给水工程毕业设计指导书

一、给水排水工程专业毕业设计的目的和意义

毕业设计是高等工科院校本科教学实现其培养目标的最后一个综合性实践教学环节，也是学生在校学习期间的最后一个教学环节。因此学生应在教师指导下，按照毕业设计教学大纲的要求，将所学的基础理论和专业知识，具体地运用到毕业设计上来，独立完成毕业设计任务。通过毕业设计，培养学生综合运用给水排水工程学科的基础理论和专业知识的能力、工程实践能力和创新意识，使学生受到较全面的工程师基本素质的训练，在查阅中外文献、收集分析资料、课题调研、计算机程序编制及应用、工程设计计算及图表绘制、设计计算说明书撰写等方面的能力得到一定程度的提高，提高学生分析问题、解决问题和独立工作的能力，以尽快胜任毕业后所从事的技术工作。

二、给水排水工程专业毕业设计基本要求

1．主要任务

学生应在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，主要包括工程设计方案的确定、设计计算、设计图纸绘制、设计计算说明书编写（或试验研究、毕业论文编写）等内容。

2．知识要求

学生在毕业设计中，应能综合运用给水排水工程学科的基础理论、专业知识和基本技能，去分析和解决给水排水工程的实际问题；比较熟练地阅读、翻译给水排水专业外文资料，并运用计算机知识进行设计计算和绘图。

3．能力培养要求

学生应学会依据毕业设计任务，进行资料调研、收集、加工与整理，能够正确运用工具书；培养学生掌握给水排水工程设计程序、方法和技术规范，提高给水排水工程设计计算、图表绘制、设计计算说明书编写的能力；计算机应用能力培养不仅能够用计算机绘图，而且能独立编程进行设计计算。

4．综合素质要求

通过毕业设计，应使学生树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风，能遵守纪律，善于与他人合作和敬业精神，树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点。

5.毕业设计的学分及时间安排

给水排水专业毕业设计安排在第8学期，学时：12周，学分：12

毕业设计时间安排

（一）调研、收集资料、                                1周

（二）确定设计方案，                                   1周

（三）设计计算（或试验测试）                        4周－6周

（四）绘图（或分析制表）                              2周－4周

（五）毕业设计（论文）整理                           1周

（六）答辩                                                       1周

三、毕业设计注意事项

1．学生在毕业设计期间，应严格遵守纪律，以严肃认真的工作态度从事毕业设计工作。要根据毕业设计任务书的要求，认真收集、熟悉有关资料，对给水排水工程规划、设计、运行中所采用的措施、方案和各种数据均应加以认证或说明，熟悉并遵守设计规范和设计手册。学生应充分利用毕业实习中收集到的有关资料。

2．设计者应严肃对待各种原始资料，不得自行任意修改，一切必要的补充和修正，应征得指导教师的同意。

3．学生在毕业设计中，都应独立地进行工作，对毕业设计中遇到的问题，教师应引导学生对问题进行全面分析，让学生自己做出结论，以保证学生独立地完成设计任务。学生之间不得有任何抄袭、代做行为。

4．为保证毕业设计按进度计划完成，学生应严格遵守校纪，保证毕业设计时间，并且在每个设计阶段开始时，应首先了解该项设计阶段的内容与要求，详细考虑设计的具体步骤与方法。

5．学生在每完成一个设计阶段后，应及时编写、整理设计计算说明书，并绘制图表，合理安排时间，以免发生前松后紧的现象。学生应主动定期向指导教师汇报毕业设计（论文）的进展情况，接受教师的检查和指导。

