5万吨水厂设计报告

重庆市綦江县***水利工程－5.0万吨/日文龙水厂第一卷初步设计阐明书 目录TOC\o"1-3"\h\z前言 １第1章概述 31.1项目名称、建设地点、主管部门及项目业主等 31.1.1项目名称 31.1.2建设地点 31.1.3项目业主 31.1.4主管部门 31.1.5法人代表 31.1.6经营范畴 31.1.7设计单位 31.2项目业主介绍 31.3设计根据 41.4重要工程设计规范、原则及设计资料 51.4.1工程设计规范、原则 51.4.2重要设计资料 61.5都市概况 61.5.1地理位置 61.5.2历史沿革 61.5.3都市性质、特点及社会经济概况 71.5.4自然条件 81.6经济构造特性及国民经济现状 101.7地区国民经济和社会发展战略和目的 101.7.1地区国民经济发展战略和目的 101.7.2地区社会事业发展战略和目的 111.8城区供水现状及存在的重要问题 111.8.1城区供水现状 111.8.2城区供水存在的问题 131.8.2工程建设的急迫性 141.9本工程的重要任务 15第2章工程设计 162.1工程总体设计 162.1.1工程规模 162.1.2水量、水质和水压目的 172.1.3给水水源选择 192.1.4都市供水水系统 202.1.5输水线路选择 202.1.6征地、拆迁范畴及数量 212.2工艺设计 222.2.1取水构筑物设计 222.2.2原水输水管道的优化设计 262.2.3净水厂设计 292.3建筑设计 392.3.1净水厂建筑设计 392.4构造设计 422.4.1设计根据及设计规定 422.4.2净水厂构（建）筑物基本状况 442.4.3格栅－斜管预沉池构造设计 442.4.4斜管沉淀池构造设计 452.4.5气水反冲洗滤池构造设计 462.4.6反冲洗泵房构造设计 462.4.7清水池及高位水池构造设计 472.4.8加氯间构造设计 472.4.9投药间构造设计 482.4.10综合楼构造设计 482.5电气设计 492.5.1电气设计所根据的规范和规程 492.5.2设计范畴 492.5.3供电系统 492.5.4负荷计算及变压器选择 502.5.5配电系统 512.5.6设备选择 512.5.7防雷接地 512.5.8照明系统 522.5.9通讯系统 522.5.10有线电视系统 522.5.11线路敷设 522.6通风空调设计 532.6.1净水厂通风空调设计 532.7自动控制及仪表设计 542.7.1构造描述 542.7.2系统功效 552.7.3中控及模拟屏PLC站 552.7.4中心控制室上位计算机站 562.7.5滤池及反冲洗PLC站 602.7.6取水泵站控制PLC站 622.7.7加氯、加药PLC站 642.7.8沉淀排泥PLC站 672.7.9综合布线 712.7.10系统防雷 722.7.11系统接地 732.7.12闭路监视系统设计 742.7.13电缆敷设 742.8机械设计 74第3章工程环保、职业安全卫生及节能 763.1工程的环保 763.2劳动保护与安全 773.2.1编制根据 773.2.2重要危害因素分析 773.2.3安全卫生防备方法 783.3消防 793.3.1编制根据 793.3.2防火等级 803.3.3防火及消防方法 803.4节能 813.4.1耗能计算 813.4.2节能方法 81第4章劳动定员及经营管理 834.1组织管理机构设立 834.2项目建成后的管理 834.2.1净水厂人员编制 834.2.2管理方法 844.3成本费用测算 854.3.1成本费用预测的重要基础数据 854.3.2成本费用预测 854.3.3成本回收与价格制订方案 864.4单位水量的投资指标 864.5有关分期投资的拟定 864.5.1近期工程建设进度计划 864.5.2工程投资安排 874.5.3融资方案 874.6工程效益分析 884.6.1本近期工程的间接经济效益 884.7社会和环境效益 884.7.1项目对本地区社会的效益影响分析 884.7.2项目与本地区经济社会的互适性分析 894.7.3地区文化状况对项目的适应程度 894.7.4社会效益评价结论 89第5章项目实施进度计划 915.1项目的实施 915.1.1实施原则及环节 915.1.2实施组织机构与分工 915.1.3项目重要推行单位的选择 915.1.4设计施工与安装 925.1.5调试与试运转 925.2项目招投标方案 925.2.1招标形式 925.2.2勘察、设计、施工、监理单位的资质规定 935.2.3招标信息公布 935.2.4招投标工作的组织 935.3项目总进度计划 935.3.1近期工程建设进度计划 935.3.2远期工程建设进度计划 945.4项目进度计划表 94第6章对下阶段设计的规定 966.1建议 966.2对下阶段设计的规定 96

前言重庆市綦江县历史悠久。自唐初置隆阳县起，至1985年，建县已达1363年之久。正式定名綦江县已有6的历史。綦江县城－古南镇是綦江县的政治、经济、文化中心，重庆南部重要商贸中心和交通枢纽，以发展机械、能源、冶金、优质农副产品加工为主的渝南山水园林都市。綦江县位于重庆市都市圈内南部，是连接贵州的南大门，县境内有渝黔铁路干线，三（江）－万（盛）支线、赶水－白岩、三江－四钢、綦江火车站－县油库等四条铁路专线，随着渝黔高速公路的建设和210国道的改建，綦江的地位将进一步提高，将成为沟通重庆和贵阳之间的重庆南部商贸中心、交通枢纽。綦江是重庆郊县的一种工业都市，拥有较好的工业基础，重庆某些“退二进三”公司将在綦江定点，綦江将成为重庆近郊的工业都市。綦江县城山水相间，互相因借，城内綦江河、通惠河蜿蜒流过，城外古剑山、清溪河、天台山、白云观四个风景区包围都市，綦江完全有条件建设为渝南山水园林都市。近年来，綦江县的都市建设获得了较大发展，都市基础设施建设有了很大改观，都市建设用地规模不停扩大，几大片区的建设不停推动拓展，以及随着桥河工业园区的启动建设以及开发区的逐步拓展完善，城区的都市人口将会急剧增加，现有水厂的水解决能力及供水设施已无法满足这一发展需求，需立刻进行自来水的提质增容改造。本工程的建设不仅能完善都市的总体功效，极大地提高城区居民的生活质量和水平，并且还能够提高都市形象，加紧都市化进程，改善投资环境和生存环境。因此，立刻着手进行綦江5.0万吨/日的文龙水厂建设，是非常必要的，是有着重大意义的。根据《綦江县城都市总体规划》，拟定綦江县城人口规模为：，规划人口规模15万人，用地规模11.7Km2；，规划人口规模20.0万人，用地规模16.4Km2；，规划人口规模为28.0万人，用地规模25.3经初步设计概算，本工程项目建设总投资为6172.29万元。其中，工程建设费用4900.97万元（其中，近期工程4380.76万元，远期工程520.21万元），工程建设其它费用977.40万元，预备费293.92万元。9月，重庆大学建筑设计研究院受重庆渝綦水务技术开发有限公司的委托，承当了本工程的初步设计工作。在此期间，我院多次进一步现场踏勘调研，广泛收集资料，认真听取各职能部门的意见，顺利完毕了本工程的初步设计。在此过程中，得到了綦江县委、县政府、计委、建委、水利电力局、县环保局、水务技术开发有限公司等单位的领导和有关同志的热情关心、大力支持和通力协作，在此谨表感谢！我们诚望本工程能早日付诸实现！

