l李松亚 水资源课程设计计算说明书
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设计计算说明书1.基本资料1.1工程概况顺河水量丰沛,顺河中游与豫运河上游的礼河、还乡河分水岭均较单薄,并处于低山丘陵区,最窄处仅10余公里。
通过礼河、洲河及输水渠道,可通向唐山市;经还乡河、陡河可通秦皇岛市。
为解决唐山市、秦皇岛市两地区用水,国家决定修建顺河水库。
顺河水库位于河北省唐山、承德两地区交界处,坝址位于迁西县扬岔子村的顺河干流上,控制流域面积33700平方公里,总库容为25.5亿立方米。
水库距迁西县城35公里,有公路相通。
河槽高程150m。
水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成,水库主要任务是调节水量,供天津市和唐山地区工农业及城市人民生活用水,结合引水发电,并兼顾防洪要求,尽可能使其工程提前竣工获得收益,尽早建成。
根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用,枢纽定为一等工程,主坝为I级建筑物,其它建筑物按II级建筑物考虑。
1.2水文分析1.年径流:顺河水量较充沛,顺河站多年平均年径流量为24.5亿立方米占全流域的53%,年内分配很不均匀,主要集中在汛期七、八月份。
2.洪水:多发生在七月下旬至八月上旬,有峰高量大涨落迅速的特点,据调查近一百年来有六次大水,其中1883年最大,由红痕估算洪峰流量约为24400—27400m³/s,实测的45年资料中最大洪峰流量发生在1962年为18800m³/s。
3.泥沙:淤砂浮容重为0.9吨/立米,内摩擦角为12度。
淤砂高程157.5米。
4.建筑材料:砌石容重:2.3t/m3;混凝土容重:2.4t/m3。
1.3气象库区年平均气温为10℃左右,一月份最低月平均产气温为零下6.8℃,绝对最低气温达零下21.7℃(1969年)7月份最高月平均气温25℃,绝对最高达39℃(1955年),本流域无霜期较短(90—180天)冰冻期较长(120—200天),顺河站附近河道一般12月封冻,次年3月上旬解冻,封冻期约70—100天,冰厚0.4—0.6米,岸边可达1米,流域内冬季盛行偏北风,风速可达七、八级,有时更大些,春秋两季风向变化较大夏季常为东南风,多年平均最大风速为21.5米/秒,水库吹程D=3公里。
设计说明与计算书第1章设计水质水量与工艺流程的确定1.1 设计水质水量1.1.1原水水质及水文地质资料ss最高/(mg/L) 700最大时变化系数 1.2512水文地质及气象资料河流水文特征最高水位----------m,最低水位----------m,常年水位-----------m气象资料历年平均气温-----------,年最高平均气温--------,年最低平均气温-----------。
年平均降水量:-----------,年最高降水量----------,年最低降水量-----------。
常年风向-----------,频率--------。
历年最大冰冻深度20cm3 地质资料第一层:回填、松土层,承载力8 kg/cm2,深1~1.5m;第二层:粘土层,承载力10kg/cm2,深3~4m;第三层:粉土层,承载力 8kg/cm2,深3~4m;地下水位平均在粘土层下0.5m。
1.1.2、设计水量设计人口6.1万人均用水量标准(最高日)200L/d工厂A(万立方米/d)0.4工厂B(万立方米/d)0.7工厂C(万立方米/d)0.9工厂D(万立方米/d)1.4一般工业用水占生活用水% 195第三产业用水占生活用水%90Qd=1.067×﹝(200×6.1×(1+1.95+0.9)/1000+0.4+0.7+0.9+1.4﹞=86400立方米/d1.1.3、分析原水水质显著特点为ss含量较高,水量变化较小,故在后续工艺设计中会针对上述两个特点做出设计,以求实现工艺的优化。
1. 2 给水处理流程确定1.2.1 给水处理工艺流程的选择给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。
一般来讲,地下水只需要经消毒处理即可,对含有铁、锰、氟的地下水,则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。
地表水为水源时,生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。
如果是微污染原水,则需要进行特殊处理。
目录1总论 (2)设计任务及要求 (2)大体资料 (2)2整体设计 (3)工艺流程的肯定 (3)处置构筑物及设备型式的选择 (4)3取配水构筑物设计计算 (4)菱形箱式取水头设计计算 (4)一泵站设计计算 (5)配水井设计计算 (5)4混凝构筑物和设备设计计算 (5)药剂调配池设计计算 (5)药剂投配设备设计 (6)混合设备的设计计算 (6)反映构筑物的设计计算 (7)5沉淀池设计计算 (9)平流式沉淀池平面尺寸的肯定 (10)穿孔花墙设计计算 (10)集水槽、放空管、排泥设备设计计算 (10)水力条件校核 (11)6滤池设计计算 (11)滤池平面尺寸的肯定 (11)滤池反冲洗系统设计 (12)滤池高度的肯定 (12)7消毒设备设计计算 (12)8清水池设计计算 (13)9水厂整体布置 (13)水厂平面布置 (13)水厂管线布置 (14)水厂高程布置 (14)10参考文献 (15)1总论设计任务及要求四川某县城自来水厂初步设计,要求进行初步方案设计,简要写出一份设计计算说明书,对主要处置构筑物的工艺尺寸进行设计计算。
肯定水厂平面布置和高程布置,绘出水厂平面布置图、高程布置图、管线布置图、各个单体处置构筑物的平面图、剖面图并对所用设备进行选型。
应做到设计合理、计算准确、图面清楚、语言精练、字体端正。
大体资料(1)现用水量:5×104m3/d(2)给水水源:桃河(3)水质资料:原不为穿城河流,取水口在城镇上游,水质较好,含砂量较低(平均含砂量0.4kg/m3),上游无工业污染和集中生活污水污染。
表格1原水水质资料A.拟建水厂区域工程地质钻探资料通过工程地质钻探,地层构造为:表层为~0.7m厚的耕土,以下均为密实压粘土,地下12m处才有基岩露头。
地下水位在地表8m以下,地下水无浸蚀性。
地基耐压力为15T/㎡。
B.该城镇地震资料据记载,该地域未发生过破坏性地震,据地震监测总的记录,该地域最大震级为6级,地震裂度为6度。
给水课程设计计算说明书水资源是人类赖以生存的重要资源之一,保护水资源和合理利用水资源是当今社会发展的重点之一、为了提高人们对水资源的认识和理解,培养人们正确使用水资源的意识和能力,需要在学校课程中设置一门“给水课程”。
