济南市某水质净化厂配套管网工程可行性研究报告

COMMENTG11项目简介11项目名称及承办单位111项目名称济南市水质净化某厂配套管网工程112项目承办单位济南市市政公用事业局。12项目主管部门济南市市政公用事业局。13项目建设地点本工程主要服务于王舍人系统，服务范围为西自大辛河，东至绕城高速，南自旅游路，北至胶济铁路。14项目内容为配合南水北调东线工程的开展及小清河流域的水质改善，在王舍人污水收集系统范围内建设水质净化某厂，水厂近期规模为10万M3/D。本工程为水质净化某厂配套管网工程。主要工程内容为在污水厂服务范围内敷设DN500DN2000污水干管，长度约4594KM，泵站一座（华山路泵站，亦称电建路泵站）。污水配套管网工程投资1846545万元，其中第一部分工程费用1391287万元，第二部分其它费用343189万元，基本预备费104069万元，铺底流动资金80万元。2编制目的、依据、原则和范围21编制目的编制本报告主要为达到下述目的论述工程的必要性和可行性，确定工程项目；确定工程规模、范围；提出合理的工程方案并加以论证；提出工程投资估算、财务分析、效益分析、管理机构及有关法规；提出资金筹措方式及工程进展计划；作为下一步工作的依据。22编制依据221有关的方针政策性依据文件市政公用工程设计文件编制深度规定中华人民共和国建设部2004年4月城市污水处理及污染防治技术政策建设部、国家环保总局、科技部建城200024号文件222编制依据资料济南市水质净化某厂配套管网工程可行性研究报告的编制设计委托书，济南市市政公用事业局2007年7月济南市污水干管平面位置图济南市城市2005年2020年总体规划济南市片区控制性规划（2005年2020年）济南市城区入小清河河道污水排放流量监测成果表（2007年4月）济南市地形图（110000）223采用的主要规范、标准及法规本项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行。其规范与标准如下设计室外排水设计规范（GB500142006）室外给水设计规范（GB500132006）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）工业企业噪音控制设计规范（GBJ8785）建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）工业建筑防腐设计规范（GB5004695）建筑设计防火规范（GB500162006）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）民用建筑电气设计规范（JGJ/T1692）动力机器基础设计规范（GB5004096）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准（CJJ3189）建筑给水排水设计规范（GB500152003）城市污水处理厂建设标准（建标200177号）地下工程防水技术规范（GB501082001）钢结构设计规范（GB500172003）土建施工混凝土结构工程施工质量验收规范（GB502042002）钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）地下防水工程质量验收规范（GB502082002）钢筋焊接及验收规程（JGJ182003）建筑防腐蚀工程施工及验收规范（GB502122002）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB502022002）钢筋混凝土工程施工操作规程（YSJ40389）结构吊装、工程施工操作规程（YSJ40489）特种结构工程施工操作规程（YSJ40589）砌筑工程施工操作规程（YSJ40689）给水排水构筑物施工及验收规范（GBJ14190）市政排水管渠工程质量检验评定标准（CJJ390）给水排水工程管道结构设计规范（GB503322002）设备安装工业自动化仪表工程及验收规范（GBJ9386）电气装置施工及验收规范（GBJ23282）采暖与卫生工程施工及验收规范（GBJ24282）机械设备安装工程施工及验收规范（GBJ23175）现场设备工业管道焊接施工及验收规范（GB5023698）工业管道施工及验收规范（GB5023597）23编制原则执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。依据济南市排水规划，对城市污水管网进行布置，贯彻全面规划、统筹安排、分期实施、因地制宜的方针，逐步削减污水排放对环境造成的污染，改善城区水体的环境质量，力求获得最大的社会、环境、经济效益。配套污水管网方案的选择因地制宜并遵循“技术合理、经济合算、运行可靠、管理简单”的原则。采用近远期结合的设计思想，在管网的设计过程中，既符合当前实际情况，又满足远期发展的需求。积极稳妥地采用新技术、新工艺、新设备和新材料。合理利用国内、外的先进技术和设备，以提高行业的装备和技术水平。24编制范围本可行性研究报告编制范围包括1）确定污水处理厂配套污水管网的规模；2）确定配套污水管网方案；3）污水处理厂配套的污水管网的设计；4）进行工程投资估算和资金筹措方案的编制。本工程可行性研究报告，根据济南市城市总体规划及现有污水收集系统，确定污水处理厂配套管网的建设总规模和建设方案，并对工程做投资估算。