灌阳水厂初设说明书.doc

第1章 概述1.1设计依据、范围和主要设计资料1.1.1设计依据本项目设计依据：（1）.设计委托书；（2）.广西壮族自治区发展计划委员会文件关于灌阳县城供水扩建工程可行性研究报告的批复（桂计投资200314号）；（3）.广西壮族自治区灌阳县城供水扩建工程可行性研究报告（广西壮族自治区城乡规划设计院，2002.7）；（4）.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2004.3）；（5）.室外给水设计规范（GB50013-2006）；（6）.城市给水工程规划规范（GB50282-98）；（7）.生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）；（8）.城市供水水质标准（GJ/T206-2005）；（9）.村镇供水工程技术规范（SL310-2004）；（10）.地表水环境质量标准（GB3838-2002）；（11）.民用建筑设计通则（GB50352-2005）；（12）.给排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）；（13）.建筑设计防火规范（GB50016-2006）；（14）.村镇建筑设计防火规范（GBJ39-90）；（15）.建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）；（16）.城市供水管网漏损控制及评定标准（CJJ92-2002）；（17）.给排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）。1.1.2设计范围 本项目设计范围包括：（1）.新建取水工程；（2）.新建净水工程（近期1104m3/d，远期2104m3/d）；（3）.输配水工程。1.1.3主要设计资料本项目初步设计依据的主要设计资料有：（1）.灌阳城市总体规划（20032020年）；（2）.桂林市国民经济和社会发展“十一五”规划；（3）.灌阳县国民经济和社会发展“十一五”规划纲要；（4）. 新建净水厂厂区1：1000地形图；（5）. 灌阳县城1：10000地形图；（6）.给水排水设计手册（第3册）；（7）.给水排水设计手册（第10册）；（8）.给水排水设计手册（第12册）；（9）. 业主提供的岩土工程勘察报告；（10）. 灌阳县自来水公司提供的其他相关资料。1.2工程概况（1）.供水范围：灌阳县城规划的给水范围。（2）.工程范围：取水工程、净水工程和输配水工程。（3）.设计年限：近期2015年，远期2020年。本项目工程概况和工程特征表如下表： 表1.2-1 工程特征表项目 工程特征备注供水规模 近期新建1104m3/d 供水水源灌江取水泵房 平面尺寸20.06.0m，高6.5m 一座净水厂厂址卿家桥西岸上游100米的坡地上净水工艺原水取水泵房管式静态混合器网格絮凝池斜管沉淀池无阀滤池清水池二级泵房管网用户原水输水管d350预应力钢筋混凝土管2939m新水厂至现有水厂网格絮凝池平面尺寸10.26.6m，有效水深3.2m斜管沉淀池平面尺寸10.29m无阀滤池4个滤池罐体，每个尺寸3.62m4.4m 一套清水池平面尺寸22.811.4m有效容积1000 m3 一座供水泵房 平面尺寸12.06.0m，高6.5m 一座配水管网19686m加药间 建筑面积169 m2一间综合楼 建筑面积429 m2 一座机修车间建筑面积134 m2一间车库 建筑面积75 m2一间 门卫 建筑面积17 m2 一间1.3工程设计标准本项目主要设计标准如下： 表1.3-1 工程主要设计标准项目 设计标准 备注供水水质达到:城市供水水质标准（CJ/T206-2005）供水压力加压供水，出厂压力0.42MPa最不利点服务水头0.28 MPa管网漏失率控制标准符合中华人民共和国行业标准供水管网漏控及评定标准（CJJ92-2002）要求。水厂建筑物的设计合理使用年限 50年1.4项目批文及初设执行情况 广西壮族自治区城乡规划设计院于2002年7月完成了项目可行性研究报告，广西壮族自治区发展计划委员会在2003年1月16日对该项目进行了批复，同意建设灌阳县城供水扩建工程，主要建设内容具体见下表：表1.4-1 工程可行性研究批复主要建设内容项目 工程特征备注建设规模 由1104 m3/d扩至2104 m3/d取水水源灌江净水厂选址灌江上游羊落山村庄附近的空地上净水工艺原水取水泵房（加矾）管式静态混合器网格絮凝池斜管沉淀池无阀滤池（加ClO2）清水池吸水井二级泵房管网用户估算投资1923.37万元本次初步设计基本上是按广西壮族自治区发展计划委员会文件关于灌阳县城供水扩建工程可行性研究报告的批复（桂计投资200314号）的建设内容进行，我院对取水点位置、净水厂选址等内容进行了调整。