水资源与利用课程设计报告Word格式.docx
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Wateristhesourceoflife,isanimportantnaturalresourceandenxdronmentfactors・Waterresourcesinthesocial,economic,livingenxdronmentinaveryimportantposition,itistopromotethecityeconomysustainabledevelopment,toensurethatthepeopleliveandworkinpeacesociety,theconstructionofsocialistmaterialcivilizationandspir辻uqIcivilizationoftheimportantcondition,isthesocialexistenceanddevelopmentofmaterialbasis・
Throughthecourseofthesemesterlearning,onwaterresourcesdevelopmentandutilizationofwaterresourcesandformation,calculationofsurfaceandundergroundwaterevaluation,engineering,watersaxdngtheoryandrecycledwaterwillhaveamorecomprehensiveunderstandingof.Usethewatercoursedesignmakesitselfmorecomprehensive,systematicaccesstowaterresourcesforwaterrelatedknowledge,thecombinationoftheoryandpractice,haveabetterknowledgeofwater・
Waterresourcesutilizationandprotectioncoursedesignisinthepracticeofprofessionalcourseafteranotherin-depthlearningsofromDecember5thtoDecember9thfivedaycoursedesign・Throughthisdesignforwaterresourceutilizationinwaterintakestructurearrangementhasaprofoundunderstanding,thisdesign,learnalotofthings,tousedayCADmapping,almosteveryclaybubbleintheengineroomofstudy,tofurtherunderstandanddigesttheclassroomknowledge,furtherimprovethequestion,theanalysisproblem,problem-solvingability・ThisisthefirsttimesincetheUniversity,todothedesign,thefirstcomprehensiveunderstandingofthecomplexengineering,includingaccesstoinformation,dataprocessing,designdimensions,relatedregulations,startingadrawing,thepost-processing.Although,sincethat,thedesignisperfect,butthereexistalotofproblems,alsohopetheteacher.
第一章课程设计任务书-.06
第二章畸方案-.09
2.1构筑物类型确定-.09
2.2取水头部形式的确定……09
2.3管道形式的确定.09
2.4集水井形式的确定-09
第三章设计资
料..10
3.1河流自然筛-10
3.2地区气象资料..10
3.3工程要求..10
第四章设计计算-11
4.1取水头部设计计算..11
4.2自流管设计计算-.12
4・3集水间计算..14
4・4格网起吊设备-17
..18
4.5排泥冲洗设备-.17
结束语
..19
参考文献
第一章课程设计任务书
1.1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。
1.2设计任务
某市一取水构筑物的扩大初步设计。
1.3主要费料
(1)河流自然条件
(1)河流水位:
最高水位为35.20m,(频率P=l%);
最低水位为20.30m(保证率
P=97%)O
(2)河流的流量:
最大流量为26000m'
/s;
最小流量为330_m'
/Sc
(3)河流的流速
最大流速为2.50m/s;
最小流速为0.50m/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80m,主流最小水深4.0m。
岸边土质
较好,有一定的承载力,满足使用要求。
(2)地区气象费料:
最低气温:
-1Q°
C,最高气温:
39°
C,最大冰冻深度15cm。
(3)工程要求
净水处理厂供水量为3.4万m7d,供生活饮用和生产需要。
1.4设计时间
第15周(2011.12.5——2011.12.11)
1・5课程设计成果
1、设计计算说明书一份。
2、取水构筑物布置图一(2#)。
3、绘制取水头部平面图和剖面图一(2#)o
4、集水间平面图和剖面图一(2#)(图例1:
100)
1.6设计要求
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,容充实,原理正确,方案合理,容表述准确;
计算有公式,公式有说明、出处;
3.图纸:
设计方案合理,线条层次分明,图面整洁,尺寸标注整齐统一;
要达到扩初设计施工图的要求。
1・7成绩分类:
优、良、中、及格和不及格五档。
成绩评定办法及标准
学生的课程设计成绩由指导老师根据学生在设计期间的设计图纸、设计说明书、答辩、出勤等情况综合评定。
成绩分:
优、良、中、及格、不及格五个等级。
其中,设计图纸占50%,设计说明书占30%,答辩占10%,出勤占10%o成绩评定标准如下:
优:
能认真完成设计指导书中的要求,设计过程中,严格要求自己,独立完成设计任务,图纸整洁,设计方案合理,设计说明书容充实。
良:
能较好的完成设计指导书中的要求,能独立完成设计任务,设计方案基本合理。
中:
能完成设计指导书中的要求,设计方案基本合理。
及格:
能基本完成设计指导书中的要求,设计图纸一般。
不及格:
凡有下列情况之一者以不及格论:
1)未达到设计指导书的基本要求。
2)设计缺勤累计达三分之一以上者。
1・9指导教师:
肖晓存何亚丽余海静谭水成
环境与市政
工程系
2.
