水资源利用与保护课程设计.doc
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水资源利用与保护课程设计.doc
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《水资源利用与保护》
课程设计
题目:
取水构筑物的扩大初步设计
学院:
市政与环境工程学院
专业:
给排水科学与工程
姓名:
学号:
0244111
指导老师:
肖晓存
完成时间:
2013年12月13日
指导老师评语
指导老师签字
答辩委员会评语
主任委员签字
设计成绩
年月日
前言
水是生命之源,是重要的自然资源和环境要素。
长期以来,我国水资源的不合理开发、利用所造成的严重水资源短缺和区域性的生态、环境灾害受到了国际水资源与环境领域的广泛关注。
通过整个学期的课程学习,我们对水资源的形成和开发利用,水资源量的计算评价,地表以及地下取水工程,节水理论与再生水回收利用等都有了较全面的了解。
利用本次取水课程设计使自身知识更加系统起来,懂得水资源取水的相关知识,理论与实践相结合,更好的掌握了取水知识。
课程设计是水资源利用与保护课程中最重要的实践性教学环节之一,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主动性,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。
Preface
WateristheSourceofLife,naturalresourcesandanimportantenvironmentfactor.Foralongtime,theunreasonabledevelopmentofwaterresourcesinChina,withtheseriousshortageofwaterresourcesandregionalecological,environmentaldisastersiswidelyconcernedbytheinternationalwaterresourcesandtheenvironment.
Throughthecourseofthesemesterlearning,wedevelopandthedevelopmentandutilizationofwaterresourcesevaluation,calculationofamountofwaterresource,surfaceandundergroundwaterengineering,watersavingtheoryandreclaimedwaterrecyclinghaveamorecomprehensiveunderstandingof.Usethewatercoursedesignmakesitselfmoreknowledgesystem,grasptheknowledgeofwaterresourcesforwater,thecombinationoftheoryandpractice,haveabetterknowledgeofwater.
Curriculumdesignistheuseandprotectionofoneofthemostimportantpracticalteachinglinkinthecourseofwaterresources,istheearlystudiesthebasictheory,basicskillsandcomprehensiveapplicationofprofessionalknowledge.Throughcoursesdesignedtomobilizetheenthusiasmandinitiativeofourlearning,cultivateourabilityofanalyzingandsolvingpracticalproblems,aswemovetowardactualwork,tosocietytolayagoodfoundation.
目录
前言 4
第1章绪论 1
1.1课程设计任务 1
2.2设计目的 1
3.3主要资料 1
4.4设计资料和参考书 2
5.5设计时间 2
第2章计算说明 3
2.1取水构筑物 3
2.1.1构筑物类型确定 3
2.1.2取水头部形式的确定 3
2.1.3管道形式的确定 3
2.1.4集水井形式的确定 3
2.2构筑物设计 3
2.2.2取水头部构造尺寸 4
2.3.3自流管的计算 6
2.3.4集水井设计 7
结束语 10
参考文献 11
水资源利用与保护课程设计第一章绪论
第1章绪论
1.1课程设计任务
济源市一取水构筑物的扩大初步设计。
2.2设计目的
1、对所学知识加以应用和系统化,培养解决实际工程设计问题的能力,使学生在设计、制图、查阅资料、使用设计手册和规范等基本技能上得到初步训练。
