城市供水安全应急预案研究.doc

城市供水安全应急预案研究城市供水安全应急预案研究学号：03058220 作者：孙立萍 指导教师：彭伟功 助教1 引言 水是支撑我们生活和企业经营活动不可缺少的资源，人体内大约60%是水，可以说水也是生命的源泉。但是在地球上，我们能够使用的水是极少量的，淡水大约只有2.5%，剩下的大约97.5%是海水。而且淡水中的大部分是极地的冰，河水、湖水和沼泽水等约占0.8%。我们一直将仅有的这些淡水作为清洁水来使用，这全是靠地球表面的水蒸发和降雨循环才得到的。顺便说一下，大气的水蒸气每隔9日就会循环一次1。我们是在这个水的循环过程中取水提供给城市，使用后将废水排到大自然。水的循环需要时间，即在一定时间内水的循环能力是有限的，所以我们不能无限制地使用水资源。 近年来随着重大突发性事件的频频发生，应急问题日益为政府和民众所关注，中国政府在2006年1月8日发布了国家突发公共事件总体应急预案2，将突发公共事件应急问题提高到国家层面。 居安思危，清醒地认识当前的形势，认真分析，研究，总结国内外的经验教训，在常态条件下想到非常态条件下可能发生的情况，预测可能遇到哪些风险，哪些灾害，会产生哪些后果，如何减少突发事件的发生和损失，做到防患于未然。2概况2.1建平县概况 建平县位于辽宁省西部，东经11242，北纬4023，县内铁路，公路四通八达，交通比较方便，是北方的军事要塞。建平县内地势北高南低，绝对高程13701420m，南北高程相差大约50m，丘陵起伏，沟谷纵横，平原窄小，季节性河流。建平县属于半干旱或干旱性少雨大陆性气候，年降雨量299.1450.8mm，多集中于七、八、九三个月，占全年总降水量的68%以上，年平均蒸发量1000mm。最高气温38,最低气温-24.6,温差63左右，冰冻深度1.52m。县内主要河流有牛河、深井河等。深井河发源于北部木兰苏山脉，距县城城区约三十公里，流域面积大，河流最大宽度700m，最小宽度200m。该河两岸为窄小不对称平原，呈带状不连续分布，该河正常流速1m/s，流量0.445m3/s，河流平均深度0.15m,50年一遇洪水位为393.86m。2.2建平县供水概况 建平县目前日供水能力为12000吨/日，供水人口6.5万人，供水标准为90升/人，日（每人每月两吨），而城区供水严重不足，日需水18000吨，供水缺口为6000吨/日。自2003年开始，建平县自来水公司连续几年实施三峰（早、午、晚）定时供水的应急措施，重点保证居民的基本生活用水，全县城60%居民用水不能实现24小时全天候用水。2.3建平县现有给水工程概况 建平县自来水公司建于1973年初，水源是利用原有一眼半径为3m的农业用不完整大口井简易装置起来的，当时生产能力为2200吨/日，1980年打不完整大口井一眼半径为3m，单井出水量为1000吨/日，19811983年又先后建管井五眼，其中半径为200mm、深度为29m,单井出水能力为5001000吨/日管井三眼；半径为250mm、深度为28m,单井出水能力为900吨/日管井一眼；另外一眼因为影响半径太小，含水层薄而报废。几年来相应配置一座容量为400吨的高位水池及18.9公里Dg100Dg400mm输配水管路，供水人口1.5万人，用水普及率37%。 建平县地处辽西丘陵地带，该地区十年九旱，加之年降水量较小，流域地形坡度大，降水很快汇集又很快排除，河流经常水流很小，地表水不仅不能作为给水水源，就一水源取用地下水而言，由于补给条件差，又因近年来铁路系统在一水源地（牛河水源）附近挤打了六眼供水管井，使该水源过量采集，产补水量悬殊，形成地域下降漏斗，致使各井产水能力大幅度衰减，一号大口井由原来2200吨/日下降至600吨/日；二号大口径由原来产水2000吨/日日下降至500吨/日；三号由原来产水1000吨/日下降至600吨/日；四号井稍好些，从设计能力1000吨/日下降至900吨/日；五号井由原来产水1000吨/日下降至600吨/日；六号井勉强维持900吨/日；七号井报废。仅仅几年时间，水源地出水量就下降了4000吨/日。 由于自来水水量的减少，再加上镇内工业和人民生活的不断发展，自来水已经供不应求，严重影响了经济的发展，对军需消防和人民生活也带来了很大不便。据了解，镇内居住楼房中，三楼以上大部分都断过水，二楼也有三分之一断过水，地区稍微高点的地方也都发生过水荒。