xx镇东水源给水工程初步设计说明书

XX县XX镇东水源给水工程初步设计工程编号第一卷说明书XX月I目录第1章概述111设计依据及主要设计资料112编制原则213编制范围314城市概况及自然条件315现有供水工程概况及存在问题416初步设计对可研报告及批复的执行情况6第2章工程总体方案论证721需水量预测7211规划期7212规划供水区域7213供水区域内人口预测7214用水普及率及用水人口7215居民综合生活用水量现状及预测8216工业需水量预测8217浇洒道路和绿地用水9218未预见用水量及管网漏失水量9219城市消防用水量92110时变化系数102111水厂自用水量102112总需水量预测102113项目内容1122水源论证及选择11221地表水水源论证11II222地下水水源论证12223水源选择1323净水厂方案论证13231净水厂规模13232净水厂位置13233水处理工艺方案论证1424输水管线方案论证1625配水管线方案论证1626输配水管材选择17261管材的比较17262管材选择18第3章工程设计2331设计规模2332设计原则2333设计采用标准2334水源取水设计2435输水管线设计2536净水厂工艺设计25361厂址选择25362工艺设计25363主要建筑、构筑物一览表2937配水管网设计30371管网平差计算30372管网校核31373输配水管网工程量31III第章附属专业设计3241建筑设计32411设计依据32412建筑布局33413单体设计33414墙体设计34415建筑造型设计34416建筑装修设计34417建筑绿化及道路设计3542结构设计35421设计依据35422结构设计36423抗震设防37424防火38425结构防腐处理3843采暖通风设计38431设计依据38432采暖设计38433通风设计3944电气设计39441设计依据39492设计范围40493负荷等级及供电电源40494供电系统接线形式及运行方式4049510/04KV变电所40IV496低压配电系统41497防雷保护及接地系统42498照明工程4345自控仪表及通讯设计43451自控仪表设计43452通讯50第5章法规条令专篇设计5151环境保护5152消防5653劳动保护与安全57531不安全因素和职业危害57532劳动保护及安全措施5854节能60第6章工程实施计划6261实施原则6262实施组织机构与分工6263计划主要履行单位的选择6364设计、施工与安装6365项目管理6566管理机构及人员编制6567工程进度6668项目招标67第7章主要建构筑物及材料设备表6871主要建筑、构筑物一览表6872水源取水主要设备材料及水源输水管线工程数量表68V73配水管线工程量表7174净水厂主要设备及材料94第8章结论和建议11181结论11182建议111附件1XX镇近期给水管网平差计算表（最不利点校核）2XX镇近期给水管网平差计算表（消防校核）3XX镇远期给水管网平差计算表（最不利点校核）4XX镇远期给水管网平差计算表（消防校核）5关于XX县XX镇东水源给水工程可行性研究报告的批复6地下水源水质报告附图1XX镇远期最高时平差图2XX镇远期消防时平差图3XX镇近期最高时平差图4XX镇近期消防时平差图前言XX县位于XX省中部松花江北岸，南与宾县隔江相望，北与庆安县接壤，东与通河相连，西与巴彦毗邻，地理坐标东经1280005“1280508“；北纬450505“450808“。XX镇位于XX县东南部，是XX县政府所在地。目前，XX镇总人口58万人，住户14463户；建成区面积56671万平方米。拥有工业企业129家，主要工业有轻化工、造船、建材、食品加工等。依据XX县2010年发展目标、XX县城镇体系规划及XX镇城市总体规划确定XX镇是XX镇是XX县政治、经济、文化中心，是以农副产品加工、轻化工业为主的城镇。随着今年来城镇的发展和城镇人口的增加，XX镇自来水供水问题日益突出，目前XX镇自来水供水能力只有6000M3/D，平均每个市民用水标准只能保证80L/D左右，工业用水由于水量不足，自备井乱开采现象严重，水资源受到破坏，形成了供水严重缺乏的紧张局面。对此，XX县委、县政府非常重视，把供水问题作为极待解决的首要问题。为了确保城镇的发展和居民生活的安定，自来水供水工程的建设是当务之急，迫在眉睫。在此前提下，XX县自来水公司委托哈尔滨工业大学建筑设计研究院进行XX县XX镇东水源给水工程初步设计文件的编制工作，接到任务后，我院工程技术人员收集了基础资料，并与建设单位的领导和技术人员就有关问题进行了研究讨论和磋商，取得了一致性意见，在此基础上，我们提出了此报告。工程内容包括新建六眼水源取水井，净水厂一座（规模1万M3/D）以及相应的输配水管线，总投资概算为395798万元。