6．应妥善保存、爱护所借阅的毕业设计有关图书资料、设计规范和设计手册，并在毕业设计结束后，按时归还。

7．学生应按时完成毕业设计任务，并按学校有关规定将毕业设计（论文）成果整理好，交指导教师评阅。答辩后，每位学生毕业设计（论文）成果由市政工程系上交学校存档。

四、毕业设计的内容和任务

给水工程毕业设计的内容和任务

1.给水工程毕业设计的内容

1）城镇给水工程规划设计

2）城镇给排水管网优化设计

3）城镇给水处理厂工艺设计

2.给水工程毕业设计的任务

1）城市用水量及工程规模设计

2）取水工程设计

3）输配水工程设计

4）净水厂设计

5）工程投资估算

五、毕业设计的方法和步骤

学生在进行毕业设计时，应注意以下几点要求：

1）毕业设计应从当地实际情况、城市规划、经济、生态环境、社会、新技术等方面综合考虑。

2）设计各部分应体现经济上的合理性和技术上的可行性，并且能因地制宜付诸实施；

3）在处理技术上应采用成熟的新技术（新设备、新工艺）；

给水工程毕业设计

（1）设计准备、资料的分析与方案的考虑

1）设计准备

① 了解并明确设计任务书的各项内容、依据与任务要求。

② 毕业实习考察要有针对性地深入学习有关工程内容的各种给水系统构筑物的设计、，施工、运行等方面的资料和信息。

③ 收集必要的工具书和专业资料。

2）调研与分析

① 了解城市总体规划、现状与发展趋向、供水范围、地形特点、居住人口分布、人口密度、建筑层次；卫生设备现状与设计标准；工业布局、构成与性质、用水量的分析等。

② 水文地质与工程地质：水文地质着重了解对地下水、地面水源的评价；地面水水源的流量与保证率、水源水质，并分析与气象资料的关系；工程地质着重了解取水构筑物、净水厂、加压站及主要输配水管线的工程地质钻探资料。

③ 降雨量、蒸发量、气温、冰冻、风向、风速资料的分析。

④ 建筑材料、供电、施工力量、交通情况，当地概预算定额、技术管理水平以及有关药剂价格等。

3）设计方案的考虑

在上述准备与调研的基础上，根据城市规划与任务书要求初步酝酿给水系统的方案，方案应抓住影响建设全局的重大问题如水源的可靠性，长距离输水的技术经济比较，原有设施的利用，近远期的结合等。方案比较要去掉一些不合理或不影响大局的问题，必须明确方案比较都是建立在可行且比较良好的基础上。方案比较除技术经济因素外，还应考虑国家的政策、当地的实际情况，方案比较必须着重说明工程内容的必要性、可行性与工程实施后的影响。

（2）用水量计算与给水工程规模的确定

用水量的大小直接关系到给水工程建设规模的大小和给水工程方案的确定。

1）用水量标准的确定。在了解给水现状、城市规划要求的前提下，根据规范选择适当的生活用水量定额。对工业生产用水量，在资料给出用水量的基础上加以分析综合。对水质有特殊要求的用水大户要加以区分，以便反映分质供水和工业企业的自备水源等问题。