目前一水源地所有水井加起来仅能出水4100吨/日（水源地产水能力已经无潜力可挖）。近期缺水10000吨/日，供需矛盾十分突出，开辟新水源，改造旧管网，解决建平县供水问题已经成为当务之急。3建平县供水紧张的主要原因建平县城区供水主要是采集地下水，由于常年干旱，地下水位严重下降，县城供水水源补给严重不足，人均拥有水资源不足520吨，相当于全省平均水平的四分之一，低于联合国确定的700吨的贫水线，属于严重贫水地区。建平县以铁选矿为主的高耗水企业迅猛发展，浪费水的现象以及跑、冒、滴、漏现象严重，给县城人民的生活用水带来了极大的困难，甚至对县城经济的可持续发展和社会稳定构成了威胁。4应急措施4.1加强管理，合理规划3提高居民节水意识，加强县城供水紧张形势宣传，通过出动宣传车、电视、广播等形式，加强节水宣传，增强全社会对缺水的忧患意识，转变落后的用水习惯，自觉做到节约用水，大力推广科学用水，杜绝偷水现象，在县城形成节约用水的良好氛围。节水可以通过以下几个方面的措施来实现4（1）分质供水 通过分质供水，使清洁水（以纯水位代表）、一般自来水、工业净循环水（工业冷却水）、工业浊循环水等通过建立各种系统内部的循环机制与系统间的梯级连接，最终达成水资源利用效率最大化，从而达到节水的效果。采用分质供水生活用水必须达到国际饮用水水质标准，但在工业用水、绿化、消防用水方面可以利用原水和中水回用的低质水，对于市政、冲洗车辆、冲洗马路、居民冲厕等用水，均要求使用中水。（2）推广节水器具，提高水利用率 在居民楼和居民小区布铺设中水回用管道，冲便使用中水；新建民用建筑普及节水器具，原有建筑的用水器具要逐步改造，杜绝跑、冒、滴、漏现象发生，加大管网改造的投入。（3）水资源一体化管理 一体化水资源管理是指在水资源系统各因素之间，利益集团之间存在矛盾和冲突的现实状况下，采用法律、经济、行政、技术、教育等多种形式和手段，通过综合考虑子系统之间的关系，协调和整合利益集团之间的资源分配和功能设置，重新组织系统关键要素，实现系统有效管理和高效运行。（4）绿地节水 城市需要耗水培育绿茵和草地，然而，许多城市靠远处的水库供水，水资源紧缺而珍贵，因此，采用多种方法来种植少浇灌或不浇灌的植被就很重要，以下几种方法可供参考：1) 种植本土植物五中（树、草、灌木）和深根植被，减少浇灌水量；2）尽量避免对草地进行剪修，以减少土壤的水分蒸发；3）夏天气温高时，在太阳落山后喷水浇灌，减少浇灌水的蒸发损失；4）枯枝落叶能帮助土壤吸收雨水阻隔太阳直接辐射土壤，使土壤中的水分得以很好的保护。制定枯水期县城供水计划，面对历年干旱，水位严重下降，提前预测，制定措施，在保证用户每日三餐用水的同时，时刻观察各水源井的水位情况，制定枯水期和紧急供水时段的送水时间安排。保证氯气的供应，购入的液氯必须是国家定点单位生产的合格产品，有专业人员采购，专业车辆运输，专业人员安装，专业人员加氯，加氯工要勤检查，勤测试，掌握好影响加氯的各种因素，及时正确调整加氯量，确保水质综合合格率达到100%。强化机组，配电设备的维护工作，使设备完好率保持在98%以上，维修及时率达到100%，保证机组的正常运行，最大限度的向城区供水。实施科学化供水管理，努力降低能耗，合理用电，尽量做到峰期少用电，多用谷期电，适当运用平期电的原则，减少不必要的电费支出。采取得力的应急供水措施，保证供水。单井出现故障时，必须要在4小时内修复，出现重大故障必须在6小时内修复，以免对城区供水产生影响。单台机组出现故障可直接切换至备用机泵供水，另设蓄水池，以备急用。杜绝重大事故的发生，小事故随发生随处理，不得形成大面积停水，以及给公司造成经济损失，维修人员24小时值班，随时做好维修准备工作。大型事故一旦发生，公司各部门要在安全领导小组的领导下去全力配合，争取在最短时间内恢复供水，把损失降到最低点。各个水源井点建立安全供水制度，确定安全生产责任人，签订责任状，从水源地抓起，严把供水入口关，进行水源地周边环境监管和治理，杜绝一切污染源，认真落实水源水质工作制度，定时观测水源水质，不合格的水决不能送入水厂。不论何种原因，影响当日供水要立即上报城建局，同时要通过传媒体提前告知用水户。为增强供水事故的应急处理能力，成立以管道安装处人员为主的供水抢险预备队，同时完备各种抢险维修设备，所需各种材料储备齐全，设置供水抢修电话，安排抢修负责人，组织专业维修人员。