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市人民政府市区水厂供水改扩建工程项目可行性报告186页
市人民政府市区水厂供水改扩建工程项目可行性报告186页.doc
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综合其它
上传人:职z****i 编号:1177819 2024-09-13 185页 3.58MB
1、市人民政府市区水厂供水改扩建工程项目可行性报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月市人民政府市区水厂供水改扩建工程项目可行性报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月183可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录前言121 概述151.1 项目名称与建设单位概况151.2 设计依据、原则和范围151.2.1 设计依据及资料151.2.2 2、设计原则161.2.3 设计范围171.3 城市概况171.3.1 地理位置及行政区划171.3.2 历史沿革181.3.3 自然条件191.3.4 城市性质及规模271.3.5 社会经济发展301.4 水资源规划331.4.1 水资源量331.4.2 水资源利用现状351.4.3 市中心区供水水源选择371.5 现有供水设施现状及存在问题381.5.1 现有供水设施状381.5.2 市区供水规划401.5.3 存在的问题411.6 工程建设的必要性及可行性421.6.1 项目建设必要性421.6.2 项目建设的可行性432 需水量预测及供需水量平衡452.1 规划年限452.2 需水量预测43、5(1) 综合生活用水量预测45(2) 工业企业用水量预测46(3) 其它用水量预测47(4) 需水量预测47(5) 消防用水量48(6) 变化系数482.3 供需平衡及工程规模482.4 水源取水量预测492.5 水源供水能力论证513 工程方案论证543.1 供水系统方案论证543.2 净水厂厂址的选择55(1) 二水厂北部预留大片空地,本工程建设不需要拆迁。553.3 取水工程方案论证563.3.1 取水头位置的确定573.3.2 取水构筑物形式的选择583.3.3 取水泵站形式的选择603.4 输水管道管道工程方案的比选613.4.1 原水输水管线线路选择613.4.2 原水输水管道管4、材选择62原水输水管道管材的主要特性比较表673.4.3 原水输水管径的确定703.5 净水工艺流程的选择703.5.1 现有净水厂处理工艺703.5.2 净水处理构筑物论证713.5.3 工艺流程确定863.6 配水管材的选择873.6.1 可选管材873.6.2 管材技术性能87管材的主要特性比较表893.6.3 管材选择904 工程方案设计914.1 设计依据91(4) 工业企业总平面设计规范(GB5018793)914.2 取水工程方案设计914.2.1 取水头设计914.2.2 取水泵站设计924.3 输水工程方案设计934.3.1 原水输水管线线路设计934.3.2 原水输水管道管5、材及穿越障碍物设计934.3.3 管道防腐设计944.3.4 原水输水管道水锤防治措施944.3.5 原水输水管道附属构筑物设计954.4 净水厂工程方案设计964.4.1 设计规模964.4.2 净水厂厂址964.4.3 净水厂工艺流程974.4.4 净水厂平面布置974.4.5 净水厂工艺设计981、厂区生活、生产供水管道设计1062、厂区消防供水管道设计1063、厂区排水管道设计1065、厂区雨水设计1064.4.6 净水厂建筑设计1074.4.6.1 设计依据1074.4.6.2 总平面设计1074.4.6.3 竖向设计1084.4.6.4 绿化设计1084.4.6.5 厂区建筑设计16、09建筑物主要特征表1103、节能设计1104.4.6.6 建筑消防设计1104.4.7 净水厂结构设计1114.4.7.1 设计依据1114.4.7.2 设计内容1124.4.7.3 主要设计数据1124.4.7.4 主要结构构件材料1124.4.7.5 结构标准图的构件应用1134.4.7.6 建(构)筑物结构形式113(1) 配水药剂加氯间113(2) 净化间113(3) 清水池113(4) 吸水井114(5) 送水泵房114(6) 警卫室1144.4.7.7 抗震设计1141抗震设计原则1142具体抗震设计措施1154.4.8 净水厂电气设计1154.4.8.1 设计依据1154.4.7、8.2 设计范围1164.4.8.3 负荷等级及供电电源1174.4.8.4 供电系统接线形式及运行方式1174.4.8.5 变、配电所1174.4.8.6 低压配电系统1184.4.8.7 防雷保护接地系统1234.4.8.8 接地系统1234.4.8.9 照明工程1234.4.8.10 电缆敷设1244.4.9 净水厂自控设计1244.4.9.1 设计依据1244.4.9.2 设计范围1254.4.9.3 系统结构1254.4.9.4 系统设计1264.4.10 净水厂在线检测仪表设计1284.4.10.1 设计依据1284.4.10.2 设计范围1294.4.10.3 仪表选型1294.8、4.10.4 通讯1304.4.11 净水厂暖通设计1304.4.11.1 设计依据1304.4.11.2 室外设计参数1304.4.11.3 采暖设计1314.4.11.4 室内给水排水设计1324.4.11.5 通风设计1324.5 配水工程方案设计1324.5.1 供水管网分区1321低区1332西部高区1333东部高区1334.5.2 管网平差计算1344.5.3 管网校核1354.5.4 配水管网设计1364.5.5 配水管网工程量1374.5.6 管道穿越铁路1384.6 高区加压泵站1394.6.1 西部高区加压泵站1394.6.1.1 工艺设计1391. 清水池1392. 加压9、泵房1394.6.1.2 建筑设计1401 设计依据及设计要求140(2) 设计说明1404.6.1.3 结构设计1411. 设计内容1412. 主要设计数据1413. 主要结构构件材料1414. 建(构)筑物结构形式142(1) 水泵间142(2) 配电间及附属部分1426. 抗震设计1421) 抗震设计原则1422) 具体抗震设计措施1434.6.1.4 电气工程设计1431设计范围1432用电负荷1433电源及电压等级1444主要设备选型1446防雷与接地1447通讯1444.6.1.5 采暖设计1451采用标准规范1452采暖设计1454.6.2 东部高区加压泵站1451清水池146210、加压泵房1464.7 主要设备工程量1464.7.1 取水、输水工程主要设备材料表1464.7.2 净水厂工艺主要设备表1484.7.3 净水厂电气主要设备材料表1524.7.4 净水厂自控仪表主要设备材料表1534.7.5 净水厂暖通主要设备材料表1544.7.6 净水厂化验、机修、车辆主要设备材料表1554.7.7 东西部高区加泵站材料表156西部高区加压泵站主要设备表1565 法令、法规篇1575.1 环境保护1575.1.1 设计依据及采用标准1575.1.2 净水厂环境保护1575.1.3 配水管网环境影响控制措施1595.2 消防1635.2.1 净水厂区内消防1635.2.2 城11、市消防供水1645.3 劳动保护与安全1645.4 节能165(1) 设备选型165(2) 工艺设计1666 人员编制及建设进度设想1686.1 人员编制建议1686.2 给水厂运行成本估算168(1) 人员168(2) 运行电费168(3) 碱式氯化铝168(4) 活化硅酸169(5) 加氯量169(6) 煤1696.3 工程实施计划1696.3.1 实施原则1696.3.2 实施组织机构与分工1706.3.3 主要覆行单位的选择1711设备供货需经招标采购,应根据招标文件技术规范要求确定。1716.3.4 设计、施工与安装1721设计1722施工1723、安装1736.3.5 调式与试运转12、1736.3.6 工程进度计划1736.4 工程招投标1741项目业主1742招标范围1743招标组织形式1744招标方式1755工程分包1756.5 供水改扩建工程运行管理1756.5.1 组织管理1751建立完备的生产管理层次;1756.5.2 技术管理1767 工程投资估算1777.1 编制说明1771编制内容1772编制依据177(1)XX省2000年XX省建设工程预算定额177(4)XX省2007年XX省建筑安装工程费用定额1773设备价格1774工程建设其他费用1777.2 投资估算表1788 经济评价1798.1 工程概况1798.2 基本数据1791固定资产投资构成1792资金13、来源1793实施进度及计算期1794流动资金来源及分年使用计划1795企业定员及工资总额1808.3 财务评价1801生产成本估算1802销售收入1803财务评价指标1804盈亏平衡分析1815敏感性分析1828.4 结论182前言XX市位于XX省东南部长白山支脉张广才岭的东坡,在北纬44024538;东经1280312957之间。XX市西南部、西部和西北部、东北部依次与吉林省的敦化市、XX省的五常市、尚志市、方正县、林口县接壤,东部及东南部与牡丹江市和东宁市毗邻。XX市位于东北亚大通道对俄经贸的中心区域。距省会哈尔滨285km,距牡丹江12km。XX市辖区范围内共有9个乡镇,其中有8个建制镇14、和1个乡。XX市人民政府驻XX镇。XX市市区生活用水和生产用水主要由市自来水公司供水系统供给,自来水公司现有二个水源及水厂。目前全市供水能力为3.0万m3/d,其中一水厂0.6万m3/d、二水厂1.5m3/d、自备水源0.9万m3/d。XX市的供水系统始建于1964年,1981年扩建后的供水能力为0.6万m3/d,水源为海浪河,为了适应城市用水量的增加,1990年建设第二水源,水源为第四系浅层地下水,供水能力为1.2m3/d。因地下水补给量不能满足供水要求,2004年对二水厂进行扩建,水源为海浪河河水,扩建后的供水能力为1.5万m3/d。海浪河是牡丹江左岸的一级支流,发源于张广才岭,为山区性河15、流,上游为深山区,下游为浅山丘陵区,流域面积525km2,长213km。海浪河干流流过XX市南部。根据1990年XX水利专科学校二系所做的XX镇区地下水详查报告,本地区受地形、地貌、地质条件的限制,地下水资源并不丰富,多属于水量贫乏区,且不能集中开采。海浪河的地表水资源十分丰富,中等干旱年(P75%)及稀有干旱年(P95%)的水资源量分别达到12.8亿m3和9.1亿m3。从现状市自来水公司的供水情况及主要工业用户的自备水资源的运行情况分析,市区今后供水水资源应采用以地表水为主,地下水为辅的方案。为从根本上解决牡丹江和XX市的水资源供需矛盾,待XX水库建成后,远期可向XX市供水。近期XX市供水水16、源主要在海浪河岸边取水。随着城市的扩大、人口的增加和居住环境的改善,城市用水量不断增加。现有的供水量满足不了城市用水的需求,供需矛盾日益突出,水量不足已成为提高人民生活水平和发展经济的障碍。城区供水管网不完善,现有供水管线管径小,造成配水能力不足。城市供水管网中的旧管更新改造速度慢,供水管网的建设满足不了城市发展建设的需要。由于供水管网中存在一些老化的旧铸铁管使用年限已久,管壁结垢现象严重,且易发生暴管现象。为从根本上解决城市缺水问题,保护地下水资源,增加供水能力已迫在眉睫。XX市市政府和有关部门对市区供水十分关注和重视,做了大量调研工作,多次组织有关部门和专家研究市区供水。由于资金未落实,工17、程迟迟没有启动。2008年10月,省政府加快建设“三供两治”工程,XX市新增2.5万m3/d供水工程被列入了2010年建设规划。受XX市人民政府委托,经过多次现场勘查与资料收集,xxx院进行XX省XX市二水厂供水改扩建工程可行性研究报告的编制。在报告编制过程中,得到XX市政府、发改局、规划局、土地局、建设局等部门给予我们大力支持,在此深表谢意。本可研报告编制内容为近期20xx年XX市供水工程,工程规模为2.5万m3/d,包括取水、输水、净水、配水四个部分,由XX河岸边取水,经过长约1700m的管线输水至新建净水厂,净水厂位置位于二水厂北侧,占地面积1.4ha,配水管网长度为30917m。工程总18、投资6882.87万元,其中工程第一部分费用为5171.61万元。1 概述1.1 项目名称与建设单位概况项目名称:XX省XX市二水厂供水改扩建工程建设单位:XX市人民政府项目建设地址:XX市南部,二水厂北侧,海浪河左岸编制单位:xx大学建筑设计研究院1.2 设计依据、原则和范围1.2.1 设计依据及资料(1) XX市城市总体规划文本 图集(20042020),XX省城市规划勘测设计研究院、XX市人民政府,2005.1。(2) XX省XX市城市总体规划说明书(20042020),XX省城市规划勘测设计研究院、XX市人民政府,2005.1。(3) 水样检测报告报告编号:102154,XX省城市供水19、水质监测网牡丹江监测站,2008.10.29。(4) 出厂水卫生检验结果报告单海疾控环水字(2007)第0004号,XX市疾病预防控制中心,2007.1.22。(5) 关于XX市第二水源供水扩建工程设计变更的批复(黑发改建字20061067号),XX省发展和改革委员会,2006年11月27日。(6) 关于XX市第二水源供水扩建工程初步设计的批复(黑发改建字2004397号),XX省发展和改革委员会,2004年5月11日。(7) XX省XX市第二水源供水扩建变更工程初步设计文件,XX省城市规划勘测设计研究院,2006.6)。(8) XX省XX市第二水源供水扩建工程初步设计文件,XX省城市规划勘测20、设计研究院,2002.12)。(9) XX省XX市城市给水工程发展规划,XX省城市规划勘测设计研究院,2005.4。(10) 室外给水设计规范(GB500132006)。(11) 室外排水设计规范(GB500142006)。1.2.2 设计原则(1) 在城市总体规划的制导下,根据城市总体规划布局,充分利用现有给水设施,近远期相结合,合理确定工程的分期和规模。(2) 在比较和选择工程方案时,根据国情和地区特点,优先考虑工艺先进、技术可靠的方案,使其适用于寒冷地区的要求,节省用地,降低工程造价,节能降耗,降低经营成本。(3) 注意引进新技术、新工艺、新材料、新设备,稳妥地采用先进的处理技术,提高供21、水水质,保障供水安全。(4) 结合城市地形特点,水源情况,合理的确定给水系统的方式,降低给水管网的压力。1.2.3 设计范围本工程建设范围:取水工程、输水工程、净水工程、配水工程。1.3 城市概况1.3.1 地理位置及行政区划XX市位于XX省东南部长白山支脉张广才岭的东坡,在北纬44024538;东经1280312957之间。东北至西南方向长204km;东西较窄,平均宽度为48.54km,最宽处也仅为71km。境内地势自西南向东北倾斜,弯曲形如卧虎。全市总面积9970km2,约占全国土地总面积的0.1%。XX市西南部、西部和西北部、东北部依次与吉林省的敦化市、XX省的五常市、尚志市、方正县、林22、口县接壤,东部及东南部与牡丹江市和东宁市毗邻。XX市位于东北亚大通道对俄经贸的中心区域。距省会哈尔滨285km,距牡丹江12km,滨绥、图佳铁路,201、301国道横贯全境,可直达北京、天津、济南、大连、满洲里等主要城市。距牡丹江国际航空港20km,当日可直飞广州、上海、北京、青岛等国内大中城市,并开通了俄罗斯、韩国首尔等国际航线。距国家一类口岸绥芬河、东宁分别为175km、190km,与俄罗斯远东地区公路相连,铁路相通。依托牡海宁(牡丹江、XX、宁安)半小时城市圈和中俄路海联运大通道,XX已经成为东北亚经济圈对俄经济技术合作的热点地区和走出国门、联通世界的重要经贸通道。XX市辖区范围内共有923、个乡镇,其中有8个建制镇和1个乡。其中xx等为建制镇和海南朝鲜族乡。XX市人民政府驻XX镇。1.3.2 历史沿革XX市最早的人类活动可以上溯到四千多年前的新石器时代。在夏商时期这里属肃慎,宁安、XX是肃慎人活动的中心地域。汉晋时期属挹娄;南北朝时期属勿吉之拂涅部,唐代除二道、三道外均属渤海国,而且当时经济相当兴旺;辽金时期属上京会宁府胡里改路,早年生女真的完颜部曾在此生息;元朝时期为辽阳行省开元路,海浪河流域属古州千户所,而牡丹江流域部分属水达达路斡朵怜军民万户府;明朝属奴尔干都司;明末(1610年)努尔哈赤就统一了宁古塔路,清朝XX属宁古塔路,顺治十年(1653年)正式设昂邦章京驻宁古塔城,24、至今XX旧街仍保留着宁古塔将军墓。伪满时期XX隶属宁安县。1946年成立新海县和1947年成立五林县,1948年两县合并为XX县;1956年3月撤消XX县,分属于宁安、林口两县和牡丹江市;1962年10月又重新恢复XX县,属牡丹江地区管辖,1983年10月XX县划归牡丹江市管辖;1992年撤县建立XX市。1.3.3 自然条件(1) 地形地貌XX市域全境地处张广才岭东侧余脉的中山、丘陵及冲积平原区。境内峰峦叠嶂,丘陵起伏,山川交错,沟谷纵横,素有“九山半水半分田”之称。受地质构造运动影响,西高东低,自西、西南、北向东南依次为中山、低山、丘陵、平原区。海拔高度大多在180m800m之间,平均海拔为25、400m500m。长汀、横道河子、柴河、二道、三道等山区,海拔多在500m以上,西南部中山区多在1000m以上;中部山市、旧街、石河、新合等4个乡镇大部分为丘陵区,地势起伏绵延,丘陵垄岗遍布,坡度多在3度9度,海拔多在500m以下,本区多为连片的耕地,局部有次生林覆盖;冲积平原则分布在东南部海浪河下游两岸,包括XX、新安、海南三个乡镇及旧街、石河、新合乡的一部分以及东北部牡丹江支流的沿岸。全境最高峰老秃顶子山位于西南部,海拔高程1687m,最低点为东北部莲花湖大坝处,海拔高程为160m。抗震设防烈度为6度。(2) 气候XX市属于中纬度中温带大陆性季风气候区。冬长夏短,结冻期长达5个月,春秋过度26、季节气候多变化。冬季气候寒冷,干燥;夏季降水集中,气温高,湿润;春季多大风,易发生干旱;秋季气温下降快,常有霜冻发生。由于市域内山脉纵横交错,地形复杂,各地气候差异较大,局部山区小气候明显。全市年平均气温1.93.6,最冷月一月份平均气温为20,最热月七月份平均气温为22,年极端最高气温为36.3,年极端最低气温为38.8。全年10的活动积温平均21002500,无霜期85天130天。年平均降水450mm1000mm。年日照时数为2300小时2600小时。全年盛行西北风,夏季盛行偏南风。冬季山区常出现暴风雪,全年一般积雪日89天,高山区积雪日可达130天150天;最大积雪深度29cm,山区5027、cm60cm,高山区可达60cm100cm,最深达150cm,是我国知名的雪乡。XX市最大冻土深度为191cm。(3) 水文全市境内河流均属牡丹江水系,总长度2930多km。多年平均降水量600mm,平均径流深200mm500mm,平均径流总量378250104m3,其中南部海浪河流域185244104m3,北部牡丹江流域193006m3。牡丹江流域面积为4677km2,南部海浪河流域面积5225km2。全市常年流水的河流有140多条,主要有海浪河、头道河、二道河、三道河等,均由西向东流入牡丹江。本市河流均发源于深山水分涵养林区,水量充沛,常年不断;河流含沙量少,清澈见底;河流比降大,水能蕴藏28、量非常丰富;受地形影响,洪水历时短,涨落短促,洪水量相差悬殊。XX市境内地下水资源较为丰富,主要有基岩山区地下水、河谷区地下水、丘陵区地下水等,水质普遍较好,PH值大多在6.58.5之间,大部分属软水和中硬度水。(4) 城市防洪规划XX城区南部有海浪河干流流过,城区西侧有红甸子河,市区内有斗银河自北向南穿过。城区防洪工程由海浪河堤防、红甸子河回水堤、红甸子河新合堤、斗银河护岸工程组成。根据城市防洪国家标准,XX城区防洪应达到五十年一遇的标准,城区现状防洪仍存在许多问题,应尽快完成以下防洪工程措施。1) 海浪河海浪河发源于张广才岭,为山区性河流,上游为深山区,下游为浅山丘陵区,流域面积525km29、2,长213km。海浪河流地处中温带季风气候区,夏季短暂湿热,冬季漫长寒冷,流域内降水分布有较大差异,上游年均降水1110mm,下游为530mm左右。降水年际变化较小,但年内分布不均,一般多集中在6月至9月,占年降水量为76%,而78两个月的降水则占全年的51%,暴雨多在此间发生,洪水和流域暴雨一致,洪水过程一般为单峰型,暴涨暴落,一次洪水历时约7天,集中历时约3天。海浪河堤防始建于1960年,堤防高度为1.5m4.0m,1991年洪水后对上游段1.4km进行了加高培厚,并修建了1.6km干砌石护坡。现有堤防长度3.3km,穿堤建筑物7处,公路桥两座,下游尚差0.42km堤防及排水闸未建。海浪30、河城区洪峰流量如下:海浪河城区洪峰流量表单位:m3/s频率1%2%3.33%5%10%20%流量678555084689386526911610由于海浪河干流无控制性防洪工程,干流防洪完全依靠堤防保护,海浪河现有堤防为十年一遇的标准。海浪河堤防按五十年一遇洪水标准设计施工,并对险段全部护坡固脚填塘。2) 红甸子河红甸子河流域面积347.4km2,河长30.5km,在XX城区西南汇入海浪河。红甸子河堤防总长3.05km,由1.55km回水堤和1.5km新合堤组成。1991年新合堤决口后全线进行了加高培厚,现有穿堤涵闸4处,铁路、公路桥各一座。红甸子河洪峰流量见下表:红甸子河洪峰流量表单位:m3/31、s频率1%2%5%10%20%流量608.7496.4352.7249.2153.4根据XX市水利局实侧堤防纵段面成果知,回水堤段堤防高度能防五十年一遇洪水,但该堤段堤身较高,且单薄,迎水面也无护坡,只能达到二十年一遇的标准。新合堤1991年洪水后进行了加高,达到二十年一遇的防洪标准。红甸子河回水堤按五十年一遇洪水标准设计断面培厚。新合堤上游0.5km加高培厚,其它段按设计断面培厚,并植草皮护坡。3) 斗银河斗银河流域面积99.6km2,河长195km,自北向南穿过市区后折向东南汇入海浪河。斗银河护岸始建于1985年,全长7.6km,已全部报废。1996年1998年重建了3.53km浆砌石固脚32、,砼板护坡基本达到二十年一遇防洪标准,尚有5.75km需要护砌。斗银河洪峰流量表单位:m3/s频率1%2%5%10%20%流量225.9184.2130.992.556.9斗银河护岸主要是砼板护岸,其防洪能力取决于河道的泄洪能力,现状斗银河可承泄二十年一遇洪水。