污水厂厂外提升泵站及管网工程初步设计说明

目录第一章总论41项目概述411项目名称、业主单位及设计单位4111项目名称4112项目主管单位4113设计单位412项目设计依据和主要设计资料4121设计依据413设计原则614项目设计范围615XXX城市概况6151历史沿革、城市性质及规模6152自然条件7153旅游资源8154经济水平8155城市总体规划816城南工业集中发展区控规10161城南工业区排水现状及存在问题10162城南工业区排水规划1117工程建设的必要性12第二章污水处理厂收集管网工程设计总则1421设计年限1422服务范围1423工程设计内容及设计原则14231设计内容14232编制原则1424排水体制的选择1525污水处理厂规模及污水收集处理系统规划15251给水量预测15252污水量预测17253污水处理系统规划17第三章污水提升泵站及倒虹管设计1931污水收集处理系统调整19311对规划方案的调整19311污水处理系统的确定及总体运行方式2132污水提升泵站及倒虹管规模22321泵站规模22322倒虹管规模及计算依据2233污水量设计参数及主要管道水力计算公式22331污水管网主要水力计算公式22332主要水力学设计参数2334倒虹管设计24341管道穿越河流方案24342沱江河倒虹管设计2535压力管道设计28351压力检查井28352压力放气井28353水锤消除28354事故排放口2836倒虹管施工2837污水提升泵站设计30371泵站工艺设计30372泵站电气设计32373泵站自控设计35374泵站建筑设计38375泵站结构设计41376机械、通风设计45第四章环保、安全及节能4841环境保护4842项目实施过程中的环境影响及对策48421工程建设对环境影响48422环境影响的缓解措施5043项目建成后的环境影响及对策52431提升泵站对周围的环境影响52432对环境影响的对策5344安全卫生54441主要危害因素分析54442安全卫生防范措施5645节能设计58451能源构成58452耗能组成58453节能措施58第一章总论1项目概述11项目名称、业主单位及设计单位111项目名称项目名称XXX第二污水厂厂外提升泵站及配套管网工程（污水提升泵站及倒虹管）112项目主管单位项目业主单位XXX堤防和供排水管理处113设计单位项目设计单位XXX研究院XXX公司12项目设计依据和主要设计资料121设计依据本方案设计依据国家和地方的经济和社会发展规划，国家有关法律、法规、政策，国家有关机构发布的工程建设方面的标准、规范、定额，业主提供的有关资料。包括（1）市政公用工程设计文件编制深度规定；（2）XXX城市总体规划（草稿）（20102030）（中国城市规划设计研究院XXX规划局2010年06月）（3）XXX城南工业集中发展区控制性详细规划成都市规划设计研究院（4）XXX第二污水处理厂工程项目的可行性研究报告中国市政工程西南设计研究院20128（5）XXX第二污水处理厂初步设计中国市政工程西南设计研究院20129（6）污水处理厂主管线位置1500实测地形图，管道过河处河床断面实测图；（7）其他相关法律法规；（8）所采用的国家标准及规范A排水工程室外排水设计规范GB500142006建筑给水排水设计规范GB500152003地表水环境质量标准GB38382002给水排水管道工程施工及验收规范GB502682008城市排水工程规划规范GB503182000泵站设计规范GB502652010B建筑结构建筑工程抗震设防分类标准GB502232008混凝土结构耐久性设计规范GB504762008建筑结构可靠度设计统一标准GB500682001建筑结构荷载规范2006年版GB500092001建筑抗震设计规范GB500112010室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB500322003建筑地基基础设计规范GB500072011建筑地基处理技术规范JGJ792002、J2202002建筑桩基技术规范JGJ942008混凝土结构设计规范GB500102010砌体结构设计规范GB500032001钢结构设计规范GB500172002给水排水工程构筑物结构设计规范GB500692002给水排水工程管道结构设计规范GB503322002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS1382002给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS1172002冻土地区建筑地基基础设计规范JGJ11898C电气工程35KV以下变电所设计规范GB5005992供配电系统设计规范GB500522009低压配电设计规范GB500542011电力工程电缆设计规范GB502172007建筑物防雷设计规范GB500572010建筑照明设计标准GB5003420043110KV高压配电装置设计规范GB500602008控制室设计规定HG/T205082000自动化仪表选型设计规定HG20507200013设计原则131以批准的XXX城南工业集中发展区控制性详细规划为基础，在城市总体规划指导下，实行城市污水综合治理，贯彻近、中、远期结合，分步实施的方针，全面解决城市污水排放对XXX城南工业集中发展区地表水、地下水造成的污染，改善城市河渠及下游河流的水体质量，力求获得建设项目最大的环境效益、社会效益和经济效益。