为做好雨季防汛工作，特成立建平县自来水公司防汛领导小组： 建平县自来水公司防汛领导小组组长：陈建业副组长：龙文欢 梁斌 张占玺成员：宋文涛 房孝坤 王向东 藏林 步东志 黄铁民(1)设立行政值班，维修人员24小时值班，配备专用车辆、司机，设立防洪专线电话。(2)位于河套地带的水源井，水厂配备防洪器材，铁锹、沙子、草袋等。(3)为保证县城正常供水，及时抗洪抢修，公司与我县驻军部队取得联系，实行联防联治。(4)对于过河及沿河管路，河套地带的水厂，水源井要专人重点监护，定时巡视，发现问题及时处理，确保正常供水。加大职业卫生宣传力度，定时对职工进行培训，利用一些可以利用的条件（如板报、警示牌条等），提高职工观念上的认识，杜绝职工因麻痹而造成的事故。严把水质检测关，加强与水质有关的软硬件设施建设，使水质检测规范合法，在把好日检、月检、季检关的同时，确保水质综合合格率达到100%。做好加氯工作，加氯工要勤检查，勤测试，掌握好影响加氯的各种因素，及时正确调整加氯量，对水源出厂水，一小时测试一次余氯，使出厂水余氯控制在0.30.6/L，末梢水控制在0.05/L。定期为水厂职工体验，每年一次，获得健康证和防疫知识培训合格证后，方能上岗。加强水源地管理，各水源井点实施封闭进行管理，严防无关人员进入，杜绝将病毒、传染病、瘟疫带入水源地。加强厂区及各地水源地的绿化工作，努力创造良好的环境，建设花园式水厂、水源地。加强水厂，水源地的卫生管理，做到室内外环境整洁，干净，做好月检、季检、年检工作。对各水源井点的安全保护区域内经常检测，防止水质污染，供水设施，消毒所用的材料和药剂不得污染饮用水的水质，同饮用水接触的材料、设备、化学物质要有省级卫生部门签发的合格证，方可使用，否则拒绝使用和安装。做好事故的预防和补救工作（1）加氯间要配备防毒面具、排气扇、工具箱、抢修器材、检测氨水等。防毒面具要放置在固定位置，有专人定期检查。（2）购入液氯，必须是国家定点单位生产的合格产品，并用专用车辆运输，每二年对氯瓶进行技术检查，不宜再用的要予以更换。（3）加氯间，氯瓶间要防火、防冻、保暖、通风良好，室内温度保持在1525.（4）加氯机各个接头处因天长日久腐蚀发生微量滴漏时，用氨水查处漏气地点，再关闭氯瓶出氯总阀，针对漏气部位进行修理。（5）如漏氯量较大，一时判断不出漏氯地点，应该首先将出氯总阀关闭，打开排气设备，排除室内氯气后，再将出氯总阀少许开启，查处漏氯部位和原因，再关闭出氯总阀加以修复。（6）如遇氯瓶大量漏气的情况，首先要保持镇静，立即戴好防毒面具进行抢修，处理后的氯瓶都要及时将剩余液氯转移到良好的空瓶中去。如一般方法不能制止漏氯，可用大量自来水喷向出漏口使氯气溶于水中，并将水排入污水管道。另外，也可把漏氯部位接到烧碱或消石灰碱性溶液中去中和，并及时向县安检局、消防队报告。（7）一般在处理漏氯时如遇到咳嗽等症状，要马上关闭出氯后离开现场，用浓苯或糖开水解除咽喉刺激，严重的中毒者要设法迅速将其移至空气新鲜处，呼吸困难的要进行人工呼吸，并及时送医院处理。4.2 设计建设第二水源54.2.1 水源地的选择及水文地质条件6 经省市有关部门领导批准，县政府委托东北蒙古煤炭工业联合公司107勘探队在叶柏寿深井河流域，南以牛河为界，往北延4000m到深井河桥止，45平方公里范围内进行了水文地质勘探，并提交了水文地质勘探资料，确定建设第二水源，建设规模近期按7000吨/日，远期按10000吨/日设计。 本区位于内蒙古背斜东部，东南与辽西内部断陷相接，自吕梁运动后，前震旦系古老地层经剥蚀，由于受海西运动影响，产生东北至西南的褶皱和断裂，随后由花岗岩侵入，并受印支运动影响形成一些盆地和沉积了侏罗系地层，以后燕山运动又有大量安山岩类间隙性的喷发。同时产生了北东南西褶皱和断裂构造，本区出露岩层大部分以前震旦系老岩层为主，其次有侏罗系与第四系地层出露。前震旦系分布全区出露岩石有片麻岩，花冈片麻岩，角闪片麻岩和黑云母片麻岩等。震旦系是零星分布，并于前震旦系呈不整合接触岩石，以石英砂岩与软质灰岩为主。侏罗系分布在西北部，演示以砂岩，粉砂岩为主。第四系沉积物发育主要分布在山间河谷地带，其岩石主要有粘土，亚粘土，细纱，沙砾和角砾组成。 深井河水源地（第二水源地）地貌形态为北部高南部低，两侧为低山丘陵，中间为冲击河床。此区最高标高为420m，最低标高为370m，高低差50m，地形坡度最大15，最小2，一般10。第四纪地层为全新统最大厚度11m，最小厚度为4.40m。