第1章概述1.1项目名称、建设地点、主管部门及项目业主等1.1.1项目名称重庆市綦江县***水利工程－5.0万吨/日文龙水厂工程。1.1.2建设地点重庆市綦江县城－郭家祠堂背后的小山坡上。1.1.3项目业主重庆市渝綦水务技术开发有限公司。1.1.4主管部门重庆市水利投资（集团）有限公司。1.1.5法人代表业主单位法人代表：董志荣。1.1.6经营范畴綦江县城区自来水的供应，供水管道的安装及都市污水收集及处置等。1.1.7设计单位根据重庆市渝綦水务技术开发有限公司的《委托书》及与重庆大学建筑设计研究院订立的《设计合同》，文龙水厂的初步设计由重庆大学建筑设计研究院承当。1.2项目业主介绍为了推动“泽渝”工程的顺利实施，加紧推动綦江县***水利工程建设步伐，增进綦江水务一体化建设，满足地方经济发展的需要，由重庆市水利投资（集团）有限公司和綦江县渝南水利水电工程开发有限责任公司共同发起，组建了***水利工程建设项目业主－重庆市渝綦水务技术开发有限公司。渝綦公司于2004年2月9日在綦江县工商行政管理局成功注册，公司首期注册资金1000万元。公司的经营宗旨是团结、高效、务实、创新。公司的经营范畴有：水资源开发运用、水利工程开发建设和经营管理、城乡供水及污水解决、供排水工程设备安装及设备销售、水务技术咨询服务、水产养殖、旅游开发等。公司的经营方式是自主经营、自负盈亏、自我发展。渝綦公司现有职工250人（含渝綦自来水公司），公司下设一司一部五处（室）：即渝綦自来水公司、***水利工程项目部、行政综合办公室、计划财务处、组织人事处、资产经营管理处、工程建设处，构成了渝綦公司的整个网络管理体系。渝綦公司于2004年2月23日进行了授牌典礼，在公司成立的前后以及近期的工作中，得到了綦江县县委、县府的关心和县各单位部门的大力支持，给公司发明了一种良好的建设经营环境，现在，公司各方面工作进展顺利。1.3设计根据（一）《国家发展计划委员会有关加紧都市环保和市政基础设施建设有关问题的告知》，【计投资（1998）1136号】；（二）重庆市发展计划委员会文献《有关对县城供水设施现状进行调查的告知》（2002（三）重庆市发展计划委员会文献《有关重庆市綦江县文龙水厂工程可行性研究的批复》；（四）重庆市綦江县建设委员会文献《有关綦江县文龙水厂建设用地的选址意见书》；（五）中兵勘察设计研究院重庆分院《綦江都市供水工程岩土工程勘察报告（具体勘察）》（9月）；（六）有关委托重庆大学建筑设计研究院进行“重庆市綦江县***水利工程－5.0万吨/日文龙水厂初步设计”的《委托书》（重庆市渝綦水务技术开发有限公司，2004年6月6日）；（七）重庆市綦江县***水利工程－5.0万吨/日文龙水厂初步设计的《设计合同》（重庆市渝綦水务技术开发有限公司、重庆大学建筑设计研究院，2004年6月6日），合同编号04H022号；（八）国家及重庆市有关的法规、原则及规范等文献。1.4重要工程设计规范、原则及设计资料1.4.1工程设计规范、原则给水工程涉及多个专业，重要有给水排水、建筑构造、水工、机械设备、供热及暖通、电气及仪表、道路、技术经济、工程地质、测量等。本节仅列出给水排水专业重要的设计技术原则。★地面水环境质量原则GB3838－88★生活饮用水卫生原则GB5794－86★生活饮用水水质卫生规范卫生部（）第161号★室外给水设计规范GBJ13－86（1997年版）★都市供水工程规划规范GB50282－98★都市给水工程项目建设原则建设部颁发★泵站设计规范GB/T50265★室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范TJ32－78★动力机器基础设计规范GBJ40－79★室外给水排水工程设施抗震鉴定原则GBJ43－82★工业管道施工及验收规范GBJ235－82★现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GBJ236－82★设备及管道保温技术通则GB4272－84★建筑设计防火规范GBJ16－87★给水排水工程构造设计规范GBJ69－84★工业与民用供电系统设计规范GBJ52－83★工业与民用通用设备电力装置设计规范GBJ55－83★10Kv及下列变电所设计规范GB50053－94★供配电系统设计规范GB50052－95★低压配电设计规范GB50054－95★建筑物防雷设计规范GB50057－94★工业公司照明设计原则GB50034－92★厂矿道路设计规范GBJ22－87★工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ93－86★城乡给水厂附属建筑和附属设备设计原则CJJ41－91★污水综合排放原则GB8978－1996★污水排入都市下水道水质原则CJ18－86★农用浇灌水质原则GB5084－85★工业与民用建筑抗震设计规范GBJ11－89★混凝土构造设计规范GBJ10－89★给水排水制图原则GB106－87★总图制图原则GB103－87★生活饮用水水源水质原则GJ3020－93★都市供水条例国务院令第158号1.4.2重要设计资料★《重庆市綦江县都市总体规划（～）》12月★《重庆市綦江县5.0万吨/日文龙水厂可行性研究报告》6月★《重庆市綦江县***水利工程初步设计报告》12月★《重庆（綦江）桥河工业园区基础设施建设项目可行性研究报告》6月★《重庆市綦江县国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》2月★《綦江县县志》1986年10月★綦江县城城区供水现状调查资料★其它有关图纸、地形测量及地质勘察报告等。1.5都市概况1.5.1地理位置綦江地处重庆东南缘，川东行岭谷向云贵高原过渡地带。东邻万盛区，南接贵州习水、桐梓两县，西连江津，北靠巴南，东北与南川接壤，介于东经106°23′～106°55′，北纬28°28′～29°11′之间。全境南北长82Km，东西宽48Km，幅员面积2182.2Km2。地势南高北低，平均海拔1.5.2历史沿革綦江历史悠久。秦、汉、晋到南北朝为巴郡江州县地。西魏、北周属七门郡江阳县，隋属江津县。唐武德二年（619）置南州，并置隆阳县。唐先天元年（712）改名南川县。北宋皇祐时废南州，改隶渝州。宋熙宁七年（1074）置南平军，南川属之。元末，明玉珍据蜀称帝，正式命名綦江县。明清仍置，均属重庆府。民国初年，先后属重庆蜀军政府、重庆镇抚府和川东道（后改东川道）。民国5年（1916）后，先后为川、黔军阀防地。民国24年后属四川省第三行政督察区。1949年11月27日，綦江解放，属壁山专区（后改为江津专区）。1958年冬划归重庆市管辖至今。自唐初置隆阳县起，至1985年，建县已达1363年之久。正式定名綦江县已有6的历史。1.5.3都市性质、特点及社会经济概况1.5.3.1都市性质及特点綦江县辖19个镇，48个居委会，314个村委会，年末总人口94.9万人，为重庆市总人口的3.06%。其中，农业人口75.45万人，占全县总人口的79.5%；非农业人口19.45万人，占全县总人口的20.5%。人口密度为435人/km2。綦江县城都市性质为：綦江县城是綦江县的政治、经济、文化中心，重庆南部重要商贸中心和交通枢纽，以发展机械、能源、冶金、优质农副产品加工为主的渝南山水园林都市。