取水工程课程设计.docx
《取水工程课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《取水工程课程设计.docx（36页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
取水工程课程设计
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！
）
《取水工程》课程设计
—30000m3d地下水水源设计计算书
组别
日期
太原理工大学环境科学与工程学院
一、设计任务
1、题目
30000m3d地下取水水源设计计算
2、目的
培养学生运用所学的水文地质和地下水取水工程的知识，解决实际问题的能力，进一步提高计算、绘图、使用规范、手册和技术资料的基本技能。
3、要求
（1）确定取水型式与构造、取水设备，确定井群布置的方案。
（2）计算书要文字简练，字体端正，计算正确，图表清晰美观。
4、资料
（1）水源地范围
长×宽=1350×1600
（2）地下水流向及水位
1）自北向南流动
（3）含水层
性质：
承压含水层
岩性：
粗砂夹砾石
埋深：
52～73m（厚度为21m）
渗透系数：
K=43.5md
影响半径：
R=260.5m
水质资料:
符合《生活饮用水卫生标准》（GB）
（4）勘探试验井
井距：
L试=54.59m井径：
D试=300mm
（5）抽水试验资料
1#、2#孔进行了互阻抽水试验，试验进行了三次稳定降深，试验成果详见表1。
表1抽水试验资料
抽水次数
1#
2#
单孔
互阻
单孔
互阻
涌水量
Q（LS）
降深
Sw（m）
单位涌水量
Q
（Ls·m）
水位削减量
t（m）
涌水量
Q（LS）
降深
Sw（m）
单位涌水量
Q
（Ls·m）
涌水量
Q（LS）
降深
Sw（m）
单位涌水量
Q
（Ls·m）
水位削减量
t（m）
涌水量
Q（LS）
降深
Sw（m）
单位涌水量
Q
（Ls·m）
1
17.557
1.52
11.551
0.32
16.082
1.61
9.988
15.41
1.72
8.97
0.52
11.41
1.73
6.595
2
34.631
3.17
10.925
0.78
28.895
3.19
9.058
29.62
3.56
8.32
0.89
24.55
3.58
6.858
3
47.679
4.68
10.188
0.93
41.001
4.72
8.687
37.23
4.68
7.96
1.18
29.62
4.58
6.467
二、设计计算
1、取水型式的确定
管井对含水层的适应能力强，施工机械化程度高，用于开采深层地下水，井深一般在300m以内，最深可达1000m以上。
2、单井的设计计算
㈠图解法确定Q-S曲线
1对1#井抽水数据做如下处理：
抽水次数
lgSw
lgQ
1
0.181844
1.24445
2
0.501059
1.53946
3
0.670246
1.67832
则Q-S曲线为幂函数型
将两边取对数，得：
A和b可由最小二乘法算得，计算公式如下：
则
则有Q—Sw曲线方程：
②对2#抽水数据做如下处理：
抽水次数
lgSw
lgQ
（lgSw）*（lgQ）
1
0.235528
1.187803
0.279761
2
0.55145
1.471585
0.811505
3
0.670246
1.570893
1.052884
为幂函数型
将两边取对数，得：
A和b可由最小二乘法算得，计算公式如下：
则
则有Q—Sw曲线方程：
根据图解法，可以选择一个比较安全的Q-S曲线：
㈡曲度n值法确定Q-S曲线
1对1#井抽水数据进行如下处理：
lgS1
0.181844
lgQ1
1.24445
lgS2
0.501059
lgQ2
1.539465
lgS3
0.670246
lgQ3
1.678327
令
计算得到的n值均在1~2之间，所以Q-S曲线为幂曲线。
②对2#井抽水数据进行如下处理
lgS1
0.235528
lgQ1
1.187803
lgS2
0.55145
lgQ2
1.471585
lgS3
0.670246
lgQ3
1.570893
令
计算得到的n值均在1~2之间，所以Q-S曲线为幂曲线。
为了安全稳定供水，取斜率较小的作为Q-S曲线，
lgQ=0.8847lgSw+0.9803
对上式进行化简，最后可表示