2・
第二章设计方案
1取水枸筑物形式的确定
由于取水地点河岸平缓、岸边水深不足。
故采用河床式取水构筑物
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。
2.3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・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,本设计采用分建式矩形设计。
第三章设计资料
3.1河流自然条件
最低水位为20.30m(保证率
P=97%)o
最大流量为2(3000nf/s;
最小流量为330m'
/s。
最大流速为2.50m/s;
⑸河流主流及河床情况
河流近岸坡度较缓,主流离岸约80m,主流最小水深型m。
岸边土质较好,有一定的承载力,满足使用要求。
3.2地区气象资料:
~1Q°
3・3工程要求
净水处理厂供水量为3.4万m3/d,供生活饮用和生产需要。
第四章设计计算
4.1取水头部设计计算
取水头部平剖面为菱形,整体为箱式。
ci角取90。
侧面进水。
Q=34000X1.05=35700m3/d=0.413m3/so
(1)格栅计算
进水流速:
Vo=O.3m/s;
栅条厚度:
s=10mm,断面为扁钢型;
栅条净距:
b=50mm;
阻尼系数:
la=0.75;
面积减少系数匕;
b
50
lq=
==0.833
b+s
50+10
进水口数量选用四个,每个面积为:
F=Fo/4=0.55m2
格栅尺寸选用给水排水标准图集90S321-1,每个进水口尺寸为B2X
Hi=900mmX700mm,格栅夕卜形尺寸EXH=1000mmX800mm0
(2)取水头部构造尺寸
最小淹没深:
hz=1.25m,与河流通航船只吃水深度有关;
进水口下缘距河底:
hz/=1.55m,为避免泥沙流入取水头部;
进水箱体埋深:
h〃G1.4m,与该处河流冲涮程度有关;
箱体处最低水位水深不得小于3.8米;
取水头部平面图及剖面图:
4-1和4-2
00
O
3
图4-1
图4-2
4.2自流管设计计算
选择自流管,集水井位于河岸,可不受水流冲击和冰棱碰击,也可不影响河床水流;
自流管淹没在水中,河水靠重力自流,工作可靠;
冬季保温、防冻比较好。
自流管设计为两条,每条设计流量为:
q;
.=Q/2=0.413/2=0.207m3
初选自流管流:
vG0.8m/s
初步计算直径为:
自流管实际流速为:
辿=4x0.207
'
nD23.14x0.62
自流管损失按hw=hz+hy计算,其中:
h,-=i•1=0.00119X80=0.10m
h,=y^—
;
12g
各局部阻力系数为:
喇叭口岛=0.1.焊接弯头冬=1.01,蝶阀键=0.2,
爲=1.0,局部阻力损失为:
h,=y^—=(0.1+1.01+0.2+1.0)X(-73=0.063w
}厶2g2x9.81
则管道总损失为:
hw=h.+h;
=0.1+0.063=0.163m
考虑日后淤积等原因造成阻力増大,为避免因此造成流量降低,管道总
损失采用0.20m。
当一根自流管故障时,另一根应能通过设计流量的70%,即:
Qz=0.7Q=0.7X0.413=0.29w3/s,此时管中流速为:
4g=4x0.29=1
nD3.14x0.62
故障时产生的损失为h佔h;
+h;
h;
=i•1=0.00224X80=0.18m
h:
吃佥=(0.1+1.01+0.2+1.0)X•,爲=0.12m
=h;
+h^0.18+0.12=0.30m
考虑阻力増加因素,采用h;
=0.4m
4.3M水间计算
⑴格网计算
采用平板格网,平板格网构造简单・不单独占用面积,可缩小集水井尺寸,适用干中小水量、漂浮物不多时。
过网流速:
V]=0.3〃?
