容城县辛庄水厂迁移工程-初步设计综合说明 精品.doc

容城县辛庄水厂迁移工程初步设计1综合说明1.1项目名称及项目建设单位1.1.1项目名称容城县辛庄水厂迁移工程。1.1.2项目建设单位河北省容城县水利局1.1.3项目设计单位河北大地建设科技有限公司1.2项目背景容城县位于河北省中部、保定市东北部，由于近年来持续干旱少雨，造成南拒马河断流，随着容城县工农业生产的发展和人民生活水平的提高，其用水量猛增，而农村饮水设施建设明显滞后于其他基础设施建设。为满足生产生活和经济建设需要，只能靠超采地下水来维系，而过量开采致使地下水位大幅下降，污染又使水质不断恶化，因此解决农村饮水安全问题是当务之急。据统计，容城县境内有8个乡（镇）、127个行政村，总人口24.8万人，其中农村人口为22.8万，人均收入4500元左右，容城县大部分乡镇水质不符合饮用标准，含氟量超标，污染严重。据调查容城县饮水不安全人数为12.83万人，涉及8个乡镇127个行政村。其中饮用水含氟量超标的8.53万人，水源污染的4.3万人。根据容城县农村饮水安全总体规划，全县新建集中水厂工程13处，涵盖了8个乡镇区，127个村庄。容城县20XX年农村饮水安全工程设计范围：解决剩余不安全人口60200人的饮水安全问题。根据容城县的实际情况，考虑行政区划饮水安全问题类型及分布、经济条件、水资源条件等，本期拟建的辛庄集中水厂供水工程，该水厂规划服务村庄12个，服务人口14481人，均为安全人口。本期工程设计范围为：水源、水厂及管网工程。本次因保津高速占压辛庄水厂，辛庄水厂需要迁移迁移，本次是在原初步设计的基础，重新对水厂位置进行了选址及设计。1.3建设内容辛庄水厂集中供水工程设计范围包括：12个行政村，受益人口14481人。工程建设主要内容包括新建集中水厂1座，水厂规模1250m3/d，占地4.32亩、新打水源井2眼，铺设村外网14863.21m。本次工程未包含村内管网。1.4投资预算辛庄水厂迁移工程总投资618.8万元。1.5施工组织容城县为确保农村饮水安全工程高标准的建设，按照水利部关于加强村镇供水工程管理的意见要求，明确项目建设主体、相关部门的职责和项目组织形式，制定适合本地农村实际的保证措施：（1） 明确项目建设主体为：河北省容城县水利局（2） 积极与有资质的设计院、施工单位合作，共同完成饮水安全工程的设计和施工，为工程的建设质量提供技术保证。（3） 实行工程建设监理制，加强工程质量监督力度，制定目标责任制，责任到人，细化任务，量化目标，确保工程高质量、高标准完工。确保工程建设无不安全隐患，保障农村饮水安全任务的顺利实施。本工程按照水源、水厂建设、管网铺设顺序进行。1.6工程管理机制工程建设管理机构由领导小组、项目管理办公室和组织实施单位组成，领导小组组长由县政府主管副县长担任，副组长由水利局局长、受益乡镇镇长担任，小组成员包括有关职能部门和乡镇政府主管领导。并成立“安全供水工作领导小组办公室”负责饮水工程的实施工作。工程竣工经过验收合格后，交由所在乡镇、村委会、受益群众共同管理。同步建立农民用水协会，管理按照“三证、三卡、五公开”的要求进行，建立用水收费制度和水源保护措施，确保工程建成后良好运行。1.7编制依据1.7.1有关方针政策性依据文件关于加强村镇供水工程管理的意见（水利部，20XX年10月29日）；农村饮水安全项目建设管理办法。1.7.2规划及相关报告容城县农村饮水安全总体规划1.7.3采用的主要规范和标准村镇供水工程技术规范（SL310-20XX）；室外给水设计规范（GB50013-20XX）；生活饮用水卫生标准（GB5749-20XX）；机井技术规范（SL256-2000）；地表水环境质量标准（GB3838-20XX）；地下水环境质量标准（GB/T14848-93）；村镇建筑设计防火规范（GBJ39-90）；泵站设计规范（GB/T50265-20XX）；给水排水管道工程设计及验收规范（GB50268-20XX）；城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ41-91）。1.8工程特征表列表说明主要工程设计内容。样表如下：辛庄水厂集中供水工程特征表序号项目名称单位数值备注一工程技术经济指标1设计水平年年20XX现状水平年20XX年2供水规模m3/d12503年供水量104m3/d32.584供水受益行政村数个125供水受益人口人144816饮水不安全人口人7受益学校所学生数量8企事业单位个人口数9居民综合用水标准L/人d5010最小服务水头m1211时变化系数K时2.212日变化系数K日1.413设计概算投资万元618.815人均外管网长度m/人1.02输配水管长度/供水受益人口二主要工程及设备1取水工程深井2眼，井泵两套，井房23.5m2/座2输水工程m600输水管道管径De160，管材U-PVC3净配水厂m3/d水厂占地面积4.32亩，清水池400m3、潜水泵4台，消毒设备2台4村外管网m14863PVC-U管道三工程概算1建筑工程费万元373.162设备费万元57.993安装费万元324临时工程费万元11.695其他费用万元127.696过渡期费用万元16.277总概算万元672.69（未包含村内管网投资）四水价分析1供水成本元/m31.682建议水价元/m31.873供水盈亏平衡点元/m31.682项目概况2.1项目区域自然状况2.1.1地理位置容城县地处河北省保定市东北部，北纬385712390742，东经11545121160402。