给水工程课程设计计算说明书.doc

四川理工学院课程设计说明书

给水工程Ⅱ课程设计

学 生：
学 号：
专 业： 给水排水工程
班 级 ： 2023级 2班
指 导 教 师 ：

四川理工学院建筑工程学院
二○一四 年 六 月

《给水工程Ⅱ课程设计任务书》

一、设计题目：《C市给水解决厂设计》
二、设计目的
通过设计使学生熟悉和掌握净水厂设计的原则、方法和环节；在于加深理解所学知识，培养学生运用所学理论和技术知识，综合分析及解决实际工程设计问题的初步能力；使学生在设计运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。根据所给的资料作出净水厂的初步设计。
三、设计原始资料
1.设计水量：一期15000m3/d，二期15000m3/d。
2.给水水源：某江
3.水源水质资料
1）浑浊度：20~70 ntu
2）碱度：>5mg/L
3）总硬度：月平均最高4.0 meq/L，月平均最低1.8 meq/L。
4）PH值：6.9~7.6
5）色度：5
6）大肠菌指数：38000个/L，细菌总数12023个/ml。
7）水温：月平均最高27.7℃，月平均最低6.9℃。
8）嗅和味：微量
9）铁：0.1mg/L
4.净化水质规定
生活用水：达成国家生活饮用水水质标准（GB5749-2023）
生产用水：无特殊规定
5.净水厂地形图：比例尺1：1000。
6.地质资料
水厂地质为：砂质粘土，抗压强度1.5kg/cm2以上，无地下水。
7.建筑材料供应情况：各种建筑材料均可供应。
8.混凝剂采用Al2（SO4）3·18H2O,纯度50%，最大投加量40mg/L。
9.消毒剂采用液氯，最大加氯量0.5~2.0mg/L。
10.气象资料：最冷月平均气温 5.7℃
最热月平均气温 31.8℃
极端温度：最高39.5℃ ，最低-3.0℃
风向：见地形图中风玫瑰图
11.净水厂出水水压为35m。
四、设计内容
1.决定净水厂工艺流程和净水构筑物的型式
2.决定净水厂的设计水量
3.各构筑物的设计计算，并附必要的草图
4.绘制净水厂的平面布置图
5.绘制净水厂高程布置图
6.一个重要水解决构筑物的工艺图
五、设计规定
1.写设计说明书一份：说明书中应说明设计任务、设计依据的资料，决定净水工艺流程和选择净水构筑物型式的理由，重要净水构筑物的设计计算，并附必要的单线草图。
2.绘制净水厂平面布置及高程系统图。
3.一个单体构筑物工艺图（平面、剖面图）。
4.设计完毕时间：2 周
六、附录
1.净水厂辅助建筑物
药剂间（含药剂仓库） m2
办公、化验 m2
工具、设备库房 m2
机修（含电修、仪表间） m2
2.净水厂附属构筑物
职工宿舍 m2
食堂厨房 m2
零件、附件堆场 m2
晒砂场 m2
以上各种附属建筑物和构筑物的面积查相应的设计手册。
3.净水厂绿化面积，不宜小于净水厂总面积的20%。
水厂设计规模
每m3/d水量用地指标（m2）
水量5~10万m3/d
0.7~0.5
水量10~30万m3/d
0.5~0.3
水量30~50万m3/d
0.3~0.1
七、指定查阅的重要参考文献及说明
（1）《给水排水设计手册》（第1册）常用资料.
（2）《给水排水设计手册》（第3册）城乡给水.
（3）《给水排水工程快速设计手册》（第1册）给水工程.
（4）《建筑给水排水制图标准》GB/T50106—2023．
（5）《给水排水国家标准图集》（S1、S2等）．
（6）《室外给水设计规范》GB50013-2023．