1第1章概述11设计依据及主要设计资料1设计委托书；2XX镇城市总体规划（2005年2020年）XX县人民政府2006年4月；3XX县XX镇东水源给水工程可行性研究报告及批复；4XX省XX县XX镇供水水文地质勘查报告书XX省水利水电勘测设计研究院；5XX县XX镇给水管网现状图；6XX县XX镇水源水质化验报告（XX县疾病预防控制中心）；7建设单位提供的有关资料；8采用的标准及规范室外给水设计规范GB500132006生活饮用水卫生标准GB57492006；工业企业总平面设计规范（GB5018793）；建筑模数协调统一标准（GBJ286）；厂房建筑模数协调标准（GBJ686）；建筑楼梯模数协调标准（GBJ10187）；建筑地面设计规范（GB5003796）；屋面工程技术规范（GB503452004）；工业企业采光设计标准（GB5003391）；工业建筑防腐设计规范（GB5004695）；厂矿道路设计规范（GB5018793）；2城市道路设计规范（CJJ3790）；建筑设计防火规范（GB500162006）；建筑内部装修设计防火规范（GB5022295）；汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB5006797）；建筑灭火器配置设计规范（GB501402005）；工业企业躁声控制设计规范（GBJ8785）；工业企业卫生设计标准（GBZ12002）；给排水工程结构设计规范（GB500692002）；建筑结构荷载规范（GB500092001）；建筑地基基础设计规范（GB500072002）；冻土地区建筑地基基础设计规范（JGJ11898）；建筑抗震设计规范（GB500112001）。给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）；建筑结构荷载规范（GB500092001）；建筑地基基础设计规范（GB500072002）；冻土地区建筑地基基础设计规范（JGJ11898）；混凝土结构设计规范（GB500102002）；砌体结构设计规范（GB500032001）；混凝土结构加固技术规范（CECS2590）；无粘结预应力混凝土结构技术规程（JGJ922004）混凝土外加剂应用技术规范（GB501192003）；钢结构设计规范（GB500172003）；室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范（GB500322003）12编制原则1在城市总体规划的原则下，从实际出发，对XX镇城市需水量进3行科学预测，合理确定工程规模及分期。2近远期结合，对城市供水系统进行合理规划。通过多方案技术经济综合比较，合理确定供水系统布局。3考虑建设地区的工农业计划和城市发展计划，对人民生活的耗水量和工业用水都应贯彻节水精神，符合建设地区实际供水量的可能性。4根据原水水质特点，选择先进合理的净水工艺、设备、材料及建（构）筑物结构形式，实现先进性、合理性、可靠性的有机统一。5要保证安全供水，泵站设备备用率要足够，供电系统要可靠。6发展和推广给水净化的新工艺、新技术、新材料、新设备。在检测和管理上推广应用微机技术，逐步实现科学管理。7贯彻节能方针，力求取得较好的社会效益。13编制范围本报告编制范围包括下列主要内容1XX县XX镇水源井及输水管线工程；2XX县XX镇净水厂工程；3XX县XX镇配水管网工程；14城市概况及自然条件1地理位置及地形情况XX县地处东经1280005“1280508“；北纬450505“450808“。北、东、西三面被低山及丘陵围绕；中西部为地势较低的山间盆地，向西延伸到巴彦县境内；东北部盆地的低山区，是境内最高地势区，主要主峰为摩云顶子和元帽子，海拔高度分别为9618M和876M。南部的沿4江地带地势最低，五站乡王家屯附近的松花江滩地，海拔高度只有107M。2水文情况XX县境内水资源丰富，天然水资源储量和可利用水资源储量比较充足，为风水区。XX镇内，松花江流经XX镇段有12个大小河流汇入，水量丰富，平均流量14M3/S。白杨木河是XX县境内第二条大河，在XX镇西汇入松花江。地下水流向为由东北向西南，系松花江冲击形成一级阶地，第四纪含水层，水量丰富，水质好。含水层约30M左右，地下水埋藏深度为表层水612M；中层水3060M；深层水150200M。3地质状况XX县地处小兴安岭南麓，为半山区。境内地形复杂，古生界、中生界、新生界底层均有。受小兴安岭褶皱山带及宋内凹隐带的东部边缘断裂作用影响，火成岩侵入活动有多次。底层分为二选、朱罗、白垩系、第三、第四纪等结构。4气候和气象XX县地处中温带，季风气候，夏季炎热多雨，春秋季凉爽，冬季寒冷干燥。年平均气温23，极端最高气温366，最低气温366。年平均降雨量6046MM，日最大降雨量1376MM，年平均蒸发量12589MM。常年主导风向为西南风，最大冻土深度19M，最大冻结期208天，无霜期年平均132天。4地震烈度XX县地震烈度为6度。515现有供水工程概况及存在问题XX镇自来水公司现有水源地一处和净水厂两座。现状水源地位于XX镇东岗一带，与净水厂无明显界限，现建有取水泵房4座，西水厂有两眼井，一用一备，单井取水量84M3/H，扬程H42M。西净水厂日供水量2000M3/D。东净水厂边有两眼井，单井取水量Q84M3/H，扬程H45M。东净水厂日供水量4000M3/D，两净水厂采用一级曝气过滤除铁除锰工艺，其供水量已经远远不满足城市目前用水量要求，目前城市供水问题主要表现为以下几点1供水水量严重缺乏XX县最早采用松花江水源供水，因取水口泥沙淤积严重，水质受污染逐年恶化，于1980报废。XX镇分别于2001年及2006年建成日供水量2000M3/D和4000M3/D的地下水除铁除锰水厂，改善了城镇居民生活和工业用水水质，推动了城镇建设；但是目前，水厂供水量仅能维持城市居民低标准的生活用水，采取定时定量和限制工厂企业用水的方式。据统计，目前自来水供水区域人口58万人，普及率90；但实际每天能保证正常用水的居民不及城镇人口的70。