麻城市经济开发区污水厂及配套管网工程计划书

1 麻城市经济开发区污水厂及配套管网工程计划书 . 总论 目名称、地点及主管单位 项目名称：麻城市经济开发区污水厂及配套管网工程 项目地点：麻城市经济开发区 主管单位：麻城市经济开发区管委会 建设单位： 法人代表： 制依据 (1) 麻城市城市总体规划说明书（ 2012 2030） (2) 麻城市经济技术开发区总体规划说明书（ 2015 2030 年） (3) 麻城市给水工程专项规划（ 2012 2030）规划说明书 (4) 麻城市经济技术开发区总体规划公园绿地规划图 (5) 麻城市 经济技术开发区总体规划给水工程规划图 (6) 麻城市经济技术开发区总体规划用地布局图 (7) 麻城市城市总体规划远景用地规划图 (8) 麻城市城市总体规划给水工程规划图 (9) 麻城市城市总体规划中心城区绿地系统规划图 (10) 麻城市经济开发区扩区地形图 (11) 麻城市各有关部门提供的相关资料 3 编制范围及编制目的 制范围 根据委托要求，本项目申请报告编制内容为麻城市经济开发区给水厂及配套管网工程，包括对麻城市经济开发区给水厂及配套管网工程所涉及的基础资料概况、建筑、结构、电气、 仪 2 表、自控、机械设备等。 制目的 本报告编制目的是对工程规模、厂址、给水管网干管系统等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案比较和论证；并提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进、运行稳妥可靠、造价省、运行成本低。 制原则 （ 1）贯彻执行国家政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 （ 2）从实际情况出发，在麻城市城市总体规划及麻城市经济技术开发区建设规划的指导下，综合考虑经济技术开发区规划的需要，使工程建设与城市的发展相协调。 （ 3）满足供水水质要求，管网输水运行稳妥可靠、高效 节能、经济合理。 （ 4）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。 （ 5）为保证给水管网系统正常运转，给水厂运行设备设有足够的备用率。 （ 6）有效利用河岸用地，在厂区总平面布置力求便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，使厂区环境和周围环境协调一致。 （ 7）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省原水提升费用。 （ 8）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方。积极创造一个良好的生产和生活环境，保障生产人员的身心健康。 用的主要 规范和标准 （ 1） 室外给水设计规范（ 2014 年版） （ 2） 地表水环境质量标准（ （ 3） 建筑给水排水设计规范（ 2009 版） （ 4） 城市防洪工程设计规范（ 50805 （ 5） 泵站设计规范（ 0265 （ 6） 建筑结构荷载规范 (（ 7） 混凝土结构设计规范 (（ 8） 建筑抗震设计规范 (（ 9） 建筑地基基础设计规范 (（ 10） 建筑设计防火规范（ （ 11） 工业企业噪声控制设计规范（ 50087 （ 12） 地下工程防水技术规范（ 0108 （ 13） 20以下变电所设计规范（ 2013） （ 14） 供配电系统设计规范（ 2009） 3 （ 15） 低压配电装置及线路设计规范（ （ 16） 电力装置的继电保护和自动装置设 计规范 (（ 17） 通用用电设备配电设计规范（ （ 18） 厂矿道路设计规范（ （ 19） 仪表供电设计规定 (（ 20） 建筑施工场界噪声限值 ( 市概况及自然条件 麻城市位于湖北省东北部，长江中下游北岸的大别山中段南麓，北与河南商城、新县以山脊为界，东北与安徽省金寨县依界岭分水，省内东邻罗田县、西界红安县，南与武汉市新洲区、团风县毗连。