第四纪砾石和角砾是本区主要的含水层，最大砾径有100mm以上，一般为3040mm，占40%，分选差滚圆度不好。 本区地下水主要补给来源为大气降水，其次为河流补给。它的物化性质水温为13，透明，无色，无味，据化验成果pH为7.45，属中性水，根据水质分析可做饮用水和一般工业用水。4.2.2地下水储量计算（1）K,R值的计算方法与参数选择 根据抽水试验结果，渗透系数与影响半径的计算方法和参数选择，均用水1群孔抽水试验的成果数据计算的，其渗透系数计算公式如下：K=0.73Q(lg r2-lg r1)/(2H-S1-S2)(S1-S2)式中：K渗透系数（m/日） Q涌水量（M3/日） H含水层厚度（m） S1,S2观测孔水位降落值（m） r1,r2 观测孔至抽水孔距离（m）关于影响半径的计算方法是采用经验公式计算：R=3000S式中：R影响半径（m） S水位降落值（m） K渗透系数（m/s）经过计算本区K=179.70m/日，R=32.1m。含水层厚度与水力坡度也是按全区平均值计算，即含水层厚度为4.5m,水力坡度为0.0064。（2）地下水储量计算静储量计算公式：Q静=UV式中Q静静储量（M3） U给水度（取用0.25） V含水层体积（面积按勘探区范围计算）Q静=100050004.50.25=5625000M3动储量计算公式：Q动=KHBI式中：Q动储量(M3/日) B含水层断面积长度(m) I水力坡度(m/日) K,H渗透系数与含水层厚度（m）Q动=179.74.510000.0064=5175M3/日补给量计算大气降水补给量：计算公式：Q大=aFX/365式中a降水渗入率0.1F降水面积(m2)X年平均降雨量(mm)Q大=2000300003000.1/365=4932M3/日河流渗入补给量：根据本区河流实测流量为0.445M3/s，河流渗入率按0.1计算，则Q河=0.4450.1360024=3845M3/日全区补给量为：Q补=Q大+Q河=4932+3845=8777M3/日综上所述：本区（5平方公里）计算静储水量5625000M3，动储水量5175M3/日，调节储量8777M3/日，可提供储量13952M3/日，考虑调节储量大于静动储量，为此按80%利用，可采储量为11162M3/日。4.2.3输水管道设计（1）管径的确定 由深井河水源地至水厂这段输水管道，因考虑一水源对置供水及水厂设有两个容积为1000M3清水池，故只设一条，其管径为400mm，流速为1.03m/s，总长为6498m。（2）管材确定 本工程设计室外管道，均采用普压铸铁管（工作压力Pg=8Kg/cm2），三合一水泥接口在穿越外及管道另种安装处采用青铅接口，转弯处设砼支墩。（由于目前管料价差超过50%，所以应该按照实际发生价差计算）（3）管道的埋深 根据当地冰冻深度及考虑农田耕作的需要，管道覆土一般在1.52m左右，穿越河道部分按河底覆土0.5m以上。4.2.4水厂设计（1）厂址选择 经过县有关部门进行水厂选厂调查，考虑整个给水系统的合理、安全、卫生、交通、用地等条件，水厂选在县外老砖厂外一块大田地里，占地面积12亩，自然地面标高为402.7m。 据调查该地工程地质条件较好，地下水埋藏较深，承载力较大，湿陷性等级不高，岩石较少，适于清水池等给水建筑物施工，另外供水工艺考虑也比较合理。（2）水厂平面布置 为使厂区便于管理，占地面积小，功能分区明确，建筑物采光良好，管线连接短捷及有利于缓解美化的俄要求，水厂在平面布置上以聚凑为原则，采取了生产构筑物沿输水方向单系列平面布置，共设置了两个1000清水池、二泵站、加氯间及水锤消除器室、水表井等。附属建筑有：综合办公室、锅炉房、车库、机修车间、门卫等。 厂区内设有给水、排水管道、电缆沟及暖气沟，排水采用合流制，部分雨水沿道路排走，部分雨水和生活污水经过化粪池后再排入生活污水管道。 厂区主要干道为4m宽沥青路面，交通小道采用2m宽的碎石路面，进厂处设有花坛，在道旁和厂区四周进行绿化。（3）泵站设计 为满足城市用水变化的需要，参照其他同类泵站的运行经验和叶柏寿用水变化的情况，确定本泵站采用二级工作制度，高峰供水时间定为五点三十分到十九点三十分，小时供水量占全日供水量的5.26%，低峰供水时间定为十九点三十分到次日五点三十分，小时供水量占日供水量的2.92%。其工作制度为：近期白天开动两台8Sh-9型水泵（Q=216351M3/h,H=6950m）配套电机为jo93-2型，电机功率75KW；夜间开动一台水泵，另外备用一台。