在此基础上对经济合理性、技术可行性及实施可行性进行综合研究和论证，提出工程可行性研究报告。3项目背景31城市概况济南市是山东省省会，是著名的泉城和国家历史文化名城，黄河中下游地区跨省际的中心城市，是山东省的政治、经济、文化、科教和金融中心。济南位于北纬36度40分，东经117度00分，南依泰山，北跨黄河，地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上。京沪、胶济铁路和四通八达的公路网，以及济南国际机场和济青高速公路，加强了济南与省内外和世界各地的联系。济南是历史文化名城，以泉水著称于世，与泰山、曲阜、青岛等风景名胜地往来便利。四周与德州、滨州、淄博、莱芜、聊城等地市相邻。辖历下、市中、槐荫、天桥、历城、长清6区，平阴、济阳、商河3县和章丘市。济南市总面积8177平方公里，其中市区面积3257平方公里。2005年，济南常住人口达到5974万人，其中非农业人口309万人，占517，人口自然增长率为38。共42个民族居住，其中汉族人口占9831，回族占162，其他少数民族人口较少。济南也是中国重要的工业城市，在“工业立市”政策的指导下，已经初步形成了门类齐全、结构完整的工业体系，重点发展高新技术产业和第三产业，其中冶金、机械、轻纺、化工、电子、建材、医药、食品等行业在全国具有举足轻重的地位。全市现有规模以上工业企业1125余家。主要产品有重型汽车、机床、大型压力机、试验机、洗衣机、电视机、电子衡器等4000余种。改革开放以来，济南市国民经济和社会发展取得显著成就。2005年，全市实现地区生产总值18765亿元，增长156。第一产业实现增加值1324亿元，增长60；第二产业实现增加值8640亿元，增长174；第三产业实现增加值8801亿元，增长154。32自然条件321地形地貌济南地形复杂多样，南为泰山山地，北靠黄河，地势南高北低。地形分布大体可分为三带一是北部临黄平原带，处于黄河和小清河之间，属黄河冲击平原，西高东低，从海拔39米降至17米，面积约1200平方公里。二是中部山前平原带，处于小清河与南部山地之间，南高北低，海拔30100米，土壤肥沃，农业发展，面积1200多平方公里。三是南部低山丘陵带，山峰一般在海拔300900米，相对高度在200500米之间，面积3100多平方公里。322气象条件济南市地处华北中纬度地带，属暖温带半湿润大陆性季风气候区。光热资源较丰富，多年日照时数在26202690小时。无霜期190215天。多年平均气温1430，最热月7月，平均268274，极端最高温437。最冷月1月，平均气温3214，极端低温245。冬季受西伯利亚干冷气团的侵扰，盛西北、北和东北风，天气晴冷，降水稀少；夏季因受热带和亚热带气团控制，盛西南、南和东南风，大气湿热，降水集中；春秋两季是过渡季节，风向多变，因受太行山走向和鲁中台地影响，构成西南东北狭道，春季多西南、偏南大风，尤以四月为最多。323水文条件济南市河流主要属黄河、小清河两大水系。黄河在境内长1729公里，多年平均流量13855M3/S，水位2671米，含沙量2422KG/M3，黄河汛期以伏汛和秋汛为最大。小清河是省级大型河道，开凿于南宋初年11301137年，至今已有近九百年的历史。小清河源于济南市，干流自睦里闸起，自西向东流经济南、淄博、滨州、东营、潍坊至寿光羊角沟入海，全长237KM，控制流域面积10336KM2。具有海河联运、农田灌溉、水产养殖等功能，是全国五条重要的国防战备河道之一，是鲁中地区重要的排水河道，是我省经济社会发展的水利命脉。小清河我市河段位于北部城区，是我市唯一的防洪除涝和排污河道，流经槐荫、天桥、历城、章丘，全长705KM，流域面积2792KM2。上世纪80年代以来，由于流域内工业发展迅速，河道侵占严重。除进入水质净化一、二厂的污水外，其它城市污水都直接或间接地排入小清河，小清河水体污染严重，灌溉、航运等功能逐步萎缩，河水又臭又黑，小清河水环境遭到严重破坏,小清河水体严重污染导致两岸区域生态环境日益恶化。324水文地质济南市水文地质条件复杂，地下水形成条件较好。南部山区接受大气降水的补给，潜流至济南市区受辉长岩体堵截形成济南泉群。济南市位于泰山北部单斜构造水文地质区。古老的变质岩系组成的古老沉积基底，古生界寒武系、奥陶系碳酸盐岩地层成单斜产状覆于变质岩系之上，与地形倾向基本一致，地层向北倾斜，至北部隐伏于山前第四系地层之下。在北部平原地带，市区及东西郊有燕山期火成岩体大片分布；西部玉符河以西沿黄河地带，石炭、二叠系地层假整合中奥陶系地层之上，这一特定的地质条件，决定了济南市地下水的丰富储量。其补给区分为直接补给区和间接补给区。南部山区补给量的多少，直接关系到市区地下水位的高低。33城市总体规划布局中心城规划形成“一城两区”的空间布局结构“一城”为主城区；“两区”为西部城区和东部城区。主城区位于京福高速公路以东、绕城高速东环线以西、黄河与南部山体之间，由旧城、大金、姚家、王舍人和贤文五个片区组成。规划重点是疏解中心功能，优化用地结构，改造提升旧城。人口规模控制在310万人左右，用地规模约290KM2。旧城片区在泉城路地区建设以商业、金融、旅游服务为主导功能的城市中心；在大金片区中部建设以市级办公、物流、商务为主导功能的城市中心；在姚家片区南部建设以省级办公、商务会展、文化娱乐等为主导功能的城市中心。