麻城市 地处鄂皖豫三省交界处，距湖北省会城市武汉市 110 公里，沪蓉高速、大广高速、京九铁路、沪汉蓉高速铁路四条国家高等级主干道在麻城呈“井”字型交汇，与麻竹高速、汉麻铁路共同构成“三纵三横“的对外交通网络，地理位置优越，交通便利，是武汉城市圈规划的地区性中心城市、综合交通枢纽。 麻城历史悠久，人文厚重， 1986 年撤县建市，现辖 3 个街道办事处， 1 个省级开发区， 16 个乡镇， 721 个行政村，市区由龙池桥、鼓楼、南湖三个街道办事处及黄金桥开发区组成，辖区面积 3747 平方公里。 麻城市经济开发区北至沪蓉高速，南至举水河，西起 兴辉路，东至孝感乡路，包含城西低碳产业园东翼以及黄金桥经济技术开发区全部，总用地面积约 34 平方公里。本 项目 涉及 范围 南至 举水河、北至金 广 大道、西至京九铁路、东至孝感乡路 ， 总面积 方公里 。 然条件 质地貌 全市整体地形地貌以丘陵山地为主，丘陵、山区面积共 2839 平方公里，占全市辖区面积的 总体地形为东北部高，西南部低，地势由东北向西南倾斜，市域北，东北、东南三面被大别山及其余脉龟山山系环绕，山脉走向大多呈西北 东南，最高处东北部主峰康王寨海拔高程 ，最低处 西南部陶家寨高程 25 米，相对高差 。西北、麻东属丘陵地区，麻中、麻西南为河谷冲平原，地势平坦。 4 象 麻城地处中纬内陆，属亚热带大陆性季风气候，江淮小气候区。具有光照充足、气候温麻城地处中纬内陆，属亚热带大陆性季风气候，江淮小气候区。具有光照充足、气候温和、降水充沛、四季分明、雨热同季等特点。多年平均降雨量为 米，降雨量年内分配不均，汛期多暴雨，一般在 5 9 月，降雨占全年雨量的 70%。年平均气温 16，最高气温 1959 年），最低零下 1977 年 )， 年均日照 2153h，年均无霜期 228 天。 文 麻城境内水库塘堰星罗棋布，河流沟渠纵横，全市有大小河流 1580 多条，汇成纵贯南北的举水、巴水水系，以龟山为分水岭，一东一西分别流注长江。 举水发源于麻城福田河风包裂山，干流自北向南流经麻城、红安、新洲、黄州等县市，于鹅公颈处注入长江，全长 域总面积 4016 年平均流量 方米秒。其中麻城境内为长 122域面积 2980 巴水是黄冈地区长江左岸第二大支流，发源于麻城木子店李峰山，于黄州下14 公里处注入长 江，流域面积 3306 城境内流域面积 表 1城市主要河流一览表 序号 河流名称 河长（ 汇水面积（ 河道坡降 () 流域平均高程 (m) 一 举水 河 165 4059 74 1 跳石河 23 68 2 阎家河 29 07 3 碧绿河 09 42 4 山水湾河 16 67 5 桃林河 52 6 白果河 21 16 7 麻溪河 13 8 浮桥河 16 14 9 邹家河 20 0 鄢家河 19 5 序号 河流名称 河长（ 汇水面积（ 河道坡降 () 流域平均高程 (m) 11 东河 74 2 沙河 70 26 二 巴水 148 3697 51 1 胜利河 62 48 2 五桂河 07 22 排水工程现状及项目建设的必要性 水工程现状 麻城现有自来水厂 3 座，分别为东门水厂（一水厂）、金桥水厂（二水厂）、龟山水厂（三水厂）， 3 座水厂均由市水务集团负责日常运营管理，总设计规模10 万 m3/d，现状实际供水规模约 m3/d。 东门水厂位于老城区博达路以南举水河西岸，现状占地 水范围主要为老城区，该厂始建于 1978 年，于 1980 年建成投产。水源为地下水，取自举水河河床潜流水，取水井位于举水河边，在举水河下游筑橡胶坝，使取水量在旱季满足水厂要求。经过历年的多次改造，目前水厂共有 6 口大口井， 23 口小口井，水厂设计供水规模达 到 5万 m3/d，实际供水规模 3万 m3/d，出厂水压 要供水服务范围为孝感乡路以东老城区一带。东门水厂现状净水工艺为：地下水取水井消毒清水池加压泵房城市供水管网。 