2供水水源和供水管网不完善水源备用井数量少，现只有西水厂有一眼备用井，东水厂无备用井，公司现有3眼水源井常年工作。水源备用井数量少，造成单井事故、检修时，XX镇供水不能保证。同时因水源井年限较长，加上常年不间断开采，水源井取水能力下降。供水管网覆盖面积小，除老市区外，XX镇镇边地区目前尚未形成自来水供水系统，该地居民依靠自建“小井”或就近取江水维持生活；建成管网的旧市区也由于年代较久，不能满足当前XX镇城市发展和总体规6划的要求。主要表现为局部旧管道存在严重“阻塞”现象，很多管道过水能力不足原来的1/3；新敷设的一些管道因没有经过“平差”计算，造成配置不合理现象，使供水和用水量不能协调统一，较多地段形成“卡脖”现象。3自备水源井问题严重城市自来水供水不足限制了一些工厂企业的用水，这些单位只好自备水井；由于自备水井大都未设置水处理装置，造成生活饮水、锅炉用水的危害以及食品加工、酿酒业产品质量的下降，影响经济效益。城市自来水供水不足，尚未供水的地区和城区边缘居民只有打“小井”或就近取江水维持生活，受浅层地下水和江水细菌污染严重，给居民生活造成危害。城市自来水供水不足，各单位在建成区内盲目打井，不仅相邻水井间争水，造成投资浪费。而且主管部门难以形成对地下水资源的统一管理和水资源合理开采利用。根据XX镇“地下水资源评价”报告，位于XX镇东北角的规划水源地，其可开采量为15000M3/D。16初步设计对可研报告及批复的执行情况本初步设计水源及输水管线、净水厂工艺、配水管网工程量等基本与可研报告及批复的情况相符合。可研报告中，新建净水厂厂址确定在XX镇东水厂南侧，现初步设计中，将厂址调整为东水厂北侧一中旁边的一片城市预留地，原因如下东水厂南侧属居民用地拆迁困难，而且面积较小；而北侧城市预留地地块面积较大，而且征地容易。因此，考虑新建水厂设于东水厂北侧的城市预留地。7第2章工程总体方案论证21需水量预测211规划期本工程规划期限为13年，其中近期工程规划期限为2010年，远期工程规划年限为2020年。城区需水量按以上规划年限进行预测，以近期规划为主，远期为辅的原则进行。本报告依据XX镇规划人口、工业发展及其结构调整、供水现状及发展趋势、以及XX镇自来水公司意见，进行了分项用水量详细预测。212规划供水区域根据XX镇城市总体规划，XX镇城市规划区由吉兴乡的大炮台屯、王祥屯，建国乡的姜大桥屯、黄家屯，及XX镇的行政辖区三部分组成，城市规划区总面积为16391KM2。同时受道路交通、经济流向、工程地质、人居环境综合影响，规划城市用地发展方向为北向和东向。预测2010年镇政府辖区人口70万人，城市建设用地为77305HA，至2020年镇政府辖区人口10万人，总规划用地将达到114486HA，根据XX镇总体规划及用水发展趋势综合考虑，至2010年供水范围将达到77305HA，至2020年供水范围将达到114486HA。213供水区域内人口预测根据XX镇总体规划，经适当调整确定规划近期为2010年，规划人口70万人,远期为2020年，规划人口10万人。214用水普及率及用水人口用水普及率和用水人口是根据XX镇的供水现状并结合城市的发展规划确定的。根据XX镇的实际情况，确定近期至2010年，XX镇用水普8及率为90，远期至2020年，XX镇用水普及率为998。215居民综合生活用水量现状及预测规划居民生活用水定额应根据当地国民经济和社会发展、城市总体规划和水资源充沛程度，在现状用水定额基础上综合确定，按室外给水设计规范（GB500132006）中规定本地区中小城市最高日居民生活用水定额为150240升/人日。考虑到XX镇可利用饮用水资源比较缺乏，本次预测居民人均日用水量采用低值，至2010年XX镇最高日人均用水定额采用160升/人日，至2020年XX镇最高日人均用水定额采用180升/人日，详见下表。综合生活用水量预测表年度城镇人口万人供水普及率供水人口万人综合生活用水定额L/CAPD日用水量M3/D201079063160100802020109981018018000216工业需水量预测根据XX县提供的现状工业产值和城市总体规划，2005年XX县工业总产值为166亿元，复用水利用率为40，在本次工业需水量预测中工业用水重复利用率由目前的40，进一步提高到2010年60、2020年75；工业用水量定额2010年采用60M3/万元，2020年采用50M3/万元。由于企业自备井可以供应一部分水量，因此确定市政供水量如下表工业用水量预测表年度项目201020209工业年产值亿元/年80152用水定额M3/万元6050重复利用率6075日用水量（M3/D）52605205自备水量（M3/D）30342193市政供水M3/D22263012217浇洒道路和绿地用水浇洒道路用水量只按一类道路面积的50计算，用水量定额一般为2030L/M2D，取20L/M2D。绿化用水量按绿地总面积的30计算，用水量定额一般为1030L/M2D，取10L/M2D。XX镇一类道路面积2010年为405HA，2020年505HA；绿地面积2010年1185HA，2020年27847得Q2010为7605M3/D。Q2020为1340M3/D。218未预见用水量及管网漏失水量由于历史原因，XX镇配水管网的发展比较落后，市区内配水管线因年久失修，严重破损，影响正常供水，同时部分管道的施工质量也有一定的问题，再加上由于管网中二次水箱的溢流等问题，均导致延XX镇的配水管网的漏失率较大，占无收入水量的绝大部分。