132根据城市基础设施建设统一规划，分期实施建设的方针，本着需要和可能相结合的原则，工程按近期（2015年）设计，同时充分考虑远期（2020年）发展的需要和衔接的方便。133为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，污水提升泵站采用双回路供电，并且设备有足够的备用率。14项目设计范围受XXX有限公司的委托，我院依据XXX城南工业集中发展区控制性详细规划及XXX第二污水处理厂初步设计对XXX第二污水处理厂配套污水干管中的污水提升泵站及过河倒虹管两大部分的工程内容进行设计。15XXX城市概况151历史沿革、城市性质及规模1历史沿革XXX历史悠久，是人类文明的重要发祥地。据1951年在XXX城西发掘出的人类头骨化石鉴定，为旧石器时代晚期，距今已有35000多年，被中国科学院定名为人类发展历史上的“XXX人”。XXX建县始于汉武帝建元六年（公元135年），因位于资水（沱江）之北而得名XXX。XXX设立州/郡始于北周明帝武成二年（公元560年），州、郡、县治均设在现XXX城区雁江镇。唐、宋、元、明、清至民国初，XXX曾几度为州、郡、县治所。1993年1月，经国务院批准撤消XXX县，设立县级XXX，由地级内江市代管。1998年2月设立XXX地区，地区行政公署驻XXX。2城市性质及规模根据总体规划，XXX为成渝经济区新兴工业强市，成都平原城市群重要组成部分，市域公共服务中心。XXX城镇性质为成渝经济走廊及川西环线上重要节点，以车产业为特色的现代化工业城市，绿色江城。产业以机车、汽车制造、绿色食品、制药、商贸为主的城市。城市规模2015年城市人口规模达到46万，城市建设用地443平方公里，人均建设用地963平方米；2020年城市人口规模达到58万，城市建设用地606平方公里，人均建设用地1044平方米；2030年城市人口规模达到76万，城市建设用地759平方公里，人均建设用地999平方米。152自然条件1、地理位置XXX地区位于四川盆地腹心偏西南，介于东经10411231054516、北纬294050303848之间，西与成都市、眉山地区相连，北与遂宁市、德阳市毗邻，南与内江接壤，东与重庆市为界，是四川省唯一能把西南地区两个特大城市成都和重庆直接相连的地区。XXX城市位于地区西南隅沱江河畔，九曲河在此蜿蜒汇入沱江。直线距离西北距成都市75公里，西南距内江市70公里，西距眉山78公里，东北距遂宁市96公里。2、工程地质及抗震设防城市地貌为沱江河漫滩和一、二、三级阶地，广布“馒头”状浅丘，相对高差一般4050米。地层上部为粘质砂土，下部为粘土和卵砂砾石层，地基承载力一般为15吨/平方米，地址构造比较稳定，未发生过以XXX为震中的地震。根据建筑抗震设计规范，XXX地震烈度为六度。3、气象城市年平均气温173，年平均降水9658毫米，年平均日照1233小时，年平均蒸发量11378毫米，年平均相对湿度80。属于小风速区，全年有半年多时间是无风或微风。主导风向以北风和东北风为主，频率为7；次为西北风，频率为5。年平均风速11米/秒。4、水文沱江自北而南蜿蜒穿过城市，九曲河和阳化河等支流纵横两岸，河道弯曲系数22，河床比降054，年平均流量292立方米/秒，50年一遇洪水为3598米，洪峰流量10800立方米/秒。153旅游资源XXX地区历史悠久，钟灵毓秀，是人类文明的重要发祥地，从而留下了较为丰富的历史文化遗产，沉淀了光辉灿烂的历史文化。同时XXX地区山清水秀，自然风光优美。这些是XXX发展旅游业奠定了物质基础。包括国家重点文物保护单位安岳县八庙卧佛院，省级文物保护单位安岳县石鼓木门寺、赤云毗卢洞、赤云华严洞顶新名山寺、城关千佛寺和乐至县劳动乡陈毅故居，省级风景名胜区简阳市三岔湖、龙泉湖，县级文物保护单位XXX半月山大佛等。154经济水平2010年，XXX第一产业实现增加值1518亿元，增长43；第二产业实现增加值3484亿元，增长254；第三产业实现增加值1577亿元，增长105。三次产业对GDP增长贡献率分别为53、785、162，拉动GDP分别增长09、133、28个百分点。规模工业总产值跃上千亿元新台阶。2010年，XXX加快培育壮大造车和医药、食品、纺织、建材及节能“141”主导产业，推动了工业经济持续快速增长。2010年，XXX规模以上工业实现工业总产值11832亿元，实现工业增加值比上年增长299，增速居全省第4位。155城市总体规划1、排水体制XXX的老城区改造为截留式合流制，新建地区采用雨污分流制。中心城镇逐步由合流制改为截流式合流制，一般建制镇、集镇和中心村采用截流式合流制。2、污水量预测规划确定污水集中处理率XXX中心城区应达到95以上。污水量按照城市、城镇平均日用水量的85计算。3、污水处理厂（站）规划加快污水处理厂（站）建设，禁止污水直接排入河流、水库。XXX建设污水处理厂；乡镇密集片区集中设置污水处理厂，其余乡镇独立设置污水处理站。各村民聚居点污水可经沼气池净化简易处理达标后用于农田灌溉。工业废水及医院污水须经自身污水处理设施自行处理达标后方能排入城市下水道。小型乡、镇和村的污水可采用氧化塘、氧化沟和沼气池的处理，达标后才能排入天然水体。4、雨水工程规划采用内江市暴雨强度公式进行雨水量计算。