斗银河护岸不能防御五十年一遇洪水部分地段采取加固,或堤路结合等措施,将防洪标准全部提高到五十年一遇。斗银河下游钢铁厂南侧河段弯曲较严重,易引起泻洪不畅,规划进行裁弯取直,并在入海浪河河口结合海浪河堤防建设防止回水的水闸。(5) 土壤全市土壤类型可分为8个土类,19个亚类,25个土属,46个土种。主要有暗棕壤、白浆土、草甸土、沼泽土、泥炭33、土、水稻土等。(6) 自然灾害XX市的自然灾害主要是旱灾,春季风大,降水少,旱灾多发生在旧街、新安、山市、新合及海南等乡镇的丘陵岗地。其次水灾较为严重,XX市域地形复杂,河流窄,比降大,暴雨比较集中,如遇连绵的暴风雨天,极易引起洪水泛滥。历史上曾发生过多次洪水。1913年1998年间曾发生过十五次水灾,其中1932年、1951年、1960年、1964年、1965年及1981年的洪水较大。此外XX市的低温冻害、霜冻、风灾、雹害及病虫害等自然灾害也时有发生。境内地貌多样,植被种类繁多,地带性植被为温带针阔叶混交林。广阔的平原由于气候湿润,夏秋雨量集中,蒸发量小,地势低洼平坦,地下水为渗透性很弱的亚34、粘土层,加之河流经常泛滥和地表径流缓慢,地表常有不同程度的积水,所以形成隐域性的沼泽植被和沼泽化植被。森林绝大部分为夏绿阔叶混交林,柞、杨、桦以及杂类草甸。少部分为以红松为主的针阔叶混交林,伴生树种有紫椴、糠椴、水曲柳、枫桦、山杨、色木等,林下灌木有毛榛子、刺五加、东北山梅花、山高梁、山丁子等以及草木类。还有一少部分为云冷杉纯林和红松云冷杉针叶混交林。平原地区的草甸分布于乌苏里江沿岸即穆棱河、七虎林河、阿布沁河下游的河漫滩、古河道、牛轭湖、线性洼地以及广大低平地。(7) 自然资源生物资源:XX市境内山川交错,地貌类型多样,丘陵起伏,山林茂密,河流水库面积较大,野生动植物的生存空间极其广阔,境内35、野生动、植物品种多,存活量大,生物资源非常丰富,是我国东北地区知名的林业生产基地。此外XX还有众多的山野菜和中草药材,以及各类草本植物和非常丰富的菌类。矿产资源:目前已发现的矿产资源有金、铁、锰、铜、铅、锌、沸石、膨润土、硅石、钾长石、水晶、重晶石、陶瓷粘土、白云岩、大理岩、宣武岩、火山灰、流纹岩、花岗岩、泥炭、黄粘土、建筑砂、铀等二十余种。其中铁、沸石、膨润土、硅石、大理石、宣武岩、花岗岩、粘土、砂矿的储量有一定的经济价值。水利和水能资源:XX市地广山高,林木繁茂,涵养林面积大,河流众多,水质良好,水利水能资源蕴藏丰富,开发潜力非常之大。全市水资源总量近80亿m3,海浪河流域汇水面积大,坡度36、陡,上游地区群山环绕,有建设大型蓄能水电站的良好条件。而且在海浪河上游建设大型水库电站既可以补充东北电网的调峰能力,提高供电能力,改变当地的能源结构,还可以解决牡丹江市的城市供水问题。旅游资源:XX市位于长白山东侧余脉,地势起伏多变,地貌类型齐全,自然景观丰富壮观,自然环境基本保持着“自然态的原汁原味”。拥有森林、冰雪、山岳、河湖、野生动植物、地方文化等6大风景旅游资源优势。XX既是夏季避暑旅游的好去处,又有冬季开展冰雪旅游的天然条件,大XX林场被称为“中国第一雪乡”,有著名的雪景外景地,每年都吸引着无数的雪景摄影爱好者和来自各地的游客。XX市森林广阔茂密,野生动植物资源极其丰富,又有柴河国家37、级森林公园、莲花湖省级风景名胜区、东北虎林园以及有着浓厚地方文化特色的威虎山影视城等,具备发展旅游事业得天独厚的条件。人力资源:XX市的资源条件决定了林业在城市中的特殊地位,XX市拥有三大国有林场,XX相当一些城镇是在林场和林业生产的带动下发展起来的,其城镇建设水平较高,基础设施、文化环境、建设资金来源也相对较好。同时,受国有企业的影响,XX市的非农业人口比例高、人口的素质和受教育程度也较高,生产企业化的管理理念和方式也强于一般的农业县市,为XX的进一步改革创新和发展提供了良好的基础。长期以来,XX市坚持实施“科教兴市”战略,深化教育体制改革,从数量上和质量上切实推行了九年义务教育,在中等教育38、高等教育和职业教育方面也有长足进步,为经济建设提供了一定的人力资源保障。1.3.4 城市性质及规模XX市的城市性质定为“XX市是牡丹江市中心组团的重要组成部分,是以食品工业、林产品加工业和医药业为主导产业的风景旅游城市。”根据2003年末XX市统计局和计生委的人口调查资料,确定2003年总人口为13.1452万人,其中常住人口为12.6918万人,暂住人口为0.4534万人。规划近期到2010年,城市人口将达到18万人,其中常住15.08万人,暂住人口2.92万人,远期至2020年城市人口将达到25万人,其中常住人口18.50万人,暂住人口6.50万人;城市规划区范围控制在770km2,规划39、建成区范围控制在24.2km2;人均城市建设用地96.83m2;人均城市绿地面积13.45m2,人均公共绿地面积8.73m2;人均居住用地面积29.09m2,人均居住面积20m2;城市自来水普及率100%,气化率80%,污水处理率达80%以上。城市建设用地发展方向:规划城市建设用地发展方向在立足旧城改造的前提下,近期主要向北发展,适当向南发展,中、远期向西发展。城市整体布局:本次规划提出XX市空间发展战略为“紧凑布局,弹性控制,完善旧城,重点向北,远期向西。规划完善旧城的商业中心,依托老城重点发展城北新区,同时在北部中心地带的斗银河两岸形成新的城市中心。东岸为以市政府为主的行政办公中心;西岸主40、要布置商业、图书馆、文化馆、体育场等设施。远期向西发展,在西区布置区级公共中心,并以老城区为中心,形成功能各有侧重的一主两副的城市空间格局,营造出融休闲、娱乐、购物于优美的园林环境中的现代的生态化城市。规划住宅建筑以多层为主,个别地段可以适当建设一些低层住宅,一般不宜建设高层住宅,各居住片区应分别配套相应规模的生活服务设施和绿地。干道两侧的住宅楼一般开发为商住型住宅建筑。将市区居住分四部分,其用地与人口容量分布如下:旧城居住区:该区以老城为中心,集中在汉平路以西,育新街以南,哈绥铁路以北,规划二类居住用地244.36hm2,一类居住用地23.44hm2,参考居住人口8.3万人。城北居住区:该区41、为新城居住区,位于育新街以北、汉平路以东,东旭路以西,北苑街以南,该区规划二类居住用地178.06hm2,规划一类居住用地34.50hm2,参考居住人口7.0万人。城西居住区:该区位于铁西路以西,西云路以东,福利街以南,胜利街以北,该区规划二类居住用地118.31hm2,居住人口4.0万人。城南居住区:该区位于铁路线以南,规划二类居住用地128.48hm2,居住人口4.2万人。规划尽可能地将有污染的工业集中布置在城市东南部的工业集中区内,同时选择城市东北部靠近高速公路出口的地方及城市西北部城市出口处建设污染小,附加值高的一、二类工业项目。根据XX市重点发展的4大工业体系,规划了4片集中的工业区42、。海浪工业区:位于城市东南部的海浪河畔,基本在现有的酿造、食品、饲料加工工业的基础上发展完善,以安排食品、酿造工业主,规划用地36.49hm2。东山工业区:与海浪工业区一河之隔,在现有的烟厂、铁厂的基础上发展完善,规划安排热电厂等虽有污染但是又必须在XX市发展的企业,规划用地60.58hm2。城北工业区:在高速公路入口的东部结合城市向北发展的需要配套建设污染小的工业项目,重点安排生物制药等科技含量较高的一、二类工业,规划用地150.73hm2。城西工业区:规划在XX西北部城市入口处新建工业区,具体位于胜利街以北,西堤路以东。主要安排污染小,产品附加值高、环境优美的一类工业用地,并通过40m宽绿43、化带与城北新区分隔,同时结合工业区的布置,在西云路以东规划布置了物流仓储园区,规划用地243.84hm2。规划2020年工业用地491.64hm2,占城市建设总用地的19.671.3.5 社会经济发展2002年XX市国内生产总值29.0亿元,人均国内生产总值6569元,在全省19个县级市中均位于第14位,在全省66个县(县级市)中分别位于第17位、第25位。(1) 总体目标以2000年为基期年,国内生产总值和全口径财政收入提前五年翻两番,综合实力和竞争力显著增强。建成完善的社会主义市场经济体制和更具活力、更加开放的经济体系,基本实现工业化;城市化水平大幅度提高,城乡差别明显改变;社会保障体系健44、全,社会就业比较充分,人民生活水平和质量明显提高;社会主义民主和法制更加完善,各项社会事业全面发展;人口素质明显提高,可持续发展能力明显增强,步入生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。(2) 阶段目标为实现XX市社会经济发展的总体目标,将其分为近期(20042010)和远期(20112020)两个阶段逐步实施,具体如下:1) 近期目标经济总量快速增长:国内生产总值和全口径财政收入年均增长10%以上,2010年国内生产总值达到65.5亿元,人均国内生产总值达到1900美元,三次产业比例调整为9.2:50.5:40.3,非国有经济成分所占比重提高到80%以上,对外贸易进出口总额达到2600万45、美元。社会事业全面进步:教育、科技、文化、卫生、体育设施齐全,功能完备,基本满足城乡居民日益增长的社会文化生活需求。大学升学率达到23%,人均期望寿命达到73.8岁,千人拥有医生数达到2.65人,城镇登记失业率控制在3%以内,养老、医疗和失业保险综合覆盖率达到100%。城乡居民生活水平和质量进一步提高:城镇居民人均可支配收入和农民人均纯收入分别达到10000元和5700元;城镇人均住房建筑面积和农村人均钢筋砖木结构住房面积分别达到25.4m2和20.15m2;恩格尔系数下降到35%;城乡居民家庭计算机普及率达到15%。可持续发展能力进一步增强:全市总人口控制在45.4万人以内,人口增长率控制在46、3.3以内,符合生育政策率达到98%以上;森林覆盖率和城区绿化覆盖率分别达到74.2%、30%;全市基本农田面积保持在123万亩,水土流失治理率达到41%,替代产业初步形成。社会主义民主和法制不断完善:依法治市方略得到认真贯彻,与社会主义市场经济体制相适应的司法和执法机制比较完善,法律知识普及率达到100%;社会秩序良好,重点地区和突出治安问题整治率达到98%,严暴案件、杀人案件破案达到95%;基层民主进一步扩大,城市文明程度显著提高。2) 远期目标在实现近期目标的基础上,经济更发展、民主更健全、科教更进步、文化更繁荣、社会更和谐、人民生活更殷实。到2020年国内生产总值达到135亿元,人均国47、内生产总值达到3000美元,三次产业比例调整为7.3:49.5:43.2,对外贸易进出口总值达到4200万美元;城市化水平提高到75%;城镇居民人均可支配收入和农民人均纯收入分别达到18000元和8000元;恩格尔系数下降到30%;城镇人均住房建筑面积和农村人均钢筋砖木结构住房面积分别达到30m2和21.6m2;城乡居民家庭计算机普及率达到22%;大学入学率达到34%;城镇从业人员养老、医疗和失业保险实现全覆盖,城镇居民最低生活保障达到95%以上,城市登记失业率控制在1%以内;千人拥有医生达到2.8人;人均期望寿命达到74岁;森林覆盖率达到75%。1.4 水资源规划1.4.1 水资源量XX市水48、资源主要由牡丹江流域和海浪河流域的地表水资源和全市域内的地下水构成,其中市区水资源取自海浪河流域的地表水和地下水。(1) 地表水牡丹江在市界内流域面积4676.89km2,多年平均降水总量277266万m3,另外经过本市的过境流量为104m3/s,全年客水量51.7亿m3。海浪河流域汇水面积5225.11km2,多年平均降水总量325363万m3。根据水资源开发利用现状分析报告上述两流域的水资源量概况如下表:牡丹江、海浪河流域水资源量表单位 万m3名称流域面积(km2)多年平均降雨量多年平均径流量不同保证率年径流量50%75%95%海浪河5225.1132536316458415903812849、34090808牡丹江4676.892772661393971301409457956582另市域内尚在低山、丘陵、沟谷地带分布有一些泉眼,均为下降泉,一般开发利用的较少,多用于少量居民生活用水,调查粗估年产水量约为23.7万m3。因此全市多年平均地表水资源量为30.4亿m3。(2) 地下水根据XX市的水文地质条件、地貌和地质特征,全市地下水可分为山区基岩裂隙水,丘陵区第三系碎屑岩裂隙水和平原河谷区砂砾石孔隙水,三区地下水资源量分别为11.14亿m3、0.011亿m3和1.74亿m3,因此地下水资源总量为12.99亿m3。(3) 水资源可利用量现状XX市对水资源的利用主要为海浪河中下游平原地区50、的农业用水,市域主要城镇居民点的工业生产和生活用水,以及水力发电用水。牡丹江下游的莲花电站现已并网发电,海浪河上游的长汀水库也已进入引资建设阶段,建成后全市境内的地表水资源可利用率将达到较高的水平。全市的地下水资源由于浅山区大部分为人烟稀少的林区,基本上开发利用的很少,河谷平原区和丘陵漫岗区的地下水可用于工农业生产和居民生活用水,根据水资源开发利用现状分析报告的测算,可开发利用量为1.37亿m3。1.4.2 水资源利用现状XX市对水资源的开发利用取得了很大的成绩。全市现已建成大小灌区71处,其中万亩以上灌区5处,自流引水灌区25处,提水灌区30处,水库灌区6处。全市城镇居民现有供水能力为3.051、万m3/d,其中一水厂0.6万m3/d、二水厂1.5m3/d、自备水源0.9万m3/d。近年来全县水资源的利用缺乏统计资料,但根据1990年的统计资料,从农业、工业、城市生活、农村生活等几个用水方面来看,其所占比重分别为87%、8%、3%、2%。农业灌溉用水占绝对的比例,而且,已利用水资源量分别只达到地表水,地下水资源量的5%和12%左右。从近年的发展看来,农业用水仍占绝对大的比重,伴随城市人口和社会生活水平的发展,城市生活用水比重略有增加,但工业用水有一定程度的下降。总体上说,XX市水资源总量宏观上十分充足,现状水资源利用水平较低,但由于时空分布不均,特别是不同区域的水量需求程度差异十分大,52、在有些地区,枯水期也会产生一定的供需紧张情况。从市域的角度来看,由于市域内大部分地区,特别是市域北部、西部(包括三道乡、二道乡、横道镇、长汀镇、山市镇以及柴河镇的大部分地区)都是人口稀少的山林区,对水的需求量十分小,而石河、旧街、XX等海浪河中下游地区,集中了市域内大部分的人口,特别是85%以上的农田,因此,基本上占据了需水量的绝大部分。因此,从有利于利用的角度来说,海浪河流域的水资源对全市更具有重要的意义,同时由莲花水库因接纳了上游的牡丹江等城市的污水,水质污染较为严重,除用来发电外,较难以发挥更大的作用。从以上分析来看,对一般的工农业生产和居民生活来看,可直接利用的水资源量,主要为海浪河流53、域的16亿m317亿m3,而牡丹江流域的水资源,由于人口和农田的分布条件,除少量可利用作为工、农业生产用水以外,大部分目前除发电外尚无法近一步利用。今后应大力开发利用水资源,在可预见的情况下,一般不会发生水资源紧张的情况,但在不同时期,特别是枯水期,由于4月份6月份是农田集中用水时期,占全年用水量的40%,而这期间降水量只占全年的27.3%,径流量只占全年的25.5%,因此存在着一定的水量供需矛盾。解决这个矛盾主要可从以下两方面着手:1)解决目前农田灌溉用水浪费严重的情况,现状一般每亩单耗在700m3/年800m3/年,有的甚至高达1000m3,今后应大力发展节水灌溉措施,将每亩用水单耗降至554、00m3以下后将可大大的缓解矛盾。2)增加流域年径流量的调节能力,如修建上游的长汀水库,进一步提高水资源的利用水平。1.4.3 市中心区供水水源选择XX市区地处海浪河下游及支流红甸子河和斗银河交汇处。海浪河从市区南部流过,西有红甸子河、东有斗银河均由北向南注入海浪河。市区东、北、西三面为浅山丘陵围裹,呈北高南低,东西高,中间低的簸箕形山间河谷平原地貌,地面高程为250m340m之间,平均海拔260m左右。城区及城郊周围地区的水文地质情况根据成因可划分为侵蚀剥蚀区和堆积地形区,堆积地形包括海浪河及支流的漫滩和阶地,具体又分为一级阶地、高漫滩、低漫滩三个区,XX城区及城郊村庄大部分坐落在高漫滩上。55、根据1990年XX水利专科学校二系所做的XX镇区地下水详查报告,本地区受地形、地貌、地质条件的限制,地下水资源并不丰富,多属于水量贫乏区,且不能集中开采。第四系孔隙潜水主要分布在该区的温泉河组及现代冲积的砂砾卵层中,第四系孔隙微承压水埋藏在一级阶地顾乡屯组底部的砂砾卵石含水层中,浅部基岩地下水由于裂隙不发育,富水性差。全区第四系地下水的多年平均天然资源量为707.25万m3/年,采用平均布井法的可开采量为656.65万m3/年。海浪河的地表水资源按以上分析,水资源量十分丰富,中等干旱年(P75%)及稀有干旱年(P95%)的水资源量分别达到12.8亿m3和9.1亿m3。从现状市自来水公司的供水情56、况及主要工业用户的自备水资源的运行情况分析,市区今后供水水资源应采用以地表水为主,地下水为辅的方案。为从根本上解决牡丹江和XX市的水资源供需矛盾,在大XX林业局青坪林场附近建设林海水库,林海坝址以上流域面积1562km2,坝址多年平均径流量8.51亿m3,正常蓄水面积16.10km2,库容3.77亿m3。近期向城市供水2.41亿m3/a,远期向城市供水3.05亿m3/a。1.5 现有供水设施现状及存在问题1.5.1 现有供水设施状XX市市区生活用水和生产用水主要由市自来水公司供水系统供给,自来水公司现有二个水源及水厂。全市供水能力为3.0万m3/d,其中一水厂0.6万m3/d、二水厂1.5m357、/d、自备水源0.9万m3/d。一水厂1981年扩建投产,取海浪河的地表水,供水能力为0.6万m3/d,位于城区东南海浪河边,净水厂处理工艺为:混合絮凝沉淀过滤消毒送水泵站。二水厂建于1990年,位于城市西南角海浪河岸边,设计供水能力为1.2万m3/d,取用海浪河河滩地第四系冲积卵石孔隙层地下水,处理工艺为:跌水曝气过滤消毒送水泵房。为满足城市近期供水需要,2004年对二水厂进行了扩建,先后垂直海浪河敷设DN800渗渠一条、DN500饮水管一条及取水构筑物一座,并在二水厂内扩建1.5万m3/d絮凝沉淀间一座,扩建后二水厂总的供水能力达到1.5万m3/d。净水厂处理工艺为:原水混合絮凝沉淀过滤消58、毒送水泵站用户。二水厂占地面积为1.43ha。二水厂内主要建(构)筑物一览表如下:二水厂主要建(构)筑物一览表序号名称规格单位数量备注一取水输水部分1蘑菇式取水头2000座12箱式取水头6.0m1.8m1.6m座13低坝B=500,L=80m座14球墨铸铁输水管线DN500,L=160m条15球墨铸铁输水管线DN500,L=150m条1二二水厂1取水泵房9.0m8.0m3.3m座1深8.4m255.39m22净水间1633.22m2座1二层2-1絮凝沉淀间18.0m24.0m7.8m座1二层2-2过滤间14.0m27.0m7.8m座1二层3-1清水池2000m3座13-2清水池1000m3座259、老系统4投药间及鼓风机房23.7m8.1m4.8m座1216m25送水泵房及配电间座1老系统6仓库机修间147.46m2座17堆放场255m2座18集水井座1老系统9滤池间座1老系统10曝气加氯间座1老系统11办公室、化验室、值班室座1老系统12锅炉房座113门卫座1XX市主要工业用户都有自备水源,供水能力为9000m3/d,其中啤酒厂水源3000m3/d,钢厂水源5000m3/d,铁路水源500m3/d,部队水源500m3/d,除部队水源地外均位于海浪河边取海浪河水。市区内一些用水量小的企业采用地下水做水源,市区内现有深井7眼,浅井5眼,单井出水量10m3/h,总的供水能力为1000m3/d60、。市区自来水供水管网已基本形成,配水管网总长为43040m,管径为DN500DN150。高区加压泵站1座,东部高区加压泵站供水能力为4800m3/d。1.5.2 市区供水规划(1) 水厂规划近期保留一水厂,维持现有供水能力。为满足城市用水量,2004对二水厂及二水厂水源地进行扩建,修建取水渗渠,使近期供水能力达1.5万m3/d。为提高城市供水能力,近期扩建二水厂,新增供水能力2.5万m3/d,使二水厂总供水能力达到4.0万m3/d。远期新建三水厂,水厂设在城区西南,该处位于海浪河流经市区的上游,取水口设在红甸子河入海浪河的上游,取水水质有保障。(2) 管网规划XX市供水体制采用生产、生活、消防61、统一供给制,城区配水干管沿城市主次干道呈环状布置,根据城区的地形和地面高程确定城区地面高程在248m278m范围内的地区,由水厂经市政供水管网直接供水,地面标高较高地区由加压泵站供水。1.5.3 存在的问题(1) 供水量不足。随着城市的扩大、人口的增加和居住环境的改善,城市用水量不断增加。现有的供水量满足不了城市用水的需求,供需矛盾日益突出,水量不足已成为提高人民生活水平和发展经济的障碍。XX市铁路和部队自备水源设备陈旧,工艺简单,净水效果达不到国家生活饮用水卫生标准,已不具备供水能力河条件,现已由市政供水。(2) 城区管网不完善,现有供水管线管径小,造成配水能力不足,现有供水系统主管线服务面62、积也偏大,供水保证率低。随着城区用水量的增加,现有供水管网满足不了城市用水量的需求。XX市市区南北长、东西窄,一、二水厂位于城区南端,供水距离长,主要配水管道管径偏小,高峰时期城市边缘及北部高区经常断水。随着城区规模的扩大和用水标准的提高,必须依据新的城市总体规划对整个城市供水系统进行设计和改造。(3) 城市供水管网中的旧管更新改造速度慢,供水管网的建设满足不了城市发展建设的需要。由于供水管网中存在一些老化的旧铸铁管使用年限已久,管壁结垢现象严重,且易发生暴管现象。1.6 工程建设的必要性及可行性1.6.1 项目建设必要性XX市二水厂供水改扩建工程,不仅可提高人民生活水平,同时可为XX市经济的63、可持续发展创造了良好的条件。现代化城市建设需要相应的供水配套基础设施,随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,城市供水问题已成为社会经济发展和人民生活稳定的重要制约因素。城市供水能力不足,供水水质差,配水管网设施不配套,开辟新水源,扩大供水能力,满足城市发展所需的水量要求,经济效益和社会效益显著。加快城区供水管网改造,完善基础设施建设,进一步增强中心城市载体功能。有利于水资源的合理开发、综合利用,充分发挥供水工程的整体功能和综合效益。XX市二水厂供水改扩建工程建成投产后,向市内新增供水2.5万m3/d,解决了近期城市发展的缺水状况,保证城市供水安全,从根本上解决目前供水总量不足、供水水质隐64、患问题,经济及社会效益显著,符合全国城市供水节水与水污染防治工作会议精神,有利于实现XX市以水资源的可持续利用,保障城市社会经济可持续发展的目标。