摘要
水在人类生活和生产活动占有重要地位，可以说，没有水就没有生命的存在。在现代化工业公司中，为了生产上的需要以及改善劳动条件，水更是必不可少的。因此，给水工程成为城市和工矿公司的一个重要基础设施，必须保证合格的水质，充足的水压供应生活用水、生产用水和其他用水，不仅能满足近期的需要，还要兼顾到此后的发展。
本设计按规划规定将某江中的水通过自来水厂的解决后供到市政管网，以解决该城市居民生活用水和工矿公司的生产用水问题。据已有的现状资料，拟定了该水厂一期和二期的解决水量。结合自来水厂的特点，以及各构筑物的优缺陷拟定解决构筑物，并通过计算，拟定构筑物的大小。通过对水解决厂的设计之后，水压、水质可以达成《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2023）规定。

关键词：自来水厂 构筑物 水质规定

目录

摘要 4
1. 前言 8
2． 水厂选址 9
3. 净水方案的拟定和比较 9
4. 混凝剂投配设备的设计 11
4.1溶液池设计计算 12
4.2溶解池设计计算 13
4.3投药管设计计算 13
4.4药剂仓库 13
5. 混合设备 14
5.1混合设备的设计 14
5.2混合设备设计计算 14
5.2.1流量计算 14
5.2.2静态混合器管径计算 14
5.2.3混合单元数 15
5.2.4混合时间 15
5.2.5水头损失 15
5.2.6校核GT值 15
6. 絮凝池 15
6.1絮凝池的已知条件 15
6.2絮凝池的尺寸 16
6.3絮凝池计算 16
7. 沉淀池 19
7.1沉淀池的已知条件 19
7.2沉淀池尺寸 19
7.3沉淀池计算 19
7.3.1进水穿孔墙 19
7.3.2出水渠 19
7.3.3排泥设施 20
7.4沉淀池水力条件复核 20
8. 普通快滤池 21
8.1滤池的布置 21
8.2滤池尺寸计算 21
8.3配水系统 22
8.3.1配水干渠 22
8.3.2配水支管 23
8.3.3支管孔眼 23
8.3.4孔眼水头损失 23
8.3.5复算配水系统 24
8.4滤池各种管渠计算 24
8.4.1进水 24
8.4.2冲洗水 24
8.4.3清水 24
8.4.4排水 25
8.5冲洗水箱 25
8.5.1水箱尺寸 25
8.5.2设立高度 25
9. 加氯间 26
9.1加氯量计算 26
9.1.1加氯量 26
9.1.2储氯量 26
9.1.3氯瓶数量 26
9.1.4加氯机数量 26
9.1.5加氯间、氯库 26
10. 清水池 27
10.1已知条件 27
10.2清水池容积计算 27
10.3清水池管道系记录算 28
10.4清水池布置 29
11. 二泵站和吸水井 29
11.1水泵选型 29
11.2泵房计算 30
11.2.1泵房的平面尺寸 30
11.2.2泵房高度计算 30
11.3吸水井设计 31
12. 给水解决厂人员编制及辅助构筑物使用面积 31
13. 水厂平面和高程布置 32
13.1平面布置 32
13.2高程布置 33
13.2.1相关计算 33
13.2.2相关计算表格 34
14. 图纸目录 35
结束语 35
参考文献 36
致谢辞 37

1. 前言
水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源,科学的给水是人类社会发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。特别是在近代历史中随着人类居住和生产的程式化进程,给水工程已经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施,成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。给水系统是保证城市、工矿公司等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。它是人类文明进步和城市化聚集居住的产物,是现代化城市最重要的基础设施之一,是城市社会文明、经济发展和现代化水平的重要标志。特别是在面临全球水资源极其缺少的今天,给水管网的作用显得尤为重要。 由于城市给水系统在新的时期赋予了新的内涵,与人们的生产和生活息息相关。看似平凡的规划设计却有着不平凡的现实意义,在满足规范和其它技术规定的条件下,根据城市的具体情况,科学规划设计城市给水管网系统是一个非常重要的课题。
课程设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节,是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。通过课程设计调动了我们学习的积极性和积极性,培养我们分析和解决实际问题的能力,为我们走向实际工作岗位,走向社会打下良好的基础。
本设计为城市自来水厂设计，整个设计涉及: .净水厂工艺流程和净水构筑物的型式，各构筑物的设计计算，净水厂的平面布置图，净水厂高程布置图。