雨水依据天然汇水区，采用分散就近排放原则，尽可能利用区内较大型天然汇水冲沟排放雨水。5、总体规划中对于城南片区描述城南片区概况XXX中心城区根据总体规划分为三个片区，分别为城北片区、城南片区、沱东片区。其中城南片区概况如下2030年城南片区总建设用地面积20048公顷，是XXX未来最重要的产业集中区。该片分为东西两个组团，结合自然山体形成Y形绿化走廊。城南片区是未来城市产业集聚的重点，同时包括2片仓储物流园区。这一片区统筹居住、生产以及服务（包括生产性服务及生活性服务）等功能。其中东部组团以生活服务功能为主，局部保留南骏零部件产业园的部分工业用地，侯家坪应进行用地功能置换，使之成为环境优美的生活区。西部组团以工业和仓储物流功能为主，一方面形成XXX制造业的主要集聚区，另一方面充分利用火车站和遂资眉高速公路的交通优势，形成仓储物流集聚。人口规模根据总体规划，城南片区2030年居住用地面积为5521公顷，占总居住用地的227。该片主要位于罗家坝和侯家坪的滨江地区，以及城南片区绿化带两侧地区，总居住人口约18万人，人均居住用地面积307平方米。这一片居住用地主要配合城南工业区设置，在空间上一方面集中在城南片区中部绿化带周围，配套建设相关服务设施和绿化；另一方面与工业用地在大结构上相互渗透并通过道路、绿化等合理分隔，方便居民日常工作和居住。16城南工业集中发展区控规城南工业集中发展区东临沱江，西至成渝高速公路，南至规划遂资眉高速公路，北至规划30M东西向道路，至2020年规划总面积25853公顷，规划总人口15万人。规划定位将XXX城南工业集中发展区建设成为四川省两化互动发展示范产业园区。规划用地平衡见下表表1城南工业区用地平衡表编号用地性质用地面积（公顷）比例1居住用地36441452公共设施用地1828733工业用地124424974普通仓储用地95045道路广场用地31651266市政公共设施用地358147对外交通用地567238绿地28341139水域1170510生态绿地80311总用地面积25853100161城南工业区排水现状及存在问题规划区现状排水为合流制，污水经化粪池处理后一部分排入就近水体，另一部分排入工业区东北侧的现状污水处理厂，该污水处理厂规模为50万M3/D，现状实际处理规模为4万M3/D，尚余1万M3/D左右处理能力，该污水厂主要接纳规划区北侧老城区污水，接纳本规划区现状污水量较少。XXX城南工业集中发展区正在建设，目前还没有形成收集该片区污水的污水配套管网及污水处理厂。现状排水工程存在的问题该片区预计在23年内初具规模，亟需解决该片区污水出路问题。162城南工业区排水规划1）排水体制根据控制性祥规，采用雨污分流制。2）污水排水系统（1）污水分区本规划区污水分为六个排水分区，1区面积约240HM2，2区面积约320HM2，3区面积约252HM2，4区面积约1330HM2，5区面积约110HM2，6区面积约130HM2，详见下图图1污水排放分区图规划污水处理厂1污水提升泵站2污水提升泵站现状污水处理厂0污水提升泵站（2）污水处理设施本规划保留现状工业区东北侧的污水处理厂，该污水处理厂规模为50万M3/D，该污水厂服务范围为老城区及本规划区污水分区1区、2区部分污水，污水经处理达标后排入沱江，近期本规划区污水分区1区、2区污水由该污水处理厂处理，远期当该污水处理厂满负荷后多余污水将提升至规划污水处理厂处理。规划区其余污水经管网收集后均排至工业区东南侧沱江下游规划污水处理厂处理，规划污水处理厂规模为10万M3/D，该规划污水处理厂服务范围为1区、2区部分污水，3区、4区、5区、六区全部污水，规划污水处理厂占地约68923万M2，污水经处理达标后排入沱江。工业污水排入市政管网前必须达到国家相关排放规定标准。（3）污水提升设施由于规划区地势较为复杂，规划污水处理厂设置较远，因此规划区污水均通过污水提升泵站提升至污水处理厂处理。规划设置三座污水提升泵站，采用串联方式提升至规划10万M3/D污水处理厂，0污水提升泵站污水提升至1污水提升泵站，污水再由1污水提升泵站提升至2污水提升泵站，最终所有污水经2污水提升泵站提升至规划污水处理厂处理达标排放。0污水提升泵站位于现状污水处理厂内，该污水提升泵站收集1区、2区部分污水，去除由现状污水处理厂处理的1万M3/D后，需提升约18万M3/D至1污水提升泵站，泵站调节水量取总量的1520。1污水提升泵站位于滨江综合居住区南侧，收集3区污水及0污水提升泵站污水，汇集污水量约3万M3/D，泵站调节水量取总量的1520。2污水提升泵站位于侯家坪片区南侧，收集4区、5区污水及1污水提升泵站污水，汇集污水量约10万M3/D，泵站调节水量取总量的1520。（4）污水处理厂设施，应根据规划区建设需求分期实施，控制初期投入。3）污水规模根据控规城南工业区预测污水量为1106万M3/D。17工程建设的必要性根据XXX第二污水处理厂初步设计，考虑将城南片区污水引至沱东片区处理，选择在沱东污水厂北侧建设XXX第二污水处理厂，厂址为XXX雁江区宝台镇白沙村境内，西距沱江约240M。采用集中建设，独立运行，统一管理。城南片区整个污水干管先东西向布置截污干管至沱江西岸，然后进入南北向污水主管，坡向为由西向东，由南向北，基本随自然地形敷设，污水流至最低点经1号加压泵站加压后，倒虹过河进入沱东片区，之后沿滨江路敷设至XXX第二污水处理厂，过河后污水管采用DN1000管道，压力输送方式。