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1、XX县 XX 镇 东 水 源 给 水 工 程 初 步 设 计工程编号：第一卷 说 明 书XX月目 录第1章 概 述11.1 设计依据及主要设计资料11.2 编制原则21.3 编制范围31.4 城市概况及自然条件31.5 现有供水工程概况及存在问题41.6 初步设计对可研报告及批复的执行情况6第2章 工程总体方案论证72.1 需水量预测72.1.1 规划期72.1.2 规划供水区域72.1.3 供水区域内人口预测72.1.4 用水普及率及用水人口72.1.5 居民综合生活用水量现状及预测82.1.6 工业需水量预测82.1.7 浇洒道路和绿地用水92.1.8 未预见用水量及管网漏失水量92.1.
2、9 城市消防用水量92.1.10 时变化系数102.1.11 水厂自用水量102.1.12 总需水量预测102.1.13 项目内容112.2 水源论证及选择112.2.1 地表水水源论证112.2.2 地下水水源论证122.2.3水源选择132.3 净水厂方案论证132.3.1 净水厂规模132.3.2 净水厂位置132.3.3 水处理工艺方案论证142.4输水管线方案论证162.5配水管线方案论证162.6输配水管材选择172.6.1 管材的比较172.6.2 管材选择18第3章 工程设计233.1 设计规模233.2 设计原则233.3 设计采用标准233.4 水源取水设计243.5 输水
3、管线设计253.6 净水厂工艺设计253.6.1 厂址选择253.6.2 工艺设计253.6.3 主要建筑、构筑物一览表293.7 配水管网设计303.7.1 管网平差计算303.7.2 管网校核313.7.3输配水管网工程量31第章 附属专业设计324.1建筑设计324.1.1设计依据324.1.2建筑布局334.1.3单体设计334.1.4墙体设计344.1.5建筑造型设计344.1.6建筑装修设计344.1.7建筑绿化及道路设计354.2结构设计354.2.1设计依据354.2.2结构设计364.2.3抗震设防374.2.4防火384.2.5结构防腐处理384.3采暖通风设计384.3.
4、1设计依据384.3.2采暖设计384.3.3通风设计394.4电气设计394.4.1设计依据394.9.2设计范围404.9.3负荷等级及供电电源404.9.4供电系统接线形式及运行方式404.9.5 10/0.4KV变电所404.9.6低压配电系统414.9.7防雷保护及接地系统424.9.8照明工程434.5 自控仪表及通讯设计434.5.1 自控仪表设计434.5.2通讯50第5章 法规条令专篇设计515.1 环境保护515.2 消防565.3 劳动保护与安全575.3.1 不安全因素和职业危害575.3.2 劳动保护及安全措施585.4 节能60第6章 工程实施计划626.1 实施原
5、则626.2 实施组织机构与分工626.3 计划主要履行单位的选择636.4 设计、施工与安装636.5 项目管理656.6 管理机构及人员编制656.7 工程进度666.8 项目招标67第7章 主要建构筑物及材料设备表687.1主要建筑、构筑物一览表687.2水源取水主要设备材料及水源输水管线工程数量表687.3配水管线工程量表717.4净水厂主要设备及材料94第8章 结论和建议1118.1结论1118.2建议111附件： 1XX镇近期给水管网平差计算表（最不利点校核） 2XX镇近期给水管网平差计算表（消防校核） 3XX镇远期给水管网平差计算表（最不利点校核） 4XX镇远期给水管网平差计算表
6、（消防校核） 5关于XX县XX镇东水源给水工程可行性研究报告的批复 6地下水源水质报告附图： 1XX镇远期最高时平差图 2XX镇远期消防时平差图 3XX镇近期最高时平差图 4XX镇近期消防时平差图 前 言XX县位于XX省中部松花江北岸，南与宾县隔江相望，北与庆安县接壤，东与通河相连，西与巴彦毗邻，地理坐标：东经12800051280508；北纬450505450808。XX镇位于XX县东南部，是XX县政府所在地。目前，XX镇总人口5.8万人，住户14463户；建成区面积566.71万平方米。拥有工业企业129家，主要工业有轻化工、造船、建材、食品加工等。依据XX县2010年发展目标、XX县城镇