综上所述，Q-S曲线为。
㈢设计降深的确定
考虑供水安全和含水层埋藏条件，取S设=1.75Smax
㈣单井出水量的推求
根据S设和Q-S曲线确定设计降深下的单井出水量，但要特别注意，设计井的井径与试验井的井径不同时，要进行出水量的校正。
ⅰ.设计降深及单井流量的确定
S设=1.75Smax=1.75×4.68=8.19m
单井出水量
选取井径为300mm，则不需要校正。
㈤井结构设计
1井径：
300mm
2孔口径：
500mm
③井管材料：
井壁管应具有足够的强度，使其能够经受地层和人工填充物的侧压力，并且应尽可能不弯曲，内壁平滑、圆整以利于安装抽水设备和井的清洗、维修。
一般情况下，钢管适用范围较广，井深不受限制，但成本较高，易受腐蚀。
而铸铁管成本较低，不易受腐蚀，但井深不易超过150m。
因此，选用铸铁管作为井壁管材料。
④过滤器
过滤器用以积水和保持填砾与含水层的稳定,应有足够的强度和抗蚀性，具有良好的透水性且能保持人工填砾和含水层的渗透稳定性。
在均质含水层中设计过滤器时，其长度应符合下列规定：
含水层厚度小于30m时，宜取含水层厚度或设计动水位以下含水层厚度。
由于含水层岩性为粗砂夹砾石，水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB）。
因缠丝过滤器、填砾过滤器具有较好的渗水能力，故适合在这里使用。
故此设计使用不锈钢缠丝过滤器、填砾过滤器。
1）填砾粒径和含水层粒径之比为：
=7
式中——填砾中粒径小于值的砂、砾石占总重量的50%
——含水层中粒径小于的占重量的50%
允许流速
=228.60md
162.755md
因为
所以符合要求。
2）填砾层厚度为100mm。
3）过滤器缠丝间距小于砾石粒径。
4）填砾层高度超过过滤器顶6m。
5）填砾层上方用速凝水泥封闭，封闭高度为44m。
6）总填砾层高度为37m。
7）过滤器长度为21m。
⑤沉淀管
含水层埋深为52~73m（厚度为21m），且含水层岩性为粗砂夹砾石，故泥沙相对较少，因此沉淀管长度取6m。
⑥井深
根据沉淀管和含水层埋深，可得井深为79m。
3井群的计算
（1）开采井数的布置
根据单井出水量，并考虑井群间互阻影响和备用井数确定为满足30000m3d水量而布置的开采井数。
则应布置的井数
备用井数为2
（2）开采井的布置
开采井的影响半径
式中R、R0——设计井影响半径、试验所得影响半径；
S、S0——设计、试验时降深；
r、r0——开采井、试验井半径；
解得R=427.5m
布置开采井的出水量减少系数
互阻时1#井出水量
出水量减少系数
则可求得（已知K=43.5md，m=21m，R=260.5m，r=300mm）
，
由于试验井与设计井的降深和井距不同，t’要进行降深校正（方法是利用t’—S曲线求设计降深下的t’）
1.对t2’的校正
则S设=8.19m时，得t2’=2.418m
2.对α的校正
校正后的α还要进行井距校正：
由上表井群在互阻情况下的总出水量为：
∑Q’=4×（55.399+54.282）=438.724Ls
不发生互阻时，总出水量为:
∑Q=62.107×8=496.856Ls
由于互阻影响，井群出水量共减少：
总水量减少系数为11.7%＜25%
设计符合要求。
4抽水设备的选择
根据计算所得干扰出水量和设计井结构及设计降深，并考虑管路水头损失和服务水头，确定合理的抽水设备。
Q’max=55.399×3.6m3，符合设计要求。
三、井群水位降深的校核
在互阻影响下，各井以所选水泵额定流量220m3
水跃值
所以降深最大的井降深为
该降深值小于含水层厚度21m，因而满足要求。
四、总结与建议
总结：
1.对照本次课程设计任务书所给的水文地质资料，结合课本中的地下水取水构筑物的各种类型及适用条件，最终选取管井形式。
2.经验公式是建立在水文地质详细勘察和现场抽水试验资料的基础上，找出符合井的出水量Q和水位降落值S之间的关系方程式。
所以要对设计的参考数据资料进行统计分析，选择与实际过程尽量接近且相对稳定的资料。
最终，对比1#和2#井的资料、计算，确定一个比较安全的Q-S曲线。
3.管井深度应根据需水量，拟开采含水层的深度、厚度、富水性及其出水能力同时结合附近其他同类条件的水井资料等综合因素考虑。
4.在地下水取水设计过程中要考虑对周边环境的影响，不能对给定的井群范围以外的地方产生地下水位的影响，井群本身布置也不宜太紧凑，尽量减少互阻，单井的降深及直径均应当与试验井接近，否则实验参考数据将失去意义。
