沉淀池重力式无阀滤池ClO2消毒清水池管网。关键词 取水工程净水工程 输配水工程 穿孔旋流絮凝池 斜管沉淀池 重力式无阀滤池II英文摘要AbstractIn order to solve the problem of unsafe drinking water in rural areas of Pengzhou hilly region,a centralized water supply project was designed in Tongji Town Hongshan
3、 Village.This project was designedto help 23,377 people drink clean water with the total volume of 4 thousand cubic meters.The whole project consists of three parts which is water diversion project,water treatmentproject and waterdistribution project.The water diversion project consists of the selec
4、tion of water source location, the form of water diversion and the design of pump station.And infiltration drainagewas selected to get water in this project.This paper also demonstrates the detail process of design for each construction or apparatus in the water treatment plant. And the water power
5、balance of gang of wells system was completely caculated which help make this paper more accurate.The water allocation and clarification projects are the major parts in this paper. The former contains the arrangement of pipelines, the determination of pipe caliber as well as pump lifts.But in this p
6、roject,there is no need to use pump to lift water because gravity water supply is available which is more economic.The latter is water treatment plant design.And according to the survey about quality of ground raw water,it can be transmitted to the user only through simple disinfection (add chlorine
7、 dioxide).After programmeswere compared both technologically and economically,this process was selected which is as follows:raw waterpipe-shapedperforation cycloneflocculation tankinclinedtube evaporatorgravity valveless filterdisinfection(add chlorine dioxide)municipal pipe network.Key wordswater d
8、iversion projects;water treatment project;water distribution projects;perforation cycloneflocculation tank;inclinedtube evaporator;gravity valveless filter目录1综合说明11.1设计依据11.2指导思想11.3设计原则11.4设计任务22项目背景32.1农村供水基本情况32.1.1自然、社会、经济和水资源概况32.1.2农村人口饮水安全普及程度52.1.3农村供水设施情况及供水能力52.1.4制约农村供水工程建设和饮水安全的因素62.2农村饮
9、水安全面临的主要问题82.2.1饮用水水质超标82.2.2水源保证率、生活用水量及用水方便程度不达标82.3工程建设的必要性93工程方案论证113.1建设规模113.1.1规划人口113.1.2设计水量113.1.3建设规模143.2水源选择143.3取水方式143.4水厂位置方案确定153.4.1厂址选择需考虑的几个问题153.4.2厂址选择的原则153.4.3厂址选择方案153.4.4方案比较163.5确定处理工艺流程163.5.1混合工艺比较163.5.2絮凝工艺比较173.5.3沉淀工艺比较183.5.4过滤工艺比较193.5.5消毒工艺比较193.5.6确定工艺流程203.6供水水质