本次初步设计概算投资2557.96万元，比工程可行性研究报告批复文件估算投资1923.37万元增加634.59万元，增加32.99%，投资增加的部分是由于可研估算是依据2002年材料信息价，而初步设计是依据2007年材料信息价，两个信息价相隔5年，材料和设备价格上涨较大，如球墨铸铁管管材价格较2002年上涨约50%，因此，本次初步设计投资增加较大。整个初步设计文件是在上一设计阶段的基础上进行了深化，并优化了设计方案。初步设计与执行桂计投资200314号文件批复的可研报告变更内容如下表：表1.4-2序号变更部分可研报告初步设计变更原因1取水点灌江羊落山河段卿家桥西岸上游160米处卿家桥厂址离城区近，交通便利且取水距离短2净水厂羊落山村庄附近空地上卿家桥西岸上游附近空地上新厂址靠近用水区域、管理维修方便、交通便利、不占农田、水源水质好3概算 1923.37万元2557.96万元可研报告是2002年完成，间隔5年，原材料及设备等价格上涨较大1.5县城概况1.5.1地理位置灌阳县位于广西壮族自治区东北部，地处广西与湖南省的交界处，是距首府南宁最远的一个县份之一。它介于北纬251032到254732，东经1104316至1102013之间，总面积1863平方公里，占广西总面积的0.78%。它北连全州，南接恭城，西靠兴安、灵川，东与湖南江永、道县接壤。1.5.2自然条件（一）地形特点灌阳县地势南高北低，四周群山环绕。中间为丘陵地带，宛若一片树叶，镶嵌在两侧的都庞岭和海洋山之间，主要河流灌江由南向北纵贯其中。灌阳的地貌特点是“八山一耕地，半水半村庄”，山多地少，其中山地占总面积的77.7%，丘陵、台地占8.6%，平地占13.7%。（二）气候资源灌阳属中亚热带季风气候，夏热冬冷，春秋温和，春夏湿、秋冬干，四季分明，光照适宜，热量充足，雨量充沛。全县年平均日照时数为1400.2小时；年总辐射量为96.2千卡/平方厘米；年平均气温为17.9左右，最暖月为7月，月均27.9，最冷月为1月，月均6.8；1960年至1988年，县内年均地表温度为20.4，年均降雨量为1540.7mm。县内风向较单纯，冬季多东北风，夏季多西南风。境内无霜期年均286天，全县光热资源都比较丰富，且雨热同期，对农业生产非常有利。（三）水资源1、地表水灌阳县内有河流47条，其河网密度为0.27km/km2，属长江流域湘江水系，灌江是县内主要河流，其自西南发源向东北纵贯县境，21条集雨面积在10平方公里以上的支流呈树枝状分布，先后汇入灌江干流。灌江：是湘江一级支流，是灌阳县境内最大河流。源出境内洞井瑶族乡大竹园村的犁子坪，其海拔高度为1600米，西南向流经田庄坪，后转东向至下小盘洞，间有小盘江注入，后进入观音阁乡石家寨村两江口，与发源于洞井猪婆岭的鱼条江汇合。历史上把两江口以下称灌江，以上称大河江。大灌江全长29.53公里,总落差为1198米，集雨面积67.94平方公里。灌江在县境内流经洞井、观音阁、黄关、新街、红旗、灌阳、水车、文市等8个乡镇。灌江全长176.63公里，其中县境内长144.23公里，全流域面积为2000.53平方公里，其中县境内流域面积为1839.74平方公里。其水文特征值如下：多年平均流量：67.43m3/s最大流量：1810 m3/s（1983年6月27日）最小流量：3.82 m3/s (1974年12月1日)正常年经流总量：11.3亿立方米十年一遇洪水位：248.567m，洪峰流流量：1600 m3/s二十年一遇洪水位：249.007m，洪峰流量：2010 m3/s五十年一遇洪水位：249.317m，洪峰流量：2560 m3/s百年一遇洪水位：251.169m，洪峰流量：3000 m3/s 最枯水位：245.10m。在灌阳县境内汇入灌江一级支流有二十条以上，其主要水文特征值见下表：表1.5.2-1名 称江水面积县境内长度最大流量最枯流量年径流量鱼条江44.2km215.93 km498m3/s0.50m3/s0.64亿立方米小河江32.27 km219.88Km295m3/s0.26m3/s0.47亿立方米牛江河44.88 km216.44Km705m3/s0.63m3/s1.15亿立方米阴 江17.05 km212.83Km242m3/s0.12m3/s0.24亿立方米盘 江37.61km215.5Km490m3/s0.30m3/s0.55亿立方米正 