7、体系规划及XX镇城市总体规划确定XX镇是XX镇是XX县政治、经济、文化中心，是以农副产品加工、轻化工业为主的城镇。随着今年来城镇的发展和城镇人口的增加，XX镇自来水供水问题日益突出，目前XX镇自来水供水能力只有6000m3/d，平均每个市民用水标准只能保证80L/d左右，工业用水由于水量不足，自备井乱开采现象严重，水资源受到破坏，形成了供水严重缺乏的紧张局面。对此，XX县委、县政府非常重视，把供水问题作为极待解决的首要问题。为了确保城镇的发展和居民生活的安定，自来水供水工程的建设是当务之急，迫在眉睫。在此前提下，XX县自来水公司委托哈尔滨工业大学建筑设计研究院进行XX县XX镇东水源给水工程初步
8、设计文件的编制工作，接到任务后，我院工程技术人员收集了基础资料，并与建设单位的领导和技术人员就有关问题进行了研究讨论和磋商，取得了一致性意见，在此基础上，我们提出了此报告。工程内容包括新建六眼水源取水井，净水厂一座（规模1万m3/d）以及相应的输配水管线，总投资概算为3957.98万元。第1章 概 述1.1 设计依据及主要设计资料1. 设计委托书；2.XX镇城市总体规划（2005年2020年）XX县人民政府(2006年4月) ；3.XX县XX镇东水源给水工程可行性研究报告及批复；4.XX省XX县XX镇供水水文地质勘查报告书XX省水利水电勘测设计研究院；5. XX县XX镇给水管网现状图；6. X
9、X县XX镇水源水质化验报告（XX县疾病预防控制中心）；7. 建设单位提供的有关资料；8. 采用的标准及规范：室外给水设计规范(GB50013-2006)生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)；工业企业总平面设计规范（GB50187-93）；建筑模数协调统一标准（GBJ2-86）；厂房建筑模数协调标准（GBJ6-86）；建筑楼梯模数协调标准（GBJ101-87）；建筑地面设计规范（GB50037-96）；屋面工程技术规范（GB50345-2004）；工业企业采光设计标准（GB50033-91）；工业建筑防腐设计规范（GB50046-95）；厂矿道路设计规范（GB5018793）；城市道路设
10、计规范（CJJ3790）；建筑设计防火规范（GB50016-2006）；建筑内部装修设计防火规范（GB50222-95）；汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067-97）；建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）；工业企业躁声控制设计规范（GBJ87-85）；工业企业卫生设计标准（GBZ1-2002）；给排水工程结构设计规范（GB500692002）；建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；冻土地区建筑地基基础设计规范（JGJ118-98）；建筑抗震设计规范（GB50011-2001）。给水排水工程构筑物结构设计规范（
11、GB50069-2002）；建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；冻土地区建筑地基基础设计规范（JGJ118-98）；混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；砌体结构设计规范（GB50003-2001）；混凝土结构加固技术规范（CECS25:90）；无粘结预应力混凝土结构技术规程（JGJ922004）;混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2003）；钢结构设计规范（GB50017-2003）；室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）1.2 编制原则1. 在城市总体规划的原则下，从实际出发，对XX镇