西部城区位于主城区西南侧，由城关、平安和崮山三个片区组成。规划以发展高等、高科技产业、生活居住和旅游休闲为主，形成现代化新城区。在崮山片区北部建设服务于西部城区的地区级综合中心。西部城区人口规模控制在50万人左右，用地规模55KM2。东部城区位于绕城高速东环线以东、东巨野河以西、南起济王公路以南一带山体、北至济青高速公路，由郭店、孙村和彩石三个片区组成。规划重点发展高新技术产业、高附加值制造业和加工业，形成现代化新城区。在孙村片区中部建设服务于东部城区的地区级综合中心。东部城区人口规模控制在70万人左右，用地规模75KM2。34供水状况341给水现状中心城现有18个地下水水厂，设计供水能力合计达96万M3/D。其中白泉水厂、中李庄水厂和宿家水厂属于白泉泉域，设计供水能力合计为20万M3/D；其余水厂均属于济南泉域，设计供水能力合计为76万M3/D。中心城现有三个地表水厂，分别为以卧虎山水库为水源的南郊水厂、以锦绣川水库为水源的分水岭水厂和以狼猫山水库为水源的雪山水厂，设计供水能力合计为12万M3/D。中心城现状引黄供水能力为80万M3/D，其中以玉清湖水库为水源的玉清水厂供水能力为40万M3/D。中心城现状供水能力合计为188万M3/D，其中地表水总供水能力为92万M3/D。各水源厂供水能力详见表31表31各水源厂供水能力（万M3/D）水厂名称水源名称水源类型设计能力实际平均日日黄河水厂鹊山水库黄河水40020玉清水厂玉清湖水库黄河水40018桥子李水厂地下水800冷庄水厂地下水400古城水厂地下水800长清第一水厂地下水100济西水源长清第二水厂地下水501白泉水厂地下水10015中李庄水厂地下水5009宿家水厂地下水5022华能路水厂地下水2018东郊水厂姜家庄水厂地下水5010大杨水厂地下水1004峨嵋山水厂地下水803西郊水厂腊山水厂地下水500南郊水厂卧虎山水库水库水504分水岭水厂锦秀川水库水库水504解放桥水厂地下水800饮虎池水厂地下水250泉城路水厂地下水300普利门水厂地下水500市区水厂历南水源地下水150雪山水厂狼猫山水库水库水2005合计188619设增压站12座，总加压日设计能力为891万M3，总调节能力52600M3，调节率约为32，有关各增压站及清水池设计数据见表32表32各增压站及清水池设计数据表加压站名称设计能力（万M3/D）水池容积（M3）备注七里河301700二七251700历南504000普利门1304000马鞍山088200高位池1200M3甸柳庄102700辛庄303400西八里洼03300东八里洼05800经十一路200郎茂山10800七贤15012000新辛庄1500建设路800千佛山403000板桥15010000合计89152600另外，由于济南近郊工业区的不断开发，许多大中型工矿企业设有自备水源，取用地下水，自备水源大部分位于市区近郊，1990年至2005年平均日供水量为203254万M3，多年平均日供水量为232万M3。现有输配水管网管长约1500公里，管径为DN100MM至DN1500MM，供水范围东至白泉,西至峨嵋山,南至十六里河，北至黄河,东西间距26公里，南北间距约14公里。由于济南市供水区域东南高西北低，标高差最大为90米左右，故已形成多水源分区供水的格局。2005年中心城供水总量为25725万M3，单位人口综合用水量为230L/人D，人均综合生活用水量为1718L/人D（平均日），折合人均最高日生活用水量为215L/人D。342存在的主要问题（1）黄河、玉清地表水厂建成投产后，市区西部供水能力将达到105万M3/D，而市区东部供水能力只有东郊水厂的20万M3/D，供水能力将严重不足；另外市区东南郊地区，由于地势较高，使这一地区长期以来供水水量及水压严重不足。（2）由于济南市地下水与地表水开发布局的不合理，使水资源丰富的济西地下水得不到充分利用，而济南泉域地下水却超量开采，造成济南市各大泉群呈季节性干涸。（3）黄河、玉清地表水厂建成投产后，出现了以地表水为主的供水状况，泉城人喝上了黄河水，但许多大中型工矿企业却取用优质地下水用于工业生产，日取水量达22万M3。（4南郊水库水卧虎山、锦绣川水库库容小，同时输水明渠受到周围污水等污染和雨季泥沙冲刷的影响，水质和水量难以保障。（5）居民节水意识不强及工业生产水的重复利用率低，用水工艺落后，造成用水浪费严重。（6）长期的低水价政策致使水价长期倒挂，导致水资源严重浪费，并且使水资源的开发利用无法按照经济规律运行，造成资金短缺，无法对现有给水加压站及管网进行更新改造，使管网漏失率居高不下。（7）济南市部分地区，尤其老城区供水管径小，年久失修，早已不适应经济发展，造成部分地区供水负荷过大，水压水量不足。343给水规划经过人口预测，中心城2010年规划用水人口340万人，2020年规划用水人口为430万人，经过城市单位人口综合用水量预测法、分项计算法等预测推荐2010年需水量190万M3/D，2020年需水量270万M3/D。由于主城区实施封井保泉措施，封停市区水源和单位自备井，届时主城区将减少供水能力40万M3/D。根据“十一五”水源利用规划，新增水源有济西二期工程向主城区供水15万M3/D；泉水“先观后用”增加供水8万M3/D；另外2010年主城区中水的利用达到15万M3/D，合计新增供水能力38万M3/D。以上措施的实施，至2010年主城区供水能力将达到200万M3/D。