西南距省会石家庄165km，距保定市47km，县境四周东与高碑店市、雄县相连，南与安新县接壤，西与徐水县相邻，北与南拒马河与定兴县交界，处于拒马河冲积扇向白洋淀的过渡带，地势由西北向东南缓慢倾斜，自然坡度千分之一左右，海拔（黄海）高为718m，为缓倾平原，土层深厚，地形开阔，植被覆盖率很低。2.1.2气象气候、地形气候属于半干旱半湿润暖温带季风性大陆性气候区，四季分明。冬季受西伯利亚大陆性气团控制，寒冷少雨雪；春季受蒙古大陆变性气团影响，偏北或偏西北风盛行，降雨稀少，蒸发量大，往往形成干旱天气；夏季多雨，降雨集中，秋季多受高压控制，一般年份秋高气爽，降雨偏少。2.1.3河流水系容城县属于海河流域大清河北支水系，有：南拒马河、大清河、白沟引水河和萍河。拒马河从本县沟市村流经后至定兴、新城县（高碑店市）界，长19.3km，在高碑店市的白沟镇与北拒马河汇流，后流入大清河入白洋淀。大清河从县境东北部与新城、雄县界流过，全长6.7km。白沟引水河从县城东部境内穿过，为1969年开挖，南北长9.4km。河底宽100150m，堤距244268m，设计流量为500m3/s。1977年、1979年汛期，曾超标使用，通过的最大流量为696m3/s。萍河（瀑河）萍、瀑两河原是本县与徐水县下泄沥水的界河。1964年由上级决定，通过工程治理，将两河合并并称萍河，在本县西南部境内穿过，全长8km，设计泄洪量为200m3/s。2.1.4地质土质为亚沙土、亚粘土一级沙层，其水平构造成由西北而东南不连续条带状分布。2.1.5水资源容城县地处华北平原中部，位于拒马河冲、洪积扇中下部，基底构造属于牛沱镇凸起的西南部分。第四纪厚约400500m，水文地质条件比较复杂，在第四纪地层划分的基础上，根据省地质队四队的资料，容城县将含水层从上到下划分为四个含水组。（1） 第含水组（Q4）：本组在全新统形成，因受拒马河冲、洪积扇的控制，本含水组为一多层状含水岩体，深为3946m，但各含水层间很少有较厚而稳定的隔水层存在，主要为孔隙潜水，含水砂层薄而少。本层属于浅层水，主要受降雨、地表水、灌溉回归水、河道侧向渗入的影响。容城县多年主要开采这一层地下水，一般井深为5080m，混合开采。单井出水量为2040m3/s。（2） 第含水组（Q3）本组属于上更新层底界，深度在134147m之间，主要由河流冲、洪积而成，砂层总厚度一般在30m左右，容城县机井建设中，属于深层机井，近年来开采逐渐增多。（3） 第、含水组（Q1Q2）第、含水组分别属于中更新和下更新统底界，底界深度分别为251281m和402430m之间，西北浅，东南深，为洪、冲积和湖相沉积而成。本层富水性差，中细沙层40m左右，出水量不稳定，目前有少量开采。由于拒马河自北向南或自西北向东南长期活动的结果，加之具有继承性活动的特点，所以本县岩性在平面上具有西北而东南或西北而东南的不连续条状分布的特征。沙层多呈不连续条带状富集，并且从北到东南沙层粒度也有粗到细。厚度由厚变薄的规律，北部沙层达70m，而南部只有50m以下。含水层的富水性与沙层厚薄和力度大小成正比，古河道带富水性好，而河间带就较差，总的来说，本县地下水质良好，沙化度低，水的化学类型也较为简单，主要为HCO3CaMg和HCO3MgCa型。矿化度一般小于0.5g/L，绝大部分地区都适宜饮用和灌溉。只有在南部的留通白洋淀周围，浅部（30m以上）有矿化度13g/L的SO4CO3CaMg型微咸水存在，但也可以抗旱灌溉，因近些年地下水位下降、矿化度也越来越低。容城县近50%的村庄浅层地下水含氟量过于国家规定量，现在处于改水阶段。2.2项目区社会经济状况容城县境内有8个乡（镇）、127个行政村总人口24.8万人，其中农村人口为22.8万人，人均收入4500元左右，农作物主要包括粮食作物、经济作物、蔬菜类及少量其他作物。容城县位于华北名著白洋淀边，自然条件优越，有5km2的淀区，水美鱼肥，渔业资源丰富，水产品年产量在600吨以上（优质鱼500吨，虾蟹类103吨）。矿产资源主要有两种：一是砖瓦制造用粘土，而是建筑用沙。两种均属于不可持续开采矿种。2.3项目区供水现状及存在的主要问题2.3.1农村饮水基本情况容城县辖4镇4乡，127个行政村，总人口为24.8万人，其中农村人口为22.8万人，占总人口的92%。