远期白天开动三台，夜间开动一台或两台，另外设一台备用，泵站设计按最大日最大时设计，时变化系数定为1.8。 水泵启动方式采用真空泵启动，泵站内设Sz-1型水环真空泵一台，气水分离器一个，作为启动水泵房用，电机功率4KW。泵站排水采用2PW型污水泵提升排出，其配套电机为jjQ2-41-4型，电机功率为4.0KW，泵房的起吊设备为SDX-3,启动量两吨手动单轨吊车，泵房建筑面积为206.8m2.（4）加氯间设计本设计采用液氯消毒法，加氯量为1.0/L。加氯于清水池内，加氯后的水由二泵站送入城镇管网，保证至少三十分钟的消毒时间，加氯间内设有两台2j-3型加氯机，一台运行一台备用。为了保证管理人员安全，在加氯间和氯库各配备一台30K4-11型轴流通风机，氯库内还设有SDX-3型手动单轨小吊车，储氯量按6个月设计，建筑面积为53.3m2。（5）流量计及水锤消除器设计 为计量出厂水量，在400mm出水管上安装有一次仪表型涡轮流量计，并有毫米下开式水锤消除器一套。流量计与水锤消除器设在地下室并室内，流量指标通过电讯号船到二泵站控制室内。（6）清水池设计在水厂内建清水池两座，容积各为1000M3，用以调节一、二泵的送水，一泵送水是按最高日平均时设计，二泵按最高日最大时设计。一泵式平均送水，小时送水量是总供水量的4.17%，二泵是二级送电，是考虑到小城镇的供水不均匀性，每小时送水量分别是总供水量的2.92%和5.26%。两座清水池为防寒要求埋于地下，上覆土700mm，每座清水池都设有液位传示及溢水，泄水装置，清水池及吸水井用钢筋砼结构。（7）建筑结构设计二泵站中，包括水厂内的变配电及泵房和控制室，总建筑面积为206.8m2，地下部分采用钢筋砼结构，地上部分采用钢混结构。办公楼，倒班宿舍为二层砖混结构，建筑面积为252m2。车库与机修车间 车库考虑停放二台机动车，机修车间负责维修机械设备，总建筑面积为176.2m2。锅炉房建筑面积为60m2，采用砖混结构，采用直径350钢制烟囱。食堂：供全厂职工用餐及开会所用，建筑面积64m2，砖混结构。收发警卫室：建筑面积25.2m2，砖混结构。加氯间：建筑面积为40.5m2，砖混结构。清水池：两个体积为1000M3，半径为9.5m，有效水深4m，钢筋砼结构。水源井泵房：圆形，直径10m，建筑面积为78.5m2，第一取水方案，近期一个，远期两个；第二取水方案近期三个，远期四个，下部为砼结构，上部为砖混结构。水源井值班室：建筑面积为30m2，砖混结构。吸水井（水厂）长宽=113m，钢筋砼结构。家属宿舍楼：建筑面积为500m2，砖混结构。综上所述，由于建筑面积不大，体型简单，所以均采用砖混结构，部分房屋装修未水刷石抹面，其余为清水墙或水泥抹面，全部采用木窗，木门和水泥地面，个别做防腐处理。内墙采用清水墙或水泥砂浆抹面。屋面采用卷材防水膨胀珍珠岩保温层炉渣找坡，三毡四油防水。结构设计：对于地震裂度按7考虑。冻结深度为1.52m，工程地质情况待勘测。（8）供电及自动化控制系统负荷计算水厂总负荷为161KW，1#井计算负荷为51KW，2#，3#井计算负荷为41KW，工程计算负荷为281KW。供电系统本水源工程由叶柏寿一次变电所10KV系统专用出口，配出专用路线，经水厂后再送至3#，2#。终端至1#，线路全长为9.3，导线采用LGj-35mm2钢芯铝绞线。水厂设室内变电所，变压器为SjI11-315KVA10/0.4KV，各井房采用室外变压器四台，低压为电缆引入，变压器为SjI11-80KVA,10/0.4KV。室内配电均采用BSL-10型低压配电屏，无功补偿为低压分散补偿，采用BGZ-j型自动功率因数补偿装置，补偿后功率因数为0.95。电动机起动方式均采用直接启动，并在控制系统中增设电动机断相运转保护，低压系统保护采用按零保护。自动控制及通讯系统本水源控制系统采用凌源工业研究所的水源遥控装置对水下水泵和水源井进行自动控制，即当高位水池水位下降至低水位时，水厂水泵自动起泵，满水后自动停泵，当水厂清水池水位下降至最低水位时，水源井水泵自动起泵，满水后自动停泵。对于各水泵，水井开动的台数，可以通过预选进行控制。如果自动控制出现问题，可以通过次装置呼话手动控制，使用此装置投资少，并可靠性强，采用备用装置及直流电源即可确保。另外水厂内设自动电话三台，以便于与镇内多方联系。仪表检测系统水厂控制室内及各井房内均设流量计二次仪表，可直接读出即时流量及合计流量。