下面是一份关于给水课程设计的计算说明书。
一、课程目标1.了解水资源的重要性:通过学习,学生能够认识到水资源的重要性,知道合理利用水资源对于人类的生存和发展的重要性。
2.掌握给水工程的基础知识:通过学习给水工程的基础知识,学生能够了解给水系统的组成、运行原理和维护管理等相关内容。
3.培养对水资源的保护和利用意识:通过学习,培养学生保护和利用水资源的意识,引导学生节约用水、防止水污染的行为。
二、课程内容1.水资源与环境保护:介绍水资源的形成与分布,讲解水资源的重要性及存在的问题,引导学生关注水资源的保护和环境保护的重要性。
2.水的净化与处理:讲解水净化和处理的原理和方法,介绍常见的水处理设备和工艺,引导学生了解水处理的重要性和常见问题。
3.给水工程的组成与原理:详细介绍给水系统的组成和工作原理,包括水源、水库、水厂、输水管道等,让学生了解给水工程的运作方式。
4.用水量的计算与室内给水设计:教授用水量的计算方法和室内给水设计的原则与方法,引导学生了解合理安排用水的重要性和方法。
5.水资源的管理与保护:介绍水资源管理与保护的相关政策法规和管理制度,引导学生了解水资源管理的意义和方法。
三、教学方法1.理论教学:通过课堂讲解、PPT演示等方式,将相关知识和概念传达给学生。
2.案例分析:通过实际案例分析,让学生了解实际应用中的问题和解决方法。
3.实践操作:组织学生参观水厂、水库、给水设备等实际场所,进行实地考察和操作实践。
4.小组讨论:设置小组讨论环节,引导学生共同思考和交流,培养合作意识和解决问题的能力。
四、教学评估1.平时表现:根据学生的课堂表现、讨论参与度等进行评估,评定学生对课程内容的理解程度和掌握情况。
给水课程设计计算说明书设计计算说明书是指对于给水课程的教学设计进行详细计算和说明的文档。
下面是一个典型的给水课程设计计算说明书的结构和内容:一、引言在引言部分,首先介绍该课程的背景和目标,以及本文档的目的和结构。
二、课程大纲在课程大纲中,列出了本课程的所有章节和课时安排。
对于每个章节,需要给出章节的名称、学习目标和内容概要。
三、教学资源在教学资源部分,列出了所有需要的教学资源,包括教材、教具、实验设备等。
需要对每种资源的数量、价格和供应商进行计算和说明。
四、学习过程在学习过程部分,详细说明了每个章节的教学方法和步骤。
针对每个步骤,需要计算和说明需要的时间、教师和学生的角色、以及所需的教学资源。
五、实验设计在实验设计部分,对于需要进行实验的章节,需要进行详细的实验设计。
包括实验的目的、步骤、要求、仪器和材料、实验时长等方面的计算和说明。
六、作业设计在作业设计部分,对于每个章节,需要设计相应的作业,并进行计算和说明。
包括作业的题目、要求、截止日期等。
七、考试设计在考试设计部分,需要设计相应的考试,并进行计算和说明。
包括考试的题型、题目的数量和分值等。
八、评估方法在评估方法部分,计算和说明对于学生学习情况进行评估的方法。
包括考试成绩、作业成绩、实验报告等方面的计算和说明。
九、教学评价在教学评价部分,对于本课程的教学效果进行评价。
可以根据学生的学习情况和评估结果,对课程进行改进和优化。
十、结论在结论部分,对整个设计计算说明书进行总结。
总结本课程的设计目标、方法和效果,并提出未来的发展方向。
通过以上的计算和说明,设计计算说明书可以帮助教师对给水课程的教学进行详细规划,确保教学过程的有序进行,并对课程的效果进行评估和优化,提高教学质量。
水资源开发课程设计任务书水资源开发利用课程设计报告书一、设计任务 (5)二、基本资料 (6)2.1 流域及水库情况简介 (6)2.2 水文气象资料 (6)2.3 设计资料 (7)三、设计年径流及其分配 (8)3.1 设计年径流量计算 (8)3.2 设计年径流量及其年内分配 (10)四、水库死水位及正常蓄水位选择 (10)4.1 兴利库容计算 (10)4.2 死水位选择 (10)4.3 正常蓄水位的选择 (11)五、装机容量及多年平均发电量 (11)5.1 代表年的水能计算 (11)5.2 死水位优化 (13)5.3装机容量与装机台数选择 (14)5.4水能指标确认 (17)六、设计洪水过程线推求 (18)6.1 资料三性检查及攒展延洪水系列 (18)6.2 设计洪峰流量计算 (21)6.3 设计洪水过程线推求 (23)七、水库防洪特征水位及坝顶高程计算 (28)7.1 调洪规则及起调水位 (28)7.2防洪高水位计算 (28)7.3 设计洪水位计算 (31)7.4 校核洪水位计算 (35)7.5 坝顶高程选择 (38)八、结论 (38)8.1 水库有关特征参数选择 (38)8.2 调洪有关特征参数选择 (39)8.3 水电站有关特征参数 (39)8.4 感言 (39)九、附录 (40)一、设计任务在太湖流域的西苕溪支流西溪上,拟修建一水库,因而要进行水库规划的水文水利计算,其具体任务是:1.设计年径流及其年内分配2.选择水库死水位。
3.选择正常蓄水位。
4.计算保证出力和多年平均发电量。
5.选择水电站装机容量。
6.推求各种洪水特征水位和确定大坝高程。
二、基本资料2.1 流域及水库情况简介西苕溪为太湖流域一大水系,流域面积为2260km2,发源于浙江省安吉县天目山,干流全长150km,上游坡陡流急,安城以下堰塘遍布,河道曲折,排泄不畅,易遭洪涝灾害,又因流域拦蓄工程较少,灌溉水源不足,易受旱灾。
该水库为根治西苕溪流域水旱灾害骨干工程之一,控制西苕溪主要支流西溪,坝址以上流域面积328km2。
目录第一章绪论 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计时间 (1)第二章计算说明 (2)2.1 基本资料 (2)2.1.1 河流自然条件 (2)2.1.2 地区气象资料 (2)2.1.3 工程要求 (2)2.2 构筑物类型确定 (3)2.2.1 取水构筑物分类及确定 (3)2.2.2 固定式取水构筑物 (3)2.3 构筑物设计 (5)2.3.1 取水头部设计 (5)2.3.2 进水管设计 (7)2.3.3 集水井设计 (8)第三章结论 (13)参考文献................................ 错误!未定义书签。
第一章绪论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。
1.2 设计任务南阳市一取水构筑物的扩大初步设计1.3 设计时间2013年1月3日——2013年1月6日第二章计算说明2.1 基本资料2.1.1 河流自然条件1、河流水位:最高水位为 35.35 m, (频率P=1%);最低水位为 20.45 m (保证率P=97%)。
2、河流的流量:最大流量为 26500 m3/s;最小流量为 335 m3/s。