20XX年经调查统计，容城县农村饮水安全村有57个，涉及9.97万人，占农村总人口的43.7%；饮水不安全村有70个，涉及12.83万人，占农村总人口的56.3%。主要类型为高氟及水质污染。其中，含氟量大于2mg/L的8.53万人；水质污染的4.3万人。20XX年、20XX年在中央及省财政的大力支持下，该县两年度共解决不安全人口1.2万人，20XX年解决了不安全人口5.61万人，目前尚有不安全人口6.02万人。2.3.2农村饮水安全普及自来水普及率截止到20XX年底，符合饮水安全的村街有57个，9.97万人，占农村人口的43%；20XX年容城县自来水受益人口11.31万人，自来水普及率仅达到50%。2.3.3供水现状2.3.3.1供水形式容城县多采用单村单井供水形式。其中，使用正规自来水人口11.31万人，占50%，大部分村街采用定点定时供水，供水间隔12天不等。2.3.3.2供水水源及水质容城县主要开采深层地下水，井深410m左右，出水水质合格，无需处理。2.3.3.3供水工程管理除少数行政村安装水表外，大部分村街用水户无计量设施，基本上按人头每人每月1元收取电费。其管理模式有：条件好的结存由村委会统一管理，电费、管理费及维护费由村街垫付。部分村街承包到人，管理人员工资、电费、维修费按人头收取。安装计量设施的村街摊入成本，按量收取。自实施农村饮水安全工程以来，容城县按照“统筹规划、城乡一体、整县推进、户户通水”的总体思路，在统一规划的同时，建立健全工程建后管理体制，新建工程完全按照一户一表的形式进行建设，逐步实现由分散到集中的管理模式，使农民群众可持续地使用安全水、放心水。2.4项目区供水规划及供水范围根据对容城县农村饮水安全调查与评估，容城县农村饮水安全总体规划新建联村水厂工程13处，涵盖8个乡镇区，127个村庄。具体规划详见饮水安全工程总体规划图。该工程涉及村庄共12个，服务人口14481人，均为安全人口。工程实施范围：水源、水厂及外网工程。3工程建设条件3.1区域水资源概况容城县属于大陆性季风气候区，多年平均降雨量为203.1mm，平均蒸发量接近1735mm，近年来由于持续干旱，造成河渠干枯，地上无水源，只能赖以开采深层地下水。目前南水北调中线工程正在建设，分配给容城县的水量为1100万m3/年，仅供县城生活及工业企业用水，广大农村居民仍需开采深层地下水。3.2工程地质条件3.2.1区域地质容城县土质为亚沙土、亚粘土及沙土，其水平构造呈由西北而东南方向不连续性条带状分布。储水条件差，顶板地埋深430m左右。总厚度400430m。由上而下地层为Q4Q1，相应划分为、四个含水组。3.2.2工程地质及水文地质根据建筑地基基础设计规范（GB50007-20XX），结合已有的工程资料判定项目区域地质情况，可以得到如下结论：1） 建筑物场地不存在不良地质作用，适宜建造该建筑物并满足铺设管道的要求。2） 本场地未经扰动土层均可作为天然地基持力层。3） 建筑场地抗震设防基本烈度为7度。4） 本场地地下水水质对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。5） 建筑场地标准冻结深度为0.60m。容城县将含水层从上到下划分为四个含水组。（一）第含水组（Q4）：本组在全新统形成，因受拒马河冲、洪积扇的控制，本含水组为一多层状含水岩体，深为3946m，但各含水层间很少有较厚而稳定的隔水层存在，主要为孔隙潜水，含水砂层薄而少。本层属于浅层水，主要受降雨、地表水、灌溉回归水、河道侧向渗入的影响。容城县多年主要开采这一层地下水，一般井深为5080m，混合开采。单井出水量为2040m3/s。（二）第含水组（Q3）本组属于上更新层底界，深度在134147m之间，主要由河流冲、洪积而成，砂层总厚度一般在30m左右，容城县机井建设中，属于深层机井，近年来开采逐渐增多。（三）第、含水组（Q1Q2）第、含水组分别属于中更新和下更新统底界，底界深度分别为251281m和402430m之间，西北浅，东南深，为洪、冲积和湖相沉积而成。本层富水性差，中细沙层40m左右，出水量不稳定，目前有少量开采。3.3建筑材料本工程距容城县城较近，交通便利。工程所需的主要管材及建筑材料在本地区都能够采购。4工程任务和规模4.1设计范围、供水对象及设计水平年4.1.1设计水平年基准年：20XX年规划年：2027年4.1.2设计范围及供水对象序号村名名称乡镇名称供水人口(人)备注1猛进庄晾马台乡10982复兴庄晾马台乡11033崇明庄晾马台乡10004辛庄晾马台乡21895晾马台晾马台乡10366东王庄晾马台乡5037刘合庄晾马台乡5478西北阳晾马台乡8739东北阳晾马台乡79210南剧村晾马台乡142711北剧村晾马台乡228912东李家营村晾马台乡1624合计12144814.2供水规模确定4.2.1用水量计算根据村镇供水工程技术规范SL310-20XX第311条规定：“供水规模，包括居民生活用水量、公共建筑物用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏失水量和未预见用水等，应根据当地实际用水需求列项，按最高日用水量进行计算”。