桂阳给水规划说明.doc

第一章 概 况第一节 规划设计依据一、规划依据1桂阳县县城总体规划修编（20052015年）郴州市城市规划设计院（2005年11月）2桂阳县城关镇第二、三水厂改扩建工程水资源论证报告湖南省郴州市水利水电勘察设计研究院（2005年8月）3桂阳县县城规划区域地形图（1：10000）4桂阳县县城供水管线现状图桂阳县自来水公司（2007年）5城市给水工程规划规范（GB50282-98）6室外给水设计规范（GBJ13-86）7生活饮用水卫生标准（GB5794-85）8国家饮用水水源水质标准（CJ3020）9中华人民共和国水法10城市供水条例（中华人民共和国国务院令第158号）10湖南省城市供水条例办法（2002.10.11）11城镇供水水行业2000年技术进步发展规划二、规划范围及内容本次供水工程专项规划的范围是2005年11月修编的桂阳县县城总体规划（20052015年）所规划的新、老城的城市建设用地范围，总面积17.1平方公里。规划内容主要：县城供水水源规划、供水设施规划、输配水系统规划、县城供水技术发展规划等。三、规划年限近期：20052010年远期：20112015年远景：20162050年第二节 县城概况一、地理位置及城市性质桂阳县位于湖南省郴州市西部，南岭北麓，湘江支流的舂陵江中上游。地理座标为东经1121326至1125546，北纬252715至261330，东邻郴州市北湖区，西接嘉禾县、永州的新田县，北面与耒阳、常宁、祁阳、永兴县相接，南面毗邻临武县，境域总面积为2953.67平方公里，是郴州市面积最大的县。桂阳县是郴州至嘉禾、临武、出永州、往广西的交通要道，县城距郴州市区31.7公里，县境内有过境省道3条。桂阳县城(城关镇)位于县南偏东。城东、西、北三面群山拥抱，南为田野。因城西南有芙蓉山，古称蓉城。地层石灰岩占68%，且岩隙多，低处有泉水出露，掘地三尺，即有泉水涌流，有“四十八井不出城”之说。1975年后，受宝山铅锌矿井巷开采的影响，泉水日见枯竭，现城区饮用肖家山水库引来的自来水。县城年平均气温为17.5摄氏度，年平均降雨量1400毫米，无霜期超过280天。县城交通便利，省道S214、郴桂嘉高等级公路交汇于县城。县城主要街道有十字街、七里街、南外街等旧街和新辟的向阳路、城北路、宝山路、欧阳海路、蔡伦路等，有7个居委会，个城南村，中央、省、地（市）、县属企事业单位213个。2004年，城区户籍人口9.86万人，加上县城中小学招收的寄宿生及从事工商、服务业的暂住人口等，县城总人口已达到12万人左右 。桂阳史称“楚南名区、汉初古郡”，自东晋建武元年（317）始置平阳县至今，已有近1700年的历史，是一座历史悠久的古城，县城的主要文物古迹有东塔、蔡伦井、蒙泉井、龙潭书院、平阳古街等。桂阳县城的城市性质为：郴州市域次中心城市，郴资桂一体化发展的极核，全县政治、经济、文化中心，以发展商业贸易、采掘业、加工制造业为主，适当发展交通运输及旅游业的现代化小城市。规划确定近期城市人口规模15万人，规划建设用地规模14.25平方公里，远期城市人口规模18万人，规划建设用地规模17.1平方公里，人均建设用地95平方米/人。二、自然环境1气候气象桂阳县地处南岭山脉北侧，地貌南北高中间低，因高低差别大，气候各异。桂阳县属典型的亚热带季节性气候，年平均日照时数为1566小时，年平均气温为17.5摄氏度，南北山区与中部丘岗山地气候略有不同。县境内降水量在时空上分布不均，空间分布以舂陵江为界，南多北少较明显，南部降水量为12001600毫米，北面降水量为8001200毫米，时间分布也不均匀，春少、夏多、秋干、冬旱的特点比较突出。多年平均蒸发量为1456毫米。桂阳十年九旱，汛期49月，干旱地带以舂陵江以北偏西的流峰、板桥、塘市、飞仙等十几个乡镇最为严重。桂阳县的暴雨与洪涝年交替出现，且持续时间长，多以山洪暴发成灾。历年平均气温： 17.2极端最低气温： -9.5年均日照时数： 1705.4小时最小年日照时数： 1459.7小时无霜期 ： 277329天年平均降水量： 1385.3毫米年平均蒸发量： 1493.0毫米平均相对湿度： 81%年均积雪： 5.6小时最大积雪深度： 22厘米冬季主导风向： 东北风夏季主导风向： 西南风2. 水文桂阳县多年平均降水量1535毫米，径流总量约220420万立方米。县内河流较多，主要有舂陵江、湖屯水、白水、神堂水和宜水5条，其支流218条，除神堂水南流注入武水汇入珠江外，其余水系全部汇入湘江。5条水系集雨面积（含客水）大于5000km2的一条，大于500 km2的一条，其它三条都在100 km2以内。洪峰流量一般出现在46月间，此期为丰水期。境内最大河流是舂陵江，发源于蓝山县，主流长115公里，多年平均径流总量141.81亿立方米，流域境内面积2244.33平方公里，占全县总面积的75%，支流153条。次是湖屯水，又称西水，民间习惯叫官溪河，发源于清和乡罗汉涧。