清水池工艺设计
教师：冯 岩 市政工程系
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讲课提纲
I
II
清水池概况及设计存在的疑问 清水池构造 清水池设计参数规定 清水池设计计算
III IV
V
清水池设计案例
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I.清水池概况及设计中存在的疑问
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清水池-概况
作 用 适用条件
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。
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清水池设计参数-关于水池容积、水深及尺寸
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“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。 “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）。 “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。 “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。
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清水池设计参数-关于水位指示
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。
1 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
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清水池设计计算－通气孔及人孔（检修孔）
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，
检修孔上有防雨盖板。
检修孔 计算
检修孔高出池顶覆 土面300mm 一般规格: ∮800, ∮1000, ∮1600
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调节容量估算百分率
用水对象 大城市 中等城市 小城镇 工业企业用水 水厂规模 20万吨/日以上 5-20万吨/日以下 5万吨/日以下 调节容量比率% 10 15 20 2-3
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清水池设计参数-关于水池导流墙
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。
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清水池设计参数-关于通风孔及检修孔
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。
1 “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：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) “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。
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清水池设计计算－水位标示及池顶覆土
池顶覆土
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0.51.0m ,(气温低，地下 水位高，池子埋深较大 时，池顶覆土应较厚；
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IV.清水池设计计算
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清水池设计计算－内容
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清水池有效容积计算； 清水池配管计算； 清水池集水坑计算 清水池导流墙计算
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清水池通气孔及人孔（检修孔）；
水位标示及池顶覆土
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清水池设计计算－有效容积计算
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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
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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。
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清水池设计参数-关于溢水管
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。
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。
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。
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清水池 有效容积计算
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。
检修孔 水位指示
清水池 构造
出水管 溢水管
排水管（放空管）
池顶覆土
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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”]
1 “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。 “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）。 “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。
管径 管内流速
出水管
流量
按照最高日最高时 流量计算。
流速
设计流速按照工 况选用，一般 0.5-1.0m/s.
管径
D2 4 Q2 nv2
设置高度
出水管在集水坑 接出，使出水管 管顶与池底相平。
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管径 管内流速
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清水池设计计算－配管计算 排水管
容积 时间及流速
按照2个小时将 余水放空。. 流速按照1.21.5m/s
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清水池设计参数-关于池顶覆土
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。
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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清水池设计参数-关于进水管、出水管
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。
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管径 管内流速
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清水池设计计算－集水坑计算
集水坑是清水池的出口集水部分； 池底应有一定的底坡 坡向集水坑。
一般比池底深1.0-1.5m;
集水坑根据池型，分为圆形、矩形、方形
集水坑常用平面尺寸： ∮2700； ∮1500; ∮800
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清水池设计参数-关于排水管
在一般清况下，清水池在低水位条件下，进行泄空。
排水管管径按照2h内将水泄空计算，最小管径不小于100mm.
2
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。
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清水池设计计算－通气孔及人孔（检修孔）
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
通气孔上有网罩。
通气孔 计算
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 通气孔布置：结合导流墙。
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清水池-形式对比
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
形 式 对 比
当容量大于2000m3 时，往往采用矩形水池
-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，
材料
钢筋混凝土 预应力 钢筋混凝土 砖石 清 水 池 的 位 置
1. 调节第一、二 级泵房流量的 差额； 2. 满足加氯接触 时间；
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。