本工程用水量计算如下：（1）生活用水量（W1）：根据村镇供水工程技术规范和当地的实际情况，容城县生活用水定额取50L/d人，根据容城县社会发展现状，人口年自然增长率按6增长。W=Pq/1000P=P0（1+）n+P1P0各村供水范围内的现状常住人口数，其中包括无当地户籍的常住人口。P1各村的设计年限内人口的机械增长人口规划以及近年来流动人口和户籍迁移人口的变化情况，按平均增长法确定。设计年限内各村人口的自然增长率，根据当地近年来的人口自然增长率确定，选用6。n工程设计年限，为15年。（2）公共建筑物用水量（W2）：主要是乡村学校单位用水量，按居民用水的20%计算；W2=W120%（3）企业用水量（W3）：对于企业用水量根据企业的时间用水量确定；（4）饲养禽畜等其他用水量，该水量按照居民用水量5%计算；（5）本工程不考虑庭院用水、浇洒道路和绿地用水量。（6）管网漏失水量和未预见水量（W4）：管网漏失水量按最高日用水量的12%计算，未预见水量按最高日用水量的13%计算；管网漏失水量和未预见水量合计为最高日用水量的25%。W4=（W1+W2+W3）25%各行政村设计用水量计算结果见下表4-1工程名称村名现状人口(人)设计人口(人)居民生活用水定额(L/d人)居民生活用水量(m3/d)公共建筑用水量(m3/d)其它用水量(m3/d)管网漏失和未预见水量W4最高日用水量W(m3/d)辛庄水厂猛进庄109812015060.0512.013.0018.7793.83复兴庄110312075060.3312.073.0218.8594.26崇明庄100010945054.6910.942.7317.0985.46辛庄2189239550119.7323.955.9937.41187.07晾马台103611335056.6611.332.8317.7188.54东王庄5035505027.515.501.388.6042.99刘合庄5475985029.925.981.509.3546.75西北阳8739555047.759.552.3914.9274.61东北阳7928665043.328.662.1713.5467.68南剧村142715615078.0515.613.9024.39121.95北剧村2289250450125.1925.046.2639.12195.62东李家营村162417765088.8217.764.4427.76138.79小计121448115840.477792.02158.4039.60247.511237.544.2.2 水厂时变化系数确定时变化系数，应根据各村镇的供水规模、供水方式，生活用水和企业用水的条件、方式和比例，结合当地相似供水工程的最高日供水情况综合分析确定。表 4-2 全日供水工程的时变化系数供水规模W（m3/d）W50005000w10001000w200w200时变化系数Kh1.62.01.82.22.02.52.33.0根据用水量计算，该水厂设计按照24小时运行，时变化系数取2.2。项目村最高时用水量见表4-3。工程名称村名最高日用水量W(m3/d)时变化系数最高日最高时需水量（m3/h）（L/s）辛庄水厂供水工程猛进庄93.832.208.602.39复兴庄94.262.208.642.40崇明庄85.462.207.832.18辛庄187.072.2017.154.76晾马台88.542.208.122.25东王庄42.992.203.941.09刘合庄46.752.204.291.19西北阳74.612.206.841.90东北阳67.682.206.201.72南剧村121.952.2011.183.11北剧村195.622.2017.934.98东李家营村138.792.2012.723.53小计1237.54113.4431.515水源选择5.1水源选择的原则和要求（1） 水源水利充沛可靠。其取水量应小于可开采量。（2） 水源水质应符合国家饮用水水质标准。（3） 容城县属于南水北调受水区，并且部分浅层水源为高氟地下水及水质污染型，因此必须采用深层地下水才能使农村饮水安全得到彻底解决；另外，随着南水北调中线工程的实施，远期考虑运用南水北调水源。5.2水文地质概况容城县将含水层从上到下划分为四个含水组。（一）第含水组（Q4）：本组在全新统形成，因受拒马河冲、洪积扇的控制，本含水组为一多层状含水岩体，深为3946m，但各含水层间很少有较厚而稳定的隔水层存在，主要为孔隙潜水，含水砂层薄而少。