水厂设计室内压力二次仪表，可以观察管路中的压力情况。高位水池控制室及水厂控制室内均设二次仪表，可以分别显示出高位水池水位及水厂清水池水位。（9）采暖通风设计本水源地泵房是独立建筑物，面积较小，考虑采用火炉采暖，不另设锅炉。水厂内设锅炉房，内设1吨热水锅炉一台，供厂内建筑物集中采暖。加氯间及氯库用两个轴流风机机械通风，其他建筑物均为自然通风。4.2.5配水管网设计（1）原有管网的改造及新管网的设计建平县叶柏寿镇原有管网成枝状布置，由一水源供水，现增加二水源后，两水源对置供水。原管网末端为新水源首端，再加之管网水量的增加，原有管网已经不合理，原有管网的改造和新管网的建设已经成为必然。为增加供水的可靠性，把老管网改造成7个环状管网，部分地区仍为枝状管网，主要工程量如下：新敷设的管网a. Dg400承插铸铁管 920mb. Dg200承插铸铁管 400mc. Dg150承插铸铁管 710m改造管网a. Dg300承插铸铁管 950mb. Dg150承插铸铁管 350m在配水管网应配置消火栓，根据规范要求其间距为120m。（2）高位水池设计原有高位水池容积v=400M3,标高在452 m的山坡上，根据计算原高位水池已不能满足使用上的要求，故需建设新的高位水池，其容积为v=800M3,建在460 m的山坡上，结构采用钢筋混凝土。4.2.6工程流程设计本设计采用的工艺流程如下：至用户渗渠、大口井组合取水大口井取水清水池集水井二泵站高位水池原水源加氯间4.2.7人员编制及制水成本1、 水源泵站：技术人员： 1名运转工： 8名（一班2人，三班倒2人轮休）电工： 1名共计10名2、 二泵站（水厂）行政人员：1名技术人员：2名运转工： 11名（一班3人，三班倒2人轮休）加氯工： 5名（一班1人，三班倒2人轮休）电工： 1名维修工： 2名司机： 2名守卫： 2名锅炉工： 2名附属人员：4名两个泵站共计42人4.2.8制水成本及建议水价（1）制水成本渗渠取水方案： 近期：m1=式中：K总投资=316.4万元N%折旧大修按5%，则N%K=316.45%=15.32万元E1电费按电动机的功率算，电费每度按7分E1=261223650.0786%=11.7万元E2人工费考虑每人每月100元（包括奖金）E2=4210012=5万元E3液氯费（按0.84元/公斤，包括运输费）加氯量（一年）Q氯=0.001Q水3012 =0.001170003012 =2520Kg E3=0.21万元E4辅助材料费，按动力费的3%计E4=11.73%=0.35万元考虑有10%的漏失水量，实际送水量为6300M3则：m1=0.144元/M3建议取水费0.15元/M3。远期K=354.15万元 N%K=354.155%=17.7万元 E1=301223650.0780%=13.5万元 E2=4210012=5万元 E3=0.843600=0.3万元 E4=13.53%=0.41万元 Q水=9000M3 则：m2=0.112元/M3 建议取水费0.12元。大口井取水方案：近期 K=343.9万元 N%K=343.95%=17.2万元 E1=281213650.0786%=12.6万元 E2=4210012=5万元 E3=0.340.620=0.21万元 E4=12.63%=0.38万元 则：m3=0.154元/M3 建议取水费0.16元/M3。远期：K=381.6万元 N%K=381.65%=19.1万元 E1=321223650.0780%=14.4万元 E2=4210012=5万元 E3=0.843600=0.30万元 E4=19.13%=0.57万元 则m4=0.120元/M3 建议取水费0.12元。4.3采用处理水应急 过度采集地下水可导致地面沉降、地面塌陷、流沙（地下水自下而上渗流时土产生流动的现象）、潜蚀、基坑突勇等不良现象发生7。可见采集地下水作为供水水源也有其弊端，并不是完美的策略。从安全应既考虑，也是从长远考虑，设计建设采用处理水作为供水水源的应急方案。根据建平县自来水公司提供的数据：水质指标 原水 卫生指标浊度 750mg/L 3度大肠菌群 420个/L 3个/L细菌总数 3800个/mL 100个/mL有上表可知，本设计需要进行除菌及杀菌的净化过程。