随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,供水不足及水质的好坏已成为社会经济发展和人民生活稳定的重要制约因素。为尽快解决城市供水不足问题,开发新水源,增加供水能力,改善供水条件,对改善现状供水的紧张状况,解决供求矛盾问题是十分必要和重要的。综上所述,XX市二水厂供水改扩建工程是十分迫切,也是十分必要的。1.6.2 项目建设的可行性XX市二水厂供水改扩建工程符合国家产业政策,符合省政府“三供两治”政策,符合XX市基础设施建设规划。目前国家和省市增大基65、础设施投入,为工程的建设提供充足的资金。本工程已被列入了2010年建设规划。本工程的建设符合XX市城市总体规划。二水厂北部预留大片空地,本工程建设不需要拆迁。本工程新建水厂紧邻二水厂,可充分利用现有二水厂附属配套设施,可有效地节约工程配套建设资金,为本工程的建设提供了有利的基础条件。因此,建设XX省XX市二水厂供水改扩建工程的基础条件良好,工程建设是可行的。2 需水量预测及供需水量平衡2.1 规划年限根据XX市城市总体规划,规划年限近期为2010年,规划年限远期为2020年。2.2 需水量预测(1) 综合生活用水量预测根据XX市城市总体规划及现状统计数据,XX市建成区2008年人口为16.4566、万人,预计到2010年规划人口将达到18.0万人,到2020年人口将达到25.0万人。XX市人口现状及规划单位:万人年份200820102020人口16.4518.025.0综合生活用水量是根据人口发展规模,人均综合用水的增加两方面确定,其中人均综合用水包括居民生活用水和公共建筑用水。XX市供水普及率较低,随着近年来配水管网工程的大量投入,2008年XX市建成区供水普及率为80%,根据城市配水管网建设规划和城市总体规划,预计2010年,城市供水普及率达到95%,2020年,城市供水普及率达到100%。本工程综合生活用水定额是根据室外给水设计规范(GB500132006)要求,结合XX市国民经济67、和社会发展、水资源充沛程度、用水习惯等实际情况确定的。现状2008年,人均综合生活用水量按最均日135L/人d。近期2010年,人均综合生活用水量按最均日150L/人d。远期2020年,人均综合生活用水量按最均日180L/人d。综合生活用水量预测如下:综合生活用水量预测表年份项目200820102020人口(万人)16.4518.025.0供水普及率80%95%100%最高日人均综合用水标准(L/人d)135150180最高日综合生活用水量(万m3/d)1.782.574.50(2) 工业企业用水量预测工业企业用水量采用万元产值指标法计算。根据城市发展与布局,对不同年限内全镇的工业产值预测如下68、:2010年为24.0亿元,2020年为47.0亿元,2008年工业产值为18.0亿元。2008年,工业万元产值耗水量为65m3/万元,重复利用率为45%。2010年,工业万元产值耗水量为60m3/万元,重复利用率为50%。2020年,工业万元产值耗水量为50m3/万元,重复利用率为60%。工业企业用水量预测如下:工业企业用水量预测表 年份项目200820102020工业产值(万元/年)180000240000470000万元产值耗水量(m3/万元)656050重复利用率(%)455060工业用水量(万m3/天)1.761.972.58(3) 其它用水量预测其它供水量预测包括浇洒道路和绿地用水69、管网漏损水量、未预见水量。其它用水量按综合生活用水量及工业用水量之和的20%计。2008年为0.71万m3/d,2010年为0.91万m3/d,2020年为1.42万m3/d。(4) 需水量预测需水量预测表单位:万m3/d年份项目200820102020综合生活用水量1.782.574.50工业用水量1.761.972.58其它用水量0.710.911.42需水量合计4.255.458.50(5) 消防用水量城市的室外消防用水量根据城市人口规模确定根据建筑设计防火规范(GB500162006),低区服务人口为13.5万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为45L/s,火灾延续时间为2h70、,消防水量由水厂清水池蓄水量供给。西部高区服务人口为4.5万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为25L/s,火灾延续时间为2h,消防水量由西部高区泵站内清水池蓄水量供给。东部高区服务人口为7万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为35L/s,火灾延续时间为2h,消防水量由东部高区泵站内清水池蓄水量供给。(6) 变化系数日变化系数为1.3。时变化系数为1.5。2.3 供需平衡及工程规模根据城市需水量预测,XX市近期2010年城市需水量为5.45万m3/d,远期2020年城市需水量为8.5万m3/d。日变化系数为1.3,则2010年平均日需水量为4.19万m3,2020年平均日需水量71、为6.54万m3。目前全市供水能力为3.0万m3/d,其中一水厂0.6万m3/d、二水厂1.5m3/d、自备水源0.9万m3/d。根据蓄水量预测和现状情况,XX市不同目标年限供需平衡分析详见下表。供需平衡分析表单位:万m3/d项目年份200820102020最高日需水量4.255.458.50供水能力3.03.03.0共需新增水量1.232.455.50平均日需水量3.274.196.54供水能力3.03.03.0共需新增水量0.271.193.54根据供需平衡分析表,为近期2010年,净水厂新增设计规模为2.5万m3/d,远期2020年净水厂新增设计规模为3.0万m3/d。2.4 水源取水量72、预测根据城市最高日用水量预测结果及XX市水源情况,对2010年、2020年最高日、平均日的需水量及取水量进行预测,以便于评价和确定不同用水季节、不同年份的取水水源及水源保证率,其中二水厂地下水源作为备用水源。市区内地下水供水能力为1000m3/d,故取自海浪河水的工程规模共有2.9万m3/d,取自海浪河水设计流量为2.9万m3/d1.1=3.19万m3/d。水厂自用水系数10%,日变化系数采用1.3,其它水源取水量保持不变。近期2010年净水厂新增设计规模为2.5万m3/d,考虑水厂自用水系数10%,水厂设计水量为2.75万m3/d,即0.318m3/s,由海浪河取水,由于输水管线距离较短,可73、不考虑输水管线管网漏失率。输水管线设计水量为2.75万m3/d,取水头设计水量为2.75万m3/d,平均需水量为1.92万m3/d,平均需新增取水量为2.12万m3/d。远期2020年净水厂新增设计规模为3.0万m3/d,考虑水厂自用水系数10%,水厂设计水量为3.3万m3/d,即0.382m3/s,由林海水库取水,输水管线管网漏失率按3%考虑,输水管线设计水量为3.4万m3/d,取水头设计水量为3.4万m3/d,平均需水量为2.31万m3/d,平均需新增取水量为2.61万m3/d。地表水取水量详见下表。地表水取水量计算表单位:万m3/d项目年份20102020最高日总取水量5.949.34需74、新增水量2.753.40平均日总取水量4.577.11需新增水量2.122.612.5 水源供水能力论证根据XX市城市总体规划、XX市城市给水工程发展规划、城市地理位置、市区供水水源规划,海浪河是XX市近期首选水源,但是海浪河流量季节性变化特别大,冬季1月份3月份总流量占全年流量的1.26%,而2月份流量为全年流量的0.275%,所以冬季取水受限制。海浪河目前在长汀和石河有两个水文站,长汀水文站控制面积2424km2,石河水文站控制面积3619km2,XX市区大桥处控制面积4850km2。长汀水文站具有40余年的水文资料,石河水文站1971年改水位站,实测资料较短。根据长汀水文站兹料及XX水文75、图集计算出XX市区大桥处不同保证率的枯水期日平均流量及最小日流量。不同保证率枯水期日平均流量和最小流量详见下表。不同保证率枯水期平均日流量单位:万m3/dP%759095长汀14.0011.2710.32XX大桥21.0616.6314.41不同保证率枯水期最小日流量单位:万m3/dP%759095长汀4.9192.5921.654XX大桥10.465.513.517从上述计算结果及收集的水文统计资料分析,在保证率为90%的情况下,枯水期保证率为90%的时候,最小流量为5.5万m3/d,2010年取水量为4.57万m3/d,为河流83.1%,2020年取水量达到了9.34万m3/d,枯水期保证76、率不能够满足取水量的要求,取海浪河水是没有保证的,故2020年新增供水取水从XX水库取水。海浪河是牡丹江上游的一条重要支流,海浪河上游是我省年降水量的高值区,多年平均降水量1100mm,开发利用海浪河流域的水资源,一直是当地政府、水利部门和省水利厅所关注的项目,并对海浪河流域的综合开发进行了详细的规划和勘查,其中林海水库枢纽工程是海浪河流域综合开发的龙头工程,是以城市供水为主、结合水利发电,兼顾灌溉和防洪的综合利用水利枢纽工程。XX水库枢纽工程的实施,每年可提供城市用水3.17亿m3(平均日为86.85万m3/d),XX水库枢纽工程的建设,为XX市远期供水提供了保证。红甸子河和斗银河红甸子河流77、域面积347.4km2,河长30.5km,在XX城区西南汇入海浪河。斗银河流域面积99.6km2,河长195km,自北向南穿过市区后折向东南汇入海浪河,在红甸子河和斗银河上游规划建两座水库,库容在500万m3600万m3,由于库容较小,水量不能满足城市供水。根据上述情况分析,XX市城市供水水源在近期可直接海浪河取海浪河河水,枯水期远期供水保证率低于90%,直接取海浪河河水不能满足要求,应由林海水库供水。3 工程方案论证3.1 供水系统方案论证XX市区地处海浪河下游及支流红甸子河和斗银河交汇处。海浪河从市区南部流过,西有红甸子河、东有斗银河均由北向南注入海浪河。市区东、北、西三面为浅山丘陵围裹,78、呈北高南低,东西高,中间低的簸箕形山间河谷平原地貌,地面高程为250m340m之间,平均海拔260m左右。XX市2010年供水系统的由一水厂、二水厂、自备水源供水,供水能力为5.5万m3/d,其中一水厂0.6万m3/d、二水厂4.0万m3/d、自备水源0.9万m3/d。XX市供水体制采用生产、生活、消防统一供给制,一、二水厂位于市区南部,净水厂厂址地面标高在254.0m左右,由于XX市市区高差较大,供水区域内地面标高在248m302m,且北高南低,为保证供水安全和节省能耗,设计供水系统采用分区供水形式,整个供水区分为一个低区和二个高区,低区由一、二水厂送水泵房直接供水,高区由送水泵房转输高区加79、压泵站后二次加压供水。城区配水干管沿城市主次干道呈环状布置,低区位于城市中部和南部,供水范围地面高程在248m278m左右,由水厂经市政供水管网直接供水,高区供水范围为城区西北部和城区东北部,供水范围地面标高在270m302m左右,由加压泵站加压后供水。XX市2020年供水系统的由一水厂、二水厂、三水厂、自备水源供水,供水能力为8.5万m3/d,其中一水厂0.6万m3/d、二水厂4.0万m3/d、三水厂3.0万m3/d、自备水源0.9万m3/d。3.2 净水厂厂址的选择现有水厂均在海浪河河边,一水厂位于海浪河的中下游,新老海浪河大桥之间,两桥相距200m左右。二水厂位于一水厂西侧,海浪河北岸边80、上。本工程新建净水厂设计规模为2.5万m3/d,取自海浪河河水,根据现有净水厂厂址和水源情况,确定新建净水厂厂址位于现有二水厂北侧。新建净水厂厂址设在二水厂北侧有以下优点:(1) 二水厂北部预留大片空地,本工程建设不需要拆迁。(2) 本工程新建水厂紧邻二水厂,可充分利用现有二水厂附属配套设施,可有效地节约工程配套建设资金,为本工程的建设提供了有利的基础条件。(3) 新建净水厂与取水头距离较近,可减少输水管线的工程造价和降低输水管线的运行费用。综上所述,确定新建净水厂厂址位于二水厂北侧。3.3 取水工程方案论证现有二水厂取水规模为1.5万m3/d,取水量达到1.65万m3/d,目前冬季枯水期取水81、量能够满足设计要求。取水头位于红甸子河与海浪河交汇处的下游300m处,该处河床断面窄,河床稳定,有自然深槽,无污染,水质较好,距离二水厂较近。该处河床底标高248.00m,枯水期河水位248.50m248.70m。由于海浪河流量季节性变化大,设两个取水头。夏季采用蘑菇式取水头,便于减少泥沙和漂浮物的吸入,蘑菇头为钢制,用钢筋混凝土墩固定在河床上,设槽钢支撑固定,取水头直径为2000,进水格栅距河底0.5m,格栅间距40mm,过栅流速0.1m/s。海浪河冬季流量小、流速低、浊度低,可保证在冬季低水位时能够取水,冬季采用箱式取水头,在取水箱上面和两侧设进水口,取水箱采用钢筋混凝土结构,为棱形,顶部82、进水格栅为钢制,格栅断面为梯形,格栅间距30mm,顶部进水口高于河床底0.3m,侧面进水口位于河床下,进水口顶距河床底0.4m,取水头周围按级配回填卵石和砾石,厚度为1.5m,取水箱尺寸为6.0m1.8m1.6m,顶部进水口尺寸为3.5m1.2m,侧面进水口尺寸为3.7m0.8m,过栅流速为0.1m/s。为防止雨季泥沙进入箱式取水头,在箱式取水头顶部进水口处设盖板,夏季封闭。海浪河冬季水位0.4m左右,为了抬高水位,保证冬季取水量,在取水头下游2m处设一低坝,低坝顶高于河道底0.5m,地面上采用钢筋混凝土结构,地下设旋喷防渗墙,坝宽0.5m,坝长80m,坝高3.5m,在低坝上设闸槽三个,水位低83、时安装上闸板,夏季水位高时打开闸板,闸槽尺寸1.50m0.5m。每个取水头设一条自流管,管材采用球墨铸铁管,管径DN500、i=0.003,蘑菇式取水头自流管长L=150m,箱式取水头自流管长L=160m,坡向泵站,设计流速v=0.94m/s。3.3.1 取水头位置的确定现状二水厂取水头位于海浪河主干流上,采用低坝抬高水位,保证冬季取水量。根据海浪河水文特点、河床断面及现状取水头位置情况,本工程取水头位置可考虑设置两个方案。方案一:新水源取水位置设在现有二水源处,增设蘑菇式和箱式取水头各1个,设2条DN900球墨铸铁管,长度为200m。本方案优点可利用现有取水设施,原水输水距离短,取水泵站可设84、在净水厂内,运行管理方便,工程造价较低。因取水头位于海浪河主干道上,上游1750m处海浪河分出一支流,缺点是枯水期取水保证率较低。方案二:新水源取水位置设在现有水源上有1750m处,增设蘑菇式和箱式取水头各1个,设2条DN900球墨铸铁管,长度为50m,1条DN500球墨铸铁管,长度为1700m。该处水源设在上游二副坝处,现有坝高1.2m,坝上设有三个闸门,闸门宽1.0m,五月末至九月初,为灌溉稻田关闭部分闸门,抬高水位,将部分水截流至南侧支流,该支流在大桥上游300m处再与海浪河回合,农田灌溉季节为丰水期,海浪河月平均流量大于15m3/s,而新建二水厂供水取水量最高日为2.75万m3/d(085、.32m3/s),平局日取水量2.12万m3/d(0.25m3/s),所占比例较小,丰水期灌溉不影响取水。现有堤坝的闸底标高高于河床底,为保证枯水期新建水源取水,应降低闸底标高。为该处为主河道,水质好,本方案优点可利用现有水利农田灌溉用堤坝,因取水处位于海浪河上,冬季枯水期可满足取水量要求,枯水期取水保证率高。缺点原水输水距离长,取水泵站设在海浪河岸边,运行管理不方便,需考虑防洪措施,工程造价较高。根据以上两个方案的优缺点,枯水期取水保证率是保证供水安全可靠的重要因素之一,综上所述,取水头位置采用方案二,即把取水头设在现有水源上游1750m处。3.3.2 取水构筑物形式的选择海浪河流地处中温带86、季风气候区,夏季短暂湿热,冬季漫长寒冷,降水年际变化较小,但年内分布不均,一般多集中在6月至9月,占年降水量为76%,而78两个月的降水则占全年的51%,暴雨多在此间发生,洪水和流域暴雨一致,洪水过程一般为单峰型,暴涨暴落,一次洪水历时约7天,集中历时约3天。根据海浪河水文特点及河床断面,海浪河属于季节性河流,夏季河水流量较大,冬季河水流量较小。冬季枯水期最低水位不能满足取水深度时,取水构筑物形式易采用底栏栅取水或筑低坝取水。根据本工程的实际特点,确定采用固定低坝式。固定低坝式就是在河水中筑垂直于河床的固定式低坝,以提高水位,在坝上游岸边设置进水闸或取水泵站,适用于枯水期流量特别小、水浅、不通87、航、不放筏的河流。本工程充分利用现有海浪河灌溉用堤坝,不用另设计堤坝,只把现有堤坝的闸门闸底标高降低,改造闸门。根据现有取水头形式,取水头部采用蘑菇式取水头和箱式取水头相结合方式。蘑菇形取水部适用于中小型取水构筑物,头部高度较大,要求在枯水期仍有一定水深。其进水方向自帽盖底下曲折流入,一般泥砂和漂浮物带入较少,盖帽可做成装配式,便于拆卸,施工安装较困难。箱式取水头部适用于水深较浅,含砂量较少,以及冬季潜水较多的河流,且取水量较大时。钢筋混凝土箱体可采用预制构件,根据施工条件作为整体浮运或分成几部分在水下拼接。综上所述,取水构筑物形式采用固定低坝式,冬夏两季采用箱式和蘑菇头式相结合。3.3.3 88、取水泵站形式的选择取水构筑物采用固定低坝式,从取水构筑物至取水泵站为自流式。根据海浪河水文特点、河床断面情况及取水构筑物形式,取水泵站易按分建式设置,即取水泵站和取水头分开设置,取水泵站设在河流坝外。根据泵站的位置,本工程考虑两种方案。方案一:取水泵站设在净水厂内,设蘑菇式和箱式取水头各1个,设2条DN700球墨铸铁管,自流至取水泵站集水井,长度为1100m,1条DN500球墨铸铁管,从取水泵站至配水井,长度为30m。本方案特点是取水泵站设在净水厂内,运行管理方便,缺点是取水头至取水泵站距离长,原水自流至泵房受地形影响较大,且自流管管径较大,输水管工程投资较大。方案二:取水泵站建在海浪河河边,89、设蘑菇式和箱式取水头各1个,设2条DN700球墨铸铁管,自流至取水泵站集水井,长度为50m,1条DN500球墨铸铁管,从取水泵站至净水厂内配水井,长度为1700m。本方案特点为取水泵站距离净水厂较远,位于海浪河岸边,原水输水管线不受距离和地形影响,长距离输水管径较小,工程投资较少,其缺点主要是取水泵站远离净水厂,运行管理不方便。根据以上两个方案特点,本工程选用方案二,即取水泵站设在岸边。3.4 输水管道管道工程方案的比选3.4.1 原水输水管线线路选择根据国内城市原水输水工程建设的实际经验,输水管线的线路选择是涉及城乡建设和工农业生产等多方面的问题。输水管线连接着取水泵站与净水厂,且本工程输水90、管线穿越障碍物较复杂,因此,输水管线线路的选择相当重要。选线的恰当与否,对工程投资、建设周期、运行和维护等均将产生直接的影响。输水线路的选择应遵循以下原则:(1) 按照城市的总体规划,统一布局,合理安排线路走向;(2) 管道铺设尽量避开繁华街道及建筑密集区,减少工程建设对社会正常秩序的影响,同时保证适当的路由宽度,降低施工难度;(3) 应做到尽量减少征地拆迁,少占农田,特别是少占菜田及良田,施工方便,使工程造价降低;(4) 尽量缩短线路长度,降低工程造价及运行费用;(5) 路径应顺畅,水流条件好;(6) 陆地上铺设,输配水线路应尽量从最佳地形条件和地质条件区域穿越,尽量沿现有道路定线,易于管线91、的运行及管理;(7) 尽量少穿河流、铁路及公路,增加输送水的安全性,方便施工;(8) 在城市防洪堤外,减少洪水对输水管线的影响,便于检修。根据现场的实际情况,确定管线走向如下:输水管线采用压力输水方式,全长约1700m,输水管线起点为取水泵站,输水管线沿海浪河左岸附设,穿越红甸子河后继续沿海浪河左岸附设至新建净水厂,即现有二水厂北侧。3.4.2 原水输水管道管材选择目前国内外经常使用的埋地输水压力管道管材主要有钢管(SP)、球墨铸铁管(DIP)、玻璃纤维增强热固树脂夹砂管(RPMP)、高密度聚乙烯缠绕增强管(HDPE)、预应力钢筋混凝土管(PCP)等六种管材。(1) 钢管(SP)用于城市给水管92、道工程的钢管管径一般大于DN600mm,最大直径可达DN4000mm。制作钢材一般采用Q235A碳素结构钢,直径小于DN2000mm的钢管可用螺旋缝埋弧焊管,大于DN2000mm的钢管一般为直缝埋弧焊管。管道通常长度为2m12m。这种管材在大口径、长距离输水管道中应用得最多。埋地钢管本身不耐腐蚀,必须对其进行外壁涂层和内壁内衬的防腐措施,因此其使用寿命在很大程度上取决于管材的内外防腐层的材料种类和品质及施工质量。钢管的外防腐一般采用环氧煤沥青防腐层,防腐材料的制造技术和防腐层的制作经验已经相当成熟。过去大口径钢管的内防腐基本上都采用机械喷涂的水泥砂浆防腐层。由于无毒环氧磁漆的出现和其防腐技术的93、完善,近几年采用无毒环氧磁漆作为钢管内防腐层的输水管道工程越来越多。上述两种钢管内防腐技术都已经处于成熟阶段。钢管的主要优点是:敷设方便,适应性强,可埋设穿越各种障碍;供水安全性高;可不停水焊补漏缝,检修方便且所需时间短。主要缺点是管材价格和管道综合造价较高、需要进行防腐处理及电化学防腐处理、用钢量大、现场焊接、防腐影响施工进度。(2) 球墨铸铁管(DIP)球墨铸铁管是由经过球化和孕育处理的优质铁水用离心铸造工艺生产,其强度比钢管高,延伸率大于10%,抗腐能力比钢管强。目前球墨铸铁管的沥青外涂层和水泥砂浆内衬的制作多数厂家均在生产线上完成,且球墨铸铁管采用的是柔性接口、刚性接口或法兰连接,不需94、要进行现场焊接和防腐处理,施工方便。管道标准长度为6m、5.5m、5m、4m。这种管材相对于别的管材在价格上的特点是小口径和大口径管道价格较高,中间口径的管道价格较低,所以在输水管道和城市输水管线中大量采用DN400mmDN1000mm球墨铸铁管。几乎每座大中型城市的供水系统都有这些口径管材的业绩。球墨铸铁管的主要优点是:供水安全性高;安装和检修方便;有标准配件,可用于配件及支管较多的管段。缺点是同规格管道重量较钢管重,造价相对较高。由于工艺的进步、制作成本的降低,大口径球墨铸铁管管材价格近年来也有下降的趋势。目前国内生产的球墨铸铁管最大口径已达到DN2600mm。(3) 玻璃纤维增强热固树脂95、夹砂管(RPMP)玻璃纤维增强热固树脂夹砂管俗称夹砂玻璃钢管,是近十几年国内才发展起来的一种新型管材,国外也在70年代才开发应用。RPMP的管壁结构:内外层为玻纤增强树脂,中间为砂层的多层复合管。成型工艺有用长纤维在内模上缠绕制造和用短纤维在外模内离心制造两种。缠绕制造RPMP最大管径可达DN4000mm,采用承插式胶圈密封柔性接头;离心工艺制造RPMP最大管径为DN2400mm采用套筒式胶圈密封柔性接头。管道标准长度为12m、6m。