地表水厂可行性研究报告 85页

'前言X市是X半岛上大连所辖的沿海城市，近年来，X市的经济和建设有了较大的发展，但是城市供水的水量和水质满足不了城市的需求，急待建设城市供水工程。同时，由于X市占有大连市的46％（16.11亿m3）的地表水资源，所以从根本上解决X市供水问题，合理规划，及时开发X市地表水资源，对包括X市在内的“北方香港”--大连市的发展和建设是至关重要的。市领导高瞻远瞩在布署规划“大连市引英入连工程”的同时，指示各有关部门把“大连市X供水工程”列入日程。鉴于上述情况，X市自来水公司委托中国市政工程华北设计院进行了“大连市X供水工程”的设计，现阶段编制工程可行性研究报告。我院在市各有关部门的配合下，以城市总体规划为基础，以“X市X流域水资源论证报告”为依据，多次进行了现场踏勘调研，收集资料等工作，在征得各有关部门领导和部门意见后编制了文件，几经修改，于1998年8月完成了本工程可行性研究报告的编制工作。20 1.概述1.1编制依据原则、范围1.1.1编制依据1.X市自来水公司1997年4月编制的“大连市X外国政府贷款供水工程项目建议书”和报请审批文件。2.X市自来水公司1996年7月15日的“设计委托书”。3.大连市规划设计研究院、X市城乡规划局1993年6月份编制的“X市城市总体规划修编说明”和“X市城市总体规划修编专项规划”。4.大连市水利建筑设计院1992年1月编制“大连市X县朱隈水库除险加固工程初步设计”。5.大连市环境科学研究所1993年12月编制“X市近期供水工程环境影响报告书”和X环保局的确认函件。6.辽宁省水文总站沙里涂水文站1996年7月29日提供“沙里涂水文站水文资料统计计算成果”。7.大连市水利局引英入连供水工程前期工作办公室1996年5月编制“大连市引英入连供水工程规划成果汇报提纲”、“大连市水资源供需预测”。8.辽宁省水利水电勘测设计研究院、X市水利建筑设计院1997年6月编制“X市X流域水资源论证报告”。9.请水报告批复文件。10.X卫生防疫站1996年编制的“X市市政水源监测结果报告”。11.供电协议。12.排水协议。13.X市人民政府1996年12月17日“关于新建X供水工程有关问题的意见”。20 14.X市政府1997年10月20日“关于大连市X供水工程总体方案选择的意见”。15.辽宁省水利水电勘测设计研究院、X市水利建筑设计室1997年11月编“X市城市供水工程水源供水方案分析”。16.X市水利局、X市朱隈水库管理局、X市水利建筑设计室1997年11月10日“关于大连市X供水工程水库取水方案减少发电量及其它项目赔偿的报告。1.1.2编制原则1.从实际情况出发，全面考虑城市发展水源条件，经济状况等因素，合理确定工程规模和建设计划，力求尽快地解决城市用水的供需矛盾。2.以城市总体规划为依据，结合大连市资源供需预测，合理利用本市水资源。工程总体方案的选择既要考虑投资少，成本低、效益显著，又要考虑总体布局合理、供水安全可靠、现有供水设施的充分利用，工程实施容易，便于分期、分步实施等因素。同时也要注意与大连市近远期引水工程的结合。3.取水工程同当地水利部门及时配合，注意与现有水利设施的协调。4.输水工程要充分利用现有水资源，要符合安全供水条件。5.净水厂工艺力求适用、安全、可靠、管理方便，要注意适合北方冬季低温低浊的特点，确保出水水量和水质。积极采用新工艺、新技术、新设备、新材料，并注重节能、节水措施，以降低成本提高经济效益和社会效益。6.配水工程要与总体配套，注意远近期的结合。7.工程的自动化管理水平以提高管理水平，改善劳动环境，减少制水成本为目的，要稳妥可靠，适合国情。8.按现行有关政策进行较完整的经济分析和评价。20 1.1.3编制范围本可行性研究编制范围：工程范围内的取水、输水、净水、配水工程。1.2城市概况1.2.1城市性质和规模X市是X半岛大连市所辖的沿海城市。X市自然条件，地理条件优越，水资源、土地资源、矿产资源、劳动力资源丰富，城市经济和建设有一定的基础，发展潜力很大。城市性质为“以轻纺、机械工业为主、港口、商贸、旅游协调发展的地区中心城市”。X市总面积4034KM2，总人口88.41万人。1995年X市区面积17.6平方公里，人口14.2万人。X市拥有冶金、建材、食品、纺织、机械、轻工等门类齐全的工业，1992年末统计，工业企业148家，工业总产值70，876万元。其中轻纺、机械工业占主导地位。1.2.2地理位置和自然条件1.地理位置X市位于X半岛东侧中部(东径122°57′45″，北纬39°44′32″），南濒黄海，东与东沟、岫岩两县接壤，西与普兰店以碧流河为界。距大连市180km，丹东167km。2.地形地貌和水文X市属于低山丘陵地区、地势由北向南变低，北部低山重迭、中部丘陵起伏、南部沿海平原比较开阔。X市地处阴山构造带及新华夏第二隆起带交接复合部位。X河漫滩地带为冲洪积地层，表层为0.4－1.6m的亚砂土及中砂，其下游地段沉积有一层约1.5m厚的黄色中细砂，该层向上游逐渐减少。20 X阶地及山前地带的冲洪积，残积、坡积物、阶地层为0.6－2.6m的亚粘土，下部为中粗砂含卵石、黄色、松散、磨圆度好，卵石粒径为20－100mm，厚度3－5m。埋藏在第四纪底部属前震旦系地层，岩性主要为角闪片麻岩，花岗片麻岩，风化较为强烈，风化带一般为1.5－1.38m。风化壳呈黄褐色，新鲜面呈银灰色。X市境内有X，英那河等9条较大河流，独立注入黄海，水资源比较丰富。3.气象X市地处欧亚东部温带、湿润季风气候区，气候温和、雨量充沛。季风明显，多为东北风，年平均气温8.8℃，极端最高温度36℃，极端最低温度－26.6℃，年平均降雨量799.3mm，大部分集中在7、8月份。最大冻土深度94cm。最大冰冻厚度48cm。1.2.3供水现状与存在的主要问题1.供水现状X市给水工程建于1975年，唯一水源地位于市北6km平顶山拦河坝上游700m处X岸边。到1992年经3次挖潜改造，供水能力由0.4万m3/d增加到1.58万m3/d。1995年建成至今，供水能力3.5万m3/d。工艺流程如下：加氯消毒↓渗渠和管井→集水井→送水泵房→输水管道→高位水池→配水管网其水源杨树房水源地有管井4座、大口井2座，渗渠DN600－DN800共7条，总长1436m。送水泵房设置12sh－6型离心泵1台，10sh－6A型离心泵3台，高水位自灌启动，低水位真空泵启动。送水泵房至老高庙岭高位水池的输水管三条，DN300、DN500、DN70020 ，长度均为3.25km的铸铁管线。老庙岭高位水池4座，总容积5000M3，池内底标高54.8m。高位水池至配水管网的配水干管四条，管径分别为DN200、DN300、DN400、DN700管各一条。配水管网DN200－DN700管道分布于市区，总长度19.5km。2.存在的主要问题(1)供水量不足95年“近期供水工程”建成后，供水能力3.5万m3/d，供水的紧张局面虽然有所缓解，但是又面临着新的缺水问题。按96年供水现状，从X城区需水量预测看，供水量仍有缺口，预测结果：2000年供水量是6.55万m3/d，2010年供水量12万m3/d，如果不及时建设供水工程，势必要影响居民生活，限制工业发展，无法满足X市经济发展和社会发展的供水要求。(2)供水水质不稳定目前，净水厂出水的水质不稳定，随着季节有变化，夏季汛期出水浊度高于3度，有时细菌指标超标，出水水质见附录。由于现有净水厂工艺简单，要净水厂常年出水满足GB5749－85《生活饮用水卫生标准》是不可能的。如果要在汛期使出水水浊度达标需要增加处理构筑物、增加工程。(3)配水管网规模不够93年设计的“X近期供水工程”其水源地、净水厂、高位水池已建成，由于资金短缺，与之配套的配水管网要逐步实施，至今仍没到位，要使用户的用水量和水压达到要求，与供水能力相适应的配水管网要同步甚至超前建设。20 (4)渗渠维护管理工作量大水源地渗渠的建设具有工艺简单，投资省、实施容易等特点，但常年运行，出水的水量、水质安全性不如地表水源水厂。由于渗渠位于翻板闸前河底，需要随时观察河底是否淤积、渗渠与检查井是否有损坏等，不如地面式取水构筑物维护管理方便。(5)管井大口井因年久水量减少，基本不运行。1.3工程建设的必要性和条件1.3.1工程建设的必要性和紧迫性1．X市目前城市供水来源全靠渗渠，渗渠只有三条，分别建于89年、91年、93年，渗渠的寿命一般只能使用五年，五年后渗渠出水量每年将下降10%，而现在89和91渗渠基本不渗水，只靠93渗渠渗一部分水，因此，今年出水量已不足3.5万m3/d，保证不了X市区工业和生活用水的需要。为了解决工业和生活用水急需，X市自来水公司在现有水厂内修建了长42m，宽35m，深6m的蓄水池，池底铺设三条渗水管，各长25m，通到集水井，以保证市区内日用水3.5万m3/d的需要。这种解决办法只是临时的，其水质在洪水期间难以保证。通过渗渠多年使用实践证明，渗渠的出水水质及不稳定，水质随季节的变化而变化，特别在洪水期，水质的浊度超过了国家规定的饮用水标准，保证不了供水的安全性，要使水质常年达到（GB5749-85）国家规定的饮用水标准，必须建设地表水厂。2．随着城市建设和经济的飞速发展，城市面积在不断扩大，平房变楼房，城区供水面积由93年的12.6平方公里，增加到95年的17.6平方公里，用水人口急剧增加，X市用水人口已由93年11万人增加到95年的14.2万人，人均综合用水指标要加大；因为X地表水资源丰富，占大连地表水资源的46%，大连市用水量大的工业企业有往X搬迁的计划，所以X市区现有3.5万m320 /d供水能力远远满足不了X工业生产和人民生活的需要。3．X市区配水管网的配水能力不足，旧管的质量差，经常出现管道漏水、破坏等现象，使用户叫苦连天，市政府面临很大的压力。4．城市供水是社会进步、城市建设发展的控制因素。X市地表水资源丰富，面临的缺水是工程性缺水，X市供水工程的建设对合理规划、统一调度地表水资源、对提高人民生活水平、对改善城市投资环境，对于大连市工业企业向X市转移计划的实现，对促进大连全地区的建设都将产生很大的影响和作用。1.3.2工程建设的条件大连市、X市各级领导对X市供水工程十分重视，工程资金来源正逐步落实，这是工程建设的先决条件。X市拥有工程建设所必须的人力、物力、施工力量和设备加工能力。市里施工力量比较强，有具备一定施工经验的省市建筑工程公司和市政工程公司。离X仅180KM的大连市有很强的材料设备加工能力，有钢筋混凝土制造厂、电气开关厂和可承担非标设备加工的机械制造厂。20 2.需供水量预测与建设规模的确定2.1需供水量预测城市需供水量的预测方法较多，结合X市多年供水情况，和市区人口增长规划及工业发展规划等，拟按城市综合用水预测法和生活工业用水量预测法两种方法进行市区需供水量的预测。