4.3.1设计水量为50000吨工艺流程如下：原水混合反应沉淀用户二泵清水池过滤投药投氯4.3.2设计水量Q=1.05Q0 5%水厂自用水量 Q0水厂净产水量Q=1.0550000=52500m3/d=2187.5m3/h=0.6076m3/s4.3.3药剂溶液制备和投加（1）投药量确定 据原水资料，据手册相似水厂，采用混凝剂为精致硫酸铝，投药量为50mg/L。 则硫酸铝日投量为：50mg/L52500m3/d=2625Kg/d。（2）溶液，溶解池计算溶液池容积：（选两个）W1=式中Q设计水量m3/h a投药量mg/L b溶液浓度520%，取10% n次数，取3次 W1=8.74m3 则设计池体积为：长宽高=2.1m2.1m2.0m溶解池容积：（选两个）W2=(0.20.3)W1取：W2=0.25W1=0.258.74=2.185m3则设计池的长宽高=1.4m1.3m1.3m（3）计量、投加设备计量设备选用转子流量计计量，此设备较简单，易操作。投加设备选用耐酸泵投加。4.3.4混合设备设计本设计采用静态混合器混合 投药4.3.5 反应池设计：采用往复式隔板反应池其简图如下：2101200300采用数据：廊道内流速采用6档v1=0.5m/s v2=0.4m/s v3=0.35m/s v4=0.3m/s v5=0.25m/s v6=0.2m/s反应时间：2030min，取T=20min池内平均水深h=1.2m。池总容积计算：采用两个池，n=2W=Q设计水量，m3/hT反应时间，minW=729.17m3则每个池面积：f=W总容积，m3n池数h池内平均水深，mf=304m2据设计要求：宽长比为：B：L=1.2L=mB=1.2L=1.215.9=19.08m隔板间距按廊道内流速不同分成6档：第一档：a1=式中：Q设计水量，m3/h n池数 H1池内平均水深，m v1该段廊道内流速，m/sa1=0.51m取：a1=0.6m,则实际流速v1=0.422m/s。同样，a2=0.7m v2=0.362 a3=0.8m v3=0.316m/s a4=0.9m v4=0.281m/s a5=1.0m v5=0.253m/s a6=1.3m v6=0.2m/s每一档内间隔采用三条，共计18条，水流转弯17次，则池净长（隔板间净距之和）L=3(0.6+0.7+0.8+0.9+1.0+1.3)=15.9m隔板厚度按0.2米计，则池子总长：L=15.9+0.2(18-1)=19.3m水头损失计算：按廊道内的不同流速分成6段，进行计算。采用水泥砂浆抹面，砖结构，粗糙系数：n=0.013第一档：R1=式中：R1廊道断面的水力半径，m。R1=0.24mC1=式中：C1流速系数，据R及n因素确定。C1=60.64前五段内水流转弯次数均为3次，则前五段各段廊道长度为Ln=193=57m第六段内水流转弯次数为2次，则廊道长度为：Ln=192=38m转弯处局部阻力系数：=3.0h=S式中：Sn转弯次数 V0该段隔板转弯处的平均流速，m/s V该段廊道内流速，m/s V0= C流速系数 R廊道断面的水力半径m L该段廊道长度和h1=0.0645m段数SnLnRnVoVnCnHn13570.240.3520.42260.640.06523570.270.3020.36261.840.04933570.300.2630.31662.940.036643570.330.2340.28163.950.02853570.350.2110.25364.580.02362380.420.1670.20066.570.009校核：GT值计算：（t=20）G= 式中：G速度梯度,1/s T温度 V水的容重1000公斤/米3 a水的动力粘度，公斤秒/米 h反应池水头损失,m G=41秒在平均速度梯度2070秒范围内，GT=412060=49200在104105范围内，所以满足要求。池底坡度：i=1.09% 排泥管采用：DN200mm4.3.6沉淀池计算采用斜管沉淀池，它具有沉淀面积达，效率高，沉淀距离短，停留时间短，占地面积小等特点。设计流量：Q=2187.5m3/h=0.6076m3/s（1）采用数据：清水区上升流速v=3mm/s,池数n=2采用0.4mm厚的硬聚氯乙烯片热轧成正六角形，内切圆直径为25mm,斜管倾角为60。（2）清水区面积：A=m2采用尺寸：12m8.5m=102m2为使进水均匀，进水渠不止在长边一侧。在8.5m的长度中去除无效长度0.5m,所以有效长度为8.50.5=8.0m.