12、城市需水量进行科学预测，合理确定工程规模及分期。2. 近远期结合，对城市供水系统进行合理规划。通过多方案技术经济综合比较，合理确定供水系统布局。3. 考虑建设地区的工农业计划和城市发展计划，对人民生活的耗水量和工业用水都应贯彻节水精神，符合建设地区实际供水量的可能性。4. 根据原水水质特点，选择先进合理的净水工艺、设备、材料及建（构）筑物结构形式，实现先进性、合理性、可靠性的有机统一。5. 要保证安全供水，泵站设备备用率要足够，供电系统要可靠。6. 发展和推广给水净化的新工艺、新技术、新材料、新设备。在检测和管理上推广应用微机技术，逐步实现科学管理。7. 贯彻节能方针，力求取得较好的社会效益。
13、1.3 编制范围本报告编制范围包括下列主要内容：1. XX县XX镇水源井及输水管线工程；2. XX县XX镇净水厂工程；3. XX县XX镇配水管网工程；1.4 城市概况及自然条件1. 地理位置及地形情况XX县地处东经12800051280508；北纬450505450808。北、东、西三面被低山及丘陵围绕；中西部为地势较低的山间盆地，向西延伸到巴彦县境内；东北部盆地的低山区，是境内最高地势区，主要主峰为摩云顶子和元帽子，海拔高度分别为961.8m和876m。南部的沿江地带地势最低，五站乡王家屯附近的松花江滩地，海拔高度只有107m。2. 水文情况XX县境内水资源丰富，天然水资源储量和可利用水资源
14、储量比较充足，为风水区。XX镇内，松花江流经XX镇段有12个大小河流汇入，水量丰富，平均流量14m3/s。白杨木河是XX县境内第二条大河，在XX镇西汇入松花江。地下水流向为由东北向西南，系松花江冲击形成一级阶地，第四纪含水层，水量丰富，水质好。含水层约30m左右，地下水埋藏深度为：表层水612m；中层水3060m；深层水150200m。3. 地质状况XX县地处小兴安岭南麓，为半山区。境内地形复杂，古生界、中生界、新生界底层均有。受小兴安岭褶皱山带及宋内凹隐带的东部边缘断裂作用影响，火成岩侵入活动有多次。底层分为二选、朱罗、白垩系、第三、第四纪等结构。4. 气候和气象XX县地处中温带，季风气候，
15、夏季炎热多雨，春秋季凉爽，冬季寒冷干燥。年平均气温23，极端最高气温36.6，最低气温-36.6。年平均降雨量604.6mm，日最大降雨量137.6mm，年平均蒸发量1258.9mm。常年主导风向为西南风，最大冻土深度1.9m，最大冻结期208天，无霜期年平均132天。4. 地震烈度XX县地震烈度为6度。1.5 现有供水工程概况及存在问题XX镇自来水公司现有水源地一处和净水厂两座。现状水源地位于XX镇东岗一带，与净水厂无明显界限，现建有取水泵房4座，西水厂有两眼井，一用一备，单井取水量84m3/h，扬程H=42m。西净水厂日供水量2000m3/d。东净水厂边有两眼井，单井取水量Q=84m3/h
16、，扬程H=45m。东净水厂日供水量4000m3/d，两净水厂采用一级曝气过滤除铁除锰工艺，其供水量已经远远不满足城市目前用水量要求，目前城市供水问题主要表现为以下几点：1. 供水水量严重缺乏XX县最早采用松花江水源供水，因取水口泥沙淤积严重，水质受污染逐年恶化，于1980报废。XX镇分别于2001年及2006年建成日供水量2000m3/d和4000m3/d的地下水除铁除锰水厂，改善了城镇居民生活和工业用水水质，推动了城镇建设；但是目前，水厂供水量仅能维持城市居民低标准的生活用水，采取定时定量和限制工厂企业用水的方式。据统计，目前自来水供水区域人口5.8万人，普及率90%；但实际每天能保证正常用
17、水的居民不及城镇人口的70%。2. 供水水源和供水管网不完善水源备用井数量少，现只有西水厂有一眼备用井，东水厂无备用井，公司现有3眼水源井常年工作。水源备用井数量少，造成单井事故、检修时，XX镇供水不能保证。同时因水源井年限较长，加上常年不间断开采，水源井取水能力下降。供水管网覆盖面积小，除老市区外，XX镇镇边地区目前尚未形成自来水供水系统，该地居民依靠自建“小井”或就近取江水维持生活；建成管网的旧市区也由于年代较久，不能满足当前XX镇城市发展和总体规划的要求。主要表现为局部旧管道存在严重“阻塞”现象，很多管道过水能力不足原来的1/3；新敷设的一些管道因没有经过“平差”计算，造成配置不合理现象