经过科学调度，完全能够满足主城区的发展要求，并形成供水安全可靠、调度灵活的完整的供水系统。表33主城区规划供水能力一览表（万M3/D）水厂名称水源名称水源类型设计能力（万M3/D）黄河水厂鹊山水库黄河水400玉清水厂玉清湖水库黄河水400桥子李水厂地下水80冷庄水厂地下水40济西水源古城水厂地下水80白泉水厂地下水100中里庄水厂地下水50宿家水厂地下水50东郊水厂华能路水厂地下水20大杨水厂地下水100峨嵋山水厂地下水80西郊水厂腊山水厂地下水50南郊水厂卧虎山水库水库水50分水岭水厂锦秀川水库水库水50雪山水厂狼猫山水库水库水20东源水厂地下水5济西二期地下水15泉水先观后用地下水8中水15合计20035城市排水351排水现状济南市现有污水排放量238822万M3/年，约65万M3/D，建成区的污水收集系统有六大系统大金系统（污水汇入大金污水处理厂）、济齐路系统（污水汇入济南市水质净化二厂）；济洛路系统、大明湖系统、柳行头系统、黄台七里河系统（污水汇入济南市水质净化一厂）。建成区的排水既有合流制，也有分流制。其中济齐路系统基本为雨污合流制，其余系统基本形成雨污分流。黄台七里河系统西自二环东路，东至大辛河，系统内现状污水管较多，主要敷设在经十东路、二环东路、工业南路、经一路及其延长线、工业北路以及科技城片区的七里河路、华信路、华能路、华龙路、化纤厂路等。王舍人系统西自大辛河，东至绕城高速，系统内只在经十东路、工业南路、工业北路敷设有污水管道。高新技术开发区中心区管网系统比较完善。济南现有两座污水处理厂，济南水质净化一厂及二厂，其中一厂服务面积约108平方公里，设计日处理能力22万M3/D，现状日进水量约为22万M3，已达到设计规模。下一步将对一厂处理工艺进行改造，使其处理能力达到30万M3/D。二厂服务面积约86平方公里，设计日处理能力为20万M3/D，现状日进水量约15万M3。出水水质均达到二级出水标准。两座污水处理厂的管网系统已基本形成，污水管网长度约450KM。污水泵站现有5座，济洛路泵站，规模22万M3/D；八里桥泵站，规模15万M3/D；历山路泵站（雨污合用），其中污水3万M3/D；北园路（化工厂）泵站，规模10万M3/D；历黄路泵站，规模1万M3/D。另外全市已建成约30个中水回用工程，如工商河中水站、东洛河、西围子壕、南郊热电厂、明湖热电厂、济南机车车辆厂、南郊宾馆、舜耕山庄等，总回用量近4万M3/D。352存在的主要问题污水处理厂建设滞后，污水回用率低，现状城市污水处理厂总处理能力42万M3/D，实际处理量37万M3/D左右，污水处理负荷率为88左右。仅水质净化二厂可进行6000M3/D的深度处理，作为厂内自用水回用。城市污水回用率仅16。一厂、二厂配套污水管网虽成系统，但个别干管尚未建成，如清河路、历山北路、南大槐树八里桥泵站污水干管未形成，使附近地区污水只能排入河道。污水管网建成的地区，已将大量污水收集入污水管网，但一些已经建成的小区、单位的污水乱接、乱排，使得污水支管未能全部接入污水管道，造成河道内依然排放污水，污染环境，而污水干管未能充分发挥作用。东部城区在道路的建设中已敷设部分污水管道，由于污水管道都是随道路的建设而建设，没有系统的规划，管网布局混乱。同时由于济南市规划的调整，早期敷设的污水管道管径偏小。由于污水厂及污水主干管建设的滞后，管网没有形成系统，通过管道收集的污水只能排入附近的河道。353排水规划现状济南市已基本形成雨污分流制的排水体系，但还有未改造的老街巷或片区仍采用雨污合流管道。根据规划，济南市的排水体制为雨污分流制，原有合流制管道应逐步改造为雨污分流制管道。建成区的污水收集系统有六大系统保持不变，即大金系统（污水汇入大金污水处理厂）、济齐路系统（污水汇入济南市水质净化二厂）；济洛路系统、大明湖系统、柳行头系统、黄台七里河系统（污水汇入济南市水质净化一厂）。西部城区包括两个污水系统长清城区系统和经济开发区系统。东部产业带包括三个系统王舍人系统、孙村系统和空港系统。水质净化一厂远期设计能力为45万M3/D，但随着城市的发展，其周边用地已经被开发建设，已无扩建的余地，只在厂区内对工艺进行改造，使其达到30万M3/D的处理能力。由于净化一厂的处理能力有限，因此计划将原属于一厂服务范围的黄台七里河系统的部分污水分流至新建的水质净化某厂。因此近期建设的济南市水质净化某厂污水收集系统将主要服务于王舍人系统以及黄台七里河系统。根据济南市总体规划，2020年人均综合污水量标准为350L/人D，污水排放系数取080。污水处理厂的出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级A标准，2010年市区污水处理率为70，2020年达到90以上。综合利用水资源，积极开展污水回用与中水利用工作，2020年达到30以上，每年的污水回用量为16972万M3。污水处理采用集中处理与分散处理相结合的处理方式。以集中建设大型的污水处理厂为主，这样可以发挥规模效益，降低建设费用和日常运行费，保证出水水质，对环境保护有保障。根据实际情况，在较大型的居住区，工业排水大户、大型公共建筑及部分河道上游因地制宜的建设一些中水处理站，既有利于污水回用，又可以减轻城市排水管网系统的负担。36工程项目建设的必要性王舍人系统由于规划、城市建设及其他方面的原因，污水管网系统建设严重滞后，大量未经处理的生活污水和工业废水随附近水系排入小清河，致使本已污染严重的小清河雪上加霜。