清水池工艺设计

第0页/共60页清水池工艺设计教师：冯岩市政工程系第1页/共60页第2页/共60页清水池概况及设计存在的疑问I清水池构造II清水池设计参数规定III清水池设计计算IV清水池设计案例V讲课提纲第3页/共60页I.清水池概况及设计中存在的疑问第4页/共60页1.调节第一、二级泵房流量的差额；2.满足加氯接触时间；1.大中小水厂都应设清水池，并储存消防用水；2.形式：圆形和矩形。钢筋混凝土预应力钢筋混凝土砖石清水池的位置清水池-概况1作用适用条件材料从水厂平面上看，清水池应尽量靠近滤池，特别是应与二级泵站靠近；从高程上考虑，清水池有地下式、半地下式和地面式三种类型，一般都按深入地下3～4米左右考虑，并设计在地形的最低处。第5页/共60页形式对比清水池-形式对比2圆形清水池-在一定容量范围内，圆形水池具有耗材少，投资省等优点-但模板消耗较高，且平面布置中占地面积较大。矩形清水池-矩形水池施工方便，模板周转效率高，且布置紧凑。-矩形水池又分正方形和长方形两种，从等面积而论，正方形周边最短，用材少，当容量大于2000m3时，往往采用矩形水池第6页/共60页当确定了清水池的有效容积和有效水深后，对于其边长的确定除了要考虑厂区占地因素外，还需要考虑其他因素吗?清水池中导流墙的布置（长？）如何考虑？（除了避免水的短流及氯接触时间外，是否还要考虑其他因素？如结构上的等等）通风帽清水池通风帽（管）的设计原则是什么？高出覆土的高度如何确定？清水池-设计中存在的疑问3最低水位清水池是否存在“最低水位（报警水位）”，若存在的话，则怎样确定？导流墙边长确定第7页/共60页II.清水池构造第8页/共60页清水池构造-圆形清水池1第9页/共60页清水池构造-矩形清水池2第10页/共60页水位指示排水管（放空管）进水管清水池构造池的主体（矩形、圆形）导流墙出水管溢水管通气孔检修孔池顶覆土清水池构造3第11页/共60页III.清水池设计参数规定1、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）[下简称“设计规范”]；2、《给水排水构筑物设计选用图（水池、水塔、化粪池、小型排水构筑物）》（07S906）标准设计图集“钢筋混凝土蓄水池说明”[下简称“图集说明”]。3、给水排水设计手册第三册《城镇给水》[下简称“设计手册”]第12页/共60页式中W1——调节容积，m3；W2——消防贮水量，m3；W3——水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，m3；W4——安全贮量，m3。4321清水池设计参数-关于水池容积、水深及尺寸1水池容积清水池的有效容积，包括调节容积，消防贮水量和水厂自用水的调节量。第13页/共60页123“设计规范”第7.5.1条净水厂清水池的有效容积，应根据产水曲线、送水曲线、自用水量及消防储备水量等确定，并满足消毒接触时间的要求。当管网无调节构筑物时，在缺乏资料情况下，可按水厂最高日设计水量的10％～20％确定。“图集说明”第3.1.2条有关内容：水深不宜过浅，一般可为3.5~4.5m。“设计规范”第7.5.3条清水池的池数或分格数不得少于2个，并能单独工作和分别泄空；在有特殊措施能保证供水要求时，亦可修建1个（应设超越清水池的管道）。清水池设计参数-关于水池容积、水深及尺寸24“图集说明”第3.1.2条有关内容：水池平面尺寸应根据所处场地条件及结构经济合理确定，应尽量减少占地面积。