目前,国内大都将这种管材用于DN600mmDN1600mm输水管道工程上,其市场占有率在逐年攀升,工程实例瓦房店市三期给水工程输水管道(管径DN900mm,长度296、0km,2000年),辽宁大伙房水库输水管道工程输水管道(管径DN1600mm,长度20km,2001年),烟台门楼水库引水工程(管径DN1000mm,长度10km,1999年)等。RPMP的优点是:具有比热塑型塑料管更强的耐腐蚀性能和同样不产生输送水二次污染,管道使用寿命长;管道内壁光滑,长期输水内壁不结垢,水力条件好,节省能耗;重量轻、吊装运输容易,施工和维修方便。无电化学腐蚀现象。缺点除了管材价格较高外,该种管材刚度较低,为了避免管道在埋设过程中产生径向变形,管道安装对回填土要求高。安装时要求按其安装规范制作管道基础和管道两侧的同步回填,分层夯实。回填土中不能含有超限值的大砾石、冻土块和97、砖头等硬杂物体,以免损坏夹砂玻璃钢管外层。(4) 高密度聚乙烯管(HDPE)该种管材具有耐腐蚀性能好、使用寿命长;外壁呈环形波纹状结构,密度轻;管道内壁光滑,水力条件好;属柔性管材,适应不均匀沉降地基;管材以高密度聚乙烯为原料,通过热挤塑缠绕成型,接口为承插电熔焊接,接口严密,无渗漏;重量轻搬运及连接方便;施工方便,不需要大型起吊设备,维护费用低,运输费用低。该种管材的缺点是管道安装对回填土要求较高,为保证管道受力均匀,回填要求严格;管道内压不宜过高;管道的刚度应特殊考虑,覆土厚度要求适中;管道价格高。以上四种管材主要特性及优缺点详见下表。原水输水管道管材的主要特性比较表名称最大管径(mm)管98、道糙率n接口形式优 点缺 点钢管设计确定0.01050.012焊接、法兰接口1.管材强度、工作压力均高,运行安全可靠。2.敷设方便,适应性强,可埋设穿越各种障碍。3.重量轻,经内外防腐后,寿命长。4.可不停水焊补漏缝。1.需要进行内外防腐处理,同时进行电化学防腐。2.造价较高。3.用钢量大。4.不适宜承受较大的外荷载。球墨铸铁管26000.01050.012承插、法兰接口1.使用年限长。2.防腐能力较钢管强,但仍需防腐处理。3.有标准配件,适用于配件及支管较多的管段。4.抗拉强度大、抗弯强度大及延伸率大。1.重量较钢管大。2.造价高。RPMP管40000.010承插接口橡胶圈密封1.耐腐蚀,使99、用寿命长。2.重量轻、施工方便,维修费用低。3.水力条件好,节能。4.长期输水内壁不结垢,能保持好的输水能力。1. 不利于冬季施工。2.管道安装对回填土要求高。HDPE管30000.010承插热熔接口1、重量轻、耐腐蚀、使用寿命长。2、施工方便,不需要大型起吊设备,维护费用低,运输费用低。单根管道标准长度6m,接口数量少,搬运及连接方便。3、水力条件好。管道柔韧性好。1、价格较高;2、管道安装对回填土要求较高,为保证管道受力均匀,回填要求严格。3、管道的刚度应特殊考虑,覆土厚度要求适中;原水输水管道管材的主要技术特性见下表。原水输水管道管材技术性能比较表管材项目钢管球墨铸铁管RPMP管HDPE100、管比较结果抗腐蚀能力较强(涂防腐层后)较强强强RPMP管、HDPE管好机械性能较好好较好较好球墨铸铁管好抗水锤能力最强较强较强较强钢管好粗糙系数n=0.010(瓷漆防腐)n=0.0125(砂浆防腐)n=0.0125n=0.01n=0.01RPMP管、HDPE管好使用寿命较长长长长钢管最差适应地形变化能力较强强较强较强相仿施工安装内、外防腐麻烦运输麻烦施工严格施工严格相仿对基础要求较低较低高高PCP管、PCCP管好结合管材的技术经济性能比较,参照有关调查资料,在输配水工程运行中供水安全性最高的是钢管和球墨铸铁管,高密度聚乙烯管和夹砂玻璃钢管次之。因此从供水安全性上考虑,输水管道的首选管材一般是钢101、管和球墨铸铁管,其次是RPMP管管。四种管材优劣顺序为:钢管和球墨铸铁管、RPMP管和HDPE管。各种管材的价格见下表。管材综合造价比较(万元/公里)序号管径钢管球墨铸铁管RPMP管HDPE管1DN900312.5271.5330.6348.22DN800279.8236.6298.2301.13DN700245.5206.6265.8270.24DN600208.3185.8213.4218.95DN500167.2131.1173.8176.1综上所述,球墨铸铁管在承受工作压力、耐腐蚀、抗震及保证运行安全等主要指标方面均可满足本工程的输配水要求,并且球墨铸铁管的设计、施工、运行都已有成熟经102、验,更能保证安全供水。因此本工程输水管线采用球墨铸铁管,穿越堤坝等重要障碍物处管道采用钢管,外面设钢筋混凝土框构涵或套管。3.4.3 原水输水管径的确定本工程取水泵站至净水厂距离较近,输水管线较短,可不考虑输水管道漏失量。本工程输水管道设计水量按日供水量2.5万m3/d加上水厂自用水系数10%设计,设计水量为1146m3/h。管道长度为1700m,管材采用球墨铸铁管。输配水管径取为500mm,粗糙系数采用0.0125,沿程千米水头损失7.1,流速为1.62m/s。3.5 净水工艺流程的选择3.5.1 现有净水厂处理工艺二水厂建于1990年,位于城市西南角海浪河岸边,设计供水能力为1.2万m3/103、d,取用海浪河河滩地第四系冲积卵石孔隙层地下水,处理工艺为:跌水曝气过滤消毒送水泵房。为满足城市近期供水需要,2004年对二水厂进行了扩建,先后垂直海浪河敷设DN800渗渠一条、DN500饮水管一条及取水构筑物一座,并在二水厂内扩建1.5万m3/d絮凝沉淀间一座,扩建后二水厂总的供水能力达到1.5万m3/d。净水厂工艺为:原水混合絮凝沉淀过滤消毒送水泵站用户。由水原水质报告可看出,海浪河河水水质较好,结合近来给水处理新技术、工艺成果和本地净水厂运行经验来看,对新建净水工艺及构筑物形式论证选择如下。水厂工艺流程为:原水混合絮凝沉淀过滤消毒送水泵房用户。3.5.2 净水处理构筑物论证混凝沉淀工艺过104、程包含混合、絮凝、沉淀三要素,是目前给水处理、原水预处理的核心工艺,承担着去除原水中95杂质的任务。过滤主要起保障作用。混凝沉淀水处理的发展历史表明改进的主要方向:原水水质、絮凝剂、水动力学条件,其中构筑物的结构形式的变化主要体现在动力学方向的改进。研究粒子的凝聚和长大过程,须关注粒子间的作用力。混凝过程中,粒子间主要存在三种作用力,它们是范德华力、扩散双电层斥力和Born斥力。这些力的综合作用在粒子周围形成了势垒或者说排斥能峰,使粒子在水中稳定存在。投加絮凝剂可降低胶体粒子吸附电荷数量,达到降低排斥能峰的目的。混凝动力学的任务就是为粒子提供运动接触条件,并提供粒子克服排斥能峰所需的动能。水流105、在通过管段时会在管壁上产生紊流,紊流是由小涡旋组成,小涡旋的作用是使水中颗粒和胶体充分接触碰撞从而形成小絮体。水力学上的层流和紊流。管段的边壁效应和边界层脱离理论。絮凝池中,由于粒子尺度的增大,不能如混合过程一样忽略粒子的跟随性,需综合考虑梯度凝聚和惯性凝聚。对尺度、密度较小的粒子,粒子跟随性仍然很好,梯度凝聚仍然是主要的,随粒子尺度和密度的增大,粒子跟随性逐渐变差,惯性凝聚成为主要因素。粒子碰撞和有效碰撞要求粒子之间存在速度差,这个速度差可以通过紊流涡旋利用梯度凝聚和惯性凝聚产生。不同粒径和密度的粒子沿水流运动方向产生速度差。在离心惯性力作用下,粒子受到垂直于运动方向的涡旋离心惯性力作用,也106、会产生速度差,形成碰撞。3.5.2.1 混合混合是絮凝中最主要的环节之一。混合是将药剂在水中水解,产生水解产物,充分的、均匀的、迅速的扩散到水体中,同时通过压缩双电层作用使水中胶体颗粒脱稳,并碰撞黏结成初级矾花颗粒的过程。是进行絮凝反应和沉淀的重要前提。混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部,并使水中胶体颗粒脱稳,同时产生凝聚是取得好的絮凝效果的先决条件,也是节省投药量的关键。具体为以下阶段:1)絮凝剂水解;2)压缩双电层;3)扩散至胶体粒子表面,使胶体粒子脱稳;4)脱稳后的粒子相对运动碰撞与黏结。混合影响因素:药剂、水温、水体中物质成分、混合形式等。混合的本质:通过水力或机械方式创造流体107、的紊动状态,改变流速大小或方向,实现颗粒接触和碰撞,达到混合的目的。混合效果的控制:关键的是控制紊流。紊流是由大小不等的涡旋构成的。混合过程最重要的是控制产生高密度、高强度、小尺度的涡旋,颗粒碰撞几率越大。决定混合效果的关键是调整涡旋在整个流场中的分布密度和强度均匀性所在。混合所关注的问题:1)混合过程中粒子的尺度更小,涡旋也要更小;2)絮凝剂的空间均匀分布;3)混合的药剂成本;4)混合要快速、均匀;5)水流的边壁效应(紊流)和边界层脱离。管束的设置大大增加了流道边界,增加了涡旋的边界层产生机制。涡旋产生的尺度受边界粗糙度和列管尺度的限制,更利于涡旋的增加和涡旋尺度合理的控制。另外,管束还有滤108、波的作用,即将大波滤成数量多的小波。混合方式基本分两大类:水力和机械。水力混合结构简单、混合效果良好,但当处理系统的流量在设计流量范围内有变化(尤其是减少时),会对混合效果产生一定的影响;机械混合可根据流量的变化来进行调节,能适应各种流量的变化,但需有一定的机械维修量。常用的混合方式有水泵混合、管式混合、跌水(水跃)混合机械混合等,几种混合方式优、缺点及适用条件见下表。几种混合方式比较表形式优 缺 点适 用 条 件水泵混合优点:设备简单;混合充分,效果较好;不另消耗动能。缺点:吸水管较多时,投药设备需增加,安装管理较麻烦;配合加药自动控制较困难;G值相对较低。适合于一级泵房离处理构筑物120m109、以内的水厂。管式混合优点:设备简单、维护管理方便;不需土建构筑物;混合效果好,无电耗。缺点:运行水量变化影响效果;一般的管道混合效果较差;采用静态混合器混合效果较好,但水头损失大;混合器构造较复杂。适用于流量变化较小的各种规模水厂跌水(水跃)混合优点:利用水头的跌落扩散药剂;受水量变化影响较小;不需外加动力设备。缺点:药剂的扩散不易完全均匀;需建混合池;容易夹带大量气泡。适用于各种规模水厂,特别是当重力流进水水头有富余时。机械混合优点:混合效果较好;水头损失较小;混合效果不受水量变化影响。缺点:需要动能;管理维护较复杂;需建混合池。适用于各种规模水厂通过以上比较可以看出,本工程采用管式混合效果110、较好,适用于2.5万m3/d规模的小水厂。3.5.2.2 絮凝池絮凝是提供合理的絮凝动力学条件,使混合后的絮凝体颗粒长大到沉淀要求的粒度和密度的过程。絮凝是给水处理的最重要的工艺环节,絮凝体长大过程是微小颗粒接触碰撞的过程。絮凝的本质:要强化絮凝效果,就要合理控制紊流涡旋尺度和数量,尽可能增加絮凝池中粒子的接触碰撞次数和有效碰撞次数。并且要控制流速和剪切力,以防絮体破碎。要使颗粒碰撞凝聚,就要使颗粒产生相对运动,要产生速度差,就要改变水流速度大小或方向,而改变速度方向也就是创造紊流,增加微涡旋数量。絮凝效果的好坏取决下面的两个因素:一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的连接能力,这是111、由混凝剂的性质决定的;二是微小颗粒接触碰撞的机率和如何控制它们进行合理的有效碰撞,这是由设备的动力学条件决定的。要想使水体中颗粒相互碰撞,就必须使其与水流产生相对运动,这样水流就会对颗粒运动产生水力阻力。由于不同尺度颗粒所受水力阻力不同,所以不同尺度之间就产生了速度差。这一速度差为相邻不同尺度颗粒的碰撞提供了条件。如何让水中颗粒与水流产生相对运动呢?最好办法是改变水流的速度。改变速度方法有两种:一是改变水流时平均速度大小;二是改变水流方向。由此,如果能在絮凝池中大幅度的增加湍流静态旋的比例,就可以大幅度的增加颗粒碰撞次数,有效的改善絮凝效果。这可以在絮凝池的流动通道上增设高效反应设备的办法来实112、现。由于水流的惯性作用,使通过设备的水流的大涡旋变成小涡旋,小涡旋变成更小涡旋,有效的增加了颗粒碰撞次数,同时矾花变得更密实。絮凝过程中的剪切力控制:1)絮凝过程中除了需关注颗粒的碰撞长大过程之外,还要控制颗粒的破碎过程,剪切力控制与宏观的流道尺度、流速密切相关,与水流涡旋强度直接联系。2)实践证明,在一定的宏观流动条件下,颗粒尺度只能增长到一定水平而不能继续长大,主要决定于有效碰撞与剪切力的相互平衡。3)因此,必须控制剪切力水平,在絮凝的前端主要保证碰撞的强度,后部使颗粒长大是主要的。这要求合理的絮凝水力分级、流速控制和设备形式控制。4)所以,要达到好的絮凝效果,设计时就要对絮凝池流速进行水113、力分级,常分为3级,V1=0.12m/s,V2=0.09m/s,V3=0.06m/s左右。絮凝方式与混合方式一样,是非常重要的工艺过程。絮凝效果的好坏直接关系到后续沉淀的效果。絮凝方式可分为两大类:水力絮凝和机械絮凝。水力絮凝结构简单,运行维护量小,但如果流量变化较大,将对絮凝效果产生一定的影响。机械絮凝对于流量的变化适应性较强,但需要较大的机械维修量,施工难度比较大,消耗电能且增加运行成本。常用的水力机械絮凝方式有隔板絮凝池、网格絮凝池、折板絮凝池和机械絮凝池等。几种絮凝方式优、缺点及适用条件见下表:几种絮凝工艺比较表形式优缺点适用条件隔板絮凝池优点:絮凝效果较好;构造简单,施工、管理方便;114、水头损失较小。缺点:絮凝反应时间较长,转折处絮粒易破碎,出水流量不易分配均匀。适用于各种处理规模的水厂网格(栅条)絮凝池优点:絮凝反应时间短,占地面积较小;絮凝反应效果较好;构造简单。缺点:水量变化影响絮凝效果。适用于水量变化不大的水厂。单池能力在2.5万以内为宜。折板絮凝池优点:絮凝反应时间短,占地面积较小;絮凝反应效果良好。缺点:构造较复杂;水量变化影响絮凝效果。适用于水量变化不大的水厂。机械絮凝池(水平传动轴及垂直传动轴)优点:水头损失较小;絮凝反应效果好;可适用水质、水量的变化。缺点:运行管理及控制比较复杂;传动积垢需穿越池壁,绝大多数有漏水现象;需机械设备和经常维修。适用于各种规模水115、厂,并适应水量变动较大的水厂通过以上比较可以看出,折板絮凝池具有运行维护简单、节省动力费用的优点,而且目前应用比较广泛;机械絮凝池虽然可进行调节,但机械维修量大,并需要一定动力费用。因此,本工程采用折板絮凝池。3.5.2.3 沉淀池沉淀是水中悬浮颗粒在重力作用下,从水中分离出去的过程。它担负着去除8099以上悬浮固体的作用,是主要的净水构筑物之一。沉淀设备是水处理工艺中有机物与水分离的最重要环节,其设备运行状况直接影响了出水水质。根据水流在沉淀池中流动的方向及不同的布置形式,沉淀池一般分为平流沉淀池、斜管(板)沉淀池、气浮池等形式。几种沉淀方式优、缺点及适用条件见下:几种沉淀工艺比较表形式优缺116、点适用条件平流沉淀池优点:操作管理方便,施工较简单;对水质水量冲击负荷适应性强,处理效果稳定;带有机械排泥设备时,排泥效果好。缺点:占地面积大,土建费用比较高;不采用机械排泥装置时,排泥比较困难;需维护机械排泥设备。适用于大中型水厂(目前已很少采用)斜管(板)沉淀池优点:构造简单,水力停留时间短;对沉淀效率高,池体小,占地小;缺点:斜管(板)耗用较多材料,老化后尚需更换,费用较高;不设机械排泥装置时,排泥较困难;设机械排泥时,需维护管理。适用于各种规模水厂气浮池优点:对絮粒的重度及大小要求不高,能减少絮凝时间及节约混凝剂量;池子容积及占地面积少;出水水质好,一般不存在“跑矾花”现象,有助于延长117、滤池冲洗周期,节约冲洗水量。缺点:需要供气、溶气、释气设备,电耗有所增加;不宜用于高浊度原水的处理。适用于各种规模水厂通过比较,平流沉淀池占地面积较大;气浮池可根据来水的情况,气浮和沉淀可分别运行,但因气浮设备复杂,运行维护困难,投入运行较少,斜管(板)沉淀池具有停留时间短、占地小、沉淀效率高等优点,是目前沉淀池应用广泛的池型。综上所述,本工程采用斜板沉淀池。3.5.2.4 滤池过滤工艺是指原水在重力作用下,通过设置在池体内的填料后,使悬浮固体从水中分离,截留在填料上的过程,滤池是主要的净水构筑物之一。滤池是将沉淀池出水进一步处理的净水构筑物,常用的滤池包括普通快滤池、双阀滤池、均质滤料滤池、118、多层滤料滤池、虹吸滤池、无阀滤池、移动罩滤池。几种过滤方式优、缺点及适用条件见下表:几种过滤工艺比较表滤池形式优缺点适用条件普通快滤池优点:有成熟的运行经验,运行稳妥可靠;采用砂滤料,材料易得,价格便宜;采用大阻力配水系统,单池面积可做得更大,池深适中;采用降速过滤,出水水质较好。缺点:阀门多,检修工作量较多;必须设有全套冲洗设备。适用于大、中、小型水厂。双阀滤池优点:有成熟的运行经验,运行稳妥可靠;采用砂滤料,材料易得,价格便宜;采用大阻力配水系统,单池面积可做得更大,池深适中;采用降速过滤,出水水质较好;减少二只阀门,相应降低工程造价和检修工作量。缺点:必须设有全套冲洗设备;增加形成虹吸的119、抽气设备。适用于大、中、小型水厂。均质滤料滤池(V型滤池)优点:运行稳妥可靠;采用砂滤料,材料易得;滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好;具有气水反洗和水表面扫洗,冲洗效果好。缺点:配套设备多,占地面积大;构造复杂,顶部V型槽及底部滤板施工精度要求非常高。适用于大、中型水厂多层滤料滤池优点:含污能力大;可采用较大的滤速;用于过滤周期较长而能节约反冲洗用水;降速过滤,出水水质较好。缺点:滤料不易获得,价格较贵;管理麻烦,滤料易流失;冲洗困难,易积泥球。适用于大、中型水厂虹吸滤池优点:不需大型阀门;不需冲洗水泵或冲洗水箱;易于自动化操作缺点:土建结构较复杂;池体大,单池面积不能过大,反冲洗时要浪费120、一部分水量。适用于中型水厂无阀滤池优点:不需设置阀门;自动冲洗,管理方便;缺点:清砂不便,单池面积小;反冲洗效果差,反洗时要浪费部分水量;变水位等速过滤,水质不如降速过滤好。适用于小型水厂移动罩滤池优点:造价低,不需大量阀门;结构简单自动连续运行,不需冲洗设备;缺点:需设移动洗砂设备;滤池平均设计滤速不宜过高;罩体与格墙间密封要求高。适用于大中型水厂,单格面积不宜过大。根据以上比较,普通快滤池比较适合于本工程,因此采用普通快滤池。3.5.2.5 消毒根据设计规范,生活饮用水必须消毒,消毒工艺可根据原水水质和处理要求,采用滤前和滤后二次消毒,也可采用滤前或滤后消毒。常用的污水消毒方式有液氯消毒、121、臭氧消毒、紫外线消毒及二氧化氯消毒。液氯是迄今为止最常用的方法,其特点是有标准投加设备系列,投量计量准确,液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠,同时含有一定的余氯,可抑制细菌繁殖,具有应用历史长,积累丰富的运行管理数据。由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间,接触池容积较大;氯气是剧毒危险品,存储氯气的钢瓶属高压容器,有潜在威胁,需要按安全规定建设氯库和加氯间;液氯消毒将生成有害的有机氯化物,在运输和使用过程中如管理不善常产生一些人身伤害事故,在国外和我国,给水处理经常采用液氯消毒。臭氧是一种优良的消毒剂,消毒效果好,不产生难处理的或生物积累性残余物,但投资大,成本高,设备昂贵,安装管理较122、复杂,主要用于游泳池水和直接饮用水的消毒。紫外线消毒是采用紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法是近年初步推广发展最快的消毒技术,在一些国家,紫外线有逐步取代氯消毒、成为净水处理中重要消毒手段之一。紫外线消毒的基本原理为:紫外线对微生物的遗传物质(即DNA)有畸变作用,在吸收了一定剂量的紫外线后,DNA的结合键断裂,细胞失去活力,无法进行繁殖,细菌数量大幅度减少,达到灭菌的目的。因为当紫外线的波长为254mm时,DNA对紫外线的吸收达到最大,在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用,在水量较大时,也使用中压或高压水银弧灯。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高,作用时间短,危险性小,无二次123、污染等。并且消毒时间短,不需建造较大的接触池,建消毒渠即可,占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资较高,紫外线照射灯具较复杂,灯具需要及时更换,频繁开关灯具影响使用寿命,灯管寿命短,运行费用高,管理维修麻烦,抗悬浮固体干扰的能力差,对消毒前的原水浊度要求较高,必须保证一定的水流厚度。二氧化氯是一种广谱性的消毒剂,它对水中的病原微生物,包括病毒、细菌芽孢、配水管网中的异养菌、硫酸盐还原菌及真菌等均具有很高的杀灭作用。能在pH值很宽的范围内杀灭大肠杆菌。二氧化氯在水中的扩散速度较氯快,对孢子的杀灭作用比氯强,对水中的放线菌、野生菌种、孢子等均有较好的灭杀作用。二氧化氯具有消毒效果好而且具有持续124、消毒、杀菌作用,不受氨的影响,对病毒既有强力的杀灭左右,不会形成致癌物,具有脱色、助凝、除氰、除酚除臭等作用。二氧化氯必须现场制备,设备复杂,原料具有腐蚀性,需化学反应生成,操作管理要求较高。综合上述比较,二氧化氯消毒在氧化、杀菌、消毒方面具有较大的优势,近年来我国二氧化氯技术发展较快,日趋成熟,在中小型水厂中已有应用,同时为保证管道末端有游离余氯,故本工程采用具有安全性、可靠性、实用性较好的二氧化氯消毒方式。3.5.2.6 投药投加何种混凝剂以及准确自动控制最佳投药量是确保混凝沉淀效果良好的关键因素之一。对于不同水质及同一水体不同时段,应选择适合的混凝剂。药剂的选择应具有适应性强,絮凝性能好125、,絮凝体形成迅速、絮体颗粒大、机械强度高、矾花沉降速度快等优点,因此本工程推荐使用碱式氯化铝(聚合铝)为混凝剂、活化硅酸为助凝剂的湿式投加方式。根据原水水质自动调节控制絮凝剂最佳剂量,是确保混凝效果最佳,沉淀池出水水质最好的关键因素之一,同时也是降低制水成本、增加效益的重要因素。本工程采用的是建立数学模型由计算机控制自动投加。自动投药:目前在美国、日本、西欧等一些发达国家,一般是根据原水流量、浊度、水温、PH值或碱度、氨氮等参数建立数学模型。这种控制方法可及时根据原水水质和水量变化,准确地控制投药量,是一种比较先进和准确的方法。但需要花较长的时间和人力、物力去建立数学模型。本工程在设计上采用了126、先进的进口各种水质检测仪表如:流量计、浊度计、水温计、PH计等,并设置了计算机专用系统,因此,待水质、水量和投药量的数学模型建立后可以准确自动调节、控制投药。3.5.3 工艺流程确定根据以上论述,并借鉴本地现有净水厂的处理工艺,确定工艺流程如下:原水管式混合(碱式氯化铝投药)折板絮凝斜板沉淀普通快滤池清水池(二氧化氯消毒)吸水井送水泵房用户。3.6 配水管材的选择3.6.1 可选管材结合目前国内管材生产和实际使用情况,可用于给水管道工程中的主要管材有钢管、球墨铸铁管、钢骨架塑料(PE)复合管等。