XX大学环境科学与工程学院给水排水毕业设计
水厂处理构筑物高程布置应充分利用原有地形坡度，各构筑物间应采用重力流。构筑物间的水面高差即流程中的水头损失，包括构筑物、连接管道、计量设备的水头损失。
水头损失一般应通过计算确定，也可参照规范进行估算，并考虑水头跌落损失。
表2-4 水厂高程布置表
名称 水头损失（m） 水位标高 连接管段 构筑物 沿程及局部 构筑物 m 絮凝池 0.17 1061.44 絮凝池至沉淀池 0.02 沉淀池 0.15 1061.25 沉淀池至滤池 0.60 滤池 1.50 1060.50 滤池至清水池 1.00 清水池 0.10 1058.00 清水池至吸水井 0.20 吸水井 1057.70 2.2.13.3 附属建筑物 水厂的附属建筑物一般包括办公用房、化验室、维修车间（机修、电修、仪表修理、泥木工场），车库、 仓库、食堂、浴室及锅炉房、门卫值班室、宿舍、露天堆场等。
各附属建筑物面积查《室外给水工程规范》附属建筑面积章节取用。
2.3 设计特色及存在问题
2.3.1 设计特色
（1）本设计的突出特点是采用了机械絮凝池和隔板絮凝池组合使用。两种形式絮凝池组合使用有如下优点：当水质水量发生变化时，可以调节机械搅拌速度以弥补隔板往复式絮凝池的不足；当机械搅拌装置需要维修时，隔板往复式絮凝池仍可继续运行。此外，若设计流量较小，采用往复式隔板絮凝池往往前端廊道宽度不足0.5m，不利于施工，则前端采用机械絮凝池可弥补此不足。
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（2）本设计采用V型滤池又是设计的一大优点。V 型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。V 型滤池所选用的滤料是铺装厚度较大（约1.00m），粒径也较粗（0.95—1.35mm）的石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。V 型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。单池面积普遍设计
为70—90m，甚至可达100m以上。由于滤料层较厚，截污量大，滤后水的出水浊度普遍小于0.5NTU。 （3）本设计另一大特点是采用双向斗槽取水。由于磴口水厂的水源是黄河水，水中含沙量较大，此外，黄河水系的部分河段位于北纬30~41，气候寒冷，冰情严重。河套地区常出现冰坝、“麻浮”、水浅、流急、水内冰现象。鉴于黄河水系上述特点，采用双向斗槽式取水构筑物能很好地适应这种情况：夏秋汛期河水含砂量大时，可利用顺流式斗槽进水，当冬春冰凌严重时，可利用逆流式斗槽进水。 2.3.2 存在问题与建议
选用的混凝剂为精制硫酸铝，对pH值适应范围较小，且原水需有一定的碱度，特别是投加量大时。当处理低温低浊度水时，硫酸铝水解困难，絮体松散，效果较差，投加量大时有剩余Al或SO4离子，影响水质。在以后的设计中宜采用聚合氯化铝。
本设计未曾对水厂泥线和水厂的配水工程进行设计，因而是本设计的一大缺憾。另外，由于包头市地处中国北方，年平均气温较低，所以水厂主要处理构筑物应做成室内式，本设计并没有对此进行设计。
3． 设计计算
22。。
3.1 给水处理厂设计用水量
3.1.1 最高日设计用水量
设计任务书已给出最高日用水量为：Qd＝65000 m用水量为：Qd= 65000?1.05 = 68250m3.1.2 最高时用水量
从城市用水量变化表可知9－10时用水量最高，则最高时用水量为：
33dh ，水厂自用水系数按5％计，则最高日设计
3d3m= 2844?0.80ms。 22
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Qh= 68250?5.88% = 4013m
3.1.3平均时用水量
3mQh= 68250?24 = 2844
3h
h，
则时变化系数为Kh3.2 取水构筑物
