输水管道工程初步设计报告

XX市XX区XX至XX输水管道工程初步设计报告北京XXXX建筑设计有限公司XX分公司2010年05月初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司I目录第一章概述111工程概况112编制依据及范围113城市概况及自然条件214场镇供水现状及规划要求3第二章总体设计421编制原则422供水规划423用水量分析524配水管网水量525水质及水压要求626管网水力计算公式、软件及边界条件727供水方案7第三章配水管网设计831配水管道设计原则832管网布置833配水管道管材选择934道路给水管网设计10第四章生产定员及建设进度安排1441实施步骤及原则1442实施组织机构与分工1443生产定员14初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司II44运行管理15第五章环境影响评述及劳动保护、节能1651环境影响评述1652劳动保护1653节能16第七章结论和建议20初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司1第一章概述11工程概况工程名称XX市XX区XX至XX输水管道工程项目业主单位XX市XX区水利综合开发公司设计单位北京XXXX建筑设计有限公司XX分公司12编制依据及范围121编制依据1211重要文件及资料1建设工程设计合同2XX市XX区XX镇总体规划20082020（XX市XX勘测规划院）3关于XX至XX输水管道工程会议纪要4XX市XX至XX1500地形图1212主要标准及规范1室外给水设计规范GB5001320062给水排水工程结构设计规范GB500692002；3给排水管道工程施工及验收规范GBJ5026897；4地基与基础设计规范GB500720025城市供水水质标准CJ/T2062006122编制范围及年限设计水平年为近期2012年；设计年限为远期2020年。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司213城市概况及自然条件131现状概况XX镇位于XX区北部三区县交界之地，与XX镇、垫江县澄溪镇、四川邻水县八耳镇相邻，是XX最北的边关镇，距城区46公里，属浅丘平坝。全镇幅员面积46平方公里，其中耕地15532亩，林地16515亩。辖9个行政村，58个村民小组。2005年末8503户，29949人（其中非农业人口981人），地区生产总值10994万元，财政总收入707万元，农民人均纯收入3049元，全社会固定资产投资895万元，农村劳动力转移8348人。交通、通讯、电力、水利等基础设施完善。境内交通便捷，渝巫路、渝万高速公路贯穿而过，与村级公路相联，形成了两纵四横的公路网络，场镇距渝万高速公路XX出口、澄溪出口各5公里，距XX市中心90公里，距XX深水港码头50公里，距渝怀铁路川维站80公里；程控电话、闭路电视安装到村庄院落；建有变电站1个，电力充足供应；水利设施完善。资源优势突出，发展环境良好。镇内天然气储量大，价格低，有净化厂一个、配气站一座、增压站一个，年产硫磺2万吨以上，煤矿4家，年出煤10万吨；规模碎石厂2家，年产砖1000万匹的页岩砖厂2个；对企业实行重点挂牌、全程服务。132规划概况XX镇区为全镇的政治、经济、文化中心，以商贸、居住和发展特殊钢生产机械加工业为主的边贸小镇，XX镇是XX区的北大门，有边贸小城镇的特点，其城镇的经济发展对周边有带动辐射作用。据此，XX镇正努力调整产业结构，改善投资环境。与此同时加强村庄的建设，使其成为初步具有现代化基础设施，同时又保持田园风貌特色的小城镇。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司3133自然状况XX镇属亚热带季风性气候，四季气温变化分明，雨量充足，区内植物群落和植被类型具有多样性。区域内部分是平坦的农田，也有部分是坡地丘陵。现状大部分是农田，按土壤和气候条件适种树种较多。因区内无长系列气象观测资料，故采用临近的XX气象站94年（19011994年）观测资料进行分析。区内年平均气温182最高年平均气温1907（1963年）最低年平均气温177（1976年）极端最高气温422（1953年8月19日）极端最低气温31（1975年12月15日）多年平均降雨量10888MM最高年降雨量15187MM（1916年）最低年降雨量6443MM（1939年）14场镇供水现状及规划要求1）场镇现有高位水池一座，容量为2500立方米，位于场镇西北面小河村余家嘴，距城镇约14公里，取水源在镇域西北面的赶家沟水库，水质符合饮用水标准。