2）生活用水量的计算。根据规划期人口发展规模和所在地的用水定额居民生活用水量。

3）总用水量。总用水量应包括生活、生产、消防、绿地浇水道路洒水、未预见水量以及净水厂生产用水量等。

4）确定近远期给水工程规模。

（3） 取水工程设计

1）水源的选择，阐明所选择的水源的理由；

2）一级泵房设计和机组选型；

3）取水地点与取水构筑物型式的选择；

4）取水构筑物的设计方法和设计步骤；

5）绘制一级泵房布置图。

（4）输水工程的设计

输水工程包括从水源泵房至净水厂以及从净水厂输水至城市配水管网的管渠。它包括不同管径，不同材料的管道、渠道及其各项附属构筑物(如加压站，输水隧洞，隧道)。

1）确定输水管的走向；

2）确定输水管与取水工程、净水工程的相对位置与标高；

3）进行管道水力计算；

4）绘制输水管道纵断面图。

（5）给水管网设计

1）配水管网系统设计原则，重点考虑如何充分利用原有管网与设备，近远期的结合；

2）根据城市现状与规划要求，区分近远期发展确定管网定线方案；

3）进行节点流量和管段流量的计算；

①比流量计算

分区用水量定额若不相同应分别计算比流量。

②节点流量计算

先由比流量计算出沿线流量，再用沿线流量算出节点流量并计入工业用水量。

③进行流量分配，初拟管径。

4）进行管网的水力计算（平差计算）；

①按最高时的用水量进行管网平差计算，水头损失、自由水头和二级泵站所需扬程。

②计入消防时的用水量，重新进行管网平差的计算，校核结果是否满足要求。

③最不利管段损坏时的校核计算。

④在校核计算过程中，进行管网管径的局部调整。

5）对计算结果进行分析与说明；

6）绘制配水管网平面图。

7）绘制最高用水时管网等水压线图。

（6）净水工程设计

1）净水方案选择

净水方案的选择应当根据水质条件、水质标准、设计区域内的工程概况及人文经济条件等因素共同确定。

①对于以地表水为水源的水厂，通常可采用常规净水工艺，即“混凝＋沉淀＋过滤＋消毒（特殊情况下部分工艺段可省略或进行组合）”。目前我国大部分地表水厂均采用此工艺。

②对于受到污染的水源（微污染原水），采用常规工艺往往无法使出水达到饮用水水质标准。通常可以采用适当的预处理和深度处理的方法和常规处理工艺相结合，例如，预处理＋常规处理工艺；常规处理工艺＋深度处理。在经济水平较发达的地区，若饮用水源受到污染时，可采用“预处理＋常规处理工艺＋深度处理”工艺，以确保饮用水的安全性。

③对于特殊水质水源或非地表水水源，水体中可能存在某些特定物质超标，在净水方案选择时，应充分考虑去除这些超标物质，例如：含氟水体除氟、地下水除铁除锰、苦咸水除盐等。

2）处理工艺段及处理构筑物的设计与计算

① 预处理工艺设计（视具体情况选择或不选择）

给水厂的预处理工艺通常可以化学预处理和生物预处理等方法，设计过程中，应根据具体情况的不同而进行选择。

a、化学预处理方法主要包括：臭氧预氧化、预氯化等；

b、生物预处理通常采用生物滤池（尺寸、填料、配水系统、布气系统、反冲洗等，具体可参照普通快滤池设计）、生物接触氧化（数量、尺寸、填料、布水布气系统）、生物流化床（尺寸、粒料、布水系统）等工艺。

② 混凝工艺设计

混凝工艺主要包括：投药和混合设备和絮凝设备。

a、投药和混合设备

选择合适的药剂种类及投加方式（对于选用预处理工艺的处理方案，不能采用泵前加药的方法），溶解池和溶液池尺寸、剂量和投加设备选择，混合设备选择。

b、絮凝设备

可选择机械絮凝池、隔板絮凝池或折板絮凝池等，宜产采用两种或多种絮凝池的组合以便取长补短，具体设计时要考虑到絮凝池尺寸与后续沉淀工艺的配套。

③ 沉淀工艺设计

视具体情况可采用：

a、平流式沉淀池：尺寸、停留时间、集水、排泥；

b、斜管沉淀池：尺寸、斜管形式、布水、排泥方式；

c、澄清池（可根据具体情况选择不同类型的澄清池）。

④ 过滤工艺设计

可选择普通快滤池、重力无阀滤池、虹吸滤池、气水反冲洗滤池、压力滤池等形式，要说明尺寸、滤料、配水、布气、滤速、反冲洗强度和方式等。

⑤ 深度处理工艺设计

对于采用常规方法无法去除的溶解性有机物，可以采用深度处理的方法去除，从而加强饮用水的安全性。饮用水深度处理工艺可视具体情况选择如下工艺：

a、臭氧氧化：臭氧接触方式（接触池、鼓泡塔）、臭氧发生量、臭氧发生器选型等；

b、活性炭吸附：池体尺寸、填料层高、冲洗强度等，具体可以参照快滤池的工艺参数进行设计；

c、臭氧－活性炭：结合上述两种工艺，通常可使出水水质较高，设计中，可参照文献中报道实际实验数据来确定活性炭的使用周期；

d、紫外线氧化；

e、膜分离：选择合适的膜材料、膜种类及相关的附属设施等。

⑥ 消毒工艺设计

根据实际情况，可以选择采用如下方式，进行加氯间的简单布置。

a. 液氯消毒：加氯量、加氯方式、加氯设备；

b. 漂白粉消毒：投药量、溶药构筑物及设备；

c. 二氧化氯消毒：二氧化氯发生装置（现场发生）、投加量。

⑦ 地下水除铁锰，含氟水体除氟

铁锰的去除通常采用氧化还原的方法，目前采用较多的处理构筑物为各种不同类型的曝气塔；除氟方法可选择吸附、混凝、电渗析等。

⑧ 苦咸水除盐

可选择离子交换、膜过滤、电渗析等方法。

⑨调节水量构筑物设计

清水池：数量、形状、布置方式等，对于缺乏用户资料的情况，可按照水厂产水量的10％来确定清水池的尺寸。

⑩泵站设计

泵站分取水泵站、供水泵站、加压泵站、等类型。

泵站设计应执行《泵站设计规范》（GB/T 50265）的规定，根据工程需要，确定泵站的机构形式、尺寸、布置及其机电设备的选型，包括水泵流量、扬程及型号、台数，电机的选择等，并附水泵特性曲线图。