本层属于浅层水，主要受降雨、地表水、灌溉回归水、河道侧向渗入的影响。容城县多年主要开采这一层地下水，一般井深为5080m，混合开采。单井出水量为2040m3/s。（二）第含水组（Q3）本组属于上更新层底界，深度在134147m之间，主要由河流冲、洪积而成，砂层总厚度一般在30m左右，容城县机井建设中，属于深层机井，近年来开采逐渐增多。（三）第、含水组（Q1Q2）第、含水组分别属于中更新和下更新统底界，底界深度分别为251281m和402430m之间，西北浅，东南深，为洪、冲积和湖相沉积而成。本层富水性差，中细沙层40m左右，出水量不稳定，目前有少量开采。5.3水源论证及水源的确定容城县现状水资源量如下表所示：表5-1 容城县现状水资源总量 单位：万m3多年平均平水年枯水年特枯年水资源总量3459451121301236地表水总量237地下水总量3779根据水资源评价中，现状年可供水量计算出平水年、枯水年、特枯年的地表水和地下水的可供水量。如下表：表5-2 容城县现状年可供水资源量 单位：万m3平水年枯水年特枯年容城县地表可供水资源量000容城县地表可供水资源量40804080408020XX年县境内取水量为8022万m3。其中：工业取水量为186万m3，占总取水量的2.3%；城镇取水量为72万m3，占总取水量的0.9%；农业灌溉总取水量为7435万m3，占取水量的92.7%；农村生活取水量为329万m3，占取水量的4.1%。由以上数据可以看出，生活且本工程属于水源置换问题，不存在加大地下水开采量的问题。因此，在优先保障生活饮水的情况下，完全可以满足95%保障率下生活用水。另外，我们可知，大部分水消耗在农业灌溉上。所以要减少地下水的开采，应实施节水灌溉工程。目前，南水北调中线工程正在实施，根据河北省南水北调配套工程规划容城县配套工程近期还未实施，因此，大河集中水厂目前水源采用地下水，南水北调配套工程实施后，将大河水厂水源切换到南水北调水源。由于本工程水源为农村饮水水源，用量较少，因此，该水源水量必须优先保证。5.4地下水资源评价容城县无地表水资源，县内只有拒马河流过，但近年来连续干旱少雨，拒马河长期干涸无水，使地下水得不到补充，由于社会经济发展靠开采地下水维持，造成地下水位持续下降，地下水的储量不断减小。随着水环境进一步恶化，供需矛盾进一步突出，只有采用深层地下水才能符合饮用水的标准。5.5水源水质分析容城县深层地下水水质良好，符合饮水安全指标，是标准的水源。6工程总体设计6.1设计原则（1） 贯彻节水、节能的方针，合理布置，优化设计，做到供水安全可靠，确保水质和水量的原则，择优选择投资少，运营成本低，效益好的工程方案。（2） 充分利用原有供水设施进行改造，最大限度地发挥已有工程的作用。（3） 对容城县农村饮用水源毒理学指标、水源理化指标、大肠杆菌群和细菌不合格的自然村进行统一规划，提高供水能力，改善水质，保证供水安全。（4） 根据水源条件，从实际出发，因地制宜，合理安排工程，突出重点、科学规划设计，加强水资源统一管理。根据有利于可持续发展的原则，合理利用、有效保护水资源。（5） 农村饮水需水量要做长远规划，要保证满足远期规划的各项需水要求。（6） 工程要与本县、乡镇的其他发展战略相协调，与当地经济发展和脱贫致富紧密结合起来，统筹规划，更大地发挥农村饮水工程的综合效益。（7） 设计要保证24小时不间断供水，地下水作为供水水源保证率应达到95%以上，并本着节水原则，做到节约用水；（8） 为保障水源的水质，要设置卫生防护地带，对取水水源要做到安全保护，供水设施要建立在环境无污染区。（9） 严格项目管理，坚持质量第一，监管并重的原则。6.2工程类型和设计标准6.2.1工程类型根据村镇供水工程技术规范辛庄集中供水类型为型。6.2.2工程设计标准（1）水质饮用水水质符合国家农村饮用水卫生标准（GB5749-20XX）要求。（2） 取水方便程度居民生活用水定额取50L/p.d（3） 取水方便程度辛庄集中供水工程供水入户。（4） 服务水压村最远点或最高点的农户供水入户自来水龙头水压为12m。6.2.3工程防洪标准根据防洪标准（GB50201-94）和水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252）的有关规定，辛庄集中式供水工程的防洪设计按20年一遇洪水设计，50一遇洪水校核。6.2.4工程抗震标准本工程的抗震应设计符合建筑抗震设计规范（GB500111-20XX）以及构筑物抗震设计规范（GB50191-20XX）的有关规定，辛庄水厂抗震等级按提高1度，8度设计。6.3总体布置原则（1）总体布置根据水源与供水区（范围）之间的平面、高程空间关系，充分利用地形条件，拟定供水方式及工艺流程组合，合理拟定供水线路走向，确定建（构）筑物的工程位置。