该水集大小支流32条，主流长41公里，境内流域面积461.07平方公里，年径流总量15.41亿立方米。境内地下水资源较为丰富，且具有与地表水同步变化的规律。80年代中期，宝山铅锌矿井巷开采造成地下水水位严重下降，致使县城原供水的48井到2000年有45井干枯，蒙泉井、五云观井和盐行街井虽有泉水涌出，但水量较10年前大为减少。3地质地貌桂阳的地质构造自元古代震旦系以来，历经多次构造运动，主要形成径向构造和新华夏构造。桂阳县境内的岩石有火成岩、沉积岩和变质岩三大类10余种。沉积岩面积占全县总面积的80.84%，是桂阳岩石分布最多、分布最广的矿物质。桂阳县地处南岭山脉北侧，地貌南北高中间低，呈马鞍形，中间为广阔的丘陵岗地。县境内山地面积1131.59平方公里，分南、北中低山区两大片。泗洲山海拔最高（1428.3米）。境内丘陵顶部浑圆，总面积780.95平方公里，岗地地势起伏和缓，面积592.54平方公里。境内河谷两岸的平缓地或溶蚀洼地成为大小不一的平坦地面，面积467.72平方公里，平原坡度一般小于5度，海拔高度在200250米之间。三、城市规模1、人口规模：近期2010年人口规模为15万人；远期2015年人口规模为18万人。 2、用地规模2004年底县城现状建设用地10.1km2，按照10.78万人的人口规模计算，人均建设用地93.7 m2/人。近期2010年用地规模为14.25km2；远期2015年用地规模为17.1km2。四、城市结构按照“中心集聚、点轴发展，分片均衡、外环疏通、优化布局”的思路，规划城市用地布局结构为“三片三中心”。老城区片适当向东沿迎宾大道、向西沿蒙泉路扩展和充实，五里桥桂阳大市场至子龙工业区的区域是城市近期提质的重点。老城作为县城的商业中心。规划在城北园艺场片结合政府大院和欧阳海广场的建设完善各类公共服务设施，形成新的居住组团，是城市近期扩容的重点，城北园艺场片作为县城的行政和文化中心。规划在城南片形成新的居住和工业综合发展区，在黄腊塘片形成居住区级中心（城市次中心）。受到地形条件的限制，部分新区用地呈现出沿着道路狭长发展的空间形态，城市建设不易形成规模。第三节 供水现状一、供水规模与供水区域桂阳县县城供水始于1982年，县城集中供水任务由桂阳县自来水公司承担。桂阳县自来水公司现有三座水厂，1985年一水厂投产，设计供水规模为0.5万m3/d，随着城市的发展，原供水管网老化严重，自来水供需矛盾日益突出，1997年二水厂供水后，一水厂由于受场地和原水管管径限制，现已废弃。二水厂设计供水规模3万m3/d，由于建设时资金有限，导致水厂实际供水能力为1.5万m3/d，三水厂设计规模为4.0万m3/d，现已竣工，但因输水管尚未建设而没有向城区供水，目前桂阳县城的供水由二水厂承担。桂阳县城地形高差大，地势较高的城北片区由设于县农机局旁边的加压泵站加压后供水，南面则主要是二水厂自流供水。目前城区自来水用水普及率达到100%。宝山矿区现由二水厂供水，自有的水厂现已停用，仅保留其清水池作为矿区的储水池。二、供水水源、水质、水压1供水水源：一水厂和二水厂以肖家山水库为水源；三水厂以方沅水库为水源。目前桂阳县城的取水源为二个相互独立的水源，应对水环境风险能力强，供水可靠性高。2供水水质：根据水库水质监测报告，源水水质良好，二水厂在正常运转情况下，水质较好，管网末梢水质达到饮用水水质标准。3水压：二水厂为重力供水，出厂总水压为321325米左右，城南绝大部分区域供水水压能满足用户要求。城北高程在300米以上的需要进行二次加才能满足用户要求。三水厂的清水池池底标高为375米，出厂总水压为375376米左右，可以解决城北高标区的供水水压问题，但因压力过高，容易引起输配水管网爆管、漏损事故的发生，因此需要采取减压等措施。三、供水管网及供水设施现状1供水管网现状桂阳县县城中心区域的管网布置形式为环状管网，城郊边缘区域的管网布置形式为枝状管网。城北区：从二水厂沿金叶路敷设一根DN600管，在县交通局前，分为二根主干管，一根为DN400的管沿向阳路由西向东供水，构低标区北端供水干管；另一根为DN500的管，沿海大路由南向北进入加压泵站的吸水池，经过二次加后，通过一根敷设在海大路的DN400的管向城北高标区供水。通过借用黄沙平管道构成北区主供水管道环，同时在一些局部区域也形成了环，局部供水区域与主环目前为单管连接，导致配水管网系统不完善，供水可靠性较差。城南区：由二水厂DN800的出水管，分出一根DN600的钢管沿蒙泉路、经鹿峰路，与城南路上的DN400-DN300的管道相接，与向阳路上的DN400-DN300管，构成了城南区供水主环状管，同时通过一水厂二根DN400的输水管与向阳路上供水干管连通。体育路、蓉城路、蔡伦路与向阳路上的DN200管构成了城南区供水次环状管。在蔡伦南路上敷设了一根DN400的管向南供水。