给水排水专业水资源利用与保护课程设计剖析Word文件下载.docx
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preface
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Paymoreattentiontothedevelopmentandapplicationofwater-savingtechnologies.Emphasisondevelopmentandutilizationofwaterresourcesreasonable,strengthenthemanagementandprotectionofwaterresourceshasbecomethemodernhumantosocialprogressandeconomicsustainabledevelopmentisanimportantmeansofandprotectionmeasuresmustbetaken.
Asacontemporarycollegestudents,wemustuseandprotectionofwaterresources.Sobyengineeringcurriculumdesign,formation,evaluation,analysisofsupplyanddemandbalanceofwaterresourcetomasterbasicconcepts,theoriesandmethods;
Masterwaterengineeringbasicconcepts,theories,techniquesandmeasures;
Understandingandprotectionofwaterresourcesrelatedtheory,technicalmethodsandmeasures,combiningtheorywithpractice,theknowledgegrowthpractice.Thesustainabledevelopmentofeconomyofourcountryhaveimportantrole.
Curriculumdesignisanimportantpartoftheuniversitytostudy,itiseveryoneoftherequiredcoursesofcollegegraduates.Asmuchaspossible,weshouldgraspeverychancetoexpandtheirhorizons,enrichtheirknowledge,canwebetterapplylearnedknowledgetopracticalworkintheseed.
Duetotheirlackofknowledge,lackofexperience,understandingislimited,inthedesignprocesstherewillbemanyerrorsandomissions,pleasetheteacherandclassmatesopinionandcriticism!
目录
第一章绪论1
1.1课程设计任务1
1.2设计目的1
1.3设计基础资料1
1.4设计成果及要求1
1.5设计时间1
第二章计算说明2
2.1基本资料2
2.2构筑物类型确定2
2.3构筑物设计2
2.3.1取水头部设计2
2.3.2自流管设计计算4
2.3.3集水井设计5
2.3.4.拍泥冲洗设备9
第三章结论10
参考文献11
第一章绪论
1.1课程设计任务
南阳市一取水构筑物的扩大初步设计
1.2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
1.3设计基础资料
《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)
1.4设计成果及要求
成果:
1、设计计算说明书一份。
2、取水构筑物的平面布置和高程布置图一张(2#)。
3、绘制取水头部平面图和剖面图一张(2#)。
(图例1:
100
4、集水间平面图和剖面图一张(2#)(图例1:
100)
要求:
1.自觉遵守纪律,不迟到、不早退。
2.设计计算说明书:
字迹工整,干净整齐;
设计思路清晰,内容充实,原理正确,方案合理,内容表述准确;
计算有公式,公式有说明、出处。
1.5设计时间
第十四周(2013.12.9—2013.12.13)
第二章计算说明
2.1基本资料
(一)河流自然条件
1、河流水位:
最高水位为35.40m,(频率P=1%);
最低水位为20.50m。
](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。