近几年来，XX镇对配水管网进行了局部改造，使得部分地区的管网漏失率有所下降，随着对配水管网改造面的进一步扩大，严格控制管网的施工质量，同时加强管网中二次水箱的管理，这些措施的实施都将对控制管网漏失水量起一定的作用，但需要有一个过程。按照室外给水设计规范规定，管网漏失水量可按前3项用水量之和的1012计算，未预见水量可取前3项用水量之和再加上漏失水量的812。通过加强用水管理、管网逐年改造，管网漏失水量会逐步降低，本次水量预测中未预见用水量取8，管网漏失水量取10。10219城市消防用水量根据XX镇总体规划，至2010年市区人口将达到70万人，至2020年人口将达到10万人，按建筑设计防火规范（GB500162006）有关说明，至2010城市消防用水量按同一时间内2次火灾计算，一次一处灭火用水流量35L/S,火灾延续时间为2H，消防用水量504M3，贮存在净水厂清水池中，消防用水的补水时间按24小时计算，则每日补水量为504M3。至2020城市消防用水量按同一时间内2次火灾计算，一次一处灭火用水流量35L/S，火灾延续时间为2H，消防用水量504M3，贮存在净水厂清水池中，消防用水的补水时间按24小时计算，则每日补水量为504M3。2110时变化系数经XX县自来水公司对镇内供水情况的统计调查，居民用水的变化系数较大，而工业及机关用水的变化系数较小，所以全镇总的最高时变化系数不是很大。综合考虑XX镇的经济发展现状及趋势，确定XX镇供水最高时变化系数为16。2111水厂自用水量根据本工程规划，工程建成后，滤池反冲洗水全部进行回用，使水厂自用水系数有所降低。因此，确定新建净水厂综合自用水系数为6。2112总需水量预测根据上述分项详细预测，经汇总后得出XX镇近期最高日总需水量为15522M3/D；XX镇远期最高日总需水量为26554M3/D。总需水量预测详见下表11总需水量预测表年度项目20102020综合生活用水量M3/D1008018000工业用水量M3/D市政供水M3/D22263012浇洒道路绿地用水量M3/D7601340不可预见及管网漏失水量M3/D24574202市政供水M3/D1552226554城镇总用水量M3/D合计15522265542113项目内容本次设计水源输水管线及净水厂均按近期规模设计，配水管网按远期规模设计。工程项目内容为水源及输水管线、10万M3/D净水厂（包括净化间、清水池、综合泵房及变配电间、回收水池等）、城镇配水管网。22水源论证及选择221地表水水源论证XX镇境内地表水有紧靠城市南部的松花江和西部的白杨木河。松花江流经XX镇段有12个大小河流汇入，水量丰富，江面平均宽度为762M，最大流量12200M3/S，最小流量104M3/S。历史最高水位11049M，最低水位9297M，平均水位10482M。松花江水受季节的影响水质变化很大，汛期原水浊度较高，最高达上千MG/L，冬季水体冰封后，12原水浊度在2080MG/L左右。由于多年来，我国国民经济的不断发展和工业规模的扩大，污水排放量也逐年增加。受上游城市污水和工业废水排放的影响，松花江XX镇段江水也受到了污染，据统计该段江水丰水期为三级水体，枯水期为四级水体。主要污染物有氨氮、铅，悬浮物等。白杨木河是XX县境内第二条大河，在XX镇西汇入松花江，平均水面宽度为30M，流速为06M/S，受季节影响，冬季水量不大。根据XX镇城市排水规划和城市防洪规划城市北部区和西部区的污染水体分别通过1号排水口和2号排水口排入白杨木河；城市防洪在城市北部设一条2212M的截洪沟，将山洪引入白杨木河。因此XX镇地表水无论在水量和水质方面均不适合作为XX镇的供水水源。222地下水水源论证XX县地下水流向为由东北向西南，系松花江冲击形成一级阶地，第四纪含水层，面积为3022KM2，水量丰富，水质好。含水层约30M左右，地下水埋藏深度为表层水612M；中层水3060M；深层水150200M。XX镇自来水公司规划水源地，坐落于XX镇规划区外东北角，距自来水公司2700M左右。取水层主要受台地侧向径流和大气降水的入渗补给，水力坡度01350143；含水层上段为褐黄色中粗砂，下段灰白色含砾中粗砂，砂砾直径021MM；地下水化学类型为HCO3CA型，矿化度小于05G/L。含水层分层均匀、稳定，为无压层间水。根据XX省水利水电勘测设计研究院进行的XX省XX县XX镇供水水文地质勘察报告书对水资源评价开采结论拟建水源地可开采量为15668M3/D，设计新建深井6座（1眼备用），取白土山组泰康组水系，设计井深40M，单井设计水量883M3/H。按照城市总体规划，市规划水源地位于市东北部临城屯南部。其含水层厚度大，埋藏较深，含水层组成岩性颗粒粗，导13水功能强，水量丰富，且不易遭受污染，开发和利用的经济价值较高，是市工农业生产和居民生活用水的重要供水目的层。可保证取水量10000M3/D。而且，根据水源水质卫生检验报告检测结果（见附表），可以看出XX县地下水源水质较好，只有铁离子、锰离子、色度和浊度超标。其他指标均满足生活饮用水卫生标准，铁离子含量478MG/L，锰离子含量1117MG/L，色度30，浊度30。223水源选择根据上述两种水源的论证，确定采用地下水为水源。水源位置为XX镇规划地下水源取水区域，新建6眼井（1眼备用）产水量为10000M3/D，由一条DN400输水管输送至新建净水厂。