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  • 2022-04-22 11:41:23 发布

能源重化工工业园区供水工程可行性研究报告

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'XX能源重化工工业园区供水工程初可行性研究报告目录1综合说明41.1概述41.2 海拉尔河地下水水源分析51.3 工程地质81.4工程任务和规模81.5 工程布置及建筑物91.6 机电及金属结构121.7 施工组织设计141.8 工程建设占地补偿151.9 环境保护设计151.10 水土保持151.11 节能设计151.12 工程管理161.13投资估算161.14经济评价172水源及工程地质分析222.1勘察目的222.2自然地理及地质概况232.3水文地质条件262.4区域地下水资源量272.5水源地开采方案及开采量272.6工程地质条件302.7存在的问题及建议303工程建设必要性313.1 工程建设的必要性313.2 工程水源利用和分布情况323.3 供水设计保证率333.4工业园区需水预测334工程任务和规模354.1供水工程任务354.2供水工程规模354.3 供水工程的水源保护要求和措施374.4 水量调度原则375工程布置及建筑物385.1 设计依据385.2 工程等别和标准395.3 工程选(址)线及总体布置405.4 主要建筑物41·3· 5.5 安全监测546机电及金属结构566.1 水力机械566.2 电工616.3 给水与暖通776.4 消防827施工组织设计877.1工程条件877.2施工导流887.3主体工程施工887.4施工交通917.5施工工厂设施927.6施工总布置937.7施工总进度958工程占地和移民978.1地理特征978.2 气象978.3 工程占地处理范围979环境影响评价989.1工程概况989.2 环境影响预测与评价989.3 环境保护对策与措施989.4 环境管理与监测1019.5 综合评价结论与建议10210水土保持10310.1 工程建设区水土流失状况10310.2 水土流失防治范围10310.3 水土流失预测10310.4 水土流失防治目标和措施10410.5水土保持方案实施的保证措施10510.6 水土保持投资估算10511 节能设计10611.1 设计依据10611.2 工程节能设计10711.3 节能效果综合评价10712工程管理10912.1 工程建设期管理10912.2 工程运行期管理11012.3 管理范围和任务11112.4 工程管理设施和设备11212.5 工程检查与监测11312.6 水源地保护11313劳动安全与工业卫生11513.1 设计依据11513.2 总体设计115·3· 13.3 安全与卫生主要防范措施11613.4 预期效果及评价11813.5 安全与卫生机构设置及人员配置11814投资估算11914.1 工程概况11914.2编制原则、依据及采用定额12014.3基础单价12014.4估算编制12114.5临时工程12214.6独立费用12214.7预备费12214.8建设期融资利息12214.9工程征地补偿费12314.10其他12315经济评价12715.1概述12715.2国民经济评价12715.3财务评价13115.4最大贷款能力测算13315.5综合评价133附件:(1)《X能源重化工工业园区供水工程水源地水质卫生检测报告单》(2)《X能源重化工工业园区供水工程水文地质勘察报告》;·3· X1综合说明1.1概述1.1.1工程地理位置XX能源重化工工业园区位于X市海拉尔区北部,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区。距X市海拉尔区24 km,西距神华宝日希勒露天矿9.5 km,南距海拉尔河5.1 km,东距拟建的扎罗木得水库29.4 km。作为工业园区主要对外交通的绥满高速(原301国道)和滨州铁路,其中绥满高速(原301国道)从工业园区西南部通过,相距3.3 km;滨州铁路呈东西向在工业园区南部通过,相距7.6 km,交通十分便利。另外,神华集团神宝煤矿铁路专用线在西侧通过,也为货物运输提供了有利条件。1.1.2 工程任务的由来XX能源重化工工业园区是经X自治区政府批准的省级经济开发区。园区的建设重点和产业定位是充分利用X的煤电优势,大力发展煤电产业、煤化工产业、煤电冶金产业、高新技术产业及石、工业硅下游产业。