10、和水压213.6.1供水水质要求213.6.2供水水压要求213.7供水管网敷设方案213.8工程设计原则224取水工程244.1渗渠设计244.1.1位置选择与平面布置244.1.2渗渠出水量计算244.1.3渗渠设计254.1.4集水井设计264.2取水泵站264.2.1取水泵站扬程264.2.2泵站设计265净水厂工程275.1配水井275.1.1设计计算275.2混凝剂投配275.2.1溶液池设计285.2.2溶解池设计285.2.3混凝剂投加方式285.2.4PAC仓库面积285.3混合设备295.3.1设计参数295.3.2设计计算295.3.3混合器选择295.4穿孔旋流絮凝池2
11、95.4.1分格布置305.4.2絮凝池尺寸305.4.3污泥斗尺寸305.4.4孔口尺寸315.4.5水头损失365.4.6核算GT值375.4.7过渡平流段设计375.5斜管沉淀池375.5.1设计水量385.5.2沉淀池面积385.5.3池体高度395.5.4沉淀池进水设计395.5.5沉淀池出水设计405.5.6集水系统405.5.7沉淀池排泥系统设计415.5.8复核管内雷诺数及沉淀时间415.6无阀过滤415.6.1滤池面积和尺寸425.6.2滤池高度435.6.3进水系统445.6.4控制标高455.6.5水头损失465.6.6核算485.7二氧化氯发生器495.7.1设计计算4
12、95.8调节构筑物495.8.1设计参数495.8.2设计计算505.9排泥水处理515.9.1设计条件515.9.2排泥量计算515.9.3各构筑物设计计算525.10净水厂平面布置535.10.1平面布置要求535.10.2净水厂平面布置545.11净水厂高程布置545.11.1高程计算要求555.11.2连接管线水头损失555.11.3净水构筑物高程确定576配水工程596.1配水管网设计原则596.2管网水力计算596.2.1水力计算方法596.2.2计算结果657投资估算667.1投资估算667.1.1编制依据与基本参数667.1.2本供水工程投资估算687.2资金筹措697.3农民
13、自筹能力及对水费负担能力分析698经济和环境影响评价718.1效益分析718.1.1社会效益分析718.1.2经济效益分析718.2国民经济评价728.2.1计算参数与基本假定728.2.2运行费用738.2.3评价结论748.3环境影响评价768.3.1评价方法768.3.2评价结果768.3.3不良影响减免措施768.3.4综合评价7641 综合说明1.1 设计依据(一) 四川省农村供水工程运行管理办法(试行)(四川省水利厅)(二) 四川省饮用水水源保护管理条例(四川省人民政府)(三) 彭州统计年鉴2009(四) 彭州市地形图(五) 彭州市水务局提供的有关基础资料1.2 指导思想(一) 按
14、照成都市彭州市城乡一体化发展的实际情况,吸取以往解决居民饮水困难的成功经验与教训,针对存在的问题进行科学规划,以保证尽快解决彭州市居民饮水安全问题,改善当地人们的生活和生产条件,提高生活质量,确保经济发展和现代化农业的建设。(二) 根据工程类型和规模,按照四个有利于原则,即“有利于群众利益,有利于工程发挥效益,有利于水资源可持续利用,有利于城乡统筹建设”,明确工程所有权,专业管理与用水户参与管理相结合,确保更快取得工程效益。(三) 农村饮水安全工程建设项目是党中央、国务院坚持以人为本,按照全面、协调、可持续的科学发展观和全面建设小康社会、和谐社会的要求,对保障农村居民饮水安全意义深远。按照国家
15、关于解决和改善人畜饮水精神,项目建立的指导思想是:“坚持以人为本、为人服务的思想,认真贯彻新形势下的治水方针和治水思路,以水资源优化配置为中心,以保障农村饮水安全为目标,以提高供水质量和标准为重点。坚持统筹规划,分步实施,因地制宜,注重实效,稳定解决,逐步提高”。1.3 设计原则(一) 根据彭州市近年来经济建设、社会发展情况以及项目区的实际状况,进行协调规划,合理布局。(二) 结合各村的用水现状,在保证安全供水的前提下,选择经济合理净水工艺、消毒措施、以及输配水布设方案。(三) 保护水源及净水厂周边环境,保证供水水质符合国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)。(四) 执行有关的现行国
16、家规定、规范及法规,充分结合当地实际情况,在保证供水安全可靠的情况下,减少投资,降低运行成本。(五) 工程设计中尽量采用经过实践运行可靠的新工艺、新技术、新材料、新设备。1.4 设计任务本次工程主要任务是彭州市丘陵区的农村饮水安全工程,计划在“十二五”期间解决丘陵区7个镇47个村或社区共23377人的饮水问题。本次工程新建产水量4000m3/d的水厂一个,主要配水管道约15km。项目实施后,在重点解决好饮水不安全人口23377人的基础上,同时为项目区后期持续发展的供水提供保障。2 项目背景2.1 农村供水基本情况2.1.1 自然、社会、经济和水资源概况(一) 自然概况彭州市位于成都平原西北部,