所以净出水面积：F=式中：F清水区宽度F清水区无效宽度L沉淀池长K沉淀池面积系数（1.03-1.10）取1.03F=93.2m2（3）斜管管长据经验取1000mm。（4）池总高：H采用超高0.3m，清水区高度1.2m,斜管区高h=LSin=1sin60=0.87m，布水区高1.6m,存泥区高1.0mH=0.3+1.2+0.87+1.6+1.0=4.97m 取H=5m（5）斜管内流速：V0=0.0037m/s=3.7mm/s（6）进水口采用穿孔墙，排泥采用排泥斗，内设穿孔管（7）校核：雷诺数：Re= 式中：R力水半径 R=6.25mm=0.625cmr当水温T20时，水的运动粘度r=0.01cm2/sRe=2310-5 满足要求斜管内沉淀时间：T= 式中：L斜管长 V0管内流速 T=270秒=4.5分钟在35min之内 满足要求4.3.7滤池的设计：采用重力式无阀滤池（1）设计水量：Q=2187.5m3/h=0.6076m3/s=50000m3/d（2）设计数据：滤速采用10m/h 平均冲洗强度15L/s.m2 反冲洗时间：4min 过滤水头H=1.7m 排水井堰口标高采用-0.7m滤池底板埋深采用0.5m，滤料采用石英砂：dmax=1.07mm dmin=0.38mm由曲线可得d10=0.41mm d80 =1.08mmK80=2.632 不满足要求据设计要求：d10=0.5mm K80取：1.8 d80 =0.9mm由图可知：大粒径d1.07mm 约筛除22小粒径d0.38mm 约筛除8共筛除30 满足要求（3）计算滤池面积与个数：采用小阻力配水系统单池面积常小于16m2F=218.75m2采用14个滤池，每两个一组，共7组则每个滤池面积：f1=15.6m2采用渠简图如下： 0.35m 0.35m0.5m连通渠面积：f=1/2*0.352=0.0613m2连通渠混凝土壁厚80mm，则每边长为：0.35+0.08=0.463m。则连通渠与壁厚总面积：f=1/20.4632=0.106m2所以所需池面积为：f=f1+4f=15.6+40.106=16m2滤池采用正方形，则每边长L=所以实际过滤池面积：f=4.02-40.106=15.6m2滤池高度集水区高0.4m，滤板厚度0.1m，承耗层厚0.2m，滤层厚0.7m净高度：eL0+0.1式中：e膨胀系数30-40%取40%L0滤层厚0.1保护超高eL0+0.1=40%0.7+0.1=0.38m顶盖高0.4m冲洗水箱高：H、= 式中：q冲洗强度 t冲洗时间 f取1H、=1.8m因连通孔水头损失为：h=0.05m 实际冲洗水箱高H=1.8+0.05=1.85m 超高取：0.17m滤池总高：H、=0.4+0.1+0.2+0.7+0.38+0.4+1.85+0.17=4.2 m校核：K=式中：Hmin最小反冲洗水头 Hmin=水箱最低底标高-水封井水位标高 =0.4+0.1+0.2+0.7+0.38+0.4-(-0.2) =2.38mh1滤层水头损失大约等于滤层厚度,取0.7mK=1.451.01.5m/s孔眼个数：n=1035个1m2 共有66个孔眼，正方形排列，出口为喇叭口形，上部铺设两层尼龙网，将尼龙网压紧水头损失：h=0.36m滤层水头损失：h=(rs-1)(1-m0)La=0.7m承托层水头损失：h=0.022qH=0.022150.2=0.07mH=0.3+1.3+0.36+0.7+0.07=2.73 滤池简图：说明：1.图中标高均为假定标高 2.图中标高以米计，长度以mm计所以，虹吸水位差=冲洗水箱平均水位高程-排水井堰口标高=2.6-（-0.7）=3.3m2.73m通过核算知：虹吸水位差大于通过反冲洗水量时的总水头损失值，故冲洗是有保证的4.3.8消毒 为保证人民的身体健康，防止水中的细菌和病毒传染疾病，故应对滤后水再进行消毒处理，滤消毒法应用广泛，便于管理，价格经济，所以本设计采用滤消毒法。投滤量的计算:生活饮用水标准规定：滤后加氯两位1.0-1.5mg/L，管网末梢余氯量0.05mg/L投滤量：q=式中：投滤量取1.3mg/L Q需消毒水量q=Kg/Lh选用转子真空加氯机两台，一备一用，型号：LS80-4。4.3.9清水池设计本设计按用水量的1020%估算清水池容积：W=Q15%=500000.15=7500m3设两个池，单池容积：W=W/2=3750m3采用圆形，深度H=5.0m,面积A=W/H=3750/5.0=750