根据以上可知，在第二污水处理厂建成前，急需将1号污水提升泵站及过沱江河倒虹管建成以使污水能顺利引入污水厂内。第二章污水处理厂收集管网工程设计总则21设计年限XXX城市总体规划（20102030）确定的规划年限为近期2010年，中期2020年，远景2030年以后。根据目前的实际情况，确定本次设计年限一期为20122015年，二期为20162020年。22服务范围根据XXX城南工业集中发展区控制性详细规划，XXX第二污水厂服务范围为XXX城南工业集中发展区第四区、五区及三区污水。23工程设计内容及设计原则231设计内容初设案设计文件编制的主要内容包括1污水提升泵站总平面图及工艺图、建筑图、电气图等。2排水管网主管道11000平面图及纵断面图。3排水管网主要构筑物大样图。4倒虹管平面图、纵断面图、进出水井设计图。232编制原则本工程的编制原则是1根据XXX城南工业集中发展区控制性详细规划对污水处理厂收水范围排水管网全面规划、力求获得最大的社会、环境和经济效益。2充分考虑近期工程和远期工程的有机结合，充分考虑分期实施的可行性、经济性和合理性。3管网建设本着便于施工、维护管理的原则，在管线布置时充分利用地形的变化，尽量减小管道的埋设深度。4选用运行安全，管理方便，使用寿命较长，经济合理的管材，尽量减少工程投资，降低运行成本。5泵站采用先进可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，做到技术可靠、经济合理。6泵站设备选型上选择国内外先进、可靠、高效，运行管理方便、维修、维护简便的设备。7充分利用现有排水设施，同步完善城市污水管网，使污水系统整体效益得以发挥。24排水体制的选择本规划区规划排水体制为雨污分流制，污水系统为工业废水和生活污水合流处理系统。25污水处理厂规模及污水收集处理系统规划污水处理厂规模按照XXX城南工业集中发展区控制性详细规划中相关参数确定。而污水量根据规划区给水量计算确定。251给水量预测本次规划采用两种方法预测用水量单位建设用地指标法和人均综合生活用水量及单位工业用地用水量指标法。1、单位建设用地指标法按照不同性质用地供水量指标，供水量指标依据城市给水工程规划规范（GB5028298）选取指标进行预测，如下表表1供水量预测表用地性质用地面积HM2）用水量指标M3/HM2D最高日用水量（万M3/D）备注居住用地39104110430公共设施用地2079550104工业用地116372001164复用率50物流仓储用地883200017对外交通用地567920011道路广场用地2661320053市政公用设施用地2855250071绿地2951615029水域和其他用地3109合计1815规划区最高日综合用水指标1815万M3/D，日变化系数13，则规划区平均日设计用水量为1396万M3/D。2、人均综合生活用水量及单位工业用地用水量指标法在建设节水型社会的大趋势下，考虑到规范中的指标值较高，在预测中还可参照国内其它地区的相应指标进行计算。上海市在经济、社会、资源、环境的协调发展以及在建设节水型社会的实践中积累了较多的经验，因此规划中借鉴上海市排水规划中单位工业用地平均日用水指标作为本规划需水量计算依据。表2上海市单位工业用地平均日用水指标用地类型单位2010年2020年科研开发用地M3/HM2D4040以加工、制造业为主的综合区M3/HM2D40804060一般工业区M3/HM2D10012060100重化工等高耗水工业区M3/HM2D300250（摘自上海市排水规划指标研究同济大学、上海市政院200112）。按室外给水设计规范GB500132006，远期XXX按大城市考虑，则城市居民综合生活用水量标准为290530升/人日，规划取偏低限值为300升/人日。同时考虑本工业区为以加工、制造业为主的工业区，则生活、工业平均日用水量指标如下人均综合生活用水300L/人日，工业用水70M3/HM2日，未预见生活漏损水量按15计。则平均日用水量为（135000031151163770）1280万M3/D；取日变化系数13，则规划区最高日设计用水量为1664万M3/D。3、规划用水量按单位建设用地用水量指标计算是严格按照国家规范进行的，用地之间的用水量比例是比较可信的，但就现有情况来看单位用地的用水量偏高；按人均综合生活用水量及单位工业用地用水量指标计算主要参照上海市的研究结果，其对实际的用水量和建设节水型社会的发展趋势的把握较为准确。故本次规划采用人均综合生活用水量及单位工业用地用水量结果作为规划用水量，则规划最高日用水总量取1650万M3/D，其中最高日综合生活用水量为6万M3/D，最高日工业用水量为105万M3/D。252污水量预测污水量按平均日供水量进行折算，根据经验计算污水排放系数取085、污水收集率100、污水处理率100，污水预测量见下表表3污水预测量表最高日用水量（万M3/D）日变化系数排放系数平均日污水量（万M3/D）规划区污水量1650130851080则本规划区的污水总量为1080万M3/D，其中生活污水量约4万M3/D。