23净水厂方案论证231净水厂规模根据用水量预测，XX镇近期2010年最高日用水量为15522M3/D，远期2020年最高日用水量为26554M3/D。XX镇目前有净水能力为6000M3/D，与2010年最高日用水量相差近10000M3/D，确定本次工程净水厂最高日新增供水规模为10000M3/D。232净水厂位置XX镇东水厂南侧现有一片居民用地和东水厂北侧一中旁边的一片城市预留地均可考虑作为新建厂址，但是东水厂南侧居民用地拆迁困难，而且面积较小；而北侧城市预留地地块面积较大，而且征地容易。因此，考虑新建水厂设于东水厂北侧的城市预留地。如果水厂建于此处，水厂尚有远期预留地。净水厂设置在此处的优点有1净水厂位于城区标高较高区域，因此可降低配水管网压力，减少能14量消耗。2净水厂位于开阔地带，不受占地、拆迁制约，有将来发展余地，为远期规划水厂提供方便。3位于城镇边沿地区，净水厂内泵站及其他设备的噪音对城市环境影响较小。4净水厂与现有水厂毗邻，可与现有水厂共用附属建筑物，同时便于水量调配。233水处理工艺方案论证在我国，除铁除锰的研究早在50年代就已开始。从曝气氧化沉淀过滤的自然氧化除铁除锰工艺，发展到曝气过滤的接触氧化除铁除锰工艺。如今接触氧化除铁除锰工艺在国内外被普遍采用，其投资省，处理效果好。接触氧化除铁除锰工艺包括曝气和过滤两部分。经过多年的科学试验和生产运行总结，处理构筑物形式多种多样，曝气工艺有气泡式曝气、压缩空气曝气、射流加气阀曝气、跌水曝气、机械表面曝气、喷淋式曝气、接触式曝气塔等；过滤工艺有无阀滤池、普通快滤池、虹吸滤池、移动罩滤池及压力过滤罐等。2331净水工艺方案比较根据XX镇源水水质报告，源水含铁为4378MG/L（规范为03MG/L），含锰为1117MG/L（规范为01MG/L），色度30，浊度30，其余指标均符合生活饮用水水质卫生规范。水处理工艺应采用除铁除锰工艺流程。目前除铁除锰工艺均采用接触氧化法。接触氧化法具有处理效果好、节约投资的特点，所以本工程采用接触氧化法。对于源水中铁锰含量高的水质，根据实验和运行经验，一般采用曝气、二级过滤工艺来处理，才能达到良好的净化效果。现有水厂采用曝气、一级过滤除铁除锰工艺，虽15然出水铁离子浓度达标，但是锰离子浓度经常不达标。因此，本次设计采用二级处理，一级曝气过滤主要除铁，二级曝气过滤主要除锰。接触氧化除铁除锰工艺包括曝气、过滤两部分。常用的曝气方法为跌水曝气，喷淋曝气，叶轮表面曝气和接触式曝气塔。常用的除铁除锰滤池为普通快滤池，无阀滤池及压力滤罐。经过多年科学试验和生产总结，处理构筑物形式多样，但是针对处理水规模，实际情况和结合XX几年来运行经验，本次工程设计考虑以下两个工艺流程方案方案一源水跌水曝气普通快滤池跌水曝气普通快滤池消毒清水池二泵站管网方案二源水喷淋曝气无阀滤池喷淋曝气无阀滤池消毒清水池二泵站管网以上两个方案均能满足本次工程设计要求。本着管理方便，运行安全可靠，有利于自动控制的原则，其比较的构筑物主要是曝气池、滤池。方案比较见下表。曝气过滤方案比较方优点缺点16方方案一1充氧效果好2普通快滤池反冲洗效果好，有成熟的运行管理经验，由于采用电动阀门自动控制方便3除铁效果稳定，运行稳妥可靠，净化后水质较好1普通快滤池电动阀门较多控制复杂2跌水曝气二氧化碳散除效果较差方方案二1充氧效果好2无阀滤池不须设阀门，自动冲洗，管理方便3除铁效果稳定，净化后水质较好1无阀滤池反冲洗效果不好，浪费部分水量；而且池深大，单池面积不宜过大2喷淋管易堵塞2332净水工艺的选择根据如上两方案比较，加之，XX镇自来水公司现有水厂采用跌水曝气和普通快滤池过效果比较稳定，只有出水锰离子浓度经常不达标，其余指标均符合国家生活饮用水质标准，但是采用二级过滤可克服此问题。因此本期工程确定除铁除锰工艺采用第一方案，在设计中充分吸取建设单位提供的关于工艺运行的宝贵经验，使设计达到操作管理方便、处理水质效果稳定。确定第一方案工艺流程作为本次工程设计的推荐方案。24输水管线方案论证规划取水水源地位于XX镇东北角，新建水厂位于XX镇东侧，沿保健街北侧，因此确定敷设两条DN400输水管线沿北三路、东一路和保健街平行敷设至新建水厂，以满足远期输水要求。本次工程只敷设一条，远期敷设第二条。1725配水管线方案论证XX镇地势较为平坦，镇内地势标高在绝对标高110125M之间分布，目前采用的是生活、生产及消防统一的供水方式，本次配水工程主要将城镇外环路配水管网连接成环，以满足远期及近期城镇用水量要求，以及解决部分配水管网主管网管径过小问题。根据XX镇需水量预测，近期2010年镇内供水量为16000M3/D，远期2020年镇内供水量为26000M3/D，本次配水管网设计按照远期进行。由于XX县现有供水管网管径较小，跑冒漏现象十分严重，而且管材普遍采用的是UPVC管，此种管材耐压性较差。目前现有的供水管网已严重不满足远期城市用水要求，甚至近期新水厂建成后，其管网配水能力亦不满足。因此，本次设计按照远期用水要求，尽量保存现有管，增加环干管数量，重新进行平差计算。本次设计利用计算机管网平差软件分别按照远、近期供水规模对配水管网进行平差，并对消防进行校核。时变化系数16。