5.必须指出，引用试验井资料进行设计井互阻影响计算的基本条件是：
设计井和试验井建于同一含水层，且设计井和试验井的形式、构造尺寸应基本相同。
否则，应对公式中的t’要进行降深校正。
6.在给定水源地范围内布置开采井和备用井时，应本着技术经济的原则。
在保证达到设计要求的前提下，花费尽量达到最小。
7.计算时注意多次校核，符合设计规范。
如，为保持过滤器周围含水层的渗透稳定性，过滤器表面进水速度必须小于或等于允许流速；在互阻影响下，井群总水量减少系数应小于25%；井群水位降深应小于含水层厚度。
建议：
做完课设后，发现课设任务书的设计内容与实际情况结合不够紧密，只是单纯的做管井，而没有考虑地理环境，地形，地质，人口方面对管井的影响的因素。
1.应该指出，在设计计算书中各种理论公式或经验法，只是提供设计计算方法的依据，在设计中还需要结合技术经济条件，反复调整各种设计参数，如水位降落值、出水量、井数、井距、排列方式等，进行方案比较。
此外，计算书中的计算方法是以地下水稳定流为基础，对于地下水储量不大，含水层透水性较差，补给条件不好或取水量很大的地区，还应充分估计到地下水位的变化，必要时应按非稳定流情况考虑。
2.通过对试验井作图分析，可知这类曲线常见于渗透性较好，厚度较大，但补给条件较差的含水层。
由于补给条件差，所以在使用过程中，一定要注意开采水量不能超过其最大允许开采量，否则会影响管井的使用寿命。
3.井群在布置过程中应考虑施工、运转管理和维护的方便。
尽可能考虑防洪及影响地下水水量、水质变化的各种因素。
毕业论文通用格式分类号：
无锡职业技术学院
毕业设计（论文）
题目（团队课题要注明“团队”二字）
英文并列题目
所在团队
答辩委员会主任主答辩人
二零15年3月
毕业设计（论文）开题报告
毕业设计（论文）任务书
年月日
设计类建议格式一：
封面
开题报告
任务书
摘要、关键词（含中英文）
第一章序言
1.1XXX
1.2XXX
……
第二章XXX工艺设计
2.1XXX
2.2XXX
……
第三章XXX参数确定及计算
3.1XXX
3.2XXX
……
第四章XXX夹具设计
4.1XXX
4.2XXX
……
第N-1章XXX
N-1.1XXX
N-1.2XXX
……
第N章结论
小结与致谢
参考文献
毕业设计附录目录：
1.机械加工工艺流程图
2.机械加工工艺过程卡
3.机械加工工艺工艺卡
4.机械加工工艺工序卡
5.被加工零件图
6.夹具装配图
7.夹具零件图
8.其他系统图
9.其他原理图
10.零件三维造型图
11.夹具三维造型图
12.设计（作品）实物图
13.设计（作品）实物
14.开题报告
15.专业翻译材料
16.企业证明
17.与企业合作开发的技术服务合同
18.四技服务项目验收表
19.毕业设计（论文）指导记录表
20.毕业答辩评审表
表2毕业设计（论文）评阅教师评价表
表3毕业设计（论文）答辩记录表
表4毕业设计（论文）答辩评价表
表4毕业设计（论文）综合评价表
设计类建议格式二：
封面
开题报告
任务书
摘要、关键词（含中英文）
第一章绪论
1.1XXX课题的背景及意义
1.2XXX国内外研究现状
1.3XXX技术特点
1.4XXX课题研究的内容
……
第二章XXX系统的总体设计
2.1XXX系统整体方案设计思路
2.2XXX
……
第三章XXX系统的硬件设计
3.1XXX系统硬件设计思路
3.2XXX
……
第四章XXX系统的电路设计
4.1XXX系统电路设计思路
4.2XXX
……
第五章XXX系统的软件设计
5.1XXX系统软件设计思路
5.2XXX
……
第六章XXX系统的监控中心设计
6.1XXX系统监控中心设计思路
6.2XXX
……
第N-1章XXX
N-1.1XXX
N-1.2XXX
……
第N章总结与展望
小结并致谢
参考文献
毕业设计附录目录：
1.XXX系统的总体设计图
2.XXX系统的硬件设计图
3.XXX系统的电路设计图
4.XXX系统的软件设计方框图
5.软件光盘
6.其他系统图
7.其他原理图
8.设计（作品）实物图
9.设计（作品）实物
10.开题报告
11.专业翻译材料
12.企业证明
13.与企业合作开发的技术服务合同
14.四技服务项目验收表
15.毕业设计（论文）指导记录表
16.毕业答辩评审表
表2毕业设计（论文）评阅教师评价表
表3毕业设计（论文）答辩记录表