园区的发展思路定位是实施资源转换、打破行政区域分割,构建“一园多区”的新型工业园区框架,形成沿滨洲线与哈大齐工业走廊对接的X能源重化工产业带。力争经过几年的建设,使园区成为资源转换、拉长产业链、构建产业集群的平台。根据当地相关部门提供的有关资料,X能源重化工工业园区可能利用水源主要由四部分组成:海拉尔河地下水、煤矿疏干水、拟建扎罗木得水库以及工业园污水厂再生水,园区启动阶段采用海拉尔河地下水和煤矿疏干水作为主要水源。为解决工业园区启动阶段的用水问题,我院承担了X能源重化工工业园区供水工程(海拉尔河地下水水源取水)的可行性研究报告的编制工作,对水源工程、输水工程、净水工程等进行可行性研究。为此经过现场踏勘、资料收集、数据分析和研究、方案比选后完成本次初可研报告。1.1.3 勘测设计过程1.1.3.1设计原则XX能源重化工工业园区供水工程设计原则主要是按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计。1.1.3.2工程建设规模经过业主对X能源重化工工业园区用水现状的调查分析和需水量预测,·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X本供水工程的建设规模按近期最高日设计供水量2.0万m3/d;预留远期2015年以后发展最高日设计供水量4.0万m3/d的条件确定。土建部分在满足近期供水规模的同时兼顾远期扩建的条件,即海拉尔河地下水水源地井群按近期供水规模建设,预留远期集水接口,远期增加井数以满足供水要求;加压泵站按远期供水规模一次建成,只需增加水泵和配套电机即可满足远期供水要求;输水管线按远期供水规模一次建成;净水厂按近期供水规模建设,并预留远期扩建条件。1.1.3.3项目业主:XX能源重化工工业园区管委会1.1.3.4工程设计范围本次供水工程设计范围为水源地至净水厂范围内的所有工程。其主要内容包括:(1)取水工程:井群、单井泵站及管网设计;(2)输水工程:加压泵站及至净水厂区的压力管道及附属建筑物设计;(3)净水工程:净水厂区的所有建筑物以及进厂道路;(4)输电工程:取水、净水工程范围内各建筑物的供配电设计(甲方提供电源点位置,并保证此电源点具有4000kVA~5000KVA容量,保证具有两回35KV送出线路出线)。1.1.3.5工作阶段本次设计阶段为初可行性研究设计阶段。1.1.3.6项目的编制依据(1)XX能源重化工工业园区管委会委托设计合同;(2)《X能源重化工工业园区供水工程水文地质勘察报告》(X自治区水利水电勘测设计院完成)。(3)海拉尔河地下水水源地水质卫生检测结果报告单(X市疾病预防控制中心完成)。1.2 海拉尔河地下水水源分析1.2.1 水源地地形地貌海拉尔河地下水水源地位于海拉尔区谢尔塔拉牧场七队至海拉尔河北岸,距X能源重化工工业园区5.1 km,有绥满高速(原301国道)从中穿过,地面高程609.00 m~612.00 m,地形相对较平坦,属海拉尔河河漫滩地貌。1.2.2水源地水文地质海拉尔区年平均气温-1.9℃;年平均最高温度为0.1℃、最低温度为-4.1℃;绝对湿度的年变化与温度变化相一致,冬季的1、2月最小,夏季的7、8月最大;·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X相对湿度全年平均为68%,冬季最高达75.4%,春季最低达53%,其中12月最高达79%;5月最低达47%;全年平均蒸发量为1261.3 mm,冬季蒸发量最小,春夏季蒸发量大,其中一月蒸发量最小为4.8 mm,5月蒸发量最大达253.6 mm。在山地丘陵的缓坡和坡脚处,分布有范围不大的残积、坡积碎石层或亚粘土、亚砂土夹碎石层含有潜水。含水层厚度3~10 mm,地下水埋藏深度2~5 mm,井的涌水量25~200 t/d,属HCO-Ca型水,矿化度小于0.5 g/L的淡水。在海拉尔盆地和各大河谷内,分布有第四系全新统冲、洪积沙和沙砾石含水层。在海拉尔河牙克石-海拉尔段,井的涌水量130~1050 t/d,伊敏河下游井的涌水量10000 t/d左右,水质属HCO-Ca型,矿化度小于1 g/L的淡水。海拉尔沉降位于额尔古纳隆起和阿尔山隆起之间。构造上属于内陆断陷,为承压水的埋存创造了条件。本区内有海拉尔盆地承压水、扎赉诺尔断陷承压水及克鲁伦河承压水等。海拉尔附近50 m以下可遇到承压水含水层。第四纪承压水层在河谷地带也有发现,含水层为厚薄不等的沙砾石层,井常常夹于较厚的粘土层,其水头大都基于地表,少数可喷出地面。1.2.3含水层空间分布及性质新生界第三系由砂砾岩组成。