26输配水管材选择261管材的比较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、预应力钢筋混凝土管、钢套筒预应力混凝土管、小口径UPVC塑料管；新型管材有玻璃纤维增强塑料夹砂管RPMP、高密度聚乙烯管HDPE、钢骨架塑料PE复合管、不锈钢衬里玻璃钢复合管、不锈钢外缠空腹塑料PE复合管等。以下就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。1管材技术性能1钢管钢管包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18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。同口径管道自重较钢管、玻璃钢管重，运输相对困难。3预应力钢筋混凝土管PCP预应力钢筋混凝土管耐腐蚀性能好，无需内外防腐，接口采用承插式橡胶圈接口，造价较低。但管材强度及额定工作压力均较钢管、钢套筒预应力混凝土管PCCP差，自重大，运输、安装及故障时抢修困难；承插接口加工精度较难保证，管道竖向起伏较多时，管道接口处易形成薄弱环节，管道渗漏较多，无标准配套及转换管件，需特殊加工，因而在配水管网中很少采用。4UPVC塑料管（非铅盐稳定剂）硬聚氯乙烯管重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，采用胶圈接口，施工方便。小口径DN500以下管道价格较其他管材低，在配水管道工程中应用逐步普及。5HDPE塑钢管HDPE塑钢管是以高强度钢丝和聚乙稀塑料为原材料，以缠绕成型的高强度钢丝为芯层，以高密度聚乙烯塑料为内、外层，而形成整体管壁的一种新型复合结构壁压力管材，连接时采用电熔连接，有承插式和套筒式等连接形式。重量轻，运输、施工方便，维修费用低。各种管材的主要技术特性比较见技术特性比较表。2管材综合造价比较19各种管材的价格比较见价格比较表。262管材选择从管材技术性能上衡量，钢管、球墨铸铁管、与预应力钢筋混凝土管等，均适合大口径配水管道；球墨铸铁管、HDPE塑钢管适合中间口径配水管道；小口径管材可选UPVC管、HDPE塑钢管等。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，小口径管道推广使用UPVC管、HDPE塑钢管等。从管材价格上看，大口径配水管道采用预应力钢筋混凝土管造价低；中口径采用球墨铸铁管比较合适；小口径管道宜使用UPVC管、HDPE塑钢管。根据以上综合分析，考虑到XX镇地势特点，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HDPE塑钢管。黑龙江省延寿县供水改扩建工程可行性研究报告20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，经内外防腐后，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。预应力钢筋砼管PCP0212承插接口DN1200以下输水工程以往应用较多。耐腐蚀能力强，无需做内外防腐处理，价格便宜。1承插接口加工精度要求高。2无标准配件，需特殊加工。3运输、安装困难，抢修困难。木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书21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UPVC塑料管0610承插接口DN50DN500，小口径配水管网应用较多。1重量轻，运输、施工方便，维修费用低。2耐腐蚀，使用寿命长，可达50年。3管壁光滑，C值146，水力条件好。4管材造价较低。管材强度较金属管低，柔韧性较PE管差。HDPE塑钢管0410电热熔、承插或法兰接口中小口径配水管网应用较多。1重量轻，运输、施工方便，维修费用低。2无毒，耐腐蚀，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柔性较好。管材造价较高。木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书22管材综合造价比较万元/公里序号管径钢管预应力钢筋混凝土管球墨铸铁管K9HDPE塑钢管UPVC塑料管06MPA1DN6001372898051253318305178562DN5001259582461197316552164333DN4501015275551053513835132384DN40091326993963010621105225DN350803560258256862784536DN300682554607201726170767DN250551048705830528550538DN200494239234340402735789DN1503820303535023150293010DN10029382512312327171745木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书23第3章工程设计31设计规模根据工程总体规划及需水量预测，结合2010、2020年XX县城区发展，因此确定水源、输水管线按照远期设计，分期建设，本期仅满足近期水量要求；净水厂按照近期水量设计；配水管网按照远期水量设计。32设计原则降低压力配水的水泵扬程，降低运行费用。