（11）其他设计

主要包括电气、人员定额、运行参数、运行成本等方面的设计和计算，具体可参照《给水排水设计手册》进行设计。

3）平面和高程布置

① 平面布置

各构筑物及管道布置尽量紧凑，节省占地面积，但同时应遵守设计规范，考虑运行管理、检修运输及远期发展可能性；还应注意土方平衡，以减少土方量与施工费用；氯库布置在下风向。

② 高程布置

应尽量考虑重力流。但对于采用“预处理＋常规处理工艺＋深度处理”方案的设计，如高程布置困难时，可考虑在深度处理之前加提升泵站。

（7）对设计图纸的要求

1）总体布置

在图上（比例尺1：10000）应表示出管网布置、风玫瑰、等高线、河流、湖泊、居民区、工业企业、火车站、港口等以及现有和设计的给水系统，输配水管道应注明管径（mm）和长度（m）、输水方向。枢纽工程须准确标定其位置（按一定比例照实画出）图上附有管道和枢纽工程的主要工程量一览表和图例，并应有必要的说明。

2）水厂平面图及高程图

①平面布置图的比例尺应根据具体情况设定（通常可取1：200~1：500）。风玫瑰，应在适当的位置。净水厂平面应反应各构筑物及建筑物和道路、管线的相对位置。标出各净水构筑物和辅助建筑物的绝对高程。列出构筑物一览表和图例。

② 高程图横向比例尺同平面图，纵向可用1:50~1:100。高程图中必须注明原有地面与平整后地面标高；构筑物的顶部、底部及有效水位的标高。构筑物之间的连接应标出管径和管中心的标高，连接渠应标出渠顶、渠底和有效水位的标高。

3）给水构筑物设计图

比例尺通常可取1：50~1：100，平面图应完全反应出工艺和结构的尺寸。剖面图应充分表示完整的构建筑物各部分的关系。对局部应予以放大（比例1：10~1：20）使设计图成为一个有机的整体。构建筑物外形结构线为中细线，中心线与尺寸线为细线。管道为粗双线（DN≤50可用单线）。对局部采用标准图处，除以一定符号标注外还应注明标准图号。列出主要材料一览表与必要的设计说明。

（8）编写设计说明和计算书

1）设计依据。包括任务来源，主要任务来源，主要资料及其来源；

2）阐明设计指导思想——须在整个设计文件与图纸中体现出来；

3）工程性质与设计规模；

4）管网平差结果数据；

5）设计内容：各枢纽工程的工艺流程、平面布置以及各单项构筑物的型式、设计参数、尺寸、主要设备等；

6）主要设备和材料汇总表；

7）工程估算（选做内容）；

8）设计存在问题和下阶段所需要做的工作；

9）计算书包括：

① 用水量计算及工程规模设计；

② 取水工程设计

③ 净水构筑物的设计计算；

④ 配水管网平差计算。

要求所有设计图纸中，至少有三分之一为手工绘制。设计说明书的文字、表格、图样要求打印，部分可用钢笔填写，字迹必须工整，英文摘要和目录必须打印。文字语言通顺简明扼要。图纸与说明书文字一律以国家颁布的简化汉字为准，不得使用不规范和独创文字。

（9）给水工程毕业设计说明书和计算书内容（供参考）

1 概述

1.1 设计题目；1.2 设计缘由；1.3 设计要求；1.4 主要设计数据；1.5 原始资料；1.6 用水量计算；1.7 工艺流程选择。

2 取水工程

2.1 水源选择；2.2 取水构筑物设计：2.1.1 位置选择，2.1.2 结构选型，2.1.3 初选泵型，2.1.4 进水间设计，2.1.5 泵房设计，2.1.6 工况校核。