金桥水厂位于黄金桥开发区金桥大道南侧， 2007 年竣工投入使用，现状占地 厂水源取自浮桥河水库水，设计分两期建设，总供水规模为 10m3/d，首期建成供水规模 5 万 m3/d，出厂水压 桥水厂主要承担黄金桥开发区、孝感乡路以西范围的供水任务。 现状生产工艺为：水库原水取水泵船折板反应池平流 沉淀池 V 型滤池消毒清水池二级泵房城市供水管网。 龟山水厂位于龟山风景区， 供水规模 m3/d，仅对风景区供水，不承担城区供水任务。 截止 2012 年， 目前全市现状城市道路下敷设的给水管网总长度约 290心城区范围平均供水管网密度为 有管网主要集中在老城区至开发区一带， 城东地区管网密度极低，城乡不同区域间管网建设不均衡特征明显。截止 2012 年， 目前全市现状城市道路下敷设的给水管网总长度约 290心城区范围平均供水管网密度为 有管网 主要集中在老城区至开发区一带， 城东地区管网密度极低，城乡不同区域间管网建设不均衡特征明显。 项目建设的必要性 6 （ 1）给水厂：现状水厂集约化程度不高，水厂间协调互补能力弱；部分水厂出厂水质不稳定，现有水处理工艺有待改进； （ 3）管网：现状给水管网缺乏整体性，区域间协调供水能力弱；现状环状管网不成系统，供水安全性低；老城区现状管网陈旧，爆管漏水事故频发；管网漏损率多年居高不下，水资源浪费严重； （ 4）运营管理：给水系统信息化建设、自动化管理程度总体水平不高。 1 工程服务范 围 麻城市经济技术开发区规划范围为：北至沪蓉高铁，南至举水河，西起兴辉路，东到孝感乡路，包含城区低碳产业园东翼以及黄金桥经济技术开发区全部，总用地面积约 34 平方公里。 在湖北麻城经济开发区总体规划（ 2015 2030）中，金通大道东侧以及金通大道与金桥大道交叉处，形成三个相对集中的生态居住区；开发区西侧，打造集中的工业发展集聚区，主要发展汽车配套、电子轻工、医药化工、防治服装、冶金机械五大主导工业产业；金通大道两侧，沿线布置商务办公、公共服务设施、科研孵化、教育培训、商贸物 流等设施，打造现代服务业产业集群；位于开发区南部举水河沿线，打造城市生态公园，建成麻城市的生态绿肺和城市会客厅。 本工程总共分为二期，工程服务范围为开发区金广大道以南、车站路以东、孝感乡路以西和举水河所围区域，总计 方公里。 水体制 为保证用水安全 ， 采取环状管网 。 7 水量预测 综合用水量是指城市居民生活用水和公共建筑用水量，不包括道路浇洒、绿地浇洒和其它市政用水。 根据根据湖北麻城经济开发区总体规划（ 2015 2030），近期（ 2017 年），人口为 人，平均日综合生活用水定额为 220L/d；远期（ 2025 年），城南城区人口为 ,均日综合生活用水定额为 250L/d。以 2020 年远期规划用水计算，用水量按给定资料及（人均用水量标准（最高日）为 250L/期设计人口数为 人， 0000= m3/d） 根据根据湖北麻城经济开发区总体规划（ 2015 2030），工业用水量按 310%，则 .10%)= m3/d） 政用水 市政用水主要包括道路浇洒、绿化浇洒等用水。d （一般为 2 3L/（ d ，设每天浇洒 2 次；大面积绿化用水量采用 d 一般采用 1 3L/(d 。已知城南地区总面积为 路面积占城市总面积的 7，绿地面积占城市面积的 35。 则其它用水量为： 道路浇洒： 1000000 8 3/1000 4(m3/d) m3/d） 绿地浇洒： 1000000 35 3/1000(m3/d)= m3/d） m3/d） 它用水 未预见水量和管网漏失水量： 25%= m3/d） 用水量 根据上三项用水需求计算得到该市平均日用水量为： m3/d） 已知该市用水量日变化系数 变化系数 据以上计算结果得出 8 规划期内城区用水总量 (给定的最高日用水量为 m3/d) 见表。 需水总量预测 3. 