根据监测资料，区域范围内河道进入小清河实测流量约为6万M3/D，对小清河水域造成了严重的污染。同时由于区域内许多渠道是自然形成的，未经任何护砌，大量污水渗入地下，造成地下水水质被污染，严重影响着人民的正常生产和生活。危害了人民群众的身体健康。随着社会经济的发展，人民生活水平不断提高，系统内污水量及污染物量还将不断增加，若不提高污水收集率及污水处理率，污水排放对城区河道及小清河的污染还将日益加剧，整个城市的生态环境将会遭到更为严重的破坏。众所周知，生态环境一旦破坏，重新恢复将是十分缓慢和困难的。因此，按照国家的要求不断地加大市区污水处理力度，严格控制入河污染物的总量，是保护城区河道及小清河水体环境、改善市容环境、提高人民生活水平的需要。水质净化某厂配套污水管网的建设是济南市加强城市基础设施建设和环境保护工作、促进经济发展、扩大招商引资的重要举措，具有十分重要的意义1）东部城区混乱的排水现状亟待改善东部城区已建的排水系统大多采用雨污分流制，但由于没有形成系统，收集的生活污水和工业废水没有出路，最后均排入现状河道和雨水沟。建设中为了找到临时的排水出路甚至打乱了原有的排水方向，所以统一规划区域内管网系统，建设污水收集系统势在必行。2）保证污水厂的正常运行水质净化某厂正在筹建中，并计划于今年投入使用。如无相应的配套管网工程，必将影响污水厂的正常运行。因此，必须建立较完善的污水收集系统，以保证污水处理厂的安全运行，充分体现其应有的社会和环境效益。3）符合城市发展的要求随着东部城区及片区的建设发展，城市配套设施的建设已严重滞后。区域内排水设施落后，生活污水和工业废水均自行就近排入水体。为配合城市发展，完善城市基础设施，必须建设合理的污水收集系统。4）改善小清河水体水质，保护下游生态环境南水北调工程是一项举世瞩目的大型水利工程，供水沿线确保良好的水质，实现污染控制是南水北调东线工程顺利实施的关键。为了保证输水水质，国家、山东省都相继出台了沿线防污规划。山东省是该治污规划的重点省份，制定了南水北调东线工程修订规划。提高污水污水收集能力及处理量，能有效的减轻对小清河地表水的污染状况，对改善南水北调东线工程济南段的水质，提高两岸引水工程的投资效益具有重要的意义。济南市是小清河的源头，其上游的水环境状况决定了小清河流域的水污染情况，为将小清河彻底治理，提高其上游的污水处理率是必须的，也将产生巨大的环境效益、经济效益。4工程建设规模及范围41服务面积和人口411服务面积新建的济南市水质净化某厂，服务于黄台七里河系统、王舍人系统，服务范围为西自二环东路，东至绕城高速，南自旅游路，北至胶济铁路,汇水面积约12675平方公里。根据总体规划本区域为大辛河分区，区域内共划分为12个片区，分别为农科院片区、王舍人片区、科技城片区、盛福庄片区、茂岭山片区、贤文片区、长岭山片区、雪山片区、双井片区、龙洞片区、汉峪片区、莲花山片区。黄台七里河系统处于本工程污水收集系统和水质净化一厂污水收集系统之间，其水量既可接入水质净化一厂，亦能接入本工程水质净化某厂，此处污水量收集的原则为首先保证水质净化一厂污水量，若水质净化一厂满负荷，将此部分污水分流至水质净化某厂。服务区内已建及规划的中水处理设施主要有炼油厂污水处理站、济钢污水处理站、建筑大学污水处理站、双井片区污水处理站、奥体中心污水处理站、莲花山片区污水处理站、雪山片区污水处理站、长岭片区污水处理站、盛福片区污水处理站、田园新城污水处理站等二十余座。考虑各片区处理水量及再生水不同季节的使用量、运行情况并结合实际，将其污水量考虑在本工程收集范围内。高新技术开发区中心区已经建成处理规模10万M3/D的污水处理厂（远期50万M3/D，服务面积15平方公里），目前正在调试中。由于配套管网工程未完成，进水量约08万M3/D。其服务范围内的污水自成系统，水量不计入本期污水管网。412服务范围人口及用地规模本工程服务范围内现有人口4543万人，规划2020年人口将达到12739万人。现状建设用地约655404公顷，规划2020年建设用地达到12675公顷。表41本工程服务范围内各片区人口表现状（万人）2020年万人农科院片区5805275王舍人片区6974415科技城片区11472616盛福庄片区092328茂岭山片区5549110贤文片区160007长岭山片区2379010雪山片区4888116双井片区0525012龙洞片区41187689汉峪片区0700010莲花山片区050009合计45435312739表42本工程服务范围内用地分布表现状（HA）规划（HA）居住用地203651395217工业用地231653179988公共设施用地7695817574仓储用地1949910947道路广场用地77203193212市政公用设施用地16027166绿地304414348其他14175合计6554041267542需水量预测需水量预测采用以下两种方法进行预测。1、城市单位人口综合用水量法济南市水质净化一厂及二厂已经运行多年，因此本工程中城市单位人口综合用水量规划指标可以得到借鉴。现状济南市水质净化一厂及二厂污水收集系统范围内人口约250万人，近几年实际供水量约7585万M3/D（包括自备水量），因此，济南市城市单位人口综合用水量规划指标实际值在030034万M3/万人D之间。