其重要职能为县域的政治、经济、文化中心；区域农副产品加工基地、配送中心和科研信息基地。綦江县位于重庆市都市圈内南部，是连接贵州的南大门，县境内有渝黔铁路干线，三（江）－万（盛）支线、赶水－白岩、三江－四钢、綦江火车站－县油库等四条铁路专线，随着渝黔高速公路的建设和210国道改建，綦江的地位将进一步提高，将成为沟通重庆和贵阳之间的重庆南部商贸中心、交通枢纽。綦江是重庆郊县中的一种工业都市，拥有较好的工业基础，重庆某些“退二进三”公司将在綦江定点，綦江将成为重庆近郊的工业都市。綦江县城山水相间，互相因借，城内綦江河、通惠河蜿蜒流过，城外古剑山、清溪河、天台山、白云观四个风景区包围都市，綦江完全有条件建设为渝南山水园林都市。1.5.3.2社会经济概况改革开放后，綦江县国民经济、都市建设及社会各项事业都得到飞速发展，综合经济实力有了很大提高。1978年至二十三年间，綦江县工农业总值由1.61亿元增加到38.94亿元，增加了二十三倍。綦江县实现国内生产总值38.94亿元，比上年增加8.6%。其中，第一产业增加值12.5亿元，增加1.0%；第二产业增加值12.7亿元，增加12.6%，其中工业增加值7.3亿元，增加7.8%；第三产业增加值12.9亿元，增加12.9%。一、二、三产业构造比例由“八五”期末的51：26：23调节为“九五”期末的36.9：31.8：31.3。全市人均国内生产总值为4080元，扣除价格因素，比上年增加380元。完毕全社会固定资产投资额15.7亿元，社会消费品零售总额15.1亿元。即使綦江县改革开放以来经济建设发展较快，经济实力有所增加，但由于地方上某些特殊因素，都市建设和都市发展一度停滞，经济地位在重庆市各都市中相对下降，与都市区位条件和交通等基础设施水平不相称。綦江地处我国西南，从宏观区位上看，属于以上海为龙头，以重庆为龙尾的长江经济；从重庆市生产力布局看，属渝西经济走廊；从交通地理区位分析，是重庆的交通枢纽之一和重庆进入贵州通向南部沿海地区的必经通道。其在经济上受重庆市区的辐射大，又与贵州边贸都市和南部地区联系紧密，含有良好的区域发展前景和区域地位。渝黔高速公路的修建使綦江县处在快速交通网络之中，有力地改善和提高了其交通运输条件和对外联系方便度；都市电力资源充足，都市的投资环境能够确保。1.5.4自然条件1.5.4.1地形地貌綦江县地处四川盆地东南边沿，介于华蓥山帚状山脉向南倾没部分和大娄山山脉向北延伸部分之间。县境内水系发达，雨量充沛，流水作用强烈。在古地貌发育通过夷平又再度不均衡抬升、下蚀状况下，形成向斜成山、背斜成谷的倒置地形、境内诸山高低相间，沟谷纵横，綦江干流贯穿南北。其地貌特点是：南西高、北东低，边沿高、腹地低，以山地为主，遭河流切割，沟深谷多，地形破碎，多孤立山体，少完整山脉，地势高差大。县城海拔254.8m，北半部升平乡木瓜溪口河底海拔仅188m，南半部万隆乡万隆山顶海拔1814m。根据地貌形态特性、地貌成因，全县重要为山地、丘陵两种地貌类型。1.5.4.2气象、水文（一）气候綦江县属亚热带湿润气候区，境内气候温和，雨量充沛，四季分明，数年平均气温18.7℃，最高气温42.5℃，极端最低气温－6℃（二）水文綦江县沟深谷多，溪河密布。干流綦江系长江右岸的一级支流，由南向北贯穿全境。境内有大小支流30多条，遍及全县各地，其中流域面积不不大于100Km2的有8条。支流多呈东西向排列，流入溪流的小溪则多为南北向，形成树枝状水系，水网分布较均匀。支流中流域面积、流量及水力资源蕴藏量均以藻渡河较大，另首先为辅河、清溪河。唯山溪之水易涨易退，冬春枯水季节流量小，夏秋暴雨则易成灾。1.5.4.3自然资源土地资源：县域内土壤类型多样，共有7个土类，17个亚类，39个土属，97个土种，其中水稻土面积最多，有508476亩，占农耕地总面积的57.3%，另首先是紫色土，占农耕地总面积36.3%。境内土地按地形分类为丘陵、山地两种，其中山地分布在南半部和北半部的东西两侧，面积1473.22平方公里，占全县总面积的67.6%，丘陵重要分布在綦江河支流两侧，面积705.28平方公里，占全县总面积的32.4%。矿产资源：境内矿产资源丰富，有煤、铁矿、天然气、硫铁矿、铜矿、石灰石、方解石、石膏石、石英沙、大理石等。新盛、篆塘的天然气储量丰富，从50年代起，国家已开发运用，近年来在永新探明有天然气，正在开发中。松藻、石壕、羊叉、打通、藻渡、适中档地是煤的主产区，已探明储量为15亿吨以上，可供开采的有11.5亿吨；白石潭、麻柳滩、土台、大罗、篆塘、新盛等地区的菱铁矿、赤铁矿和混合酸性铁矿储量为2亿余吨；赶水的铜矿储量为590万吨；石壕、藻渡等地的硫铁矿储量较为丰富，数年来杂于煤层中。除煤、铁矿外，诸多矿藏有待开发。在建材方面，石灰石、方解石、大理石等除能充足满足我县经济建设和人民生活需要外，还可远销县外。动植物资源：县域内自然植被重要以针叶林、阔叶林、灌丛、暖蔓植物、草本植物、竹类等为主。植物种类繁多，有植物3000多个，其中栽培植物近千种，除粮、油、蔬菜等重要农作物外，尚有大批经济作物，如油菜、棉花、毛烟、烤烟、上烟、茶叶、蓖麻、苎麻、海椒、生姜、磨芋、向日葵、花生、芝麻、蚕桑、柑橘、油桐、乌桕、生漆等。本地区中药材植物资源也极为丰富，品种有100多个。重要有黄莲、乌梅、枳壳、杜仲、黄柏、木瓜、山楂、银花、大麻、生地、茯苓、白芷等。珍稀植物重要有国家一级一类保护树种，尚有银杏国家二类保护树种。县域内有多个动物500多个。分为野生动物、喂养动物和水生动物三大类。1.5.4.4旅游资源风景旅游资源：綦江山川秀丽，景色宜人，加之悠久的历史、灿烂的文化、勤快的人民以及大自然所赋予的秀丽奇景，留下了许多文物古迹和风景名胜供人们瞻仰观光。众多的风景名胜和文物古迹中，有“清溪河”、“古剑名山”、“长田林海”、“下山湖”、“白云观”、“石门寺”、“石壕溶洞群”等。各风景点特色各异，极具开发价值，可与江津四周山、万盛黑山和石林、南川金佛山等风景区构成一种完整的旅游带。现今保存的历史文物重要有宋代的南平军石碑、放生台碑，坐落在赶水镇五丰村，1985年被列为市级保护文物。明清时期的中峰生殖图腾，集中分布于中峰镇灵应岩。清朝的莲花洞石碑，位于三角镇红岩村莲花洞。尚有知名的分水乡朱氏节孝牌坊、永城乡凤冠石、永新镇的伏龙洞、东溪太平桥等都是前人遗留下来的贵重历史文化遗产。人文资源出名的有綦江农民版画。1.6经济构造特性及国民经济现状綦江县是农业大县，綦江县的国内生产总值为389425万元，其中第一产业125978万元，占国内生产总值32.35%；第二产业132541万元，占国内生产总值34.04%；第三产业130906万元，占国内生产总值33.61%；人均国内生产总值4104元。綦江县农业以水稻、小麦、红苕、高粱、油菜、花生、水果、蚕桑、甘蔗、药材等为主。工业以机械、化工、冶炼、食品、建材、建筑、纺织等行业为主。綦江县现在社会发展中存在的重要问题是：经济总量偏小，创新能力不强；构造性矛盾突出，经济增加仍处在粗放型阶段；收入水平低。社会保障能力脆弱；生态环境严峻；城乡就业压力大；县域经济特色不明显；基础设施建设滞后。1.7地区国民经济和社会发展战略和目的1.7.1地区国民经济发展战略和目的綦江县国民经济发展战略和目的是：以实施西部大开发战略统揽全县经济社会发展全局，实施西部大开发战略、高速公路战略、区域特色经济战略，加速推动市场化、信息化、工业化、城乡化进程，着力提高经济增加效益和经济运行质量，将经济增加方式由粗放型向集约型发展。