桂阳县城老城区供水管网比较密集，也形成了较为完善的供水环状管网，管材以灰口铸铁管、钢筋混凝土管、PE管为主，主输水管有部分为钢管。2自来水厂现状21 水厂建设历程1982年，桂阳县委、县政府决定新自来水厂，由宝山开矿，矿井加深，地下水位下降，致使大部分井水枯竭。新建自来水厂选取肖家山水库为取水水源，建设了一条DN400的原水管输水到一水厂，一水厂地面标高为318m，日供水能力为0.5万m3/d。随着县城的发展，1989年开始出现供水短缺，县委、县政府着手建设第二水厂，取水水源仍为肖家山水库，原水管管径为DN800，设计供水能力为3.0万m3/d 。由于二水厂在建期资金短缺，二水厂水处理能力为1.5万m3/d，因此二水厂的实际供水能力为1.5万m3/d。二水厂的地面标高为325327m，清水池的池底标高为321.8m，有效水深为4m，水厂向城区供水采用重力供水，其出厂水总水压为322325.8m。2002年，桂阳县在县城筹建第三水厂，水源选择在方沅水库，原水管渠设计输水能力为6.0万m3/d。净水厂设在宝岭东南坡处，场地地面标高为375m，设计供水能力为5.0万m3/d，以重力方式向城区供水，目前由于输水管道尚未建设，没有投入使用。经过二十多年的建设，桂阳供水事业已取得了长足的发展。随着城市的发展，桂阳县自来水公司的供水能力和管理水平有很大的提高。现有水厂基本情况见表1-1：表1-1 现有自来水厂详细表名称取水水源设计规模实际规模备注一水厂肖家山水库5000 m3/d5000 m3/d已废二水厂肖家山水库30000 m3/d15000 m3/d可改扩建三水厂方沅水库50000 m3/d50000 m3/d尚未使用22二水厂基本情况桂阳县县城现有三座自来水厂，一水厂已弃用。第二水厂位于县城南部的牛港学校东边的山头上，场地地面标高为325327m，水厂西面预留了扩建用地。第二水于1993年筹建，1997年建成投产。由于肖家山水库水质良好，特别是浊度小，采用了直接过滤工艺，滤前滤后加氯。工艺流程详见图1-1。加氯肖家山水库虹吸滤池重力流清水池用户重力流图1-1 第二水厂工艺流程图加氯虹吸滤池：2座，每座设计规模为Q=320m3/h，分为6格。清水池：2座，每座的有效容积为V=2000 m3。从二水厂的水处理构筑物的设计参数可见，目前二水厂的实际供水达不到设计规模的主要原因是滤池处理能力只有1.5万m3/d。23 三水厂基本情况三水厂目前的设计规模为40000m3/d，第一期工程于1991年12月破土动工，1993年4月竣工投产，一期工程三水厂的生产规模为20000 m3/d。一期工程取水采用河床式取水，取水头部为箱式喇叭管，自流管为二根DN600钢管，集水井与一泵房均设在净化场内，取水工程按40000m3/d的生产规模进行建设。净水厂采用的水处理工艺为常规的水处理工艺，净水工艺为：反应池为栅条反应池，沉淀池采用斜管沉淀池，滤池为虹吸滤池，清水池的调节容积为2000m3。净水厂一期工程的水处理构筑物按20000m3/d的生产规模进行建设。1997年三水厂二期工程开始建设，1999年上半年竣工投产。二期工程完成后，三水厂的供水规模达40000m3/d。三水厂的工艺流程见图1-1：加氯方沅水库虹吸滤池重力流清水池用户重力流图1-2 第三水厂工艺流程图加氯工艺参数：水源方沅水库百年一遇洪水位 353.7m常水位 353.24 m死水位 335.20m加压泵站 土建设计规模 60000 m3/d ； 设备 50000 m3/d 水泵机组：3台14SA-10A（二用一备）虹吸滤池设计规模 Q=25000 m3/d组 共2组清水池设计规模 V有效= Q=4000 m3/组 共二组设计参数 LBH=40m24m4.5m清水池池底标高为 368.00m3其它供水设施基本情况桂阳县县城北高南低，地形高程差大，最大高差达100m左右。在现有第二水厂供水情况下，为了保证城北区域用户的水量和水压要求，设一座加压站，对城北及城西区域进行中途加压供水。加压站内没有设置吸井等调节水池，加压泵的吸水管直接从欧阳海大道上的DN500的供水主干管中吸水，而后通过该道路上DN400的管向城北高标区供水。桂阳县城城区内没有设有高位调节水池。城北加压泵站：加压泵为直接从管道内吸水加压，现布置有三台不同型号的水泵。泵1#：型号 10SAP6JB，性能参数：H=32m，Q=400m3/h，N=55kw泵2#：型号 ISW200315，性能参数：H=32m，Q=400m3/h，N=55kw泵2#：型号 200S63A，性能参数：H=52m，Q=259m3/h，N=65kw加压泵站内没有采用调速装置。4桂阳县县城供水工程存在问题（1）城区给水专项规划滞后于城区建设造成城区供水规划滞后于城市建设的主要原因是县城给水工程规划在县城总体规划中是从属的，未与城市性质、规模论证、总体用地布局等同步进行，未从水资源与水环境角度进行预测、检验，因而产生可利用水资源难以支持城市规划规模、产业结构不利于环境容量、城市布局不适于水体情况、现有给水设施不能与城区布局有机结合等情况。