253污水处理系统规划（1）污水分区本规划区污水分为六个排水分区，1区面积约240HM2，2区面积约320HM2，3区面积约252HM2，4区面积约1330HM2，5区面积约110HM2，6区面积约130HM2，详见下图（2）污水处理设施本规划保留现状工业区东北侧的污水处理厂，该污水处理厂规模为50万M3/D，该污水厂服务范围为老城区及本规划区污水分区1区、2区部分污水，污水经处理达标后排入沱江，近期本规划区污水分区1区、2区污水由该污水处理厂处理，远期当该污水处理厂满负荷后多余污水将提升至规划污水处理厂处理。规划区其余污水经管网收集后均排至工业区东南侧沱江下游规划污水处理厂处理，规划污水处理厂规模为10万M3/D，该规划污水处理厂服务范围为1区、2区部分污水，3区、4区、5区、六区全部污水，规划污水处理厂占地约68923万M2，污水经处理达标后排入沱江。工业污水排入市政管网前必须达到国家相关排放规定标准。（3）污水提升设施由于规划区地势较为复杂，规划污水处理厂设置较远，因此规划区污水均通过污水提升泵站提升至污水处理厂处理。规划设置三座污水提升泵站，采用串联方式提升至规划10万M3/D污水处理厂，0污水提升泵站污水提升至1污水提升泵站，污水再由1污水提升泵站提升至2污水提升泵站，最终所有污水经2污水提升泵站提升至规划污水处理厂处理达标排放。0污水提升泵站位于现状污水处理厂内，该污水提升泵站收集1区、2区部分污水，去除由现状污水处理厂处理的1万M3/D后，需提升约18万M3/D至1污水提升泵站，泵站调节水量取总量的1520。图1污水排放分区图规划污水处理厂1污水提升泵站2污水提升泵站现状污水处理厂0污水提升泵站1污水提升泵站位于滨江综合居住区南侧，收集3区污水及0污水提升泵站污水，汇集污水量约3万M3/D，泵站调节水量取总量的1520。2污水提升泵站位于侯家坪片区南侧，收集4区、5区污水及1污水提升泵站污水，汇集污水量约10万M3/D，泵站调节水量取总量的1520。（4）污水处理厂设施，应根据规划区建设需求分期实施，控制初期投入。第三章污水提升泵站及倒虹管设计31污水收集处理系统调整311对规划方案的调整根据XXX第二污水处理厂初步设计，考虑将城南片区污水引至沱东片区处理，选择在沱东污水厂北侧建设XXX第二污水处理厂，厂址为XXX雁江区宝台镇白沙村境内，西距沱江约240M。采用集中建设，独立运行，统一管理，总体如下图由上图结合规划可知各构筑物的规模为1污水提升泵站3万M3/D，2污水提升泵站10万M3/D（含1污水提升泵站3万M3/D），污水厂规模为10万M3/D。根据调整后的污水厂位置，结合片区高程分析（见下图），规划中的污水分区4、5高程较接近（370M410M），两个片区的污水均可汇集到片区5（约372M380M），而片区3的高程（约357M）一般均低于片区4、5，根据调整后的污水厂其设计高程（3625M）可知除片区3高程低于污水处理厂高程致使片区污水无法重力流至污水厂外，片区4、5高于污水处理厂10M40M，即可实现片区污水重力流进污水处理厂，根据这一思路，可对原污水系统进行以下调整，有三个方案可供选择方案一片区4、5的污水重力流均汇集到片区3中的1污水提升泵站，现状污水处理厂0污水提升泵站调整规划后的污水处理厂位置1污水提升泵站2污水提升泵站污水量为10万M3/D，通过压力管倒虹跨越沱江河，一次性提升至污水处理厂内的细格栅中，厂内不再设置污水提升泵站。即方案一只有一座厂外提升泵站，无厂内提升泵站，另外方案一包含一处过河倒虹管。污水片区高程分布简图方案二片区4、5的污水汇集后，污水量为7万M3/D，通过倒虹管重力流至污水处理厂，厂内增加一座厂内污水提升泵站，规模为7万M3/D，污水经提升后进细格栅中；片区3中的1污水提升泵站，污水量为3万M3/D，通过压力管就近倒虹跨越沱江河，一次性提升至污水处理厂内的细格栅中。即方案二有两座泵站，一座厂外提升泵站，一座厂内提升泵站，另外方案二包含两处过河倒虹管。方案三片区3中的1污水提升泵站，污水量为3万M3/D，经提升后排入片区5再与片区4、5的污水汇集后，污水总量为10万M3/D，通过倒虹管重力流至污水处理厂，厂内增加一座厂内污水提升泵站，规模为10万M3/D，污水经提升后进细格栅中；即方案二有两座泵站，一座厂外提升泵站，一座厂外提升泵站，但方案二只包含一处过河倒虹管。三个方案（污水厂总规模均为10万M3/D）比较见下表项目方案一方案二方案三构筑物及规模厂外一座污水提升泵站，规模10万M3/D，厂内不增加泵站；厂外一座污水提升泵站，规模3万M3/D，厂内一座污水提升泵站，规模7万M3/D；厂外一座污水提升泵站，规模3万M3/D，厂内一座污水提升泵站，规模10万M3/D；需提升水量及泵站扬程10万M3/D，扬程约20M3万M3/D，扬程约20M7万M3/D，扬程约10M3万M3/D，扬程约35M10万M3/D，扬程约10M压力管道长约14KM，规模10万M3/D，DN900X2。长约14KM，规模3万M3/D，DN500X2。长约115KM，规模3万M3/D，DN500X2。倒虹管及规模压力倒虹管1处，规模10万M3/D。长400M，DN900X3。压力倒虹管和重力倒虹管各1处，规模分别为3万M3/D，长400M，DN500X3。和7万M3/D，长350M，DN700X3重力倒虹管1处，规模10万M3/D。长350M，DN900X3。