做到充分利用自然地形条件，缩短供水线路，优化建（构）筑物布置，节约土地资源。（2）节约投资原则。工程布置应考虑尽可能与现有工程设施想结合，避免不必要的浪费，节约投资。（3）运行经济原则。水源取水方式、线路及建筑物布置应有必要的方案比较，降低运行费用。建（构）筑物位置尽量靠近公路，方便施工和运营管理期交通。6.4水源及取水工程目前解决饮用水水质超标常用的方式有两种：（1） 替换水源：通过寻找新的合格水源（或水源水质易于处理达标）的方式解决水质不达标问题，优点是解决问题比较彻底，运行维护费用低，便于管理；缺点是一次投资较高。（2） 加装净化装置：通过加装净化装置使出水水质达到饮用水标准，优点是投资低，不必寻找新的水源；缺点是运行维护费用高，对管理人员要求较高，增加管理难度，适用于小规模供水。因此本工程采用打深井更换水源，根据容城县水文地质条件，该地区深层地下水满足国家饮用水卫生标准，属于标准的合格水源，因此无需水源处理，确定水源井深度410m。6.5输水线路选择及管材选择本工程厂区外水源井群，保证出水量及避免互相干扰，确定井距不小于500m。水源井提水后经输水管道送至清水池，管道采用PVC-U De160给水塑料管，管道顶覆土1.4m左右。6.6净配水厂位置及工艺确定6.6.1水厂位置净水厂位置选择在供水区域交通等各方面条件比较便利的地方，便于节省输水能耗，降低工程造价和运行费用。6.6.2净水工艺净水工艺主要取决于原水水质，根据水源水质结果表明，本期工程原水经消毒后即可符合国家生活饮用水卫生标准。其工艺如下：水源井水厂清水池二级加压泵站管网用户二氧化氯6.6.3消毒工艺水厂处理工艺方案的确定取决于原水水质，依据水质分析，水源井地下水只大肠杆菌超标的，可经消毒处理后，即可保证出厂水水质达到生活饮用水卫生标准。 消毒工艺的选择饮用水水质问题一直是人类最为关心的问题之一，水体中存在的大量的微生物严重威胁着人类的生命和健康。然而近年来，大量事实证明，危害人体健康的因素不仅包括饮用水中原先就存在的微生物以及各种次生有害物质，还包括消毒过程中产生并遗留下的有害物质。因此，迫切需要对这些次生有害物质的发生情况作细致的研究和分析，在此基础上，调查相应的消毒与生产过程，采取必要措施避免由消毒引起的水质下降，最终做到经济生产，安全饮水。现在自来水工厂中常用的消毒杀菌剂有氯气，氯胺，臭氧，溴碘以及刚兴起的紫外光等。如果只考虑杀菌效果，每一种处理方法都能够达到饮用水水质要求，但是如果全面考虑水处理的效果，各种方法的不足之处便纷纷暴露出来。a.氯气消毒氯气消毒过程中,氯气和水反应生成次氯酸根等离子，次氯酸根等离子具有较强的氧化性能，是氯气消毒的关键部分。次氯酸与水中的氨会继续生成氯化胺等化合物，以一氯胺为主，而它本身就可作为一种消毒剂使用。自1908年美国新泽西州首次采用液氯对饮用水进行消毒以来，因其强大的杀菌力、低廉的价格，液氯一度成为当今世界上使用最多、应用最广泛的一种杀菌剂，并作为饮水安全的主要手段而沿用至今。然而液氯消毒带来的问题也逐渐显露出来，主要在于氯气在消毒过程中能够与水中有机物反应，并生成相应的氧化产物和氯代产物，这两类化合物逐渐被证实具有很强的毒性和致癌作用。另一方面证实使用氯气作为消毒剂时，由于氯的取代和氧化作用，能够生成大量的卤代物，严重危害人体健康。如果长时间饮用，即使浓度低，其潜在的危害也将是致命的。另外由于长期使用氯气作为杀菌剂，细菌产生了不同程度的抗药性，使氯气的使用量逐渐增加，大大提高了生成有害化合物的可能。再者当水的pH值大于9时，氯气的杀菌作用明显降低。所有这些表明，淘汰氯气，开发新型杀菌剂势在必行。b.紫外线消毒目前，鉴于氯气消毒的种种弊端，使用紫外线消毒悄然兴起。试验证明，紫外线消毒可以有效的杀灭水中的菌类，如果配合一定的催化剂，又可以同时完全降解微量的有机污染物，并不产生任何其它的效应，如产生次生污染物等，应该是饮用水消毒处理的较好选择，阻碍其应用与推广的限制性因素是仪器的维护和造价问题，而且紫外光源寿命一般较短，这样不可避免的提高了饮用水的处理成本。c.二氧化氯消毒的原理与优势被称为“第四代”广谱杀菌消毒剂的二氧化氯作为新型饮用水杀菌剂已脱颖而出，并在全世界范围内得到推广与应用，这归功于它的高效和无副作用。1）二氧化氯消毒的原理降解污染物原理：二氧化氯性质极不稳定，遇水迅速分解，能生成多种强氧化剂，如氯酸，亚氯酸，次氯酸，氯气等，这些氧化物组合在一起，能够形成独特的协同作用，产生多种强氧化性自由基，活化有机污染物芳环上的不活泼氢，发生脱氢反应生成R自由基，并作为进一步氧化的诱发基团；自由基还能通过羟基取代反应，将芳烃环上的-SO3H、-NO2等基团取代下来，生成稳定性较差的羟基取代中间体，这些中间体易于发生开环反应，直至完全降解生成无机物。杀菌原理：二氧化氯可以快速高效的杀灭各种致病菌和病毒，其杀菌作用是通过在水中分解出的中间产物如氯气等穿透细胞壁，使蛋白质变性而实现的。