摘 要

随着现有供水区人口增长与工业经济的发展，城区建设规模的不断扩大，城市建设水平提高，人们对用水质量越来越高，现有供水水源、供水设施不能满足日益增长的工业和生活用水需求，制约了城区建设和经济发展；同时，由于国家南水北调中线工程的全面实施，新乡市作为受水区城市之一，可充分利用这一水源，因此，为满足城区人民生活需要，保证供水安全性及供水水质，促进经济的可持续发展，建设新乡市城市供水水厂改造工程是十分必要的。

通过技术经济比较，本次设计选用隔板絮凝池，平流式沉淀池、普通快滤池及氯消毒工艺，进行净水处理，再加上污泥处理，保证经济健康的运行。

关键词：输配水工程、净水工程、污泥处理、南水北调

Abstract

As population growth in the existing water supply area and the development of industrial economy, urban construction scale continues to expand,the level ofurban improved, and the demanding of high-quality waterof people are increasingly,the existing water supply and water supply facilities can not meet the growing demand for industrial and domestic water, restricts the urban construction and economicdevelopment;at the same time, since the full implementation of the national north water transfer project, Xinxiang cityas one of intake area ,it can take advantage of this water,and therefore, in order to meet the need of the people, ensure the safety of water supply and water quality,and promote sustainable economic development, the construction of Xinxiang city water supply renovation project is very necessary.

By comparing ,we choose baffled flocculation tank, flat flow sedimentation tank, conventional rapid filter and chlorine disinfection process,sludge treatment is also carried out.

Key Words:Transmission and distribution of water works, water purification project, sludge treatment, the south to North Water Transfer