江41.62km210.15Km510m3/s0.28m3/s0.51亿立方米牛湾河186.87km230.28Km1115m3/s1.30m3/s白沙涧江12.7km210.70Km135m3/s0.09m3/s0.17亿立方米陡水江36.1km214.86Km320m3/s0.24m3/s0.44亿立方米柳林江26.25km213.49Km265m3/s 0.19m3/s0.33亿立方米马山江39.04km214.34Km375m3/s0.26m3/s0.48亿立方米安乐源江17.88km211.14Km210m3/s0.12m3/s0.23亿立方米娘北江18.32Km345m3/s0.31m3/s0.61亿立方米澥 江65.52km217.39Km545m3/s0.43m3/s0.79亿立方米沙罗源江65.02km223.76Km435m3/s0.46m3/s0.83亿立方米大源江102.37km224.5Km750m3/s0.46m3/s1.23亿立方米秀 江136.38km225.3Km900m3/s0.9m3/s1.60亿立方米泡 江49.89km218.75Km320m3/s0.33m3/s0.61亿立方米西 江55.58km214.49Km0.37m3/s0.67亿立方米深浦源江44.75km215.99Km0.54亿立方米流溪源江25.75km215.99Km210m3/s0.17m3/s0.31亿立方米2、地下水灌阳县境内断裂发育，碳酸盐岩广布，地下水资源丰富，特别是岩溶地区，多地下河，全县地下水主要有地下河和泉井两种类型，估算其总量多平均为3.6亿立方米，目前约有三分之一被用于灌田、饮水、养鱼。灌江河谷丘陵地区，分布着石灰岩，溶洞发育，伏流较多。据区水文地质队调查结果，县内常年不涸且较大的地下河有5条。皮江水：出口处最小流量0.21 m3/s柿溪水：出口处最小流量.014 m3/s唐安水：出口处最小流量0.30 m3/s岩头坝地下河：出口处最小流量0.16 m3/s黑岩水：出口处最小流量0.27 m3/s3、水库水全县建造山塘水库中型水库1座，小（一）型水库3座，小（二）型水库14座，以下为全县小（二）型以上水库的统计表： 名 称集雨面积（km2）总库容（万立方米）有效库容（万立方米）坝顶高程（米）水车水库144150102563248.50铁口源水库11144.90111.53345.06月塘水库1.75183144371.40古迹塘水库2.2122.1083.12226.67玉溪水库1.823.3310.40218.40勒塘水库5.229.609.20214.45红庙水库7.043.5011.50211.73泥田水库1.55837205.12高木岭水库260.4054.50393.35下立岭水库147.336407.97抛水岭水库3.5023.2011.48411.93东风水库534.6024.80336.85长坝塘水库30.70画眉井水库1.153.0039.50292.70左江水库243.8036.40381.24长塘水库40.0030.70大坪山水库0.9042.00421.5.3社会经济（一）经济总量灌阳县2007年全县国内生产总值为224554万元，比上年增长12%，全社会固定资产投资117267万元，城镇固定资产投资52617万元，财政收入12732万元，城镇居民人均可支配收入10670元，农民人均纯收入2911元。（二）产业结构灌阳县2007年全县国内生产总值为224554万元，其中第一产业为72743万元，占32.4%；第二产业为83171万元，占37%；第三产业为68640万元，占30.6%。（三）基础设施灌阳县域内公路由省道全沙线（S20162线）、白永线（S20164线）为运输主骨架，县乡公路为辅助支线，全沙线从全州北进贯穿灌阳县境南北，南到定岗坳进入恭城，达到二级公路标准，灌阳县境内长67公里；白永线从全州两河白水起，经灌阳文市镇至永安关进入湖南道县，全长24.2公里，是灌阳县文市镇、水车乡、新圩乡等乡镇的运输干线，也是广西东北出境通道之一，技术等级为三、四级柏油路，现正改造升级为二级路。灌阳县以省道（总长93.48公里）为县域道路主干，与总长264.08公里的县道、乡道形成树状公路网，但路网连网度、技术等级低，抗灾能力不强，服务水平较差，远不能满足城乡人民生产生活的交通需求。2000年末，灌阳公路客运量为44.18万人，货运量为45万吨。水电事业较发达，全县建有大小电站41处，总装机容量达36250万千瓦，是全国初级电气化达标县。在电讯方面，灌阳县已开通国际国内直拔电话，移动电话覆盖率为80%，通讯比较方便。