第14页/共60页用水对象水厂规模调节容量比率%大城市20万吨/日以上10中等城市5-20万吨/日以下15小城镇5万吨/日以下20工业企业用水2-3调节容量估算百分率第15页/共60页123“设计规范”第7.5.4条:生活饮用水的清水池、调节水池、水塔，应有保证水的流动，避免死角，防止污染，便于清洗和通气等措施。“设计手册”第41页有关内容：为清洗水池时排水方便，在导流墙底部，隔一定距离设置流水孔，流水孔底缘应与池底相平。导流墙若砌至池顶，应在干弦范围的墙上设置通气孔，并使清水池排气畅通。“图集说明”第3.2.1条有关内容：进、出水管的布置不应使水流产生短路，一般设置在水池的不同侧，必要时应设置导流装置（本图集≥300m3的圆形水池，≥150m3的方、矩形水池均设有导流墙）。为了避免池内水的短流和满足加氯后的接触时间的需要，池内应设导流墙。清水池设计参数-关于水池导流墙3第16页/共60页第17页/共60页123“图集说明”第3.3.1条有关内容：水池的通气管由最大进水或出水流量求得最大通气量，按通气量确定通气管的直径和数量（通气管内空气流速可采用5m/s），通气管一般不少于两根，并宜有高差；通气口处有网罩；宜结合导流墙布置。并不得装阀门。（一高一低，池顶覆土以上高分别为900mm和1400mm）“图集说明”第3.3.2条有关内容：检修孔内的池壁应设置爬梯。“图集说明”第3.3.2条有关内容：水池顶应设检修孔，宜设置于清水池进水管、出水管、溢流管和集水坑附近，宜成对角线布置。检修孔的设置不宜少于2个，孔的尺寸应满足池内管配件进出孔的要求，孔顶应设置防雨盖板。（一般规格∮800,∮1000,∮1600)为了使清水池内水保持新鲜和适应水位高低变化需要，清水池顶设通气管。通风孔及检修孔数目根据水池大小确定。清水池设计参数-关于通风孔及检修孔4第18页/共60页第19页/共60页12水池最低水位的容积包括城镇室外消防用水量和水厂室外消防用水量的总量。“图集说明”第3.3.4条有关内容：清水池的水位检测可以选用水位尺、水位传示仪或超声波液位仪。建议使用一体化超声波液位仪清水池应设水位连续测定装置，发出上、下限水位信号，供水位自动控制或水位报警只用。清水池设计参数-关于水位指示5第20页/共60页1池顶覆土一般为0.5-1.0m,(气温低，地下水位高，池子埋深较大时，池顶覆土应较厚。池顶覆土厚度需满足清水池抗浮要求，避免池顶面直晒，并应符合保温要求。清水池设计参数-关于池顶覆土6第21页/共60页1清水池内的进、出水管一般分开设置在不同的部位，促使水流循环。进水管、出水管应分设，结合导流墙布置，以保证池内水能经常流通，避免死水区。清水池设计参数-关于进水管、出水管72进水管和出水管分别按最高日平均时、最高日最高时的流量确定管径，管内流速在0.7-1.0m/s.管径应该留有一定的余地，以满足水量发展的需要。3进水管标高应考虑避免由于池中水位变化而形成进水管的气阻，可采用降低进水管标高，或进水管进池后用弯管下弯。4出水管一般设置1根，出水管的设置形式为：从池底集水坑敷管出水，常用于二级泵房前设有吸水井；水泵吸水管直接弯入池底集水坑吸水。第22页/共60页1溢水管宜采用水平喇叭口集水，出口处应设网罩，以防爬虫等沿溢水管进入池内。管上不设阀门。溢水管应及时排出因事故而高于最高水位的水流，一般按比进水管径大一级考虑。清水池设计参数-关于溢水管82溢水管内的水排入排水井；如果清水池全部为地下室，而溢水管出口经常处在排水水位之下时，一般考虑将溢水管先经溢流井，在通至排水井，以避免清水受污染。第23页/共60页1排水管管径按照2h内将水泄空计算，最小管径不小于100mm.在一般清况下，清水池在低水位条件下，进行泄空。清水池设计参数-关于排水管92为便于泄空池水，池底应有一定的坡度，并设置排水集水坑。