2）近期采用现有供水系统，水源为赶家沟水库，大沙河水源供水系统作为备用水源；远期水源可由XX镇所辖的三条沟水库引水，城镇供水系统由XX镇供水管网提供接口。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司4第二章总体设计21编制原则1、从实际出发，促进可持续发展。保证用水发展所需的水压、水量和改善小环境为目标，配合正在新建的净水厂的规模，确保配水管网布局的合理性，达到企业效益、社会效益的统一。2、树立动态发展的观念，远近结合。灵活适应供水市场机制，改善低压区、贫水区，以及已有用户但供水管网还没有达到的地区，扩大管网服务面积。本设计在整个输配水管网平面布置上，留有充分发展余地，考虑分期建设，经过技术经济比较，从长远发展和近期实际入手，综合考虑随着道路改建的同时改造配水管网系统。以适应社会、经济发展的实际需要。3、充分掌握和分析现状资料，确定合理、有效、经济的配水管网系统，根据地形实际状况，个别高地采用局部加压的措施，避免出现地形较低处管网压力过高，以减少爆管机率，同时也节约能耗。4、对配水管网进行必要的经济分析，尽可能降低管道工程施工总造价和运行费用，考虑不同方案时进行技术经济的优化分析。使新设计的配水管网形成合理的有机结合体。5、在管网的选材上，慎重比选，因地制宜，以保证质量，节省资金，提高效率。22供水规划根据XX镇城镇总体规划要求，本次设计镇区供水采用三条沟水库直接供水。朱家岩水厂初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司523用水量分析231供水范围及设计年限1）供水范围XX镇区2）设计年限确定工程设计年限为近期2012年，远期2020年。232用水量计算（1）用水定额根据室外给水设计规范规定，XX镇区属于小城镇，最高日居民生活用水定额为120180L/CAPD，最高日综合生活用水定额为180260L/CAPD，同时根据XX镇区供水现状，确定2020年综合生活用水采用200L/CAPD的指标。12020年综合生活用水标准以200L/CAPD计。2绿化及其他市政用水量按综合用水量的5计算。3其它水量，即未预见水量及管网漏失水量，按总用水量的10计算。（2）远期用水量预测远期总用水规模约047万吨/天，设计预留一定富裕量，远期总规模约05万吨/天。本次设计管网按远期考虑。24配水管网水量1供水范围为XX镇区。2设计年限工程设计年期为近期为2012年，远期为2020年。3用水量配水管网远期05万吨/天。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司64水量变化系数根据规范规定，在缺乏实际数据的情况下，时变化系数为1316。本工程时变化系数取160。5、管网负荷计算经计算（见下表），配水管网计算负荷为远期最大日05万立方米/日最大日最大时93升/秒6事故时的计算水量为最大时供水量的70。7根据城市规划人口量，参照建筑设计防火规范（GB500162006）规定，火灾时按供水系统同时二处发生火灾，每处消防水量20L/S，总消防水量40L/S，火灾持续时间2小时。25水质及水压要求水质要求综合用水水质要求达到生活饮用水卫生规范和城市供水水质标准，主要指标如下浑浊度不超过1NTU，总硬度（以CACO3计）不超过450MG/L，溶解性总固体不超过1000MG/L，总大肠菌群每100ML水样中不得检出，游离余氯在与水接触30MIN后应不低于03MG/L，管网末稍水不应低于005MG/L。水压要求综合用水满足街道周边六层建筑用户的水压要求，即最不利点自由水头不小于28M。根据规划，配水管网消防系统采用低压消防给水系统，根据建筑设计防火规范规定，供水管网的压力应保证灭火时最不利点消初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司7火栓的水压不小于10M水柱。26管网水力计算公式、软件及边界条件损失计算公式采用柯尔勃洛克怀特（COLEBROOKWHITE）公式柯尔勃洛克怀特公式适于各种紊流，是适用性和计算精度最高的公式之一，公式为或RE53814LG7CEC）（RE5127D32LG1式中RE雷诺数，其中为与水温有关的水动力粘滞系数，M2/S；E管壁当量粗糙度。