根据国内外城市一般发展规律，随着城市规模的不断扩大和居民生活质量的改善，规划期内生活用水总量的持续增长是绝对的，但日人均用水量的增长是相对的，近期稳步提高，远期达到合理水平后会逐渐放缓，甚至负增长。根据济南市“十一五”规划供水规划及城市给水工程规划规范，同时考虑到本工程污水收集系统范围内片区性质，城市发展较为迅速，确定济南市城市单位人口综合用水量规划指标为035万M3/万人D。2020年规划用水人口为12739万人，则城市日平均需水量为Q2020需035127394459万M3/D表43本工程污水收集范围内规划片区需水量预测表序号规划片区现状人口（万人）2020年人口万人2020年需水量（万M3/D）1农科院片区58052752632王舍人片区69744155253科技城片区114726165604盛福庄片区0923282805茂岭山片区55491103506贤文片区1600072457长岭山片区23790103508雪山片区48881165609双井片区052501242010龙洞片区4118768924111汉峪片区070001035012莲花山片区050009315合计4543531273944592、城市单位建设用地综合需水量预测法近几年，济南市实际供水量约7585万M3/D（包括自备水量），实际建设用地约300KM2（中心城区，不包括西部城区和东部城区），因此，济南市实际城市单位建设用地综合需水量指标在0250283万M3/KM2D之间。根据济南市“十一五”规划供水规划，同时考虑到本工程污水收集系统范围内经济发展较为迅速，确定济南市城市单位建设用地综合用水量规划指标为030万M3/KM2D。2020年规划城市建设用地为12675HA，城市日平均需水量为Q2020需030126753803万M3/D需水量预测表如下表44预测需水量表（万M3/D）预测方法单位人口法单位建设用地法平均值预测需水量44593803413143污水量预测431现状污水量济南市地势南高北低，城市内河道污水的最终排放点均为小清河。为得到济南市实际污水量，2007年4月（旱季流量）对接入小清河各条支流流量进行了实测，其排入小清河河道流量基本反应了污水收集系统内实际产生的污水量。本工程污水收集系统内主要有以下七条河道，包括农科院沟、全福河、大辛河、冷水河（小汉峪沟）、龙脊河、龙脊河支沟、韩仓河等。其中龙脊河支沟基本是泉水，因此不计算在本工程污水收集系统范围内。以下为各条河道河口水量监测表（测量资料见附表1）表45污水收集范围内河道流量监测表序号河道断面名称河道断面实测平均水量（M3/S）河道断面实测平均水量（万M3/D）备注1全福河河口0361167312048双向供给2农科院沟河口00931670804963大辛河河口000550047524冷水河河口0298833258192即小汉峪沟5龙脊河河口01761671522086龙脊河支沟河口0187833162288泉水（不计）7韩仓河河口0199171936合计113383497964432污水量预测根据上一节所确定的2020年需水量，采用排水系数法预测排水量。本工程折污系数取80，污水管网收集率取90。由此预测本工程污水量如下表46污水量预测表年限项目现状2020年服务区人口（万人）454312739需水量（万M3/D）4131折污系数（）80污水量（万M3/D）983305污水收集率（）90可收集污水（万M3/D）98297444规模的确定根据上述水量预测，确定本次配套管网建设规模为远期2020年30万M3/D。5设计方案51排水体制根据规划，济南市排水体制为雨污分流制。工厂企业的工业废水进行预处理，达标后与生活污水一起排入城市污水管网，由污水处理厂集中处理，保证水环境质量满足其功能区划标准。区域内污水管网划分为两大系统，分别是二环东路与大辛河之间的黄台七里河系统、大辛河至绕城高速的王舍人系统。52设计原则充分尊重规划意见，结合现状污水管线、地形条件、道路路网规划、水系分布和环境要求，确定排水体制，统一布局，分期建设。尽量利用地形坡降，尽量不设或少设泵站，以减少工程造价和运营管理费用。对各方案从整体布局、技术经济、施工难度和维护管理等角度进行对比分析，选择最优方案进行设计。合理选择管材，以减少施工难度和周期，减小施工期间对城市交通及环境的负面影响。53设计方案根据服务区内片区规划，同时结合地势、现状污水管线布置，在整个服务区内设计污水收集系统。针对污水管网设计拟定了两个建设方案，并从总体布局、技术经济、施工难度和管理维护四个角度进行综合评价，选择最合理方案进行设计。根据前所述及的两大系统，分别根据每个系统的地形和水系布置污水管网。531方案一黄台七里河系统现状在小清河南岸（电建路前进桥）有D1200污水干管自东向西敷设，在前进桥处倒虹过小清河接入小清河北岸污水干管，最后进入水质净化一厂。但现状收集的污水水量很少，大部分污水仍随雨水沟（如电建路雨水沟、还乡店雨水沟）排入小清河。本方案在小清河南岸新建污水主干管（D1600），起点为二环东路前进桥处倒虹井（倒虹过小清河），沿小清河南岸向东敷设接入水质净化某厂。根据一厂和某厂的进水量情况，通过前进桥处倒虹井闸门进行污水量的调节。在二环东路铺设污水干管（D500D1400），收集二环东路两侧污水，向北接至小清河南岸污水干管，同时通过倒虹穿过小清河与清河北路污水干管相接。在华信路铺设污水干管（D800D1200），起点为工业南路预留管道，承接工业南路以南范围的污水，向北接至小清河南岸污水主干管。