18、，使供水和用水量不能协调统一，较多地段形成“卡脖”现象。3. 自备水源井问题严重城市自来水供水不足限制了一些工厂企业的用水，这些单位只好自备水井；由于自备水井大都未设置水处理装置，造成生活饮水、锅炉用水的危害以及食品加工、酿酒业产品质量的下降，影响经济效益。城市自来水供水不足，尚未供水的地区和城区边缘居民只有打“小井”或就近取江水维持生活，受浅层地下水和江水细菌污染严重，给居民生活造成危害。城市自来水供水不足，各单位在建成区内盲目打井，不仅相邻水井间争水，造成投资浪费。而且主管部门难以形成对地下水资源的统一管理和水资源合理开采利用。根据XX镇“地下水资源评价”报告，位于XX镇东北角的规划水源地
19、，其可开采量为15000m3/d。1.6 初步设计对可研报告及批复的执行情况本初步设计水源及输水管线、净水厂工艺、配水管网工程量等基本与可研报告及批复的情况相符合。可研报告中，新建净水厂厂址确定在XX镇东水厂南侧，现初步设计中，将厂址调整为东水厂北侧一中旁边的一片城市预留地，原因如下：东水厂南侧属居民用地拆迁困难，而且面积较小；而北侧城市预留地地块面积较大，而且征地容易。因此，考虑新建水厂设于东水厂北侧的城市预留地。第2章 工程总体方案论证2.1 需水量预测2.1.1 规划期本工程规划期限为13年，其中近期工程规划期限为2010年，远期工程规划年限为2020年。城区需水量按以上规划年限进行预测
20、，以近期规划为主，远期为辅的原则进行。本报告依据XX镇规划人口、工业发展及其结构调整、供水现状及发展趋势、以及XX镇自来水公司意见，进行了分项用水量详细预测。2.1.2 规划供水区域根据XX镇城市总体规划，XX镇城市规划区由吉兴乡的大炮台屯、王祥屯，建国乡的姜大桥屯、黄家屯，及XX镇的行政辖区三部分组成，城市规划区总面积为163.91km2。同时受道路交通、经济流向、工程地质、人居环境综合影响，规划城市用地发展方向为北向和东向。预测2010年镇政府辖区人口7.0万人，城市建设用地为773.05ha，至2020年镇政府辖区人口10万人，总规划用地将达到1144.86ha，根据XX镇总体规划及用水
21、发展趋势综合考虑，至2010年供水范围将达到773.05ha，至2020年供水范围将达到1144.86ha。2.1.3 供水区域内人口预测根据XX镇总体规划，经适当调整确定规划近期为2010年，规划人口7.0万人,远期为2020年，规划人口10万人。2.1.4 用水普及率及用水人口用水普及率和用水人口是根据XX镇的供水现状并结合城市的发展规划确定的。根据XX镇的实际情况，确定近期至2010年，XX镇用水普及率为90%，远期至2020年，XX镇用水普及率为99.8%。2.1.5 居民综合生活用水量现状及预测规划居民生活用水定额应根据当地国民经济和社会发展、城市总体规划和水资源充沛程度，在现状用水
22、定额基础上综合确定，按室外给水设计规范（GB50013-2006）中规定：本地区中小城市最高日居民生活用水定额为150240升/人.日。考虑到XX镇可利用饮用水资源比较缺乏，本次预测居民人均日用水量采用低值，至2010年XX镇最高日人均用水定额采用160升/人.日，至2020年XX镇最高日人均用水定额采用180升/人.日，详见下表。综合生活用水量预测表 年度城镇人口(万人)供水普及率(%)供水人口(万人)综合生活用水定额(L/cap.d)日用水量(m3/d)20107906.31601008020201099.810180180002.1.6 工业需水量预测根据XX县提供的现状工业产值和城市总
23、体规划，2005年XX县工业总产值为1.66亿元，复用水利用率为40%，在本次工业需水量预测中工业用水重复利用率由目前的40%，进一步提高到2010年60%、2020年75%；工业用水量定额2010年采用60m3/万元，2020年采用50m3/万元。由于企业自备井可以供应一部分水量，因此确定市政供水量如下表：工业用水量预测表年度项目20102020工业年产值(亿元/年)8.015.2用水定额(m3/万元)6050重复利用率(%)6075日用水量（m3/d）52605205自备水量（m3/d）30342193市政供水(m3/d)222630122.1.7 浇洒道路和绿地用水浇洒道路用水量只按一类