?Qh4013??1.41 。 Qh2844本设计采用的水源是黄河磴口处水源（黄河干流），常水位996 m ，枯水位994 m ，洪水位1001 m ，平均水位998 m ，采用斗槽式取水构筑物。 3.2.1 斗槽工作室计算 3.2.1.1 深度计算
一般最低水位以下不小于3~4m，按下式计算：h?2v0?z斗槽入口处的水位差：z?sin2 ,2g2z?1.35??h1?D?h2，其中，
v0河水平均流速，v0?1.4m；s?斗槽中水流方向与河中水流方向的分叉角，冬季?=180。 ；?河流中冰盖最大厚度，??0.500.80m ，取0.8m ；h1进口孔口顶边至冰盖下的距离，h1?0.70m ；D进水口直径，进水孔口面积：A=A6.15Qv?0.800.13?6.15m2，进水孔口为圆形 ，D?2??2??2.80m ；h2进水孔口底栏高度，一般采用0.51.0m ，取1.0 m ；。1.422180?z?sin?0.1m ,2?9.812h?0.1?1.35?0.8?0.7?2.8?1?5.68m 。
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zδ53.11hD2hm8.泥沙层0
图3-1 斗槽深度示意图
3.2.1.2 宽度计算
B?Qvh (m) ,式中：Q斗槽中的流量，Q?0.80m3；
s
v斗槽中设计流量（ms）,v?0.10ms,取v?0.025ms；?B?0.805.68?0.025?5.63m，为使挖泥船工作，B取6m。
3.2.1.3 长度计算
（1）按潜水上浮的要求计算： Lvp1=kh3u
k考虑涡流及紊流影响的安全系数，可采用3.0； h3冰凌期最低河水位时斗槽中的水深；
h3?h1?h2?D?1.0?2.80?0.70?4.50m； vp冰凌期最低河水位时，斗槽中的水流平均流速vp= 0.025ms；
u
潜水的上浮速度，与斗槽所在河流有关，宜采用0.002~0.005ms，取0.002ms，
?L1?3.0?4.5?0.0250.002?168.8m。
'(2) 按沉淀泥沙的要求计算：L?1.4?vp2u ?斗槽内流速分布的不均匀系数，顺流采用2.0 ，逆流采用1.5 ，采用较大值2.0 ； v'p洪水期槽中的平均流速，取0.05ms； 24
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u斗槽内泥沙的沉降速度，根据预计需要沉淀泥沙的颗粒确定，一般颗粒大于0.15~0.20mm的泥
沙应在斗槽中沉淀，取0.05ms；
?L2?1.4?（3）槽长 L?2.0?0.05?2.8m 。
0.05L1?L2?168.8?2.8?171.6m 。
（4）计算所得的长度再以水在斗槽的停留时间来复核：
B?(h?1.0)?L?Q?30?6035.63?(5.68?1.0)?171.6?4521?0.8?30?60?1440m,符合要求。
为使取水进口均匀，斗槽长度宜为宽度的5倍以上，
L?171.6?5B?5?5.63?28.15m，符合要求。
3.2.2 沙淤积量计算和斗槽的清淤设施
（1）设斗槽的泥沙去除率为90 % ，则斗槽年产泥量计算如下：
W1?QT?6.36?90%?65000?1.05?6.36?0.9?390663kg,W1'?W1??390663?355.15m3,1100
W?W'1?365?129629m3。（2）挖泥船设计生产能力，可按下式计算：
3W129629m??68.9,式中： Q?h?1?2TT0.7?0.7?240?1612 Q W ?1 ?2挖泥船设计生产能力； 预沉池终年总积泥量；
绞吸式挖泥船的工作效率，一般为0.7~0.8 ，取0.7； 挖泥船利用效率。主要考虑到辅助工作所占的时间（如移锚、移缆、冲洗、小修等），一般取
0.7~0.8 ，取0.7； T1 T2每年工作的天数，取240天； 每天工作时数（一般按三班制考虑）。
3（3）选定40mh半液压式挖泥船，船总长17.7m ，挖泥船数量：n?Q68.9??1.72 ，故选Q1402艘。
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