2.1.1X市区供水的原始资料1.城区多年供水状况X自来水公司提供了1991－1996年供水情况，经整理列表见表2－1市区供水统计表。1991－1996年X市区供水统计表表2－1年份自来水公司售水（万m3/年）城区供水（万m3/年）工业生活大生活总售水自来水公司自备水源总供水1991200130110445511182.5693.51992230150120500547182.5729.51993240140110490558182.5740.51994260150120530635365100019954792842309931241365160619964932922371022127736516422.市区人口根据X市城市总体规划，X市将逐步把市区周边乡镇纳入到城市供水范围之内，此外根据大连市总体规划，大连市一些用水量较大的工业企业有向X迁移的计划，考虑这两种因素X市用水人口和城市需水量应采用较高的增长率。根据X市计委和市规划设计研究院提供资料，X市城区规划人口和面积如下表。20 庄河市城区人口和面积表2-2年份项目199520002010人口（万人）14.217.526.4面积（km2）17.619.3824.6根据以上资料对市区人口进行预测，1995年市区用水人口14.2万人，1995年～2010年人口自然增长率9.63‰，机械增长率33.07‰，总增长率42.70‰以此推算出各年份的市区供水人口见表2－4。3.市区工业产值X市计委“关于城市工业发展规划”，1995年市区（不包括近郊乡镇）工业产值8.7亿元，到2000年市区工业产值要达到12亿元，年平均递增7％，到2005年市区工业产值要达到18亿元，年平均递增8.4％，到2010年市区工业产值要达到25亿元，年平均递增8％。以此可推算出各年份的市区工业产值见表2－4。4.1995年供水情况分析生活用水：市区用水人口14.20万人居民生活用水284万m3/年居民生活平均日用水0.778万m3/d居民生活平均日用水指标55L/人·d大生活用水230万m3/d大生活平均日用水0.63万m3/d大生活平均日用水指标44L/人·d综合生活用水平均日指标99L/人·d20 居民生活用水∶大生活用水＝1∶0.8工业用水：市区工业产值8.7亿元市区工业用水439＋365＝844万m3/年市区工业平均日用水2.312万m3/d万元产值耗水指标97m3/万元城市综合用水：平均供水量1606万m3/年平均日供水4.4万m3/d城市综合用水平均日指标310L/人·d管道漏失率：自来水公司供水1241万m3/年自来水公司售水993万m3/d管道漏失率20％2.1.2城市综合用水预测法参考“城市生活用水定额研究报告”中关于城市综合用水标准的推荐数据：一区小型城市平均日170－300L/人·d，一区中型城市平均日190－400L/人·d，考虑X市的供水现状和发展，2000年前城市综合用水标准按310L/人·d考虑，2000年后城市综合用水定额按年平均增长率3％考虑，日变化系数按1.15考虑。以此推算X市市区需供水量见表2－3。X市市区需供水量预测表表2－3年份项目1995199820002003200520082010用水人口（万人）14.216.117.519.821.624.526.6城市综合用水指标(L/人·d)310310310339360393417平均日供水量(万m3/d)4.4024.9915.4256.0127.7769.62911.092最高日供水量(万m3/d)5.0625.746.2397.7198.94211.07312.75620 2.1.3生活、工业用水预测法1.综合生活用水标准综合生活用水包括居民生活用水和大生活（市政公建）用水。参考城市生活用水定额研究课题组编写的“城市生活用水定额研究报告”中的综合生活用水指标推荐数据：110－180L/人·d，结合X市供水现状和发展，2000年综合生活用水指标按140L/人·d，2000年前和后的平均增长率分别为2.2％和7％。2.工业用水标准城市工业用水标准与产生结构和节水措施有关，考虑X市产业结构的现状以及今后几年的节水潜力有限的情况，确定X市市区工业耗水标准：1995年97m3/万元：2000年前和后平均递减5.2%和2.3％。3.工业生产主要用水大户根据X市工业发展规划，主要发展机电、化纤、电子、木业、塑料、水产品加工等行业。对现有的机床、电子、纺织、食品等行业将开发填补国内空白的新产品，这其中：化纤、水产品加工、食品等行业用水量较高，其余行业用水量较低，故工业耗水指标较适中。4.需供水量的预测按上述用水指标预测出总用水量，根据GBJ13－86“室外给排水设计规范”和当地供水状况，未预见水量及管道漏失量按最高日用水量的15％考虑，以此计算出的市区需供水量见表2－4。综合上述两种方法所做需供水量的预测，其结果大致相同。2.2工程建设规模与建设年限。2.2.1市区供需水量的平衡。现有水厂目前可供水量3.5万m3/d，市区自备水源可供水量见表2-5。20 新建水厂工程规模10万m3/d，分两期实施，一期2000年，工程规模5万m3/d，现有水厂停产整建逐渐恢复供水能力，到2005年3.5万m3/d水厂再投入运行。至2008年自备水源供水能力增加到2.0万m3/d。新建水厂二期工程规模到10万m3/d，计划2010年建成，此时现有3.5万m3/d水厂废弃，市区供需水量平衡见表2－6。2.2.2工程建设规模根据市区供需水量平衡，综合考虑水源供水能力、市里的财力物力，确定本工程的建设规模为10万m3/d。考虑净水厂的自用水量按建设规模的10％考虑，X取水输水管道0.5km不计漏失，故净水厂、X取水输水管道、X取水泵站的设计流量为11万m3/d(1.273m3/s)；朱隈水库取水输水管道漏失按净水厂设计流量的3％考虑，故水库输水管道和水库取水站的设计流量为11.33万m3/d(1.311m3/s)。参考城市供水现状，确定时变化系数K时＝1.6，送水泵房和配水干管的设计流量为6666.67m3/h(1.852m3/s)。20 X市市区需供水量预测表表2－4项目年份1995199820002003200520082010备注综合生活用水城市用水人口(万人)11.0516.117.519.821.624.526.6综合生活用水标准(L/人·d)1001221.40150156167175生活∶大生活＝1∶1综合生活平均日用水量(万m3/d)1.421.9642.452.973.374.0924.655综合生活最高日用水量(万m3/d)1.7042.3572.943.5644.0444.915.586K日＝1.2工业生产用水市区工业产值(万元/年)87，000106，579122，022155，427182，635230，068268，350工业耗水指标(m3/万元)97837570676360工业平均日用水量(万m3/d)2.3122.4242.5072.9813.3523.9714.411工业最高日用水量(万m3/d)2.5432.6662.7583.2793.6884.3684.852K日＝1.1总用水量平均日用水量(万m3/d)3.7324.3884.9575.9516.7228.0639.066最高日用水量(万m3/d)4.2475.0235.6986.8437.7329.27810.438需供水量平均日需供水量(万m3/d)4.2925.0465.7016.8447.739.27210.426管道漏失和未预见水量为15％最高日需供水量(万m3/d)4.8845.7766.5537.8698.89210.6712.00420 X市区自备水源统计表表2－5序号单位项目日供水量(m3/d)备注1X外贸冷冻厂1000深井水2X水产供销公司800深井水3X香山冷库150深井水4X肉联厂200深井水5大连日丰冷库200深井水6X供销冷库150深井水7X啤酒厂600深井水8大连棉织厂1500深井水9其它小厂400深井水10X化肥厂10000地表水目前只供5000m3/d合计15000X市市区供需水量平衡表表2－6项目年份1995199820002003200520082010需供水量平均日(万m3/d)4.2925.0465.7016.8447.739.27210.426最高日(万m3/d)4.8845.7766.5537.8698.89210.6712.004可供水量现有水厂(万m3/d)3.503.5002.003.503.500自备水源(万m3/d)1.001.001.501.501.502.002.00新建水厂(万m3/d)5.005.005.005.0010.00可供水量(万m3/d)4.504.506.508.5010.0010.5012.002.2.3建设年限根据供需水量平衡和工程建设资金的落实情况，工程分两期建设，一期工程建设规模为5万m3/d，建设年限为1997年－2000年初，二期建设规模到10万m3/d，目标年限2010年，解决二期建成之前供水量不足的主要措施：改造老水厂，挖掘自备水源的潜力提高出水量，加强节水力度等。20 3.城市水资源与工程水源3.1地下水资源X市地下水天然资源4.68亿m3，按其构造有：风化裂隙水，主要为石英岩，粉砂岩、页岩等，单井产水量24－70m3/d，泉水自流10－24m3/d岩溶裂隙水，单井涌水量50m3/d；孔隙潜水，分布在河谷平原，砂砾岩水层厚1－5m，单井水量800－1000m3/d。地下水水质好，但是，由于含水层分布不集中，单井产水量不高，且河口地带海水入侵，所以，不适宜做集中开采的城市大型水源地。3.2地表水资源X地表水资源总量16.1亿m3，境内有9条较大河流，由北向南分成九个较大流域。河流水库位置见图3－1。本市最大河流英那河发源于岫岩县老北沟、流经岫岩、X的8个乡镇，于大沙岭西南哨流入黄海，河道全长94km，流域面积914km2，多年平均径流量4.42亿m3，一般年流量400～700m3/s。穿越城市市区的X发源于X市蓉花山镇猴石岭，流经5个乡镇，于观驾山乡龙王庙屯注入黄海，全长56.5km，流域面积618km2，年径流量2.68亿m3，年径流量2.68亿m3，一般年流量300－500m3/s。在英那河、X、湖里河三条主要河流上游分别建成了英那河、朱隈、转角楼三座大中型水库。其中朱隈水库库容1.15亿m3，转角楼水库最大蓄水量1.37亿m3。3.3工程水源由于湖里河离市里较远，不宜做本供水工程的水源地，英那河规划为2000年后大连市供水的新水源，“引英入连”工程前期工作正在进行，而X及上游朱隈水库做为“大连市X供水工程”20 的水源地，既符合大连市水源规划的全局安排，对X市本身工程的建设也是合理的，最可行的。