东北地区D城市的给水工程毕业设计

毕业论文声明

本人郑重声明：

1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。

3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。

4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。

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年月

关于毕业论文使用授权的声明

本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：

按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：

指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日

导师签名：日期：年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

教研室（或答辩小组）及教学系意见

I

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

摘要

水是人民生活和社会生产必需的基本资源之一。合理开发利用水资源，实现水资源优化配置、有效保护与安全供给，对于促进经济社会发展、提高人民生活水平和保障国家安全均具有重大的战略意义。因此，作为给排水工程技术人员，面临着艰巨的任务和巨大的挑战。

本设计为东北地区D城市给水工程，设计内容包括以下方面：

（1）城市给水管网设计及方案的选择比较；

（2）取水工艺设计；

（3）净水厂工艺设计及构筑物结构设计；

（4）二泵站工艺设计；

（5）工程总概算。

目前，随着科技的进步，供水行业需要建立新型的水质观及高效的饮用水水质保障体系。强化单元工艺及多级屏障技术是十分有效的保障手段。本设计在常规工艺的基础上，增设臭氧预氧化单元，用以强化混凝效果；同时对过滤单元进行强化，采用国内外最先进的翻板滤池，使滤后水的浊度大大降低，保证了出厂水的安全性。

关键词给水管网；净水厂工艺；臭氧预氧化；翻板滤池；工程总概算

III

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

Abstract

Water is one of essential resources for people’s life and social production. Some strategies including utilizing the water resource reasonablely, arranging the water resource optimally, protecting the water resource effectively and supplying the water resource safely make great contributions to the development of economic society, the improvement of people’s life and the protection of national safety. Hence, as an engineer of water supply and drainage engineering, I will confront arduous tasks and great challenges.

The title of my undergraduate design is D city’s water supply engineering in northeast China, and it includes several aspects:

(1) The design of water distribution system and the comparison of two

schemes;

(2) The design of intake station;

(3) The design of drinkable water treatment plant;

(4) The design of pump station;

(5) General estimate of the water supply project.

Nowadays, with scientific and technical development, water supply companies need to form a new conception of water quality and establish new effective protective system of drinkable water. Accoding to the data of researches and projects, the intensified unit process and multi-barrier process are considered to be effective methods to protect the water quality. In my design, I not only added an ozone pretreatment process in order to strengthen the effect of coagulation, but also intestified the filtration process via introducing shutter filter to descrease the turbidity of filter effluent and assure the safety of water supply. Keywords water distribution system; portable water treatment process; ozone pretreatment; shutter filter; general estimate of the water supply project

IV

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

目录

摘要 (1)

Abstract ............................................................................................................... IV

第1章绪论 (1)

1.1 设计任务书 (1)

1.1.1 设计题目 (1)

1.1.2 设计原始资料 (1)

1.2 设计内容 (3)

第2章设计用水量 (4)

2.1 最高日用水量确定 (4)

2.1.1 最高日用水量定额 (4)

2.1.2 全市最高日用水量 (4)

2.2 全市最高日逐时用水量 (5)

2.3 清水池容积计算 (6)

第3章输水工程和配水工程 (7)

3.1 管网定线 (7)

3.1.1 管网布置技术要求 (7)

3.1.2管网定线一般原则 (7)

3.2 管网水力计算 (7)

3.2.1 分配流量 (7)

3.2.2 管网平差 (11)

3.2.3 输水管水力计算 (12)

3.3 管网消防和事故校核 (12)

3.3.1 消防校核 (12)

3.3.2 事故校核 (15)

3.4 管网技术经济计算 (18)

3.4.1 统一供水费用计算 (18)

3.4.2 分质供水费用计算 (20)

3.4.3经济比较 (23)

3.4.4技术比较 (24)

第4章净水厂设计计算 (25)

V

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

4.1 概论 (25)

4.1.1净水厂厂址选定 (25)

4.1.2 净水厂流程选择 (25)

4.2 预氧化 (26)

4.2.1 臭氧氧化机理 (26)

4.2.2 臭氧接触池 (26)

4.2.3 臭氧发生器 (28)

4.2.4 干燥器 (28)

4.2.5活性炭吸附设备 (30)