3如池水埋深较大，排水较困难时，可在池外设置排水井，利用泵抽除，也可利用潜水泵直接由清水池抽除。第24页/共60页IV.清水池设计计算第25页/共60页清水池有效容积计算；12345清水池配管计算；清水池通气孔及人孔（检修孔）；清水池导流墙计算清水池集水坑计算清水池设计计算－内容16水位标示及池顶覆土第26页/共60页清水池有效容积计算1243根据有效容积确定清水池的数量（一般不少于2座）；根据设计图集中有关有效水深的规定：3.5-4.5m确定有效水深及超高。有效容积计算方法有两种：存在制水曲线和供水曲线资料时，通过列表计算可得；当资料缺乏，且配水管网中午调节构筑物时，可按照10%-20%的最高日用水量确定。清水池的容量需要用必要的消毒接触容量进行复核（复核时可利用消防贮量和安全储量）根据单座清水池有效容积和有效水深，确定清水池的平面尺寸和形状清水池设计计算－有效容积计算1第27页/共60页按照最高日平均时流量计算。设计流速按照工况选用，一般0.5-1.0m/s.确定进水管高度，一般距池底1/3到2/3之处清水池设计计算－配管计算2进水管流量流速管径1114vnQD设置高度管径管内流速按照最高日最高时流量计算。设计流速按照工况选用，一般0.5-1.0m/s.出水管在集水坑接出，使出水管管顶与池底相平。出水管流量流速管径2224vnQD设置高度管径管内流速第28页/共60页按照清水池有效容积进行计算。按照2个小时将余水放空。.流速按照1.2-1.5m/s排水管在集水坑接出，使排水管管底与集水坑底相平。清水池设计计算－配管计算3排水管容积时间及流速管径设置高度管径管内流速按照最高日平均时流量计算。设计流速按照工况选用，一般0.5-1.0m/s.溢水管喇叭口与清水池最高水位相平溢水管流量流速管径vnQD44设置高度管径管内流速t433vnWDc溢水管第29页/共60页集水坑常用平面尺寸：∮2700；∮1500;∮800集水坑是清水池的出口集水部分；一般比池底深1.0-1.5m;池底应有一定的底坡坡向集水坑。集水坑根据池型，分为圆形、矩形、方形清水池设计计算－集水坑计算4第30页/共60页第31页/共60页第32页/共60页清水池设计计算－导流墙计算5导流墙计算1243导流墙厚度一般为240mm混凝土砌块烧结实心砖砌块位置：一般沿柱设置导流墙，且要保证水体与氯的混合时间。导流墙高度一般距池顶板的距离为200mm导流墙每隔2000mm设置120×120清扫孔（流水口），且清扫口底缘与池底相平。第33页/共60页通气孔上有网罩。由最大进水或出水计算最大通气量；按通气量确定通气管的直径和数量（通气管内空气流速可采用5m/s），通气管一般不少于两根通气孔布置：结合导流墙。通气孔池外高度宜布置宜参差，以利于空气自然对流；一般为高出覆土面900mm，1400mm通气孔计算清水池设计计算－通气孔及人孔（检修孔）6第34页/共60页第35页/共60页检修孔上有防雨盖板。水池顶应设检修孔，宜设置于清水池进水管、出水管、溢流管和集水坑附近，宜成对角线布置。检修孔的设置不宜少于2个，孔的尺寸应满足池内管配件进出孔的要求，一般规格:∮800,∮1000,∮1600检修孔高出池顶覆土面300mm检修孔计算清水池设计计算－通气孔及人孔（检修孔）6第36页/共60页第37页/共60页第38页/共60页清水池应设水位连续测定装置，发出上、下限水位信号，供水位自动控制或水位报警只用；水位尺、水位指示仪、超声波液位仪池顶覆土一般为0.5-1.0m,(气温低，地下水位高，池子埋深较大时，池顶覆土应较厚；清水池设计计算－水位标示及池顶覆土7池顶覆土水位标示第39页/共60页V.清水池设计案例