在建设蔬菜、茶叶等十大基地的同时，致力发展机械、冶金、建材、能源、农副产品加工等五大行业，重点发展旅游业和服务业，带动商贸、金融、信息、科研、加工等其它行业的发展。到，綦江县国内生产总值达成60亿元，年均增加8.5%。其中，第一产业年均增加1.2%，达成16.5亿元；第二产业年均增加10%，达成21亿元；第三产业年均增加13%，达成22.5亿元。人均国内生产总值达成6200元。财政收入年均增加9.4%，达成4.1亿元。到，国内生产总值达成150亿元。1.7.2地区社会事业发展战略和目的綦江县社会事业发展战略和目的是：实施科教兴县战略，可持续发展战略。綦江县将着眼于全民整体素质的提高，加紧科技成果向现实生产力的转化，高起点，跨越式发展高技术产业，提高科技对经济增加的奉献率。协调人口、资源、环境和经济的关系，走可持续发展之路。在严格控制人口增加的基础上，提高人口素质，合理开发和有效运用资源，加强生态建设与污染治理，依靠科学技术，发展绿色产业，推动社会与经济同时发展。，綦江县总人口达成98.8万人，其中，非农业人口达成27万人，城乡化率达成27.3%。綦江县城区人口达成15万人，城区面积由现在的7km2扩大到10km2。通过环境治理，森林覆盖率达成30%，治理水土流失面积285Km2。都市人均公共绿地面积6m。城乡职工年均工资由的6440元增加到9500元，农民人均收入由的2207元增加到2830元。城乡人均居住面积18m21.8城区供水现状及存在的重要问题1.8.1城区供水现状1.8.1.1城区水厂綦江县城居民生活用水，公共建筑用水及部分工业公司生产用水由渝綦自来水公司下属的古南一水厂及二水厂提供。古南一、二水厂的最高日供水能力为1.6万m3/d，供全县城10万人口的生活用水和8个工业公司的生产用水，供水面积约5Km2，输配水管网长度约80Km，供水普及率为83%。其中，古南镇二水厂的水解决设施及设备已经老化，耗能大，维修费用较高。渝綦自来水公司现有两座水厂，即古南一水厂及二水厂，其中：（一）古南一水厂古南一水厂取水设计规模为0.6×104m3/d。取水水源为通惠河，占地18.5亩。一期工程于1979年建成投产，并于完毕扩建，制水能力达1.2原水→取水泵站→混合槽→穿孔旋流反映斜管沉淀池→无阀滤池→清水池→都市管网。（二）古南二水厂古南二厂，取水设计规模为1.0×104m3/d。水源也为通惠河，于1990年建成投产，1995年扩建净水构筑物，制水能力达成1.5工艺流程以下：原水→取水泵站→混合槽→穿孔旋流反映斜管沉淀池→无阀滤池→清水池→二泵房→都市管网。（三）其它供水设施都市水厂现供水范畴限于旧城区和开发区。桥河片区居民生活用水现由齿轮厂自备供水设施供应。除齿轮厂外，铁路车站、化肥厂、水泥厂、铝厂、锅厂、毛纺厂等众多公司都有自备供水设施，以供生产用水为主，大部分自备供水设施兼供生活用水。公司自备供水设施总供水能力超出都市水厂。（四）乡镇和农村供水现状除古南镇外，原32个乡镇已建市政供水工程68座，绝大部分设计规模较小，总生产能力6.5万m3/d，水源以地面水为主。底，全县乡镇和农村尚有24万人口的饮水困难尚待解决。1.8.1.2城区供水管网现状綦江县城区供水管网为枝状供水系统，由于管径偏小（最大仅为DN450），加上年久失修，不仅供水能力小，并且可靠性差，常因管道破裂而造成停水事故，严重影响都市居民的正常生活。1.8.1.3地区供水水源现状綦江县城生活饮用水源为通惠河，由于通惠河上游地区的三角镇、通惠镇经济的发展，该河上游水土流失严重，水量逐年减少，作为水源其水量已不能满足规定，并且污染日趋严重。城区工业公司所设自备水厂，均以綦江河为水源，由于綦江河水已受重度污染，故只能作为生产用水，不适宜饮用。1.8.1.4地区供水基本现状綦江县城生活用水由古南一水厂、二水厂提供，供水能力仅为1.6万m3/d，生产用水多数由各工业公司自备供水设施解决。1.8.2城区供水存在的问题（1）城区缺水严重，供水水量严重局限性尽管古南二水厂于1995年顺利竣工并投产，城区供水的紧张状况得以缓和。但根据自来水公司近几年来的售水量资料显示，销售水量总计449.0126万吨（其中：旧城区销售水量为324.1391万吨，开发区124.8735万吨），若日变化系数Kd按1.5计，则最高日用水量已达1.84万吨/日，若考虑管网的漏失水量，则最高日的供水量必须达成2.17万吨/日。若考虑关闭附近厂矿的自备水源，将其纳入自来水公司的供水服务范畴，经估算，现在实际（最高日）需水量为2.5万吨/日，但现在实际最大供水量仅为1.60万吨/日，也只是勉强维持。（2）原水水量局限性，水质受上游农业生产的影响更大为了进一步推动水资源的开发营运市场化，整合綦江县的水利资产、资金、资源，增进水务一体化，建立水利建设投入与营运的良性循环，并为地方经济建设于发展作出主动奉献。渝綦水务技术开发公司将在距离綦江县城16Km、通惠河的上游三岔河的古柏村兴建***水库，该水库坝址以上的集雨面积达74Km2，水库总库容2615万m3，正常库容2387万m3。因此，位于通惠河下游的古南一、二水厂取水河段流量将大幅度减少，仅靠通惠河***水库下游河段的天然降雨补给，其水量严重局限性；同时，由于河流的流量减少，水体的自净能力也大幅度衰减，取水水质严重恶化。（3）都市供水管网水量漏失严重，对公司的经营不利根据中国建筑工业出版社出版的《都市供水行业技术进步发展规划》一书中中提出，减少漏耗是“有关从我国供水行业的特点出发拟定规划的主攻方向”之一。文中还介绍到：我国都市水司平均漏失率历年来均为7～8%。单从这个指标看是相称先进的，但据10个都市典型调查，顾客水表平均偏快5%左右，实际损失率应为12～13%。如果按单位管道长度或单位管道表面积在单位时间的漏水量统计，则我国的漏水量更是远不不大于经济发达国家。同时，我国多数都市采用被动检漏法（待水漏到地面并发现后才去检修）或以此法为主，而地下管道漏水的规律是由暗漏到明漏，有时暗漏的水流入河道、下水道或电缆沟后则始终成不了明漏，因此我国都市各水司减少漏耗的潜力相称大。由于綦江县城地处西部山区与丘陵的结合地带，经济较落后，财政并不宽裕，对县城供水事业的投入不够，致使城区供水管网老化严重，供水管网漏损较其它先进水司更突出，根据自来水公司数年来的生产统计数据显示，管网漏失水量约占总供水量的15%左右。现在，綦江县城区的供水基本状况是：遗漏的水是通过加工解决后的成品水，首先由于水资源紧张和供水能力局限性已造成很大的损失，而另首先却没有能力或无视大量的成品水白白漏失。因此给自来水公司造成了巨大的经济损失，不仅浪费了原本就不丰富的水资源，同时造成公司的药耗、电耗及劳动力的浪费。这与建设“含有先进生产力的小康社会”大相径庭，因此，无论是从公司的局部利益出发，还是从綦江县区域经济利益出发，甚至是从国家的宏观经济建设出发，都应当加强綦江县都市供水管网的规划与建设，使之高效、节能地服务于地方的经济建设。（4）输、配水管道欠帐太多城区输、配水管道不仅管径过小，并且部分管网至今仍是枝状管网，因而不仅供水量不能满足需要，并且当一处管道发生故障时，往往要造成停水一大片；严重影响了工业的生产和都市居民的生活。