4.3 混凝 (31)

4.3.1 混凝机理 (31)

4.3.2 混凝剂的选择及其投药 (31)

4.3.3投药设备及构筑物尺寸计算 (32)

4.3.4 混合设备设计 (33)

4.4 絮凝设备 (34)

4.4.1反应池的设计要求 (34)

4.4.2 反应池的计算 (34)

4.5 沉淀 (37)

4.5.1 池型的选择 (37)

4.5.2设计与计算 (38)

4.6 过滤 (41)

4.6.1 设计数据 (41)

4.6.2 池体设计 (41)

4.6.3 反冲洗管渠系统 (42)

4.6.4 滤池管渠布置 (44)

4.7 消毒 (52)

4.7.1工艺的选择 (52)

4.7.2消毒剂选用 (52)

4.7.3设计及计算 (52)

4.8 清水池设计 (53)

4.8.1 清水池尺寸确定 (53)

4.8.2 配管及布置 (53)

4.8.3 清水池附属设备 (54)

VI

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

4.9 水厂高程及平面布置 (55)

4.9.1净水厂高程布置 (55)

4.9.2 净水厂平面布置 (57)

4.10 工业区净水厂简要设计 (58)

4.10.1 净水厂概述 (58)

4.10.2混凝 (58)

4.10.3沉淀 (60)

第5章取水工程设计计算 (62)

5.1 水源的选取 (62)

5.2 取水构筑物的计算 (62)

5.2.1 江河取水构筑物位置的选择原则 (62)

5.2.2 取水构筑物设计与计算 (62)

5.3 一泵站的设计与计算 (65)

5.3.1 设计流量和扬程的确定 (65)

5.3.2初选水泵和电机 (65)

5.3.3 吸水管路和压水管路的计算 (67)

5.3.4 管路中水头损失的计算 (68)

5.3.5水泵安装高度的确定和泵房筒体高度的计算 (70)

5.3.6附属设备 (71)

第6章二泵站设计 (75)

6.1 工作制度确定 (75)

6.1.1 设计资料 (75)

6.1.2 工作制度 (75)

6.2 选取水泵 (75)

6.2.1 扬程的确定 (75)

6.2.2 初选水泵和电机 (77)

6.3 二泵站平面布置 (78)

6.3.1 水泵布置 (78)

6.3.2吸水管路和压水管路的计算 (79)

6.3.3管路中水头损失的计算 (79)

6.4 二泵站高程布置 (81)

6.4.1 水泵最大安装高度 (81)

6.4.2 起重设备 (81)

VII

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

6.4.3泵房筒体高度 (82)

6.4.4 泵房内标高 (82)

6.5附属设备 (83)

6.5.1 采暖 (83)

6.5.2 通风设备 (83)

6.5.3 引水设备 (85)

6.5.4 排水设备 (85)

6.5.5 计量设备 (86)

第7章工程总概算 (87)

7.1 给水工程基建投资 (87)

7.1.1 生活区水厂基建费用 (87)

7.1.2 工业区水厂基建费用 (88)

7.1.3 输水管线基建费用 (88)

7.1.4 城市配水管网基建费用 (89)

7.1.5 基建总投资费用 (89)

7.2 年经营管理 (89)

7.2.1 年经营管理费用 (89)

7.2.2 单位制水成本 (91)

7.2.3 效益分析 (91)

7.3 年折算费用 (92)

设计总结 (93)

致谢 (94)

参考文献 (1)

附表1 全市最高日逐时用水量表 (1)

附表2 清水池调节容积计算表 (2)

附表3 分质供水最高时用水量分配平差结果 (2)

附表4 分质供水消防时用水量分配平差结果 (6)

附表5 分质供水事故时用水量分配平差结果 (108)

附图1 分质供水最高时流量分配图 (113)

附图2 分质供水消防时流量分配图 (114)

附图3 分质供水事故时流量分配图 (115)

附图4 一泵站水泵管路特性曲线图 (116)

附图5 二泵站水泵管路特性曲线图 (117)

VIII

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

第1章绪论

1.1 设计任务书

1.1.1 设计题目

东北地区D城市的给水工程

1.1.2设计原始资料

1.1.

