水资源利用与保护课程设计Word格式文档下载.doc
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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
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,出口£4=1.0,局部阻力损失为:
hj=∑=(0.1+1.01+0.2+1.0)×
=0.0371m
则管道总损失为:
hw=hf+hj=0.0642+0.0371=0.1013m
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0.21m。
当-根自流管故障时,另-根应能通过设计流量的70%,即:
Q′=0.7Q=0.7×
=0.4592m3/s。
此时管中流速为:
vs===0.5850m/s
故障时产生的损失为:
=+
=.l=0.002105×
60=0.1263m
==(0.1+1.01+0.2+1.0)×
=0.0403m
=+=0.1263+0.0403=O.1666m
考虑阻力增加因素,采用=0.45m
2.3.4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:
b:
5×
5mm
(3)金属丝直径:
s=1mm
(4)网丝引起的面积减少系数:
K1===0.694
(5)格网阻塞后面积减少系数:
K2=0.5
(6)水流收缩系数:
=0.8
(7)格网面积:
F1===7.877
选用给水排水标准图集90S321-6,格网进水口尺寸为B1×
H1=2250×
2500,有效面积为3.90㎡,选用四个,总面积为5.625×
4=22.5㎡,满足设计要求。
(8)格网尺寸,B×
H=2380×
2630
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,集水间平面尺寸如图3
图3集水井平面图
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。
=35.40+0.5=35.95m
(2)进水间最低动水位:
97%枯水位-取水头部到进水间的管流损失-格栅损=20.50-0.21-0.1=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闷水头损失=19.99m
平板格网净高为2.63m,其上缘应淹没在吸水间动水位以下,取为0.2m;
其下缘应高出底面,取0.2m,则集水间底面标高为;
19.99-O.1-2.63-0.2=17.06m
(5)集水间深度:
顶部标高-底面标高=35.95-16.56=18.89m
(6)集水间深度校核:
当自流管用-根管输送=0.4592m³
/s,v=1.194m/s时,水头损失为=0.168此时吸间最低水位为
20.50-0.1-0.45-0.2=19.75m
吸水间水深为;
19.75-17.06=2.19m,可满足水泵吸水要求
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=6.2594㎡;
-安全系数,k=1.5;
W=(G+pfF)k
=(1.47+1.96×
O.44×
6.2594)X1.5
=10.197kN
2.起吊设备选择与吊架高度计算
格网起吊高度应大于集水间深度19.44m,选用电动葫芦,起吊重量为2000kN,起吊最大高度为24m。
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,操作平台标高为36.00m,则起吊架工字钢下缘
的标高应为:
35.95+0.2+2.63+0.25+0.78=39.81m
F.排泥冲洗设备
因河水含砂量不大,故只设冲洗给水栓,不设排泥设备,定期放空人工挖泥。
水资源利用与保护课程设计结束语
结束语
在这次设计中,我设计出了整套的取水构筑物的总图以及取水头部,集水间的详图,设计了它们的平面图及剖面图。
包括用CAD画取水构筑物的平面图和剖面图。
这次课程设计收获了学到了很多。
现代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。
我们对于CAD的使用要勤加练习,系统、全面地学习,真正的把CAD使用熟练,这对我们以后就业会有很大益处。
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,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。
感谢各位老师对学生的教导,以及同学们对我的帮助与支持。
我会再接再厉,在以后的学习中取得更大的进步!
水资源利用与保护课程设计参考文献
参考文献:
11、设计任务书
22、教材《水资源利用与保护》
33、《给排水设计手册》第一、三、十、十一册
44、《给排水快速设计手册》第一册
55、《给水排水标准图集》(格栅)(格网)
66、给水工程(第二版)严煦世主编中国建筑工业出版社
77、《室外给水工程设计规范》
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- 水资源 利用 保护 课程设计
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