目录

第一章绪论 １

1.1原始资料 １

1.1.1区域规划图 １

1.1.2城市特点 １

1.1.3自然条件 １

1.1.4 水文条件 ２

1.1.5 工程地质 ３

1.1.6城市总体规划 ４

1.1.7南水北调简介 ４

1.2设计内容 ４

1.3设计目的 ４

第二章设计说明书 ６

2.1 设计依据 ６

2.1.1 法律法规 ６

2.1.2 技术标准和技术规范 ６

2.1.3原始资料 ６

2.3设计成果 ８

2.4设计水量 ８

2.5 净水工程设计 ９

2.5.1 水处理工艺流程选择 ９

2.5.2 水处理方案比选 １０

2.6输配水工程 １８

2.6.1设计原则 １８

2.6.2 供水方案 １８

2.6.3 管线布置 １９

2.6.4管网计算 ２１

2.7水厂总体布置 ２１

2.7.1 平面布置 ２１

2.7.2高程布置 ２３

2.8工程投资 ２３

2.8.1配水系统造价 ２３

2.8.2单项构筑物 ２３

2.8.3制水成本 ２４

第三章设计计算书 ２５

3.1设计用水量 ２５

3.1.1最高日用水量 ２５

3.1.2最高日最高时用水量 ２７

3.1.3消防时用水量 ２７

3.1.4事故时用水量 ２７

3.1.5水厂设计水量 ２８

3.2调节池 ２８

3.3净水构筑物 ２９

3.3.1加药系统 ２９

3.3.2隔板絮凝池 ３２

3.3.3平流式沉淀池 ３４

3.3.4普通快滤池 ３６

3.3.5加氯间计算 ４０

3.3.6清水池 ４２

3.3.7二级泵站 ４４

3.4污泥处理 ５０

3.4.1处理工序 ５０

3.4.2设计参数 ５０

3.4.3排水池 ５１

3.4.4排泥池 ５２

3.4.5 浓缩池 ５２

3.4.6 脱水机房 ５３

3.4.7 污泥加药系统 ５３

3.5输配水工程 ５４

3.5.1管网定线 ５４

3.5.2流量分配 ５４

3.5.3管径及水头损失的计算 ５７

3.5.4管网平差计算 ５９

3.5.5流量和水压核算 ６２

第四章给水厂总体布置 ６５

4.1 给水厂平面布置 ６５

4.1.1 水厂组成 ６５

4.1.2 工艺流程布置 ６５

4.1.3 构筑物平面布置 ６６

4.1.4厂中管线 ６６

4.1.5 道路及绿化布置 ６７

4.1.4.1道路 ６７

4.2 给水厂高程布置 ６７

第五章投资概算 ７０

5.1工程造价 ７０

5.1.1配水系统造价 ７０

5.1.2单项构筑物 ７０

5.2制水成本 ７０

附录 ７５

第一章 绪论

1.1原始资料

1.1.1区域规划图

比例尺为1:1000的河南新乡区域规划总平面图。

1.1.2城市特点

新乡市地处河南省北部，北纬35°18′，东经113°54′，南临黄河，与省会郑州、古都开封隔河相望；北依太行，与鹤壁、安阳毗邻；西连煤城焦作，与晋东南接壤；东接油城濮阳，与鲁西相连。

新乡市地处中原腹地，紧邻河南省会郑州，襟带辐射豫北，是国家二级公路交通枢纽，既有京广铁路、新（乡）月（山）、新（乡）菏（泽）铁路在此交汇，107国道、京港澳、大广、长济高速公路及正在规划建设的新晋、鹤辉高速公路穿境而过。沿京港澳高速公路南行，距新郑国际机场不足100公里。

1.1.3自然条件

1.气象状况：新乡市属暖温带大陆性气候，四季分明，冬寒夏热，秋凉春早。

（1）. 气温

历年平均气温：14℃

历年最高气温：42.7°C

历年最低气温：-21.3°C

（2）. 降雨量

历年平均降雨：573.4mm

历年最大降雨：1168.4mm

历年最小降雨：337.2mm

历年最大积雪厚度：190mm

（3）. 风速与风向

历年盛行风向：东北风频率15%，西南风频率7%，南风频率6%

历年最大风速：32米/秒

历年最大风力：8级

（4）. 其它

历年平均日照：2400小时

历年平均无霜期：220天

历年最大冻土深度：280mm

历年平均湿度：68%

(2) 地形地貌

新乡处于太行山东南缘、黄河冲积平原北缘，北为太行山地，东南属黄河下游平原，山丘少，平原多。山区和丘陵地区，分布于市域西北部的辉县西、北部及卫辉西、北部，面积约1855平方公里，占市域面积的23%；平原区，包括获嘉、新乡县、原阳、延津、封丘、长垣、卫辉东南部及辉县南部，面积6286平方公里，占市域面积的77%。按成因由北而南可划分为构造剥蚀山前丘陵，山前洪积倾斜平原和黄河、卫河冲积平原三种地貌类型。全市最高点凤凰山海拔高程为292.73米，最低点高程为69.83米。市区内地势平坦，海拔高程一般在72米左右。地形自然坡度一般在1/2000--1/3000之间。卫河以北地势由西北向东南倾斜、卫河以南由西南向东北倾斜。

(3) 河流水系

卫河：海河水系的主要支流之一，向东北经山东、河北达天津入海河。卫河流经市区25公里，是市区排除内涝的主要河道，也是体现城市特色不可多得的自然水体。过去一段时间上游和本市污水大量排入，使得卫河水体严重污染，长年的淤积也使河道排涝能力下降。自1994年开始，新乡市政府对卫河城区段实施综合治理工程以来，经过清淤、截污、衬砌护坡、绿化和沿河旧城改造工程，大大提高了卫河的泄洪排涝能力并改善水体的生态功能和沿河景观。

共产主义渠：为人工河渠，是新乡市区上游山洪东泄的必经之道，承担着抗御太行山山洪、保护市区的重要任务。流经市区段20余公里，目前泄洪能力1500立方米/秒，可抵御10年一遇的洪水。

人民胜利渠：是1952年修建的引黄济卫水利工程，上起武陟县境内接黄河，下至市区与卫河交汇，由西南向东北穿越市区，市区段总长6公里。原设计流量50立方米/秒，季节性放水，主要承担新乡附近地区的农田灌溉和部分城市用水的供给。