2.1 城市D城市平面图比例1：10000

1.1.

2.2 城市分区及人口密度一区12万人，二区6万人，三区8万人

1.1.

2.3 用水定额一区，最高日用水量180L/(d?人)；二区，最高日用水量220 L/(d?人)；三区，最高日用水量200 L/(d?人)。

1.1.

2.4 该城市房屋的平均层数一区7层，二区5层，三区6层。

1.1.

2.5 该城市有以下工业企业各厂用水量如下：

（1）A厂水量日生产总用水量15000m3/d，(其中冷却用水量12000m3/d)。

工人总人数1200人，分三班工作：

第一班500人，使用淋浴者400，其中热车间300人；

第二班400人，使用淋浴者350，其中热车间250人；

第三班300人，使用淋浴者250，其中热车间200人。

（2）B厂水量日生产总用水量6000m3/d，（其中冷却用水量6000m3/d）。

工人总人数800人，分三班工作：

第一班300人，使用淋浴者200，其中热车间180人；

第二班300人，使用淋浴者200，其中热车间180人；

第三班200人，使用淋浴者180，其中热车间150人。

（3）C厂水量日生产水量4000m3/d，（其中冷却用水量4000m3/d）。

工人总数600人,分三班工作：

第一班300人，使用淋浴者200人，其中热车间160人；

第二班200人，使用淋浴者150人，其中热车间100人；

第三班100人，使用淋浴者80人，其中热车间60人。

（4）火车站用水量500m3/d。

1.1.

2.6 自然状况城市土壤种类为砂质粘土，地下水位深度-5.5m；冰冻线深度-1.2m, 年降水量950mm；城市最高温度31℃，最低温度-20℃;年平均温度14℃；主

1

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

导风向：夏季东南风，冬季西北风。

自来水厂土壤种类为砂质粘土，地下水位深度-5.5m。

1.1.

2.7 给水水源给水水源基本概况如下：

（1）最大流量300m3/s，最小流量40m3/s；

（2）最大流速2.5m/s；

（3）最高水位（1%）165.0m，常水位163.0m，最低水位（97%）160.0米，冰冻期水位161.0m；

（4）最低水位时河宽35m；

（5）冰的最大厚度0.6m，无潜冰，无锚固冰；

（6）该河流为不通航河流。

1.1.

2.8 水源水质分析结果水源水质分析结果见表1－1所示。

表1-1 水源水质分析结果

1.1.

2.9 城市用水量逐时变化表城市用水量逐时变化情况见表1－2所示。

表1-2 城市用水量逐时变化表

2

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

1.2 设计内容

第一部分：设计用水量的确定

（1）最高日用水量确定；

（2）全市最高日逐时用水量；

（3）清水池容积计算。

第二部分：输水和配水工程

（1）管网定线；

（2）管网水力计算；

（3）管网消防和事故校核；

（4）管网技术经济计算。

第三部分：给水处理

（1）概述；

（2）预氧化；

（3）混凝；

（4）沉淀；

（5）过滤；

（6）消毒；

（7）清水池；

（8）水厂平面及高程布置。

第四部分：取水工程

（1）水源选取；

（2）取水构筑物设计计算；

（3）一泵站设计计算；

第五部分：二泵站设计

（1）工作制度确定；

（2）水泵选取；

（3）二泵站的平面布置；

（4）二泵站的高程布置；

（5）附属设备。

第六部分：经济计算

3

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）

第2章设计用水量

2.1 最高日用水量确定

2.1.1 最高日用水量定额

2.1.1.1Ⅰ区：最高日生活用水量标准采用180L/(d?人)。

2.1.1.2 Ⅱ区：最高日生活用水量标准采用220L/(d?人)。

2.1.1.3Ⅲ区：最高日生活用水量标准采用200L/(d?人)。

2.1.2 全市最高日用水量

2.1.2.1 Q1居民生活用水居民生活用水量计算见下式：

Q1=qN

式中q——最高日生活用水量定额[L/(d?人)]；

N——设计年限内计划人口数(人)。

表2-1 居民生活用水量

2.1.2.2 Q2工厂职工生活用水工厂职工生活用水量见表2－2所示。

表2-2 工厂职工生活用水量

4