近远期结合，在充分利用现有设施的前提下，合理确定一、二期工程新建水厂的配水设计，以达到系统最佳经济运行。根据原水水质特点、国家生活饮用水卫生标准要求，选择技术先进可靠、经济合理的净水工艺，保证供水水质安全可靠。为适用城镇用水量不断提高的发展趋势，在水厂总图布置中为将来增加进一步处理设施留有余地。通过比较选择先进可靠的设备、材料及建（构）筑物结构形式，以达到先进性、经济性、可靠性的有机统一。33设计采用标准中华人民共和国水法；中华人民共和国水污染防治法；中华人民共和国水污染防治法实施细则；地下水质量标准（GB/T148481993）；饮用水水源保护区污染防治管理规定木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书24饮用水水源保护区划分技术规范室外给水设计规范（GB500132006）；生活饮用水卫生标准（GB57492006）；城市给水工程项目建设标准（建设部1994）；34水源取水设计XX镇东北地区的规划取水水源地，为一级阶地无压层间水区的水量丰富亚区，根据“水资源报告”结果，设计新建深井6座（1眼备用），设计成井深度40M，单井设计水量883M3/H，总取水量10600M3/H，水井布置采用环形排布的井组布置形式，各井间距500M。选深井潜水泵6台，流量90M3/H，扬程H48M，配电动机功率30KW。各井之间设井间联络管，DN150管2141M，DN200管359M，DN300管426M。根据饮用水水源保护区污染防治管理规定和饮用水水源保护区划分技术规范，确定取水水井井群外接多边形为边界向外径向距离100M范围内为饮用水地下水源一级保护区保护区内禁止建设与取水设施无关的建筑物，禁止从事农牧业活动，禁止倾倒、堆放工业废渣及城市垃圾、粪便和其它有害废弃物，禁止输送污水的渠道、管道及输油管道通过本区，禁止建设油库，禁止建立墓地；确定一级保护区周围以外1000米范围内为饮用水地下水源二级保护区保护区内禁止建设化工、电镀、皮革、造纸、制浆、冶炼、放射性、印染、染料、炼焦、炼油及其它有严重污染的企业，禁止设置城市垃圾、粪便和易溶、有毒有害废弃物堆放场和转运站，已有的上述场站要限期搬迁；禁止利用未经净化的污水灌溉农田，已有的污灌农田要限期改用清水灌溉；化工原料、矿物油类及有毒有害矿产品的堆放场所必须有防雨、防渗措施。除此之外，在每座取水泵房设围墙保护，保护面积2020M。由于深井间布置距离较远，电气控制采用无线控制装置，控制装置设木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书25置在净水厂控制室内。35输水管线设计本次工程输水管线由新建的6座水源井（1眼备用）至新建净水厂，流量10600M3/H，管径DN400，流速098M/S，管材为球墨铸铁管，总长2744M，平均埋深25M。36净水厂工艺设计361厂址选择新建水厂设置于XX镇东净水厂南侧。占地面积10400M2。厂区平面布置原则在总体布局上本着功能分区明确，统一布置，合理布局的原则。各分区布置既要满足工艺要求，又便于管理。工艺布置力求紧凑合理，减少占地面积，降低工程造价，管线布置简洁，连接顺畅，减少交叉，减少水头损失。根据以上原则，对净水厂平面进行了布置。净水厂平面布置将生产区和生活区用主场道分开，功能分区明确。采暖采用新建锅炉房。生产区均按工艺流程由南向北呈直线布置，进出水管线及连接管线布置顺畅。362工艺设计近期新建处理规模为1万M3/D净水厂一座，水厂自用系数为6。工艺处理构筑物包括净水间、清水池、综合泵房、废水回收水池、加氯间等。1净水间近期设一座净水间，尺寸为555M15M73M。净水间内设有两座跌水曝气池、除铁滤池、除锰滤池。1跌水曝气池木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书26一级曝气采用跌水曝气，跌水采用一级跌水。曝气池最大日供水能力10600M3/D，设计参数设计流量442M3/H，曝气池为圆形，内径3M，外径6M，钢砼结构，单宽流量4688M3/MH，跌水高度1M，有效水深H13M。二级曝气仍采用跌水曝气池，跌水采用二级跌水，曝气池为圆形，曝气池最大日供水能力10600M3/D，内径3M，第二圈内径44M，外径6M，钢砼结构，一级单宽流量4688M3/MH，二级单宽流量3197M3/MH，一级跌水高度05M，二级跌水高度05M，有效水深H13M。2除铁除锰滤池除铁滤池选用普通快滤池，大阻力丰形管配水系统。滤池分为3格，单排布置，单格尺寸65M40M42M，滤料采用不含有毒物质的天然锰砂，锰砂对铁离子具有较强的吸附能力，初滤水水质较好，滤层含污能力高。承托层采用锰砂及砾石。主要设计参数设计水量1472M3/H滤速566M/H滤料粒径范围0612MM滤料层厚度10M反冲洗强度18L/M2S，膨胀率30冲洗时间12MIN冲洗周期除铁滤池为12H；除锰滤池为24H除锰过滤滤池选用普通快滤池，大阻力配水系统，滤池分为3格，除冲洗周期为24H外，其他设计参数和除铁滤池相同。除铁滤池和除锰滤池分别位于两个滤间内，共两层，滤间呈单排布置，分别位于净水间楼梯间两侧。两个滤池间分别安装电动单梁悬挂起重机，起重重量05T，功木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书27率18KW；在二层地板滤池池壁旁适当位置设滤料吊装孔，孔口尺寸1000X1000MM。