1.6县城给水现状1.6.1供水设施现状（1）灌阳县城目前现有水厂一座，水厂自1996年正式建成投产，设计供水规模为1.03万吨/日，以灌江为水源，给水普及率为70%。现有水厂处理工艺为： 加矾 加氯 灌江水一级泵房网格絮凝池，斜管沉淀池无阀滤池清水池二级泵房管网用户（2）由于供水能力不足，目前县城大部分工厂采用自备水源供水。1.6.2存在问题根据县城目前的供水设施运行情况及城市规划分析，现有水厂的供水规模已远不能适应灌县城社会经济发展的需要，县城经济快速发展因水而受到制约。（1）供水能力不足的问题现有水厂供水量在2002年做可研报告时还基本满足县城用水需求，也仅仅是能够做到基本满足，没有更多的富余。根据县供水公司多年统计的人均综合用水指标仅为150L/人d，还没有达到室外给水设计规范规定的220370 L/人d，的最低要求，且从县城供水可研报告至今，时间又过了一个5年发展时段，随着县城的经济发展、地域的扩大、人口的增加、工厂的新建，县城供水等基础设施严重滞后，故县城急需新建供水水厂来满足县城发展的用水量要求。（2）现有水厂取水点水质受到污染的问题现有水厂取水点位于灌江大桥西岸下游240米处，随着县城区中心面积不断扩大，该取水点已位于城区内，取水点上游居民的生活污水和位于灌江上游段西山坪工业区的生产废水没有经过处理就直接排入灌江，对该取水点的污染严重。根据桂林市自来水公司提供的现状水厂取水点河段水质分析报告，凯氏氮、生化需氧量，总汞、氨氮、粪型大肠茵群等五个指标超标，已达不到地表水环境质量标准要求的取水水质标准，这说明该处水源已不能做为生活饮用水使用，由于该水厂是1996年建成投产，净化系统工作情况良好，其各项设备均运转正常，故本次设计仍利用现有水厂的设施，仅将取水改由新建水厂向现有水厂输送原水。（3）城区配水管网不配套的问题二十世纪八十年代初由于灌阳县经济的迅速发展,城区给水管网由供水区城仅0.14km2发展到有供水主管经DN400管227m；DN300管740m；DN250管118m；DN200管3313m；DN150管2870m；DN100管为6364m，DN75管为132m。采用的主要管材为普通承压铸铁管，整个老城区管网除个别为环状管外，大部分为枝状管网布置。近几年来，随着县城经济实力的增强，县城的几大开发区（如：龙里开发区、城东开发区、西山坪工业区）相继开工建设，开发区内市政给水管网相继铺设了DN200DN100供水管道4000m，县城的用水量随之陡增。但是，由于老城区配水管网敷设落后于县城的规划，管径不合理，管道埋深浅，造成有水供不出，需水的地方用不上水现象，而且越来越严重。由于老城区的配水管网经过二十多年的运行，一直缺乏维护，管道爆管率高，漏水严重，供水安全性差，因此造成抽供水电耗较高。随着县城的发展，人民生活水平提高，人均用水量也会不断增加，而原有管道径偏小，以致部分老城区、新开发区供水量不足，高峰时管网未端压力偏低，而低峰期由于水压过高造成泄漏，加上老管道老化残旧，供水水质常难以达到有关标准要求。整个县城的管网布局上，大部分地区树枝状管网供水系统，一旦管路出现故障，将会造成在范围内停水，给工业生产、人民生活均带来诸多不便。由于供水普及率低，大部分企业和部分居民只能自备水源，它们迫切希望时早日饮用上自来水。综上所述，灌阳县城供水管网主要存在以下问题。1）供水管网覆盖面积小，导致城区的供水普及率低。2）大部分管段年久失修，破损严重，能耗漏耗大，供水安全性差。3）现有水厂取水点水源达不到取水水质标准，且供水规模小，不能满足县城发展的用水量要求。 第2章 设计内容2.1总体设计2.1.1工程规模本项目的任务是将灌阳县城给水系统建成与规划发展相配套的基础设施工程。项目内容主要为新建一座水厂，完成该镇供水管网的配套，满足县城的生活用水及生产用水的需要。本工程按近期2015年规模设计，并在新建水厂、管网布局上适当考虑远期2020年发展的需要。 一、人口预测据统计数据，2005年灌阳县城总人口2.62万人（含流动人口）。根据灌阳城市总体规划（20032020年），灌阳县城人口在规划期内（20032020）随经济的发展将保持高速的增长速度，可取7%的增长率。人口预测见表2.1.1-1： 表2.1.1-1 人口预测表规划年限 人口增长率总人口2015 7% 51540人 2020 7% 72287人二、用水量预测城市水量的预测可采用综合用水定额法、分类统计法和数理统计法等方法，本设计根据城市给水工程规划规范（GB50282-98），并结合灌阳县城的实际情况，采用综合用水定额法和分类统计法两种方法进行水量预测。本工程用水量预测年限近期为2015年，远期2020年。（1） 综合用水定额法 城市综合用水定额指标包括居民生活用水、公共建筑用水、市政用水、工业用水及管网漏耗，未预见水量等。