（5）制水设施设备简陋落后，水质检测手段和监控设备较差，水质保障体系不健全，不能保障出厂水完全达成国家规定的生活饮用水水质原则，供水水质有时得不到确保由于綦江县城现有的两座水厂（古南一、二水厂）的制水设施及设备较落后，特别是水质监测设备匮乏，水质监测手段有限，水厂内的水质保障体系不健全，不能保障出厂水完全达成国家规定的生活饮用水水质原则；并且，现有的城区（旧城区）供水管网所采用的管材多为灰口铸铁管，并且使用时间较长，部分管道锈蚀严重，严重影响了城区供水水质，造成供水水质的“二次污染”，不利于城区居民的身体健康。上述问题存在的根本因素是供水建设资金投入严重局限性，一是供水公司政策性亏损、效益差，二是政府财力紧张无投入，大量的供水建设资金只能依靠公司贷款，致使小小的自来水公司背上沉重债务包袱。由于供水建设缺少投资，因此现有水厂也只能是因陋就简，维持老设备运转供水，对老化、陈旧的供水设施改造和超前建设更是无力解决。1.8.2工程建设的急迫性基于上述的因素，为了推动“泽渝”工程的顺利实施，增进綦江水务一体化建设，满足地方经济发展的需要，在綦江县委、县政府的支持下，由重庆市水利投资（集团）有限公司和綦江县渝南水利水电工程开发有限责任公司共同发起，组建了***水利工程建设项目业主－重庆市渝綦水务技术开发有限公司。渝綦公司于2004年2月9日在綦江县工商行政管理局成功注册，公司首期注册资金1000万元。为了从根本上解决綦江县城的供水问题，缓和城区供水的紧张状况，改善现有供水公司高能耗、低效益的经营现状，进一步整合綦江区域的水资源及水利设施，重庆市渝綦水务技术开发有限公司从高处着眼，高瞻远瞩地提出加紧推动綦江县***水利工程建设步伐，尽快实施文龙水厂的建设，进而从根本上解决綦江县城用水难、吃水难、供水难的尴尬局面，壮大公司发展公司，为綦江县地方经济发展作出应用的奉献。1.9本工程的重要任务总而言之，本工程的重要任务能够归纳为下列几点：·对生活饮用水水源进行论证，以确保供水水量、水质的长久稳定。这不仅是关系到綦江县城自来水行业可持续发展的大事，也是关系到綦江城区居民身体健康、都市建设与经济发展的大事；·根据水源的状况，对新建净水厂的厂址进行拟定，并对其工艺流程进行优化，达成良好的出水水质；·优化綦江城区的供水总体方案，提出城区供水管网的布置方案，以解决都市高峰用水局限性的问题，进一步优化供水系统，减少供水能耗。

第2章工程设计2.1工程总体设计2.1.1工程规模1．近、远期用水量根据本工程可行性研究报告的叙述，近远期用水量的预测采用了两种办法进行预测，即“综合生活用水定额预测法”及“都市单位人口综合用水量指标预测法”得到的成果相差不大。并最后拟定綦江县城区的最高日用水量为：近期（）为5.0万吨/日；远期（）为10.0万吨/日。其重要设计参数以下：（1）综合生活用水定额（L/（cap·d））（最高日）和供水普及率近期（）200L/（cap·d），供水普及率为95%；远期（）250L/（cap·d），供水普及率为100%。（2）日变化系数（Kd）与时变化系数（Kh）考虑到綦江县的气候条件与经济状况，其最高日用水量与平均日用水量之比不是很大。结合渝綦自来水公司下属水厂的运行资料，本工程推荐采用Kd＝1.4；考虑到文龙水厂的地形高程较高，县城绝大部分地区能实现重力流供水，同时兼顾到将来綦江县发展的美妙前景，为了有效地减小清水输水管道的管径，节省工程投资，本工程推荐采用Kh＝1.35。2．取水工程的设计规模根据《***水库初步设计阐明书》的设计资料显示，取水构筑物的设计规模为：近期（）5.0万吨/日；远期（）5.0万吨/日（供水规模达成10.0万吨/日）。3．原水输水管道的设计规模承前所述，本工程原水输水管道的设计规模也应为：5.0万吨/日。4．净水厂的设计规模根据本工程的“可行性研究报告”及重庆市计委对本工程“可行性研究报告的批复”。綦江县文龙水厂工程的设计规模为：近期（）5.0万吨/日；远期（）5.0万吨/日（供水规模达成10.0万吨/日）。2.1.2水量、水质和水压目的2.1.2.1水量目的水源来源于***水库，该水库正常蓄水位下库容2387万m3，供水月历时确保率达95%时，水库实际年供水量可达2981.6万m3，水量充足，其供水能力可满足向水厂供水5.85万m3/d，约2135.3万m3/年。2.1.2.2水质目的本工程为重庆市綦江城区供水工程，为綦江城区及郊区居民输送生活饮用水，同时也为都市工矿公司提供优质工业用水。根据我国《室外给水设计规范》第2.0.3条，生活饮用水的水质，必须符合现行的国标的规定。现行的国标是《生活饮用水卫生原则》（GB5749－86），而卫生部颁发了《生活饮用水水质卫生规范》，后一种原则与前一种相比更为严格。本项目在考虑满足现行国标的规定下，结合考虑了卫生部颁发的《生活饮用水水质卫生规范》的某些指标规定，应对水厂出厂水的水质严格控制，其中规定浊度≤1.0NTU，方便两个原则之间的接轨和过渡。表2－1生活饮用水卫生原则（GB5749－86）序号项目标准感官性状和普通化学指标1色色度不超出15度，并不得呈现其它异色2浑浊度不超出3度，特殊状况下不超出5度3嗅与味不得有异嗅、异味4肉眼可见物不得含有5PH值6.5—8.56总硬度（以碳酸钙计）450mg/L7铁0.3mg/L8锰0.1mg/L9铜1.0mg/L10锌1.0mg/L11挥发酚类（以苯酚计）0.002mg/L12阴离子合成洗涤剂0.3mg/L13硫酸盐250mg/L14氯化物250mg/L15溶解性总固体1000mg/L毒理性指标16氟化物1.0mg/L17氰化物0.05mg/L18砷0.05mg/L19硒0.01mg/L20镉0.01mg/L21汞0.001mg/L22铬（六价）0.05mg/L23铅0.05mg/L24银0.05mg/L25硝酸盐（以氮计）20mg/L26氯仿60μg/L27四氯化碳3μg/L28苯并（a）芘0.01μg/L29滴滴梯1μg/L30六六六5μg/L细菌学指标31细菌总数100个/mL32总大肠菌3个/mL33游离性余氯在接触3min后应不低于0.3mg/L，集中式给水，除出厂水应符合上述规定外，管网末梢水中不应低于0.05mg/L。放射性指标34总α放射性350.1Bq/L35总β放射性1Bq/L2.1.2.3水压目的根据都市给水工程规划规范（GB50282-98）的规定，结合綦江城区的地形状况及现有水厂的运行状况，并充足考虑节省新建水厂的运行成本，建议城区供水管网采用串联分区供水，即城区绝大部分高程在260m下列的地区采用清水池重力流供水；而城区中的局部高程超出260m的地区，则由加压泵房供水。其中老城片区的古南中学附近的高程较高，约330.0m，为城区供水服务范畴的水压控制点。本工程的供水水压，是根据管网控制点附近的建筑物为6层来拟定给水管网的最小服务水头，最小服务水头在满足都市低压消防的状况下为：H0=（N+1）×4.0=28.0m。普通状况下，都市供水管网的水压视距离水厂及加压设施的远近和地势的高低不同，其水压可达30～50m不等，即6～11层楼房都有水供应。文龙水厂设计地面控制标高约为300～303m，都市配水管网水压高程在288m左右，能满足地面高程在260m以内的顾客用水需要。2.1.3给水水源选择2.1.3.1綦江县水资源概况綦江县古南镇周边的地面水体重要有：通惠河、清水河、綦江河、***水库。