兴原县新城区给水工程设计开题报告
2021-03-11 00:29:26
1. 研究目的与意义(文献综述)
大学忙碌而快乐的时光即将落下帷幕,在这充实的四年之中,我们彼此相知,相识。急匆匆的随着时间的步伐迈入大四,也就是大学的最后时光,而在这大学的最后一站,为我们践行的则是毕业设计。毕业设计是我们在大学的最后一年将自己所学的知识一点点的整理,并进行归纳,细化,最后应用于实际的工程实例中,毕业设计是我们本科生在大学的最后一学期必须进行的实践性教学,而且必须单独完成,不能有雷同,不能有抄袭,所以在做毕设的道路上,每个本科生的使命任重而道远,但我们却风雨无阻,依然选择前进,将毕业设计尽量细心踏实,认真的完成,为大学最后的一学期写下光辉的一页。
现将兴原县的具体概况和规模做个介绍:
1. 地理位置:
兴原县位于湖北省的西部,长江西陵峡的北侧、大巴山余脉与巫山余脉的交汇处。东临宜昌、保康县,西巴东县,南接秭归县,北抵神农架林区。经纬度在东经110°25′和111°06′,北纬31°04′和31°34′之间。新县城东距宜昌市176公里,距三峡大坝约97公里,西北距神农架林区木鱼约60公里。兴原县城是三峡库区整体搬迁县城之一,移民人口占全县总人口19%。
2.气象资料:
兴原县属于亚热带大陆季风气候。春季冷暖多变,雨水较多;夏季则雨量集中,炎热多伏旱;秋季则多阴雨;冬季则多雨雪、旱霜。由于地形复杂,高低悬殊,气候的垂直差异大,这种特殊的气候特征则为多种植物的生长提供了适宜的条件,故有“山上皑皑霜雪,山下桃红李白”之说。
(1)气温:年平均气温在15.3℃左右,年际间气温变化不明显。
极端最高气温为43.1℃,极端最低气温为-9.3 ℃。
(2)降雨量:年平均降水量为900至1200毫米,绝对降水量充沛,但时空分布差异大,北部多于南部,高山多于低山,夏季多于秋冬春季。
(3) 年平均无霜期,低山272天,半高山215天,高山163天。
(4) 太阳辐射总量年平均为99千卡/平方厘米,季节分配为夏多冬少,4至9月总辐射量为64千卡/平方厘米,占全年的64.7%。平均日照时数为1682.8小时,平均日照百分率为38%。
(5) 夏季主要风向:见规划图
3. 工程地质与地震资料:
兴山的地貌区划属秦岭大巴山体系,山脉走向从东向西伸展,总地势为东西北三面高,南面低,由南向北逐渐升高。东北部群山重叠,多山间台地,向南逐渐降低,西北部山高坡陡,沟深谷幽,水流湍急。县境内有大小山头3580座,最高点位于与巴东交界处的仙女主峰,海拔2426.9米;最低点位于与秭归接壤处的游家河,海拔109.5米,垂直高差达2317.4米。全县地貌可划为三种类型:一是海拔800米以下的山沟河谷低山区。该区面积355.09平方公里,占总面积的15%,由香溪河、凉台河两大水系控制最低部位。兴山县新城区海拔地面标高约为250~270米。地表由紫砂页岩、泥质岩及灰岩组成,两岸山陡坡急,但在沿河两岸相继出现夫子岩、建阳平、南阳河、平邑口、高阳镇等大小不等的河谷小盆地。二是海拔800至1200米之间岩溶剥蚀中山区。该区面积575.85平方公里,占总面积的25%,分布于东南部、中部和西南部。地表由白云岩、硅质岩、灰岩、砂岩等组成,地势北高南低,山顶浑圆,河谷纵横,溪沟由北向南深切。三是海拔1200米以上的缓坡、平淌高山区。该区面积1397.06平方公里,占总面积的60%,分布于东北部和西南部。地表由元古界灰岩、泥质岩以及变质混合岩组成,区内山峰复峦,山脊众多,形成溶蚀洼地、溶洞、落水坑、伏流、石林等各种类型的岩溶地貌。
4. 水文资料:
新城区拟取用古夫河上游古洞口大坝的毛家河水库,水库正常蓄水位325.00米,常水位298.00米,最低水位230.00米。水库水质较好,符合生活用水水源水质要要求,根据附近城镇资料,经常规处理可达到生活饮用水卫生标准。