/$;
网眼尺寸:
5mmX5mm;
网丝直径:
d=lmni;
格网面积减少系数
卜2气2
K产、==0.694
(b+dy(5+1)-
格网阻塞系数:
K=0.5;
水流收缩系数:
0=0.7;
格网面积:
F,=——==5.67m2
K}K2£
v}0.694x0.5x0.7x0.3
选用给水排水标准图集90S321-6,格网进水口尺寸为B^H^lOOOmmx
1700mm,面积3.23m2,选用两个,总面积为BXH=2000mmX1800mm。
(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,集水间平面尺寸见图。
(3)集水间的标高计算
集水井选择非淹没式,在最高水位时仍能露出水面,操作管理方便,在漂浮物多的洪水期可以及时清理格网,购税较为安全。
1)顶面标高:
采用非淹没式,集水间顶面标高=1%洪水位+浪高+0.5m:
Ha=35.20+0.5+0.25=35.95mo
2)进水间最低水位:
97%枯水位-取水头部到进水管段水头损失-格栅损失
=20.30-0.20-0.l=20.00ixio
3)吸水间最低水位:
进水间最低动水位标高-进水间到吸水间的平板格网水头损失
=20.00-0.2=19.80mo
4)集水间底部标高:
平板格网净高为1.80m,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:
19.80-0.1-0.2-1.8=17.70m0
集水间深度:
顶部标高-底部标高=35.95-17.70=18.25m0
集水间深度校核:
当自流管用一根管输送Q'
=0.29m'
/s,v=1.03m/s冰头损失为
=0.4m,此时吸水间最低水位为:
20.30-0.1-0.40-0.2=19.60mo
吸水间最低水位为:
19.60-17.70=1.90m,可满足水泵吸水要求。
集水间平面图及剖面图:
图4-3和4-4
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CD
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1・J丿
1100|60Cfcod6O0l11D0ItOCfcOC
图4-3
H
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50C
1700
500
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4:
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7
30
4・4格网起吊设备
(1)平板格网起吊设备
W=(G=pfF)I<
其中W——平板格网起吊重量,kN;
G——平板格网与钢绳重量,G=1.47kN;
P——平板格网两侧水位差产生的压强,p=1.96kpa;
F——每个格网的面积,F=3.6m2;
f——平板格网与导轨间的摩擦系数,90.44;
K—安全系数,K=1.5o
W=(G+pfF)K
=(1.47+1.96x0.44X0.36)X1.5
=7.85kN
(2)吊架高度的计算与设备选择
平板格网高1.80m,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36.15m,则起吊架工字梁下缘的标高为:
36.15+0.2+1.80+0.25+0.78=39.18m
格栅起吊高度二起吊工字梁下缘的标高-电动葫芦吊钩至工字梁下缘最小距离-集水间底部标高-平板格网下缘与集水间底部高差-平板格网高-平板格网吊环高39.18-0.78-17.70-0.2-1.8-0.25=18.45m
选用CD)或MD,124D型电动葫芦,起吊重量为9.80kN,起重最大高度
为24m0
4.5排泥冲洗设备
因河水含沙量不大,故只设冲水给水栓,不设排泥设备,定期放空,人
工挖泥清洗。
3结束语
在本次设计中,我计算、设计出了取水构筑物的总图以及取水头部、集水间的详图,绘制了它们的平面图及剖面图。
熟悉并掌握了设计的一些基本技能。
极丰富了设计绘图等方面的知识。
实习设计又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,通过设计实习使学生对书本知识有更深刻的了解,使我们能更熟练的运用所学的知识,达到理论联系实践的目的,使以前学过的东西更加形象化和生动化!
由于这次实习设计,我认识到了以前学习过程中的一些缺陷和不足,也为以后的学习定下了一个大致的方向。
也让我对水资源利用和保护有了更全面的理解,初步了解到了取水构筑物的各个部分的组成及位置的确定规。
也让我又一次练习了对工具书的查找和使用!
通过这次实习让我更深刻的体会到了动手实践的重要性和必要性!
本人所设计的取水构筑物能基本满足设计要求,自我感觉良好。
通过本次设计,我收获颇丰。
感各位老师对我们的指导,以及同学们对我的帮助与支持。
我会在本次成功设计的鼓舞下,再接再厉,在以后的学习中创造更好的辉煌!
[1]任伯帜,熊正为•水资源利用与保护[M].:
机械工业.2007
[2]自放,廉均,邵丕红•水资源与取水工程[M]:
中国建筑工业.1999
[3]周金全•地表水取水工程[M].:
化学工业.2005
[4]严煦世•给水排水工程快速设计手册[M].:
中国建筑工业.1995
⑸中国市政工程西南主编•给水排水设计手册第1册常用资料[M].:
⑹建筑主编•给水排水设计手册第3册城镇供水[M].:
中国建筑工业.1986
[7]建筑主编•给水排水设计手册第10册技术经济[M].:
中国建筑工业.2000
[8]中国市政工程西北主编•给水排水设计手册第11册常用设备[M].:
中国建筑工业.2002
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- 水资源 利用 课程设计 报告