3.3.1庄河辽宁省水文总站沙里涂水文站配合本工程提供了X沙里涂观测点水文资料统计计算成果。X的洪水流量频率1％时为2000m3/s；枯水流量保证率90％时为0.035m3/s；平水期流量6.1m3/s。典型年流量月分配见表3-1。X典型年流量月分配表表3－1月份12345678891112流量(m3/s)0.510.761.391.764.318.0323.027.48.903.121.810.99百分率(％)0.620.931.702.045.269.8028.0933.4610.893.812.211.21X的洪水位，频率1％时12.65m，2％时12.30m，5％时11.80m；洪水期平均水位10.30m。X的枯水位，保证率95％时7.87m；90％时7.92m，河底标高7.70m。河水含砂量：洪水期s＝1kg/m3，春讯期s＝0.05kg/m3，平均sa＝0.46kg/m3。河水浊度最大2200mg/L，平均25mg/L。其河势，多年来河流主河槽稳定不变，深水部分位于左岸。上述水文资料，X流量季节性变化大，其典型年月流量与净水厂取水量比较见表3－2。如果净水厂从X取水，流量低满足不了取水量的月份，需朱隈水库向X河道放水，以满足取水量的要求。20 20 X典型年月分配流量与取水量一览表表3－2月份项目123456789101112备注典型年月分配流量(m3/s)0.510.761.391.764.318.0323.027.48.903.121.810.99现有水厂取水量(m3/s)0.4051新建水厂一期取水量(m3/s)0.63661月份流量不满足新建水厂一期与现有水厂取水量(m3/s)1.04171、2、12月份流量不满足新建水厂二期取水量(m3/s)1.27311、2、12月份流量不满足由于90％保证率的枯水水深仅为0.22m，要满足取水位条件需采取设拦河坝抬高水位及朱隈水库放水保持水位等措施。3.3.2朱隈水库朱隈水库位于X镇西北部30km处，X上游西支流上，1958年建成，1992年进行了除险加固，形成了目前较完整的水库枢纽工程。该水库主要技术指标如表3－3。朱隈水库主要工程技术指标表3－3项目指标项目指标所在河流名称X西支流防洪限制水位42.94m控制流域面积260.1km防限水位库容11000万m3调节性能多年调节死水位31.45m设计洪水标准1％死库容371万m3设计洪水位44.31m调节系数0.88校核洪水标准0.05%调节水量8022.2万m3校核洪水位45.86m兴利库容11181.7万m3正常高水位43.26m一号输水洞断面1.5×1.5m2正常库容11537.4万m3进口底标高31.45m20 该水库用水除农灌外，有向城区供水的规划，1982年“朱隈水库改造规划设计中”明确除有121，681亩灌溉面积外，增加了向X供水的内容，水库通过X河道向净水厂补水，11月至6月补水量760万m3/年。该水库做为本工程的水源，直接从水库取水，在95％保证率情况下，取水量为1.331m3/s(11.33m3/d)，3596万m3/年。为充分合理地利用X流域的水资源，建设单位委托辽宁省水利水电勘测设计研究院、X市水利建筑设计室于1997年6月编制了“X市X流域水资源论证报告”，其结论为：1.X平顶山闸前取水：2000年日供水5万m3/d，对其它工农业用水无影响；2010年在保证率P＝96.8％时；可保证供水3650万m3/年(10万m3/d)，利用蓉花山、朱隈水库～平顶闸区间水2332.8万m3，朱隈水库补偿供水1317.8万m3。2.直接从朱隈水库取水：在保证率P＝96.8％时，供水3650万m3/年将影响水库的农业供水量，农业保证率77％的情况下，将削减农业用水量1278.4万m3/d，按灌溉定额899m3/亩计算，将减少灌溉面积1.4万亩。X的水质，朱隈水库的水质详见X市卫生防疫站编制的“X市市政水源监测结果报告。”表3－4、表3－5为X卫生防疫站的“水质检验结果报告书”，其水质均达到了GB3838－88“地表水环境质量标准”二类。鉴于上述论述，X和朱隈水库做为本工程的水源，在满足保证率的情况下，其水量、水位、水质均可以保证要求的。20 85 85 85 85 85 4.工程方案论证4.1取水方案根据工程水源分析，X和上游的朱隈水库均可做为本工程的水源。4.1.1X取水方案1．取水位置选择从沙里涂水文站提供的X水文资料看，X的取水条件较差。从朱隈水库至杨树房一段，多处漫滩，水深浅。基于X市自来水公司多年的调查结果，通过现场踏勘资料收集，在X右岸选择两处取水位置进行比较，即：杨树房和良种场。杨树房取水建在X平顶山翻水闸上200～100m处，离净水厂大约500m。良种场取水点在杨树房取水点上游3km处，在良种场附近的山脚下。两处优缺点见下表。取水点比较表表4－1地点项目杨树房良种场有利条件1.位置离净水厂近，便于集中管理。2.现有平顶山拦河闸，抬高水位无需建闸。3.协调工作量少，实施容易。4.有拦河闸的水文及地质资料做参考。1.河道顶冲点下游，河道窄，主流明显，取水条件较好。2.和输水管道中间提升泵站兼顾考虑时比较有利。不利条件1.取水位置在老厂渗渠和拦河闸之间的200m范围内，离拦河面较近，平时有淤积可能，汛期可能受冲击。2.离渗源较近，可能互受干扰。1.离净水厂3km，增加3km输水管和供电外线。管理不如杨树房处方便。2.需建拦河坝，而其下游又是老水源地，建坝的协调量大。3.原始资料少，实施难度大。从表中所见，把取水地点设在杨树房有利条件多些，故X取水方案拟将取水泵站建在杨树房。2.取水型式85 1990年建设的平顶山翻水闸，可拦河蓄水，抬高水位，改善取水条件。自动翻板闸的主要技术参数如下：闸高1.8m坝底标高7.8m(黄海高程)翻板时水位标高9.7m上游可蓄水78万m3设计标准20年一遇河床标高8.1m河堤标高11.10m从上述资料看，翻板时水深1.9m，X冬季冰冻层0.4m～0.5m。如果通过朱隈水库放水满足取水量和取水位要求，则结冰时，河床处水深仅1.3m，设计取水水位仍较低。从1996年11月辽宁省大连水文勘测大队测绘的平顶山翻水闸上游70m、100m、130m三处河床横断面看，河岸坡度平缓，河床横断面看，河岸坡度平缓，河床离岸边50m左右。河水含砂量汛期平均1kg/m3，最高4.5kg/m3，且取水点离渗渠较近，取水也有挟砂可能，故要考虑沉砂因素。按上述取水条件选择合适的取水构筑物形式对本工程至关重要。由于水深浅，采用河床式合建取水构筑物不合适，河床平缓，采用岸边式合建取水构筑物也不合适。采用河床式分建取水构筑物是合适的，即从河床取水，在岸边设置集水井和泵房，主要工程内容如下：在翻水闸前100～150m处设置垂直于河堤的宽B＝10m的引水渠，河道内渠底标高7.8m，长约50m，铺石护砌，河道外渠道与平流沉砂池相联，渠底标高低于河内渠底标高1.00m，堤外渠顶标高11.00m。85 此种取水方式解决了闸前水深浅，冬季结冰后水位无保证不易取水的难题，取水率和取水安全性提高了。可是，由于取水部位在闸前，平时运转时，渠道有沉砂，需要定期清理。3.取水泵站的设计取水泵站设在杨树房附近的X现有的平顶山翻山闸前100m处。采用垂直于河堤的宽B=10m的引水渠道引水，引水渠与沉砂池相连，渠上设闸。取水泵站构建筑物按11万m3/d规模设计，设计按一期5.5万m3/d规模安装。包括：平流沉砂池1座、双格、尺寸2´10.5´4.7m2；沉砂池一侧设置潜水泵泵房，包括前池尺寸为：8´30´5.2m3，选用潜水泵3台（2用1备）。一期安装2台（1用1备），单台流量Q=640L/S，扬程H=16.5m。电机功率N=165-180KW。另有配电间和辅属用房128m2。占地0.4818公顷。杨树房取水泵站的设计详见附图2“杨树房取水泵站平面布置图”和附图3“杨树房取水泵站取水头部平、剖面图”。4.1.2朱隈水库取水方案1.取水方式选择从朱隈水库取水，根据现场踏勘，调研和资料收集的情况，按11.33万m3/d建设规模，考虑了三个取水方案。方案一：坝上直接设洞取水在水库主坝适当位置开设专门为城市供水的Φ1400，长50m的输水洞，洞底标高低于死水位，洞上设置放水闸，输水洞与闸室均采用钢筋混凝土结构。专用输水洞末端接DN1000钢管进取水站。此方案在水库主坝上开洞，对水库结构有影响，实施方案很难得到水利部门批准，实施困难，同时施工难度大，工程费用高，但此方案一旦实现，使城市取水同农灌、发电分开，互不影响，对城市供水有利。方案二：1＃输水洞取水—重力输水85 在1＃输水洞(1.5×1.5m2)闸室后40－50m处接D1420×9钢管约35m，再接DN1000两根钢管进取水站。经过水力计算在一、二期取水规模分别为5.67万m3/d河11.33万m3/d时，一、二期各上一根DN1000输水管，可采用重力方式将水输送至杨树房净水厂。此方案，实施起来难度小些，对坝体结构无影响，容易得到水利部门的批准，重力输水节省能源，但是1＃输水洞断面1.5×1.5m2同时给农灌和城市供水输水，断面小些。在总体方案选择和水库利用调节上，尽量避免取水最低水位(32.95m)时同时给农业供水。方案三：1＃输水洞取水—加压输水此方案仍为输水洞引水方案，在水库取水站位置上设置水库取水泵站，泵站规模一期5万m3/d，二期到10万m3/d。泵房土建按二期规模建设，设备按一期规模安装，离心泵3台（2用1备），一期2台（1用1备）单台流量Q＝654L/S，扬程H＝20m，电机功率N＝180KW。泵站占地0.4公顷。此方案除具有方案二的优点及缺点外，由于采用加压输水，输水线路选择比较灵活，同时可以考虑将净水厂建在较高位置，提高防洪标准。但本方案也存在投资高、管理内容多和运行费用高的缺点。方案四：发电站后水池取水水库发电站位于1＃输水洞闸后100m，有160KW水电机组3台(2用1备)，用于季节性农灌放水和水库弃水时发电用。发电后水池水位约25.5m，比水库取水最低水位低7.45m。此方案在水池适当位置设DN1000钢管引水进取水站，DN1000钢管始端设升降式闸门。此方案取水工程本身比较简单易行。但是，由于输水的水位降低7.45m，使原本可以全线重力流输水的输水管线要设置中间提升泵站。此泵站提升泵房需设置水泵3台(2用1备)，配130KW85 电机。并要设置配电间，附属房间，要有供电外线。要征地、要增加工程量、投资和管理内容。另外，前面利用水头发电，后面增加水头耗电，两次机组损耗，从能源利用上看也是得不偿失的。但是从另一方面讲，本方案也具有输水线路和净水厂位置选择灵活，可以提高防洪标准的优点。