管网平差计算采用的软件为鸿业市政管线80CAD2008，管网水力平差计算采用哈代克罗斯法。边界条件（1）供水规模05万吨/天。（2）三条沟水厂出水水池地面标高54594M。（3）最不利点自由水头不小于28M。27供水方案采用三条沟水库供水基本能满足辖区内节点自由水头大于28M，局部不满足要求地方自行加压。本次设计仅为XX至XX的供水主干管工程，应根据当地实际及业主要求补充完善1）在主干管上预留接口支管及阀门，保证辖区供水；2）根据消防要求，在现已成环供水支管网上布置室外消火栓；3）接口支管超压部分，供水用户自行减压供水。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司8初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司9第三章配水管网设计31配水管道设计原则1、在配水管道的隆起点以及倒虹管的上、下游两侧，均设置排气阀，以便及时排除管内空气，防止发生气阻以及在泄空管道或发生水锤时引入空气，不使管内产生负压。2、视地形情况，在配水管道的低凹处设置泄水管及泄水阀，接至附近排水井，个别地段不能自流排出时，设泄水井，采用临时潜水泵将水排走，泄水管直径取输水管直径的1/3。3、配水管道的阀门间距及具体位置，依据检修距离、地形起伏和超越障碍物等综合因素考虑确定。4、管道基础处理视沿线具体地质情况而定。32管网布置321管网布置原则在满足各用户对水量、水压要求及考虑施工维修方便的原则下尽可能缩短配水管线总长度，供水工程采用枝状供水，设计管网与现状管网宜布置成环网状。用于配水至用户和消火栓的支管不得小于DN100。322供水管网工程水力计算1）最大时水量计算根据管网水力计算并经多次技术经济优化，提出方案如下（见附图1）满足要求。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司102）消防校核当城市同时二处发生火灾，每处消防水量20L/S。（见附图2）满足要求。323管道工程平面布置沿着XX镇区街道铺设，管径为DN225；33输配水管道管材选择在供水工程中，占投资额比例最大的是管材，可占工程投资的5070。合理地选用管道材料是节省工程投资，确保供水水量、水质、水压和安全运行的重要环节。331管材选择原则选择管材基本原则是管材能承受设计要求的内压和外部荷载，输水卫生条件好，施工方便，维修工作量少，使用性能可靠，使用年限长，内壁光滑，输水能力基本保持不变，工程造价低，能适应当地工程地质条件。考虑上述综合因素，及我国城市供水行业2000年技术进步发展规划，从XX市的供水行业选材特点，一般考虑如下DN200管道，基本趋势是塑料管，其价格低防腐性能好，使用较可靠。国外新敷管道多数已用塑料管，国内也正处于普及阶段。介于DN300DN1000之间的管道，球墨管和PE管是理想的管材，但价格较高。就本次设计，由于当地城市化水平较低，施工环境较为复杂，且未来城市建设中易对现有管道进行损害，基于上述考虑，本次设计采用采用焊接钢管。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司1134道路给水管网设计给水管道覆土（从管道所在处地面至管外顶处高差）一般按10M考虑，路口过街处及与其他管网交叉处根据综合管网设计适当降低埋深。根据业主要求和当地实际需要，配置配水支管，大小一般为DN150DN100，并设置配水阀门，满足地块用户接口需要。341输配水管道附属设备设计检修阀门井检修阀门井的设置根据事故抢修时间允许的排水时间考虑，并结合本工程地形起伏，穿越障碍物及连通管位置等因素综合考虑；由于本次设计为输水工程，如有需要，可根据业主要求，在间距为500600M，排水时间控制在2小时以内酌情考虑设置检修阀门。消火栓设计在现有供水管网上布置，本次不予考虑。泄水井、排气井根据各片区控规提供的路网标高在配水管道的隆起点及在配水管道平直段每隔10KM均设置自动进排气阀，以便及时排除管内空气，不使发生气阻，同时在放空管道或发生水锤时引入空气，防止管内产生负压以及管道发生水锤时产生真空水击破坏。在配水管的低凹处均设置泄水管及泄水阀，泄水管接至就近雨水井，视实际地形情况，在个别地段不能自流排出时，设泄水井，泄水时用潜水泵抽水排出。支墩设置由于管径较小，且地质条件较好，故不必设置支墩。