根据城市给水工程规划规范（GB5028298）小城市一区城市单位人口综合用水量标准为0.40.8万m3/（万人日），结合灌阳县的气候条件、经济发展和生活水平状况以及参照广西其他县城的用水指标，灌阳县城人均综合用水定额指标2015年取400L/人d，2020年取420L/人d，给水范围内的给水量预测见表2.1.1-2： 表2.1.1-2 县城给水量预测表 名称单位2015年2020年镇区人口人5154072287用水普及率95100用水人口人4896372287综合指标L/capd400420预测需水量m3/d1958530361（2）分类统计法镇区需水量主要由综合生活用水，公共建筑用水，工业用水，旅游用水，浇洒道路、绿地等市政用水及管网漏水量构成。1、综合生活用水量Q1综合生活用水量Q1(包括居民生活用水和公共建筑用水)，根据室外给水设计规范(GB50013-2006)及当地国民经济和社会发展等情况，灌阳县城综合生活用水定额2015年按220L/(人d)计，2020年按250L/(人d)计。则：2015年：Q1=0.22（5154095%）=10772m3/d2020年：Q1=0.25（72287100%）=18072m3/d2、工业用水量Q2工业用水一般指工矿企业在生产过程中，用于冷却、空调、制造、加工净化和洗涤方面的用水。根据县供水公司提供的县城较大的工业企业用水名单，这些企业大部分都采用自备水源，少数部分采用县供水公司自来水。根据广西壮族自治区人民政府关于逐步关停自备水源的管理办法，未来几年，拥有自备水源的企业将要先后关闭其自备水源，这些企业的用水将纳入城市供水的范围。县城内较大用水量的工业企业名单见下表：表2.1.1-3序 号企业名称用水量（m3/d）2015年2020年12345678910111213141516171819自立石材厂绍福工艺石材厂县水泥厂石材工艺厂县石材厂银发石材厂县商业食品总厂工艺石材厂县金属厂县电化厂县塑料制品厂南方厂材厂新兴石材厂都庞岭石材总公司医院制药厂冶金总厂农械厂完达石材公司其他3634307.7033.4288.4740.30206.4335.39329.31373.5545.7140.3031.46107.6488.6537.3585.17188.53909.385046.80424.7046.12122.0955.62284.8848.84454.45515.4963.0855.6243.41148.54122.3351.55117.53149.761438.04总 计3018.764238.85据上表，灌阳县城工业企业用水量为：2015年：Q2=3019m3/d 2020年：Q2=4239m3/d3、浇洒道路广场和绿地用水量Q3根据灌阳城市总体规划（20032020年），灌阳县城2015年道路广场规划面积和绿地规划面积分别为99.1万m2和77.2万m2，2020年道路广场规划面积和绿地规划面积分别为124万m2和 119.7万m2。根据室外给水设计规范(GB50013-2006)，浇洒道路广场用水量按2.0L/ (m2d)计算；浇洒绿地水量按1L/ (m2 d)计算。则： 2015年：Q3=（9910002+7720001）1000=2754m3/d 2020年：Q3=（1240002+11970001）1000=3677m3/d4、漏失水量Q4按生活用水量+工业用水量+道路绿化用水量+消防水量的10%计，则：2015年：Q4=(Q1+Q2+Q3)10%=1655m3/d2020年：Q4=(Q1+Q2+Q3)10%=2599m3/d5、未预见水量Q5按生活用水量+工业用水量+道路绿化用水量+消防水量+漏失水量的10%计，则：2015年：Q5=(Q1+Q2+Q3+ Q4)10%=1820m3/d2020年：Q5=(Q1+Q2+Q3+ Q4)10%=2859m3/d6、总需水量Q62015年：Q6= Q1+Q2+Q3+Q4+ Q5=20020m3/d2020年：Q6= Q1+Q2+Q3+Q4+ Q5=31446m3/d三、需水量根据两种方法计算需水量，计算结果见表2.1.1-3。表2.1.1-3 两种方法预测结果对照表预测方法 规划年限预测需水量综合用水定额法 2015 19585m3/d 2020 30361m3/d分类统计法 2012 20020m3/d 2020 31446m3/d对城镇需水量进行预测、正确选择城镇供水规模是一项非常重要而复杂的工作，涉及到城镇建设、经济发展以及居民生活习惯等方方面面的因素，有了供水量的预测结果，还需对给水工程的建设等客观情况进行综合分析。