通惠河：该河枯水期流量为0.374m3/s，其上游水土流失严重，现为綦江县自来水公司古南水厂（一厂、二厂）水源，该水厂日供水量为1.6万m3清水河：该河枯水期流量为0.258m3綦江河：该河水量丰沛，能满足都市供水的需要，但由于沿河两岸有大量都市和工业污水排入该河，使其水质受到严重污染，不适宜作为生活饮用水水源。***水库：***水库建于通惠河上游，位于綦江县东北部，距县城16Km，由于位于山区，远离都市，其库区植被良好，森林茂密、水质良好(参考綦江县现有水库水质资料，详见附件三水源水质监测报告)，达成了国家DB3838—88《地表水环境质量原则》中的III类水体指标。据水利部门提供的数据，该水库可向县城供水5.85万m3/d，其供水能力能满足都市供水发展的需要。鉴于以上各地面水体的水量和水质状况，很明显唯有***水库含有作为綦江县都市供水水源的基本条件。为此，本可行性研究报告选定***水库为本工程供水水源。2.1.3.2水源—***水库綦江县***水利工程是兼有农田浇灌和城乡供水的中型水利工程，该工程坝址位于綦江通惠河上游三岔河段的古柏村油草河沟田坝子，坝址距三角镇5Km，距綦江县城16Km，地理坐标北纬29°05′，东经106°44′。该工程控制集雨面积74.0Km2，河长16.5Km，河道平均坡降33.9%，根据1961年1月至12月共40年的流量统计，工程坝址数年平均年径流总量3571.9万m3，实际可供水量2981.6万m3。***水利工程灌区总浇灌面积7.3万亩，浇灌用水指标按《浇灌与排水工程设计规范》取151.2m3/亩，灌区总净需水量1103.9万m3，现在灌区内已建成小（一），小（二）型水库及山平塘等，数年可净供水519.7万m3，净缺水量为584.2万m3，规定***水库年平均毛供水812.7万m3，即***水利工程可向綦江县城年供水量为2981.6－812.7=2168.9万m3綦江县***水利工程的立项、可行性研究，初步设计及对应的审批工作已经完毕，施工图设计工作也即将结束，工程定于12月初开工，6月初开始蓄水，年终竣工并投入运行。总而言之，无论是就水量还是水质来说，以***水库作为綦江城区的给水水源是可行的，并且，也将是綦江城区将来的重要都市给水水源。在水源水质达标的状况下，***水库的水量能满足都市用水需求。2.1.4都市供水水系统綦江城区由老城区、开发区、通惠三片区及桥河工业园区等构成。四片区的用水高程绝大部分在242～260m之间，由文龙水厂及古南一水厂的清水池重力流供水，可基本满足高程260m以内地区的用水。对于高程超出260m地区的用水采用局部加压方式解决其用水。綦江城区采用生产－生活－消防共网的供水管网。文龙水厂由两根管径为DN800的清水输水管道并连同已敷设在綦隆路上的两根DN300、DN400的管道共同向城区供水。远期可通过DN500的管道向桥河工业园区转输水量。供水管网为枝、环结合形式，供水最小管径为DN150。都市消防采用与都市供水管网并网，按低压消防设定。沿街道在道路的交叉口、大型公共建筑、重要建筑及人流密集区等重要地段设立消火栓，并且消火栓之间的间距不不不大于120m。规划区的人口20万人，属于10～20万人口的城区，按同时两处着火，每处消防流量为45L/s，消防历时2h计算，消防水量为648m32.1.5输水线路选择本输水管线与***水库一并委托国家电力公司中南勘测设计研究院设计。由于取水水源地距离文龙水厂厂址较远，约16Km，因此，中南勘测院在进行原水输水管线设计时，曾多次进行现场踏勘，并在专家评审的基础进行了优化设计。输水线路定线结合取水构筑物的选址及构造型式的比选，该院重要从节省工程造价、避免征地拆迁、减小施工难度等几方面出发，拟定了原水输水管道的走向（详见其初设图纸）。2．输水管道管材的拟定原水输水管的管材能够有多个选择，诸如球墨铸铁管、钢管、玻璃钢管、PE管、钢塑管等等，但根据原水输水管的功效（即输送未经解决的原水）、铺设管道的沿途地形地貌（沿途坡度角斗且地形复杂），推荐原水输水管的管材采用球墨铸铁管，含有下列几方面的优点。（1）管材的性能满足功效规定，防腐性能优越，使用年限较长；（2）管材的价格较低，施工费用较节省；（3）采用柔性接口，抵抗震动、避免不均匀沉降的影响效果明显。3．输水管道管径的拟定原水输水管道为压力输水管道。设计输水水量为10.0万吨/日，净水厂自用水系数采用10.0%，则原水输水管的设计输水量为4583.3m3考虑到供水的安全可靠性，拟采用2根φ800球墨铸铁管或2根φ700球墨铸铁管。（1）方案一，采用2根φ800球墨铸铁管。远期流量为4583.3m3/h，输水管内的流速（V）为1.27m/s，水力坡降（I）为2.3‰；近期流量为2291.7m3/h，输水管内的流速（V）为0.63m（2）方案二，采用2根φ700球墨铸铁管。远期流量为4583.3m3/h，输水管内的流速（V）为1.65m/s，水力坡降（I）为4.71‰；近期流量为2291.7m3/h，输水管内的流速（V）为0.83m/s，水力坡降（I从上述两个方案进行比较，不难发现，方案一的管径较大，水损较小，但近期水量下，管中流速较低，但工程造价较高。由于取水水源地距离净水厂的距离较远，约16Km，采用φ800球墨铸铁输水管道的沿程水损和局部水损均不大，约为30m；若采用φ700球墨铸铁管输水，则其水损高约75m。考虑綦江城区绝大部分地区要实现重力流供水，充足节省能耗，更重要的是，实现与现有古南一水厂的水压衔接，因此，从节省投资的角度出发，推荐采用方案一，即采用2根φ800球墨铸铁管作为原水输水管。4．输水管路的联系管为了满足事故流量，在两根原水输水管道之间设立了φ800的联系管，在其中一段管路检修的条件下，仍能通过70%设计流量。2.1.6征地、拆迁范畴及数量綦江文龙水厂征地涉及到居住在郭家祠堂后山周边的居民和农户，总征地面积41563m2。拆迁范畴内重要在净水厂内及其周边的部分农户，拆迁面积约5根据实地调查，涉及到拆迁农户的劳动人口（18～60岁）约占全部人口的二分之一，现在少量从事农业，大部分外出务工，其它为小朋友和老人，人均年收入约为元。区域内人口全部为汉族，没有少数民族人口，无民族与性别歧视现象；没有严重残疾人员，大部分人员无明确的宗教信仰，部分信仰佛教，区域内不存在宗教歧视。2.2工艺设计2.2.1取水构筑物设计取水构筑物选址在***水库大坝旁，由国家电力公司中南勘测设计研究院统一设计，不属于本工程的设计范畴，现将其初步设计的有关内容摘录以下：取水建筑物由取水塔、交通桥、放水隧洞和消力池构成。水库正常水位353.00m，死水位320.00m，根据灌区规划设计，放水隧洞设计流量4.50m3/s，加大流量5.625m3/s，最小流量1.8m3/s。取水隧洞后接总干渠，总干渠桩号K0＋006.00m后为大屋基渡槽，底宽2m，底坡1/1000，进口底板高程为318.05m，其通过设计流量时水深为1.34m，正常水位高程319.39m，通过加大流量时水深1.60m，水位为319.65m，通过最小流量时水深0.68m隧洞进口底板高程及设计底坡应能满足死水位时通过设计流量，并且通过最小流量时水面能与下游平顺衔接。2.2.1.1方案比较对取水隧洞进行无压流和有压流两种方案比较，并对无压流方案进行不同底坡及断面尺寸的方案比较。（一）无压流方案对于取水隧洞无压流方案本阶段初拟了底坡分别为1/500、1/1000和1/1500三个方案，并对不同底坡方案分别拟定了隧洞底宽为1.5m、1.8m和2.2m的三个断面进行计算比较。