2）C102消毒的优势与其它消毒剂相比，二氧化氯具有非常强大的优势：氧化性极强：有资料称二氧化氯的氧化性能是次氯酸的9倍，是氯气的27倍，实验表明，二氧化氯能够有效的彻底的清除水中的酚类、氰化物、硫化物、胺类、氨化酚等有机物，可以除去有机胺类、有机硫化物所引起的水质异味，同时还能与S2-，SO32-，NO2-，-等以及其它有害物质发生氧化还原反应，降低其浓度。反应彻底，不会产生二次污染物：与传统的消毒杀菌剂氯气相比，使用二氧化氯消毒最大的优势是二氧化氯不会产生二次污染，不会与水中的有机物生成次生有害物质，例如二氧化氯不会与水中的酚类产生氯酚，不会与水中的腐殖质及有机物反应也不会产生有毒的有机卤代烃。在相同的工作中，在同样的条件下将原水加二氧化氯作为对照组，测试到的卤代物含量与原水中没有较大的区别。杀菌力强，使用剂量小，作用快：2.0mg/L的二氧化氯溶液作用30s时即能杀灭100%的微生物，而剩余的二氧化氯还可以达到0.9mg/L。二氧化氯消毒杀菌范围广，如大肠杆菌，乙肝表面抗原HbsAg、沙氏门菌、金黄葡萄球菌等，尤其是铁细菌和硫酸还原菌，且效果持久。所适用pH值范围广：其杀菌作用受pH值的影响比氯气小，能够用于高pH值系统的杀菌灭藻,工业试验表明，0.61.8mg/L的C102在pH7时的杀菌作用明显高于氯气。管理方便，投资较少：运行结果表明，使用二氧化氯工艺处理饮用水，设备简单，操作管理方便，具有很好的社会效益和环境效益。但对于氨氮超标的水体，有可能产生对人体有害的副产物。d.臭氧消毒臭氧是一种强氧化剂，已被逐渐应用于饮用水消毒中。使用臭氧消毒的优点在于其强氧化性可以高效去除几乎所有的有机污染物，其原理和优势如下：（1）理化特性：臭氧在常温下为带蓝色的爆炸性气体，有特臭，为已知最强的氧化剂，密度为1.658（空气=1）。臭氧气体经冷处理后可呈液状，其液体密度为1.71，沸点为112.3，在水中溶解度比氧高，一般为现场生产，立即使用。空气中臭氧浓度达0.01-0.02mg/L时即可嗅知：浓度达到1mg/L时，可引起呼吸加速、变、胸闷等症状，在2.5-5mg/L时，可引起脉搏加速，疲倦、头痛。作业现场空气中容许的限值为0.2mg/m3，臭氧为强氧化剂，稳定性极差，常温下即可自行分解为氧。（2）杀菌作用：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。消毒效果好，接触时间短，能除嗅、去色，去除氧化铁、锰等物质，能够去除酚、不会产生对人体有害的有机氯化物，臭氧可以用于液体消毒：饮用水、工业生活污水和饮料水的净化消毒，臭氧消毒饮用水时，其用量取决于水质，应由实验确定精确值，比较清洁的水，一般应加臭氧0.5-1mg/L。（3）臭氧消毒设备：臭氧消毒设备其优点是设备自动化程度高，操作简便、运行成本低、供水每立方水处理造价仅为0.023元。 臭氧浓度的控制根据多年使用臭氧的经验，臭氧浓度可采用计算法根据公式进行概算：作为常规饮水消毒，可依据卫生部消毒管理规范规定：臭氧消毒饮水投加量应控制在0.51mg/L，剩余臭氧应在0.10.5mg/L。 冬季防冻设备在冬季使用时，如连续供水并在正常使用状态下，一般可以不采取防冻措施；如阶段性供水或晚上停泵的应做一些保护，可以将设备放置在室内，并且将水箱内的水放掉。 臭氧投加压力臭氧消毒成套设备中具有小流量高压泵，将无污染物质的高浓度臭氧水经过该小流量高压泵射入主供水管，大于水管压力两倍以上，保证了臭氧的顺利投加。 通风为防止泵房臭氧泄露，因此在泵房内加设通风设备，通风设备选用斜流通风机，吸风口距地面500mm，按照1小时换气次数6次进行设计。结论：根据以上消毒工艺的比校，本设计采用二氧化氯消毒工艺利用清水池与二氧化氯不小于30min的接触混合时间，达到消毒目的。表6-1 消毒剂性能比较表种类作用液氯、漂白粉氯胺二氯化氯臭氧灭细菌优良（HOCL）适中，较氯差优良优良灭细菌优良（HOCL）差，接触时间长优良优良灭活微生物效果第三位第四位第二位第一位PH影响消毒效果随PH增大而下降，在PH=7左右时加氯较好受PH影响较小PH的影响比较小，PH7时较有效PH影响小，PH值小时，剩余03残留较久在配水管网中剩余消毒作用有可保持较长时间的余氯量比氯有更长的剩余消毒时间需补充氯副产物生成THM可生成不大可能不大可能不可能其他中间产物产生氯化和氧化中间产物，如氯胺、氯酚、氯化有机物等，某些会产生臭味产生的中间产物不详，不会产生氯臭味产生的中间产物为氯化芳香族化合物，氯酸盐严氯酸盐等中间产物为醛。