3 净水厂工程

3.1 概述：3.1.1 厂址选择，3.1.2 水厂工艺流程选择；3.2 净水厂各构筑物设计：

3.2.1预处理，3.2.2 混凝，3.2.3 沉淀，3.2.4 过滤，3.2.5 深度处理，3.2.6 消毒，

3.2.7 清水池设计； 3.3 二泵房设计；3.4 净水厂辅助设施设计。

4 配水管网设计

4.1 管网定线；4.2 管网流量计算：4.2.1 最高日最高时流量计算，4.2.2 节点流量计算；4.3 最高日最高时管网平差计算：4.3.1计算方法介绍，4.3.2 计算结果；

4.4 校核计算：4.3.1管网消防校核计算及结果，4.3.2 管见网事故校核计算及结果

4.5 结论（校核后结果）

谢辞

参考文献

毕业设计论文书写格式

详见 “合肥工业大学本科毕业设计（论文）工作实施细则”，第33页至38页（二00五年版）。

注：本指导书内容包括取水工程设计、净水厂工程设计、输配水工程设计等内容。

六、毕业设计应提交的成果

1. 给水排水工程毕业设计应达到的深度

高等学校学生的毕业设计应根据各专业培养目标的要求，保证学生得到基本工程训练掌握本专业的基本功。因此，毕业设计的深度要求不能完全等同于实际工程设计。另外，毕业设计在时间上、人力投入、以及资料收集等方面均有许多限制，一个学生也不可能面面俱到。给水排水工程专业的毕业设计应根据不同的设计题目，有针对性地提出具体要求。总的来说毕业设计总体应达到扩初设计阶段，部分内容应达到施工图设计阶段，这样就可以使学生得到比较全面的训练。

2. 毕业设计图纸论文与书写格式要求

毕业设计论文书写格式详见 “合肥工业大学本科毕业设计（论文）工作实施细则”。毕业设计图纸一般采用0号图、1号图、2号图。计算机绘图与手绘图比例由指导教师指定。给排水专业毕业设计图纸上采用下列（图6.1）图标形式。

图6.1   给排水专业毕业设计图标

3. 毕业设计应提交的成果

（1）给水排水工程毕业设计应提交的成果

1）设计说明书和设计计算书一本。编写格式参照合肥工业大学《本科毕业设计（论文）工作实施细则》要求。

2）设计图纸一套。设计图纸数量和要求由各课题组指导教师确定。

3）外文翻译。具体内容和要求由指导教师规定。

（2）给水排水工程专业毕业论文应提交的成果

1）毕业论文

2）外文翻译。具体内容和要求由指导教师规定。

4. 毕业设计考核方法

1）毕业设计考核标准

七、主要参考资料

给水排水工程毕业设计因设计题目不同，所需要的参考资料不完全相同。总的来说给水排水工程毕业设计一般需要如下一些参考资料：

给水工程毕业设计参考资料

1）设计规范及设计标准；

[1]    《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；

[2]    《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）；

[3]    《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）；

[4]    《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）；

[5]    《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；

[6]    《泵站设计规范》（GB50265-2010）；

[7]    《给水排水制图标准》（GB/T 50106-2001）

[8]    《给水排水工程管道结构设计规范》（CB50032-2002）；

[9]    《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》(CJJ101-2004)；

[10]  《镇（乡）给水工程技术规程》（CJJ123-2008）；

[11]  《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ41-91）；

[12]  《给水排水设计手册》          中国建工出版社

[13]  《给水排水快速设计手册》      中国建工出版社

[14]  给水排水工程概预算及经济评价手册

2）参考图集

[1]给水排水标准图集（S1-S3）

[2]水处理构筑物工艺图

[3]村镇供水工程设计图集   中国水利水电出版社

[4]建筑设备设计施工图集 (采暖、卫生、给水、排水、燃气工程)，中国建筑工业出版社

3）参考书

[1]《给水工程》     中国建筑工业出版社

[2]《排水工程》     中国建筑工业出版社

[3]《水质工程学》李圭白、张杰编，中国建筑工业出版社

[4]《给水排水管网系统》严煦世 刘遂庆编，中国建筑工业出版社

[5]《水泵与水泵站》姜乃昌、陈锦章编 中国建筑工业

[6]《给排水工程专业毕业设计指南》

[7]《给水处理理论与设计》许保玖、安鼎年编，中国建筑工业出版社

[8]《给水水源及取水工程》 董辅祥编，中国建筑工业出版社

[9]《城镇给排水工程程序设计》王国明编，合肥工业大学出版社

【设计图纸案例】