（2）城区输配水管网缺少统一的规划桂阳县县城的地形起伏大，南北高差最大近70m，输配水管网的布置难度大，供水管网内压力不均衡。目前虽然采用了压力分区供水，但区域划分不明确，道路上管道布置零乱，主次干管不明确，使得运行管理十分困难。道路上管道变径较随意，上下游管径不匹配，使管网的水力条件较差，管道的过流能力没有得到充分利用，同时个别道路上供水管道多，浪费了大量地下空间，使城区综合管线规划和布置困难。（3）加压泵的建设不合理城北区加压泵站内没有设吸水池或调节水池，水泵直接从供水干管内吸水，虽然能充分利用管网压力，有一定的节能降耗作用，但容易引发以下二个问题：一是造成低压区供水干管卸压，使管网压力波动大，使用户不能正常用水；二是由于没有调峰作用，影响供水系统的平稳运行。加压泵站均采用定速水泵，由于供水区域小，用户用水的时变化系数大，水泵运行不平稳，使得水泵机组能耗大，效率低，提高了制水成本；同时供水区域内管网的压力波动大，管网故障率高且漏损大。（4）现有水厂布局不适应新的县城总体布局随着桂阳县县城近期和远期规划的逐步实施，以及城市化进程的不断加快，县城城区范围不断向南北扩张，新城区许多地方尚根据总体规规划布局合理规划供水管网，供水能力已开始不能满足需水的要求。北区现已成为桂阳县政治文化中，但由于地势高，其供水需要经过二次加压，供水的可靠性下降。目前二水厂的水处理能力的不足大大制约了城区供水能力的提高，从目前二水厂的现状而言，只需要少量投资扩建过滤工艺，就可以将二水厂的现有的供水能力提高到4.0 万m3/d。三水厂的选址偏高，需要减压后才能向城区供水，而且二水厂与三水厂的出厂水总水压相差过大，在正常供水时，二个水厂必须划定各自相对独立的供水区域，使桂阳县城供水系统的运行管理更加复杂。同时也容易引发管网的漏损及事故。（5）取水水源的保护要加大力度，防止水质风险肖家山水库与方沅水库是桂阳县城的供水水源，水库周边矿区较多，小型的采矿作业，环保意识和环境措施差，尾坝泄漏容易引发水质事故，且水库水更换周期长，容易引发长时间水资源短缺，给人民生活和经济发展造成重大损失。（6）管网漏损率大管网漏损率为管网漏水量与供水总量之比，管网漏水量指标指供水总量与有效供水量之差。目前县城供水管网漏损率很高，在30%以上，这与自来水公司在检漏、提高计量准确性等方面的工作力度不大有关，同时也存其它方面的原因，如水表抄收不到位和不准确、出厂水流量计存在误差、社会上存在私用消火栓、无表用水等损害供水企业利益的行为、消防和绿化等无计量设施用水等。第二章 给水系统规划第一节 规划指导思想及原则一、指导思想本次规划是桂阳县县城总体规划（以下简称“总规”）下附的专业规划之一，是“总规”的一部分。因此，应以“总规”为根本规划指导思想，按照桂阳县规划局和桂阳县自来水公司提出的专项规划设计要求，合理布置整个县城规划范围内的给水系统。结合桂阳县县城现有的供水系统，考虑到桂阳县县城将来的发展，对规划区的需水量进行分析和预测，供水系统规划设计充分考虑整个桂阳县县城将来的发展，以达到经济、高质、安全供水，促进桂阳县县城经济发展的目的。二、规划原则1给水系统规划要体现起步高、水平高、标准高的精神，使给水工程这一基础设施适应桂阳县县城将来的发展。2坚持“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”及“开源节流并举”的方针进行规划。3根据统一规划、分期实施的原则，统筹兼顾近、远期工程内容。给水系统按远期规划，同时要结合现有的给水系统。在充分地利用好现有的给水设施的前堤下，做到近、远期结合，使规划具有长远性，超前性，同时规划又具有可操作性，对实际工作具有指导意义。4充分掌握和分析现状资料，利用系统工程原理进行给水系统的优化分析，确定合理、有效、经济的给水系统，确保城市正常的生产、生活秩序。5城市供水专项规划应与其他单项工程规划，如城市道路交通规划、排水规划、防洪规划、环境保护规划、消防规划、防灾工程规划等相互协调和密切配合。第二节 用水量预测一、桂阳县县城总体规划分析县城供水专项规划是县城总体规划的重要组成部分，必须与县城总体规划紧密配合、协调一致。2000年8月完成的县城总体规划修编工作，确定远期2020年县城的建设用地规模为34.5平方公里，人口规模为32万人，人均建设用地109平方米。2003年，宁乡县县委、县人民政府根据宁乡县县城的发展实际情况和湖南省的有关建议，确定了新的县城发展规模：远期2020年，县城的建设用地规模为50平方公里，人口规模为50万人，人均建设用地100平方米。经济的加快发展势必伴随城市基础设施的大发展，而城市供水是城市基础设施的重要组成部分，必须跟上人口增长和经济发展步伐。为创建良好的投资环境，城市供水不仅要满足目前的需水要求，而且要有适度的超前发展，才能满足县城总体发展需要。