表4毕业设计（论文）答辩评价表
表4毕业设计（论文）综合评价表
论文版面格式：
无锡市机电五金行业市场调查
（三号、宋体、加粗、居中、1.5倍行距）
摘要：
（小五号，黑体）无锡位于长三角地区，近年来机电五金行业发展迅猛。
通过对无锡机电五金市场的调查，从调查目的、调查对象、调查范围、调查方式、调查内容等方面，大致了解了无锡机电五金行业的市场经营的现状、从业人员的现状以及电子商务应用的情况。
（小五号、楷体、单倍行距）
关键词：
（小五号，黑体）机电五金行业；市场调查；无锡市（小五号、楷体、单倍行距、分号相隔）
MarketresearchonWuxielectromechanical”体）
Abstract:
（加粗）Havenotintolocatetogrowtriangleregion,themachinegivesorgetsanelectricshockadevelopmentinrecentyearsfastfierce.Passtheinquisitionthattherightnessmachineelectricitymachineelectricityofthemarketconductofpresentconditionandtheappliedcircumstanceoftheelectroniccommerceofpresentcondition,employee.（小五号、TimesNewRoman、单倍行距）
Keywords:
（加粗）Themachineelectricity,Marketresearch,WuxiCity（小五号、TimesNewRoman、单倍行距、英文分号相隔）
一、绪论
（标题1：
无缩进、三号、黑体、1.5倍行距；日语为“明朝体”，英语等外语用“TimesNewRoman”体）
（一）调查目的
（标题2：
首行缩进2字符、小四号、黑体、1.5倍行距；日语为“明朝体”，英语等外语用“TimesNewRoman”体）
受无锡市机电五金行业协会委托，无锡职业技术学院经济管理系于2007年对五金市场经营环境进行了调查。
通过这次调查主要是为了更好的了解该地区的机电五金的市场格局，主要销售的产品，市场的经营状况及产品的需求状况。
目的则是为了能够建立相互关联、相互影响、相互景气的一个机电市场大市场，能够形成一个采购生产、销售配送、物流服务一条龙的一个全国区域性的大市场。
（正文：
首行缩进2字符、小四号、宋体、1.5倍行距；日语为“明朝体”，英语等外语用“TimesNewRoman”体）
（二）调查范围
调查的是嘉泰地区及周边、锡沪西路以北、康桥丽景花园以及东绛地区。
一共我们调查了240户商铺，有效问卷是200份。
（见表1）
表1：
调查范围及问卷情况
（表标题：
居于表格上方、居中、小五号、楷体）
地区
走访的数量
被调查者数量
有效问卷
嘉泰市场及周边地区
200户
95户
85份
（表格居中；表内文字：
五号、宋体、居中、1.5倍行距）
二、机电五金市场现状的描述
（一）市场经营现状
在调查的400家企业当中，愿意接受调查的企业共有200家，包括53家制造企业和147家流通企业。
（见图1
图1：
企业的属性划分表
（图标题：
居于图下方、居中、小五号、楷体）
以下是制造企业和流通企业的基本情况。
（正文：
首行缩进2字符、小四号、宋体、1.5倍行距；日语为“明朝体”，英语等外语用“TimesNewRoman”体）
1、流通业企业（标题3：
首行缩进2字符、小四号、楷体、加粗、1.5倍行距；日语为“明朝体”，英语等外语用“TimesNewRoman”体）
（1）民营企业居多（标题4：
首行缩进2字符、小四号、楷体、1.5倍行距；日语为“明朝体”，英语等外语用“TimesNewRoman”体）
三、结论
四、参考文献
页面设置及装订要求：
1、页边距：
上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2cm；
2、装订要求：
左侧装订
参考文献格式
参考文献
（四号、黑体、无缩进）
参考文献部分字体采用宋体小5号，其著录格式下面分别示例说明：
（专著标注示例）[1]陈浩元.科技书刊标准化18讲[M].北京：
北京师范大学出版社，2000.
（期刊文献标注示例）[2]许强，强力，吴宏亮，等.砂田水热及减尘效应研究[J].宁夏大学学报：
自然科学版，2009，30
（2）：
.