取水方式比较表表4－2方案取水方式主要优点主要缺点方案一水库主坝设洞取水1.直接开洞取水，不受其它因素干扰，取水条件好。2.充分利用水库水头，可采用重力输水，节省能耗。1.对主坝结构有影响。2.实施难度大。3.工程投资高。方案二水库1＃输水洞取水（重力输水）1.水库取水经常采用的取水方式，实施较容易。2.充分利用水库水头，可采用重力输水，节省能耗。1.需要同农灌、发电协调用水。方案三水库1＃输水洞取水（加压输水）1.水库取水经常采用的取水方式，实施较容易。2.输水线路和净水厂位置选择灵活，可以提高防洪标准。1.需要同农灌、发电协调用水。2.工程投资高。3.管理内容多，运行费用高。方案四发电站后水池取水1.取水方式简单。2.输水线路和净水厂位置选择灵活，可以提高防洪标准。1.取水最低水位降低，需设置提升泵房，增加投资和管理内容，运行费用高。2.需与水库及电站协调放水，水质水量保证率稍差。4.2净水厂方案4.2.1净水厂厂址选择净水厂厂址的确定影响因素较多，既受工程总体方案的控制又约束本总体方案。故净水厂厂址与总体方案同时考虑。本工程净水厂厂址选择了以下三处进行比较：第一处厂址，杨树房水源地东侧在平顶山拦河坝翻水闸上游600m的X85 右岸，与原5万m3/d水厂建于一处。该位置地势平坦，工艺流程布置易平顺，污泥不需处理排泥方便，与老厂合建，公用辅属用房，既省地，省投资，又利于集中管理；地处城市规划的工业区一侧，接近用水大户，对配水有利；目前已征得一部分用地，再征地比较容易。缺点是处于河边低地势，河堤防洪标准二十年一遇，故厂址受洪水影响；在设计中要有合适的防洪措施。第二处厂址，徐岭附近山坡上。地处高地势，不受洪水层威胁，但距现有水厂有一定距离，运行调度不如第一处厂址，排水排泥条件较差，需要较高的进厂水位，同时存在拆迁赔偿问题。第三处厂址，市区东北部丹普公路东南侧一块低平地。该位置地势平坦开阔，易于净水厂总图布置，但排泥、排水条件及与原配水的协调不如第一处厂址。4.2.2出水水质、水质要求出水水质要求达到GB5749－88《生活饮用水卫生标准》。出水水质要求满足城市控制点六层楼用水压力，即控制点自由水头28m水柱(0.28MPa)。4.2.3净水工艺流程的选择根据原水水质特点大连地区的水厂运行经验，净水采用常规处理工艺，针对X首次建设地表水厂、运输经验欠缺，一期用地早已征完且面积有限的实际情况，选择运输平稳，安全可靠，运输管理方便，且易于紧凑布置的方案。常规净水工艺流程选择主要做混凝、沉淀过滤的池型的方案比较。1.反应池方案比较在较多的池型中选用了两种适于本工程的栅条反应池和机械反应池进行比较。85 栅条反应池是国内八十年代开发出的一种高效絮凝池，目前在很多给水厂运行，由于使用效果好，运输管理方便，具有占地面积小、能量利用率高，水头损失小。对原水水质变化有一定适应性等特点，成为常采用的池型。机械反应池的主要特点是对原水的水量水质变化适应性强，水头损失小，如果采用无级变速传动装置更易使反应达到最佳状态。这是一种在国外采用较多的池型。由于机械反应需要机械装置，有一定维修工作量。本工程按一期设计流量Q＝0.6365m3/s进行方案比较，见下表：反应池方案比较表表4－3类型项目栅条反应池机械反应池基本参数与主要尺寸1.停留时间t＝17分钟竖井流速V＝0.12m/s2.2组每组12.4×7.2×5.3m1.停留时间t＝20分钟2.垂直轴式2组，每组4格单格4.6×4.6×4.0m投资估算(万元)2426主要优点1.新型高效、占地少、投资省2.无机械设备、维护管理方便1.对原水水量水质变化有很强的适应性2.水头损失小主要缺点1.对原水水量水质变化的适应性不如机械反应池1.有机械设备，增加维修工作量2.安装和管理不如栅条反应池方便考虑原水水质水量的变化，本工程拟采用机械反应池。2.沉淀池方案比较大连地区经常采用的沉淀池是平流沉淀池和斜管沉淀池。85 平流沉淀池是给水处理中广泛采用的池型。主要特点运转平稳，管理方便，常配有机械排泥设备，以求好的排泥效果。因占地面积大，池体置于露天，在北方冬季有结冰问题。由于结冰期机械不排泥，解冻后进行人工排泥比较麻烦。斜管沉淀池在国内从60年代开始广泛采用，有沉淀效率高、占地面积小的显著特点，尤其北方，因占地面积小，常将池体置于室内，改善了冬季的操作管理条件。采用机械排泥、出水水质较稳定。因其高效，对反应要求高，对本身集排水、排泥要求高、另外，目前国内采用的斜管材料多为玻璃钢、聚乙烯等，有老化更换问题。按一期设计流量Q＝0.6365m3/s进行的方案比较见下表：沉淀池方案比较表表4－4类型项目斜管沉淀池平流沉淀池基本参数与主要尺寸1.清水区上升流速V＝1.8mm/s2.停留时间T＝46.5分钟3.上向流式2组每组15.5×12×4.9m1.水平流速V＝0.013m/s2.停留时间t＝2.5小时3.水池2格池尺寸16×117×3.0m投资估算(万元)368330主要优点1.沉淀时间短、效率高2.占地少，在北方可将其置于室内3.便于紧凑布置1.对原水水量水质的适应性强2.运算管理方便3.有一定的挖潜余地主要缺点1.对原水适应性不如平流沉淀池2.对反应池要求高，对集水均匀性要求高3.有斜管老化问题1.占地面积大2.露天池，冬季有结冰问题，解冻后排泥困难通过方案比较，两种沉淀池投资接近，斜管沉淀池占地少，便于紧凑布置，适合于本工程，故采用斜管沉淀池。3.滤池方案比较普通快滤池(四阀滤池)85 是净水厂过滤工艺中的传统池型，已有百余年历史。因其工作稳定，出水水质好，便于自动化管理等为各地所广泛采用。大连地区对此池型更为赏识，积累了较丰富的运转管理经验。本工程是首次建设的地表水厂，采用普通快滤池是稳妥的，无需再与其它池型进行比较。通过如上的单体池型方案比较结果，组合起来的主要工艺流程为：栅条反应池→斜管沉淀池→普通快滤池。完整的工艺流程见图4－1。该处理流程效果稳定，运转安全可靠，操作管理方便，节省占地。适合现有场地和北方气候。净水厂设计详见附图6“杨树净水厂总平面图”和附图7“杨树房净水厂工艺流程图”。4.3输水管道4.3.1管道定线85 输水管道的定线应综合考虑管线短、拆迁量小、少占农田、易于施工、维护方便等因素，结合取水站的位置和取水方式以及净水厂厂址，可以分别组合出多条输水线路。1.自杨树房取水泵站至杨树房净水厂输水距离较短，约为500米，线路顺直，没有拆迁，无需进行线路比较。2.若从朱隈水库取水，则可根据取水站是否加压以及净水厂位置，选择两条线路进行比较：取水站至杨树房净水厂，采用重力输水管道自取水站沿X西干渠至四家子，再从小山西坡至吕家屯后沿公路铺设，从徐岭北侧进入杨树房净水厂，全长16公里。取水站至拟建徐岭净水厂，采用加压输水管道，沿姜隈子南沟公路至前旋城，之后沿西干渠至后房身，在一直沿公路边沟铺设至徐岭，全长16公里左右，净水厂厂址选择在徐岭附近山坡上。4.3.2加压输水管径选择合理选择管径对工程至关重要，直接影响工程投资和年电耗，制约管径的因素主要为管材价格、施工费用、动力费用和使用年限，为合理选择输水管的管径，对本工程拟采用钢管、预应力钢筋混凝土管和球墨铸铁管进行经济管径的分析。1．管道单位长度年费用计算公式A=1.4Q*H*S+C*(1+i)n*i/[(1+i)n-1]式中：A—管线年成本（元/米·年）Q—管道流量（m3/d）i—投资收益率（%），I=10%n—计算期（年），n=20年C—单位长度管道综合投资（元/米）85 H—每米管道水头损失（米/米）S—电费（元/度），本工程为0.6元/度2．管道综合造价管道综合造价表表4—5万元/KM管径mm管材800900100012001400钢管166190217280320预应力钢筋混凝土管92102120166216球墨铸铁管101123152214-3．管道最小年值分析按上述计算公式进行计算整理后，管道最小年值分析见图4-1、4-2、4-3。85 85 通过最小年值分析，预应力钢筋混凝土管最小年值低；输水流量为5.5万m3/d时，DN900和DN1000管较为经济；输水流量为11万m3/d时，DN1200和DN1400管较为经济。4.3.2重力输水管径选择重力输水管管径需通过计算设计流量、水库水位、净水厂进厂水位和管道水头损失来确定，输水管自朱隈水库至杨树房净水厂，全长约16公里。设计取水最低水位32.95m，净水厂进水水位为17.00m，重力输水可资利用的水头为15.95m。输水管道一、二期各建一根，按净水厂规模一期5万m3/d，二期10万m3/d，水厂自用水按10%考虑，输水管道损失水量按水厂进水量的3%考虑，则一、二期输水管道设计流量Q＝5.665万m3/d＝0.656m3/s。管道的局部损失按沿途损失的10％估算。经水力计算，若采用重力输水，一、二期各建一根DN1000输水管可满足设计水量的要求，同时此管径也符合4.3.2的分析结果。4.3.4管材的选用大连地区长距离输水历史悠久，铸铁管、预应力混凝土管、PCCP管、钢管都采用过。较常应用的管材价格见下表。管材价格比较表表4－6万元/KM种类价格钢管预应力钢筋混凝土管备注DN1400193118此为管材预算价格钢管防腐包括内外防腐。DN120016587DN10001155085 各种管道生产、应用见下表：管材技术性能生产应用比较表表4－7管材管径(毫米)工作压力(MPa)生产与应用情况评价优点缺点钢管500～30000.6～3.0国内应用普遍，引滦工程采用DN2500长10公里，辽阳、天津ASP与大邱庄有生产线。1.承受内压高2.适应范围广泛。3.运行安全可靠。1.内外防腐要求严。2.不适宜外荷载高。3.用钢量大，造价高。球墨铸铁管国内200～1200国外200～26000.6～3.0国内普遍用于DN800以下管。北京九厂引进日本DN2600，目前国首钢、鞍钢、大连企荣、本溪北台等都能生产。1.承受内压高。2.通常配有标准管件。3.价格比钢管便宜。1.国内目前大口径不能生产，现一般用DN800以下管。2.运输较困难。预应力砼管一阶段2000以下三阶段3000以下0.4，0.60.8，1.00.4，0.6DN1200以下应用较广泛，并安全，DN1000以上长距离输水应用较少。北京二管厂，辽阳，西安红旗管厂生产。1.不用防腐，寿命长。2.节省钢材。3.便宜1.大口径管材质量不稳定。2.承插口施工要求严。3.运输较困难。预应力钢筒砼管(PCCP)600～40000.4～2.0电厂输水应用较多，淄博引黄工程应用效果好，现山东电力管道公司生产，深圳也可生产。1.承受内压高，外荷载能力较强。2.抗渗耐腐蚀好。3.省钢材。1.运输较困难。2.大口径，长距离目前国内应用不多。玻璃钢管HOBAS4000以下0.4～2.5国内应用不多。浙江东方集团公司生产。