24、道路面积的50%计算，用水量定额一般为2.0-3.0L/(m2.d)，取2.0L/(m2.d)。绿化用水量按绿地总面积的30%计算，用水量定额一般为1.0-3.0L/(m2.d)，取1.0L/(m2.d)。XX镇一类道路面积2010年为40.5ha，2020年50.5ha；绿地面积2010年118.5ha，2020年278.47得Q2010为760.5m3/d。Q2020为1340 m3/d。2.1.8 未预见用水量及管网漏失水量由于历史原因，XX镇配水管网的发展比较落后，市区内配水管线因年久失修，严重破损，影响正常供水，同时部分管道的施工质量也有一定的问题，再加上由于管网中二次水箱的溢流等问
25、题，均导致延XX镇的配水管网的漏失率较大，占无收入水量的绝大部分。近几年来，XX镇对配水管网进行了局部改造，使得部分地区的管网漏失率有所下降，随着对配水管网改造面的进一步扩大，严格控制管网的施工质量，同时加强管网中二次水箱的管理，这些措施的实施都将对控制管网漏失水量起一定的作用，但需要有一个过程。按照室外给水设计规范规定，管网漏失水量可按前3项用水量之和的1012%计算，未预见水量可取前3项用水量之和再加上漏失水量的8%12%。通过加强用水管理、管网逐年改造，管网漏失水量会逐步降低，本次水量预测中未预见用水量取8%，管网漏失水量取10%。2.1.9 城市消防用水量根据XX镇总体规划，至2010
26、年市区人口将达到7.0万人，至2020年人口将达到10万人，按建筑设计防火规范（GB50016-2006）有关说明，至2010城市消防用水量按同一时间内2次火灾计算，一次一处灭火用水流量35L/s, 火灾延续时间为2h，消防用水量504m3，贮存在净水厂清水池中，消防用水的补水时间按24小时计算，则每日补水量为504m3。至2020城市消防用水量按同一时间内2次火灾计算，一次一处灭火用水流量35L/s，火灾延续时间为2h，消防用水量504m3，贮存在净水厂清水池中，消防用水的补水时间按24小时计算，则每日补水量为504m3。2.1.10 时变化系数经XX县自来水公司对镇内供水情况的统计调查，居
27、民用水的变化系数较大，而工业及机关用水的变化系数较小，所以全镇总的最高时变化系数不是很大。综合考虑XX镇的经济发展现状及趋势，确定XX镇供水最高时变化系数为1.6。2.1.11 水厂自用水量根据本工程规划，工程建成后，滤池反冲洗水全部进行回用，使水厂自用水系数有所降低。因此，确定新建净水厂综合自用水系数为6%。2.1.12 总需水量预测根据上述分项详细预测，经汇总后得出：XX镇近期最高日总需水量为15522m3/d；XX镇远期最高日总需水量为26554m3/d。总需水量预测详见下表总需水量预测表 年度项目20102020综合生活用水量(m3/d)1008018000工业用水量(m3/d)市政供
28、水(m3/d)22263012浇洒道路绿地用水量(m3/d)7601340不可预见及管网漏失水量 (m3/d)24574202城镇总用水量(m3/d)市政供水(m3/d)1552226554合计15522265542.1.13 项目内容本次设计水源输水管线及净水厂均按近期规模设计，配水管网按远期规模设计。工程项目内容为：水源及输水管线、1.0万m3/d净水厂（包括净化间、清水池、综合泵房及变配电间、回收水池等）、城镇配水管网。2.2 水源论证及选择2.2.1 地表水水源论证XX镇境内地表水有紧靠城市南部的松花江和西部的白杨木河。松花江流经XX镇段有12个大小河流汇入，水量丰富，江面平均宽度为7