经计算当底坡为1/500时，三种断面的出口水位均不能达成渡槽水面高程，只有减少渡槽底板高程或者提高水库死水位高程才干确保隧洞与渡槽水面平顺连接，但提高水库死水位会减少水库的兴利库容，减少渡槽底板高程减少灌区灌面且不能确保场镇供水水位，因此排除隧洞底坡1/500的方案。1/1500底坡方案和1/1000底坡方案均能满足水力衔接条件。经计算，隧洞2m×2.2m与1.8m×2.4m（宽×高）的断面均能满足过流规定，而1.5m×2.8m的断面在通过最小流量时不能满足过流规定。2m×2.2m断面通过设计流量时水面以上净空面积为21.67%，1.8m×2.4m断面通过设计流量时水面以上净空面积为20.07%，均不不大于15%，满足隧洞设计规定。由于两种断面的工程量相差无几，而1.8m×2.4m断面比2m×2.2m断面的围岩受力状况要好，因此采用1.8m×2.4m断面方案。同理1/1500方案经计算拟采用断面2m×2.4m，l/1500比1/1000方案隧洞断面大（约为10%），工程量及投资等均要大，故无压流方案推荐1/1000底坡、断面1.8m×2.4m。（二）有压流方案有压流方案布置采用塔式进口，3层取水，取水采用固定取水口、闸门控制，出口设平面钢闸门控制水流，用消力池连接隧洞与渡槽水流。1．洞径选择洞径的选择应满足在死水位320.00m高程时隧洞能通过设计流量4.5m3/s，此时下游渡槽设计水位高程为319.39m，根据有压流泄流公式计算洞径为1.9375m，取为2m2．隧洞进、出口高程的拟定为满足隧洞水流为有压流，减少有压流与无压流交替变化，隧洞进口满足一定的沉没深度，经计算隧洞进口底板高程为316.50m。出口底板高程应满足在水库消落水深范畴内通过设计流量4.5m3/s时，出口闸门控制的水流应不产生远驱水跃，而应以产生略有沉没的水跃为宜，以缩短出口消力池长度和工程量。根据计算出口底板高程采用315.50m，消力池底板高程315.495m、长17.5m（三）方案选择对无压流1.8m×2.4m断面和有压流2.0m洞径进行方案比较和选择。无压流方案取水塔检修平台下列高35m，断面尺寸10m×4m；进水渠底板高程318.00m；消力池在隧洞内，长12.45m。有压流方案取水塔检修平台下列高37m，断面尺寸8.6m×4m，在隧洞出口增设一座高7.5m的工作平台，断面尺寸1.71m×3.80m,出口消力池长17.5m。由于两方案交通桥长度相似，故仅对进水渠、取水塔、消力池、隧洞及金属构造进行比较，成果见表2－1。表2－1取水隧洞无压流与有压流方案技术经济比较表项目进水渠及取水塔消力池及出口段隧洞累计直接投资（万元）无压流方案土方开挖（m3）12421961438225.65石方开挖（m3）289784234677206混凝土（m3）99227313702635钢筋（t）33.868.153.795.66钢材（t）31.8131.81有压流方案土方开挖（m3）17159522667251.72石方开挖（m3）4002222232729496混凝土（m3）93925215722763钢筋（t）31.178.262.9102.27钢材（t）25.106.131.20两方案比较以下：（1）工程布置上，有压流方案为确保隧洞为有压流，进出口高程布置较低，造成开挖工程量加大，出口消力池长度大，不如无压流方案布置简朴；（2）工程投资上，有压流方案多26.07万元，占无压流方案的11.6%；（3）运行管理上，无压流方案闸门、启闭机集中于进水口，便于管理；有压流方案进、出口均设闸门，管理分散；经比较，无压流方案比有压流方案投资更省，工程布置更集中，操作运行更方便，因此，采用无压流方案。2.2.1.2取水构筑物设计根据各方案技术经济比较，选定取水隧洞为无压流方案，断面尺寸1.8×2.4m（宽×高）。（一）无压隧洞进口布置根据地形地质条件，取水塔型式采用孔流型竖塔式分层取水构造，取水口为固定式。取水塔平面位置根据基底高程，即要将塔基置于弱化岩层上，又要确保塔后隧洞含有成洞条件，同时开挖工程量小。进水渠靠近岸坡，设计为八字型，外侧圆弧半径180m，内侧圆弧半径36m，底板高程318.00m，底板设0.2m厚C10混凝土。开挖边坡根据地质条件，岩质边坡开挖坡比为1：0.3，高度超出5m时，需喷锚支护；土质边坡为1：1.5，由于上部覆盖层较薄，故不护坡。水库消落深度达33m，水库重要任务为浇灌，为满足浇灌水温规定，分3层取水，设3道进水闸门，闸门孔口尺寸均为1.8m×2m（宽×高），孔口底板高程分别为342.00m、331.00m和318.50m，每层取水深度为11m，为节省工程量，同时也为了布置紧凑，进水闸门间距为1.21m，3道进水闸门采用1台移动式启闭机控制。为控制流量，在3道进水闸门之后，隧洞进口之前设1道工作闸门，采用1台固定式启闭机启闭。通过对工作闸门开度曲线的研究，当闸前水头不大于12～16m时，闸门开度变化较大，不不大于这个范畴，开度变化很小。同时也阐明，当闸前水头不不大于12～16m时，闸门开度的较小变化将引发流量的较大变化。对于控制流量来说不便。例如，当闸前水头为34m时，通过设计流量4.5m3/s所需的闸门开度为0.165m；而当水头下降1m，即为33m时，若闸门开度不变，通过流量为4.435m3/s；通过设计流量所需开度应为0.167m，变化极小。同时，闸门开度越小，闸后收缩水深越小，则跃后水深越大，将造成消力池越长。为此，在启动闸门取水时，采用前后两个闸门保持一定开度，将取水塔内水深保持在不大于12～14m，由于取水塔分层高度为各分层进水口前设拦污栅，拦污栅孔口尺寸为3.2m×3m（宽×高），喇叭口段长1.5m，宽度由3.2m按直线渐变为1.8m，高度由3.0m按椭圆曲线渐变为2.0m，喇叭口顶部椭圆曲线方案为0.25X2＋y2=1。取水塔底板高程318.50m，进口底坎为圆角，半径0.5m。取水塔平面尺寸为10.5m×4m（长×宽），厚1.0m，C15混凝土。取水塔塔身混凝土采用C25混凝土，检修平台高程下列塔高35m，塔身外围尺寸10m×4m，检修平台高程比正常水位高0.5m，即为353.50m。工作平台高程为357.30m，上设移动式启闭机和固定式启机各一台。由于防雨规定，移动式启闭机外设轻质屋架。（二）隧洞布置隧洞断面尺寸为1.8m×2.4m，城门洞型，底宽1.8m，侧墙高1.9m，顶拱半径1.06m，角度116.22°。隧洞底坡1/1000，设计水深1.50m。隧洞洞身长512m，根据地质报告，隧洞采用全断面衬砌。衬砌厚度0.3m，为C25混凝土。为确保隧洞内水流流态良好，在工作闸门后设消力池。消力池长度、底板高程按工作闸门闸前水头12.5m设计，即塔内水位331.00m。根据矩形断面平底渠槽自由水跃公式计算，当h’＝0.164m，h”＝2.707m，Fr1＝12.01，查水力计算手册，9.0<Fr1<16时，水跃长度计算公式为：Lj/h’＝8.4（Fr1－9）+76，消力池长度为0.7～0.8倍Lj，取为12.45m。跃后水深为2.707m，不不大于隧洞设计水深1.50m，隧洞进口设计水位为320.00m，因此消力池底板高程应低于317.293m，拟定底板高程为317.068m。为避免闸后高速水流脱离底部产愤怒蚀，用抛物线段、1：3直线坡段及反弧段与消力池底板平顺连接。抛物线方程经计算拟定为y＝0.0225X2，反弧段半径1.0m。