以下给水管道工程中常用管材及新型管材的性能及造价进行比较。3.6.2 管材技术性能(1) 钢管钢管包127、括钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管。是常用的给水管材,其机械强度好,在抗拉、抗弯、耐冲击、耐震动等方面有优势,适应性强;接口形式可采用焊接或法兰方式,事故时抢修快捷。管道可就近设厂加工,单位管长自重较轻,运输及施工比较方便,但必需作内外防腐。(2) 球墨铸铁管使用性能与钢管相当,出厂已做好内外防腐,耐腐蚀性优于钢管。接口采用橡胶圈接口,柔性较好,有标准配件。在配水管网工程中已广泛采用了口径DN1200的球墨铸铁管。大口径球墨铸铁管(大于DN1400mm)价格较钢管高。同口径管道自重较钢管、玻璃钢管重,运输相对困难。(3) 钢骨架塑料(PE)复合管钢骨架聚乙烯塑料复合管是新型的双面防腐管材,集金属及高128、密度聚乙烯管材优点,刚性及抗冲击性好于(HDPEP)。由于管内含钢骨架,自示踪性好,埋设后可用普通磁性探测仪定位。管道标准长度12m,接口采用电热熔连接后法兰连接。缺点是管材造价高。各种管材的主要技术特性及经济比较详见下表。管材的主要特性比较表管材工作压力(Mpa)接口形式生产与应用优 点缺 点钢管(SP)设计确定焊接、法兰接口输配水中采用普遍,适应性强,可工厂或现场制作。1.管材强度、工作压力高,运行安全可靠。2.敷设方便,适应性强,可埋设穿越各种障碍。3.重量轻,内外防腐后,寿命长。4.可不停水焊补漏缝。1.需要进行防腐处理。2.造价较高。球墨铸铁管(DIP)设计选定壁厚承插、法兰接口性能129、与钢管相当,DN1200以下配水管道应用中较多。1.使用寿命长。2.防腐能力较钢管强。3.有标准配件,适用于配件及支管较多的管段。4.接口采用橡胶圈接口,柔性较好。1.重量较钢管大。2.造价较高。钢骨架塑料(PE)复合管1.04.0电热熔或法兰接口DN50DN500。新型管材,油气田应用较多。1.重量较轻,运输施工方便,维修费用低。2.无毒耐腐,使用寿命长,可达50年。3.管壁光滑耐磨,C值149,水力条件好。4.刚性及强度好于HDPEP,刚柔并济。管材造价高。 管材综合造价比较(万元/公里)序号管径钢管球墨铸铁管(K9)钢骨架塑料(PE)复合管1DN700245.5206.6270.22DN130、600208.3185.8218.93DN500167.2131.1176.14DN400138.3299.2111.255DN300100.2582.0171.36DN25080.1069.3059.57DN20065.4259.4048.28DN15050.1242.5938.39DN10033.3835.2328.83.6.3 管材选择从管材技术性能上衡量,钢管、球墨铸铁管等,均适合大口径配水管道;球墨铸铁管、PE管适合中小口径配水管道。在管材使用经验方面,中等口径以上配水管道采用球墨铸铁管、钢管较多,小口径管道也推广使用球墨铸铁管、PE管。从管材价格上看,大口径采用球墨铸铁管比较合适;131、小口径管道宜使用PE管。根据以上综合分析,考虑到本工程所在地势特点,管材的承压性,管件的完备程度,为方便施工及今后的供水安全性,同时兼顾造价经济合理,确定本次配水管网工程管材DN300以上的管径采用球墨铸铁管,此种管材具有耐腐蚀、便于安装等优点,而且设计和施工都有成熟的经验,能保证水质,加快施工进度;DN300(包括DN300)以下的管径采用钢骨架塑料(PE)复合管。管道在穿越河流、铁路时工作管采用焊接钢管,外加混凝土套管。4 工程方案设计4.1 设计依据(1) 室外给水设计规范(GB500132006)。(2) 室外排水设计规范(GB500142006)。(3) 城市供水厂运行、维护及其安全132、技术规程(CJJ 5894)。(4) 工业企业总平面设计规范(GB5018793)(5) 给水排水管道工程施工及验收规范(GB5026897)。(6) 泵站设计规范(GB/T5026597)。(7) 常用化学危险品贮存通则(GB1560395)。(8) 给水排水设计手册。(9) 给水排水标准图集。4.2 取水工程方案设计4.2.1 取水头设计设计水量为2.75万m3/d=1146m3/h=0.318m3/s。新水源取水位置设在现有水源上有1750m处,增设蘑菇式和箱式取水头各1个,设2条DN700球墨铸铁管,长度为50m,设计流速v=0.83m/s,i=0.0012。该处水源设在上游二副坝处,133、现有坝高1.2m,坝上设有三个闸门,闸门宽1.0m,现有堤坝的闸底标高高于河床底,为保证枯水期新建水源取水,降低闸底标高。改造3个闸门,闸槽尺寸1.50m1.0m。夏季采用蘑菇式取水头,便于减少泥沙和漂浮物的吸入,蘑菇头为钢制,用钢筋混凝土墩固定在河床上,设槽钢支撑固定,取水头直径为3000,进水格栅距河底0.5m,格栅间距40mm,过栅流速0.1m/s。海浪河冬季流量小、流速低、浊度低,可保证在冬季低水位时能够取水,冬季采用箱式取水头,在取水箱上面和两侧设进水口,取水箱采用钢筋混凝土结构,为棱形,顶部进水格栅为钢制,格栅断面为梯形,格栅间距30mm,顶部进水口高于河床底0.3m,侧面进水口位134、于河床下,进水口顶距河床底0.4m,取水头周围按级配回填卵石和砾石,厚度为1.5m,取水箱尺寸为9.5m1.8m1.6m,顶部进水口尺寸为7.0m1.2m,侧面进水口尺寸为7.0m0.8m,过栅流速为0.1m/s。为防止雨季泥沙进入箱式取水头,在箱式取水头顶部进水口处设盖板,夏季封闭。4.2.2 取水泵站设计设取水泵站1座,泵站平面尺寸30m30m,泵站内设取水泵房和附属配电值班室,取水泵房平面尺寸12m9m,地上5.1m,地下8.5m,附属配电值班室平面尺寸为9.0m9.0m,设计水量为2.75万m3/d=1146m3/h=0.318m3/s,泵房内设潜水取水泵3台,2用1备,单泵参数:Q=135、575m3/h,H=25.0m,N=75.0W。水泵出口设置橡胶瓣止回阀、可拆式双法兰松套传力接头、手动闸阀DN300共3个。泵房内设1台起重量为2t的电动单梁悬挂起重机。4.3 输水工程方案设计设计水量为2.75万m3/d=1146m3/h=0.318m3/s,取水泵站出口设置1条DN500球墨铸铁管,设计流速v=1.62m/s,i=0.0071,长度为1700m。4.3.1 原水输水管线线路设计输水管线采用压力输水方式,全长约1700m,输水管线起点为取水泵房,输水管线沿海浪河左岸附设,穿越红甸子河后继续沿海浪河左岸附设至新建净水厂,即现有二水厂北侧。4.3.2 原水输水管道管材及穿越障碍136、物设计本工程输水管线采用球墨铸铁管(DIP),胶圈柔性接口。钢管采用焊接。球墨铸铁管与钢管采用法兰连接。穿越河流等重要障碍物处管道采用钢管,外面设钢筋混凝土套管。管道穿越红甸子河流堤坝1处,河流宽约为20.0m,采用钢筋混凝土管顶进施工方法,套管直径为2000,套管内设计D5309钢管,钢管长为20.0m,套管每处长度20m。4.3.3 管道防腐设计钢制管道外防腐采用加强级环氧煤沥青,内防腐采用环氧树脂,钢管采用牺牲阳极,阴极保护等措施,延长钢管的使用年限。球墨铸铁管内防腐采用环氧树脂。4.3.4 原水输水管道水锤防治措施由于输水管线距离较长,易产生水锤事故,所以在设计中采用以下措施进行防治:137、(1) 增设排气设施输水管线设计中,在地势高处,设置双口排气阀,具有排气和补气功能,在管道正常运行和水泵启动过程中排除管道内积存的空气,可保持管道的过水能力和防止启泵水锤;同时在管道出现负压时,可向管道内吸进空气,当管道出现水柱中断时向空腔内补气,以提高空腔内压力不使水体汽化;当水柱倒流时可减缓速度,降低和缓冲非常水锤压力。(2) 增设止回阀在水泵出口增设止回阀,当突然停泵时,蝶阀先快速关闭60%80%,由于时间短,以限制水泵倒流量过大,使水泵不反转或反转小于允许值,之后再慢关,由于时间长可减少或消除水锤压力的上升,从而消除和减轻水锤的影响。4.3.5 原水输水管道附属构筑物设计管道附属设施主138、要包括用于管道连接及维护的各类检查井,管道附属设施的设置,对于管道维护及运行安全十分重要,各类钢筋混凝土检查井及检修井的设置根据管道铺设情况设置。设有压力检查井、排气井、泄水井等。(1) 阀门和阀门井输配水管线的阀门间距根据事故抢修时允许的排水时间确定。具体位置结合地形起伏、穿越障碍物、放空时间要求等综合考虑,本工程输水管线阀门采用闸阀。阀门井的尺寸应满足操作阀门及拆装管道阀件所需的最小尺寸。本设计采用地下操作卧式阀门井。本工程输水管线共设阀门井2座。(2) 排气阀及排气阀井排气阀布置在压力管道的隆起点上,能自动进气和排气,用以排除管内积聚的空气,并在管道需要检修、放空时进入空气,保持排水畅通139、。在产生水锤时可使空气自动进入,避免产生负压。输水管道越长,关阀水击压力越大,本工程输水管线排气阀井1座,排气阀选用DN100mm排气阀。(3) 泄水管和泄水井泄水管和泄水阀的直径及在主管道上的间距由管道的坡度及要求的放空时间确定。泄水管和泄水阀布置在管线下凹处及阀门间管段最低处,以便排出管道内的沉积物和检修时放空管道。放空采用DN200mm管道先排到湿井,然后排到承泄区或用提水机具将水排出。本工程泄水管和泄水阀井1座。4.4 净水厂工程方案设计4.4.1 设计规模近期2010年净水厂新增设计规模为2.5万m3/d,远期2020年净水厂新增设计规模为3.0万m3/d。日变化系数为1.3,时变化140、系数为1.5,自用水系数为10%。设计水量为2.5万m3/d1.1=2.75万m3/d=1146m3/h=0.318m3/s。4.4.2 净水厂厂址净水厂位于现有二水厂北侧,该处地势平坦,交通便利,便于施工,附属配套设施可充分利用现有二水厂。自然地面标高为254.0m左右,新建净水厂地面设计标高为253.50m254.30m。厂区净水厂用地1.4ha。4.4.3 净水厂工艺流程净水厂的处理工艺流程如下:原水管式混合(碱式氯化铝投药)折板絮凝斜板沉淀普通快滤池清水池(二氧化氯消毒)吸水井送水泵房用户。4.4.4 净水厂平面布置净水厂平面布置原则:厂区构筑物布置紧凑、功能分区合理、处理流程通畅、有141、利生产、方便管理。XX省XX市二水厂供水改扩建工程中净水厂在二水厂的北部,从西往东依次是配水药剂加氯间、净化间、清水池、吸水井、送水泵房。净水厂主要建(构)筑物一览表见下表。主要建(构)筑物表序号名称规格单位数量备注1配水药剂加氯间座1配水间12.0m7.2m7.2m座1配水井7.9m3.6m座1深9.0m投药间12.0m18m5.4m座1药剂调节池7.2m7.8m座1深2.5m加氯间7.2m10.8m5.4m座1附属配电值班室7.2m7.2m4.5m座12净化间21.0m60.0m7.2m座1二层折板絮凝池7.3m6.5m座2深6.1m斜板沉淀池7.2m14.4m座2深6.3m普通快滤池5.142、0m6.5m座6深4.8m反冲洗水池12.0m6.0m座1深3.0m3清水池23.4m27.3m座2深4.0m4吸水井14.0m3.0m座1深5.2m送水泵房18.0m9.0m5.4m座1深4.5m附属配电值班室30.0m12.0m4.5m座14.4.5 净水厂工艺设计净水厂近期2010年设计规模为2.5万m3/d,自用水量按10%计,净水厂设计流量为2.75万m3/d=1146m3/h=0.318m3/s。各处理单体的设计规模见下表:再生水处理单体设计规模项 目设计规模(万m3/d)流量系数设计流量(m3/s)配水井2.51.10.318管式混合器2.51.10.318折板絮凝池2.51.1143、0.318斜板沉淀池2.51.10.318普通快滤池2.51.10.318吸水井2.51.00.289清水池2.51.00.289送水泵房2.51.50.4344.4.5.1 配水药剂加氯间设配水药剂加氯间1座,设计流量0.318m3/s,包括配水间、投药间、加氯间、附属配电值班室,平面尺寸12.0m25.2m+7.2m18.0m,建筑面积432m2。(1) 配水间配水间平面尺寸12.0m7.2m,层高7.2m。内设有配水井1座,平面尺寸为7.9m3.6m,池总高9.0m,内设溢流管道,管径为DN600,排至厂区排水管道。进水管为1根DN500,出水管1根DN600至净化间。内设有不锈钢网格,144、主要截流一些比较大的物块。(2) 投药间投加碱式氯化铝(聚合铝)为混凝剂、活化硅酸为助凝剂的湿式投加方式。碱式氯化铝设计投加量为20.0mg/L,配制浓度为10,活化硅酸设计投加量为4.0mg/L,配制浓度为5。投药间平面尺寸12.0m18.0m,层高为5.4m。内设有投药调制池2套系统,平面尺寸为7.2m7.8m,池总高2.5m。设有碱式氯化铝投药系统1套,投加至管式混合器,有变频调速装置的投药泵3台,2用1备,Q=630L/h,H=0.4MPa,N=0.55kW。设有活化硅酸投药系统1套,投加至配水井,有变频调速装置的投药泵2台,1用1备,Q=210L/h,H=0.4MPa,N=0.37k145、W。溶液搅拌采用鼓风空气,加药间设空压机2台,1用1备,Q=3.0m3/min,H=5.0m,N=7.5kW,泵房内设1台起重量为1t的电动单梁悬挂起重机。(3) 加氯间采用二氧化氯消毒,采用后加氯投加,最大投加有效氯量为1.0mg/L。加氯间平面尺寸7.2m10.8m,设有盐酸、氯酸钠药库,调制间、加氯间。层高为5.4m。设2套投药装置,1用1备,每套有效氯产量为2.0kg/h。采用复合环路投加方式。二氧化氯投加至清水池前加氯井进内。(4) 附属配电值班室平面尺寸7.2m7.2m,层高为4.5m,设有配电间、控制室、值班室、卫生间。4.4.5.2 净化间设净水间1座,平面尺寸60.0m21.146、0m,梁底高7.2m,共2层。净化间包括管式混合器、折板絮凝池、斜板沉淀池和普通快滤池、反冲洗系统。(1) 管式混合器设2个DN450的管式混合器进行药剂与水的混合,管内设计流速1.0m/s,混合时间为4.0s。(2) 折板絮凝池设折板反应池2座,设计水量0.318m3/s,平面尺寸7.3m6.5m。单池参数如下:单池设计水量0.159m3/s絮凝时间17.3min速度分段三段第一段有效水深4.6m竖井数量5格竖井尺寸1.30m1.00m竖井流速0.122m/s孔洞尺寸1.30m0.45m过孔流速0.272m/s第二段有效水深4.4m竖井数量5格竖井尺寸1.30m1.30m竖井流速0.094m147、/s孔洞尺寸1.30m0.65m过孔流速0.188m/s第三段有效水深4.2m竖井数量10格竖井尺寸1.30m1.80m竖井流速0.10m/s孔洞尺寸1.80m0.90m过孔流速0.098m/s(3) 斜板沉淀池设斜板沉淀池共2座,单池处理水量0.159m3/s,单池平面尺寸7.2m14.4m。单池参数如下:液面负荷5.52m3/(m2h)清水区上升流速1.53mm/s斜板倾斜安装角度60斜板长度1.0m斜板间距25mm超高0.45m清水区高度2.0m斜板高度0.87m斜板下沉泥区高度1.98m斜板下泥斗区高度1.0m沉淀池总高度6.3m沉淀池设6个排泥区,每个排泥区设3个排泥斗,1根DN20148、0mm排泥管,每根排泥管设1个膜片式液动快开排泥阀。(4) 普通快滤池本工程滤池采用普通快滤池,设6格,单池处理水量0.053m3/s,单格主要设计参数如下:单池过滤面积32.5m2长度6.5m宽度5.0m正常过滤速度5.87m/h过滤周期24h水反冲洗时间7.0min水洗强度15.0L/sm2配水层高度0.35m滤板承托层厚度0.1m卵石承托层厚度0.4m石英砂滤料层厚度0.7m滤料粒径0.51.2mm滤料上水深2.0m池总高4.8m单池主要设备如下:进水电动蝶阀DN250出水电动蝶阀DN200反冲洗进水电动蝶阀DN500反冲洗排水电动蝶阀DN600放空手动闸阀DN150以上设备单池数量为1149、个,共6个。此外为了调节反冲洗水量,在反冲洗进水总管上设DN500电动调节阀1个。(5) 反冲洗水池滤池反冲洗泵房1座,半地下式,平面尺寸12.0m6.0m。反冲洗水泵3台,2用1备,Q870m3/h,H=15.0m,N55kW。水力控制阀DN350共3个,双法兰手动蝶阀DN350共3个,可拆式双法兰松套传力接头DN350共4个。设电动2.0t单梁悬挂起重机一台。4.4.5.3 清水池清水池是调节净水厂处理水与送水泵房送水之间不平衡性的贮水构筑物,水厂清水池容积按设计规模的19%调节。设2座清水池,单池平面尺寸27.3m23.4m,有效水深3.8m,池总高4.0m,单池有效容积为2400m3。150、4.4.5.4 吸水井及送水泵房(1) 吸水井设吸水井一座,分两格,平面尺寸14.0m3.0m,有效水深5.0m,总高5.2m。(2) 送水泵房设送水泵房一座,平面尺寸18m9m,地上5.4m,地下4.5m。附属配电值班室平面尺寸为30.0m12.0m,层高4.5m。变化系数为1.5,最大供水能力为1562.5m3/h,消防时设计水量为110L/s,故消防时最大供水能力为1958.5m3/h。泵房内设送水泵4台,3用1备,单泵参数:Q=655m3/h,H=60.0m,N=132kW。水泵出口设置手动蝶阀,DN350共4个,多功能水泵控制阀4个,可拆式双法兰松套传力接头4个。泵房内设1台起重量为151、2t的电动单梁悬挂起重机。4.4.5.5 厂区供水及排水管道1、厂区生活、生产供水管道设计厂区生活、生产共用一条管道,水源来送水泵房出水管,管径DN100,管材采用给水UPVC给水管。2、厂区消防供水管道设计厂区消防管道与生活管道共用一套供水系统,最小管径为DN100。厂区消防设计按同一时间内发生一处着火考虑,室外消防用水量为10L/s,消防水量贮存在清水池内,消防时供水压力不小于0.1MPa。根据厂区各建筑物的分布情况,设置DN100的消火栓2座。每座消火栓的服务半径不超过120m。3、厂区排水管道设计厂区排水管道用于收集厂区各车间、附属建筑物产生的生产、生活废水,收集后的厂区废水,进入市区152、排水管网。本工程设排水管道,管径为DN200DN600,管材采用HDPE排水管,承插胶圈接口。5、厂区雨水设计厂区竖向设计为平坡式布置,地面排水为自然排水,道路坡度为0.4%左右,雨水排入厂外。4.4.6 净水厂建筑设计4.4.6.1 设计依据(1) 总图制图标准(GB/T501032001)(2) 建筑制图标准(GB/T501042001)(3) 房屋建筑制图统一标准(GB/T500012001)(4) 民用建筑设计通则(GB503522005)(5) 建筑采光设计标准(GB/T500332001)(6) 建筑设计防火规范(GB500162006)(7) 建筑灭火器配置设计规范(GB5014153、02005)(8) 公共建筑节能设计标准(GB501892005)(9) 市政公用工程设计文件编制深度规定建质(2004)16号4.4.6.2 总平面设计(1) 设计原则满足工艺流程的前提下,合理布置建(构)筑物的位置,并把建(构)筑物、道路等有机的结合起来。力求布局紧凑,管线短捷,尽量少交叉,并充分注重节约土地。厂区主干道宽度6m,次干道宽度4m,主干道转弯半径9m,次干道转弯半径6m。绿化率不小于30%。厂区标高应与周围地形、原有二水厂相协调。(2) 总平面设计净水厂占地面积1.4ha。新建净水厂在二水厂的北部,从西往东依次是配水药剂加氯间、净化间、清水池、吸水井、送水泵房、变电所。净化间154、在最北部,净化间的南部为配水药剂加氯间。生活区利用现有二水厂。为使交通顺畅,厂区道路采用环行布置,车行道为城市型沥青混凝土路面,主环道6m宽和4m宽,车间引道4m宽。转弯半径:主环道9m,其余6m。人行道为2m宽彩色混凝土预制块铺砌。厂区出入口设在南部,为厂区人流、物流通行口。围墙高度不低于1.8m。4.4.6.3 竖向设计(1) 设计原则充分利用原有地形,保证厂区排水通畅。满足生产、运输及道路规范、消防要求。合理利用自然地形,尽量减少土方工程量。(2) 厂区竖向设计为平坡式布置,地面排水为自然排水,道路坡度为0.4%左右。4.4.6.4 绿化设计厂区周围设防护绿化带,以乔木(常绿与落叶相间)155、和灌木,间混栽植,一显水厂的绿色轮廓,二阻风沙的侵袭。对有一定环境污染的生产车间,设置耐性强的亚乔木、灌木进行隔离,间隙空地用草坪、花灌木、有当地特色的弧植观赏树木、宿根花卉等自然布植,这样从高中低三个高度防止污染气体的扩散,厂区绿化率大于30%。4.4.6.5 厂区建筑设计(1) 设计原则在满足其它专业的基础上,依照单体在总图中的位置确定单体平面。最大限度的做到平面合理、朝向好、通风好、实用、美观并富有时代气息、与原有净水厂风格保持一致。(2) 建筑设计建筑物设计使用年限为50年。300陶粒混凝土砌块,中间夹100厚苯板保温。进车外门采用保温卷帘门,其余外门为保温防盗门。内门为实木门。高压配156、电室为甲级火门。窗均采用单框双玻平开塑钢窗,透明玻璃。室内外栏杆均为不绣钢材料。建筑物外墙面采用高级面砖饰面,勒脚为火烧板。室外台阶采用糙面花岗岩面层。屋面为玫瑰红色瓦屋面。室内装修作法:室内地面采用仿大理石防滑地砖面层,规格600600。走道板均采用地砖铺砌。所有建筑室内墙面、顶棚均刮大白。控制室采用抗静电地板。门厅、控制室、走廊、值班休息室、卫生间均采用石膏板板吊棚。其它建筑物平面布局合理,统筹安排,充分考虑工作人员的房间朝向,面积及生活配套设施的标准。力求为工作人员创造安全、卫生、方便、舒适的室内工作环境。建筑物主要特征表建筑名称建筑面积层数生产类别耐火等级配水药剂加氯间432m 2一层157、甲类二级净水间2520m 2二层戊类二级送水泵房及配电附属522m 2一层戊类二级警卫室45m2一层戊类二级3、节能设计本工程所在地为XX市,气候分区属严寒地区A区。节能设计按公共建筑节能设计标准GB50189-2005执行。4.4.6.6 建筑消防设计在总平面布置上,严格执行消防有关规定,厂区主要道路全部为互通的环形道路,交叉路口转弯半径为9m。厂区采用低压消防系统。室外消火栓均沿厂区道路两侧布置,消火栓间距小于120m,消火栓保护半径150m。厂区各建筑物耐火等级均为二级。各建筑物防火间距均大于10m。各单体设计的疏散宽度、距离和出口数量均满足防火规范要求。