29、62m，最大流量12200m3/s，最小流量104m3/s。历史最高水位110.49m，最低水位92.97m，平均水位104.82m。松花江水受季节的影响水质变化很大，汛期原水浊度较高，最高达上千mg/L，冬季水体冰封后，原水浊度在2080mg/L左右。由于多年来，我国国民经济的不断发展和工业规模的扩大，污水排放量也逐年增加。受上游城市污水和工业废水排放的影响，松花江XX镇段江水也受到了污染，据统计该段江水丰水期为三级水体，枯水期为四级水体。主要污染物有氨氮、铅，悬浮物等。白杨木河是XX县境内第二条大河，在XX镇西汇入松花江，平均水面宽度为30m，流速为0.6m/s，受季节影响，冬季水量不大。
30、根据XX镇城市排水规划和城市防洪规划：城市北部区和西部区的污染水体分别通过1号排水口和2号排水口排入白杨木河；城市防洪在城市北部设一条2.21.2m的截洪沟，将山洪引入白杨木河。因此XX镇地表水无论在水量和水质方面均不适合作为XX镇的供水水源。2.2.2 地下水水源论证XX县地下水流向为由东北向西南，系松花江冲击形成一级阶地，第四纪含水层，面积为30.22km2，水量丰富，水质好。含水层约30m左右，地下水埋藏深度为：表层水612m；中层水3060m；深层水150200m。XX镇自来水公司规划水源地，坐落于XX镇规划区外东北角，距自来水公司2700m左右。取水层主要受台地侧向径流和大气降水的入
31、渗补给，水力坡度0.1350.143%；含水层上段为褐黄色中粗砂，下段灰白色含砾中粗砂，砂砾直径0.21mm；地下水化学类型为HCO3-Ca型，矿化度小于0.5g/L。含水层分层均匀、稳定，为无压层间水。根据XX省水利水电勘测设计研究院进行的XX省XX县XX镇供水水文地质勘察报告书对水资源评价开采结论：拟建水源地可开采量为15668m3/d，设计新建深井6座（1眼备用），取白土山组泰康组水系，设计井深40m，单井设计水量88.3m3/h。按照城市总体规划，市规划水源地位于市东北部临城屯南部。其含水层厚度大，埋藏较深，含水层组成岩性颗粒粗，导水功能强，水量丰富，且不易遭受污染，开发和利用的经济价
32、值较高，是市工农业生产和居民生活用水的重要供水目的层。可保证取水量10000m3/d。而且，根据水源水质卫生检验报告检测结果（见附表），可以看出XX县地下水源水质较好，只有铁离子、锰离子、色度和浊度超标。其他指标均满足生活饮用水卫生标准，铁离子含量47.8mg/L，锰离子含量1.11.7mg/L，色度30，浊度30。2.2.3水源选择根据上述两种水源的论证，确定采用地下水为水源。水源位置为XX镇规划地下水源取水区域，新建6眼井（1眼备用）产水量为10000m3/d，由一条DN400输水管输送至新建净水厂。2.3 净水厂方案论证2.3.1 净水厂规模根据用水量预测，XX镇近期2010年最高日用水
33、量为15522m3/d，远期2020年最高日用水量为26554m3/d。XX镇目前有净水能力为6000m3/d，与2010年最高日用水量相差近10000m3/d，确定本次工程净水厂最高日新增供水规模为10000m3/d。2.3.2 净水厂位置XX镇东水厂南侧现有一片居民用地和东水厂北侧一中旁边的一片城市预留地均可考虑作为新建厂址，但是东水厂南侧居民用地拆迁困难，而且面积较小；而北侧城市预留地地块面积较大，而且征地容易。因此，考虑新建水厂设于东水厂北侧的城市预留地。如果水厂建于此处，水厂尚有远期预留地。净水厂设置在此处的优点有：1. 净水厂位于城区标高较高区域，因此可降低配水管网压力，减少能量消
34、耗。2. 净水厂位于开阔地带，不受占地、拆迁制约，有将来发展余地，为远期规划水厂提供方便。3. 位于城镇边沿地区，净水厂内泵站及其他设备的噪音对城市环境影响较小。4. 净水厂与现有水厂毗邻，可与现有水厂共用附属建筑物，同时便于水量调配。2.3.3 水处理工艺方案论证在我国，除铁除锰的研究早在50年代就已开始。从曝气-氧化-沉淀-过滤的自然氧化除铁除锰工艺，发展到曝气-过滤的接触氧化除铁除锰工艺。如今接触氧化除铁除锰工艺在国内外被普遍采用，其投资省，处理效果好。接触氧化除铁除锰工艺包括曝气和过滤两部分。经过多年的科学试验和生产运行总结，处理构筑物形式多种多样，曝气工艺有：气泡式曝气、压缩空气曝气