2． 水厂选址
厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较拟定。在选择厂址时，一般应考虑以下几个方面：
⑴ 厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般选在地下水位低、承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以减少工程造价和便于施工。
⑵ 水厂应尽也许选择在不受洪水威胁的地方。否则应考虑防洪措施。
⑶ 水厂应尽量设立在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和减少输电线路的造价。并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。
⑷ 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设立在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设立在取水构筑物附近；另一是将水厂设立在离用水区较近的地方。
根据综合因素考虑，将水厂设立在取水构筑物附近，水厂和构筑物可集中管理，节省水厂自用水的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除。
3. 净水方案的拟定和比较
水厂以地表水作为水源，工艺流程如图3-1所示：
图3-1 水解决工艺流程
现拟定两个净水工艺方案，进行比较分析：
方案一：
原水 ——→ 一级泵房 ——→ 往复式隔板絮凝池 ——→ 平流沉淀池 ——→ 普通快滤池 ——→ 清水池 ——→ 二级泵房
方案二：
原水 ——→ 一级泵房 ——→ 回转式隔板絮凝池 ——→ 斜管沉淀池 ——→ V型滤池 ——→ 清水池 ——→ 二级泵房
(1) 絮凝池的比较
絮凝池
回转式
往复式
优点
絮凝效果较好；
水头损失较小；
构造简朴，操作方便；
絮凝效果好；
构造简朴，施工方便；
缺陷
出水流量不易分派均匀；
絮凝时间较长
水头损失大；
转折处絮体易破碎
使用条件
1.水量大于30000m3/d的水厂
2.水量变动小
3.合用于旧池改建和扩建
1.水量大于30000m3/d的水厂；
2.水量变动小
结果比较：
综上所述，选用往复式絮凝池。回转式合用于旧池的改建的扩建，不宜在初期就建回转式，且回转式絮凝池减小了絮粒碰撞的机会，减小了絮凝的速度，增长了时间。所以选用选用絮凝效果较好的往复式絮凝池。
(2) 沉淀池的比较
沉淀池
平流式
斜管式
优点
1. 造价较低
2. 操作管理方便，施工较简朴
3. 对原水浊度适应性较强，潜力大，解决效果稳定
4. 带有机械排泥设备时，排泥效果好
1. 沉淀效率高
2. 池体小，占地少
缺陷
1. 占地面积较大
2. 不采用机械排泥装置时，排泥较困难
3. 需维护机械排泥设备
1. 耗材较多，老化后尚需更换，费用较高
2. 对原水浊度适应性较平流池差
3. 不设机械排泥装置时，排泥较困难；机械排泥时，维护管理较麻烦
使用条件
一般用于大中型净水厂
1. 可用于各种规模水厂
2. 宜用于老沉淀池的改造，扩建和挖槽
3. 合用于需保温的低温地区
4. 单池解决水量不宜过大
结果比较：
综上所述，虽然斜管式沉淀池出水量较大，但是池底易淤积，且费用较贵。所以采用经济费用较低的平流式沉淀池。
(3) 过滤池的比较
过滤池
普通快滤池
V型滤池
优点
1. 有成熟的运转经验，运营稳妥可靠
2. 采用砂滤料，材料易得，价格便宜
3. 采用大阻力配水系统，单池面积可做的较大，池深较浅
4. 可采用降速过滤，水质较好
1．运营稳妥可靠
2. 采用砂滤料，材料易得
3. 滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好
4. 具有水汽反冲洗和水面扫洗，冲洗效果好
缺陷
1. 阀门多
2. 必须设有全套冲洗设备
1． 配套设备多，如鼓风机等
2． 土建较复杂，池身比普通快滤池深
合用条件
1． 可合用大、中、小型水厂
2． 单池面积一般不宜大于100m2
3． 有条件时尽量采用表面冲洗或空气助洗设备
1．合用大、中型水厂
2. 单池面积可达150m2以上
结果比较：
综上所述：选用普通快滤池比较好。 虽然V型滤池采用均质滤料，过滤效果好，但是土建较复杂，运营费用也较贵，不适合所有的水厂。而普通快滤池过滤的出水水质也较好，只是阀门多，操作复杂，但造价便宜，运营可靠，所以采用普通快滤池。
因此本设计采用第一个方案。
4. 混凝剂投配设备的设计
水质的混凝解决，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达成胶粒脱稳而互相聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反映而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。
混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，投加方式为高位溶液池重力投加，混凝解决工艺流程如图4-1所示。