二、规划期用水量预测规划期内城市用水量预测方法有很多，一是根据历史供水量用数理统计的方法推求用水量与供水年份关系的预测模式；二是根据规划期内的人口数，用地面积及其性质采用综合指标进行用水量预测。由于影响城市用水量的因素很多，如经济形势、环保意识的增强、节水措施的发展和社会发展的速度等，在一定的时期内城市给水工程统一供给的用水量会出现下降，而随着城市建设规模的扩大、城市人口的增加，以及工业的发展，城市用水量是肯定增长的，同时由于宁乡县县城近十年的供水统计资料不全，因此采用方法一进行用水量预测是不准确的。城市用水量的预测宜采用方法二。根据预测所选指标的不同又可分为三种方法。1根据城市规划人口和城市综合指数法进行用水量的预测城市单位人口综合用水量指标法是以当前的城市综合用水统计值为基础，根据规划期内的规划人口数，综合考虑预测期内工业生产和人民生活水平提高对用水量的影响，预测规划年末的用水量。 （1）规划人口规模根据宁乡县城总体规划修编(20002020年)及2003年宁乡县县委县政府确定的县城新的发展规模，2010年宁乡县县城规划人口为15万人，2015年县城规划人口为18万人。（2）单位人口综合用水量指标2002年，县城城区最高日供水量为4万吨，城区供水人口（有自备水源的除外）按12万人计，单位人均用水量为0.334 m3。目前宁乡县县城的工业用水量比重偏低。城市单位人口综合用水量指标的确定，根据1999年2月1日实施的城市给水工程规划规范（GB50282-98），中等城市单位人口综合用水量指标为0.61.0(万m3/万人d)。宁乡县周边城市的单位人口综合用水量：长沙市，2000年最高日供水量为114.8万m3，最高日用水量人口为226.72万人，单位人均用水量为0.506 m3。益阳市，2001年最高日供水量为11.5万m3，最高日用水量人口为28万人，单位人均用水量为0.411 m3。因此，城市给水工程规划规范所确定的单位人口综合用水量指标明显明显偏大。考虑宁乡县县城的经济发展速度，人民生活水平不断提高和用水设备的进一步完善，需要提高用水量标准；同时作为长沙市的卫星城，宁乡县县城工业将会有长足的发展，目前工业园区进驻企业越来越多，如新近入园的青岛啤酒等，工业用水量将会有较大幅度的增长。预计宁乡县县城近期人均用水量将会有较大增长。2010年后，随着用水量继续增大，宁乡县县城作为一个缺水型城市，工业用水大户将会被要求限制，工业用水的重复利用率将有大幅度的提高，工业生产也将进行转型和调整。另外，随着县城的经济实力增强，可以启动污水回用工程。预测宁乡县县城近期人均用水量增长快，远期人均用水量增长缓慢。确定近期（2010年）人均综合用水量指标为0.51(万 m3/万人d)；远期（2020年前）人均综合用水量指标为0.53(万 m3/万人d)。（3）县城用水量预测近期2010年宁乡县县城用水量预测为13.26万m3/d。远期2020年县城用水量预测为26.5万m3/d。2根据城市面积及其综合指标进行用水量预测根据1999年2月1日实施的城市给水工程规划规范（GB50282-98），中等城市单位面积综合用水量指标为0.61.0(万m3/(km2d)。单位建设用地综合用水量指标为0.60(万m3/(km2d)。则宁乡县县城的远期用水量为30万m3/d。3根据不同的用地性质及其用水量指标进行用水量预测根据不同的用地性质及其用水量指标，根据2000年8月通过的宁乡县县城总体规划的宁乡县县城建设用地平衡表,县城内的工业用水远均按一类工业用地地进行计算。规划区域的用水量预测结果见表2.1。各用地性质的用水量指标见表2.2。远期宁乡县县城的总用水量预测为22.164万m3/d，折算成单位建设用地综合用水量为0.642(万m3/(km2d)。则宁乡县县城的远期用水量为32.12万m3/d。4用水规模的确定从上述三种方法的用水量预测结果可见，三种方法的预测结果如果按照城市给水工程规划规范所推荐的用水量指标，宁乡县县城的用水量预测结果都在30万m3/d左右，但与宁乡县县城的实际用水情况相距较远。采用第一种方法，单位人口综合用水量根据宁乡县周边城市类比与宁乡县县城本地实际情况综合分析确定，这种方法比较符合宁乡县县城的实际情况。预测确定：远期（2020年）用水量确定为26.5万m3/d。近期（2010年）用水量确定为13.5万m3/d。5规划用水量的分布根据宁乡县县城的发展规模和实际用水量情况，确定宁乡县县城的远期用水量为26.5万m3/d。规划用水量在城区的分布详见规划用水量分布图。