3、河流的流速:最大流速为 2.45 m/s;最小流速为 0.5 m/s4、河流的含砂量及漂浮物:最大含砂量 0.45 kg/ m3;最小含砂量 0.0013 kg/ 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 75 m,主流最小水深 3.9 m。
岸边土质较好,有一定的承载力,满足使用要求。
2.1.2 地区气象资料最低气温:-10℃,最高气温:39℃,最大冰冻深度15㎝。
2.1.3 工程要求净水处理厂供水量为 3.85 万m3/d,供生活饮用和生产需要。
水资源利用课程设计任务书一、课程设计目的复习和巩固《水资源利用》课程所学知识;培养分析问题和解决水资源评价、供需预测等问题的能力。
二、课程设计内容1、计算灌区不同规划水平年不同保证率的地下水可供水量(Cs/Cv=1~2)。
2、计算灌区不同规划水平年不同保证率的总需水量。
采用定额法计算。
3、逐月调节计算不同规划水平年不同保证率的可供水量、渠首弃水量。
要求列出调节计算模拟公式(水库平衡方程、灌区供需水平衡方程、工程约束条件等)。
调节计算原则:地下水首先满足城乡生活用水和工业用水,有余水时可用于农业灌溉,若地下水不能满足城乡生活用水和工业用水,优先利用地表水蓄水。
渠首水库蒸发及渗漏损失可忽略不计。
4、按月进行不同规划水平年不同保证率的供需平衡分析。
5、根据供需平衡分析及缺水、渠首水库弃水等,提出进一步解决灌区缺水的对策。
三、课程设计方式与时间安排1、设计方式:根据给定的资料和参数条件,各人独立进行设计(所有学生的基本资料相同,但计算区和来水保证率不同)。
按学号分任务。
计算区(A市、B市、C市、D市)灌区(A灌区、B灌区、C灌区、D灌区)来水保证率(50%、75%、90%、95%)2、时间安排:(1)布置设计任务与熟悉资料(0.5天);(2)分析计算(3.5天);(3)编写说明书(1天)。
四、课程设计要求按时提交课程设计报告,要有详细的计算公式和表格。
并完成附表1~附表3的计算。
五、基础资料某市某自流引水灌区,灌区基本情况见表1。
该市1968~2000年降雨量资料见表2。
渠首有一年调节水库A,总库容510万m3,有效库容370万m3,渠首引水能力50m3/s。
根据40年渠首实测水文系列频率分析,各保证率代表年的逐日来水量见表3。
灌区地下水资源量按降雨入渗补给量计算,各灌区降雨入渗补给系数见表1。
已知现状年(2010年)、近期预测水平年(2020年)、远期预测水平年(2030年)各月农田灌溉需水量(表4)。
第一章绪论1.1 设计任务巩义市取水构筑物的扩大初步设计1.2设计基础资料1.2.1 河流自然条件1、河流水位:最高水位为 36.50 m, (频率P=1%);最低水位为 20.00 m (保证率P=97%)。
2、河流的流量:最大流量为 27500 m3/s;最小流量为 325 m3/s。
3、河流的流速:最大流速为 2.50 m/s;最小流速为 0.5 m/s4、河流的含砂量及漂浮物:最大含砂量 0.47 kg/ m3;最小含砂量 0.0015 kg/ 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50—100m,主流最小水深3.8—40m。
岸边土质较好,有一定的承载力,满足使用要求。
1.2.2 地区气象资料最低气温:-5℃,最高气温:38℃,最大冰冻深度15㎝。
1.1.3 工程要求净水处理厂供水量为 5.0 万m3/d,供生活饮用和生产需要。
1.3设计成果及要求1.3.1设计成果1、设计计算说明书一份。
2、取水构筑物的平面布置和高程布置图一张(2#)。
3、绘制取水头部平面图和剖面图一张(2#)。
(图例1:1004、集水间平面图和剖面图一张(2#)(图例1:100)1.3.2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,内容充实,原理正确,方案合理,内容表述准确;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。
第二章计算说明2.1 构筑物类型确定给水工程中从江河、湖泊、水库及海洋等地表水源中的取水构筑物,分为固定式和移动式两大类。
固定式取水构筑物位置固定不变,安全可靠,应用较为广泛。
由于水源的水位变化幅度、岸边的地形地质和冰冻、航运等因素,可有多种布置方式。
常见的有4种。
(1)江心进水头式:由取水头部、进水管、集水井和取水泵房组成。
......................................................... - 1 -............................................................. - 2 -2.1 灌区概况............................................................... - 2 - 2.2 灌区水文资料............................................................................................................. - 2 - 2.3 灌区需供水资料 ......................................................... - 3 -2.3.1 灌区灌溉面积、灌溉水利用系数、作物组成及灌溉制度 ................................. - 3 -2.3.2 灌区经济指标及各部门用水定额...................................................................... - 4 -2.3.3 规划期新增供水工程........................................................................................ - 5 -......................................................... - 6 -3.1 规划水平年的确定..................................................................................................... - 6 - 3.2 区域宏观经济预测...................................................................................................... - 6 -3.2.1 规划区水平年人口预测.................................................................................... - 6 -3.2.2 规划水平年牲畜预测........................................................................................ - 6 -3.2.3 规划水平年工业增加值、建造面积、第三产业人口预测 ................................. - 6 - 3.3 区域需水量的预测...................................................................................................... - 7 -3.3.1 生活需水量的预测........................................................................................... - 7 -3.3.2 工业、建造、第三产业需水量的预测 .............................................................. - 7 -3.3.3 灌溉需水量的预测 ........................................................................................... - 8 - 3.4 区域总需水量预测...................................................................................................... - 8 -...................................................... - 10 -4.1 约束条件.................................................................................................................. - 10 -4.1.1 工程引水能力约束.......................................................................................... - 10 -4.1.2 沙限约束........................................................................................................ - 10 -4.1.3 可供水量约束................................................................................................. - 10 -4.1.4 水量平衡约束................................................................................................. - 10 -4.1.5 库容约束 ......................................................................................................... - 11 -4.1.6 地下水开采能力约束........................................................................................ - 11 - 4.2 可供水量调节计算原则 ............................................................................................. - 11 -4.2.1 灌溉水量来源调节原则................................................................................... - 11 -4.2.2 沉沙池供水量分配原则 .................................................................................... - 11 -4.2.3 贺兰水库可供水量分配原则 ............................................................................ - 11 -4.2.4 调节计算及水量分配原则................................................................................ - 11 - 4.3 水量平衡校核........................................................................................................... - 12 -4.3.1 现状年水平年2022 年水量平衡校核:........................................................... - 12 -4.3.2 近期水平年2022 年水量平衡校核:............................................................. - 12 -4.3.3 远期水平年2025 年水量平衡校核: .............................................................. - 12 -.................................................. - 13 -.................................................... - 15 -6.1 灌区水资源开辟利用现状 ................................................ - 15 - 6.2 开源......................................................................................................................... - 15 -6.2.1 建设重点水源工程.......................................................................................... - 15 -6.2.2 总干渠沉沙池的扩建工程 ............................................................................... - 15 -6.2.3 回灌地下水工程 ............................................................................................. - 15 - 6.2 节流 ........................................................................................................................ - 16 -6.2.1 农业节水 ......................................................................................................... - 16 -6.2.2 工业、建造业第三产业节水 ........................................................................... - 16 -6.2.3 生活节水 ........................................................................................................ - 16 - 6.3 非工程措施 ............................................................................................................. - 16 -..................................................................... - 17 -....................................................................... - 18 -....................................................................... - 19 -....................................................................... - 20 -本课程设计是理论课“水资源规划”课程的实践性环节。
一、流域概况1.1自然地理情况1、地形、地貌淮宁河是无定河流域下游右岸的一条大支流,发源于子长县涧峪岔乡的王家河,程家沟村,流经子长,子洲,绥德三县在绥德县邓家楼村汇入无定河,全长85.2公里,流域面积1222平方公里。
沟壑密度4.55公里/平方公里,地面坡度一般在15º以上,峁梁坡度多在20º一30º之间,坡长多在200米以上,海谷切割深度大都在50米以上,除淮宁河的谷地川道较宽在200—600米及大支沟呈U字形,比降在3.7编左右,其余支毛沟河床呈V字形,皆深窄,沟谷切深50—120米,比降在7—10%。
该流域梁峁地形发育,从分水岭至谷底的地貌形态具有层状结构的特点,按地面高度可分为三级地形面,由上向下的一级地形面,以尖塔状峁梁为主,是各河沟谷的分水岭,坡度多在25º以上。
其上新黄土极薄,老黄土发育,二级地形面以梁为主,与一级地形面的相对高差为50—80米,是塌沟沟谷分水岭,其上新黄土较厚,坡度多在20º左右,若将二级梁顶连线,可构成一宽缓的糟形浅洼地,由大冲沟下切槽形浅洼地,浅沟间的沟间地构成三级斜梁。
2、地质构造淮宁河在地质构造单元上属鄂尔多斯地台向斜的一部分。
地面组成物质主要有两类,一类是中生代砂岩,页岩及沙页岩互层,另一类是新第三纪及第四纪的亚粘土和亚砂土。
前者称为基岩,后者统称为土状堆积物。
中生代基岩主要包括,三迭纪延长纺紫红土,黄绿色厚层砂岩及薄层炭质页岩,泥质页岩,泥岩互层,灰绿色,灰黑色沙岩及黑色,深灰色炭质页岩,泥岩互层夹煤层。
土状堆积物有晚第三纪紫红色亚粘土(三趾马红土)早、中更新世老黄土(离石黄土)+晚更新世新黄土(马兰黄土)和次生黄土。
土状堆积物总厚度在100米以上,新黄土覆盖厚度较薄,一般在10~20米之间,易受水蚀和风蚀形成沟壑及陷穴等小地形。
而老黄土覆盖厚度较厚,抗蚀力较新黄土稍强,是构成梁峁的主体。
土状堆积物的粒径组成较粗,大于0.05毫米粒径的粉细砂含量在30%以上,结构疏松,抗蚀力差,易冲刷。
天津理工大学《水资源计算与管理》课程设计指导书环境科学与安全工程学院2010年一、设计题目某平原区水资源现状分析与评价二、课程设计的目的和要求1.目的课程设计是培养资源环境与城乡规划管理应用型人才的重要环节,通过设计达到巩固和运用所学基本概念和基本理论的目的,提高运算、绘图、使用资料、规范编写设计文件的基本技能,全面锻炼综合运用所学知识的技能,培养学生勤于动手、独立思考、分析问题和解决问题的能力以及创新能力。
2.基本要求以给定的水资源有关基本资料为依据,应用水资源的基本概念、基本理论和技术方法,通过具体的分析、计算,对平原区水资源进行全面的分析和评价,从水资源理论、技术以及管理层面,提出现状水资源开发利用的问题和对策。
根据分析计算成果,编写设计报告书,并附上必要的计算和成果图表。
具体要求如下:1、熟练掌握区域地表水资源和地下水资源的数量和质量的评价原理、评价方法、应用条件以及具体操作步骤;熟练掌握现状水资源平衡分析方法。
综合分析区域水资源的开发利用状况。
2、熟悉现状水资源开发利用分析的总体思路3、认真阅读资料和相关图表,了解该区域的水资源现状和水文地质条件;4、能根据区域现状水资源开发利用分析的结果,提出恰当的水资源管理方法和措施5、独立完成课程设计任务书所要求的所有内容,撰写一份完整的设计报告。
三、设计时间安排二周(1)布置设计任务与熟悉资料(0.5天);(2)分析计算(7.0天);(3)编写说明书(6.5天)。