第四系由冲积、风积以及坡积砾、砾石和粘土组成,分布广泛。①层粉质粘土(Q4al):黄色,可塑状态,含云母及氧化铁,具有水平层理,层状结构。厚度0.7 m~1.2 m。②层细沙(Q4al):黄色,稍密状态,湿,主要矿物成分为石英、云母、长石等,层状结构,分布不连续,层厚2.0 m。③层卵石(Q4al):杂色,稍密~密实状态,饱和,以亚圆形为主,个别为圆形,最大粒径35 mm,含混粒沙。厚层22.9 m~26.3 m。④层圆砾(Q4al):杂色,稍密~中实状态,含混粒沙及粘性土,饱和,以亚圆形为主,个别为圆形,最大深度4.0 m。勘察深度范围内地下水为潜水,主要赋存于卵石、圆砾层中,卵石层分布空间大,骨架空隙为砂质充填,透水性较好;圆砾层由于含有粘性土,透水性相比卵石层稍差。其稳定水位埋深3.0 m~3.5 m,高程为606.2 m~606.6 m(黄海高程系)。1.2.4 地下水补给、径流及排泄条件本区域地下水主要接受大气降水、冰雪融水入渗补给及海拉尔河侧向补给。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X由于拟建水源地地处海拉尔河漫滩区,河水水位与地下水水位基本一致,当地下水开采时,形成一定的降深,将激发河水的侧向补给,为主要的地下水补给。地下水径流方向大体方向为北→南。主要的排泄方式为地表蒸发、农业灌溉提水及居民生活、牲畜引用井点开采。1.2.5 开采井布置根据以上水文地质条件、区域地质条件及含水层岩性条件,作为傍河水源地初步规划采用管井开采及大口井开采两种方式进行取水。管井开采受含水层岩性及取水时相互干扰的影响,其布井范围大且布井数量多,造价较高,因此本次取水工程不建议采用管井开采的方式取水。大口井开采适合傍河开采条件,布井数量及布井范围小,适用于本次水源地的地下水的开采。受地形条件的影响,谢尔塔拉牧场上游及海拉尔电厂下游河道均紧邻山体,因此布井位置主要位于谢尔塔拉牧场及海拉尔电厂之间的海拉尔河北岸河漫滩范围内。考虑大唐公司已建水源地位于输水管线下游约4 km处,为减小大唐水源地与本次供水工程水源地的相互影响,两水源地的开采井需至少相距1.5 km。因此布井范围受限于供水管线头部至大唐水源地的2 km傍河范围(即大唐水源地上游侧)及大唐水源地下游至海拉尔电厂的5 km傍河范围(即大唐水源地下游侧)。考虑为水源地后期运行时方便管理,设计将大口井集中布设,因邻近供水管线头部的布井范围不足,因此将大口井全部布设于大唐水源地下游。本供水工程设计最大日供水量4×104m3/d,同时考虑水厂自用水、管路损失以及用水不均匀的影响因素,水源地供水能力需达到5.72×104m3/d。初步选定大唐公司水源地的下游傍海拉尔河布设大口井6眼,其中5眼井为长期开采井,1眼井作为备用井。为尽量减少与大唐公司水源地的相互干扰,计划离大唐公司水源地供水井下游1.5km处开始沿河布井,布井间距0.6 km。依据民井调查结合邻近水源地资料,取水井建议设计为大直径沉井,设计井深25~30 m,井径3.6 m,大口井纵断面可采用圆筒式或阶梯圆筒型,根据邻近水源地资料,水源地附近含水层渗透系数为62 m/d。1.2.6 水源地群井可供水量为初步查明水源地的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件以及水源地地下水水质、水量。本次工作中收集了区内区域地质、水文地质资料及水源地附近其他项目已有勘察成果,对资料进行了分析整理,对资料中的抽水试验成果进行了分析,并根据资料成果估算了水源地的地下水资源量,初步提出了水源地的开采方案及可开采量。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X海拉尔河流域水资源量为48.48×108 m3/a,其中地表水资源量为36.95×108 m3。地下水量为19.04×108 m3,重复利用量为7.51×108 m3。海拉尔河流域水资源可利用总量为22.13×108 m3,其中地表水资源量的可利用量为16.68×108 m3,地下水可开采量为5.45×108 m3。根据邻近水源地资料,水源地附近含水层渗透系数为62 m/d。选取《供水水文地质手册》(第二册)公式2-5-10,计算水源地出水量及水位降深如下:在海拉尔河丰水期,水源地5眼长期开采井供水能力满足工程设计需求时,单井水位降深为6.5m,地下水动水位为9.5 m,单井出水量为491.81 m3/h,水源地总出水量为5.90×104m3/d;在海拉尔河枯水期,开采条件下井内水位与丰水期地下水开采条件下动水位相同时,水源地5眼长期开采井单井出水量为191.83  m3/h,单井水位降深为3.5m。