1.耐腐蚀施工方便。2.水流条件好节省电能。3.价格与钢管相近。1.国内应用尚少。鉴于本工程输水管道承压不高(0.6MPa以下)，地形起伏不大，拟采用大连地区可生产的价格较低的预应力钢筋混凝土管。4.4配水管网4.4.1配水管网规模和压力要求原有净水厂规模3.5万m3/d，本工程一期建成后，2000年增加5.0万m3/d规模，二期工程目标年限为2010年，再增加5.0万m3/d规模。由于一、二期工程相隔年限较长，城市用水的增长率不高，故本工程按2002年供水量8.585 万m3/d进行配水管网的扩建，配水管网布置和平差时，留有适当的发展余地。压力要求：市中心区控制点自由水头不低于0.28MPa。4.4.2配水形式现在前置高位水池的配水形式符合城区地形北高南低的特点。本工程配水管网的扩建仍采用前置高位水池的配水形式，净水厂送水泵房将清水送至高位水池，由高位水池将水分配给管网。对个别地形较高的地段和高于六层的建筑物用水自行加压。配水管网服务面积由现在的8Km2增加到16Km2，增加河东区、规划的西北工业区。小寺开发区及海港，打拉腰的供水，经与X自来水公司多次讨论，认为先将水量分配给各区，在规划区形成一定规模的过程中逐渐形成配水系统的形式是符合X市的实际情况。4.5工程总体方案论述通过上述净水、取水、输水和配水各部分的论述，本工程按X取水、朱隈水库取水、X和朱隈水库共同取水三种方式编制四个工程总体方案进行论证。各工程总体方案净水工程和配水工程是相同的，因此工程总体方案主要论述取水工程和输水工程。4.5.1方案一—X取水方案本方案主要工程内容：从X取水，在杨树房设置规模10万m3/d的取水泵站，一、二期分别安装5万m3/d规模的设备；输水管道采用2根DN900L＝0.5km钢管，一期一次建成；净水厂厂址选在杨树房，净水厂一期工艺构建筑物规模5万m3/d，辅属建筑物按两期规模10万m3/d设计，二期建设规模5万m3/d的工艺构建筑物；配水管网的配水能力，一期按8.5万m3/d考虑，二期增加到10万m3/d，时变化系数按1.6考虑。本方案一、二期均从X取水，只有在X85 径流量满足不了取水量的月份，由朱隈水库的河道放水，以满足水量、水位的需求。一、二期工程取水量均为5.5万m3/d，1825万m3/年，一期工程满足不了取水量的时间较短，只需朱隈水库少量放水。两期工程总取水量3650万m3/d，需水库在取水量不足月份放水入X河道，共补水1317.8万m3/年，对X流域工农业用水无影响。但根据X市水资源规划，朱隈水库至平顶山翻水闸的区间水主要用于解决虾场还田、水上乐园、蔬菜大棚等用水问题，因此本方案一二期均从X取水，需对水资源规划进行调整。本方案的优点：1.工程总投资少，制水成本低。2.水库向河道放水，简单易行，水库放水只需要满足杨树房取水口的水量、水位要求，协调工作量少些。3.水库放水量小于水库直接取水方案，对水库的农业灌溉、发电无影响，便于水库的调度。4.取水泵站靠近净水厂，无长距离输水管道，常年维护管理内容少，管理集中。本方案主要缺点：1.河道取水其水量和水质的安全性不如水库取水。2.水库放水进河道，河道的渗透蒸发和人为取水等失水量较大。3.X的水量季节性变化大，枯水季节水深浅，虽然杨树房取水泵站设在平顶山拦水坝前，但取水条件仍不如水库取水。且汛期含砂量较高，浊度较高，这些都有是净水工艺需做考虑的。4.需调整水资源总体规划。4.5.2方案二—水库取水重力输水方案本方案主要工程内容：从朱隈水库取水，取水采用1#输水洞取水方案，在水库发电站旁设规模10万m3/d的水库取水站，一、二期分别安装5万m3/d规模的设备，一、二期各建一根DN1000，L=16km的预应力钢筋混凝土管（工压0.6Mpa）输水管道。净水厂及配水管网工程内容同方案一。本方案一期水库取水量5.665万m3/d，年取水量1825万m3/年；二期建成后水库取水量11.33万m3/d，年取水量3650万m3/85 年。为满足重力输水要求，输水管道途经之处必须地势低平起伏少，因此管线主要沿X右岸的西干渠铺设，防洪条件稍差，需考虑一定的防洪措施，具体走向见附图1—总体方案布置图。一期建设一根输水管，为满足安全供水要求，在水库取水站和输水管事故检修时，由老水厂送水泵房出水管上接出DN900管道，把X来水送至净水厂的配水井，流量为3.5～5.0万m3/d。本方案主要优点：1.水量和水质有保证，一期虽然为单管输水，但有安全供水措施，所以此方案供水安全性好。2.重力输水节省电耗，成本低。3.厂址在原水厂旁边，能充分利用原有设施。4.征地、排水排泥等条件好。主要缺点：1.输水管和净水厂所处位置在X右岸，且地势较低，要考虑好防洪措施。2.水库取水，取水方式影响水库发电，需予以赔偿。4.5.3方案二—水库取水加压输水方案本方案主要工程内容：从朱隈水库取水，取水采用1#输水洞取水方案，在水库取水站位置上设置水库取水泵站，泵站总规模10万m3/d，一期5万m3/d；一、二期各建一根DN900预应力钢筋混凝土输水管道，输水距离16公里；净水厂位置设在徐岭附近山坡上，净水厂处理工艺设计及配水管网布置同方案一。取水泵站土建按二期规模建设，设备按一期规模安装，离心泵3台（2用1备），一期2台（1用1备），单台流量2350m3/h，扬程20m，电机功率180KW。泵站占地0.85 4公顷。输水管线主要沿道路边沟铺设，以减少检修道路和征地，由于沿线道路有起伏，输水压力的计算要考虑各高点处的水压，本方案需修建检修道路3.9km，穿越公路6处，灌渠2处，小路和支渠24处，300m区段上有少量拆迁。拟建徐岭净水厂配水井处地形标高平整到21.00m，进水水位26.00m。此处地势较高，可充分利用输水中途高处的水压，也可解决防洪问题，但离老水厂和X河道较远，增加老水厂至净水厂的安全输水管道DN700球墨铸铁管1.5km和净水厂至X平顶山翻板闸下游排水排泥管DN400球墨铸铁管2.2km。净水厂一期征地3.9公顷，二期规划预留1.6公顷。配水型式及配水管网布置同方案一，由净水厂至老庙岭高位水池的清水输水管，一期采用DN1000球墨铸铁管，长3.9km。此方案主要优点：1.具有水库取水的水量水质有保证、供水安全性好的优点。2.管道和净水厂厂址处于高地势，防洪条件好。3.输水管道多为沿路铺设，管径比重力输水小，施工条件比重力输水方案好。主要缺点：1.压力输水，耗电量高。2.建设取水泵站，取水增加投资和管理内容。3.厂址离老厂远，需新征地与原有设施的结合不如在杨树房建厂方案。4.5.4方案四—X、水库共同取水方案本方案主要工程内容：一期X取水，杨树房取水泵站总规模11万m3/d，一期规模5.5万m3/d；二期水库取水，取水方式同方案二，水库取水站总规模11.33万m3/d，设备按5.665万m3/d规模安装；输水管道，一期自杨树房取水泵站至净水厂铺设两根DN900，L=0.5km的钢管，二期自水库取水站铺设一根DN1000，L=16km的预应力钢筋混凝土管，管线走向同方案二。净水厂及配水管网工程内容同方案一。本方案一从X取水，在X85 径流量满足不了取水量的月份，由朱隈水库的河道放水，以满足水量、水位的需求。一期工程X取水量为5.5万m3/d，1825万m3/年，二期水库取水取水量5.665万m3/d，1825万m3/年。本方案主要优点：1.一期工程简单易行，投资省，成本低，利于一期尽快建成，使缺水局面尽快缓解。2.二期工程具有水库取水的优点，取水条件好，水量好质量有保证，重力流输水节省电耗等。本方案主要缺点：1.总投资较高。2.二期建成后，X缺水月份要从水库取水，同时又要从水库向河道放水使水库调度复杂，操作困难。3.管理内容多于其它方案。4.6工程总体方案的技术经济比较工程总体方案技术经济比较见表4-8“总体方案技术经济比较表”。通过以上分析，本工程推荐方案二—水库取水重力输水方案。“大连市X供水工程”是X市的“生命工程”，本工程实施后将成为X市的主要供水水源，所以应该把供水的安全性放在首位。方案一和方案四采用X取水，虽然具有一期工程投资少、简单易行的优点，但在水质和水量上保证率较低，供水安全性差。同时也不符合X市水资源的总体规划，因此不宜采用。方案三工程投资和运行费用较高，与现有水厂的协调不如其它方案，所以也不准备采用。方案二采用朱隈水库取水，对水库发电和农业用水有一定影响，投资高于方案一，但该方案符合X市水资源的总体规划，水库取水水质较X取水好，水量保证率高，可以从根本上解决X市城市供水问题，完善城市基础设施，提高城市化水平。鉴于X市政府对工程总体方案选择的意见，又在本次方案修改补充过程中曾多次征求建设单位的意见，虽然方案二投资高于方案一，但是X85 市政府结合市里目前的财政状况，其工程资金的筹措可以落实，故采用方案二——水库取水重力输水方案。推荐方案详见附图1“总体方案布置图”。85 5.推荐方案的工程设计5.1取水工程根据1997年X市水利局、X市朱隈水库管理局、X市水利建筑设计室“关于《大连市X供水工程》水库取水方案，减少发电量及其它项目赔偿的报告”，同意1号输水洞取水方案，具体位置和布置型式初设时另行确定。取水站选在水库发电站后水池一侧，距后水池4m，自水库1#输水洞引出D1420×9钢管，再分成两根D1020×9钢管，一期一根，每根设置检修手动蝶阀、电动调节阀、DN1000插入式电磁流量计，出站后接输水管。水库水有时需要杀藻，故设置加氯间进行季节性加氯，投氯量2～3mg/L，采用手动全真空加氯系统。一期设加氯机两台，一用一备，能力10kg/h。取水站主要构建筑物有：闸室36m2，流量计室24m2，加氯间96m2，车库36m2，附属用房162m2，厂外道路200m。取水站占地0.2公顷。设计详见“附图4—水库取水站平面布置图”和“附图5—水库取水站剖面图”。5.2输水工程输水采用重力输水，管材选用预应力钢筋混凝土管，输水管道自朱隈水库至杨树房净水厂，全长约16公里。朱隈水库死水位31.45m，1＃输水洞断面1.5×1.5m2，洞底标高31.45m。设计取水最低水位32.95m，净水厂进水水位为17.00m（包括静态混合器1m水头损失），输水管道重力输水可资利用的水头为32.95－17.00＝15.95m。输水管道的水力计算是按可资利用的水头，选用合适的管理，事故校核GBJ13－86《室外给水设计规范》第5.0.3条规定“输水干管一般不少于两条，当有安全贮水池池或其它安全措施时，也可修建一条输水干管。……85 城镇的事故水量为设计水量的70％”。按钢筋混凝土管进行水力计算，采用曼宁公式其中：V—流速(m/s)n—粗糙系数，取0.013R—水力半径i—水力坡度管道的局部损失按沿途损失的10％估算。