35、、射流加气阀曝气、跌水曝气、机械表面曝气、喷淋式曝气、接触式曝气塔等；过滤工艺有：无阀滤池、普通快滤池、虹吸滤池、移动罩滤池及压力过滤罐等。2.3.3.1 净水工艺方案比较根据XX镇源水水质报告，源水含铁为4.37.8mg/l（规范为0.3mg/l），含锰为1.11.7mg/l（规范为0.1mg/l），色度30，浊度30，其余指标均符合生活饮用水水质卫生规范。水处理工艺应采用除铁除锰工艺流程。目前除铁除锰工艺均采用接触氧化法。接触氧化法具有处理效果好、节约投资的特点，所以本工程采用接触氧化法。对于源水中铁锰含量高的水质，根据实验和运行经验，一般采用曝气、二级过滤工艺来处理，才能达到良好的净化效
36、果。现有水厂采用曝气、一级过滤除铁除锰工艺，虽然出水铁离子浓度达标，但是锰离子浓度经常不达标。因此，本次设计采用二级处理，一级曝气过滤主要除铁，二级曝气过滤主要除锰。接触氧化除铁除锰工艺包括曝气、过滤两部分。常用的曝气方法为跌水曝气，喷淋曝气，叶轮表面曝气和接触式曝气塔。常用的除铁除锰滤池为普通快滤池，无阀滤池及压力滤罐。经过多年科学试验和生产总结，处理构筑物形式多样，但是针对处理水规模，实际情况和结合XX几年来运行经验，本次工程设计考虑以下两个工艺流程方案：方案一：源水 跌水曝气 普通快滤池 跌水曝气 普通快滤池 消毒 清水池 二泵站 管网方案二：源水 喷淋曝气 无阀滤池 喷淋曝气 无阀滤池
37、 消毒 清水池 二泵站 管网以上两个方案均能满足本次工程设计要求。本着管理方便，运行安全可靠，有利于自动控制的原则，其比较的构筑物主要是曝气池、滤池。方案比较见下表。曝气过滤方案比较方优点缺点方方案一1. 充氧效果好2. 普通快滤池反冲洗效果好，有成熟的运行管理经验，由于采用电动阀门自动控制方便3. 除铁效果稳定，运行稳妥可靠，净化后水质较好1.普通快滤池电动阀门较多控制复杂2.跌水曝气二氧化碳散除效果较差方方案二1. 充氧效果好2. 无阀滤池不须设阀门，自动冲洗，管理方便3. 除铁效果稳定，净化后水质较好1. 无阀滤池反冲洗效果不好，浪费部分水量；而且池深大，单池面积不宜过大2. 喷淋管易堵
38、塞2.3.3.2 净水工艺的选择根据如上两方案比较，加之，XX镇自来水公司现有水厂采用跌水曝气和普通快滤池过效果比较稳定，只有出水锰离子浓度经常不达标，其余指标均符合国家生活饮用水质标准，但是采用二级过滤可克服此问题。因此本期工程确定除铁除锰工艺采用第一方案，在设计中充分吸取建设单位提供的关于工艺运行的宝贵经验，使设计达到操作管理方便、处理水质效果稳定。确定第一方案工艺流程作为本次工程设计的推荐方案。2.4输水管线方案论证规划取水水源地位于XX镇东北角，新建水厂位于XX镇东侧，沿保健街北侧，因此确定敷设两条DN400输水管线沿北三路、东一路和保健街平行敷设至新建水厂，以满足远期输水要求。本次工
39、程只敷设一条，远期敷设第二条。2.5配水管线方案论证XX镇地势较为平坦，镇内地势标高在绝对标高110125m之间分布，目前采用的是生活、生产及消防统一的供水方式，本次配水工程主要将城镇外环路配水管网连接成环，以满足远期及近期城镇用水量要求，以及解决部分配水管网主管网管径过小问题。根据XX镇需水量预测，近期2010年镇内供水量为16000m3/d，远期2020年镇内供水量为26000m3/d，本次配水管网设计按照远期进行。由于XX县现有供水管网管径较小，跑冒漏现象十分严重，而且管材普遍采用的是UPVC管，此种管材耐压性较差。目前现有的供水管网已严重不满足远期城市用水要求，甚至近期新水厂建成后，其
40、管网配水能力亦不满足。因此，本次设计按照远期用水要求，尽量保存现有管，增加环干管数量，重新进行平差计算。本次设计利用计算机管网平差软件分别按照远、近期供水规模对配水管网进行平差，并对消防进行校核。时变化系数1.6。2.6输配水管材选择2.6.1 管材的比较结合目前国内管材生产和实际使用情况，可用于给水管道工程中的主要管材有钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、钢套筒预应力混凝土管、小口径UPVC塑料管；新型管材有玻璃纤维增强塑料夹砂管(RPMP)、高密度聚乙烯管(HDPE)、钢骨架塑料(PE)复合管、不锈钢衬里玻璃钢复合管、不锈钢外缠空腹塑料(PE)复合管等。以下就给水管道工程中常用管材及新型