17、市中心位于天彭镇,距成都市约38km。彭州市地跨北纬30543126、东经1034010410之间,幅员面积1420km2。彭州市境域轮廓从北向南呈斜长形,北部往西偏较窄,南部往东斜较宽。境域东至点是蒙阳镇与广汉市南兴镇交界处的麻石桥,西至点是小鱼洞镇与都江堰市虹口乡毗连的黄青杠梁子,南至点是致和镇白祥村青白江河道中心线,北至点是太子城峰。南北两至点长约60km;东西宽度,在北部通过海汇桥线约20km,通过白水河场线约23km,在南部通过天彭镇线约36km。市域北部龙门山脉为天然屏障,南部接成都平原。北以太子城,光光山为分水岭界,接茂县和汶川县,东北和东南与什邡、广汉市接壤,南以蒲阳河青白江与
18、郫县、新都区隔河相望,西连都江堰市。彭州市地质构造比较复杂,跨“东部四川中台拗”和“西部龙门山褶断带”两大地质构造单元,在漫长的地质时代,经历长期、复杂、多阶段的发育过程。从远古代、古生代、中生代到新生代各个时期的地层,大多有出露,且有岩浆岩分布,形成银厂沟、白水河一带的“彭灌杂岩”和罕见的巨型灰岩冰川漂砾地质奇观。境内地貌类型分为山地、丘陵(含台地)和平坝三大类型,大体为“六山一水三分坝”。市境以北属“龙门山地区”,以南属“成都平原”,平坝和山地、前山区和后山区的地貌景观迥然不同。市境区域南北长,东西窄。地势西北高,东南低,呈阶梯状下降,海拔最高处太子城主峰达4814m,最低处仅489m。彭
19、州市属于四川盆地亚热带湿润气候区。气候温和,雨量充沛,光照较同纬度地区偏少,四季分明,无霜期长,气候资源较为丰富。其特点是春季气温回暖早,但不稳定,夏无酷暑,冬无严寒。全市大部分地区的主导风向为NE和NNE,占全年711%,静风频率占全年3255%。年平均气温为15.6,年极端最高为36.9,最低为-6.2,气温年际变幅为1.3。最热的月份为7月为24.8,最冷的是1月为5.2,月较差是19.6。日平均气温最高的可达30.1;最低的为-1.7,最大日较差为31.8,全年无霜期平均为276天。多年平均降水量为932.5mm,最多的是1959年达1280.9mm,最少的是1997年为635.3mm
20、。全年中,平均降水最多的是7月份为237.3mm,最少的是12月份为5.5mm。全年0.1mm的平均降水日数为154天。彭州市水系属沱江水系,市境内有大小河流约90条,主要河流为湔江。蒲阳河及人民渠为都江堰水系,河流与渠系交叉形成了本区富有特点的网状水系。(二) 社会经济条件彭州市幅原面积1427.48km2,市辖20个镇,261个行政村,94个居民委员会。截止2009年末,全市人口80.34万人,其中农业人口54.7万人,实有耕地面积53.26万亩,农业人口平均耕地面积0.97亩。截止2009年末,全市实现地区生产总值125.44亿元,其中,一、二、三产业占GDP的比重为21.67:47.3
21、7:30.96,在地震灾害及金融危机的冲击下,经济实现了提速增长。彭州市自然资料丰富,农垦发达。境内的农作物结构主要有水稻、小麦、玉米、红苕、花生、油菜和豆类。平坝地区自然条件较好,耕作发达,垦植系数较高。丘陵山区受其自然地理条件限制,垦植系数相对较低。彭州市用统筹城乡和“四位一体”的思路和办法,按照灾后重建和“1221”产业战略,突出“一镇一园区”,“一园一主题”,“一园一特色”,重点推进了鹿鸣荷畔、蜀水荷乡、黄村农业科技示范园、猕猴桃农业生态产业园、濛阳蔬菜产业园、丹景山三昧水等12个点位的规划建设。在农业产业布局上,规划和打造“一港、一园、五基地”,目前已完成16个镇农业产业发展规划,农
22、民专合组织总数达到322个,积极推进了现代农业发展,促进了农村经济持续发展。工业方面,彭州市围绕石化和家纺服装“一重一轻”产业特色,加快重大产业项目建设。截止2009年末,全市有规模以上工业企业124家,综合效益指数193.3%,产销率103.6%,总资产贡献率8.8%,工业集中发展区集中度达到43%。彭州市电信、输电、输气等设施齐备,交通运输发达。长21.2公里总投资32亿元的成彭快速铁路即将竣工通车,这将使得彭州至成都只需半个小时。另有小鱼洞大桥、川西大桥、彭什公路等援建公路,以及自建的安置点示范公路、川西旅游环线等先后通车。“十一五”期间,面对灾后重建的各种困难和国际金融危机带来的挑战,
23、彭州市积极应对,使得社会经济实现提速增长,社会事业和谐发展,人民生活水平得到了进一步提高。(三) 水资源及其开发利用情况彭州市多年平均水资源总量约14.48亿m3。其中地表水资源总量13.27亿m3;地下水资源总量4.64亿m3;地表和地下水重复计算量3.43亿m3。经分析计算,彭州市水资源可利用总量约9.92亿m3。其中地表水可利用总量约9.20亿m3(含外引水量2.06亿m3);地下水可利用总量约2.78亿m3。根据彭州市自来水有限公司对地表水的pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、总氮、总磷、氨氮(NH3-N)、汞、铅、石油类、粪大肠菌群等
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