管道防腐初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司12焊接钢管内外均设置防腐措施。342结构设计3421设计依据室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB500322003建筑结构可靠度设计统一标准GB500682001建筑结构荷载规范GB500092001混凝土结构设计规范GB500102002砌体结构设计规范GB500032001给水排水工程构筑物结构设计规范GB500692002给水排水工程管道结构设计规范GB503322002构筑物抗震设计规范GB5019193建筑抗震设计规范GB500112001建筑地基基础设计规范GB500072002湿陷性黄土地区建筑规范GBJ2590结构设计原则本工程设计使用年限五十年。环境类别为二类B。本地区地震基本烈度为六度，本工程抗震设防烈度为六度。本工程地基基础设计等级丙级。3422管线结构设计1）结构设计原则本工程设计使用年限五十年。本地区地震基本烈度为六度，本工程抗震设防烈度为六度。2）管道基础处理初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司13管道采用天然地基，持力层为稳定的老土层，要求地基承载力不小于120KPA。若管基持力层不能满足以上要求，则应作相应的地基处理，如换填、碎石桩等措施。当管道位于岩石上时，采用砂基础。3）管槽回填要求施工要求一次回填厚度不应大于300MM，回填土应在管道两侧对称地同时进行，防止管道产生位移和断裂。砂弧基础采用天然级配中粗砂，砂中石子粒径应不大于15MM。回填土不得采用淤泥、耕土、冻土、膨胀土及有机物含量超过8的土料。4管道基础及支墩；根据管道埋深，工件压力，管道直径、上部荷载及地质情况，管道基础设置为素土平基，人工90砂基及90、120、135、180素砼基础。管线在水平方向及垂直方向改变处顺设置支墩，支墩均采用砼墩。5管道交叉处理在管网中如遇新设管道与旧管道交叉时，应根据管材，用途、管径及相对位置等条件进行现场结构技术处理，以保证新旧管道的运行安全管线在施工时如遇不良地质现象，应根据实际情况进行相应的地基处理。6密实度要求I95，II9095，III85，IV按其它条件要求，如上部为道路时按道路路基要求的密实度。7当有地下水时应采取必要的降水措施，填土必须在场地无积水的情况下进行。8在管道转弯处或坡度较大时应设C15素混凝土支墩和拖拉墩。初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司143423配水管网工程量根据所做的道路给水平面设计及竖向埋深进行工程量统计，详见表32。表32管道工程主要工程量表序号工程及费用名称单位数量备注1焊接给水管D2445X8米50412排泥阀门井座573排气阀门井座534土石方（土石比为73）M7200初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司15第四章生产定员及建设进度安排41实施步骤及原则XX市XX区XX至XX输水管道工程的实施首先应符合国内基本建设项目的建设和审批程序，为工程建设创造有利条件，有关单位应大力协助，积极配合。建立专门机构，负责项目的组织协调与管理工作，保证工程项目按计划实施。项目实施过程中的决策指挥、执行及对内对外谈判与联系等均由项目实施负责人法人代表负责。项目的设计、供货、施工、安装等履行单位应与项目执行单位履行必要的法律手续，违约责任应按国家的有关法律、法规执行。项目执行单位（用户）应与项目履行单位协商制定项目实施计划表。项目执行单位应该为履行单位开展工作积极创造有利条件。项目履行单位也应服从项目执行单位的指挥与调度。42实施组织机构与分工XX市XX区水利综合开发公司为项目业主公司，负责本工程的建设管理及经营。行政管理生产工段辅助生产工段化验室中央控制室过滤处理工段沉淀处理工段档案资料室后勤室人事财务室办公室车队环卫绿化维修工段动力工段初步设计北京龙安华诚建筑设计有限公司重庆分公司1643生产定员参照给水工程项目建设标准和自来水企业制定劳动定员试行标准，并结合工程特点，制定工程劳动定员。配水管网的日常维护检修均由XX市XX区水利综合开发公司统一管理。根据XX市相关规定，并参照类似工程经验，工程总长约5041KM，以每5KM需1名维护人员核算，本工程共需管网维护人员