图4-1 湿投法混凝解决工艺流程
本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝实验，并根据货源供应等条件，拟定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件，所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料。
聚合铝，涉及聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等，具有混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格低廉等优点，因而使用聚合铝作为水解决的混凝剂。取混凝剂最大投加量为40.0mg/L。当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种助凝剂以提高混凝效果，通常选用聚丙烯酰胺及其水解产物，当进水浊度较高时，可通过实验拟定其用量后投加。
4.1溶液池设计计算
溶液池一般以高架式设立，以便能依靠重力投加药剂。池周边应有工作台，底部应设立放空管。必要时设溢流装置。
溶液池容积按下式计算：

式中 －溶液池容积，；
Q－解决水量；
a－混凝剂最大投加量，a=40mg/L；
c－溶液浓度，取10%；
n－每日调制次数，取n＝2。
查设计原始资料，设计水量：一期15000m3/d，二期15000m3/d，故解决水量为625m3/h.
代入数据得：（考虑水厂的自用水量10%）
溶液池设立两个，每个容积为，以便交替使用，保证连续投药。
取有效水深H1＝1.0m，总深H＝H1+H2+H3＝0.8+0.2+0.1＝1.1m（式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）。
溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝。
4.2溶解池设计计算
溶解池容积:
溶解池一般取正方形，有效水深H1＝0.9m，则：
面积： F＝W1/H1=1.0m
边长： 1/2＝1.0m；
溶解池深度 H＝H1+H2+H3 （式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）＝0.9+0.2+0.1＝1.2m，
和溶液池同样，溶解池设立2个，一用一备。
溶解池的放水时间采用t＝10min，则放水流量：

查水力计算表得放水管管径＝32mm，相应流速Vo=1.58m/s。溶解池底部
管径d＝100mm的排渣管一根。
溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。
4.3投药管设计计算
投药管流量：

查水力计算表得投药管管径d＝20mm。
4.4药剂仓库
小型水厂药库使用面积的设计参数为18m2/万m3.d。考虑到晚期发展，设计面积为50m2,室内高4.5m。用人力手推车投药，药库的设计尺寸为7m×8m。
5. 混合设备
5.1混合设备的设计
在给排水解决过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充足混合是使反映完善，从而使得后解决流程取得良好效果的最基本条件，同时只有原水与药剂的充足混合，才干有效提高药剂使用率，从而节约用药量，减少运营成本。
管式静态混合器是解决水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的抱负设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，缺陷是水头损失稍大，流量过小时效果下降。它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，构造如图5-1所示。近期采用两组，远期增长一组。

图5-1管式静态混合器
5.2混合设备设计计算
5.2.1流量计算
每组管式静态混合器的流量：

5.2.2静态混合器管径计算
静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=1.0m/s，则管径为：