表2-1按不同用地性质的用水量预测结果序号用地名称用地面积(km2)单位用水量指标(104 m3/(km2d)用水量（104m3）1居住用地730.71.39.4992公共设施用地927.4其中行政办公用地202.70.51.014商业金融用地311.50.51.558医疗卫生用地86.310.863文化娱乐体育用地280.50.51.403教育科研用地46.410.4643工业用地436.41.26.1104其它用地1654.1仓储用地114.10.20.228其对外交通用地31.70.30.095道路广场用地446.90.20.894中市政公用设施用地160.00.250.400公共绿地298.60.10.299特殊用地21.80.50.109综合用地103.40.10.103合计3450.023.037表2-2不同用地性质的用水量指标序号用地名称规范规定取值范围(104 m3/(km2d)单位用水量指标(104 m3/(km2d)1居住用地1.302.101.302公共设施用地行政办公用地0.51.000.5商业金融用地0.51.000.5医疗卫生用地1.001.501.00文化娱乐体育用地0.51.000.5教育科研用地1.001.501.003工业用地1.203.501.24其它用地1仓储用地0.200.500.2对外交通用地0.300.600.3道路广场用地0.200.300.2市政公用设施用地0.250.500.25公共绿地0.100.300.1特殊用地0.500.900.5综合用地0.5三、用水时变化系数根据国家现行室外给水设计规范（GBJ1386）的规定，最高日城市综合用水量的时变化系数宜采用1.31.6，由于远期宁乡县县城的城区范围不断扩大，城市人口规模也不断地增加，各时段的用水量逐渐趋于均匀，由于宁乡县县城供水由低标区供水系统、历经铺及夏铎铺工业区供水系统、高标区供水系统、芙蓉城供水系统和菁华铺供水系统组成，用水量时变化系数选取见表2.3。表2-3供水系统时变化系数一览表分区名称低标区高标区历经铺芙蓉城菁华铺时变化系数1.41.41.51.51.55第三节 水源选择城市水资源是指可供城市发展、人民生活和进行城市基础设施建设利用的地表水和地下水。城市水资源是维持城市存在和发展必不可少的重要自然资源。宁乡县县城的地表水水源为沩江，地下水特别是深层地下水水量较为丰富。一、地表水水文条件及水文特性1沩江水文条件沩江是湘江的一级支流，沩江流域面积为2447平方公里。沩江发源于雪峰山脉的扶王山山麓（海拔1070米），由西向东流，于望城县乔口镇入湘江，汇口处高程为28米，总落差达1042米，河流全长147公里。2沩江水文特性沩江流域处于中低纬度，属中亚热带向北亚热带过渡的大陆性季风湿润气候地区，因而气候温和，雨量充沛，年平均气温为16.8，全年平均降雨量达1358毫米。由于受季风影响较为强烈，同时受地形垂直差异的影响，因而降雨在时空上分布不均匀。在地区上，西部上游靠近安化梅城暴雨中心，年降雨量可达1600mm以上，而东部下游年降雨量不足1300mm，相差达300mm。在时间上，年际年内变化差异也较大，降雨量最大的是1969年达1976mm，降雨量最小的1978年为1199mm，两者相差1.6倍，而年内降雨一般集中在47月，四个月占全年降雨量的70%左右。这些水文气象特性使沩江流域既有较为丰富的水资源。又使之水、旱灾害频繁发生。建国以来，在沩江流域建成了大批的水利工程，兴建了水库146处。其中大型水库一处，黄材水库，中型水库二处：田坪水库和洞庭湖水库，小型水库143处。同时在沩江干流上修建了五座河坝。沩江横穿宁乡县城关地段，因下游筑有沩丰拦河大坝，在县城流域地表径流区形成了一片水库。沩江县城段河床宽150362m，平均在200m左右，水面面积0.21km2，河床比降为1/800，水流平缓，平均水深6.9m，沩丰坝坝顶高程44m。据有关水文资料记载，沩江县城段的主要水文特征值为：年平均流量为1640m3/s；五十年一遇洪水水位：49.85m；五十年一遇洪水流量：4400m3/s；正常年水位为46.25m；流量为1640 m3/s。由于玉潭镇水文站建站仅1年，无长期水文资料，故引用沩江一级支流乌江的石坝子水文站的资料进行类比，该水文站1954年建立，有48年的水文资料，根据流域面积和径流模数，进行推算，求得各保证率的宁乡县县城河川流域径流量为：年平均流量10年一遇（P=90%）：29.3m3/s；20年一遇（P=95%）：26.1m3/s；30年一遇（P=97%）：23.4m3/s。年最枯月流量10年一遇（P=90%）：2.25m3/s，即19.44万m3/d；20年一遇（P=95%）：1.87m3/s，即16.16万m3/d；30年一遇（P=97%）：1.72m3/s，即14.86万m3/d。宁乡县环境保护局多年来对三水厂取水点所在河段进行水质监测的情况表明：从历年监测结果分析，宁乡县第三水厂水源水质除挥发酚在类、类指标值之间外，其余监测项目均未超过类指标值，同时历年监测数据比较稳定，基本符合国家饮用水水源水质标准（CJ3020）的要求。二、地下水水文条件及水文特性县境内地下水，可分松散岩层孔隙水、碎骨岩层裂隙水和岩溶水和地热水三种类型。