四、设计技术要求和指导1、设计技术要求在已知资料的基础上,学生必须独立完成水资源的相关分析和计算,提出完整的成果。
其成果以设计计算说明书的形式提交。
(1)明确设计任务,熟悉原始资料。
学生领到课题后,应认真仔细阅读设计任务书及指导书,明确设计任务、内容及要求。
(2)计算和分析对设计各自涉及的内容,要求概念清楚、正确,设计思路清晰,结论合理、理论应用合理,所需要计算的内容,要求方法得当,方案合理,步骤完整,计算正确,分析合理,资料整理完整,图表完备、规范;理论分析正确。
前言水资源系统分析是近几十年来发展迅速的一门学科,它利用系统科学的理论和方法分析制定水资源的合理开发、利用、保护和管理方案,以达到整体最优或最满意的综合效益。
系统分析方法已在水资源系统的规划、设计、施工、运行管理中得到了广泛的应用。
水资源系统分析方法包括系统建模方法、预测方法、优化方法、模拟方法、评价方法、决策方法等。
水资源系统分析与应用课程设计以基本的系统分析方法(线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、多目标规划与决策等系统优化方法、系统模拟方法)为主。
本次课程设计将采用Lingo对目标进行规划求解,LINGO是美国芝加哥(Chicago)大学的Linus Schrage(莱纳斯.施拉盖)教授于1980年前后开发,它是一种专门用于求解数学规划问题的软件包,广泛应用LINGO主要用于求解线性规划、非线性规划、二次规划和整数规划等问题,也可以于求解一些线性和非线性方程组及代数方程求根等。
Lingo的优点有:简单的模型表示、方便的数据输入和输出选择、强大的求解器、交互式模型或创建Turn-key应用程序。
其特色在于内置建模语言,提供十几个内部函数,可以允许决策变量是整数。
目录一、线性规划问题 (1)二、整数规划问题 (5)三、非线性规划问题 (7)四、动态规划问题 (8)五、多目标规划问题 (12)六、心得与体会 (16)一、线性规划问题一个灌区耕地面积1000hm²,可用灌溉水量360万m³。
在安排种植计划时考虑两种粮食作物A,B,其灌溉定额分别为3000m²/hm³、6000m²/hm³,每公顷净收入分别为4500元/、6000元。
问如何安排两种作物的种植面积才能使整个灌区净收入最大?解:以作物A,B的种植面积x1,x2为决策变量。
目标函数:总净收入(万元)最大maxZ=0.45 x1+0.60x2约束条件:(1) 耕地面积(hm²)X1+X2<=1000(2) 灌溉水量(m²/hm³)0.3X1+0.6X2<=360(3)非负约束X1,X2>=0用Lingo求解过程为计算列方程为:MAX=0.45*X1+0.60*X2;X1+X2<=1000;0.3*X1+0.6*X2<=360;X1>=0;X2>=0;计算结果为:Global optimal solution found.Objective value: 480.0000Infeasibilities: 0.000000Total solver iterations: 2Variable Value Reduced Cost X1 800.0000 0.000000 X2 200.0000 0.000000 Row Slack or Surplus Dual Price1 480.0000 1.0000002 0.000000 0.30000003 0.000000 0.50000004 800.0000 0.0000005 200.0000 0.000000“OBJECTIVE FUNCTION VALUE 480.000”表示最优目标值为480.000(LINGO中将目标函数自动看作第1行,从第二行开始才是真正的约束条件)。
水资源规划课程设计报告书目录1、设计目的与要求 (2)2、基本资料及设计方案 (2)2.1、基本资料 (2)2.2、设计方案 (3)3、兴利调度计算 (3)3.1、选取典型年 (3)3.2、兴利计算 (3)3.2.1 兴利计算原则 (3)3.2.2 兴利计算方法 (4)3.3、兴利计算结果和结论 (5)4、防洪调度计算 (6)4.1、调洪计算原则 (6)4.2、调洪计算方法 (6)4.3、调洪计算结果和结论.........................................................8 附表..........................................................................................9 参考文献 (9)11.设计目的与要求设计目的:加深对水资源规划及利用课程基本理论的理解,更好地掌据水资源规划及利用的基本知识和分析计算方法;培养分析问题、解决问题的能力,以及运算、绘图和编写说明书的能力。
基本要求:在课程学习的基础上,通过课程设计,进一步加强学生对所学内容的理解水平和应用能力,培养学生分析问题与解决问题的能力。
主要内容包括:根据梅山水库和龙河口水库的基本资料为依据,应用水资源规划及利用的理论和方法,确定丰、平、枯三个典型年,对水库进行兴利计算和调洪演算。
2.基本资料及设计方案2.1基本资料龙河口水库简介:龙河口水库位于舒城县境内的杭埠河上游,坝址位于龙河与杭埠河汇合处稍下游的龙河口,距舒城县城约25 km,属于长江流域巢湖水系。
坝址以上控制流域面积1120 km2,占杭埠河全流域面积2122 km2的53%。
流域长度48.9 km,主河道长度74.8 km;河道坡度5.04‰。
流域内地形西南高,东北低,西南各支流的中上游为典型的山区,山高谷深。
东北部为低山丘陵区,各支流的下游至坝址主河道之间为宽阔河漫滩地。
目录一、计算任务 (2)二、区域概况 (2)三、计算内容 (6)(一)多年平均及频率P=50%、P=75%的地表水资源量 (6)(二)多年平均及频率P=50%、P=75%的地下水资源量 (11)(三)多年平均及频率P=50%、P=75%的重复量 (16)(四)多年平均及频率P=50%、P=75%的水资源总量 (18)(五)频率P=50%、P=75%的地表水资源可利用量 (19)(六)频率P=50%、P=75%的地下水资源可开采利用量 (19)(七)现状农业用水总量、城镇生活及工业用水总量 (19)(八)现状供需分析(分不同水源) (20)(九)现状水资源开发利用分析 (21)四、结论与心得体会 (21)一、计算任务运用所学的地表水资源、地下水资源等水资源评价方面的知识,完成某区域水资源开发利用现状分析工作。
具体任务如下:(1)多年平均及频率P=50%、P=75%的地表水资源量。
(2)多年平均及频率P=50%、P=75%的地下水资源量。