水源地日开采能力可满足近期工程供水要求;远期供水丰水期水源地可开采量也可满足要求,枯水期水源地日可开采量比丰水期减少3.6×104m3/d,按海拉尔河历史最长断流71天考虑,水源地日可开采量比工业园区的设计日供水量总计少149.1×104m3,需采取其他工程措施解决,如修建蓄水池。1.2.7 水源地供水水质根据取样分析结果,本区地下水水化学特征如下:(1)水中基本无肉眼可见物;色度35度;浑浊度20NTU;无异臭、异味。(2)PH值7.7;总硬度102mg/L。(3)耗氧量7.20mg/L;溶解度总固体155mg/L。(4)总铁含量3.59mg/L;锰离子含量0.48mg/L。通过与饮用水质标准的对比,目前本区地下水浊度、耗氧量超标,铁、锰含量最高超标为12倍、5倍,不适合生活饮用及工业用水,应进行相应处理后方可使用。1.3 工程地质根据《海拉尔幅区域地质勘察报告》,水源地范围、输水线路及工业园区范围内地表主要岩性为第四系全新统风积(Q4eol)土黄色砂壤土、碎石土及壤土等,该层厚度一般1~5 m。局部出露中生界侏罗系上统兴安岭群龙江组(J3l),岩性主要为暗紫色安山岩、浅灰绿色凝灰岩、凝灰砾岩、凝灰砂砾岩、凝灰岩、组安岩、砂砾岩、流纹岩、流纹斑岩。输水线路、泵站工程地质条件需根据钻探成果确定。在管线开挖时地质建议施工期间临时开挖边坡值为1:1.5。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X1.4工程任务和规模1.4.1工程建设的必要性建设XX能源重化工工业园区,在一定程度上整合X全市的优势资源,集中优势力量建设工业园区,配套公共设施,为工业项目创造便利的投资条件,推动项目进展。通过建设工业园区可以使全市产业结构得到优化,建设一批能源效率高、附加值高的产品,利于改变现有的低级的能源,推动X的经济发展和产业结构升级。提升能源结构,为保障国家能源安全做贡献,同时对于推动地方经济发展发挥巨大作用。除此之外,园区的实施,将大大推动当地的城镇化进程,促进第三产业的发展,带动当地的居民生活和消费水平。同时,项目的实施,也将吸引人才和科技力量进入园区,进一步促进当地的科教和文化事业的发展,增加了就业机会,改善投资环境。这对于贯彻西部大开发战略和东北地区振兴规划,创建和谐社会有着十分重要的意义。但是本工业园区是一个传统的农牧业区,基础设施不完善、没有工业基础,落后的地方工业和大型重工业之间存在较大的差距。尽管在“十一五”期间,X加快了路网和水利建设,但是仍不够完善,工业园区将实现几千万吨的煤炭资源和产品的生产运输,需要消耗上亿吨的水资源,需要铁路、公路运输和水利工程强有力的支撑,交通运输和水资源保障是发展能源化工的重要要素条件之一。因此,解决XX能源重化工工业园区供水迫在眉睫,刻不容缓。1.4.2 工程任务和规模X能源重化工工业园区供水工程的任务是为X能源重化工工业园区供水,供水工程现状年为2010年。主要供水对象为能源重化工工业园区企业和居民生活用水。工程分两期建设,近期设计水平年确定为2010年,远期设计水平年确定为2015年。水质要求满足《生活饮用水卫生标准》。根据对X能源重化工工业园区供水现状和用水预测,确定本供水工程近期最高日供水量2.0万m3/d,远期最高日供水量4.0万m3/d;工程建设规模为近期2.86万m3/d,设计流量0.33m3/s,远期达5.72万m3/d,设计流量0.66m3/s。1.4.3 供水工程方案X能源重化工工业园区供水工程采用海拉尔河河畔地下水作为供水水源,由于水质化验不满足生活饮用水卫生标准要求,需净化处理。供水工程方案为群井开采,一级加压,双管线输水,净水厂净化处理后集中配水。1.5 工程布置及建筑物1.5.1 工程等别和标准·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 XX能源重化工工业园区供水工程工程建设规模近期2.86万m3/d,远期工程建设规模5.72万m3/d。组成本工程的主要建筑物有水源群井、加压泵站、输水管道及净水厂等。工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型,其永久性水工建筑物的主要建筑物级别为4级,次要建筑物为5级,临时性水工建筑物级别为5级,供水工程主要建筑物防洪标准设计为20年一遇,校核洪水标准为50年一遇。1.5.2 工程选线(址)及总体布置XX能源重化工工业园区供水工程由水源地井群、加压泵站、输水管线和净水厂四部分组成。