采用D=350mm，流速v=0.9m/s。
5.2.3混合单元数

取N=4，则混合器的混合长度为：
。
5.2.4混合时间

5.2.5水头损失

5.2.6校核GT值
水的黏滞度为：

（水力条件符合规定）
6. 絮凝池
6.1絮凝池的已知条件
设计水量，
絮凝池分两池，则;
采用数据:絮凝时间:,絮凝池采用变流速:0.5-0.2m/s;
絮凝池的宽长比：;
池内平均水深：;保护高度取0.3m。
廊道内流速采用6档，即：
，
，
，
由于絮凝池隔板转弯处的过水断面应为廊道过水断面的1.2-1.5倍，且平均水深相同，那么隔板转弯处的宽度应为廊道宽度的1.2-1.5倍。
6.2絮凝池的尺寸
(1)总容积:；
(2)单池平面面积：；
(3)池长（隔板间净距之和）：；
(4)池宽：
6.3絮凝池计算
(1)廊道宽度和流速：廊道宽度，按廊道内流速不同分为6个档

将的计算值采用值以及由此所得廊道内实际流速的计算结果，列入表6-1中。
表6-1 廊道宽度与流速
设计流速/（m/s）
廊道宽度
实际流速/（m/s）
计算值
采用值

(2)水流转弯次数
池内每4条廊道宽度相同的隔板为一段，共分6段，则廊道总数为：条，隔板数为23条，水流转弯次数23次。
(3)池长复核（取隔板后0.1m）

（4）池底坡度
根据池内平均水深1.1m，最浅端水深取1.0m，最深端水深1.2m，则池底坡度：

(5)水头损失h
(m)
式中：——第i段廊道转弯处水流平均速度（m/s）；      
——该廊道内水流转弯次数；
——廊道过水断面水力半径，；
——隔板转弯处局部阻力系数，往复式隔板（1800转弯）为3.0；
——该段段廊道总长度(m)；
——流速系数，随水力半径Ri和池底及池壁粗糙系数n而定，。
絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，则粗糙系数。
絮凝池前5段内水流转弯次数为， 第6段转弯次数为3。
前5段廊道长度为：，第6段廊道长度为：。
（m/s）
将各段水头损失计算结果列入表6-2中。
表6-2 各段水头损失计算
段

1
2
3
4
5
6
4
4
4
4
4
3
43.2
43.2
43.2
43.2
43.2
32.4
0.092
0.092
0.124
0.132
0.151
0.169
0.33
0.33
0.264
0.22
0.189
0.165
0.40
0.40
0.32
0.27
0.23
0.20
51.68
51.68
54.32
54.89
56.13
57.20
0.095
0.095
0.055
0.038
0.027
0.015
总水头损失：
(6)GT值
水温,由表查得

GT值在范围内，说明设计合理。
(7)往复式隔板絮凝池计算简图见图6-1：

图6-1 往复式隔板絮凝池

7. 沉淀池
7.1沉淀池的已知条件
设计水量；
沉淀池分两池，则;
沉淀时间：；
池内平均水平流速：10mm/s；
7.2沉淀池尺寸
（1）单体容积：；
（2）池长：；
（3）池宽B
池的有效水深采用，超高取0.3m，故采用池深为3.3m，则池宽：
，取3.0m。
7.3沉淀池计算
7.3.1进水穿孔墙
（1）沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长3.0m，墙高3.3m，穿孔墙距进水端池壁的距离取1.0m。
（2）穿孔墙孔洞总面积
孔洞处流速采用，则孔洞总面积为：

（3）孔洞个数N
孔洞形状采用矩形，尺寸为：，则孔口数为：
个，取36个。
7.3.2出水渠
采用薄壁堰出水，堰口水平。出水堰宽度用0.35m，则出水渠起端水深h为：