5.城市概况:
(1)城市规划简述(附城市规划图)
(2)城区规划用地概况
编号 | 用地名称 | 占总规划面积比例 | |
近期 | 远期 | ||
1 | 居住用地 | 30% | 40% |
2 | 商贸金融用地 | 8% | 12% |
3 | 工业用地 | 12% | 18% |
4 | 闲置用地 | 20% | 0 |
5 | 水域面积 | 30% | 30% |
(3)城市绿化面积(见城区规划图)
在园林绿化上,坚持合理定绿、科学兴绿、政策保绿、全民管绿、筹资建绿的方针,充分利用乡土树种,植大树,多栽树,提高绿化品味。共建成绿化面积 48.1 万平方米,其中公共绿地 25.5 万平方米,小区及组团绿地 16.6 万平方米,广场及公园绿地 6 万平方米,城市绿地率达到 38.5 %,城市绿化覆盖率达到 42 %,人均公共绿地 10 平方米,大面积绿化面积约占城区街坊面积的5%。规划道路宽度平均为30~40米。
(4)城市给水现状简述
需建设统一的城镇供水系统。
6.国内外的研究现状分析:
伴随着全世界范围内的给水处理技术不断的得到完善,人们的生活质量也得到了充分的保证,纵观全局,我们不难发现,国内的给水处理技术较之国外略有差异,主要表现在给水处理的设备工艺以及技术方法,而国外的水处理设备引进国外设备,这也充分说明了国内给水处理技术在硬件方面的不足之处。对比国外给水处理技术,我们不难发现国内水处理有大量的空白需要填充,为了让国内生活水平和幸福指数得到提升,我们水处理工作者有义务去深入探讨和研究给水处理技术的发展,为中国的水处理技术的发展铺平道路。
不同的国家有不同的水处理技术,而这些因地制宜利国利民的水处理技术为推动了这个国家的经济发展,我国则在结合本国基本国情,国内水质条件,结合国外的水处理技术研制出适合我国的水处理方法,其中物理处理,化学处理,生物处理技术已经趋于成熟阶段,下面则重点研究我国的给水处理的核心技术。
(1)絮凝
絮凝是使水或液体中悬浮微粒集聚变大,形成絮团,从而形成固液分离态而从水中去除的过程,一般的絮凝反应不能由微粒及悬浮颗粒自发的完成,而需要一种特定的添加剂才能达到去除的目的,这种添加剂即为絮凝剂,其作用就是吸附悬浮颗粒,在微粒间架桥从而达到集聚,常见的给水处理技术的絮凝剂有硫酸铝,氯化铁,硫酸铁,氯化铁以及在铝盐和铁盐的基础上发展起来的聚合硫酸铝,聚合硫酸铁,在国内外,絮凝反应多采用搅拌机的充分搅拌完成,而搅拌机的速度和强度却得不到更好的控制,在国内外的液压无级变速方便调节,从而实现了对絮凝反应的更好的控制,,因此我国絮凝反应的不足之处也慢慢体现出来了。
(2)沉淀
沉淀是指从液体中产生一个可分离的固相,然后将固相去除的过程,即难溶悬浮物或微粒从水中去除的过程,,常用沉淀指数Ksp表示,在水处理中经常存在或多或少的杂质需要用沉淀技术来去除。沉淀技术不仅能清除水中的杂质,也能使水体结构的净化在此过程中发挥更加重要的作用,而沉淀却或多或少存在弊端,比如沉淀过程中出现藻类和微生物的积累从而影响水质,而英国则建立气浮沉淀池,这样有利于解决藻类和微生物积累,美国则采用平流沉淀池,法国多采用脉冲小池,而周边则采用平流沉淀池,斜板以及斜管沉淀池。
(3)过滤
过滤则是在将水中的悬浮颗粒通过粗细适当的骨料的拦截而去除的过程,水处理骨料多采用石英砂来拦截污物,而过滤的处理构筑物多采用普通滤池,但也已经成为过去,传统的穿孔管形式的配水系统仍在使用,而其他形式辅助空气冲洗的配水系统也在使用种,而在滤池过滤技术中,以双层滤料三层滤料以及混合滤料的形式逐渐增多,尤其在v型滤池中尤为常见,在水源允许的条件下,直接过滤也有很多应用的实例。
(4)药剂