输水管道一、二期各建一根，一期按净水厂规模5万m3/d，水厂自用水按10%考虑，输水管道损失水量按水厂进水量的3%考虑，则一期输水管道设计流量Q＝5.665万m3/d＝0.656m3/s。一期事故流量按一期和现有水厂设计流量的70％考虑，Q＝（5.665＋3.5）×0.7=6.416万m3/d＝0.746m3/s。二期事故校核流量按一、二期设计流量的70％考虑，Q＝11.33×0.7万m3/d＝7.931＝0.918m3/s。按4km距离设置联通管的情况进行事故校核。输水管道水力计算结果见下表：朱隈水库—杨树房净水厂输水管道水力计算表表4－5设计流量（m3/s）管径（mm）管长（km）流速(m/s)水力坡度（‰）所需水头（m）备注总水头损失富裕水头总水头0.656DN1000160.8360.77313.602.015.6055万m3/d规模0.743DN1000160.9460.96116.91316.913一期事故校核0.656DN1000120.8360.77310.24016.659二期事故校核0.918DN100041.1691.4676.455由上表可以看出，一、二期各建一根DN1000预应力钢筋混凝土管较为合适。管道走向定线为：自1.5×1.5m输水河引出一根DN1400输水钢管进水库取水站，在站内85 分为两根DN1000钢管，一期用其中一根。出站后向南穿过架空灌渠，再向西南至姜隈子南沟公路，后改为沿公路东侧边沟铺设，一直沿公路向南至后旋城东面的道路交叉口，改线向东南直至西干渠，后沿西干渠东侧南行至后房身西北X岸边的山脚下，然后偏离西干渠直奔两家子村北，而后向南又并入西干渠一侧，后沿西干渠至四家子，沿村东小路向南，在南端道路交叉口处折向东，直至吕屯村西山脚下，此后沿公路奔吕屯至吕屯村东，自村东向东南方向至庄岫公路，而后沿公路西侧边沟向南至徐岭镇北面的山脚下，再沿灌渠直至杨树房净水厂。管道定线见“附图1—总体方案布置图”。一期输水管道主要工程量：DN1000预应力钢筋混凝土管16km检修道路7.44km有拆迁房屋路段620m穿越大路3处，小土路17处，灌渠2处，支渠7处。5.3净水工程在净水工艺流程确定后，净水厂设计主要是单体和总图设计，本工程按两期设计，分期实施，总平面布置时预留二期工程用地。净水厂净水构建筑物一期按期5万m3/d规模建设，辅属建筑物按10万m3/d规模一次建成，按5万m3/d规模安装设备。5.3.1主要单体构建筑物1.药剂混合井进水流量计井之后的两根DN900进水管上设药剂混合井一座，内设DN900管式静态混合器2台，切换用阀门4台，一期安装管式静态混合器1台，DN900手动蝶阀3台。85 2.净水间两期2座，一期1座，包括配水、反应、沉淀、过滤构筑物，每座平面尺寸43.8´44m，包括：（1）配水井：1座，起稳压、消能并向2组处理构筑物均匀配水的作用。尺寸4.0´4.0´7.3m。（2）反应池：机械反应池2组，每组4格，单格尺寸4.6´4.6´4.5m，立式搅拌器4台，浆板外缘线速度分别为0.4、0.3、0.2、0.1m/s。（3）沉淀池：斜管沉淀池2个池，清水池上升流速V=1.8mm/s，单池尺寸15.2´12´4.8m，采用虹吸吸泥机排泥。（4）滤池：普通快滤池6个单池，滤速V=7m/h，单池面积55m2，单池内中间渠向两侧配水，单侧尺寸9.6´2.7m2，采用无烟煤，石英砂双层滤料，中阻力陶瓷砖配水。反冲洗强度15L/s·m2，冲洗历时6分钟，反冲洗周期12—24小时。反冲洗水由置于加药间顶层的反冲洗水箱供给。净水间布置详见“附图8—净水间平面图”。3.清水池两期2座，一期1座，单池容积7500m3，包括消防贮量576m3，占水厂规模的15％，单池尺寸50×45×3.5m。4.送水泵房与变配电间两期2座，一期1座，时变化系数采用K时＝1.6，每期最高时流量为3330m3/h，出厂压力0.6Mpa。选用离心泵２用１备，单泵性能：流量Q＝463～630L/S，扬程H＝60～40m，转数n＝970/min，电机功率Ｎ＝400KW。泵房机组间尺寸30´12m，变配电与控制间等尺寸15´24m。5.加氯间加氯间按两期规模建房，分期安装设备；前加氯3mg/L，一期185 个投加点，采用全真空手动流量比例加氯机1用1备；后加氯2mg/L，每期1个投加点采用全真复合环自动加氯机1用1备；单台加氯机最大投氯量均为10kg/h，加氯间氯瓶间内设置氯气吸收装置1套；加氯间平面尺寸30´9m2。6.加药间与反冲洗水箱加药间按两期规模建房，分期安装设备；硫酸铝最大投加量80mg/L，平均投加量40mg/L，一期1个投加点，1套混凝剂调制设备，最终调制浓度10％，选用隔膜计量泵，自动投药，投加泵1用1备，单台泵最大流量Q＝2000L/h，扬程H＝40m；包括贮存20天混凝剂的药库，加药间平面尺寸33´12m。加药间顶层设置容积18×12×3＝648m3的反冲洗水箱或φ15×3m的水塔，反冲洗上水泵置于下层加药间内，选用离心泵1用1备，单台流量Q＝100L/S，扬程H＝20m，配套电机N＝30KW。7.废水排放泵房两期规模设置泵房，分期安装设备；负责收集反应沉淀池排泥、滤池反冲洗排水，并将之抽送到平顶山翻板闸下游排放，集水池有效容积为600m，选用潜水泵2用1备，单台流量Q＝180L/S，扬程H＝20m，电机功率N＝60－70KW，一期安装2台，1用1备。该泵房平面尺寸20´15m。8.附属建筑物参照CJJ41－91“城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准”，考虑X自来水公司的实际情况，确定净水厂附属建筑面积。综合楼包括办公、化验、中心控制室、值班宿舍、单身宿舍等建筑面积700m2，机修间、车库、仓库传达室等建筑面积684m2，浴室、锅炉房建筑面积370m3，总建筑面积2754m2，建于净水厂内，另有建筑面积1500m2的家属宿舍，厂外选址。85 5.3.2总图新建净水厂在原有水厂东侧，原水厂设计没有考虑以后有扩建情况，但新建将水厂总图设计要考虑与原水厂的关系。因原水厂管线较多排列较乱，使新建净水厂占地有限，在现有条件下，新建净水厂的总平面布置应考虑功能分区、布置紧凑、运输方便，尽量少拆迁原有建筑、管线等。新建水厂的总平面布置详见附图6—“杨树房净水厂总平面图”。一期工程与原水厂共占地4.50公顷，二期规划预留1.61公顷。原有变配电间的进厂线路由于穿越新建水厂厂区需迁移，进厂道路和原送水泵房DN300出厂管需改路。根据X防洪规划，X防洪标准按五十年一遇考虑，目前右岸河堤为二十年一遇标准，据X市水利建筑设计院提供，平顶山拦河闸处X五十年一遇洪水位11.72m，防洪堤标高13.22m，目前此处河堤标高为11.50m。如果在本工程实施前，接近水厂一段河堤能够加高到五十年一遇，本净水厂可不考虑独立防洪措施。由于近期内没有河堤加高的举措，故净水厂按五十年一遇防洪标准确定厂区地坪为11.70m。新建净水厂的生产生活污水约4000m3/d，通过废水排放泵房排至X平顶山翻水闸下游200m处，已有排水协议。雨水和工艺溢流水由于离市区远，不能排到市区雨水管道，排至X又需设置雨水排放泵房，目前，按沿路面自然排除考虑。5.4配水工程5.4.1配水管网设计规模和压力要求原有净水厂规模3.5万m3/d，本工程一期建成后，2000年增加5.0万m3/d规模，二期工程目标年限为2010年，再增加5.0万m3/d规模。由于一、二期工程相隔年限较长，城市用水的增长率不高，故本工程按2002年供水量8.585 万m3/d进行配水管网的扩建，配水管网布置和平差时，留有适当的发展余地。据X自来水公司经验，时变化系数采用1.6，则配水管网设计流量:。压力要求：市中心区控制点自由水头不低于0.28MPa。5.4.2配水形式现在前置高位水池的配水形式符合城区地形北高南低的特点。本工程配水管网的扩建仍采用前置高位水池的配水形式，净水厂送水泵房将清水送至现有5000m3的高位水池，高位水池底标高54.80m。由高位水池将水分配给管网。对个别地形高于25m的地段和高于六层的建筑物用水自行加压。为满足X市城区规划的要求，服务面积按20km2计算，在市区及河东区、小寺开发区和靠近海港区布置环状配水管网。4.4.3管网平差本工程中心区一期配水管网进行了供水量最高日最高时的平差和消防时、事故时的校核。电算平差采用哈代·克罗斯法，水力计算采用海曾—威廉公式：h＝式中：h—管段水头损失以m计q—流量以m3/s计L—管段长度以m计D—管径以m计C—海曾－威廉系数C=100节点流量的分配主要依据X市城市规划，并考虑各区片的功能和发展程度的差别，首先确定各区片的用水量，然后以各区片为单位进行水量分配，各区片用水量如下：市中心区用水量5.5万m3/d，西北工业区0.6万m3/d，85 河东区0.8万m3/d，小寺工业区和打拉腰1.2万m3/d，海港0.4万m3/d，时变化系数均取1.6，流量分配按长度比流量计算节点流量和管段流量。最高时的平差结果满足管网的压力要求，结果详见“附图10—管网平差图（最高用水时）”。消防时校核：根据GBJ16－87《建筑设计防火规范》第8.2.1条，市区同一时间火灾次数2次，一次灭火水量40L/S。按最高日、最高时加消防水量的校核结果，管网系统无需调整。其校核结果见“附图10—管网平差图（消防校核）”。事故时校核，按最不利管段损坏时，管网通过最高日、最高时70％的流量校核，其校核结果满足配水管网的水压要求，其校核结果见“附图10—管网平差图（事故校核）”。按上述管网平差和校核的结果，配水管网系统平面布置和新增加的工程量见“附图9—城区配水管网平面布置图”。本工程负责实施DN300以上配水干管，DN1000—DN200球墨铸铁管共计22.45km，本次新建配水管网工程量如下：球墨铸铁管DN1000L＝3.8kmDN700L＝3.2kmDN600L＝1.34kmDN500L＝2.27kmDN400L＝1.09kmDN300L＝10.75km5.5供电与自动化设计5.5.1供电1.取水站供电方案85 由水库至净水厂的输水管线为重力流，取水站为一般照明和少量动力电，因此电源由就近引入380V/220V电源。2.净水厂供电方案（1）本工程是X市主要供水工程，如电源发生故障，将影响工业生产及市民生活，因此，本工程为一级供电负荷需双电源，当一个电源故障时，另一电源仍能正常供电，总用电负荷1，500KVA。（2）主要设备选择为了节省供配电设备投资，减少运行费用，降低制水成本及基建用地，本工程高压开关将用体积小便于维修具有五防功能的抽屉式开关柜，一期送水泵房将用10KV、400KW电机三台，二用一备，直接起动，不调速。