两种预测方法的用水量计算结果不同，而且有一定差距，考虑到两种方法都有许多不确定性，结合灌阳县城总体规划和当地发展情况，确定灌阳县城需水量2015年为20000m3/d，2020年为30000m3/d。四、建设规模灌阳县城目前现有水厂的供水规模为1104m3/d，因此本设计新建一座水厂，新建水厂近期2015年供水规模为1104m3/d，远期供水规模为2104m3/d。 结合新建水厂的供水规模，配水管网近期2015年供水规模为2104m3/d，远期2020年供水规模为3104m3/d。2.1.2水源选择 灌阳县城地处灌江河谷地段，东边及西北均与高山所隔，北边仅有沿江两岸土地较平缓，南边则是农田或旱地。受地形的制约，县城用地只能向北、向南发展。灌阳县城属灌江河谷丘陵地区，由于县城区域范围内地下水未进行水文地质勘察，地下水可供开采量不详，因此目前地下水作为供水水源具有不确定性。县城水库距离县城较远，而且水库的有效库容有限，同时还兼有灌溉农田和发电用，因此水库水也不适用于县城供水水源。地表水主要是灌江水，前述已及，灌江是湘江一级支流，是灌阳县境内的最大河流。全流域面积为2000.53km2，年平均流量24.73 m3/s，最大流量1810 m3/s，历史最枯流量为3.82m3/s，其发源于县城内洞井瑶族乡大竹园村的梨子坪，常年水量充沛，水质清澈，加之县城上游河段基本上无污染排放的工业企业，根据对县城地形勘察，结合城市总体规划，选择灌江上游卿家桥西岸上游160米处作为取水点位置。由灌阳县自来水公司提供的灌江上游水质检验报告，水质达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）类标准。因此，灌江上游作为本项目的水源，其水量、水质均是有保证的。综上所述，选择灌江卿家桥上游作为镇区的供水水源。江东开发区目前已初具规模，生活污水及工业废水的排放对灌江造成一定的污染，现状水厂取水点由于建厂时考虑不足，建在灌江大桥西岸下游240米处，且处于县城中心区。根据桂林市自来水公司提供的现状水厂取水点河段水质分析报告，凯氏氮、生化需氧量，总汞、氨氮、粪型大肠茵群等五个指标超标，水质污染还将继续呈现不断加重的趋势。因此，现有水厂取水点需重新考虑，本次初步设计采用由新建水厂取水泵房向现状水厂输送原水，取消现有水厂的取水点，同时新建向现有水厂输送原水的输水管道。2.1.3净水厂厂址选择根据关于灌阳县城供水扩建工程可行性研究报告的批复，结合县城总体规划，经过现场踏勘，并会同当地规划、城建、环保等有关部门协商，从降低工程投资，便于输水管道铺设，节省电耗，少占农田等出发，本次初步设计在可研报告的基础上新增加一个厂址方案即卿家桥厂址方案，该厂址位于卿家桥西岸上游附近空地上，地面平均标高在250.0m左右；可研报告厂址位于羊落山村庄附近空地上，该场地地面平均标高在249.5m左右。二方案的优缺点对比如下：项目方案一（卿家桥厂址-初步设计增选厂址）方案二（羊落山厂址-可研报告所选厂址）优点1.占用农田较少。2.上游西岸是山，东岸是保护性农田，距离上游村庄远，水质较好。3.离城区近，交通便利，职工上、下班方便，输配水管道短、投资省。4.取水泵房靠近主河道，取水容易。1.地形平坦，土方及拆迁量小。2.处于灌江上游，对西山坪工业区及河东工业区配水负荷均匀。缺点1.地形西高东低，土方量较大，需要进行少量拆迁。1.占用农田较多。2.上游不远处有村庄，村民生活污水对水源有一定影响。3.离城区较远，交通困难，输配水投资大。4.取水泵房不靠近主河道，取水困难。 综上所述，方案一水源水质好，交通方便，占用农田少，因此本设计选用方案一作为新建净水厂厂址。2.1.4给水系统灌阳县城供水扩建工程，应根据城区总体规划、给水工程现状和城区周围的自然条件，按照供水水源可靠，技术方案合理，维护管理方便，工程投资较低，自来水能以最短的距离输送至城区中心主要用水点的原则，择优选择供水水源、净水厂址和净水处理工艺流程，合理布置整个给水系统。 新建净水厂地面标高为251.2m，供水管网地面标高在247.2260m；根据灌阳县城的国民经济和社会发展情况，结合当地的供水系统布局，本工程的日变化系数取1.6。2.2取水工程设计2.2.1取水口位置选择取水点选择在卿家桥西岸上游160米处，此处河水较深，河岸较稳定，离用水点最近，上游无村庄和农田，无污染，可取到较好的水质。灌江枯水期的最小流量为3.82m3/s，远大于所要取用的水量，所以对灌阳县城用水量发展是绝对有保证的。2.2.2取水构筑物形式选择及布置取水位置选定后，如何建取水泵房，从地形条件、易于施工、节约投资、方便管理、运行安全等几个方面出发，作了两个方案的经济技术比较，选定在距取水点下游约45米处建一矩形取水泵房，由取水点的进水箱两根DN600钢管自流引水至泵房吸水井，抽升至水厂净化系统。