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。
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㎝。
(三)工程要求净水处理厂供水量为60500万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]
2.2构筑物类型确定
因河流河岸较缓,主流远离岸边,宜采用固定式河床取水构筑物。
河心处于箱式取水头部,经自流管流入集水井,在经格栅.格网截留杂质后,用离心泵送出。
2.3构筑物设计
2.3.1取水头部设计
取水头部平剖面为菱形,整体为箱式。
侧面进水。
设计水量:
Q=60500×
1.05=63525m³
/d=0.735m³
/s
(1)格栅计算
进水流速:
v0=0.5m/s
栅条厚度:
s=10mm
栅条净距:
b=50mm)
阻塞系数:
K2=0.75;
面积减少系数:
K1=
=
=0.833
进水口面积:
F。
㎡
进水口数量选用4个,每个面积为:
F=
=0.588㎡
格栅尺寸选用给水排水标准图集90s321-1,每个进水口尺寸为B1×
Hl=
900mm×
700mm,格栅外形尺寸B×
H=1000mm×
800mm。
(2)取水头部构造尺寸
最小淹没水深h=1.25m(根据航道要求最小淹没深度为1.2到1.25m取
1.25m)
进水口下缘距河底:
h′=1.5m,(为避免泥砂进入取水头部);
进水箱体理深:
h″=1.4m,(与该处河流冲刷程度有关),
箱体处最低水位水深不得小于3.8m。
箱体设计如下图:
图2-1取水头部平面图
图2-2取水头部剖面图
2.3.2自流管设计计算
自流管设计两条,每条设计流量为:
q自=
=2.3.2自流管设计计算
=0.368m³
初选自流管流速:
=1.2m/s
初步计算直径为:
=
=0.685m
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=
=0.957m/s
自流管损失按hw=hf+hj,计算,其中:
hf=i
l=0.0012×
80=0.096
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,出口£4=1.0,局部阻力损失为:
=(0.1+1.01+0.2+1.0)×
=0.107m
则管道总损失为:
hw=hf+hj=0.096+0.107=0.204m
考虑日后因淤积等原因造成管道阻力增大,为避免因此造成流量降低,则管道总水头损失采用0.22m。
当一根自流管故障时,另一根应能通过设计流量的70%,即:
Q′=0.7Q=0.7×
0.735=0.515m3/s。
此时管中流速为:
vs=
=1.339m/s
故障时产生的损失为:
+
=
.l=0.096
=(0.1+1.01+0.2+1.0)×
=0.211m
=
=0.096+0.211=O.307m
考虑阻力增加因素,采用
=0.31m
2.3.3集水井设计
1.格网计算
采用平板格网
(1)过网流速:
v1=0.3m/s
(2)网眼尺寸:
5×
5mm
(3)网丝直径:
d=1mm
(4)格网面积减少系数:
K1=
=0.694
(5)格网阻塞系数:
K2=0.5(一般采用0.5)
(6)水流收缩系数:
£=0.8(一般采用0.64到0.8)
(7)格网面积:
F1=
=10.09m3
选用给水排水标准图集90S321-6,格网进水口尺寸为B1×
H1=1800×
1800,采用两个,格网尺寸,B×
H=2000×
2200
2.集水间平面尺寸
集水间分为两格,两格间设连通管并装阀门,集水间平面尺寸计算如下:
采用三台泵(两用一备)
每台吸水管设计流量为
=0.368m³
初选吸水管v吸=1.2m/s(吸水管流速一般为1.0到1.5m/s)
初选管径
D=
=0.573m
选取管径D=600mm
V吸=
=1.302m/s
1)吸水管吸水喇叭口直径为:
D=(1.3~1.5)d=1.4d=1.4
600=840mm
2)喇叭口井壁间净间距:
α吸2=0.8D喇叭=672mm
3)喇叭口净间距α吸1=1.8D喇叭=1512mm
4)喇叭口的最小悬空高度h1=(0.6—0.8)D喇叭,且h1≥0.5m,取h1=0.8D喇叭=0.672m
5)喇叭口的最小淹没深度h2=0.5—1.0m,取h2=0.8m。
6)单个吸水间的长度L吸=α吸1+2α吸+2D=1512+2×
672+840×
2=4536mm
格网出水至吸水喇叭口中心的流程长度l不小于吸水喇叭口直径D喇叭的3倍,取3倍。
7)单个吸水间的宽度L吸=α吸2+0.5D+l=672+420+3×
840=3612mm。