(3)多年平均及频率P=50%、P=75%的重复量。
(4)多年平均及频率P=50%、P=75%的水资源总量。
(5)频率P=50%、P=75%的地表水资源可利用量。
(6)频率P=50%、P=75%的地下水资源可开采利用量。
(7)现状农业用水总量;城镇生活及工业用水总量。
(8)现状供需分析(分不同水源)。
(9)现状水资源开发利用分析。
(10)结论。
二、区域概况(1)某区域为平原区,区域面积为996km2。
根据对该区域降水、径流资料的“三性”审查分析可知,1956~1999年资料的可靠性、一致性和对总体的代表性较好,因此在对该区水资源开发利用现状分析时采用这一时期的资料。
经分析,1956~1999年的降雨、自产地表水资源(河川径流)及入境水量情况如表2—1所示。
表2—1 降雨径流及入境水量表(2)根据地下水动态观测资料,该区域代表站观测井平水年、丰水年、枯水年可分别用1993年、1995年和1997年表示,3年浅层地下水累积年变化量如表2—2所示。
设计说明书一概述1.1设计依据设计依据主要为:a该县城的原始设计资料,包括水源和水质、县城规划与供水规模、供水水质及水压、气象、水源地地形图(含水厂场地位置)等;b相关规范,包括《室外给水设计规范》《给排水工程规范》《水泵站设计规范》《快速设计手册》《净水厂设计》《给水排水设计手册》及其他现行的有关规范和规定。
1.2设计范围设计范围有: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1.3城市自然条件1、地下水:该县基本无合适地下水可以开采利用。
2、地表水该县拥有丰富的地表水资源,全市平均年降水深1568毫米,平均年降水总量748530万立方米,平均年径流深730mm,平均年径流总量355300万立方米。
人均年占有地表水量约5000立方米,修河是发源于上游黄龙山。
修河在该县境内总流域面积3586平方公里,约占本市总面积的81%。
修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。
修河水源丰富,水量充足,最大径流量为2270m3/s,年最枯径流量9.23m3/s,多年平均最小流量为16.35m3/s。
最高水位78.50m(P=1%) ,最小水位72.15m(P=97%),平均水位74.30m.浪高0.65m.水面宽100~500m。
修河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。
该县属亚热带湿润气候,年平均气温18摄氏度,最高气温39摄氏度,最低气温零下9摄氏度,最高月平均气温29.2摄氏度,最低月平均气温5.6摄氏度。
无霜期260天左右,有冰雹、暴雨、干旱等灾害气候影响。
降雨量:多年平均降雨量为1600-2000mm左右,最高降雨量2672.5mm,最小降雨量1432.6mm。
境内气候湿润温和,四季分明。
二设计原则1.本项目的设计均采用我国现行的国家标准及规范。
2.本项目的设计在考虑当地地质特点,在保证安全可靠的基础上,进行优化设计,尽量降低工程投资。
3.贯彻节约能源的方针,力求取得较好的经济效益和社会效益。
《水资源利用与保护》课程设计题目:保定市一取水构筑物的扩大初步设计系别:环境与市政工程系专业:给水排水工程姓名:学号:指导教师:肖晓存河南城建学院20 年月日水是生命的源泉,是重要的自然资源和环境要素。
水资源在社会、经济、生存环境中占用十分重要的地位,它是建设社会物资文明和精神文明的重要条件,是社会赖以存在和发展的物质基础。
课程设计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,使学生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!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;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;掌握工具书的应用方法。
通过整个学期的课程学习,对水资源的形成和开发利用,水资源量的计算评价,地表水及地下取水工程,节水理论与再生水回用等都有了较全面的了解。
通过本次对一个取水头部的课程设计,我又对整个水资源利用与保护书中的知识点又过了一遍,对那些原来感到茫然的知识又有了清晰地认识,对那些原来自己不知道的内容,也有了了解,使自身较为全面,系统地获取水资源取水的相关知识,理论与实践相结合,更好地掌握了取水知识。
由于自己能力有限并且是第一次进行课程设计,难免在设计的过程中存在一些问题,希望老师能予以纠正,以促进我今后的学习。
Water is the source of life, is an important natural resource and environment factors. Water resources in the social, economic, environment occupies a very important position, it is the construction of social material civilization and spiritual civilization of the important condition, is the social existence and development of material basis.Curriculum design is the utilization and protection of water resources in the course of the most important practical teaching link, through the design practice to enable students to have a more profound understanding of knowledge, so that student s can be more skilled in the use of the knowledge learned, to link theory to practice, so that the previously learned more figurative and vivid! On the knowledge to be applied and systematic training, to solve practical problems in engineering design ability; to enable students