滤池反冲洗采用水泵反冲洗，反冲洗水泵设于综合泵房内，共3台（2用1备），单泵流量850M3/H，H19M，电机功率75KW。一级曝气过滤后用提升泵将滤后水送至二级曝气池，提升泵2台（1用1备），提升泵型号Q450M3/H，H9M，N185KW。提升泵前设集水池，集水池平面尺寸为195MX78M，有效水深27M，集水池设在一级滤池间内。曝气池与滤池设在同一维护结构内，净化间平面尺寸为555MX15M，由楼梯间分为左右两部分，分别用于一级处理（曝气池除铁滤池）和二级处理（曝气池除锰滤池）。每格滤池安装KD01型液位传感器。2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用水量的15加上消防时用水量。设2座清水池，单池平面尺寸159M159M，有效水深38M，单池有效容积为1000M3。清水池放空采用潜水泵放空，移动式安装，Q200M3/H，H70M，功率为75KW。清水池内设置液位计，通过液位变送器传示最高、最低水位给控制室。3吸水井及综合泵房综合泵房前设吸水井，采用钢筋混凝土结构，井平面尺寸为23M25M，有效水深48M，吸水井设置液位计，通过液位变送器传示最高、最低水位给控制室，用以控制水泵的开停。送水泵设计最大日供水能力10000M3/D，取时变化系数KH16，最大木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书28时供水量为Q6667M3/H。泵房内共设7台泵，其中设4台（3用1备）用于向城镇配水管网供水，其性能为Q250M3/H，H40M，配套电机N45KW；设3台（2用1备）反冲洗泵，向滤池提供反冲洗水，其性能为850M3/H，H19M，电机功率75KW。起重设备选用一台电动单梁悬挂起重机，起重量2吨，跨度50M，起升高度9M，配电动葫芦，功率为42KW。设12001200700MM集水坑一座，排除泵房内积水，选用自吸排水泵一台，其性能为Q15M3/H，H7M，功率为1KW。综合泵房建筑尺寸25M75M。配电间及控制室、变配电间建筑尺寸24M75M。泵房为框架结构，半地下式。4回收水池回收水池分2格，单格尺寸为14M11M36M，有效水深26M,池容400M3，沉淀时间2H，排水时间12H。回收水用潜污泵送至一级曝气池。潜污泵参数为Q360M3/H，H15M，电机功率30KW。沉淀污泥用排泥泵排出，由吸污车运走。排泥泵型号Q100M3/H，H12M，功率75KW。5加氯间常用的消毒方式有液氯消毒和二氧化氯消毒方式，方案比较见下表消毒方案比较表比较项目方案一液氯方案二二氧化氯比较结果设备费加氯机、氯瓶、电子称、氯中合、切换器、60万元发生器、原料桶、计量泵35万元方案二优建筑物氯库、加氯间、中和间120M2仓库、加氯间40M2方案二优投加成本药量1MG/L22万元/年投量1MG/L，20万元/年，耗电084万元/方案一优木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书29年药剂来源哈尔滨市、专车运输北京、哈尔滨市铁路运输相同杀菌效果细菌细菌、病毒、微污染物方案二优副作用致癌物无方案二优本次设计采用二氧化氯消毒。二氧化氯具有不与某些耗氯物质反应（如氨氮、含氮化合物等）的特点，如果二氧化氯合成时不出现自由氯，则二氧化氯加入水中将不会产生有机氯化物；同时由于二氧化氯不与氨氮等化合物作用而被消耗，故具有较高的余氯，杀毒作用比氯更强；此外，二氧化氯在较广泛的PH范围内具有氧化能力，氧化能力为自由氯的二倍，能比氯更快地氧化铁、锰，除去氯酚、藻类等引起的嗅味，具有强烈的漂白能力可去除色度等。二氧化氯是一种极为有效的氧化剂和消毒剂，除了能起到十分有利的消毒杀菌作用外，还可以有效地清除饮用水中的气味，而且不会生成三卤甲烷等对人体有害的物质。二氧化氯在氧化、杀菌、消毒方面具有氯气所无法比拟的优势，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。二氧化氯虽然运行成本略高于液氯，但其无需设置氯库、漏氯中和装置，占地面积小，节省了一次性投资费用。所以本次设计消毒采用二氧化氯。二氧化氯设计投加量为1MG/L，采用二氧化氯发生器2台（一用一备），型号为有效氯产量为500G/H，P05KW；05M3氯酸钠储罐1座；05M3盐酸储罐1座，二氧化氯投加量根据流量和余氯自动控制。加氯间设于变配电间北侧，建筑平面尺寸为75M75M。加氯间内设轴流风机一台，换气次数为12次/H，风机风量2950M3/H，风压220PA，功率055KW。木兰县木兰镇东水源给水工程初步设计说明书30363主要建筑、构筑物一览表主要建筑、构筑物一览表序号名称规格层数数量座主要结构1净水间555M15M73M21框架1跌水曝气池6M，H13M2钢砼2普通快滤池65M4M42M6钢砼3集水井13M65M40M1钢砼2清水池159M159M4M12钢砼3吸水井20M25M5M11钢砼4综合泵房25M75M6M11框架5反冲洗回收水池14M11M4M12格钢砼6变配电间15M10M4M11框架7加氯间10M8M4M11框架8锅炉房132M102M5M11框架9门卫室55M45M4M11砖混10围墙H24M，L534M砖砌37配水管网设计根据XX县自来水公司提供的