一期全厂低压用电负荷约400KVA，选用S9－400KW/10/0.4节能变压器二台一用一备，低压开关柜将用抽屉式开关柜。二期另行考虑5.5.2仪表、自控本工程设置了过程监测仪表和自动控制系统，它体现了90年代给水工程自控先进水平。主要仪表配置有流量计、浊度仪、PH计、水温计、液位计、压力计、水头损失仪等仪表。微机系统：本工程自控以集中数据检测，分散就地控制和自动控制为原则，全厂控制系统采用应用于工业过程控制的PLC控制系统，设置水厂调度微机系统，厂区内设五个PLC终端站，分别对加氯，加药，滤站送水泵房变电站及取水站进行数据采集及控制，在全厂调度室内除设二台586微机系统外，还配有一块大型镶嵌式模拟屏，显示各工艺流程中设备运行状态及参数，使调度人员对全厂运行情况一目了然，便于统一调度管理。85 5.6建筑、结构及采暖通风设计5.6.1建筑设计X市净水工程—杨树房净水厂总体分为二期，其中一期规模为5万m3/d，为了避免二次重复建设，便于规划管理，所以附属建筑是按两期规模10万m3/d考虑的。1.总平面布置上用一条主干道把整个厂区分成两部分，一部分为生产区，另一部分为办公及辅助生产区，这样布置可以避免相互干扰并且便于管理。本水厂用地呈基本规则的矩形，办公及生产辅助区由综合办公楼、修理间、锅炉房、浴室及库房组成，生产区由净水间、清水池、泵房及变配电间、加药、加氯间等建筑物组成，为了最大限度地利用占地，所以在平面布置上把所有的建筑物及构筑物布置与原老水厂的建构筑物及围墙相平行，以便于工艺流程及道路的布置。一、二期工艺构筑物平行布置，二期占地规划予留。2.建筑单体设计附属建筑各单体面积依据国标CJJ31—89而定，因厂区各附属建筑体量小而杂，为了更好地进行环境空间组合设计，争取更大的绿化面积，所以将使用性质相近、联系较密的办公管理、化验室、控制室、总机室、食堂、单身宿舍等合并为一个体量适当的综合办公楼。厂区内各单体建筑风格与综合办公楼相统一。3.道路及绿化道路：厂区内主要道路为6米宽，次要道路为4米宽，人行道为2.5米宽，车行道均为混凝土路面。85 绿化：主干道两侧植行道树，大面积绿地植草及适当配以灌木，厂区大门附近，综合楼门前设置花坛，水池及其它建筑小品形成整个厂区的绿化重点，使整个厂区园林化，绿化面积达到国家标准。4.建筑装修标准建筑装修依据国标CJJ31-89规范，外墙贴浅色调面砖，主要门窗采用铝合金，室内装修亦以规范及使用要求为准。5.6.2结构设计1.工程地质情况：X市供水工程净水厂和取水站为新建工程，位于杨树房水源地老水厂的东侧，本场地没有地质报告，参照老水厂地质报告和渗渠地质报告（由中国市政工程东北设计院勘测），整个场区地势微有起伏，地面标高8.50－11.50米。（1）各地层构造如下：杂填土：厚度0.6－2.6m粉质粘土:可塑、厚度0.6－2.6m，广泛分布于一级阶地。中砂：稍密，厚度1.70－2.30m，fk=140KPa圆砾、卵石：厚度2.6－5.0m，fk=250KPa花岗片麻岩：呈强风化，fk=300Kpa（2）地震烈度7度，季节冻深0.94m。（3）地下水位稳定标高7.0－9.19m不等，由于场地势较低，在洪峰期长时间集水。2.结构选型方案（1）净水间，为反应、沉淀、滤池的二组合体，钢砼水池，上部采用两跨排架，屋面为钢屋架，钢檩条，加筋石棉瓦上做保温层，或采用网架等轻钢结构（2）清水池、废水排放泵房和送水泵房的地下部分均为钢砼结构，设计时考虑抗渗、抗冻及抗浮。85 5.6.3采暖通风设计新建水厂的采暖建筑物包括：净水间、变配电间、泵房、加氯间、加药间、浴室、综合楼等。原水厂的采暖建筑物为加氯间，变配电间、泵房值班室，采暖总热负荷为1.24MW(106´104kcal/h)。似在厂内新建锅炉房一座，设置两台DZL0.7－95/70－AⅡ型卧式快装热水锅炉，其额定供水温度95℃，额定回水温度70℃，每台锅炉额定供热量0.7MW，锅炉配机械上煤，机械除渣装置，设置高效多管除尘器，使烟气黑度为林格曼0－1级，达到国家“锅炉烟尘排放标准”。烟囱高度为30M。另外，锅炉房内设置软化水设备和定压设备，确保供热系统水质符合国家标准及供热系统安全稳定运行。新建锅炉房规模考虑了水厂两期工程的采暖负荷。厂内浴室锅炉房内设置二台LSG0.5-0.07型立式低压蒸汽锅炉，供职工饮用水及浴室用热水。锅炉额定工作压力0.07Mpa，额定蒸发量0.5吨/时，烟囱高度20M。85 6.主要设备和材料6.1主要工艺、交通设备一期主要工艺、交通设备见下表：工艺主要设备表（一期工程）表6－1序号名称型号规格单位数量备注1电动调节蝶阀DN1000台22管式静态混合器DN900台13立式桨板搅拌机单池尺寸4.6×4.6×4.5m3台84虹吸吸泥机LK＝20.5m台25管式隔膜泵Q＝2000L/hH＝40m台26全真空加氯设备手动10kg/h套47全真空加氯设备复合环自动10kg/h套28氯吸收装置用于吨级氯瓶套19离心泵Q＝100L/SH＝20mN＝30KW台210离心泵Q＝463L/SH＝60mN＝400KW台311潜水泵Q＝18L/SH＝20mN＝60KW台312电动单梁悬挂起重机10T台313电动单梁悬挂起重机5T台114电动单梁悬挂起重机2T台315电动单梁悬挂起重机1T台116汽车台485 6.2主要电气及计仪表自控设备一期主要电气及仪表自控设备见下表：电气及仪表自控主要设备表（一期工程）表2－4序号名称型号规格单位数量备注1高压开关柜KYN－10台232直流柜20AH套13标柜PK－10台54低压开关柜抽屉式台25变压器S9－400/10.5/0.4台26变压器S9－100/10.5/0.4台27浊度仪E＋H台88PH计E＋H台39水温计E＋H台110流量计科龙台811液位计E＋H台1612压力计E＋H台2013全厂微机系统586微机套2PLC终端站套514模拟屏2100×4200mm块115电量变送器柜含电流、电压等变送器块216仪表显示柜块385 6.3主要材料土建工程主要材料：水泥3050T钢材355T（不包括管材）木材625m3本工程非国外引进设备和手动电动蝶阀、电缆及土建工程采用钢材、木材、水泥等材料，如有可能，拟用外贷购置。85 7.劳动定员与实施计划7.1劳动定员根据X水厂现状，并考虑本工程的自动化水平，进行本工程一期工程人员定编，见表7－1“岗位人员编制表”岗位人员编制表（一期工程）表7－1序号岗位班制人/班定员人数序号岗位班制人/班定员人数1厂长书记1214化验人员142行政1615机修173生产调度32716仓库保管124技术人员1617医务人员125取水泵站331018档案工126水厂净化工32719传达室3147水厂司泵工331020电话员2138投药投氯32721保育员149值班电工32722食堂1410锅炉供热32723厂内管道维修1211仪电瓦木修1424管网检修1712绿化1313汽车司机15合计122X市供水工程是一个自动化程度较高，体现21世纪先进水平的工程，要求工人有较高的文化素质和技术水平，直接生产人员要有高中以上文化程度，工程师有大专以上文化程度。7.2组织机构7.2.1项目实施组织机构为实施项目，本工程组建了专门的项目执行单位“X85 市供水工程领导小组”，由领导小组的组长做为项目实施的总负责人，负责指挥下属的五个职能部门：(1)行政管理：负责项目建设的日常行政工作及与项目履行单位的联络、接待工作。(2)计划财务：负责项目的财务计划和实施计划安排，与项目履行单位办理合同、协议等手续，以及资金的使用安排和收支手续。(3)施工管理：负责项目的土建与安装施工的协调、施工进度的安排、施工质量及安全的监测检查以及工程验收工作。(4)设备材料管理：负责项目设备材料的定货、采购和保管调拨等项工作。(5)技术管理：负责项目的技术文件、技术档案的管理工作，协助外国专家来现场工作，主持图纸的会审，处理有关技术问题以及组织职工的技术培训和技术考核等项工作。组长庄河市供水工程筹建领导小组行政管理计划财务施工管理设备材料管理技术管理项目实施机构框图见图7－185 7.2.2项目主要履行单位的选择本工程为外贷款目，工程技术水平要求高，因此必须对参与履行项目的供货、设计、施工及安装等单位进行必要的资格审查，并应将审查程序与结果形成书面报告存档备案。进口设备的供货应由技术、商务谈判中后的外国公司推荐，经项目执行单位认可后确定。国内设备由设计单位推荐，经项目执行单位认可后确定。工程的设计工作应具备外贷给水、污水处理工程设计经验的设计院承担。工程施工从具有城市净水厂施工经验的单位中选择，由项目执行单位进行资格审查后通过招标方式确定。设备与仪表电气自控系统的安装分别选择专业安装施工单位，由项目执行单位进行资格审查后通过招标方式确定。7.2.3项目管理单位该工程建成后，由X市自水公司全面负责城市供水工作。X自来水公司及新建杨树房净水厂的组织机构图7－2和图7－3。85 85 7.3规范标准和工程实施计划7.3.1规范标准本工程的设计、施工及安装必须按照国家现行的技术规范标准执行，其主要的规范标准有：设计：《地面水环境质量标准》（GB3838－88）《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）《室外给水设计规范》（GBJ13－86）《室外排水设计规范》（GBJ14－87）《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）85 《工业建筑防腐设计规范》（GBJ46－82）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69－84）《建筑电气设计技术规范》（GBJ16－83）《建筑结构统一设计标准》（GBJ68－84）《动力机器基础设计规范》（GBJ40－79）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15－88）施工：《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GBJ204－83）《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ205－83）《地下防水工程施工及验收规范》（GBJ208－83）《钢筋焊接及验收规程》（GBJ18－47）《防腐工程施工操作规程》（YSJ411－89）《地基与基础施工操作规程》（YSJ402－89）《钢筋混凝土工程施工操作规程》（YSJ403－89）《结构吊装工程施工操作规程》（YSJ404－89）《特种结构工程施工操作规程》（YSJ405－89）《砌筑工程施工操作规程》（YSJ406－89）安装：《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93－86）《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》（GBJ236－82）《电气装置施工及验收规范》（GBJ232－82）《采暖与卫生工程施工及验收规范》（GBJ242－82）《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231－75）85 7.3.2实施原则与实施计划1.