西孟姜女河、东孟姜女河同为卫河的支流。西孟姜女河在市区西部入卫河，东孟姜女河在市区东部经过至卫辉市入卫河。

1.1.4 水文条件

根据地下水埋藏条件、水理性质和水力特征，将本区域地下水分为：碳酸盐岩裂隙岩溶水、碎屑岩类裂隙孔隙水和松散岩类孔隙水等三种类型。

①碳酸盐岩裂隙岩溶水主要分布在凤泉区北部及山前地带。含水层多隐伏于第四系松散层下，成为覆盖型裂隙岩溶含水分组，顶板埋深一般14-40米，局部达80-100米、厚度17-63米。富水程度好，单井涌水量一般为3000-5000立方米/日。

②碎屑岩类裂隙孔隙水系指赋存于第三系砂砾岩，砂岩及泥质砂层中的地下水。在平原地区均被第四系松散层覆盖，含水层组顶板埋深由山前向平原逐渐增大，由不足100米逐步加深到280米左右。含水层由多层较密实的泥质粉细砂、砂砾、中细砂和细砂组成。富水性较弱，单井涌水量不足1000立方米/日。

③松散岩类空隙水是指赋存于第四系砂、砂砾岩中的地下水，按埋藏深度和开采条件分为浅层水、中层水和深层水。

1.1.5 工程地质

新乡市在大地构造上属华北陆台太行隆起的东南缘，位于华北凹陷内汤阴地堑南段西侧，是新华夏系北北东向太行山前断裂带与北西西向新乡—商丘断裂带，以及秦岭系东西向盘古寺—新乡断裂带等三组构造的交汇部位。

市区范围内，地层出露有古生代奥陶纪马家沟统石灰岩，主要裸露在北部山区。新生代、老三纪砾岩、砂岩、泥灰岩、白垩及粘土，主要分布在凤泉丘陵区。第四纪坡积、冲积、洪积形成的平原地区，由亚粘土、亚砂土和粉、细、中砂组成，广布其余地区，在市区南部亚粘土厚度可达300米以上。

平原地区岩土承载力一般为1.2—2.0kg/cm²，丘陵地区亚粘土、轻亚粘土、泥灰岩承载力为1.8—5.0kg/cm²。

1.1.6城市总体规划

根据《新乡市城市总体规划（2008-2020）》，城市总体发展目标为：

至2020年，把新乡市建设成为现代化的，更好的履行区域性中心城市职能的，具有产业特色的制造业基地；建成功能完善，空间布局合理，生态友好的中原宜居城市；建成具有文化特色，享有良好知名度的文明城市。

至2020年，形成一个产业协调，资源结合紧密，职能分工明确，空间布局结构合理的新乡市城镇体系；

至2020年，搞好社会主义新农村建设，实现区域内城乡协调发展，提高城乡居民生活质量，全面建设小康社会。

1.1.7南水北调简介

南水北调中线工程主要由总干渠主体工程、总干渠分水口门至城市自来水厂入口之间的供水配套工程、城市水厂及管网工程三部分组成。三部分工程应同步建成才能实现南水北调工程巨大的社会和经济效益。

目前，南水北调中线总干渠已全面开工建设，主体工程将于2013年完工，2014年汛后通水，根据河南省供水配套工程规划，新乡分配水量为4.016亿立方米，新乡市区分配水量2.33亿立方米，受水水厂包括：凤泉水厂、高村水厂、新区水厂、孟营水厂、规划新东水厂。根据安排计划，新乡市2014 年要求达到分配水量的50%，即31.9×10⁴m³/d，以后每年递增10%，到2020年市区用量为2.33亿立方米，合63.8×10⁴m³/d。

1.2设计内容

1.用水量设计：编制总用水量计算表，确定设计规模；

2.给水系统选择和给水方案比较：选择水源与取水方式，确定净水厂厂址与净水工艺，提出可行的给水系统方案进行比较，推荐最佳方案；