为保证自由溢水，出水渠的超高取0.1m，则渠道深度为0.3m。
7.3.3排泥设施
絮凝池排泥采用穿孔管排泥，在与垂直线成450方向向下开孔眼。每座絮凝池有两个廊道，各向两侧排泥，排泥阀采用的XSD型快开排泥阀。一个絮凝池设7根排泥管，过渡区设立两根排泥管。放空时间取2.0h，则排泥管兼放空管的直径为：
，采用DN=200mm。
沉淀池排泥采用行车式虹吸吸泥机进行机械排泥。
7.4沉淀池水力条件复核
（1）水力半径R

（2）弗劳德数Fr

在规定范围内，符合规定。
（3）雷诺数Re
（按水温20计算）
（4）平流式沉淀池计算简图见图7-1：

图7-1 平流式沉淀池
8. 普通快滤池
8.1滤池的布置
采用普通快滤池，双排布置，按单层滤料设计，采用石英砂作为滤料。拟用大阻力配水系统，单独水反冲洗。
设计水量：
由于双排布置，则：
滤速：
冲洗强度：
冲洗时间：
冲洗周期：
8.2滤池尺寸计算
(1)滤池工作时间为24h,冲洗周期为12h,滤池有效工作时间：

（只考虑反冲洗停留时间，不考虑排放初滤水时间）
(2)滤池面积
滤池总面积：
查表，滤池个数采用个，成双行对称布置，
单池面积：。
(3)单池平面尺寸
查表知，，故滤池长宽比采用,
则滤池平面尺寸。
(4)校核强制滤速
（满足规定）
(5)滤池高度
承托层高度：H1采用0.45m
滤料层高度：H2采用0.70m
沙面上水深：H3采用1.70m
保护高度：H4采用0.25m
故滤池总高度：H= H1+ H2+ H3 +H4=0.45+0.7+1.70+0.25=3.10m
8.3配水系统
此处均只计算每一只滤池。采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。布置见图8-2所示。

图8-2 穿孔管大阻力配水系统示意图
8.3.1配水干渠
采用钢筋混凝土渠道，断面尺寸采用0.7m×0.7m，断面面积f总=0.49m2，干渠长6.9m。
干渠流量：
干渠始端流速：
干渠壁厚采用：
干管埋入池底，顶部设滤头或开孔位置
8.3.2配水支管
支管中心距采用：
每池支管总数： ，取34根。
每根支管入口流量：
支管直径采用：，支管截面面积：
支管始端流速：
支管长度：
核算：
8.3.3支管孔眼
支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用0.25%。
孔眼总面积：
采用孔眼直径：
每个孔眼面积：
孔眼总数：，取561个
每根支管孔眼数：，取17个
（支管孔眼布置设两排，与垂线成45°夹角向下交错排列）
每排孔眼中心距：
孔眼平均流速：
8.3.4孔眼水头损失
支管壁厚采用，流量系数。
水头损失：

8.3.5复算配水系统
(1)支管长度与直径之比不大于60，则:
(2)孔口总面积与支管总横截面积之比小于0.5，则:
(3)孔口中心距应小于0.2，即.
8.4滤池各种管渠计算
8.4.1进水
进水总流量:
采用进水渠断面：渠宽，水深为0.60m，
进水渠中的流速：
各个滤池进水管流量：
采用进水管直径：, 管中流速:
8.4.2冲洗水
冲洗水总流量：
采用管径： , 管中流速：
8.4.3清水
清水总流量：
清水渠断面：同进水渠断面（便于布置）B=0.8m H=0.6m
每个滤池清水管流量：
采用管径: 管中流速：
8.4.4排水
排水流量:
排水渠断面： 宽度，渠中水深0.40m,
渠中流速：
8.5冲洗水箱
8.5.1水箱尺寸
冲洗时间:
冲洗水箱容积：
水箱内水深采用:
圆形水箱直径：
8.5.2设立高度
(1)水箱底至滤池配水管间的沿途及水头损失之和：
(2)配水系统水头损失：
(3)承托层水头损失：
(4)滤料层水头损失：