宁乡县地下水动储量分布表 单位：万立方米分区西北山地初丘区西南高丘区中南丘岗区东南低丘区北部丘岗平原区总计动储量3735.23896.84646.53386.46419.222722.1三、取水水源方案1取水水源方案对比方案一：以沩江为取水水源根据沩江水文资料，河川径流量能满足宁乡县县城近、远期的城市用水量需要。但是取水的保证率较低，特别是枯水季节沩江水流量无法满足县城所需水量的现象出现机率大。为了提高县城供水的可靠性，宁乡县自来水公司与水利部门签订了有关供水协议。水库管理局在沩江干枯季节保证向沩江县城河段供水，满足自来水的取水要求。向沩江县城河段供水的两大来源为：黄材水这库和田坪水库。黄材水库位于沩江源头，是宁乡县县城自来水取水主要补水水源。田坪水库位于沩水支流源头，也是宁乡县县城自来水取水主要补水水源。因此，沩江作为宁乡县县城近期供水的取水水源，从水量和水质都是可行的。优点：（1） 取水方便，取水工程投资少；（2） 运行费用少，大大降低制水成本；（3） 运行管理和维护方便。缺点：（1） 沩水在枯水流量时，需要上游水库补水，才能满足取水水量，降低了供水的可靠性；（2） 在宁乡县县城排水设施完善前，水源水质保障困难。方案二：以水库水作为取水源沩江流域已建成大批的水利工程，其中有大型水库一处，黄材水库总库容达1.53亿m3；中型水库二处：田坪水库总库容为4380万m3、洞庭水库总库容为1268万m3。二处中型水库由于库容有限，远期不宜作为县城供水的取水源。黄材水库位于沩江源头，距宁乡县城约30公里，有关黄材水库的有关资料如下：校核洪水位 169.20 m校核洪水位 167.20 m 正常水位 166.00 m死水位 122.04 m总库容 14900 万m3 正常库容 12579 万m3死库容 224 万m3水库放水落差较大，历年来最干枯季节水位均在132m以上，按132m计算，仍可保证供水900万m3。远期宁乡县县城最大日需水量为26.5万m3，日变化系数取1.3，年需水量为7440万m3，约占黄材水库正常库容的一半。优点：（1）水源水质好；（2）可以利用重力供水，运行费用低。缺点：（1）水库库容要优先考虑城镇供水时，水量才能有保障；（2）输水距离远，取水工程投资高；（3）原水管压力高，日常运行维护困难。方案三：以地下水为水源宁乡县县城地下水资源尚未进行勘探，从现有一水厂和二水厂的运行状况可见，动水位较低，如果加大取水水量，动水位更低，供水能耗高。取用地下水主要是水量难以满足远期县城供水要求，而且地下水取水量太大时，容易引发地层下沉等地质问题，只能作为局部区域供水的水源和中心城区的备用水源。方案四：以湘江作为取水水源湘江居湖南省四大河流之首，流域面积94660km2，干流全长856km，长沙断面历年最大流量20800m2/s，最小流量263m2/s，平均流量1970m2/s；长沙灵官渡水文站断面1%频率最高洪水位37.00m（黄海高程），99%保证率枯水位23.50m，常年平均水位27.23m。作为城市的集中供水水源，在水量上有足够保证，从水质看，湘江只受得轻度污染，但符合城乡集中式生活饮用水（CJ3020-93）二级水源水质标准。湘江流经宁乡县，距县城约35公里。优点：水量充足。缺点：（1） 输水距离远，取水工程投资大；（2） 水位高差达23m，取水能耗高，使制水成本大幅度提高；（3） 取水点卫生防护困难，水源水质保障难度大；（4） 长距离输水，运行管理和维护困难。2、取水水源确定根据四个取水源方案的技术和经济性比较，方案一即以沩江作为取水源在技术、经济方面优于后三个方案。县城取水水源方案确定为：县区中心城区、历经铺、夏铎铺工业区以沩江为取水源，远期取水量为24万吨/日，一、二地下水水厂（总供水规模为1.21万吨/日）作为备用水源；芙蓉城、菁华工业区取地下水，远期取水水量为2.5万吨/日。3、沩江取水水量保证措施方案一的最大缺点是，远期宁乡县县城从沩江取水水量达到24万吨/天时，沩江在枯水季节无法满足取水水量要求，供水的安全可靠性不高。根据30年一遇的沩江枯水流量，枯水期长为2个月，黄材水库、田坪水库的补水沿途损耗为40%。考虑到沩水枯水季节，一、二水厂两个备用水源可以启用，日变化系数取1.3计算枯水期间，水库要补给的水量为814万吨。因此，远期确定为县城补水的在三座水库，需要保证在枯水季节有8141000万吨的库容，以保证在沩水枯水季节为县城供水补水。根据宁乡县深博工程技术开发有限公司所做的宁乡县玉潭镇水资源分析及评价，县城缺水问题可以通过三个途径加以解决。（1） 沩江流域中的田坪、洞庭两大灌区采用节水措施；（2） 调整农业产业结构，适当减少需水量大的水稻种植面积；（3） 兴建大坝水库。另外还要增加二个措施：（1）将黄材水库和田坪水库单一的农灌功能调整为以保证县城供水和农灌相结合的双重功能；（2）沩水流域的横市、双凫铺、大成桥等乡镇必须充分保护和利用辖区内的铁冲水库等自有水源发展供水事业，不宜以黄材水库和田坪水库作为供水和补水水源。