工程投资泵站600万倒虹管600万倒虹进出阀门井40万压力管450万1690万泵站500万倒虹管740万倒虹进出水井及阀门井250万压力管250万1740万泵站600万倒虹管525万倒虹进出水井210压力管200万1535万倒虹管过河方式压力管倒虹过河，管道两端只设置阀门井而不设置进出水井压力管倒虹过河，管道两端只设置阀门井而不设置进出水井重力倒虹管过河，管道两端设置进出水井，根据地形，进出水井最深达20米。重力倒虹管过河，管道两端设置进出水井，根据地形，进出水井最深达20米。施工及管理维护难度压力管过河施工相对简单，管理不难重力倒虹管过河进出水井最深达20米。施工难度大，由于太深出事重力倒虹管过河进出水井最深达20米。施工难度大，由于太深几乎不可维故时几乎不可维护。护。对比结论工程投资居中，运行维护简单，推荐。一次性投资虽最高，且几乎不能维护工程投资最小，但几乎不能维护，相比无优势。结合上表比较，同时结合方案设计阶段业主单位、专家意见，虽然方案一工程投资居中，但本方案施工难度相比较小，运行维护简单，而方案二、三由于重力倒虹管进出水井太深而几乎无法进行正常维护，一旦倒虹管堵塞将无法进行清通，而过河管负担的污水量又较大，其安全、重要性显而易见，故从长远来看，选择维护相对简单的方案是最合理的。故推荐方案一作为本次对规划污水系统的调整最优方案。311污水处理系统的确定及总体运行方式根据上述比较，确定本次污水处理体系的总体运行方式为片区4、5的污水汇集后，污水量为7万M3/D，通过重力管道，汇合至片区3中的1污水提升泵站，汇合后总污水量为10万M3/D，通过压力管就近倒虹跨越沱江河，一次性提升至污水处理厂内的细格栅中。即方案一只有一座厂外提升泵站，厂内不再设置污水提升泵站。32污水提升泵站及倒虹管规模321泵站规模根据规划及上述调整可知，污水处理厂设计规模为近期2015年25万M3/D，中期2020年50万M3/D，远期2030年100万M3/D。结合规划关于近远期设计年限划分，配合污水厂设计规模，本泵站规模确定如下近期2015年25万M3/D中期2020年50万M3/D远期2030年100万M3/D本次设计泵站土建按中期2020年设计。设备按近期2015年安装。远期在泵站中预留用地内再增加一座50万M3/D的泵房。322倒虹管规模及计算依据1、泵站后压力倒虹管结合泵站规模，倒虹管设计规模确定如下近期2015年25万M3/D中期2020年50万M3/D远期2030年100万M3/D考虑到倒虹管的施工难度，本次倒虹管流量按远期2030年设计，一次性施工到位，这样可以避免远期再增加倒虹管而增加施工难度。33污水量设计参数及主要管道水力计算公式331污水管网主要水力计算公式目前排水管道的水力计算中仍采用均匀流公式。常用的均匀流基本公式有流量公式QWV流速公式VCRI1/2式中Q流量M3/S；W过水断面面积M2；V流速M/S；R水力半径过水断面面积与湿周的比值；I水力坡度即水面坡度，等于管底坡度；C流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算，即C1/NRL/6综合上述公式得V1/NR2/3I1/2Q1/NWR2/3I1/2式中N管壁粗糙系数。混凝土和钢筋混凝土污水管道的N00140，玻璃钢管道的N001。合流管道的总设计流量应按下列公式计算QZQSQGQYQHQY式中QZ总设计流量L/S；QS设计生活污水量L/S；QG设计工业废水量L/S；QY设计雨水量L/S；QH溢流井以前的旱流污水量L/S；溢流井以后管段的流量应按下列公式计算QZN01QHQYQH式中QZ溢流井以后管段流量L/S；NO截流倍数，即开始溢流时所截留的雨水量与旱流污水量之比；QY溢流井以后汇水面积的设计雨水量L/S；QH溢流井以后的旱流污水量L/S。332主要水力学设计参数为保证污水管道的正常运行，室外排水设计规范对如下设计数据做了规定1设计充满度H/D设计污水管道的最大设计充满度小于室外排水设计规范（GBJ97）规定的最大设计充满度管径D最大设计充满度H/D或H/HD200D300055D350D450065D500D90007010000752设计流最小设计流速VMIN06M/S。最大设计流速VMAX金属管道VMAX10M/S，非金属管道VMAX5M/S。3最小管径与最小设计坡度街坊和厂区内最小管径为200MM，相应的最小设计坡度0004；街道下最小管径为300MM，相应的最小设计坡度0003。4生活污水量总变化系数表污水平均日流量L/S51540701002005001000总变化系数23201817161514135管道连接本工程排水管道重力流的连接方式均采用管顶平接。34倒虹管设计341管道穿越河流方案排水管道穿河管一般有两种工程设计方案，一种是高架管即沿原高程架设过河管道，另一种是采用倒虹吸方式从河床底下通过。通过两种方案的比较，可以看出高架管方案水力条件较倒虹吸方案好；运行的巡视、检修方便；所发生的土石方工程量相对较小，但由于沱江河河面宽，水深大，架空施工工程费用很大。且施工较复杂，管道的防腐要求较高，一旦出现渗漏，事故安全性能较差，管线架空对城区景观、区域环境亦将造成一定的负面作用，需与区域总体规划结合，取得有关部门的认同。倒虹吸方案对河道水利条件和河道景观的影响较小，结构形式简单。缺点是水力条件较高架管方案差；因常年冲刷造成河底高程的变化，对管道安全造成威胁；管道埋深增加，在施工时将使河道断流，高地下水、大挖方的工程量等情况都将会给施工带来困难，且增加闸井和板闸等构筑物及设备，工程费用较高。