1. 研究目的与意义（文献综述）

一、毕业设计目的
作为即将步入社会参加工作的毕业生，此次毕业设计的经历能够起到很重要的引导左右，对大学四年学到的专业知识进行了有效的归纳总结。通过毕业设计，提高资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明的能力。城市供水是城市建设的重要基础设施，对保证城市经济的稳定发展和人民生活水平的提高有着举足轻重的作用，而且影响着城市的招商引资工作和工业发展潜力。作为给排水专业的毕业生，要对供水设施的设计建设有一定的了解，通过此次毕业设计，学会和掌握自来水厂及给水管网的设计，需要掌握如下内容：
1、设计用水量的计算，供水规模的确定。
2、给水系统选择与方案比较。
3、水厂工艺选择与设计计算。
(1) 确定给水厂厂址；
(2) 根据原水水质与水厂设计水量确定给水厂的工艺流程；
(3) 根据选定的工艺流程，选定各类生产构（建）筑物型式和设备及其工艺设计计算；
(4) 水厂内各类管渠的定线和水力计算；
(5) 水厂的总体布置（平面与高程布置）及辅助建筑物与其它设施的选定。
4、配水管网设计计算。
重点研究问题：
①、设计用水量的计算，供水规模的确定。
②、各类生产构（建）筑物的选型及其设计计算。
③、水厂的总体布置（平面与高程布置）。
④、配水管网设计计算。
二、中国城镇供水的发展现状
水是维系生命存在的基础物质，生命也是起源于充满水的海洋中。随着人类的出现、繁衍、发展，人类对水的要求越来越高，水对人类生活、生产的影响也越来越大。今天，国家的发展，社会的进步与水更是密不可分，因此建设供水设施，优化供水系统已成为世界各国的聚焦点。我国的城镇供水发展现状如下：
1.1.供水能力大幅提高
　　我国城镇供水行业迅速发展，供水能力基本满足要求。据《2004年城市供水统计年鉴》记载，全国593个建制城市，供水管网总长度约22.3万km，平均日供水量7235.27万m3。2002年，中国城市自来水生产能力2.35×104万m3/d，年末管道长度为3.12×105km，人均日生活用水量由1990年的175.7 L/人#12539;d增长到213L/人#12539;d，增长率为22%，供水能力大幅提高。
　　城市综合人均日用水量由1990年的671.0L下降到1998年的556.3L，仍远高于欧洲15国1991年平均值 ，说明我国城市节约用水（特别是工业生产用水和其他公共用水）还具有极大潜力。
　　1.2.水水质亟待优化
　　建国58年来，我国生活饮用水标准颁布了6次，从开始的16项指标增加到106项，每次标准的修改制定都增加了水质检验项目（表1）。从表中可以看出，尽管饮用水标准的发展速度比较缓慢，但是总体发展的趋势是令人乐观的，指标的数量随着时间不断增加，表明我国的检测技术是在不断进步的。
　　目前，许多城市的自来水厂均是修建于20世纪70～90年代，由于设计标准较如今偏低,水厂对出水水质要求并不高，因而较难满足新生活饮用水水质标准的要求，故亟需在水质提高方面进行技术改造。随着当今社会经济的不断发展，有毒、有害污染物不断增多，且水质检测手段也不断提高，进一步优化饮用水水质成为城市供水行业的当务之急。
　　1.3.供水漏损量尚需改善
　　随着经济的快速发展，城市化程度的加快，城市规模不断扩大，根据城市发展需要改扩和新建了许多供水管网，更换了大量的老化管道，但仍有为数极多的应该退役的管道在运行。由于供水设施陈旧、技术水平提高缓慢、管理体系尚存在着诸多问题等原因，我国城市供水漏损问题相当严重。据2004年城市供水年鉴，全国593个大中城市中，供水管道总长度（DN75mm以上）为135094.93km，年供水总量达280.13亿m3,管网漏损率平均为15.61%，漏损总量达43.74亿m3。假设城市供水平均成本为1.10 元/m3，每年我国城市供水行业因漏损而造成的经济损失高达48.11亿元。
　　另据中国水协2002统计，单位管道长度每小时的漏水量统计数字见表1.2。从表1.2中可看出，我国的单位管道长度每小时的漏水量远大于经济发达国家，分别是日本的2.85倍，德国的7.13倍，匈牙利的14.25倍。由此，我国供水行业在精细化管理方面任重道远。
　　1.4.供水企业盈亏状况
　　供水企业在某种程度上具有事业单位属性，表现为供水企业的生产与人们生活、社会生产密切相关，企业运行管理将安全性和可靠性放在第一位，企业产品市场固定，政府定期给予资金补助和辅以政策保障。基于以上特点，很多供水企业外无竞争压力，内无发展动力，疏于管理监督，企业管理机制的失当使得企业运营成本过高，制水成本过高，水费收入难以维系企业的正常运营。各地政府对此予以高度重视，采用多种融资手段大力引进建设资金，改进企业管理机制，加强精细化管理，公平合理的制定水价。积极采取先进且实用技术，以较低成本有效提高水质和保证供水已是供水企业进步的核心要求。在企业的供水成本中，电耗占40%～70%，且每年呈现递增趋势，故降低能耗成为企业提高经济效益的重中之重。
三、中国城镇供水的技术基础及展望
技术基础：
经过长期的发展和积累，中国的供水行业已经奠定了较雄厚的人才和技术基础。目前，全国有近百座大学及高等院校设置与供水相关的专业，培养着包括博士、硕士在内的大批技术人才。已有从事给水排水相关研究和工程设计的院所300余座。生产供水设备和器材的工厂数百多家。各城市自来水公司的员工已达30余万人。在供水工程的设计、建设、设备和运行管理方面已经具备成熟的技术和经验。
给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中的杂质，使之符合饮用水或工业用水的标准。水处理的方法应根据水源水质和用水对象对水质的特殊要求确定。在给水处理中，有的方法除了具有某一特定的处理效果外，往往直接或间接地接收其他的处理效果。常见的工序一般有澄清和消毒、除臭和除味、除铁和除锰等。
发展展望：
（1）中国供水行业将以提高水质为目标，加速技术进步。在2000年以后，大型自来水公司的水质应逐步达到国际先进标准。检测项目由目前规定的35项增加到88项，其中浊度标准必须小于1NTU。
（2）进一步发展小城镇和农村供水事业，提高农民用水普及率。
（3）加大污水处理的投资，到2010年，全国污水处理率达到50%以上，大城市达到70%—80%。有效保护水资源。
（4）进一步提高供水的安全可靠性。推广应用计算机调度和自动控制系统。降低能耗、药耗和漏耗。
（5）建立供水、排水、污水处理管理一体化的，包括科研、设计、运行和设备制造的水工业体系，在总体上达到或接近国际先进水平。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容
1、取水工程
水源选择、取水方案及位置的确定，取水构筑物形式和设备设计计算并绘图。
2、给水处理工程
自来水厂址选择、水处理方案的比较与选择， 建构筑物型式、尺寸及设备选择计算并绘图。
3、管网分配工程
城市管网的计算、布置、校核等工作。
二、技术方案
在老师的指导下,借助各种资料,通过自己的独立思考及分析,确定初选方案;通过毕业实习加深对给水厂设计的认识,经老师审核方案后将其修改完善,确定最终方案,进行图纸的绘制。不但要理解并吸收老师讲解的知识而且要有自己独到的想法,争取有所创新。方案应保证技术可靠、经济合理、美观大方，并符合投资方要求。
经过方案比较，确定该给水工程的设计方案为：
方案一：徐家河水库水源→取水泵站→网格絮凝池→斜管沉淀池→虹吸双阀滤池→清水池→送水泵房→市政管网
方案二：徐家河水库水源→取水泵站→机械絮凝池→平流沉淀池→普通快滤池→清水池→送水泵房→市政管网