给水管道工程方案 网定线及面积划分 （ 1）管网定线 根据麻城市 2025 年的远期城市规划，沿各个道路主干道布置给水主干管道，为保证管网的安全可靠供水，采用环状管网布置，如图 1： （ 2）管网服务面积划分及简化 项 目 远期（ 2025 年）需水量 备注 综合生活污水量（万m3/d） 要包括居民生活用水 工业需水量及公共服务水量（万 m3/d） 310% 其它需水量（万 m3/d） 未预计水量（万 m3/d） 括道路浇洒、绿化等用水 预计系数为 高日用水量（万 m3/d） 变化系数不考虑 最高日最高时用水量（ L/s） 107/86400= 时变化系数 9 由上图可知，环状给水管网将该市分成了八个供水片区，如图， 面积划分图 对其做简化处理，将它们简化成四边形，简化后管网图像如下如图： 10 面积 简化 图 水管道系统布置原则 区供水管道系统布局 4 水力计算 量计算 （ 1）节点流量计算 对各个管段长度以及服务面积进行测量（表 2 第 2、 3 列），由公式 0 求出各管段沿线流量 下表： 管段编号 管长（ m） 面积编号 服务面积（ 沿线流量（ L/s） 1343 1 120 2 11 3224 3 400 4 012 5 284 6 480 7 070 8 1240 9 1090 10 2140 11 3110 12 4097 13 5450 14 690 15 7055 16 8010 17 面积合计（ 量合计 (L/s) 初分流量表 从而计算出节点流量如下图： 节点流量流量图 12 状网计算 （ 1）流量初分 该管网有八个环，因此最初假设 8 根管段流量则可以进行流量分配，从而计算出整个管网所有管段流量，现在假设 8 个管段流量如下： 初分流量表 管段编号 1 10 3分流量（ L/s） 20 20 20 20 20 20 利用上面数据，根据节点方程以及连续性方程对整个管网进行流量初步分配 流量分配图如下： 管段流量分配图 （ 2）管径初定 按界限流量确定管径，设经济因素 0.1f ，则单独管段的折算流量为： 根据该流量以及界限流量表对管径进行初选 界限流量表 管径（ 界限流量（ L/s） 管径（ 2 界限流量（ L/s） 3 管径（ 4 界限流量（ L/s） 5 100 9 400 96 130 900 685 822 13 150 9 15 500 168 237 1000 822 1120 200 15 00 237 355 250 45 700 355 490 300 45 68 800 490 685 （ 3）管段闭合差计算及平差 根据流量及管径 ,利用舍维列夫公式： 8 6 0 0 9 1 进行压降计算，得到 1000i 利用公式 计算各管段压降 h 以及 对管网进行平差，在平差的过程中同时进行管径调整，使其最终达到指定的要求，如平差表 由管网平差表可以看出，在进行一次平差之后，环闭合差小于 要求。 水厂到节点 1 的管线长 1496m，采用两根管进行水传输，市区总用水量为 L/s），则每根管流量为 L/s），采用两根 水管，运用舍维列夫公式计算得水头损失为 （ 4）环状管网计算图绘制 根据最终平差结果画出最高用水时环状管网计算图， 14 大环闭合差为： h= 网平差后流量分配 环状管网平差表 环号 管段 管长 (m) 管径（ 初步分配流量 q(L/s) 1000i h(m) |I 1 2 1343 400 5 1090 200 20 6 1140 300 6 1400 500 q= 3 1120 600 6 1140 300 20 7 1110 400 7 1012 700 q= 4 1224 700 7 1110 400 20 8 1097 800 8 1284 900 15 q= 6 1400 500 9 1450 200 10 890 300 20 10 1480 400 q= V 6 7 1012 700 10 890 300 11 1055 400 20 0 11 970 400 q= 8 1284 900 11 1055 400 12 1010 600 1 12 1240 500 q= 第一次校核 第二次校核 q(L/s) 1000i h(m) |q(L/s) 1000i h(m) | q= q= q= q= 16 q= q= q= q= q= q= q= q= 第三次校核 q(L/s) 1000i h(m) | q= q= 17 q= q= q= q= 大环闭合差 = 18 泵扬程计算 控制点选取 由管网计算图可以看出， 1 点为管网中的最远点，但 2 点地势较高且较远，3 点为管网的最高点。