2.2.3取水头部设计本设计取水头部采用钢制进水箱，将箱体置于岸边河床河水最深处固定，箱体迎水面作成90的三角形，水流形成线型用以防止洪水时冲击，保证箱体安全。箱体上采用两侧面进水，进水口焊制钢筋格栅18，间隔50mm，按取用水量3.0万m3/d，流速0.4m/s计算进水面积。箱体尺寸为2.8m2.4m1.5m。2.2.4取水泵房设计（1）取水泵房取水泵房负责向新建水厂和现有水厂供原水。两个水厂自用水量均按占总给水量的5计，取水泵按24小时全天运行进行设计，泵房的取水量分别为：新厂：近期2015年：Q10000105/24437.5m3/h=121.53L/s 远期2020年：Q20000105/24875m3/h=243.06L/s老厂：向现有水厂供原水取水量为：Q10000105/24437.5m3/h=121.53L/s 取水泵房位于拟建新建水厂上游70m左右灌江岸边，此处灌江最高水位为251.169m，最低水位为245.10m。泵房设计为固定直吸式取水泵房，矩形钢筋混凝土结构，平面尺寸为20m6m，总高度为12.05m，其中地下部分7.55m，地上部分4.5m。0.000相当于高程251.5m，按100年一遇最高洪水位251.169m设计。取水泵房至新建净水厂的输水管为一根DN500钢管，原水输水管最高点标高为255.6m，距离取水泵房70m，水力坡降为3.73；局部水头损失为2m，安全水头2m，则水泵扬程H为14.76m。根据计算结果，确定取水泵房近期选用水泵：2台IS200-150-250一用一备；远期增加一台IS200-150-250，两用一备。水泵参数：Q=240-400-460m3/h，H=21.5-20-17.5m，电机功率37KW，n=1450转/分。取水泵房至老净水厂的输水管为两根（近期建一根）DN350预应力钢筋混凝土管，距离取水泵房2939.4m，水力坡降为6.565；局部水头损失为2m，安全水头2m，则水泵扬程H为30.36m：根据计算结果，确定取水泵房选用水泵：2台IS200-150-315，一用一备；水泵参数：Q=240-400-460m3/h，H=37-32-28.5m，电机功率55KW，n=1450转/分。水泵采用自灌式吸水，在其出水管设置多功能水泵控制阀，达到消除水锤、安全节能、操作简便的目的。（2）辅助设备a.通风：泵房采用机械通风，通过管道向泵房底部送风，利用上部门窗进行大换气。选用轴流风机三台，型号：T35-11-28，风量:2685 m3/h,功率为0.18KW。送风管为300200mm。b.起重：泵房采用LX型电动单梁悬挂式起重机，吊车起重量为1吨，起吊高度为8.0m。c.排水：泵房内设边沟汇流入集水坑，利用潜污泵排出泵房外。选用潜污泵两台，型号：65WQ30-15-3，流量:2045m3/h,扬程：1712m，功率为3KW。2.2.5原水输送（1）取水泵房至新建水厂从取水泵房至新建水厂絮凝池进水前端，相距70m，输水管设置一条。管道输送水量按远期2.0万m3/d用水量设计，采用DN500焊接钢管，管道埋地敷设，管顶覆土为1.0米。（2）取水泵房至现有水厂从取水泵房至现有水厂絮凝池进水前端，输水管设置二条。单根输送水量按1.0万m3/d用水量设计，采用DN350预应力钢筋混凝土管，穿越河沟段采用钢管。其设计通过流量Q=437.5 m3/h，V=1.264 m/s，1000i=6.565。一期工程安装一条管道，二期工程时增设一条。原水管道同槽敷设，两根管线中心距0.8米。原水管由取水泵房经新建水厂厂区，再沿201省道、滨江西路至现有水厂。中间设一分段阀门，并在管道最高处设置排气阀，低洼处设置排污（空）阀。穿越牛塘子沟采用钢管架空跨越，经过涵洞时原则上从涵洞顶上敷设通过。2.3净水厂设计2.3.1净水工艺流程根据原水水质检验报告，检查结果除粪大肠菌群超标外，其余各项指标均符合地表水环境质量标准（GB3838-2002）类标准。因此本次设计新建水厂的工艺处理流程采用如下：加矾 加氯 灌江水取水泵房网格絮凝池斜管沉淀池无阀滤池清水池供水泵房管网用户2.3.2净水厂平面、竖向布置一、净水厂平面布置 净水厂流程根据原水的来水方向，采用直线型布置，即取水泵房、网格絮凝池、斜管沉淀池、无阀滤池、供水泵房、清水池、供水泵房由东南至西北布置，加矾加氯间布置在反应沉淀池附近，综合楼布置在厂区的西北侧。这样，净水工艺流向顺畅，避免迂回重复且功能分区明确，运行管理方便。