4.4.7 净水厂结构设计4.4158、.7.1 设计依据国家颁布的有关结构设计的如下规范、规程及规定:(1) 建筑结构荷载规范(GB 500092001)(2) 建筑地基基础设计规范(GB 500072002)(3) 建筑地基处理技术规范(JGJ 792002)(4) 建筑桩基技术规范(JGJ9494)(5) 建筑桩基检测技术规范(JGJ1062003)(6) 混凝土结构设计规范(GB 500102002)(7) 砌体结构设计规范(GB 500032001)(8) 地下工程防水技术规范(GB501082001)(9) 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB500692002)(10) 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(CECS159、1382002)(11) 建筑抗震设计规范(GB500112001)(2008年版)(12) 室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范(GB500322003)(13) 钢结构设计规范(GB500172003)(14) 网架结构设计与施工规程(JGJ791)(15) 其它目前国家、地方正在执行的规范、标准。4.4.7.2 设计内容设计内容包括:配水药剂加氯间、净化间、清水池、吸水井、送水泵房、变电所、警卫室。4.4.7.3 主要设计数据基本风压:0.50KN/m2。基本雪压:0.60KN/m2。最大冻土深度:1.91m。基本抗震设防烈度:6度。4.4.7.4 主要结构构件材料结构设计使用年限为5160、0年,结构安全等级为二级。混凝土结构的环境类别为二类b。钢筋混凝土构筑物的最大裂缝宽度限值应根据构筑物的部位和环境条件确定Wmax0.2mm。对中心受拉的预应力结构安抗震烈度进行控制。(1) 池、泵房及各种井:混凝土分别为C30(非予应力);C40(予应力)。抗渗标号:S8。地面以上混凝土抗冻标号为F200;垫层混凝土为C15。(2) 其它建构筑物混凝土为C30。(3) 水泥宜用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。(4) 钢筋为 HPB235,HRB335级钢。(5) 钢板为Q235B。(6) 砖砌体采用MU10砖,M7.5水泥砂浆砌筑。(7) 橡胶止水带采用符合国家标准的遇水膨胀型橡胶止水带及止水条161、。4.4.7.5 结构标准图的构件应用主要选用XX省标准图及全国通用标准图。4.4.7.6 建(构)筑物结构形式(1) 配水药剂加氯间配水药剂加氯间为现浇钢筋混凝土框架结构,基础为柱下独立基础。配水井为现浇钢筋混凝土结构。底板坐落在天然地基上,自重抗浮。(2) 净化间净化间平面尺寸21.0x60.0m,屋面为21m预应力钢筋混凝土折线形屋架,柱间距6m,二层走道板为现浇钢筋混凝土结构,基础为柱下独立基础。净化间内絮凝池、沉淀池、滤池均为现浇钢筋混凝土结构。底板坐落在天然地基上。(3) 清水池清水池为地下式现浇钢筋混凝土结构,底板坐落在天然地基上。(4) 吸水井吸水井为地下式现浇钢筋混凝土结构,162、底板坐落在天然地基上。(5) 送水泵房地下部分为现浇钢筋混凝土结构,底板坐落在天然地基上。上部房屋为现浇钢筋混凝土框架结构。附属配电为现浇钢筋混凝土框架结构,基础为柱下独立基础。(6) 警卫室警卫室为现浇钢筋混凝土框架结构,基础为柱下独立基础。4.4.7.7 抗震设计1抗震设计原则贯彻执行地震工作以预防为主的方针,使建筑物经抗震设防后,减轻建筑物的地震破坏程度。避免人员伤亡,减少经济损失。本工程所设计的建(构)筑物,当遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不致损坏或不需修理仍可继续使用。当遭遇本地区抗震设防烈度的地震影响时,建(构)筑物不需修理或经一般修理后仍能继续使用。当遭遇高于本163、地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,建(构)筑不致严重损坏,危及生命或导致重大经济损失。2具体抗震设计措施(1)本地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计分组为第一组。(2)对有关建(构)筑物均按设防裂度6度进行结构设计和抗震设计。根据室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范GB 500322003的规定:净水厂内主要水处理构筑物按本地区抗震设防烈度6度提高一度,即按7度采取抗震措施(不作提高一度抗震计算)。其它次要建筑物按6度设计计算及6度采取抗震措施。(3)对地震裂度为6度是可能产生变化的地基基础应采取有效措施进行处理。框架结构的梁、柱中线尽量对齐,至少沿一个主轴方向设164、置基础系梁。填充墙与框架柱的拉结筋严格按规范执行。墙高超过4m时,结合现浇窗过梁设置与框架柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平连系梁。并且避免短柱的出现。4.4.8 净水厂电气设计4.4.8.1 设计依据(1) 相关专业提供的设计条件。(2) 建设单位提供的设计要求。(3) 国家现行的有关规范、规程及相关行业标准:供配电系统设计规范(GB 5005295)10kV及以下变电所设计规范(GB 5005394)低压配电设计规范(GB 5005495)通用用电设备配电设计规范(GB5005593)建筑物防雷设计规范(2000年版)(GBJ5794)35110kV变电所设计规范(GB 5005992)165、3110kV高压配电装置设计规范(GB 5006092)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB 5006292)电力工程电缆设计规范(GB 5021794)建筑照明设计标准(GB 500342004)电力装置的电测量仪表装置设计规范(GBJ 6390)民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)4.4.8.2 设计范围(1) 各单体的高低压供配电系统及其变电站设计。(2) 各单体的动力、照明(包括事故照明)等的配电及其控制。(3) 道路照明及控制。(4) 厂内线路敷设及其布置平面图。(5) 防雷设施与接地装置。本工程电气设计范围包括配水药剂加氯间、净化间、送水泵房、变电所、警卫室等构筑物内166、的配电和照明工程设计本工程的10kV电源由已建净水厂的高压配电室提供,故本工程设计不包括10kV电气外线设计。4.4.8.3 负荷等级及供电电源负荷等级:二级负荷(根据供配电系统设计规范中的负荷等级及供电要求和室外给水设计规范中的规定,确定水厂为二级负荷)。本工程的10kV电源由已建净水厂的高压配电室提供。4.4.8.4 供电系统接线形式及运行方式各单体2路电源进线1工作1备用,工作电源故障时,备用电源自动投入。4.4.8.5 变、配电所(1) 本工程新设2台10/0.4kV变压器设置在送水泵房附属内,1工作1备用,变压器容量:630kVA。(2) 主要设备选型:室内变压器按全密封油浸式变压器167、设计,接线组别D,yn11。10kV配电柜采用中置式金属封闭开关柜,额定电流1250A,额定短时耐受电流31.5kA。10kV系统采用真空断路器,额定短路开断电流31.5kA,弹簧储能操作机构,220V直流操作。0.4kV系统采用抽屉式开关柜。直流供电系统采用铅酸免维护型直流屏,容量90AH。补偿装置采用0.4kV无功自动补偿装置。(3) 继电保护装置:10kV系统采用一体化微机综合保护装置。10kV系统的电源进线保护装置、变压器保护装置、母联保护装置及PT监控装置分别安装在相应的配电柜内。(4) 计量:10kV侧计量。(5) 功率因数补偿:变压器低压侧集中补偿,补偿后功率因数为0.95左右。168、4.4.8.6 低压配电系统送水泵房主要负荷为4台送水泵,配套电机为380V、132kW,3用1备,其中2台软启动,2台变频;净化间主要负荷为3台反冲洗水泵,2用1备,配套电机为380V,55kW电动机,3台软启动。(1) 各工艺单体配电附属内的配电系统电源均引自送水泵房变电室,电源电压为0.4kV,电源均为2路,1工作1备用。为配水药剂加氯间、净化间、送水泵房提供电源,两台变压器一用一备。厂内采用220/380V配电,变电室低压380V采用三相五线制中性点直接接地系统,放射式配电。(2) 各建(构)筑物内设备电源均引自其附属内配电系统。(3) 主要单体内配电系统采用抽屉式开关柜,其余采用动力169、配电箱。各单体用电负荷见用电负荷计算表。全厂负荷计算表序号用 电 设 备 名 称每 台 容安 装工 作需 用COSF计 算 负 荷变压器台备 注量(千瓦)台 数台 数系 数P(千瓦)Q(千乏)S(千伏安)数及容量配水药剂加氯间1循环泵0.75110.900.850.680.420.792卸酸泵0.75110.900.850.680.420.793照明电源10.00110.500.805.003.756.254轴流风机0.25220.700.850.350.220.415起重机(2t)6.30110.200.501.262.182.526二氧化氯发生器4.50220.900.808.106.08170、10.137斜流风机0.37220.700.850.740.591.188耐腐蚀液下泵1.50420.700.853.002.104.209计量泵0.55320.700.850.550.771.5410计量泵0.37210.700.850.370.370.74净化间11排水泵1.50210.200.800.300.230.3812电动蝶阀0.37610.200.800.070.060.0913电动蝶阀0.37610.200.800.070.060.0914电动蝶阀0.37610.200.800.070.060.0915电动蝶阀0.37610.200.800.070.060.0916起重机(2t171、)6.30110.200.801.260.951.5817取样泵1.50220.200.850.600.370.7118起重机(2t)6.30220.200.802.521.893.1519反冲洗水泵55.00320.500.8555.0034.0964.7120电动快开排泥阀0.372010.300.800.110.080.1421照明电源15.00110.500.807.505.639.3822轴流风机0.2516160.700.852.801.743.29送水泵房23送水泵132.00430.900.85356.40220.88419.2924真空装置3.00110.800.802.40172、1.803.0025照明电源10.00110.500.805.003.756.2526电磁阀0.15440.700.850.420.260.4927污水泵1.10110.200.500.220.380.4428厂区照明4.00110.800.803.202.404.0029斜流风机0.74220.700.851.040.641.22合计0.80458.75292.19546.94变压器损耗5.4727.35补偿容量200.00630.00负荷率0.96464.22119.53479.36 kVA1台0.76 4.4.8.7 防雷保护接地系统(1) 本工程按三类防雷措施设防。(2) 在各单体屋面173、设避雷带作为防直击雷的接闪器,利用建筑物结构柱子内的主筋作引下线,利用结构基础内钢筋网作接地体。(3) 为防雷电波侵入,电缆进出线在进出端应将电缆的金属外皮、保护钢管等接地;各配电系统的电源进线处设过电压保护装置。4.4.8.8 接地系统(1) 本工程低压配电系统接地形式采用TNCS系统。(2) 强、弱电共用联合接地装置,要求接地电阻应小于1。(3) 本工程采用总等电位连接。在各配电室内设总等电位联结端子板,将配电柜的PE母排、进出户金属干管、电气进出线保护管、人工接地体用404的热镀锌扁钢汇集到总等电位联结端子板上,使其导电部分互相连通。4.4.8.9 照明工程(1) 各建筑物内照度标准建筑174、照明设计标准GB500342004中的规定。(2) 综合楼内各房间、厂内各工艺单体配电附属和值班、控制室内照明光源选用T8型电子荧光灯。(3) 各工艺单体生产车间内照明光源选用金属卤化物灯。(4) 室外厂区照明光源选用高压钠灯,单灯自带补偿装置,补偿后功率因数不小于0.9。(5) 变电所、现场控制站控制室、中心控制室内设应急照明。4.4.8.10 电缆敷设厂区内采用电缆沟、电缆桥架或电缆直埋方式,车间内采用电缆沟、电缆桥架或电缆穿钢管敷设。为防止电气火灾蔓延,采取以下措施:(1) 在必要部位设耐火隔墙和防火门。(2) 电缆穿线孔洞用耐火材料封堵等措施。4.4.9 净水厂自控设计4.4.9.1 175、设计依据(1) 相关专业提供的设计条件。(2) 建设单位提供的设计要求。(3) 国家现行的有关规范、规程及相关行业标准:建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 503432004控制室设计规定HG/T205082000分散型控制系统工程设计规定HG/T2057395可编程控制器系统设计规定HG/T207002000工业计算机监控系统抗干扰技术规范CECS 81:96自控专业工程设计文件深度的规定 HG/T 20638984.4.9.2 设计范围新建净水厂控制系统。全厂所有设备均采用3种控制方式,即就地控制箱手动、中心控制室计算机手动和PLC自动控制,控制方式的转换由控制箱上的转换开关完成。现场设备176、的工况和在线仪表的检测数据均可在控制室内的工控机上显示并存储。4.4.9.3 系统结构整个控制系统为三层结构、二级网络。三层结构包括:过程设备层、现场控制层、操作监控层。其中过程设备层由设置在各单体内的远程I/O、电动机启动器和部分工艺机组自带的控制器组成;现场控制层由设置在配水药剂间、净化间和送水泵房内的可编程逻辑控制器(PLC)系统和工控机组成;操作监控层由设置在中心控制室内的两台工控机,即工程师和操作员站计算机及打印机等外设组成。二级网络包括:管理信息网和实时控制网,其中管理信息网采用工业以太网(光纤冗余环网)的形式,用来实现现场控制层的PLC系统之间、现场控制层与操作监控层之间的通讯与177、数据传输,传输介质为光缆;实时控制网采用现场总线的形式,用来实现过程设备层与现场控制层之间的通讯和数据传输。4.4.9.4 系统设计净水厂自控系统是一个基于工业以太网的分布式控制系统。该系统的最低层是设备层,主要完成工艺设备的现场控制与监测。第二层是控制层,主要完成对分控站控制范围内的设备控制及数据采集;第三层位监控管理层,主要完成对全厂水处理过程的在线监测,并对设备控制层下达控制指令。(1) 监控管理层(中心监控站)本系统监控层承担了数据管理、水处理系统数据采集、报警、趋势、数据记录及中文报表等功能。在中心控制室内设置操作员工作站,操作员通过操作终端详细了解生产运行情况,并可下达操作控制指令178、。监控层主要完成以下功能:控制操作:在中心控制室内能对全系统被控设备进行在线实时在线控制。显示功能:用图形实时地显示各分控站被控设备的运行工况;动态显示水处理工艺流程图,并能在流程图上选择查看多级细部详图;动态显示各种模拟信号、数字信号、各类累加信号等的数值和范围清单。数据管理:能建立生产数据库、操作信息库、故障信息库。数据处理:利用实时数据和历史数据,计算主要生产指标,并进行成本分析。报警功能:当某一测量值超出给定范围或,可根据不同的需要发出不同等级的报警。如输入到报警表、屏幕显示报警信息、打印机输出报警信息、声光报警,并可依据报警信息显示相应的动态画面。报表功能:即时报表、日报表、月报表、179、年报表。安全功能:按不同操作级别分级加密,并记录操作人员信息及操作信息。打印功能:可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警实时打印。(2) 控制层(分控站)本系统设备控制层主要承担了对工艺设备的现场控制及状态采集功能。本工程控制系统设置三个分控站,即配水药剂间分控站、净化间分控站和送水泵房分控站。分控站主要设备包括:PLC系统(包括CPU、I/O模块、通讯模块、机柜等)、工业控制级计算机。送水泵房分控站:主要检测信号:送水泵房离心泵及出口阀门工况、流量、出厂水浊毒、水温、pH、液位等。主要控制对象:送水泵房离心泵等。净化间分控站:主要检测信号:水泵及出口阀门工况、风机及出口阀门工况、液位、流量180、风压等。主要控制对象:电动阀门、启闭机、电动蝶阀、电动通风蝶阀、电磁阀工况、球阀、取样泵、电动快开排泥阀、冲洗水泵、罗茨风机等配水药剂加氯间分控站:主要检测信号:加氯机工况、加药装置工况、液位、流量等。主要控制对象:加氯机组、加药装置等。4.4.10 净水厂在线检测仪表设计4.4.10.1 设计依据(1) 相关专业提供的设计条件。(2) 国家现行的有关规范、规程及相关行业标准:自动化仪表选型设计规定 HG/T 205072000仪表供电设计规定 HG/T 205092000仪表配管、配线设计规定 HG/T 205122000仪表系统接地设计规定 HG/T 2051320004.4.10.2 181、设计范围新建净水厂全厂在线检测仪表的设计。4.4.10.3 仪表选型所有在线检测仪表均选用符合IEC 61158标准的现场总线型仪表。厂内不设二次显示仪表,所有线检测仪表的检测数据通过现场总线直接送入控制系统的PLC,作为工艺设备的控制参数及水处理过程的历史记录。在线检测仪表优先选用国产设备。净水厂根据工艺需要,设置如下在线检测仪表:(1) 电磁流量计:用于配水井进水、投药间投药管、加氯间加氯管的流量检测。(2) 超声波液位计:用于清水池、投药间药剂调制池、加氯间调制罐的液位检测。(3) pH检测仪:用于进厂水及清水池的pH和温度检测。(4) 浊度检测仪:用于进厂水及清水池的浊度检测。(5) 182、压力变送器:用于送水泵房水泵出口的压力检测。4.4.10.4 通讯为便于全场的生产调度管理,联系方便,利用二水厂内的总机室,增设20门全自动数字交换机,各分机视生产重要程度分别安装在收发室、配电间、变电所、控制室等处。所有单体的值班室均设有内线电话,个别重要岗位设有卡式直播外线电话,防止突发事件的产生。4.4.11 净水厂暖通设计4.4.11.1 设计依据 (1) 采暖通风与空气调节设计规范(GB500192003)(2) 城市热力网设计规范(CJJ342002)(3) 城市直埋供热管道工程技术规程(GBJ/T81-98)(4) 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范(GB502422002)183、(5) 城市供热管网工程施工及验收规范(CJJ282004)(6) 通风与空调工程施工质量验收规范(GB502432002)(7) 建筑给水排水设计规范(GB500152003)4.4.11.2 室外设计参数(1) 冬季采暖室外计算温度24。(2) 冬季采暖期180天。(3) 最大冻土深度1.91m。(4) 冬季主导风向 SW。(5) 夏季通风室外温度27。(6) 夏季空调室外计算干球温度:30.3。(7) 夏季空调室外计算湿球温度:23.5。4.4.11.3 采暖设计(1) 设计内容净水厂厂区的室外供热管网设计,管道采用直埋敷设。(2) 热负荷及热源采暖系统热源来自现有二水厂内锅炉房,将原有184、1吨锅炉改造2.0吨锅炉。供暖热媒温度为:85/60。净水厂采暖面积约为:新增建筑面积3519m2,设计热负荷估算为350kW。(3) 供热系统:室内采暖管材采用普通焊接钢管,阀门采用闸阀,室内均采用机械循环上供下回式采暖系统,采暖热媒为85/60热水。散热器采用柱翼橄榄745型铸铁散热器,控制及配电用房间均采用高频焊翅片管散热器。室外采暖管线采用聚氨酯预制保温管,管顶覆土1.0m。保温材料采用改性聚氨酯泡沫塑料,保温厚度40mm。本次设计的供热管网采用的是有补偿直埋热力管道技术,补偿器选用WY型无约束膨胀节。工作压力1.6Mpa。4.4.11.4 室内给水排水设计室内给水管材采用UPVC塑料185、管及附件,排水管材采用HDPE塑料管及附件。4.4.11.5 通风设计根据生产工艺要求,对产生余热,余湿以及能够产生有害气体的房间设置机械排风系统。均采用FSJG系列玻璃钢型防腐斜流风机进行通风。4.5 配水工程方案设计4.5.1 供水管网分区由于XX市市区高差较大,供水区域内地面标高在248m302m之间分布,且北高南低,为保证供水安全和节省能耗,设计供水系统采用分区供水形式,整个供水区分为一个低区、一个西部高区和一个东部高区,低区由一、二水厂送水泵房直接供水,高区由送水泵房转输高区加压泵站后二次加压供水。由于东西部高区供水分区已经形成,现状管线基本为新建管线,因此本工程仍维持现有高区供水状186、况不变,只继续完善高区管线,新建部分管道,并将现有低区管网进行整理改造,使其能够满足远期的供水条件。1低区低区位于城市中部和南部,供水范围地面高程在248m278m左右,由水厂经市政供水管网直接供水。远期最高日供水量为35000 m3/d,近期最高日供水量为21500 m3/d。由于低区为老城区大部分为现状管线,现有供水管线部分管径偏小,造成配水能力不足,且现有供水系统主管线服务面积也偏大,供水保证率低。随着城区用水量的增加,现有供水管网满足不了城市用水量的需求,且供水管网中存在一些老化的旧铸铁管使用年限已久,管壁结垢现象严重,易发生暴管现象。因此本工程更换老城区管径偏小的管道,以减少管网漏失187、率,继续完善老城区供水管线,提高配水的合理性,从而提高管网的配水能力。2西部高区西部高区范围为育新街以北,汉平路以西。供水范围地面标高在271m290m左右,由水厂直接供至西部高区泵站,再由泵站加压后供水。远期最高日供水量为16000m3/d,近期最高日供水量为9500 m3/d,西部高区现有泵站一座,供水能力仅为100m3/d,已不能满足近期供水要求,因此在原地新建西部加压泵站一座,设备按近期安装,土建按远期预留。新建部分供水支干管。3东部高区东部高区范围为福利街以北,汉平路以东。供水范围地面标高在270m302m左右,由水厂直接供至东部高区泵站,再由泵站加压后供水。远期最高日供水量为250188、00m3/d,近期最高日供水量为15000m3/d,东部高区现有泵站一座,最高日供水量为4800m3/d,不能满足近期供水要求,因此近期更换水泵,远期改造泵站。新建部分供水支干管。4.5.2 管网平差计算根据XX市提供的供水管网现状资料,采用节点流量法进行计算,本次配水工程主要是解决配水管网不足及原有管径过小的问题。但为降低工程造价,根据平差结果,现有老城区大部分管线保存,而且暂时为满足近期水量要求,部分管线按照远期规划管线考虑,近期不建设。由于管道使用寿命较长,频繁的更换管道会造成很大的浪费,因此配水管网按远期76000m3/d规模进行设计。