以下分别进行水头损失计算。 水头损失计算 对于 1 点： 为计算节点 8 到控制点 1 的沿程水头损失，沿两条管线进行计算，再取平均值。 管线一： 8 线二： 8 m 则节点 1 到点 16 沿程水头损失： 2=(2=厂到节点 2 的水头损失 由等高线得水厂地面标高为 制点 1 地面标高为 地面高差： H= 水泵吸水管和局部水头损失取 泵泵轴与清水池最低水位高差取 则局部水头损失： 制点自由水头要满足六层楼高，根据给水水压规范，给水过程中一层取 10 米，二层取 12 米，以后每增加一层水压要增加 4 米，则六层楼自由水压取 2+4 4= 水泵扬程 由公式： H=3+5 得水泵扬程： 于 2 点： 为计算节点 8 到控制点 1 的沿程水头损失，沿两条管线进行计算，再取平均值。 管线一： 8 线二 ： 8 节点 1 到点 16 沿程水头损失： 2=(2=厂到节点 2 的水头损失 由等高线得水厂地面标高为 制点 2 地面标高为 地面高差： H= 水泵吸水管和局部水头损失取 泵泵轴与清水池最低水位高差取 则局部水头损失： 制点自由水头要满足六层楼高，根据给水水压规范，给水过程中一层取 10 米，二层取 12 米，以后每增加一层水压要增加 4 米，则六层楼自由水压取 2+4 4= 19 水泵扬程 由公式： H=3+5 得水泵扬程： 于 3 点： 为计算节点 8 到控制点 3 的沿程水头损失，沿两条管线进行计算，再取平均值。 管线一： 8 线二： 8 m 则节点 1 到点 16 沿程水头损失： 2=(2=厂到节点 2 的水头损失 由等高线得水厂地面标高为 制点 3 地面标高为 地面高差： H= 水泵吸水管和局部水头损失取 泵泵轴与清水池最低水位高差取 则局部水头损失： 制点自由水 头要满足六层楼高，根据给水水压规范，给水过程中一层取 10 米，二层取 12 米，以后每增加一层水压要增加 4 米，则六层楼自由水压取 2+4 4= 水泵扬程 由公式： H=3+5 得水泵扬程： 上 ， 3 点确定为控制点。水泵扬程为 泵选取 用水量为 s，采用两根直径 900管道输送到节点 1，则每根管道流量为 s，流量比较大。若每根水管配一台水 泵显然流量过大，供水安全系数不高，因而采用两泵并联方式给一根水管供水。s，即 h 时，扬程为 因而选 350号单级双吸离心泵，如表 如表 12： 20 表 8 350级双吸离心泵参数性能表 泵型号 流量（ m3/s） 扬程（ m） 转速 n (r/功率 N(效率（ %） 气蚀余量H(m) 轴功率 电动机功率 50450 319 355 83 流量为 s，扬程为 率为 83%，能够满足供水要求。两泵并联供给一根给水管，则选水泵六台， 4 用 2 备。 网校核 管网消防校核平差 已知节点 3 为管网中的控制点，因而必须进行消防校核。节点 2 为管网的次远点，考虑其与水泵站的高差后选其为第二控制点，进行消防校核计算。 21 城镇、居住区室外消防用水规范如下： 城镇、居住区室外消防用水表 人数（万人） 同一时间火灾次数 一次水灭火用水量（ L/s） 15 25 35 45 55 已知麻城市经济开发区 2025 年远期规划人口 ，而根据城镇、居住区室外消防用水表，应选择一次用水量为 25L/s。消防校核流量初分图如图 : 对消防校核水量进行分配平差，共进行 3 次平差计算达到点算标准，小环闭合差 环闭合差 h=最不利点 3 点消防校核合格 . 节点 2 水压计算： 由 8 号点到 2 节点沿程水头损失选两条管线取平均计算 管线一： 8 26 线二： 8 程水头损失为 2=(2=站地面标高为 2 的地面标高为 地面高差 H=以节点 2 处的水压为 H=次不利点 2