能与水发生化学反应,使水得到进一步净化的药剂,我国国内给水处理的药剂多采用硫酸铝,三氯化铁,其主要优点有净水速度快。作为净水药剂应有对水质情况,药剂的供应情况以及经济条件三大标准。在国内,混凝剂多采以适当的条件来合成,并应用合适的PH剂来进行调节,这样能更好的提高水质,除此之外,利用增加粉末,活性炭等也能提高水的质量,而在国外的许多水厂系统中,他们多加入许多混凝剂,助凝剂,调节剂等,虽然这样提高了水处理效率,加快了水处理的处理周期,但也因此引进另外的杂质。结合我国的水质条件,选择适合我国经济发展的水处理方法则显得尤为重要,我们水处理工作者不能一味的照抄硬搬,而要适当借鉴并加以创新。
(5)药剂的投放
药剂投放的主要机械设备为隔膜计量泵,因为这种泵体可以防止药剂在各膜中产生破裂,从而影响水质,但是,隔膜泵亦有一定的缺点,因此他只适用于加入液体,干投湿加也是投放药剂的一种方式,另外一些工厂也利用粉末活性炭进行净水。然而,由于药剂是一种化学用品,因此在投加使用过程中,精确的控制投加剂量也是我们水处理工作者必须要探讨的问题,在混合过程中,叶片型混合机相对较受欢迎,另外也常采用直接在管路上的静态混合器,因为它没有机械运动混合设备,在混合器内形成分流及紊流条件来实现药剂混合使用。
(6)消毒
消毒则是水处理技术中最后的一道工序,而适当而有效,消毒方式及药剂剂量则显得尤为重要,含氯的化合物为主承载这道工序的重担。而氯的使用或多或少会对人体产生危害,我们需要进行适当的改变,比如投放的方式,减少投放的总量,降低含量,寻找其他方便实用健康的替代物,在国内由于引进国外的先进设备和系统的经验理论,我国的消毒水平及质量已经达到发达国家的水平。
结合国内外的给水处理的基本情况,进一步探讨我国的给水处理技术,我们不难发现,我国的给水处理技术参差不齐,有待进一步和提高,发达国家的经验值得我们去借鉴,但不能完全照抄硬搬,只有建立一套适合我国经济发展的处理技术,并不断的得到完善,才能造福于人民,立足于世界。而我们水处理工作者则需要进一步研究和探讨,为我国的水处理行业做出自己应有的贡献。
2. 研究的基本内容与方案
1.水源选择
选用古夫河水作为取水水源,其水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。所选水源水量充足且水质良好,由于古夫河贯通兴原县全境,并且距离市中心及用水用户较近,所以大大的减少输水距离,节省水厂的建设和投资成本以及维护费用。
初步拟定,将取水点选择在距离工矿企业上游的位置,方便避开污水排放口和泥砂沉积区,以及河水回流,死水区的影响,取水点应位于河岸,且河床稳定,靠近主流以及有足够水深的河段;所选河床应具有良好的工程地质,地形以及施工条件;所选取水点应尽量靠近用水用户,提高供水的经济性,并应尽量避开人工或天然嶂碍物和冰凌的影响。
3. 研究计划与安排
周数 | 设计内容 |
第1-2周 | 用水量设计及给水系统和给水方案比较、完成开题报告输水管与给水管网设计(出草图) |
第3周 | 取水工程设计(出草图) |
第4-6周 | 净水厂设计(各构筑物及净水厂平面、高程草图),完成外文翻译、准备中期检查 |
第7周 | 净水厂生产废水工艺设计 |
第8周 | 二级泵房设计(出草图) |
第9周 | 编制工程概算及制水成本分析 |
第10周~结束 | 按设计成果要求出图;论文装订,交毕业设计全部成果审核,准备答辩。 |
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献
1.上海市建设和交通委员会. 室外给水设计规范gb50013-2006[m]. 北京:中国计划出版社,2006
2.中华人民共和国水利部. 泵站设计规范gb/t50265-97[m]. 北京:中国计划出版社,1997