本工程考虑受管道高程的影响，经比较主管线穿越河流均采用倒虹吸方案。342沱江河倒虹管设计结合泵站规模，倒虹管设计规模确定如下近期2015年25万M3/D中期2020年50万M3/D远期2030年100万M3/D倒虹管过河处现状根据规范要求，通过河道的倒虹管，一般不宜少于2条，考虑到本次设计近期流量较小，近远期流量相差较大，为保证设计流速，同时为使管道能互为备用，方便近远期切换，本次设计三根倒虹管（两根DN800管道，一根DN700管道）。运行方式为近期使用一根DN700管道，中期使用一根DN800，远期使用两根DN800管道。即倒虹管设计为3条，近中期1条工作、2条备用，远期2条工作、1条备用，这样可尽量避免事故出水对河道的污染。在确定管径时，着重考虑的是流速及相应的水头损失。根据规范要求规定管内设计流速应大于09M/S，并应大于进水管内的流速，当管内设计流速不能满足上述要求时，应加定期冲洗措施，冲洗时流速不应小于12M/S。压力倒虹管管径计算近期流量Q25万M3/D，总变化系数经计算为148，则QZ37万M3/D15416M3/H，选DN700管道，流速V112M/S09M/S，1000I215。中期流量Q50万M3/D，总变化系数经计算为137，则QZ685万M3/D28542M3/H，选DN800管道，流速V157M/S09M/S，1000I353。远期流量Q100万M3/D，总变化系数经计算为13，选DN800管道两根。泵站选泵、计算水泵扬程时将倒虹管管道损失计入即可满足此处的倒虹管敷设条件，同时满足规范要求。35压力管道设计为保证压力管道的正常运行，本工程提升泵站压力出水管道设计了以下构筑物。351压力检查井在压力管道沿线设置压力检查井，检查井间距为500米至1000米一座。在检查井中设有信号传感器，以便随时监测管道中的流量、流速和压力的变化，信号反馈至中央控制室，便于集中监视确保管道的正常运行。352压力放气井为排除管内积聚的空气，在压力管道的隆起点设放气井，内设放气阀，以保证管道内空气的排除以及管道负压时空气的补进。353水锤消除为防止因水锤作用对管道及水泵的破坏，除设置放气井外，建议在每段管道的中间加设水锤防止器，以确保管道和水泵不因为水泵停泵所产生的水锤对其造成破坏。354事故排放口为便于管道事故时的维修方便，在每座压力井处设排放口。36倒虹管施工考虑到沱江河水面较宽，水深较大，常规施工工艺不能适应该处实际情况，经实地踏勘结合我院设计经验，本次倒虹管采用沉管施工法。沉管施工方法的选择，应根据管道所处河流的工程水文地质、气象、航运交通等条件，周边环境、建（构）筑物、管线，以及设计要求和施工技术能力等因素，经技术经济比较后确定，不同施工方法应根据下列适应性规定选择（1）水面浮运法适用于水文和气象变化相对稳定，且水流速度相对较小；（2）铺管船法适用于水文和气象变化部稳定、水流速度相对较大且沉管距离较长；3底拖法适用于水文和气象变化部稳定、水流速度相对较大且沉管距离较短；沉管施工应根据设计要求、现场情况及施工能力采用施工技术措施，应满足下列规定1、水面浮运法施工技术措施（1）整体组对拼装、整体浮运、整体沉放；（2）分段组对拼装、分段浮运，管间接口在水上连接后整体沉放；（3）分段组对拼装、分段浮运，沉放后管段间接口在水下连接；2、铺管船法施工技术措施（1）发送船营设置管段接口连接装置、发送装置；（2）发送后的水中悬浮部分管段，可采用管托架或浮球等方法控制管道轴向弯曲变形；3、底拖法施工技术措施（1）管道发送可采取水力发送沟、小平台发送道、滚筒管架发送道或修筑牵引道等方式；（2）利用管道自身弹性能力法施工技术措施管道及管道接口应具备相应的力学性能要求。通常根据国内施工单位的施工经验比较，目前较为常用的是底拖法，底拖法施工沉管时，组对拼装管道（段）的沉放应符合下列要求（1）管道（段）底拖牵引设备的选用，应根据牵引力的大小、管材力学性能等要求确定，且牵引功率不应低于最大牵引力的12倍；牵引钢丝绳应按最大牵引力选用，其安全系数不应小于35；所有牵引装置、系统应安装正确、稳定安全；（2）管道（段）底拖牵引前应对基槽断面尺寸、轴线及槽底高程进行测量复核；发送装置、牵引道等设置满足施工要求；牵引钢丝绳位于管沟内，并与管道轴线一致；（3）管道（段）底拖牵引时应缓慢均匀，牵引力严禁超过最大牵引力和管材力学性能要求，钢丝绳在牵引过程中应避免扭缠；（4）应跟踪检查牵引设备运行、钢丝绳、管道状况，及时测量管位，发现异常应及时纠正；（5）及时做好牵引速率、牵引力、管位测量等沉管记录。管道沉放后，应对下列内容检查，并做好记录（1）检查管底与沟底接触的均匀程度和紧密性，管下如有冲刷，应采用砂或砾石铺填；（2）检查接口连接情况；（3）测量管道高程和位置；最终采用的施工工艺应根据工程施工招标情况结合实际情况确定。37污水提升泵站设计泵站设计流量近期2015年25万M3/D中期2020年50万M3/D远期2030年100万M3/D本次设计泵站土建按中期2020年设计。设备按近期2015年安装。远期在泵站中预留用地内再增加一座50万M3/D的泵房。本说明主要针对中期2020年50万M3/D规模进行叙述。371泵站工艺设计3711泵站防洪标准由于提升泵站处于江边，故泵站站址地面高程的确定须考虑沱江河洪水位的影响。根据XXX城南工业集中发展区控制性详细规划确定的防洪标准XXX城市防洪标准远期应达到100年一遇，规划区沱江段的防洪标准远期应达到100年一遇。