分别沿解放东路、工业南路、经一路、黄台南路和工业北路铺设污水支干管（D500D900），沿地势接入二环东路、华信路污水干管。在污水支干管两侧设污水支管，收集沿线污水。王舍人系统在工业北路铺设污水主干管（D500D2000），起点为韩仓河，承接工业北路以南范围的污水，向西沿贤文路与白菜路污水干管汇合后接入污水处理厂。在贤文路沿线铺设污水干管（D800D1000），承接经十路以南奥体中心及龙洞片区的污水，一直向北接入工业北路污水主干管，最终接入污水处理厂。在刘志远路沿线铺设污水干管（D500D1200），向北接入工业北路污水主干管，最终接入水质净化某厂。沿凤鸣路凤歧路飞跃大道工业南路铺设污水干管（D600D1200），向北接入工业北路污水主干管，最终接入污水处理厂。在白菜路铺设污水干管（D600D1200），承接工业北路以北的污水，向东接入工业北路污水主干管，最终接入污水处理厂。分别沿工业南路、世纪大道、飞跃大道、经十东路、旅游东路铺设污水支干管（D400D1000），接入相应的污水干管，最终接入污水处理厂。在污水支干管两侧设污水支管，收集沿线污水。污水收集系统布置方案一详见附图3，主要工程量见下表。表51管网工程量序号规格单位数量备注1D400米336202D500米672403D600米308504D800米197005D1000米157206D1200米74607D1600米93768D2000米80合计米1840469倒虹井座10532方案二黄台七里河系统同方案一。王舍人系统在规划白菜路铺设污水主干管（D1200D2000），起点为龙脊河，向西与小清河南岸污水主干管汇合后接入污水处理厂。在贤文路沿线铺设污水干管（D800D1000），承接经十路以南奥体中心及龙洞片区的污水，向北接入工业北路污水主干管，最终接入污水处理厂。在刘志远路沿线铺设污水干管（D600D1500），向北接入白菜路污水主干管，最终接入污水处理厂。沿凤鸣路凤歧路飞跃大道工业南路龙脊河铺设污水干管（D600D1200），向北接入白菜路污水主干管，最终接入污水处理厂。分别沿工业南路、工业北路、世纪大道、飞跃大道、经十东路、旅游东路铺设污水支干管（D400D1000），接入相应的污水干管，最终接入污水处理厂。在污水支干管两侧设污水支管，收集沿线污水。污水收集系统布置方案二详见附图4，主要工程量见下表。表52管网工程量序号规格单位数量备注1D400米313302D500米666603D600米308504D800米182905D1000米121706D1200米62807D1600米76509D1800米520010D2000米80合计米18071011倒虹井座1054方案比较541整体布局比较区域内工业北路以南地势南北坡度较大，东西坡度较小。工业北路至小清河段地势平坦。沿大辛河将区域划分为二个排水系统，两方案在各排水系统均沿南北向道路铺设污水干管，符合地形总体走向。方案一沿工业北路铺设污水主干管，在南北向道路铺设污水干管，符合地形总体走向。南北向干管充分利用地形坡度，减小了管道的管径和埋深；方案二沿白菜路铺设污水主干管，在南北向道路铺设污水干管，基本符合地形总体走向，但干管长度较方案一长。由于工业北路以北地势平坦，此布置方案增加了管道的埋深，导致进厂污水主干管的埋深增加。542技术经济比较方案一主干管、干管管线长度较短，主干管埋深相对较浅，节省投资。方案二将污水自南向北汇集至白菜路主干管中，使得大管径管道长度增加，且管道埋深较深，增加了工程投资及维护费用，因此，方案二不可取。543施工难度比较方案一污水主干管设在现状路上，可在原有污水管线位置处施工，没有拆迁，但施工期间会对工业北路的交通产生一定的影响；方案二直接将干管由南一直向北设置，增加了管道的管径和埋深，且小清河沿岸地质条件较差，进而增加了施工的难度。同时白菜路为规划干道，规划的道路穿越农田、村庄，涉及大量的拆迁，道路近期无法形成，因此管道的施工非常困难。544管理维护比较方案一和方案二管线均较直，管内流态好，相对不容易造成淤积和阻塞。但方案二管道修建大多修建在农田处，因此就管网维护角度，方案一优于方案二。545综合对照表表53两方案综合因素对照表项目方案一方案二单项结论污水管道走向符合地形基本符合地形方案一工程直接费低高方案一工程间接费低高方案一施工难度低高方案一施工对交通的影响高低方案二拆迁量低高方案一管道维护难度较低较高方案一结论方案一通过上述分析比较，确定采用方案一作为本次工程最终方案。55区域内河道截污方案规划区域内自西向东主要有以下河流全福河、大辛河、冷水河（小汉峪沟）、龙脊河及龙脊河支沟、韩仓河等，还有一些排水沟，如农科院沟、电厂沟。由于污水管网的不完善，系统内的污水大部分排入就近的河道或排水沟中，沟内流淌着大量的污水，最终流入小清河。河道截污应本着预防为主的原则，规划应严格控制河道两侧用地，并根据该地区的发展情况，及时在河道两岸修建污水管网，使污水接入市政管网。河道截污远期方案随着市政污水管网的完善，在河道两岸修建污水管道，将排入河道的污水纳入城市污水管网中。河道截污近期方案全福河结合小清河综合整治方案，在全福河两岸设置截污管道，分段接入二环东路污水干管及滨河南路截污干管。大辛河、农科院沟、电厂沟在入小清河前，设置截流井，截流的污水排入小清河南岸污水主干管。冷水河（小汉峪沟）、龙脊河在工业北路交叉处，设截流井，截流的污水排入工业北路污水主干管。