式中：——滤料的密度，，石英砂为；
——水的密度，；
——滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为0.41）；
——滤料层厚度，m。
所以，
(5)安全富余水头，采用
(6)冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面:

9. 加氯间
9.1加氯量计算
本设计中水厂按设计水量，消毒采用滤后液氯消毒，最大投加氯量为。
9.1.1加氯量

9.1.2储氯量
储氯量按一个月考虑：

9.1.3氯瓶数量
采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸直径为600mm，H=1800mm，共3只。另设中间氯瓶一只，以沉淀氯气中的杂质，还能防止水流进入氯瓶。
9.1.4加氯机数量
采用0-5kg/h加氯机2台，交替使用。
9.1.5加氯间、氯库
水厂所在地主导风向为北风，加氯间靠近滤池和清水池，设在水厂的南部。可以与加药间合建。
在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量为每小时8～12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm，设立漏气报警仪，当检测的漏气量达成2～3mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。
为搬运氯瓶方便，氯库内设CD11—6D单轨电葫芦一个轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。
称量氯瓶质量的液压磅秤放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。磅秤输出20mADC信号到值班室，指示余氯量。并设立报警器达余氯下限时报警。
加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。
在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用，水压大于5mH2O。

图9-1 加氯间简图
10. 清水池
10.1已知条件
设计水量一期为，二期为。近期先设计两座清水池，远期再增长两坐。
10.2清水池容积计算
清水池调节容积取设计水量的10 %，则调节容积为：

消防用水量按同时发生两次火灾，一次灭火量取25 L/s，连续灭火时间2小时，则消防容积为：

根据水厂选用的构筑物特点，水厂自用水的储备容积，则清水池总容积为：

清水池设2个，则每个清水池的有效容积为：

采用矩形清水池，查标准设计手册可采用S833型矩形钢筋混凝土清水设计池，设计容量为1000 m3，内径尺寸长×宽=23.20×11.80，总高度4 m，最大水深为3.8 m。
10.3清水池管道系记录算
(1) 进水管
，取
设两座清水池，则：

采用钢管，则实际流速：

(2) 出水管
由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水量最大流量设计，设计中取时变化系数k=1.3，所以：
，
则：
采用钢管，则实际流速：

(3)溢流管
溢流管的管径与进水管相同，取为。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设立网罩，防止虫类进入池内。
(4) 排水管
清水池内的水在检修时需要放空，需要设排水管。排水管径1.5h内将水放空计算。排水管流速按1.3m/s估计，则排水管的管径为：

采用的钢管。
10.4清水池布置
(1)导流墙
每座清水池内设2条导流墙，间距为10m，将清水池分为3格，在导流墙底部每隔1.0m设0.1m×0.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便，每条导流墙距清水池侧壁5m处开导流孔。
(2)检修孔
在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为1000mm
(3)通气孔
在清水池顶部设通气孔，通气孔共设18个，每格设6个，通气管径为200mm
(4)覆土厚度
清水池顶部覆土厚度一般为0.5～1.0m,取覆土厚度为0.8m

图10-1 清水池计算简图
11. 二泵站和吸水井
11.1水泵选型
当管网内不设水塔时，二级泵房的设计流量应等于最高日最高时的水量, 设计中取时变化系数k=1.3,则水泵设计流量为：