（学位论文标注示例）[3]张永虎.Bα空间上算子逼近[D].银川：
宁夏大学，1997.
（英文期刊标注示例）[4]BANGS.Activeearthpressurebehindretainingwalls[J].JournalofGeotechnicalEngineering,1985,111（3）:
.
（会议论文标注示例）[5]HELDM，KLOSOWSKIJTJT，MITCHELLJSB.Evaluationofcollisiondetectionmethodsforvirtualrealityflythroughs[C]ProceedingsoftheSenenthCanadianConferenceonComputationalGeometry,Quebec:
Spring,1995:
.
（专利标注示例）[6]于广云，李宏波.塌陷区抗变形公路路面结构：
中国，ZL.3[P]..
（电子文献标注示例）[7]中国科学院水利部水不保持研究所.黄河流域水文泥沙数据库[DBOL].[].hyduserindex.jsp.
参考文献必须是学生本人真正阅读过，以近期发表的杂志类文献为主，且要与论文工作直接有关，未公开发表的资料请勿引用，参考文献写作格式为：
[序号]作者.题名或书（刊）名[文献类型].出版地：
出版单位，出版年份（月份或期数）
注：
1、文献类型有：
M-专著，C-论文集，N-报纸文章，J-期刊文章，D-学位论文，R-报告，S-标准，P-专利。
对于专著、论文集中的析出文献用单字母“A”标识，对于其他未说明的文献类型，采用单字母“Z”标识。
2、参考文献若为引用网络资源，则写作格式为：
页眉、页脚：
页眉显示：
无锡职业技术学院
毕业设计（论文）说明书
页脚显示：
第9页共24页
毕业设计（论文）装订规范
毕业设计（论文）文本按下列次序装订成册：
封面；
毕业设计（论文）开题报告；
毕业设计（论文）任务书；
毕业设计摘要（含中英文、关键词）（毕业论文在其文中已有，不须单独列出）
毕业设计（论文）目录；
正文；
参考文献；
附录；
一、 编写要求
毕业设计（论文）文稿必须用A4（210mm*297mm）白纸打印。
打印时，要求纸的四周留足空白边缘，以便装订、复印。
每一页上方（天头）和左侧（订口）分别留25mm，下方（地脚）和右侧（切口）分别留20mm。
毕业设计（论文）一律左侧装订。
（一）前置部分
1.封面：
封面包括设计（论文）题目、学院名称、专业班级、学生姓名、指导教师姓名及职称等几项内容。
（1）题目:
设计（论文）题目应该用简短、明确的文字写成，通过标题把毕业设计（论文）的内容、专业特点概括出来。
题目字数要适当，一般不超过30个字。
如果有些细节必须放进标题，为避免冗长，可以设副标题，把细节放在副标题里。
（2）学院名称、专业班级、学生姓名、指导教师姓名及职称等几项内容如实填写。
2.目录:
目录是毕业设计（论文）的篇章名目，要按顺序写清楚设计（论文）构成部分和章、节的名称。
要求列至二级目录。
3.摘要：
摘要是论文的内容不加注释和评论的简短陈述。
摘要应具有独立性和自含性，即不阅读论文的全文，就能获得必要的信息。
摘要中有数据、有结论，是一篇完整的短文，可以独立使用。
摘要应说明研究工作目的、实验方法、结果和最终结论等，重点是结果和结论。
中文摘要一般不少于400字；外文摘要不少于350个实词。
如遇特殊需要，字数可略多。
摘要中一般不用图、表、化学结构式，非公知公用的符号和术语。
4.关键词：
关键词是为了文献标引工作从论文中选取出来的以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。
每篇论文选取3-8个词作为关键词，以显著的字符另起一行，排在摘要的左下方。
尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。
关键词之间空二格。
（二）主体部分
1．引言：
简要说明研究工作的目的、范围、相关领域的前人工作和知识空白、理论基础和分析、研究设想、研究方法和实验设计、预期结果和意义等。
2．正文：
正文是作者对研究工作的详细表述。
其内容包括：
问题的提出，基本观点，解决问题的基本方法，必要的数据和图表，以及通过研究得出的结果与对结果的讨论等。
正文字数一般为1万—1.5万左右，但对具有独特见解的论文不限字数。
（1）文中所用的符号、缩略词、制图规范和计量单位，必须遵照国家规定的标准或本学科通用标准。
作者自己拟订的符号、记号
升级会员 