根据XX市提供的管网资料,以及XX市的地形和道路情189、况,配水管网采用生活、生产及消防统一的供水系统。配水管网按远期2020年设计,设计流量为76000m3/d。时变化系数为1.5。低区最不利点水头满足16m(三层楼用水水头),只在北部低区局部自由水头在16-27m,其余地区均可满足28m(六层楼用水水头);西部高区最不利点水头满足28m(六层楼用水水头);东部高区最不利点水头满足20m(四层楼用水水头),只在东部高区西北角局部自由水头在26.674m,地区均可满足28m。消防采用低压制,最不利点消防水头不能低于10m,低区最大时供水由净水厂送水泵房供给,东西高区最大时供水由东西高区加压泵站供给,根据平差结果,新建净水厂送水泵房水泵供水压力为53190、m;改造后西部高区泵站供水压力为41m;改造后东部高区泵站供水压力为57m。平差成果详见管网平差成果图及平差计算表。4.5.3 管网校核采用消防校核,以最高日最大时用水量确定的管径为基础,按最大时用水量加消防时流量进行流量分配。XX市2020年总人口为25万人,根据地势分为一个低区和两个高区。根据建筑设计防火规范GB50016-2006第8.2.1规定,城镇居住区人口在10-20万人之间,室外消防用水量按同一时间内火灾次数2次考虑,一次消防用水量为45L/s;城镇居住区人口在5-10万人之间,室外消防用水量按同一时间内火灾次数2次考虑,一次消防用水量为35L/s;城镇居住区人口在2-5万人之间191、,室外消防用水量按同一时间内火灾次数2次考虑,一次消防用水量为25L/s;低区服务人口为13.5万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为45L/s,火灾延续时间为2h,着火点分别设在最不利点和远离水源点,分别在这两个节点处加一个集中流量,满足低压消防制消防水压10m水柱。消防时水量由水厂清水池蓄水量供给,经过计算机对管网进行平差计算,得出低区消防时最不利点自由水头为13.539米。西部高区服务人口为4.5万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为25L/s,火灾延续时间为2h,着火点分别设在最不利点远离水源点,满足低压消防制消防水压10m水柱。消防时水量由西部高区泵站内清水池蓄水量供192、给,经过计算机对管网进行平差计算,得出西部高区消防时最不利点自由水头为23.306米。东部高区服务人口为7万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为35L/s,火灾延续时间为2h,着火点分别设在最不利点远离水源点,满足低压消防制消防水压10m水柱。消防时水量由东部高区泵站内清水池蓄水量供给,经过计算机对管网进行平差计算,得出西部高区消防时最不利点自由水头为14.004米。4.5.4 配水管网设计XX市配水管网基本已建成环状管网。本期工程低区主要校核原有管线管径,改造原有管线3282m,新建配水支干线共10703m,总计13985m;西部高区新建配水支干线6356m;东部高区新建配水支干线1193、0061m。4.5.5 配水管网工程量根据平差结果,近期新建配水管线具体工程量见下表:配水管线工程量表 序号名称规格单位数量备注一低区配水系统m14245新建管线109631钢骨架塑料(PE)复合管DN100m46602钢骨架塑料(PE)复合管DN200m18013钢骨架塑料(PE)复合管DN300m19344球墨铸铁管DN400m8765球墨铸铁管DN600m9856球墨铸铁管DN700m707改造管线m32821钢骨架塑料(PE)复合管DN300(原管线DN200)m19892球墨铸铁管DN400(原管线DN200)m2563球墨铸铁管DN400(原管线DN300)m1037二西部高区配水194、系统m63561钢骨架塑料(PE)复合管DN100m21002钢骨架塑料(PE)复合管DN150m31233钢骨架塑料(PE)复合管DN200m5344钢骨架塑料(PE)复合管DN250m4795球墨铸铁管DN600m120三东部高区配水系统m100611钢骨架塑料(PE)复合管DN100m32802钢骨架塑料(PE)复合管DN150m24483钢骨架塑料(PE)复合管DN200m11044钢骨架塑料(PE)复合管DN250m3635钢骨架塑料(PE)复合管DN300m12836球墨铸铁管DN400m5887球墨铸铁管DN500m3858球墨铸铁管DN600m4909球墨铸铁管DN700m12195、0四管道穿越铁路2551混凝土套管DN2000m552混凝土套管DN1000m1003钢管D2196m204钢管D2738m405钢管D3258m206钢管D4269m20合计m309174.5.6 管道穿越铁路配水管线共有一处穿越铁路干线,采用钢筋混凝土管顶进施工方法,套管直径为2000,套管内设计D6209钢管,钢管长为55m,套管每处长度55m。有五处穿铁路支线,采用钢筋混凝土管顶进施工方法,套管直径为1000,套管内设计D2196钢管一处,长度20m,D2738钢管二处,长度40m,D3258钢管一处,长度20m,D4269钢管一处,长度20m。4.6 高区加压泵站4.6.1 西部高区196、加压泵站该加压泵站设计规模1.6万m3/d,最大时供水量277.5L/S,泵站位于育新街与汉平路交口东北角处,该泵站负责向西部高区提供生活及生产用水,内设泵房间,变配电间、清水池。4.6.1.1 工艺设计1. 清水池清水池是调节净水厂处理水与送水泵房送水之间不平衡性的贮水构筑物。设2座清水池,单池平面尺寸20.3m20.3m,有效水深3.8m,单池有效容积为1500m3。近期先建1座清水池,待远期三水厂建成后再建1座。池内设置液位计,信号传至泵房配电控制室,控制加压泵站内水泵运行。2. 加压泵房加压泵设计远期最大日供水能力16000m3/d,近期最大日供水9500 m3/d,取时变化系数Kh=197、1.5,最大时供水量为Q=1000m3/h;近期最大时供水量为600 m3/h。设备按近期安装,土建按远期预留。泵房内近期共设4台泵(3用1备)用于向西部高区配水管网供水,其性能为:Q=210m3/h,H=44m,配套电机: N=37KW;远期更换水泵。起重设备选用一台电动单梁悬挂起重机,起重量2吨,跨度5.0m,起升高度9m,配电动葫芦,功率为4.2kw。4.6.1.2 建筑设计1 设计依据及设计要求a总建筑面积为404.25平方米。b建筑外立面设计美观,大方。c本工程建筑耐火等级为二级,抗震设防烈度为6 度。d适用规范建筑设计防火规范(GB 50016-2006)民用建筑设计通则(GB 5198、0352)(2005年版)建筑灭火器配置设计规范(GB501402005)(2) 设计说明a一层设有水泵间,配电室,控制室和加氯间,地下一层为水泵间。b本建筑为框架结构,现浇式楼板。c本建筑地下部分外墙为500厚钢筋混凝土墙,地上部分外墙为300厚陶粒砌块,内墙为200厚陶粒砌块。d内墙面为白色内墙涂料,地面均为水泥砂浆面层。e屋面防水等级为三级,采用SBC120卷材防水,保温层采用憎水珍珠岩保温,并以此找坡。f门窗工程除有特殊要求外均采用木门及塑钢窗。4.6.1.3 结构设计1. 设计内容设计内容包括:水泵间、加氯间、配电间、控制室、值班室。2. 主要设计数据标准冻深:1.91m。基本抗震设199、防烈度:6度。3. 主要结构构件材料结构设计使用年限为50年,结构安全等级为二级。混凝土结构的环境类别为二类b。钢筋混凝土构筑物的最大裂缝宽度限值应根据构筑物的部位和环境条件确定,Wmax0.2mm。对中心受拉的预应力结构安抗震烈度进行控制。(1) 池、泵房及各种井:混凝土分别为C30(非予应力);C40(予应力)。抗渗标号:S8。地面以上混凝土抗冻标号为F200;垫层混凝土为C15。(2) 其它建构筑物混凝土为C30。(3) 水泥宜用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。(4) 钢筋为 HPB235,HRB335级钢。(5) 钢板为Q235B。(6) 砖砌体采用MU10砖,M7.5水泥砂浆砌筑。(7)200、 橡胶止水带采用符合国家标准的遇水膨胀型橡胶止水带及止水条。4. 建(构)筑物结构形式(1) 水泵间水泵间为半地下式现浇钢筋混凝土结构。底板坐落在天然地基上,自重抗浮。上部房屋为现浇钢筋混凝土框架结构。(2) 配电间及附属部分配电间及附属部分为现浇钢筋混凝土框架结构,基础为柱下独立基础。6. 抗震设计1) 抗震设计原则贯彻执行地震工作以预防为主的方针,使建筑物经抗震设防后,减轻建筑物的地震破坏程度。避免人员伤亡,减少经济损失。本工程所设计的建(构)筑物,当遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不致损坏或不需修理仍可继续使用。当遭遇本地区抗震设防烈度的地震影响时,建(构)筑物不需修理或201、经一般修理后仍能继续使用。当遭遇高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,建(构)筑不致严重损坏,危及生命或导致重大经济损失。2) 具体抗震设计措施 本地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计分组为第一组。 对有关建(构)筑物均按设防裂度6度进行结构设计和抗震设计。根据室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范GB 500322003的规定:污水处理厂内主要水处理构筑物按本地区抗震设防烈度6度提高一度,即按7度采取抗震措施(不作提高一度抗震计算)。其它次要建筑物按6度设计计算及6度采取抗震措施。 对地震裂度为6度是可能产生变化的地基基础应采取有效措施进行处理。框架结构的梁、柱202、中线尽量对齐,至少沿一个主轴方向设置基础系梁。填充墙与框架柱的拉结筋严格按规范执行。墙高超过4m时,结合现浇窗过梁设置与框架柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平连系梁。并且避免短柱的出现。4.6.1.4 电气工程设计1设计范围本工程设计范围包括泵站内的所有低压配电,站内各单体的动力、照明及通讯,防雷设施与接地装置。2用电负荷控制:泵站内增设变频调速控制装置一套,根据出水总管出口压力自动控制。仪表:加压泵站的仪表有压力变送器、流量计、电流电压变送器。3电源及电压等级负荷等级:二级负荷。供电电源:2路10kV电源,1路工作1路备用。在泵站内设置低压配电系统,经动力配电箱分别向各用电设备供电。4主要203、设备选型(1)对电器设备的选择原则是坚固、耐用、耐腐蚀、维护管理方便、 配件国内易取、且要技术先进满足节约电能的要求。(2)所有照明及电力配电箱均采用铁质壳体,嵌墙安装。泵房间安装漏电保护器。(3)所有导线及电缆均采用铜芯线缆,消防线路及电力设备配线穿金属管暗敷设,保护层厚度不少于3cm。照明配线穿阻燃塑料管暗敷设。6防雷与接地本工程按三类防雷建筑考虑,在屋顶、设避雷网,所有突出屋面的金属管道及金属设备均与避雷网焊成一体。利用建筑物柱内主筋作为引下线。利用建筑物基础钢筋焊为一整体接地网,作为接地装置,接地电阻不大于1欧姆。进出建筑物的金属管道均做总等电位联结。7通讯站内行政办公通讯安装2部外线204、电话,用于泵站与外部联络。配置2部对讲机用于站内的生产联络。4.6.1.5 采暖设计1采用标准规范采暖通风与空气调节设计规范(GB500192003)城市热力网设计规范(CJJ342002)城市直埋供热管道工程技术规程(GBJ/T81-98)建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范(GB502422002)城市供热管网工程施工及验收规范(CJJ282004)通风与空调工程施工质量验收规范(GB502432002)建筑给水排水设计规范(GB500152003)2采暖设计根据XX省冬季采暖分布情况,本地区室外设计温度为-24。各采暖房间室内设计温度为泵房12,配电间及控制室16,值班室18。采暖建筑205、物为加压泵房。采暖面积约为:400m2,设计热负荷为32KW。供暖采用集中供热。室内采暖管材采用焊接钢管,阀门采用闸阀。4.6.2 东部高区加压泵站东部高区现有一座加压泵站,位于斗银路与福利街交口东北角处,该泵站负责向东部高区提供生活及生产用水,内设泵房间,变配电间、清水池。该加压泵站远期设计规模2.5万m3/d,最大时供水量420L/S。现有水泵流量Q=100m3/h,清水池容积为2000m3。现有水泵不能满足近期供水能力,近期先更换台水泵,远期改造泵站。1清水池清水池是调节净水厂处理水与送水泵房送水之间不平衡性的贮水构筑物。现有2000m3清水池能够满足近期水量要求,远期再设1座2000 206、m3清水池。池内设置液位计,信号传至泵房配电控制室,控制加压泵站内水泵运行。2加压泵房加压泵设计远期最大日供水能力25000m3/d,取时变化系数Kh=1.5,最大时供水量为Q=1500m3/h;近期最大时供水量为900 m3/h。现有水泵不能满足近期水量,需更换4台水泵(3用1备)其性能为:Q=310m3/h,H=57m,配套电机: N=75KW;远期可增加或更换水泵。4.7 主要设备工程量4.7.1 取水、输水工程主要设备材料表取水、输水工程主要设备材料表序号名称规格单位数量备注一取水工程主要设备表1蘑菇式取水头3000座12箱式取水头9.5m1.8m1.6m座13改造闸门1.5m1.0m207、座34球墨铸铁输水管线DN700,L=50m条25潜水取水泵Q=575m3/h,H=25.0m,N=75kW台32用1备6橡胶瓣止回阀DN300,PN=1.0Mpa个37可拆式双法兰松套传力接头DN300,PN=1.0Mpa个38手动闸阀DN300,PN=1.0Mpa个39电动单梁悬挂起重机起重量2t套110变压器315kVA台211高压负荷开关10kv台212低压配电柜抽屉型台413软启动器柜380V 132kW台314通信电话个115超声波液位计套216电采暖器N=2.0kW台4二输水工程主要设备表1球墨铸铁管DN500,,PN1.0Mpam17002钢管D5309,PN1.0Mpa L=208、20m处1过河3钢筋混凝土套管D2000 L=20m处过河4阀门井20002000 H=2.83.8m座25手动闸阀DN500,PN1.0Mpa个26伸缩节DN500,PN1.0Mpa个27排泥井1200,H=3.0m座18湿井1000,H=3.0m座19手动闸阀DN150,PN1.0Mpa个110排气井1400,H=3.0m座111排气阀DN80,PN1.0Mpa座112手动蝶阀DN80,PN1.0Mpa个14.7.2 净水厂工艺主要设备表工艺主要设备材料表序号名称规格单位数量备注一配水间1格网1600x1200个1二净化间1电动快开排泥阀DN200,PN1.0MPa,N=0.37kW个20209、2手动蝶阀DN450 PN1.00MPa个23双法兰限位接头DN450 PN1.00MPa个24管式混合器DN450 PN1.0MPa个25折板絮凝箱1300x1000套10不锈钢+乙丙共聚6折板絮凝箱1300x1300套10不锈钢+乙丙共聚7折板絮凝箱1300x1800套20不锈钢+乙丙共聚8斜板1000x1000 厚1.0mm乙丙共聚m22109取样泵Q=5.0m3/h,H=20m,N=1.5kW台210排水泵Q=10m3/h,H=15m,N=0.75kW台211电动蝶阀DN600,PN1.0MPa,N=0.37kW个612电动蝶阀DN500,PN1.0MPa,N=0.37kW个613电动210、蝶阀DN250,PN1.0MPa,N=0.37kW个614电动蝶阀DN200,PN1.0MPa,N=0.37kW个615手动闸阀DN150 PN1.0MPa个616双法兰松套传力接头DN600 PN1.0MPa个617双法兰松套传力接头DN500 PN1.0MPa个618双法兰松套传力接头DN250 PN1.0MPa个619双法兰松套传力接头DN200 PN1.0MPa个620双法兰松套传力接头DN150 PN1.0MPa个621电动单梁悬挂起重机Gn=1t LK=6.0m套2配套电动葫芦22反冲洗水泵Q=870m3/h H=15.0m N=55kW台32用1备23手动蝶阀DN350 PN1.211、0MPa 个324水力控制阀DN350 PN1.0MPa个325可拆式双法兰松套传力接头DN350 PN1.0MPa个126石英砂滤料d=0.51.2mmm314027卵石垫层d=24mm H=100mmm319.528卵石垫层d=48mm H=100mmm319.529卵石垫层d=816mm H=100mmm319.530卵石垫层d=1632mm H=100mmm319.531滤砖m219532洗砂排水槽5000400550个18三清水池1手动蝶阀DN450 PN1.0MPa个42手动蝶阀DN300 PN1.0MPa个13双法兰松套传力接头DN450 PN1.0MPa个44双法兰松套传力接头212、DN300 PN1.0MPa个1四吸水井1手动蝶阀DN450 PN1.0MPa个22双法兰松套传力接头DN450 PN1.0MPa个2五送水泵房1送水泵Q=525m3/h H=60m N=132kW台43用1备2真空装置N=3.0kW套13污水泵Q=3-11m3/h H=11-9m N=1.1kW台14电磁阀DN25,N=0.15kW个45双法兰松套传力接头DN400 PN1.6MPa个46可拆式双法兰松套传力接头DN350 PN1.6MPa个47手动蝶阀DN400 PN1.6MPa个48手动蝶阀DN350 PN1.6MPa个49多功能水泵控制阀DN350 PN1.6MPa个410止回阀DN1213、00 PN1.0MPa个111手动闸阀DN100 PN1.0MPa个112电动单梁悬挂起重机Gn=2t LK=6.0m台1配套电动葫芦六投药间1耐腐蚀液下泵Q=15.0m3/h H=0.1MPa,N=1.5kW个42用2备2计量泵Q=630L/h H=0.4MPa,N=0.55kW台32用1备3Y型过滤器DN20台34脉冲阻尼器DN20台35背压阀DN20个36安全阀DN20个37电磁流量计DN20台38电磁阀DN50个29电动球阀DN40个410电动球阀DN25个211计量泵Q=210L/h H=0.4MPa,N=0.37kW台21用1备12Y型过滤器DN15台213脉冲阻尼器DN15台21214、4背压阀DN15个215安全阀DN15个216电磁流量计DN15台217电磁阀DN50个118电动球阀DN40个419电动球阀DN25个220空压机Q=3.0m3/min,H=5.0m,N=7.5kW台21用1备21电动单梁悬挂起重机Gn=1t LK=9.0m台1配套电动葫芦七加氯间1二氧化氯发生器二氧化氯生成量 2kg/h台22氯酸钠贮槽D=1.7m H=1.2m个23氯酸钠溶解槽V=500L个14循环泵N=0.75kW台15卸酸泵Q=12m3/h H=20m N=0.75kW台26盐酸贮槽V=2.7m3 D=1.7m H=1.2m个27酸雾吸收器500 H=1000个18耐酸循环泵N=0.215、75kW台19Y型过滤器DN25台44.7.3 净水厂电气主要设备材料表电气主要设备材料表序号名称规格单位数量备注1送水泵房变压器630kVA台22送水泵房负荷开关10kV台2户内式挂墙安装3送水泵房低压开关柜抽屉式台84水泵房就地箱台55水泵房变频器柜380V 132kW台26送水泵房软启动器柜380V 132kW台2. .7净化间低压柜抽屉式台38净化间控制台台10内含子站9净化间就地箱台610净化间软启动器柜380V 55kW3台台111投药加氯间低压柜抽屉式台212投药加氯间就地箱台513照明配电箱台314等电位端子箱台315铁壳开关台316应急灯具项14.7.4 净水厂自控仪表主要设216、备材料表自控仪表主要设备材料表序号名称规格单位数量备注一自控1PLC屏台3配套触屏2UPS电源台33配套软件套34多功能接线板套35计算机桌椅套3二仪表1浊度计套1配水间2超声波液位计套2反应池3浊度计套2沉淀池出水堰4移动电流检测仪套2反应池前端5电磁流量计DN600套1净化间6超声波液位计套8净化间7压力变送器套1反冲洗出水管8电磁流量计DN500套1反冲洗出水管9超声波液位计套2清水池10压力变送器套4送水泵房11余氯分析仪套1送水泵房12浊度计套1送水泵房13PH计(带温度)套1送水泵房14电磁流量计DN600套1送水泵房15超声波液位计套4加氯间16电磁流量计DN20套1加氯间17超217、声波液位计套2投药间18电磁流量计DN15套2投药间4.7.5 净水厂暖通主要设备材料表暖通主要设备材料表序号名称规格单位数量备注一采暖设备1型煤热水锅炉1.4MW台12引风机台1与锅炉配套3采暖循环泵Q=53m3/h,H=26m,N=7.5W台21用1备4补水泵Q=2.7m3/h,H=12.5m,N=1.1kW台21用1备5给水箱180012001200座16除污器DN125台17全自动软水器Q=24 m3/h台1二通风设备1斜流风机(配水间)Q=3556m3/h,H=102pa,N=0.25kw台22斜流风机(加氯间)Q=3556m3/h,H=133pa,N=0.75kw台63斜流风机(投218、药间)Q=3973m3/h,H=168pa,N=0.37kw台24斜流风机(净化间)Q=2486m3/h,H=104pa,N=0.25kw台165斜流风机(送水泵房)Q=3973m3/h,H=52pa,N=0.37kw台44.7.6 净水厂化验、机修、车辆主要设备材料表车辆主要设备材料表序号名称规格单位数量备注一车辆设备1货车辆12工程指挥车辆1化验、机修设备利用原有净水厂。4.7.7 东西部高区加泵站材料表西部高区加压泵站主要设备表序号名称规格单位数量备注1给水泵(带电机)Q=210m3/h,H=44m,N=37kw座4三用一备2变频装置套13双法兰手电两用动闸阀DN700台14双法兰手电两219、用动闸阀DN500台45双法兰手电两用蝶阀DN400台46多功能水力控制阀DN400台47LX型单梁悬挂起重机2T套18电动葫芦N=4.2kw 台19轴流风机3000m3/h, 0.25kw台210室内变压器160KVA台111GCK抽屉式开关柜台112自吸排水泵AS1.6-2CB台11310KV输电线路米2000东部高区加压泵站主要设备表序号名称规格单位数量备注1给水泵(带电机)Q=310m3/h,H=57m,N=75kw座4三用一备5 法令、法规篇5.1 环境保护5.1.1 设计依据及采用标准本设计依据国家计委和国务院环保局1987年3月20日关于颁发“建设项目环境保护设计规定”的通知(8220、7)国环字第002号中的有关内容和要求进行设计。