水泵扬程H=40m。
设备按照近期规划，拟设三台泵，两用一备
选得水泵参数如下：

型号
流量Q（L/S）
扬程H(m)
转数n（r/min）
功率(kw)
轴功率（kw）
效率（%）
IS200-150-400
125
46
1450
75
73
77.12
泵的基础长度为1.820m，基础宽度为0.34m，基础深度为0.15m。
起重设备：手动单轨吊车SC型。
排水设备：选用型立式污水泵。一共两台，一用一备。
引水设备：采用选择型水环式真空泵，配套电机型。
通风设备：自然通风。
计量设备：选用超声波流量计，选取超声多普乐流量计。
11.2泵房计算
11.2.1泵房的平面尺寸
泵房长度为32m，宽度为10m。
其中长度为：控制间4m，泵轴之间的间距为4.0m，靠近控制间的泵与靠近吊装间的泵距离墙的距离都各为4.0m，此外设4.0m做为吊装机械电葫芦用，共计32m。宽度为吸水管4m，泵基础的长度为2.0m，压水管3m，共计10m。二泵房至吸水井之间管道长度为10m。
11.2.2泵房高度计算
起重设备采用单轨吊车，泵房间为半地下室，其中地下部分高度H2为2.50m。最高设备300s58B型水泵带基础高度为1.05m。
当H2=2.5m≥f+g=1+1=2时，
H1=a+b+c+d+e+h=0.32+0.25+0.5+0.92+0.15 =2.14m
H= H1+ H2=2.14+2.50=4.64m
式中 :H1——泵房地上部分高度（m）
H2——泵房地下部分高度
a——单轨吊顶车梁高度（m）
b——滑车高度（m）
c——起重葫芦钢丝绳绕紧状态长度（m）
d——起重绳的垂直长度，水泵为0.85x，电动机为1.2x，x为起重部件的宽度（m），0.85×1.1=0.94m
e——最大一台水泵或电动机的高度（m）
f——吊起物底部和最高一台机组顶部的距离（一般不小于0.5m）
g——最高一台水泵或电动机顶至室内地坪的高度
11.3吸水井设计
吸水井是连通二级泵房与清水池之间的构筑物。吸水井设立成独立的两格，中间隔墙上安装阀门以保证足以通过邻格最大吸水流量。其存水量应按照最大一台泵5min的流量为38m3来计算，同时与清水池保持一定的水位差。最低水位为清水池池底标高减去管路水头损失。
吸水井应高出地面10cm，长度7m，宽为2m，高3.2m。
12. 给水解决厂人员编制及辅助构筑物使用面积
按照《给水排水设计手册3》 “附属建筑面积及附属建筑的设备设施”取用：
(1)办公用房面积：取200（水厂规模为2～5万,涉及厕所、贮藏室面积）。
(2)化验室面积：取100，定员取3人（指水厂一级化验室用房，不涉及车间班组化验用房）。
(3)机修间面积：取120，定员5人；其中车间面积80，辅助面积为40。
(4)水表修理间面积：取30，定员2人。
(5)电修间面积：取35，定员3人；其中车间面积20，辅助面积为15。
(6)车库面积：一般由停车间、检修坑、工具间和休息室组成，其面积根据车辆的配备拟定，取其面积为50。
(7)仓库面积：取115（涉及仓库管理人员的办公面积在内，其面积采用10）。
(8)食堂面积：每个就餐人员面积定额取为2.3/人，设计水厂职工定员为50人，其面积共115（就餐人员按最大班人数计）。
(9)浴室与锅炉房总面积为40。
(10)管配件堆棚面积为80。
(11)传达室面积取用20。
(12)自行车棚面积取用30。
(13)石英砂堆场面积取用200。
(14)宿舍面积按5/人计算，宿舍人数约为水厂定员人数的40%，取用100。
因水厂规模较小，不设泥木工间面积。
13. 水厂平面和高程布置
13.1平面布置
水厂平面布置的内容涉及：各构筑物的平面定位，各种管道，阀门及配件布置，厂区道路，围墙，绿化等。
水厂平面布置规定：
⑴构筑物间距宜紧凑，但应满足各构筑物和管线的施工规定。
⑵构筑物布置应注意朝向和风向，如加氯间和氯库应尽量设立在水厂主导风向的下风向。
⑶生产构筑物间连接管道的布置，应使水流顺直和防止迂回。
⑷生产构筑物与水厂附属构筑物应分开布置。
⑸并联运营的净