图2-3集水间平面图
3.集水间的标高计算
(1)顶面标高;
当采用非淹没式时,集水井顶面标高=1%洪水位+0.5
H=35.4+0.5
H=35.9m
(2)进水间最低水位:
97%枯水位-取水头部到进水间的管段水头损失-格栅损=20.5-0.21-0.1=20.19m
(3)吸水间最低动水位:
进水间最低动水位标高-进水间到吸水间的平板格网头损失=20.19-0.2=19.99m。
(4)集水间底部标高:
进水间到吸水间的平板格网水头损失=20.19
平板格网净高为1.60m,其上缘应淹没在吸水间动水位以下,取为0.1m;
其下缘应高出底面,取0.2m,则集水间底面标高为;
19.69-O.1-1.60-0.2=17.79m
(5)集水间深度:
顶部标高-底面标高=35.95-17.79=18.16m
(6)集水间深度校核:
当自流管用-根管输送
=0.64m³
/s,v=1.27m/s时,水头损失为
=0.4,此时吸间最低水位为:
20.20-0.1-0.30-0.2=19.60m
吸水间最低水位:
19.60-17.79=1.81m,可满足水泵吸水要求。
图2-4集水间剖面图
4.格网起吊设备的计算
1.平板格网起吊重量
W=(G+pfF)k
W:
平板格网的起吊重量,kN;
G:
平板格网与钢缆的重量,G=1.47kN
P:
平板格网两侧水位差产生的压强P=1.96kPa
f:
格网与导轨问的摩擦系数,f=0.44
F:
每个格网的面积,F=4.0㎡;
k-安全系数,k=1.5;
W=(G+pfF)k
=(1.47+1.96×
O.44×
4.0)X1.5
=7.38kN
2.起吊设备选择与吊架高度计算
平板格网高2.0m,格网吊环高0.25m,电动葫芦吊钩至工字梁下缘最小距离为0.78m,格网吊至平台以上的距离取0.2m,操作平台标高为36.15m,则起吊架工字钢下缘
的标高应为:
36.15+2.0+0.25+0.78+0.2=39.38m
格网起吊高度为:
36.15+0.2-(17.79+0.2)=18.36
选用CD11—24D或MD11—24D型电动葫芦,起吊重量为9.8kN,起吊最大高度为24m。
2.3.4.拍泥冲洗设备
因河水含沙量不大,故只设冲洗给水栓,不舍排泥设备,定期防空,人工挖泥清洗。
第三章结论
这周我们课程设计的任务是设计取水构筑物,包括计算取水头部和集水间还有用CAD画取水构筑物的平面图和剖面图。
这一周我真正的学到了很多东西。
对于集水间和取水头部的设计要求有了进一步学习,知道了对于取水头部和集水间该怎么去设计,按照什么要求来设计,还有对于CAD的使用更加系统和细致,第一次用了CAD去画图,其中也出现了很多问题,但在出现问题和解决问题时我对于CAD的学习更加深入了。
对于以后的管道和水泵的设计会很有帮助,但是对于CAD的学习自己还没有真正灵活去使用,自己以后应该多练习,多去画画图,提高自己画图的能了。
通过此次课程设计,让我学到了很多课堂上根本学不到的东西,仿佛自己一下子就成熟了,懂得了很多道理,但在实习过程中自己也有做也有不好的地方,对此我思考过,学习经验自然是一个因素,然而更重要的是心态的转变没有做到位。
在接下里的学习中,我会朝这个方向努力,我相信我会改正并能做的更好。
在实习中,我也懂得了如何更好地为人处事。
当今社会一直处在高速的发展变化中,所以对于人才的要求也越来越高,我们要用发展的眼光看问题,就要不断提高思想认识,完善自我。
对于CAD的使用要勤加练习,一定要不会就去请教他人,不要太自大,觉得其他人没自己学的好,其实比自己能力强的人很多,一定要放下自尊多去请假他们,使自己的学习更加全面,深入,系统,而且还让我学会许多为人处事的道理,对我今后的发展打下了坚实的基础,使我受益匪浅。
参考文献
[1]任伯帜、熊正为主编《水资源利用与保护》机械工业出版社2008年3月
[2]刘自放、张廉均、邵丕红编张淑英主审《水资源与取水工程》中国建筑工业出版社出版2006年6月第一版
[3]中国市政工程西南设计研究院主编《给水排水设计手册》第1册中国建筑工业出版社出版2000年10月第二版
[4]上海市政工程设计研究院主编《给水排水设计手册》第3册中国建筑工业出版社出版2004年4月第二版
[5]上海市政工程设计研究院主编《给水排水设计手册》第10册中国建筑工业出版社出版20008年8月第二版
[6]中国市政工程西南设计研究院主编《给水排水设计手册》第11册中国建筑工业出版社出版2006年6月第二版
[7]严煦世主编《给排水快速设计手册》第l册中国建筑工业出版社出版1995年7月第一版
[8]《给水排水标准图集》90S321-1(格栅)、90S321-6(格网)
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