芳族浚酸，酞酸盐等国内应用情况应用广泛应用较多应用普遍应用轻少一般投加量（mg/1）2-20(折点)0.5-3.00.1-1.51-2接触时间30分钟2小时数秒至10分钟适用条件大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适用于小水厂原水中有机物较多和供水管线较长时，用氯胺消毒较宜适用于有机污染严重时，须在现场制备，直接应用制水成本高，因无持续消毒用6.7配水系统和管材选择6.7.1配水管网设计6.7.1.1配水管网的功能配水管网的根本任务是向用户提供高质量的饮用水，连续供应有压力的水，同时降低供水费用。为此，供水管网作为供水系统的重要环节，对开于它的硬件有以下五点要求：1）封闭性能高供水管网是承压的管网，管道只有良好的封闭性，才是连续供水的基本保证。2）输送水质佳自来水从水厂到用户，要经过较长的管道。管道实际是一个大的反应器，出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，产生新的反应，这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物质。3）水力条件好供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通，才能降低水头损失，确保服务水头。4）设备控制灵一个供水管网，要维护管网的良好运行，在管网上要设计专用设备包括：阀门、消火栓、通气阀、放空阀等。这些设备的完好是保证管网运行畅通、安全供水、避免污染的前提。5）建设投资省供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的50%-70%，因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模，恰当选用管材及设备是管网合理运行的途径。6.7.1.2管网设计流量和水压管网设计流量新建集中水厂供水工程的外网根据村镇供水工程技术规范SL310-20XX最高时用水量计算确定设计规模。设计水压外管网最不利控制点（村入口处）自由水头不低于0.20MPa。水量分配新建配水厂输水流量分配按照各村设计流量进行分配，配水管道流量按照远期规划水量进行计算，避免重复投资。配水管网布置由于配水管线涉及范围较为分散的村庄，因此管网布置以枝状管网布置为主。6.7.1.3管材选择由于本工程配水管径较小，适用于工程选用的主要管材有钢管、球墨铸铁管以及塑料管等。钢管材质较轻，加工使用灵活方便，可承受较高的内压力，但耐腐蚀性差，防腐麻烦，宜在特殊要求地段使用。球墨铸铁具有铁的本质，钢的品格。经过球化处理，离心浇铸冷凝后制成的球墨铁管，具有良好的耐久性能及防腐性能；卓越的承压性能、抗震性能和密封性能。球墨铸铁管道运行安全可靠，维修费用低，使用寿命长，并且安装施工方便，缺点为造价较高，在国内各城市供水管网中，球墨铸铁管目前宜适用于DN751200mm之内。众所周知，化学建材已发展为三大建材之后的第四大建材，而塑料管在建材中又占有很重要的地位。由于它有许多优点，所以可代替传统的金属管材。供水管道采用塑料管，对于保证水量、水压均优于传统管材，特别是随着人们生活水平的提高，对供水水质有更高的要求，使用塑料管就可以保证水质不受影响，尤其是直接饮用水管道，其优点更为突出。因此，国外早已普遍使用。我国近十几年来也已推广使用。目前市政给水采用的塑料管以U-PVC管为主。用于给水的塑料管的种类已达十几种，各种塑料管从技术上、经济上均各有其优缺点，要因地制宜，根据不同的用处各自发挥它们的优势。市政给水管（主要是埋地管）而非采暖、热水系统的管道，PVC-U管具有应用技术法规完整、施工技术研究深入、产品加工工艺成熟的优势，从而有利于产品质量和工程质量的稳定。它的管径范围很宽，符合埋地给水管的需求，而且价格较低，在经济上和技术上相对更为合理成熟，更符合我国产业政策和国情。因此，PVC-U管是市政给水管的主导品种，其特点如下：技术成熟。PVC-U管无论是产品标准和应用标准，都有了国家标准或规程。1988年制订了给水用硬聚氯乙烯管材管件的国标，1996年又进行了修订补充。1990年制订了设计、施工及验收规程，并经过近十年的工程试点，丰富了规程内容，前几年又对该规程进行了修订补充，并已形成新的CECS17-18：2000埋地硬聚氯乙烯（PVC-U）给水管道工程技术规程。有了国家标准和规程，就可以使U-PVC管的产品标准化、应用规范化，为全面推广使用PVC-U管奠定了基础。管材管件产品规格齐全配套。我国早期引进PVC-U管生产线时，管材标准多种多标准状态，有日本标准、德国标准、英国标准等。而目前多数生产厂家已可生产国家标准的管材（出口产品例外），这就为使用单位使用管材时的标准化提供了物质条件。在管件方面，十多年来，各地经过了用原铸铁管配件、自制钢配件、钢塑配件以及手工粘接R-R全塑管件、直至近几年开发出的De315mm及以下的一次性全注塑R-R接品管件及活络管件等几个阶段。目前De315mm及以下管件已基本齐全配套，满足了市政埋