41、管材的性能及造价进行比较。1. 管材技术性能1) 钢管钢管包括钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管。是常用的给水管材，其机械强度好，在抗拉、抗弯、耐冲击、耐震动等方面有优势，适应性强；接口形式可采用焊接或法兰方式，事故时抢修快捷。管道可就近设厂加工，单位管长自重较轻，运输及施工比较方便，但必需作内外防腐。2) 球墨铸铁管使用性能与钢管相当，出厂已做好内外防腐，耐腐蚀性优于钢管。接口采用橡胶圈接口，柔性较好，有标准配件。同口径管道自重较钢管、玻璃钢管重，运输相对困难。3) 预应力钢筋混凝土管(PCP)预应力钢筋混凝土管耐腐蚀性能好，无需内外防腐，接口采用承插式橡胶圈接口，造价较低。但管材强度及额定工作压力
42、均较钢管、钢套筒预应力混凝土管(PCCP)差，自重大，运输、安装及故障时抢修困难；承插接口加工精度较难保证，管道竖向起伏较多时，管道接口处易形成薄弱环节，管道渗漏较多，无标准配套及转换管件，需特殊加工，因而在配水管网中很少采用。4) UPVC塑料管（非铅盐稳定剂）硬聚氯乙烯管重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，采用胶圈接口，施工方便。小口径(DN500以下)管道价格较其他管材低，在配水管道工程中应用逐步普及。5) HDPE塑钢管HDPE塑钢管是以高强度钢丝和聚乙稀塑料为原材料，以缠绕成型的高强度钢丝为芯层，以高密度聚乙烯塑料为内、外层，而形成整体管壁的一种新型复合结构壁压力管材，连接时采用电熔连接，有
43、承插式和套筒式等连接形式。重量轻，运输、施工方便，维修费用低。各种管材的主要技术特性比较见技术特性比较表。2. 管材综合造价比较各种管材的价格比较见价格比较表。2.6.2 管材选择从管材技术性能上衡量，钢管、球墨铸铁管、与预应力钢筋混凝土管等，均适合大口径配水管道；球墨铸铁管、HDPE塑钢管适合中间口径配水管道；小口径管材可选UPVC管、HDPE塑钢管等。在管材使用经验方面，中等口径以上配水管道采用球墨铸铁管、钢管较多，小口径管道推广使用UPVC管、HDPE塑钢管等。从管材价格上看，大口径配水管道采用预应力钢筋混凝土管造价低；中口径采用球墨铸铁管比较合适；小口径管道宜使用UPVC管、HDPE塑
44、钢管。根据以上综合分析，考虑到XX镇地势特点，管材的承压性，管件的完备程度，为方便施工及今后的供水安全性，同时兼顾造价经济合理，确定本次配水管网工程管材DN300以上的管径采用球墨铸铁管，此种管材具有耐腐蚀、便于安装等优点，而且设计和施工都有成熟的经验，能保证水质，加快施工进度；DN300（包括DN300）以下的管径采用HDPE塑钢管。管材的主要特性比较表管材工作压力(MPa)接口形式生产与应用优点缺点钢管(SP)设计确定焊接、法兰接口配水中采用普遍，适应性强，可工厂或现场制作。1.管材强度、工作压力高，运行安全可靠。2.敷设方便，适应性强，可埋设穿越各种障碍。3.重量轻，经内外防腐后，寿命长
45、。4.可不停水焊补漏缝。1.需要进行防腐处理。2.造价较高。球墨铸铁管(DIP)设计选定壁厚承插、法兰接口性能与钢管相当，DN1200以下配水管道应用中较多1.使用寿命长。2.防腐能力较钢管强。3.有标准配件，适用于配件及支管较多的管段。4.接口采用橡胶圈接口，柔性较好。1.重量较钢管大。2.造价较高。预应力钢筋砼管(PCP)0.2-1.2承插接口DN1200以下输水工程以往应用较多。耐腐蚀能力强，无需做内外防腐处理，价格便宜。1.承插接口加工精度要求高。2.无标准配件，需特殊加工。3.运输、安装困难，抢修困难。管材的主要特性比较表管材工作压力(MPa)接口形式生产与应用优点缺点UPVC塑料管0.6-1.0承插接口DN50-DN500，小口径配水管网应用较多。1.重量轻，运输、施工方便，维修费用低。2.耐腐蚀，使用寿命长，可达50年。3.管壁光滑，C值146，水力条件好。4.管材造价较低。管材强度较金属管低，柔韧性较PE管差。HDPE塑钢管