因水源地水质较优，主要处理对象为原水浊度，在浊度不大的范围内，使用方案一的网格絮凝池既能有效去除水中浊度，还能节约占地及投资成本。且斜管沉淀池占地面积比平流沉淀池小的多，处理效果较好，缩短了沉淀时间，适用于马坪镇这样的小型水厂。
方案二中机械絮凝池絮凝效果好，水头损失小，可适用于水质水量的变化，但需机械设备和经常维修。平流式沉淀池造价低，施工简单，操作管理方便，处理效果稳定，但占地面积大。并不适用小型水厂。
普通快滤池有成熟的运行经验，运行稳定，采用的砂滤料材料便宜；缺点是滤料径粒选择较严格，冲洗时要求高，煤砂之间易积泥。而双阀虹吸滤池设备简单，管廊面积小，控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围，操作管理方便，易于自动化控制，减少生产管理人员，降低运转费用，故选用双阀虹吸滤池。
经过仔细研究选择，决定选用方案一作为给水厂的工艺流程。
水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。水厂应按近期设计，考虑扩建可能。水厂内设备机械化和自动化程度，应本着提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求、技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定，逐步提高。设计中必须遵守设计规范的规定。

3. 研究计划与安排

第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需城市概况和厂区自然条件概况。确定方案，完成开题报告。

第3－9周：完成给水系统各工艺构筑物的设计计算，并绘制出相应的计算草图。

第10－14周：确定有关的辅助建筑物等的规模、布置，绘出任务要求大图，完成工程概算。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]上海市建设和交通委员会. 室外给水设计规范gb50013-2006[m]. 北京：中国计划出版社，2006

[2]国家标准化管理委员会. 生活饮用水卫生标准gb5749-2006[m]. 北京：中国计划出版社，2006

[3]中华人民共和国水利部. 泵站设计规范gb/t50265-97[m]. 北京：中国计划出版社，1997