隧洞出口因隧洞断面尺寸和总干渠渡槽断面尺寸一致、纵坡均为1/1000，不存在水流衔接问题，故以明渠直接连接。连接段长度为12.646m；其中隧洞出口部分长6.646m，底板高程318.07m，总干渠部分长6m，0+000桩号处底板高程318.05m。（三）交通桥布置交通桥桥面高程357.30m，长45m，宽5m，其中两边人行道各0.75m。共5跨，每跨9m。采用现浇简支板梁构造，混凝土标号C25。梁净距1.9m，高1.0m，宽0.45m；板厚0.2m。桥面铺装采用0.1m厚C30防水混凝土，上刷2cm厚沥青混凝土磨耗层，并向两边找坡，坡度1.6%。桥面排水孔直径5cm，间距5m。人行道高程比桥面高0.18m，即为357.48m。栏杆为镀锌钢管。2.2.2原水输水管道的优化设计根据业主规定，国家电力公司中南勘测设计研究院对本次原水输水路线工程进行了优化设计。该工程以县城供水为重要目的，近期向水厂输水5万m3/d；远期向水厂输水10万m3/d。2.2.2.1渠系走线优化渠系走线分为四段进行优化调节，优化后线路全长11.83Km，分段优化叙述以下：（一）黄桷林隧洞进口到山翘湾渡槽出口段原线路由黄桷林隧洞（1129m）、197m渠道及山翘湾渡槽（171m）构成，线路全长1497m。经改线，将山翘湾渡槽向冲沟上游移约100m，可将渡槽长度缩至37m。出于工程施工安全和运行安全的考虑，将初设时处在陡崖上的黄桷林隧洞出口移至山翘湾渡槽进口处，与山翘湾渡槽直接连接，黄桷林隧洞长约1196m，增加隧洞67m，减少陡崖上渠道276m，优化后线路全长1233m。（二）山翘湾渡槽出口至河山东位置段原线路由长滩子渡槽（80m）、黄土岗隧洞（352m）、中屋基隧洞（101m）及长约3380m的渠道构成，线路全长3913m，且在三翘湾处有一长约180m的基岩型滑坡滑坡，在柏香林处有一长约90m的倒塌体，中屋基隧洞出口处在峭壁上。本段共拟定了两个优化方案，两方案都能绕过两处不稳定滑坡体，且隧洞出口避开有安全隐患的陡崖地带。方案一，经127m渠道后直接经长草房隧洞（2050m）至河山东处，线路长2177m；方案二，经127m渠道后由长草房隧洞（1171m）通至大盘沟，再过116m渠道后经花土岗隧洞（867m）至河山东处，线路长2281m。其中，方案一的长草房隧洞长2050m，且无成支洞条件，从施工工期上来看，不能满足本工程工期规定，方案二的隧洞全长减少12m，增加渠道116m，较长的隧洞仅为1171m，能满足本工程工期规定，两方案工程投资相称，故选择方案二。（三）大盘沟至通惠倒虹吸出口段原线路由780m渠道接1975m通惠倒虹吸构成；经改线将通惠倒虹吸进口前移约560m，对应渠道长缩短为220m，通惠倒虹吸线路长约2180m。优化后的倒虹吸走线比原线路平顺，避免了过多起伏。特别是在跨通惠河处，原线路所处位置山体极陡，坡度达70°，施工条件恶劣，运行安全隐患很大，优化后将该段线路向通惠河上游上移约80m，场地较为开阔，坡度仅35°。（四）新湾咀至文龙水厂进口段原线路由长约600m渠道、1325m的黄角扁渡槽构成。由于綦万高速公路的修建通车，原渠线的沿线地形已完全变化，不可能再由此通过。本次优化改线为：从新湾咀直接打隧洞从綦万高速路下穿行，新湾咀隧洞长890m，隧洞高程按底坡推算在綦万高速公路处约为307m，而此处高速路高程仅304m，隧洞将不能通过，故隧洞在距高速路83m处向下打50m长1：2的斜洞，高程减少25m，为282m，距高速路高程约22m，满足穿行规定。隧洞从斜坡处开始内置球墨铸铁管，内置管长约254m。隧洞出口至文龙水厂段长约508m，由于地势较低，且沿线地形坡度较大，采用PVC-U管道铺设，重力流至水厂。2.2.2.2渠道断面优化本工程输水线路跨越地形重要为山坡地，渠道多属傍山型，石渠比重较大，现在重要用途由浇灌改为都市供水，其确保率较浇灌用水确保率高。为确保都市安全供水、减少开挖工程量，渠道断面采用矩形断面。为确保水质沿线不受二次污染，渠道采用钢筋砼盖板封闭。2.2.2.3输水管材比较（一）管道材料输水管材可选择焊接钢管、预应力钢筋砼管、夹砂玻璃钢管、球墨铸铁管、及PVC-U管等。各管材的特点是：（1）焊接钢管：应用历史长，制造简朴，能承受较大的内压和外压，安全性高，合用于多个地形，应用广泛，但耐腐蚀性较差，防腐工作量大，现场安装焊接工作量大，规定高，安装时间较长，工程总造价高。（2）预应力钢筋砼管：预应力钢筋砼管价格低，耐腐蚀性强，使用寿命长，在国内应用广泛，已经积累了丰富的经验，但其承受的压力，特别是外压有限，且重量大，运输不便，特别是当在形起伏变化较大时安装质量不容易确保，且水头损失较大。（3）夹砂玻璃钢管：普通是指玻纤维增强树脂塑料管，其特点是：强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结垢，内壁光滑阻力小，安装方便，但夹砂玻璃钢管相对而言管壁薄，为柔性管道，对基础与回填规定较高。施工安装地规定十分严格。且其承受外压的能力较差，当外压较大时要采用其它保护方法。（4）球墨铸铁管：球墨铸铁管是以镁或稀土镁合金球化剂在浇注前加入铁水中，使石墨球硬化，应力集中减少，使管材含有较高的强度的延伸率，其抗拉强度靠近焊接钢管，防腐性比钢管高3～4倍，使用寿命较长。球墨铸铁管安装拆除方便，强度高，能承受较大的内、外压力，可靠性高，但价格较高。（5）PVC-U管（硬聚氯乙烯给水管）：PVC-U管在使用中不结垢，不对水质构成二次污染；流动阻力小，输水能力较铸铁管提高25%，较砼管提高50%；使用寿命长，不低于50年；重量轻，比重仅为钢、铸铁的1/5，砼的1/3，管材重大概为同规格、同长度球墨铸铁管的1/4，混凝土管的1/10，因此装卸方便，可减少运输费1/2～1/3；机械性能好，23℃根据以上分析，焊接钢管、预应力钢筋砼管、夹砂玻璃钢管、球墨铸铁管、及PVC-U管是现在普遍采用的长距离输水管材和都市供水管材，根据本工程的供水规模、重要性及工作压力的规定，结合本工程的地质、地形和工期的规定，重要比选球墨铸铁管、夹砂玻璃钢管、PVC-U管、焊接钢管。（二）管材比较本工程为都市供水工程，根据《室外给水设计规范》规定：输水干管普通不适宜少于2条，输水干管的任何一段发生故障时，城乡的事故水量为设计水量的70%。故本处设计为双管供水，针对以上四种管材，在双管通过设计流量1.23m3/s和单管通过0.7倍设计流量0.861m表2-5管道流速、水头损失及直接费用表（1.0Mpa）管材管径（mm）管线长（m）粗糙率（n）流速（m/s）总水损（m）每米管重（kg）备注球墨铸铁管80022700.0111.2243.71215172双管过流8001.7137.27单管过流80022700.0091.2242.54120双管过流8001.7134.99单管过流PVC-U管80022700.00851.2242.29118130双管过流8001.7134.49单管过流焊接钢管80022700.0121.2244.38160266双管过流8001.7138.73单管过流（三）管材选择通过对供水线路上倒虹吸的管道流量，管材费用级管材特性综合分析，管材的使用年限均可满足长久使用的规定；管材的糙率系数PVC-U管、夹砂玻璃钢管较小，球墨铸铁管、焊接钢管较大，在相似流量状况下，PVC-U管、夹砂玻璃钢管水头损相对较小；管