to design, drawing, access to information, using the design manual and standard of basic skills on initial training; so that the students can grasp by designing surface water intake of the basic calculation method; master tool application method.Through the course of the semester learning, on water resources development and utilization of water resources and formation, calculation of evaluation, surface water and underground water engineering, water saving theory and the reuse of reclaimed water have a more comprehensive understanding of. By the time of a water head of curriculum design, and I on the water resources utilization and protection of the book knowledge over, for those who originally confused knowledge has a clear understanding of the original, he does not know the content, also have understanding, make oneself more comprehensive, system access to water resources for water relatedknowledge, the combination of theory and practice, better master the knowledge of water.Due to their limited capacity and was the first to design the curriculum, inevitably in the process of design problems, hope that the teacher can be corrected, to promote my future study.目录1 绪论 (1)1.1 设计目的 (5)1.2 设计任务 (5)1.3 设计时间 (5)2 计算说明 (5)2.1 基本资料 (5)2.2构筑物类型确定 (6)2.3 构筑物设计 (6)3 结论 (15)参考文献 (16)1 绪论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。
1.2 设计任务保定市一取水构筑物的扩大初步设计。
1.3 设计时间20 年12月5日——20 年12月9日2 计算说明2.1 基本资料(一)河流自然条件1、河流水位:最高水位为 35.20 m, (频率P=1%);最低水位为 20.00 m (保证率P=97%)。
2、河流的流量:最大流量为 26000 m3/s;最小流量为 350 m3/s。
3、河流的流速:最大流速为 2.50 m/s;最小流速为 0.55 m/s4、河流的含砂量及漂浮物:最大含砂量 0.45 kg/ m3;最小含砂量 0.0015 kg/ 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50—100m(应为确定的值),主流最小水深3.8—4.0m(应为确定的值)。
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㎝。
(三)工程要求1、净水处理厂供水量为 35000 m3/d,供生活饮用和生产需要。
2.2 构筑物类型确定2.2.1取水构筑物类型的确定取水构筑物有固定式和活动式,各自的适用条件?题设条件是什么?应采用什么形式(固定式)?固定式又有岸边式和河床式,各自的适用条件?本设计的条件是河流河岸较缓,主流离岸边较远,约50—100m,主流最小水深3.8—4.0m,宜采用固定式河床取水取水构筑物。
2.2.2 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。
各自的适用条件?本设计的条件是取水地点水深较浅含沙量少,有一定的水草和青苔,符合箱式取水头部的条件,所以河心处选取箱式取水头部。
头部迎水面做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。
2.2.3 进水管形式的确定按照进水管形式的不同,可分为自流管和虹吸管两种类型。
各自的适用条件?本设计河流的条件是河床较稳定、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,管道埋深不大,该河流的条件满足自流管的适用条件,故选用自流管取水流入集水井。
2.2.4 集水井形式的确定集水井和取水泵站可以合建,也可以分建。
合建、分建的各自适用条件?本工程的资料是?所以本设计适合采用分建或合建。
时集水井的平面形式可为圆形、矩形、椭圆形等。
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。
为了方便布置设备,本设计选用矩形集水井。
综上所述,取水构筑物采用固定式河床取水构筑物,河心处用箱式取水头部,集水间和泵房采用合建形式,水从取水头部经自流管流入集水间,再经格网截留杂质后,用离心泵送出。
2.3 构筑物设计取水头部设计计算1.设计水量Q=Q 取×1.05=35000×1.05=36750m 3/d=0.425m 3/s ;2.取水头部设计计算取水头部平剖面取菱形,整体为箱式。
α角取900侧面进水。
(1)格栅计算进水流速:取=0.4m/s (河床式取水构筑物,有冰絮时υ0为0.1 ~ 0.3m/s ,无冰絮时υ0为0.2 ~ 0.6m/s ,该河流有冰絮且要小于河流的最小流速0.55m/s ,故取υ0=0.4m/s );栅条厚度:s=10㎜ ,断面为扁钢形;栅条净距:b=50㎜ (栅条净距多采用30 ~ 50㎜);阻塞系数:k 2=0.75;面积减小系数:K 1=s b +b =105050+=0.833; 进水孔面积:F 。