2、使学生能通过设计掌握地表水取水构筑物的基本计算方法。
3、掌握工具书的应用方法
3.3主要资料
(一)河流自然条件
1、河流水位:
最高水位为35.40m,[计算集水间的标高](频率P=1%);最低水位为20.50m[计算箱体处的最低或最小水深。
计算箱体处最低水位时的水深,即定位箱体深入河内的长度,也即确定自流管长度,或定箱体到岸边的距离。
](保证率P=97%)。
2、河流的流量:
最大流量为27000m3/s;最小流量[计算取水量的限值]为320m3/s。
3、河流的流速:
最大流速为2.48m/s;最小流速为0.5m/s
4、河流的含砂量及漂浮物:
最大含砂量0.47kg/m3;最小含砂量0.0015kg/m3。
[看水质浊度用的]。
有一定数量的水草和青苔,无冰絮。
5、河流主流及河床情况
河流近岸坡度较缓,主流离岸约50—100m,主流最小水深3.8—40m[选择确定取水构筑物的形式,岸边式或河床式]。
岸边土质较好,有一定的承载力,满足使用要求。
(二)地区气象资料
最低气温:
-10℃,最高气温:
39℃,最大冰冻深度15㎝。
[考虑管埋深度]
(三)工程要求
净水处理厂供水量为54000万m3/d,供生活饮用和生产需要。
[须考虑水厂自用水量5%,计算取水量用]
4.4设计资料和参考书。
《水资源与取水工程》教材
《给排水设计手册》第1、3、10、11册。
《给排水快速设计手册》第l册。
《给水排水标准图集》90S321-1(格网)、90S321-6(格栅)
5.5设计时间:
第14周(2013.12.9——13)
11
水资源利用与保护课程设计第二章计算说明
第2章计算说明
2.1取水构筑物
2.1.1构筑物类型确定
因河床稳定,河岸较平坦,岸边水深不够,宜采用河床取水构筑物。
河心处于箱式取水头部,经自流管流入集水井,在经格网截流杂质后,用离心泵送出。
2.1.2取水头部形式的确定
取水头部的形式很多,常用的有喇叭口、蘑菇形、鱼形罩、箱式、桥墩式等。
由于取水地点水深较浅,含沙量少,有一定的水草和青苔,所以选取箱式取水头部。
头部迎水面作成尖角形用钢筋混凝土分两节预制,吊装下沉后,水下拼装。
头部周围抛石,防止河床冲刷。
2.1.3管道形式的确定
按照进水管形式的不同,河床式取水构筑物有自流管取水、虹吸管取水、水泵直接取水和桥墩式取水等类型。
本设计选用自流管取水。
适用条件:
河床较稳定、河岸平坦、主流距离河岸较远、河岸水深较浅且岸边水质较差,自流管埋深不大或者在河岸开挖隧道以敷设自流管等情况下从河中取水。
2.1.4集水井形式的确定
集水井和取水泵站可以和建,也可以分建。
分建时集水井的平面形式可为圆形、矩形、椭圆形等。
圆形集水井结构合理,水流阻力小,便于沉井施工,但不便于布置设备;矩形集水井安装滤网、吸水管、分格及布置水泵和管线较为方便,但造价较高。
通常当集水井深度不大,可用大开槽施工时,采用矩形集水井,否则用圆形。
综上所述,选用矩形集水井。
2.2构筑物设计
2.2.1取水头部的计算
1.设计水量
Q=54000×1.05=56700m³/d=0.656m³/s
2.取水头部设计
取水头部水平剖面取为菱形,整体为箱式α角取90,侧面进水。
3.格栅计算
(1)进水流速:
v0=0.4m/s(当江水有冰絮时,采用0.2-0.6m/s;无冰絮时,采用0.4到1.0m³/s,漂浮物较多时取小值,反之可取大值)
(2)栅条厚度:
s=10mm,断面为扁钢形
(3)栅条净距:
b=60mm。
(一般采用30-120mm)
(4)阻塞系数:
K2=0.75;
(5)面积减少系数:
K1===0.857
(6)进水口面积:
===2.499㎡
(7)进水口数量选用4个,每个面积为:
===0.625㎡
格栅尺寸选用给水排水标准图集90s321-3,每个进水口尺寸为B1×Hl=1500×1100,格栅外形尺寸B×H=1400×1000。
2.2.2取水头部构造尺寸
(1)最小淹没水深:
=1.2m,与河流通行船只吃水深度有关;
(2)进水口下缘距河底:
=1.5m,为避免泥砂进入取水头部;
(3)进水箱体理深:
=1.4m,与该处河流冲刷程度有关,
(4)箱体处最低水位水深不得小于3.8m。
(5)箱体设计尺寸如下图1、2。
图1箱式取水头部平面图
图2箱式取水头部剖面图
2.3.3自流管的计算
自流管设计为两条,每条设计流量为
===0.328m³/s
初选自流管流速:
=1.0m/s
初步计算直径为:
===0.6464m
按公称直径,选择自流管直径D自=0.7m。
自流管实际流速为:
v自===0.853m/s
自流管损失按hw=hf+hj,计算,其中:
hf=il=0.00107×60=0.0642m
hj=∑
各局部阻力系数值为:
喇叭口£1=0.1,焊接弯头£2=1.01,蝶阀£3=0.2
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