实施原则（1)工程实施应符合国内建设项目的建设和审批程序，同时各有关单位相互配合，为利用外国贷款的顺利进行创造条件。（2)建立专门的组织机构负责项目实施的组织、协调和管理。（3)由X市政府派人担任项目的法人代表，项目实施过程中的决策、指挥、执行及对外谈判联络均由项目负责人一人代表负责。（4)由国家经贸部委派对外窗口单位作为进口设备的买方，负责主持项目的对外的商务、技术谈判及联络工作，主持图纸的会审，处理有关技术问题以及组织职工的技术培训和考核等项工作。（5)进口设备和主要材料采购的标书文件应由买方及用户编制，其技术部分由买方的技术顾问（承担项目的设计单位）协助编制。（6)项目的设计、供货、施工安装等履行单位应与执行单位履行必要的法律手续，违约责任应按照国家有关法律、法规执行。2.实施计划实施进度安排：1997.5完成X市供水工程X水系水资源分析报告1998.12完成工程可行性研究报告和评估1999.6签署转贷协议1999.9完成工程初步设计和施工图设计（一期）2000.9完成对外谈判或设备材料指标、合同签约2000.12一期工程建成投产85 8.法规和条令专篇8.1环境保护设计8.1.1水源保护水环境的日趋恶化已引起各有关方面的遍关注。X市供水工程的建设，需增设地表水水源保护区，切实保护好城市水源。1.水源保护规划的依据原则现代化的城市是以高质量生态环境为主要标志的，高质量的生态环境又以水环境质量为基础。为了确保水资源合理开发和城市水资源免受污染，根据《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》等有关法规确定水源保护区，遵循合理规划、改善环境、提高质量，充分利用水资源，促进社会发展的原则，制定水体，水源保护措施，采取必要的制约手段，逐步改善最终实现水资源生态环境的良性循环。2.水资源保护区的划分及保护要求参照GB5749－85“生活饮用水卫生标准”有关水源卫生保护的条例，参照1989年7月12国家环境保护局，建设部等发布的“饮用水水源保护区污染防治管理规定”，X和朱隈水库做为生活饮用水水源地，初步划分为三级保护区：一级保护区在取水点周围100m的水域，本区域内不得停放船只、游泳、捕捞和从事一切可能污染水源的活动，并要设有明显的标志，二级保护区是取水点周围8KM的水域内，在本内域内不得排放工业废废水和生活污水。在一、二级保护区水域岸边保护范围（岸外200m）不能堆放废渣，设置有害化学物品的仓库、货栈，不应有装卸垃圾、粪便和有毒物品的码头，农田不得使用生产废水、生活污水灌溉，不得施用持有持久性剧毒性的农药，并不得从事放牧。一、二级保护区外的水域为三级保护区，该区域内按地表水三类标准控制。85 8.1.2取水站、净水厂内的环保措施1.平面布置注意厂、站环境美化、尽量增加绿化面积，使其环境优美、空气清晰、形成一个花园式的环境。2.净水厂处理过程中排出的污水、污泥不含有毒物，厂区有少量的生活污水通过化粪池截留，一并排入废水排放泵房，通过泵提升，排到X平顶山翻水闸游200m处，不会对厂区对水源造成污染。3.氯气用于净水厂的杀藻和消毒。氯气是一种窒息性毒气，对人和生物有很大的危害。加氯间内，除选用安全可靠全真空加氯系统外，还考虑了其它保护环境的措施，为防止和处理氯气意外泄漏，在氯库内设置了漏氯检测仪和氯气吸收装置。并备有氧气呼吸器（防毒面具）。这样，免于造成重大人身事故，也保护了周围的环境。4.对噪声采取必要防范措施。水泵机和鼓风机优先选用低转速水泵电机或装有隔声罩的电机，主要噪声源控制在国家规定的标准之内。泵房等建筑设计考虑隔音，消音等有效措施，另外，厂区绿化也可以减少噪声对周转环境的影响。锅炉房内风机采取消音、阻音、减震等综合措施。5.锅炉房有消烟除尘措施，使其排放的烟尘达到国家规定的标准，锅炉产生的炉渣有临时堆放场地，工程已配备车辆及时外运。以上用于环保设施的投资123.50万元（占一期净水厂一类费用的3%）8.2劳动安全保护设计本工程主要劳动安全保护措施有如下几点：1.85 为提高管理水平，改善劳动条件，本设计采用了自动投氯，自动加药，斜管沉淀池自动排泥，滤池反冲洗也采用了自动化控制方式，送水泵房及其它泵房均采用一步化操作。2.减少，防范噪声的措施也是劳动条件改善的措施。3.加氯间内设备的选型、漏氯检测和氯气吸收塔的设置都是为确保劳动安全而设计。4.电气部分设计均有安全防护措施，水池的栏杆，厂内道路的路灯设计均是有利安全操作的措施。5.中型设备、氯瓶、混凝剂等采用电动起吊，锅炉房设计采用机械上煤、除渣等均是考虑减轻工人劳动强度的措施。8.3建筑防火设计本工程建筑防火做如下考虑：1.本工程建筑防火设计依据《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）。取水泵站、净水厂各单项建筑物耐火等级为二级。厂区道路按消防要求为互通环形道路。厂区平面布置中，建筑物间距、消火栓设置、消防通道等均满足防火要求。2.城市消防依据城市总体规划和GBJ16－87《建筑设计防火规范》，2000年，人口20万人，同时发生火灾次，1次灭火用水量40L/S，火灾延续时间2小时，总消防用水量576m3。采用低压制消防，消防水量贮在新建净水厂清水池内。3.净水厂的消防用水由本厂供给，按同时发生火灾1次，灭火用水量15L/S，火灾延续时间2小时，消防用水量108m3，采用高压制消防。厂区消防管道与厂区生产生活管道合用。8.4节能措施85 本工程可行性研究编制原则之一是注重节能，节水措施。既利于降低制水成本、提高工程效益，也是顾全大局维护国家利益。1.本工程总体方案选择水库取水方案，水库一净水厂的输水采用重力流输水，不设中间提升泵站，节省了电耗。2.净水厂混合和反应采用管式静态混合器，此两种型式比起其它型式是高效节能的。3.净水厂普通快滤池采用中阻力陶瓷滤砖配水系统，与大阻力配水系统相比，效果相同，但反冲洗阻力降低，初步估算，可减少2.7m水头，节省了电耗。4.工程设备选型考虑节能产品，如：锅炉、水泵、非标设备选型时选用高效节能型。5.工程外贷引进的国外设备，要求提供的设备优质高效。85 85 9.投资估算与经济分析9.1水库取水方案投资估算9.1.1编制说明9.1.2投资估算书9.2经济分析9.2.1财务分析9.2.2国民经济评价9.2.3经济评价结论85 10.结论和建议通过本工程可行性研究的论证得出如下结论：1.本工程项目立项理由充分，前期工作符合外贷工程建设程序。2.通过市区需水量预测，确定本工程的工程规模10万m3/d，一期工程5万m3/d，建设年限2000年，二期工程到10万m3/d，目标年限2010年，这是适合X市的实际情况，是合理的。3.本工程在大连市和X市政府主管部门支持下，贷款来源和地方自筹资源来源已基本落实，还款担保由大连市计委负责协调，所以本工程工程资金来源有保证，还贷能力是可靠的。4.通过方案论证得出的推荐方案是技术先进，经济合理的推荐方案的主要内容为：(1)本工程包括取水、输水、净水、配水四部分。(2)本工程一期工程包括：朱隈水库取水站1座，总规模11.33万m3/d，一期安装5.665万m3/d规模设备；一根DN1000预应力钢筋混凝土输水管道；5万m3/d净水厂1座，辅属建筑10万m3/d规模；配水管网的配水能力扩建到8.5万m3/d。(3)供电系统采用一级负荷、双电源10KV进线，一期用电负荷1400KW。工程自动化采用先进、成熟的集散型控制系统，实行分散控制集中监测。(5)工程推荐方案一期总投资12539.10万元，其中计划利用外国贷款700万美元，折人民币5810万元。单位制水成本1.142元/m3·水，单位经营成本0.774元/m3·水，综合上述，可得出本工程在技术上和经济上都是可行的结论。85 85 中国市政工程华北设计研究院院长曹开朗院长(副)徐强院总工程师左本秀计划经营处处长吴元方设计一所所长朱开东设计一所总工程师陈涌城设计一所总工程师(副)于超英王学海顾传奎缪庆山设计总负责人于超英李文秋85 参加编制人员工艺专业于超英、刘家富仝志刚、李文秋电气、仪表专业顾传奎建筑专业严军结构专业王学海采暖专业陈泓概算专业缪庆山85 X市自来水公司参加编制人员经理魏全胜总工程师孙洪章85 总目录第一卷工程说明第二卷设计图纸85 附件85 附图85 外国政府贷款项目大连市X供水工程可行性研究报告工号QS-176中国市政工程华北设计研究院庄河市自来水公司一九九八年八月85 目录前言11.概述21.1编制依据原则、范围21.2城市概况41.3工程建设的必要性和条件72.需供水量预测与建设规模的确定92.1需供水量预测92.2工程建设规模与建设年限。123.城市水资源与工程水源163.1地下水资源163.2地表水资源163.3工程水源164.工程方案论证234.1取水方案234.2净水厂方案274.3输水管道324.4配水管网384.5工程总体方案论述394.6工程总体方案的技术经济比较435.推荐方案的工程设计4685 5.1取水工程465.2输水工程465.3净水工程485.4配水工程515.5供电与自动化设计545.6建筑、结构及采暖通风设计556.主要设备和材料586.1主要工艺、交通设备586.2主要电气及计仪表自控设备596.3主要材料607.劳动定员与实施计划617.1劳动定员617.2组织机构617.3规范标准和工程实施计划658.法规和条令专篇688.1环境保护设计688.2劳动安全保护设计698.3建筑防火设计708.4节能措施709.投资估算与经济分析739.1水库取水方案投资估算7385 9.2经济分析7310.结论和建议74附图：附图一：总体方案布置图附图二：杨树房取水泵站平面布置图附图三：杨树房取水泵站取水头部平、剖面图附图四：水库取水站平面布置图附图五：水库取水站剖面图附图六：杨树房净水厂总平面图附图七：杨树房净水厂工艺流程图附图八：杨树房净水厂净水间平面图附图九：市区配水管网平面布置图附图十：管网平差图（最高用水时）附图十一：管网平差图（消防校核）附图十二：管网平差图（事故校核）85'