综上所述，由于沩江上游远期有一个大型水库和三个中型水库，只要水库库容调度合理，完成可以保证县城在枯水季节供水水量要求，为了进一步提高城区供水可靠性，宁乡县县城的取水方案确定为：在方案一的基础增加地下水作为宁乡县县城的补充水源，可进一步提高县城供水的可靠性。 第四节 供水设施规划一、净水厂及加压泵站现状分析1自来水厂布局分析宁乡县县城的水厂布局对于老城区的供水而言是较合理的，三个水厂都靠近大用水户集中的区域，供水干管的敷设长度短，投资省，输配水管网内的自由水压较均衡，避免了管网局部区域因水压过高而爆管，水压偏低而供水不足，确保给水系统安全可靠地运行。二泵站扬程适中，降低了供水的能量损耗，降低了制水成本，提高了经济效益。三水厂在沩江的上游，离取水水源近，取水方便且能耗低，水源的所受污染相对较轻，原水水质较好。但随着宁乡县县城总体规划的实施、宁乡县的经济发展以及宁乡县城市化水平的不断提高，县城的人口规模和县城建成区面积都有了相当大幅度的增加。根据宁乡县县城总体规划，宁乡县县城发展的方向是主要向北发展，同时适当发展东西和南面。规划制定了近期重点工程项目中，市政道路包括宁乡大道、站前路、一环西路、二环路城内段、三环路、玉潭东路、创业大道、春城北路、振兴北路、花明北路等；县委县政府搬迁、青岛啤酒厂选址火车站西北侧等。随着一系列的重点工程的建设完成，县城的中心区开始北移。一环路以北的用水量将会有较大幅度的提高。由于新城区建设而导致的用水量增加主要在一环路以北、以西的区域，这些区域都是远离三水厂，同时根据宁乡县县城地势西北高、东南低的特点，特别是二环线以北的区域，其平均地形标高在70m左右，相当一部分用户的地形标高甚至在80m以上。目前的自来水厂布局开始显现其不合理性，由于新城区建设所带来的新用户一方面由于远离自来水厂，供水距离远；另一方面由于其地形高，按三水厂现有二泵站的水泵扬程（39m），无法对这些新增用户直接供水。如果对三水厂现有二泵房水泵进行更换，根据地形标高和供水距离，要保证高程70m的地方有2028m的自由水压，则须换用扬程为60m左右的水泵，这又会导致老城区的供水管网的自由水压超过55m，引起频繁的管网爆管事故和管网水量漏损增加。目前解决这一问题的措施为在新区工业园设置加压泵站，但随着水量的继续增长，加压站的容量和调节水池容积限制了加压站的供水水量，加压站占地面积小，已没有扩建余地。同时加压站的设置增加运行管理的困难、增加供水的能耗。2存在问题根据宁乡县县城总体规划进行用水量预测，远期宁乡县县城用水量要达到26.5万m3/d，其中中心城区用水量为24.0万m3/d。综合以上分析，目前宁乡县县城给水系统主要存在以下问题：（1）现有自来水厂的供水能力不足，不能满足宁乡县县城日益增长的水量需求；（2）自来水厂的布局不合理，二环路以北用户距离自来水厂远且地形高，需水量大，供水压力不足；（3）供水区域太分散，芙蓉城、菁华铺工业区远离中心城区，给水系统采用统一供水形式，输配水管网投资大，供水系统运行成本高，管网压力分布不均衡，供水安全可靠性降低。（4）工业园加压站占地面积小，没有扩建余地，不能满足近期新城区的需水要求。（5）加压泵站扬程过高，能耗高。二、给水系统规划根据宁乡县县城规划布局和地形等自然条件、水源情况、用户对水量水压的要求等。宁乡县县城的中心城区地形特点是西北高东南低，以二环路为界，北面和西面的高程一般都在70m左右，这一区域定为高标区，以下称高标区。宁乡县城城市发展的方向是主要向北发展，同时适当发展东西和南面，因此近高标区用水量将会很大的增长，宁乡县县城给水系统采用如下布置形式：（1）中心城区采用分区分压供水中心城区二环路以南为低标区，由三水厂统一供水；中心城区二环路以北为高标区，由规划四水厂统一供水。（2）历经铺、夏铎铺片区历经铺、夏铎铺片区为三水厂的供水区域，由于该片区远离三水厂且地形标高在60m以上，采用加压泵站二次加压供水。（3）芙蓉城片区芙蓉城片区设独立的供水系统，由芙蓉城地下水厂供水。（4）菁华铺片区菁华铺片区设独立的供水系统，由菁华铺地下水厂供水。（5）供水系统之间的联系为了保证供水安全可靠和调度灵活，规划建立中心城区两个供水系统适度的联系，两个系统通过宁乡大道上两根DN600的主干管进行联系。三、净水厂的规划1自来水厂的规划方案随着宁乡县县城的发展，近期2010年，宁乡县县城的用水量将达到13.5万m3/d；远期2020年，宁乡县县城的用水量将达到26.5万m3/d。目前，由于宁乡县县城的第一、二自来水厂停用，宁乡县县城总的供水规模仅为4.0万m3/d，近期县城供水会出现9.5万m3/d的缺口，远期会有供水缺口22.5万m3/d。现有水厂中，一水厂、二水厂（两个地下水厂），由于地下水源的蓄量和厂区建设用地等原因的限制，扩建水厂的可能性已经不存在。根据中心城区用地性质，确定规划用水量分布情况，详见规划用水量分布图。（1）高标区为二环路以北城区范围，包括工业园区、行政中心、二