由于目前泵站所在河段无100年一遇洪水位资料。只有50年一遇洪水位，为35480M。故本次设计按高于50年一遇洪水位设计，泵站场平高程设计为35600M。3712总体布置依据建设单位提供的泵站征地位置，配套管网工程污水提升泵站位于滨铁路B段松涛镇高岩村11,12组公路的对面，场地高程约35450M，配电间、门卫、机修间与此泵站合建，总共占地面积3000平方米。泵站位于已建滨铁路边，故进厂道路利用已建滨铁路再新建一条进厂道路，宽6M，长约8M。泵站所在地现状3713泵房设计泵房采用湿式泵房，内设潜污泵。泵站设计规模近期25万M3/D，中期50万M3/D。泵房形式采用隔栅与泵池合建的矩形泵房，由于泵站所选地块处地形简单，虽然用地受限制较小，但为了节约用地，故在泵站型式选择上主要考虑的是设备布置利用率较高及占地较省，相对于圆形泵房来说，矩形泵房内空间利用率更高，水流条件更好，方便运行期间的维护管理，故本次设计乌江东泵站采用矩形泵房。泵房由粗格栅井和吸水井组成，总高159M。平面尺寸BL231125M，现状地面地下部份深108M吸水井和82M格栅井，钢筋砼结构；地上部份高51M。泵房采用封闭式框架结构。粗格栅井设置两台回转式机械格栅，同时使用，栅条间隙20MM，栅宽08M安装倾角70。正常运行时过栅流速060M/S，当远期运行一台格栅故障时，另一台格栅通过平均日流量时的过栅流速为114M/S。为便于检修格栅前后设隔断闸门。由于每日栅渣量近期10吨干重、远期20吨，渣量较小，在隔栅出渣口处设渣桶，定时收集后装车外运。近期安装四台泵，3用1备，置于2格内。近期泵流量5139M3/H，扬程30M，功率75KW。远期泵全换，3用1备，置于2格内。远期泵流量9513M3/H，扬程30M，功率132KW。泵房上部设一台电动葫芦，起重量3T，起吊高度12M。3714泵房运行污水进入格栅井，格栅按设定时间周期或栅前后水位差运行，输渣机与格栅联动，栅渣入渣斗收集。吸水井水泵依水位启停，根据水量的变化确定开泵的台数。事故如遇停电时，设在进水槽入口处的闸门即下落关闭进水口。本泵房的运行还须考虑出水管穿越沱江的问题，为防止过河管中产生沉积，须对水泵的开启台数和运行的过河管根数进行合理调配，以保证过河管内流速090M/S，并在必要时对过河管进行强制冲洗。372泵站电气设计3721设计依据根据工艺专业提供的动力设备及负荷。3722负荷性质污水泵站属于二类用电负荷，要求供电安全可靠，一旦长时间停电将造成污水外溢，影响环境卫生。因此要求两路可靠的10KV电源供电。3723设计范围及内容设计范围泵站内的变配电及动力照明等设计，两路10KV外线部分由业主另行委托供电部门。主要内容泵站内变配电站设计；泵站内电气设备的配电及控制设计；泵站内动力，照明系统设计；泵站内电缆敷设及照明布置设计；泵站内防雷与接地设计。3724负荷计算结果及变压器确定期限计算远期项目装机容量132KW43/1小动力20KW有功功率P303688KW无功功率Q301458KVAR无功补偿QC112KVAR视在功率S30397KVA功率因数COS093变压器容量600KVA负荷率7353725高低压系统10KV高压配电系统采用单母线分段运行方式，正常情况下，两回10KV进线电源一用一备，母联断路器合闸运行。当一路电源故障时，由另一路电源带全负荷运行。在任何情况下2进线、1母联3只断路器只允许同时合两只。低压侧亦采用单母线分段结线结构。工程近期时，正常工作时母联开关常闭，两台变压器一用一备；工程中期时，两台变压器分列同时运行，正常工作时母联开关常开，两台变压器负担全厂100负荷。当一台变压器故障时，母联开关合上，另一台变压器负担约70全厂主要负荷。配电方式高、低压侧均采用放射式电缆配线。低压电机一般采用直接起动，大于等于75千瓦的电机采用软起动方式。3726控制方式每台工艺设备一般均可由可编程控制器自动控制及机旁控制相结合的控制方式。工艺设备原则上可进行以下操作1开关柜箱上操作2机旁操作3监控终端上PLC键盘上操作3727设备选型10KV开关柜选用户内型固定式高压开关柜04KV抽屉式低压开关柜，ABBMNS或同等合资产品变压器节能型干式环氧树脂电力变压器带外罩开关控制箱SB一部分为随工艺配套电控设备，其余系非标设备，需按设计要求制造。3728继电保护10KV系统变压器高压熔断器短路保护，温度保护04KV系统馈电回路过电流及短路保护低压电机短路保护，过电流保护，过热保护，电机自身要求的保护。3729计量、功率因数补偿高压供电、低压有功计量40KW及以上低压电机的供电回路设电流表，100A及以上的馈电回路设电流表低压配电装置集中装设自动无功功率补偿装置，功率因数093左右。37210电缆敷设厂区设置必要的室外电缆沟，以满足数量多的电缆敷设，部分动力电缆可考虑直埋地敷设。各车间电缆沿室内电缆沟或电缆桥架敷设，厂区路灯电缆直埋地敷设。37211照明、防雷及接地各建筑物室内照明优先选用高效节能灯具，室外道路设路灯照明。变配电室高压柜进线设避雷装置。本工程采用等电位接地系统，全站接地网接地电阻不得大于2欧姆，并考虑充分利用建构筑物的主钢筋等自然接地体。本工程采用TNS系统五线制系统A，B，C，N，PE。37212设计标准及设计规范根据工艺、机械、设备专业提供的设计资料及国家、建设