建筑物、构筑物周边布置道路，便于交通和相互联系；建（构）筑物和道路周边布置花草树木，进行绿化，美化环境。具体详见净水厂平面布置图。二、净水厂竖向布置净水厂厂址在卿家桥西岸上游附近空地上，自然地面标高为248.35m252.95m。该地区周围道路已形成，地面标高251.09m252.49m。净水厂内构筑物的标高按水流能在构筑物之间自流，尽可能降低工程造价确定，具体详见净水厂工艺流程示意图。2.3.3构筑物设计（1）管式静态混合器本设计在原水输水管上安装一组静态混合器，完成凝聚剂混合。管式静态混合器具有正反向切割水流、双向回流、旋涡混流等三个作用，投药点靠近水流方向的第一节混合元件，投药管插入管内径的1/3处即可。管式静态混合器有投资少，无需外加动力，不占地，在管道上安装容易，维修工作量少，混合效果好等优点。为减少能耗，管内允许流速一般为11.2m/s，水头损失约0.30.5m。（2）网格絮凝池网格絮凝池是利用絮流理论发展起来的新池型，平面布置由多格竖井串联而成。絮凝池分成许多面积相等的方格，进水水流顺序从一格流向下一格，上下交错流动，直至出口。本设计网格絮凝池与沉淀池合建，主要设计参数如下：设计水量：Q=437.5m3/h 絮凝时间：T=12min竖井流速：0.12 m/s 平均水深：3.2m超高高度：0.45m 泥斗深度：0.65m池总高度：4.3m 总水头损失：0.4m池总格数：28 格 单格平面尺寸：1.01.0m总平面尺寸（含结构尺寸）为：10.26.6m絮凝池分为三段，前段、中段各为9格，末段10格，格与格之间由孔洞连通，在前中段放置每格3层不锈钢网格，中段放置每格2层不锈钢网格，末段不放置网格，增加水流的紊动作用，水流顺序在各格内产生紊流，流速从絮凝池的进口到出口逐渐减小，保证絮凝池由恰当的G值和GT值，增加水中胶体颗粒碰撞机会，有利于矾花形成。为排除絮凝池中的积泥，池底设穿孔排泥管，采用角式液动快速排泥阀排泥。（3）斜管沉淀池斜管沉淀池是一种在沉淀池内装置许多间隔较小的直径较小的平行倾斜管的沉淀池，特点是沉淀效率高、池子容积小和占地面积少。本设计絮凝池与斜管沉淀池合建，主要设计参数如下：设计流量：Q=437.5m3/h 液面负荷：9.0 m3/ m 2h清水区高度：1.0m 配水区高度水深：1.5m超高高度：0.3m 泥斗深度：0.63m池总高度：4.3m 总水头损失：0.60m平面尺寸为：8.26.4mRe=22.89 斜管沉淀池采用逆向流工艺。斜管采用塑料片热压六边形蜂窝管，内径35mm，长1m，水平倾角60。池底设穿孔排泥管，采用角式液动快速排泥阀排泥。（4）无阀滤池无阀滤池是一种不设阀门，不需真空设备，运行完全由水力控制的滤池。本次设计采用重力式无阀滤池，方案一为钢制成套设备，方案二为钢筋混凝土结构。方案一：采用成套设备，分为4个滤池罐体，每个罐体尺寸为：3.62m4.4m，主要设计参数为：设计流量：Q=110 4 m3/d 顶盖倾角：1015集水区高度：0.4m 进水管流速：0.50.7m/s虹吸破坏管管径：20mm 期终水头损失：1.5m冲洗强度：15 L/（sm2） 配水箱顶高：6.9m滤料采用单层均匀石英砂滤料，粒径0.51.0mm，滤料厚度0.7m。方案二：采用钢筋混凝土结构，滤池分为两格，每格平面尺寸为：4.7m4.7m，主要设计参数为：设计流量：Q=110 4 m3/d 顶盖倾角：1015滤速：10m/h 进水管流速：0.50.7m/s虹吸破坏管管径：20mm 期终水头损失：1.7m冲洗强度：15 L/（sm2） 配水箱顶高：6.9m滤料采用单层均匀石英砂滤料，粒径0.51.0mm，滤料厚度0.7m。表2.3.3-1项目方案一方案二优点1.施工难度小，周期短。2.管理维护方便。3.土建费用较低1.运转经验成熟，运行稳定可靠。缺点1.占地面积大。1.施工难度大，周期长。2.管理维护较难。3.土建费用较高。综上所述，方案一具有技术先进，施工简单，管理方便等优点，因此本设计重力式无阀滤池采用方案一（钢制成套设备）。（5）清水池清水池采用钢筋混凝土结构，调节容量按新建卿家桥水厂近期供水能力的10%计，为1000 m3。清水池尺寸为LBH=22.811.44m，有效水深3.8 m。池内设导流墙以防滞水，并设有溢流管、放空管、水位计等设施，溢流管溢流水量与进水流量相同。（6）供水泵房水厂二级泵房抽送至城区管网供水。供水管网时变化系数为1.6。根据厂区高程系统设计，泵房为半地下式，其平面尺寸：LB20m6m， H7.0m，其中地下部分3.25m，地上部分4.5m。泵房为直吸式取水，设吸水井一座，其平面尺寸：LB11m1.5m， H4.25m。近期2015年设计流量为：Q100001.6/24