采用的环境保护标准是:(1) 地面水环境质量标准(GB38382002)(2) 污水综合排放标准(GB89182002)(3) 环境空气质量标准(GB30951996)(4) 工业企业厂界噪音标准(GB123481990)(5) 中华人民共和国水污染防治法(6) 中华人民共和国水污染防治法实施细则5.1.2 净水厂环境保护净水厂工程设计中对环境影响的因素,主要有净水工艺产生的废水,固体废弃物,泵房产生的噪声。随着净水厂的建成,生产废水将排至厂外,对环境有较轻的污染。水厂的噪声主要来源于泵房。由于净水厂位于城郊,周围空旷,噪声对周围环境影响不大。净221、水厂建成后对周围环境有一定的影响,但是都属于轻的污染,在设计中采取以下几种方法进行防治。(1) 废水处理因为净水厂排放的废水所含物质主要是滤池反冲洗时产生的废水和冲洗车间、清洗房屋产生的废水,不含有毒、有害物质,符合污水综合排放标准(GB89182002),所以厂区废水可以不处理直接排入市政排水管网。(2) 噪声处理净水厂的噪声主要产生于泵房的水泵电机、风机自身运转和由它带动的介质(空气、水)运动而产生噪声造成的环境污染,设计中采用如下措施降低噪声。1)利用声距原理降低噪声。在总体布局上尽量增大建筑物间距,减轻周围居民及其它建筑物所受噪声的影响。2)采用隔音、吸音装置降低噪声。在安装水泵、电机222、风机等设备的房间安装吸音板,降低室内噪声,对设备室与值班室、操作室、控制室的隔墙、门窗进行隔音处理,以降低噪音对人体的影响。3)用绿化降低噪声。净水厂厂区进行绿化,不仅能净化空气,美化环境,而且能降低环境噪声。(3) 固体废弃物净水厂的固体废弃物主要是生活垃圾,可运至垃圾场处理。5.1.3 配水管网环境影响控制措施(1) 环境影响分析1)管网施工过程对环境影响分析输配水管网在正常运行期基本上不对外环境产生水、气、渣、声等环境污染,管网改造工程的主要环境问题是管网施工中对环境的影响,主要为管网的占地影响,管线开挖土方的影响及施工噪声的影响。a. 管网改造工程占地影响分析管网改造工程占地为临时性223、占地。临时性占地线路长,覆盖面广,其占地又大部分在道路上,所以临时性占地对环境的影响主要是堵塞交通,居民行走不便,挖出的泥土影响市区环境,雨季冲刷道路泥泞,干后扬尘(汽车行驶引起),既影响市区环境又给市民交通带来困难,建议其施工避开上、下班交通高峰时间,在交通过路地段采用顶管施工法进行,尽量缩短施工日期。b.施工噪声环境影响分析管网改造工程使用的施工机械,大部分为高噪声机械,如挖掘机,卡车、推土机等等,所以施工现场的机械噪声将给附近的单位及居民带来较大的影响。所以,在居民生活区施工时应尽量避免在夜间施工,给人民一个良好安静的休息环境。c. 管线开挖土方的环境影响分析由于供水管线改造工程路线长,224、土方量大。在开挖土方的堆积、运输、回填等施工过程中,如管理不当必将给环境带来较大影响,给周围的机关单位、居民的生产、生活带来不便,同时也将影响城市卫生环境和市容、市貌。管线开挖土方堆积将影响交通,并产生扬尘,影响市区大气环境质量。土方运输过程中,也将产生扬尘;在运输沿途洒落泥土,也给城市卫生环境带来影响。如在雨季施工,将由于开沟断路而改变局部地表径流而使地表径流流水不畅,道路积水泥泞,给城市市民带来不便。由于雨水冲刷泥土,暴雨时可能造成城市下水道堵塞。在管线开挖过程中,可能有少量的管道沟槽穿越道边的绿地和树木,应尽量避免损坏绿地和树木,将草皮和树木完好移走以便完工后及时补栽。2)管网运行风险分225、析管网投产后,在正常情况下,对环境影响较小,但是管线处于非正常状态时,可对环境产生一定影响,管线非正常运行状态即事故状态,主要指可能发生的管道破损,断裂爆管等。原因主要有两个方面,一是自然因素,即地震、气候变化等;二是人为因素,即选材、施工、防腐、检修、操作等等。事故危害及防范措施:无论是何种原因造成的漏水爆管事故,都将直接影响市区局部或全部地区供水,影响市民正常生产和生活,造成不同程度的经济损失,而且由于爆管或漏水可能造成路面局部沉陷、泥泞、侵蚀建筑物地基。所以应当防事故于未然。在管道施工中,按管道安装规范进行,严格把好质量关,建立一套完整的保护措施,另外事故发生后应立即组织人员进行抢修,保226、证尽快正常供水,把事故的发生率及危害程度降低到最小程度。(2) 施工期环境保护措施1)管道开挖施工阶段易造成交通堵塞,应避免交通高峰时间施工,在交通繁忙路口及管道穿越马路地段应采用顶管施工,管道铺设尽量采用分段施工,及时填埋,要以最短的时间恢复路面,避免影响交通。采用填沙法缩短路面复原期,使路面尽早恢复使用,尽量使回填土压实,避免路面修复后产生塌陷现象,造成经济损失,影响交通。2)挖掘的土方避免大量堆积,要加强管理,及时清运,运输时如大风天应加盖苫布,防止造成大面积扬尘;挖掘时应采用淋水法以降低扬尘。3)雨天施工要防止水土流失,堆积土方采取适当措施覆盖,防止於塞下水道,暴雨天要停止施工。4)施227、工噪声较大的机械工作时,应尽量在白天施工,禁止晚间施工,保证市民有一个良好的休息坏境,并选择低噪声设备施工。5)施工中如遇到草地或树木,应将其完好移走,并在施工后全部进行补栽或补种。6)施工时要设置路障及施工安全标识。7)建筑材料堆放整洁,用蓬布覆盖。(3) 运行期风险防治措施1)管材要严格筛选,施工中要加强管理,保证施工质量。2)管线防腐工作的好坏,直接关系到管线的运行安全,所以管子内外部应作好防腐,防止管道的锈蚀。3)钢管道要设置阴极保护装置,在与公路交叉处的管段要加强绝缘,并定期检测管道的对地电位。4)地下管线应有明显标识,排除人为损害,如施工挖土、修建构筑物等。5)加强管理,制定应急计228、划,本着以预防为主的原则,定期检修,及时排除事故。并对有关人员进行应急教育训练,如有事故发生做到能够及时、快速抢修,备用抢修设备、人员、车辆、通讯等设施。(4) 环境保护投资及效果通过对工程设施的污染源分析及所采取的环境保护措施的实施,可以使工程建设对环境带来的影响降低到最小程度,并满足国家有关标准要求。设计所采取的环境保护措施投资分别计入各单项工程中的投资中。5.2 消防本工程消防设计主要依据建筑设计防火规范(GB50016-2006)和建筑灭火器配置设计规范(GB50014-2005)进行设计。5.2.1 净水厂区内消防净水厂区内建筑物设计耐火等级按2级考虑,并满足消防规范的建筑尺寸和建筑229、面积要求,水厂建筑内值班房间距外部出门的距离满足规范安全疏散的要求,净水厂道路贯通布置,满足消防车道的要求。净水厂内消防管网采用地下式消火栓,厂区内采用低压消防制,消防时在最不利点也能满足10m水柱要求。5.2.2 城市消防供水城市的室外消防用水量根据城市人口规模确定根据建筑设计防火规范(GB500162006),低区服务人口为13.5万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为45L/s,火灾延续时间为2h,消防水量由水厂清水池蓄水量供给。西部高区服务人口为4.5万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为25L/s,火灾延续时间为2h,消防水量由西部高区泵站内清水池蓄水量供给。东部高区230、服务人口为7万人,同时发生火灾次数为2次,一次消防用水量为35L/s,火灾延续时间为2h,消防水量由东部高区泵站内清水池蓄水量供给。消防时管网最不利点压力保证10m自由水头。5.3 劳动保护与安全工程投产正常运转过程中,职业安全卫生是一个很重要的问题。除了要严明值班人员的操作规程外,在工程设计中对此也进行综合考虑,加强厂区的绿化,使环境清洁优雅,空气新鲜,成为花园式的厂区,以保证工作人员的健康。在净水厂工程设计中,提高操作管理水平,减轻工人劳动强度也被引以重视。本次工程设计采用先进的检测仪表和自动控制系统,并在具有较重设备的房间,如泵房、滤池间等场所设置了吊装设备。使之最大限度地减轻工人日常生231、产过程中的劳动强度。5.4 节能给水处理厂送水泵房向城市供水所耗电能,一般占净水厂用电总量的70%80%,所以泵房的节能问题在设计中要引起足够的重视。水泵的工作状况、流量、扬程和变速、定速的并联曲线,要与城市配水管网的流量及水力损失特性曲线相结合,来适应城市用水量和水压的变化。设备选型采用节能设备,本设计采用水泵变频调速供水系统,随着用水量的变化调整水泵电机的转速,以节省能源。在管网布局上要合理,减少管道水头损失。设备选型采用节能设备。本项目为考虑能源的节约和合理利用,采取措施如下:(1) 设备选型工程中选用技术先进、高效节能产品、保证设备经济运行、对国家公布的淘汰产品不选用。充分利用供电电压232、等级的有利条件,减少变配电中间环节,提高供电安全,减少电耗。合理选用阀门,流量计和附件,减少管道不必要的局部水头损失。全部电气设备均采用国家产业政策限制内的产品序列和规模容量,不使用已经或将要淘汰的产品。主要设备争取采用国内先进节能设备。主要能耗设备(如水泵、鼓风机)均采用新型节能型设备。(2) 工艺设计合理布局处理厂平面,工艺流程力求简短,避免迂回重复,减少厂内水头损失。为节省能源,降低成本,在工艺高程的设计和布置上,确定合理高程,确保处理厂常年运行的经济合理性。水泵机组的经常工况点在高效率区范围内。在建筑设计中,充分利用自然光,在采光条件允许下,减少开窗面积;墙体采用保温材料,适当增加构筑233、物墙壁厚度。将节约能源,降低电耗作为设计中的一项重要原则。做好厂内各工段的耗能计量工作。将行业的和地方的节能设计规范,作为设计的遵循依据。合理选择变电室的位置、力求使其处于负荷中心,站内设无功功率自动补偿装置。厂区道路照明采用感光自动控制,建筑物内灯具控制根据生产要求及自然采光情况分组控制。设备及管道采取良好的保温措施。6 人员编制及建设进度设想6.1 人员编制建议本工程为XX省XX市二水厂供水改扩建工程,包括取水、输水、净水、配水四个部分。取水、输水工程定员3人,净水厂及泵站定员为19人,配水管网定员为3人,共计25人,人员纳入原二水厂管理。6.2 给水厂运行成本估算(1) 人员取水、输水工234、程定员3人,净水厂及泵站定员为19人,配水管网定员为3人,共计25人。(2) 运行电费取水泵站运行电费约为98万度电,单位水量耗电0.11度/m3水。净水厂每年运行电费约为198万度电,单位水量耗电0.22度/m3水。(3) 碱式氯化铝碱式氯化铝设计投加量为20.0mg/L,每年需要碱式氯化铝为182.5t。(4) 活化硅酸活化硅酸设计投加量为4.0mg/L,每年需要活化硅酸为36.5t。(5) 加氯量设计规模为2.5万m3/d,平均投加量为1.0mg/L,每年需氯酸钠5.5t,盐酸为11t。(6) 煤每年需新增煤100t。6.3 工程实施计划6.3.1 实施原则本项目的实施,首先应符合国内基235、本建设项目和审批程序。1建立专门的机构,作为项目执行单位与进口设备的用户,负责项目实施的组织、协调、管理工作。2由专人担任项目的法人代表,项目实施过程中的决策、指挥、执行以及对内、对外谈判与联络等均由项目负责人一人代表负责。3进口设备采购的标书文件由供货方与用户编制,其技术部分由供货方的技术顾问(承担项目的设计单位)编制。4项目设计、供货、施工安装等履行单位,应与项目执行单位履行必要的法律手续,违约责任应按照国家的有关法律法规执行。5项目执行单位应与项目履行单位协商制定项目实施计划表,并于履行前通知有关各方。6.3.2 实施组织机构与分工根据以往工程项目实施的惯例,需组建专门的项目执行单位,该236、单位可以作为将来净水厂建成后运行管理机构的基础,专门组建的项目执行机构拟称:XX省XX市二水厂供水改扩建工程建设指挥部。指挥部下设五职能部门。1办公室:负责指挥部的日常行政工作和以及项目履行单位的接待和联络工作。2计划和财务:负责项目的财务计划安排;与项目履行单位办理合同协议等手续以及资金使用安排和收支手续。3施工管理:负责项目的土建与安装施工的协调和指挥,施工进度与计划安排;施工质量与施工安全的监督检查以及工程验收工作。4设备材料管理:负责项目的设备材料的订货采购保管调拨等项工作。5技术管理:负责项目的技术文件、技术档案的管理工作,主持设计图纸的会审;处理有关技术问题以及组织职工的专业技术培237、训,技术考核等项工作。指挥部组织机构如下所示:XX省XX市二水厂供水改扩建工程建设指挥部指 挥办公室计划财务技术管理设备材料施工管理6.3.3 主要覆行单位的选择由于本项目技术要求较高,因此对参予履行项目的供货、设计、施工、安装等单位均要进行必要的资格审查,并应将审查程序与结果形成书面报告存档备案。1设备供货需经招标采购,应根据招标文件技术规范要求确定。2推荐对给水、污水处理工程设计工作有经验的设计单位承担工程的设计工作。3土建施工必须从具有大中型城市排水或给水施工经验的单位中选择,由项目执行单位进行资格审查后,通过招标方式确定。4设备安装与仪表、电气、自控制的安装,应分别选择专业安装施工单位238、,由项目执行单位进行资格审查后,通过招标方式确定。6.3.4 设计、施工与安装本工程项目的设计、施工与安装,必须按照国家现行的专业技术规范和标准执行。其规范和标准主要有:1设计室外给水设计规范、室外排水设计规范、建筑设计防火规范、工业建筑防腐设计规范、给水排水工程结构设计规范、建筑电气设计技术规范、动力机器基础设计规范、建筑结构统一设计标准、城市给水处理厂附属建筑和附属设备标准、建筑给排水设计规范、建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、砌体结构设计规范、建筑结构设计规范、工业与民用供配电系统设计规范、采暖通风与空气调节设计规范、锅炉房设计规范、热力管道技术规范。2施工钢筋混凝土施工及验收规范、239、钢结构施工及验收规范、地下防水工程及验收规范、砖砌工程施工规程、特种结构工程操作规程、结构吊装、工程操作规程、钢筋混凝土工程操作规程、钢筋焊接及验收规程。3、安装工业自动化仪表工程施工及验收规范、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范、电气装置施工及验收规范、采暖与卫生工程施工及验收规范。有关进口设备设计资料的提供,以及同供货方的技术联络将在商务合同中明确。有关设备安装与调试的详细资料与供货清单应在设备到货前提供,有关细节问题将在商务合同中明确。6.3.5 调式与试运转1国内配套设备的调试,可根据有关的技术标准进行或由供货单位派人进行技术指导。2进口设备的调试必须由供货方技术专家进行,有关细240、节可在商务谈判中商定并写入商务合同3试运转工作应邀请货款国方面有关专家、设计单位、安装单位共同参加,运转操作规程人员上岗前必须通过专业技术培训。有关设备调试、通水试运转以及验收等项工作的技术文件必须存档备案。6.3.6 工程进度计划整个项目近期工程拟在2010年建成通水,根据建设资金筹措情况及工程各子项目的轻重缓急,各子项目建设进度初步安排如下。12009年5月完成工程全部前期工作,包括初步设计审查,施工图设计,同时做好资金落实,工程招投标及施工准备等工作。22009年5月2010年8月为管线施工、土建施工建设期。32010年8月2010年11月以前,完成水厂内各子项的设备安装工作。42010241、年11月2010年12月,对整个工程进行系统试运,联运及完成工程验收,2010年末正式投入运行,开始发挥工程效益。6.4 工程招投标依据中华人民共和国招标投标法,为了保护国家利益、社会公共利益和招标投标活动当事人的合法权益,提高经济效益,本工程对工程施工、设备及材料采购等进行招标。1项目业主XX市人民政府。2招标范围主要招标范围XX省XX市二水厂供水改扩建工程的施工、安装、设备、材料的采购进行招标。3招标组织形式招标工作小组由业主委托具有法人资格的招标代理机构负责组成。4招标方式采用公开招标的方式。由招标单位通过报刊、广播、电视等方式发布招标信息,投标单位根据招标信息,在规定的日期内向招标单位242、申请投标。5工程分包根据本工程的组成,分3个合同包进行招标:取水工程、净水工程工程土建包:包括取水头、取水泵站、净水厂土建施工,输水、配水管线的施工。设备、材料采购包:包括取水工程、净水工程工艺设备、电气、仪表设备和主要材料及管线的采购。设备、材料安装包:包括取水工程、净水工程设备、材料、仪表的安装和自控系统的设备采购、安装、调试。6.5 供水改扩建工程运行管理6.5.1 组织管理1建立完备的生产管理层次;2对生产操作工人,管理职工进行必要的资格审查,并组织进行上岗前的专业技术培训;3聘请有资历有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作;4制定健全的岗位负责制,安全操作规程等工厂管理规章制度;243、5招聘专业技术人员,并提前上岗,参与施工及安装调试、验收全过程。6.5.2 技术管理1根据进厂水质、水量变化,调整运行条件,做好日常水质化验、分析,保存记录完整的各项资料;2及时整理汇总、分析运行记录,建立运行技术档案;3建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档;4建立信息系统,定期总结运行经验。7 工程投资估算7.1 编制说明1编制内容本估算编制内容为XX省XX市二水厂供水改扩建工程,工程总投资为:6882.87万元。主要工程内容有:水源工程、净水厂、配水管网、加压泵站等工程。2编制依据本工程按我院编制的可研报告计算工程量,估算采用定额如下:本工程按我院编制的可研报告计算工程量,估244、算采用定额如下:(1)XX省2000年XX省建设工程预算定额(2)XX省2000年全国统一市政工程预算定额XX省估价表(3)XX省2000年全国统一安装工程预算定额XX省估价表(4)XX省2007年XX省建筑安装工程费用定额3设备价格设备价格主要参考2007年全国机电设备产品目录部分设备价格为厂家询价加运杂费。4工程建设其他费用(1)建设单位管理费:按财建2002394号文件计算。(2)生产职工培训费:按设计定员的60%培训6个月计算。(3)办公及生活家具购置费:按设计定员每人1000元计算。(4)联合试运转费:按第一部分工程费用中设备费的1.0%计算。(5)可研报告编制费:按国家计委计价格1245、9991283号文件计列。(6)工程设计费、预算编制费:按计价格200210号文件工程勘察设计收费标准计算。(7)招标工作费:按计价格20021980号文件计算。(8)工程监理费:发改价格2007670号文件计算。(9)环境影响评价费:按计价格2002125号计取。7.2 投资估算表详见投资估算表。8 经济评价8.1 工程概况XX省XX市二水厂供水改扩建工程,工程总投资为:6882.87万元。其中:工程静态投资为:6846.02万元,铺底流动资金为:36.85万元。主要工程内容有:水源工程、净水厂、配水管网、加压泵站等工程。8.2 基本数据1固定资产投资构成固定资产投资构成详见投资估算表。2资246、金来源(1)申请国家补助:4800.00万元(2)地方自筹:2082.87万元3实施进度及计算期本项目拟二年建成,第三年开始投入生产,生产期按20年计算,整个计算期为22年。4流动资金来源及分年使用计划流动资金周转天数按90天计算。流动资金总额=(年经营成本360)流动资金周转天数=122.82万元企业自有流动资金率为30%,自有流动资金总额为:36.85万元,银行贷款为:85.97万元,年利率为:5.31%,在投产第一年投入使用。5企业定员及工资总额企业定员为25人,人均年工资及职工福利费按12000.00元计,年工资总额为30.00万元。8.3 财务评价1生产成本估算总成本估算详见附表。成247、本估算说明如下:(1)固定资产折旧费按综合折旧率:4.4%计取。(2)修理费按:2.2%计取。(3)检修维护费按:0.5%计取。(4)无形及第延资产合计为:818.33万元,按10年摊销,年摊销费为:81.83万元。2销售收入根据建设项目经济评价方法与参数第三版有关财务内部收益率、投资回收期、投资利润率及投资利税率的要求,综合确定售水价格为:1.70元/M3,依此价格计算评价基本报表。3财务评价指标各项财务评价指标计算详见附表,由基本报表计算出的财务评价指标如下:所得税前财务内部收益率:8.51%所得税前财务净现值(I=6%):1506.43万元所得税前投资回收期:11.30年财务内部收益率:248、6.73%财务净现值(I=6%):418.64万元投资回收期:12.74年投资利润率:6.40%投资利税率:8.66%通过以上评价指标可以看出,该项目财务内部收益率大于本行业基准收益率:6.00%,说明盈利能力满足了本行业最低要求,当I=6.00%时,财务净现值为:418.64万元,大于零。因此,该项目在财务上是可以考虑接受的。4盈亏平衡分析(以生产能力表示的) 盈亏平衡点=年固定总成本(年销售收入年可变成本年税金)100%56.46%(以产量表示的)盈亏平衡点=912.5056.46%=515.20万M3计算结果表明,该项目只要达到设计能力的56.46%时,也就是年产量达到515.20万M3249、时,企业就可以保本。由此可见,该项目盈亏平衡点比较低,抗风险能力较强。5敏感性分析该项目基本方案财务内部收益率为:6.73%,投资回收期为12.74年(包括建设期2年),均满足本行业基准值的要求,考虑到项目在实施过程中的一些不确定因素的变化,分别对销售收入,固定资本投资,经营成本等因素降低或提高5%、10%、15%、20%时的单独因素变化,对全部投资财务内部收益率和投资回收期影响的敏感性分析。敏感性分析详见附表。8.4 结论根据对该项目的技术经济分析表明,该项目财务评价各项指标较好,财务内部收益率为:6.73%,大于本行业基准收益率:6.00%,在折现率为:6.00%时,财务净现值为:418.64万元,投资回收期为:12.74年(包括建设期2年),不确定分析具有较强的抗风险能力。由于该项目费用与效益比较直观,不涉及进口平衡问题,财务评价的结果已能满足决策的需要,根据关于建设项目经济评价工作的若干规定第三条,不再进行国民经济评价。9 对下阶段工作建议在初步设计前应完成以下工作:1尽快组织可研报告文件的报批工作。2尽快完成取水泵站、净水厂、管线的勘察测量工作。3进一步落实本工程施工准备条件:施工用水、用电、通讯的衔接条件。4进一步落实取水泵站、净水厂和管线临时和永久征地相关手续。
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