韩仓河在工业北路处截流污水，排入工业北路污水主干管。56水质净化某厂厂址经过多次现场查勘，确定两个污水厂厂址方案进行比选。厂址一位于大辛河下游东侧，小清河以南约450米处；厂址二厂址选择在北沙河村与滩头村之间。大辛河厂址地势较低，处于排水主干管的下游；大辛河及其西侧污水可一次提升进入污水处理厂；用地性质为建设用地；滩头厂址亦处于排水主干管的下游，但大辛河及其西侧污水干管由于敷设距离远，污水需要2级提升才能进入污水处理厂，增加了管网的工程投资及运行费用；现状为农业用地，征地困难因此厂址一（大辛河厂址）有利于整个管网系统的布置。6工程建设内容61工程建设内容黄台七里河系统，做为单独的排水系统，我院已于2007年编制完成了可研报告，并得到省发改委的立项批复。目前，该系统的部分干管已经开工建设。本次可研提出的工程建设内容，做为王舍人系统的一期工程，基本涵盖了本系统的大部分干管，并满足水质净化某厂投入运行后不低于60的负荷，即每日输水6万M3/D的要求。由于目前小汉峪沟以东区域正在建设阶段，区内大部分土地尚未开工建设，若将上述全部管道一次性铺设完成是不经济，也是不现实的，因此在考虑到区域内规划中土地的用地性质、区内道路的建设范围、各个片区的建设发展，我们将上述污水干管分为近期建设（即一期）和远期建设两部分。近期建设的污水管需与污水厂同步建成，以满足污水厂的正常运行和区域内污水能够有效的接入。远期建设的污水管可以根据区域的发展情况，分步实施。近期根据现状污水管道敷设，主要建设以下污水主干管及干管工业北路主干管、小清河南岸主干管、工业南路污水干管、贤文路污水干管、刘志远路污水干管、凤鸣路飞跃大道干管以及提升泵站1座。本次工程拟实施工程量见下表。表611分项管网工程量表序号分项名称管径单位数量备注D1800米286D1600米47481工业北路主干管D1200米17742工业北路支管D600米19033小清河南岸主干管D800米886D1600米4485D2000米804工业南路污水干管D1000米1440D800米9205贤文路污水干管D1000米4800D400米2402D500米44271852D600米137718521377D800米20381377D1000米16206刘志远路污水干管D1200米1305D500米7141D600米30807凤鸣路飞跃大道D800米12288提升泵站座19合计米45940表612管网工程量汇总表序号规格单位数量备注1D400米24022D500米115683D600米63604D800米50725D1000米64206D1200米45197D1600米92338D1800米286D2000米80合计米459408倒虹井座59提升泵站座162流量分配和计算根据济南市总体规划及现状分析，本工程收水范围内用地性质以居住为主，工业用地相对较少。生活污水量拟采用面积比流量法计算，得出本工程范围内生活污水比流量为生活污水比流量033L/SHA居住用地总面积生活污水总流量现状工业废水量按重点污染源所处的位置，以集中流量计算；规划工业区无污水量统计资料，设计时采用面积比流量法分配污水量，将工业废水总流量除以工业用地总面积得出工业废水比流量为工业废水比流量048L/SHA工业用地总面积工业废水总流量污水管段设计流量生活污水比流量街坊面积KZ1工业废水比流量工业区面积KZ2（重点工业污染源集中流量）63管道设计污水管道水力计算采用公式IRNQ213管网设计中新铺设干管流速均控制在080M/S以上，部分新铺设的干管未达到最大充满度，留有一定余量。由于水量是根据规划用地性质，结合城市用水、排水现状进行分配的，与将来实际情况必然存在一定的偏差，范围越小，偏差造成的影响就越大。为保证管道正常运行，管网起端留有一定余量是合理和必要的。又因为管道设计水量的预测以规划为指导，设计年限为2020年，而管道一般的服务期为2030年，长于设计年限。因此，必须为2020年后的使用留有一定余量。为减少投资和施工难度，同时受已建污水干管的限制，设计中在满足水力条件要求下，尽量减小埋设深度，但小清河南岸污水主干管、工业北路污水主干管，因起点埋深较深致使管段埋深超过6M外，大部分管段埋深均不超过5M，平均埋深为42M。工程范围内有5处倒虹管，采用钢筋砼管道，管内流速控制在09M/S以上，管道在河底的覆土要求大于10M。干管流量及水力计算见表62、63。64管材选用管材的选择，不仅影响到工程的造价，更直接影响了工程建设后的使用效果。近些年来，随着我国建材行业的迅猛发展，可用于市政排水的管材多种多样，根据管道材质主要可分为钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管三大类。钢筋混凝土污水管根据不同的接口形式一般分为承插口、平口和企口，承插口钢筋混凝土管多应用于市政污水管线，口径从300MM到2000MM；平口钢筋混凝土管原部分应用于市政污水管线，由于接口形式易渗水，目前已经淘汰使用；企口钢筋混凝土管主要应用于顶管施工中作为顶进管道。钢筋混凝土管过去在城市雨污水管网中应用较多，目前仍作为主要管材在市政污水管网中使用。其优点价格低、施工接口简单、管材提供方便；缺点自重大，耐腐蚀程度相对较差。玻璃钢管玻璃钢夹砂管。该管材是近几年新发展起来的，由于其防腐性能优越和管材价格较低的优势，在城市市政管网中的应用越来越广泛。其优点管道摩阻