工程为线型布置,头部为水源地井群,尾部为园区净水厂。X能源重化工工业园区供水工程起始点为海拉尔河地下水水源地,终止点工业园区净水厂,其工程总体布置为:1~3号井由一根DN600集水管送至加压泵站前池,4~6号井由另一根DN600集水管送至加压泵站前池;通过加压泵站加压再由两根DN600压力输水管送至园区净水厂。1.5.3 主要建筑物1.5.3.1 群井泵房海拉尔河地下水水源地总占地面积276.32 hm2(包含水源地一级保护范围),水源地初布大口井6眼,沿河布设成1排,井距0.6 km,设计井深30 m,井径3.6 m。单井涌水量为500 m3/h,设计水位平均降深控制在10 m以内。布置的6眼大口井分为两期建设:近期开采4眼,丰水期2眼工作2眼备用,单井最高日可供水量1.44万m3/d,最高日可供水总量2.87万m3/d,最大水位降深8.2m;枯水期3眼工作1眼备用,单井最高日可供水量0.955万m3/d,最高日可供水总量2.87万m3/d最大水位降深8.1m;远期增建另外2眼。每三眼井为一组采用一根DN600集水管,通过阀门井并列进入加压泵站前池,集水管管材采用球墨铸铁管。1.5.3.2 加压泵站加压泵站原地面高614.00 m~617.00m,设计地面高程615.00m,泵站的前池容积采用1座1000m3矩形水池,池深4.1m,设计水位614.00m,池底高程为609.90m,最低水位611.80m;池底设集水槽,槽底高程为607.90;加压泵站至净水厂输水管线长度为5.79㎞,设计净扬程90.95m。(1)近期设计工况在设计工况下供水量为2.86万m3/d(0.33m3/s),设计总扬程90.95m。(2)远期发展工况在远期发展工况下供水量达到最终规模为5.72万m3/d(0.66m3·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X/s),设计总扬程90.95m。近期根据供水工程的运行特点,选择3台型号为KQSN300-M4卧式离心泵,正常情况2台工作1台备用,水泵设计总扬程90.95m,单泵流量为0.166m3/s。远期增加3台水泵及配套电动机,2台工作1台备用,达到最终规模4台工作2台备用。1.5.3.3 净水厂净水厂区自然地形东南高西北低,原地面高程677.00m,设计场坪678.40m。(1)絮凝沉淀池为节省占地方便管理,一般絮凝池和沉淀池采用联体设计。本供水工程近期建设一座,远期增建一座。絮凝池采用15格,分三排布置,单格面积2.5m2,竖井流速0.12m/s,絮凝池尺寸5.1m×10.2m×5.6m。在絮凝池后设置过渡段,过渡段尺寸为10.2m×1.9m;采用配水花墙进行配水,流速为0.08m/s。沉淀池中设置高密度斜板设备,安装倾角60o,上升流速2.11mm/s,沉淀池尺寸为14.1m×10.2m×5.6m。采用5根穿孔集水槽集水,以保证出水均匀,再汇集到收水渠中。絮凝沉淀池排泥采用多斗式重力排泥,采用DN200的排泥管,每根排泥管管端设手动蝶阀、电动蝶阀各一个,快开排泥。(2)V型滤池近期建设两座,远期增建两座。单座滤池每座分4格,其主要设计参数如下:设计滤速:V=8.0m/h总过滤面积:F=160m2单格过滤面积:F=40m2单格尺寸:L×B=11.5m×3.5m天然锰砂滤层厚度:H=1500mm,滤料粒径:d=0.6~1.5mm滤池反冲洗:气冲洗强度q气=14L/s.m2,水冲洗强度q水=20L/s.m2,表洗强度:q表=1.8L/s.m2。反冲洗水由反冲洗水泵供给,设反冲洗水泵3台,两用一备。单机水泵流量:Q=2118m3/h,H=20m,N=185Kw反冲洗气由鼓风供给,设鼓风机3台,两用一备。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X单机风量:Q=24.68m3/min,H=0.04MPa,N=30Kw(3)清水池清水池的容积按最高日设计水量的10%~20%确定,本供水工程水厂最高日设计水量4.0万m3/d,取20%时,即清水调节池的有效容积为0.8万m3/d,近期采用1座4000 m3的方形水池,结构尺寸为29.4×29.4m,池深5.5 m,水深4.8m,溢流管直径不宜小于进水管直径,溢流管直径为DN600。远期增建一座。(4)加氯间二氧化氯最大投加量按1.0~1.5mg/L考虑,单台二氧化氯发生器的有效氯产量为800g/h,共设置3台(二用一备)。二氧化氯发生器全套设备材料,含储罐、计量泵、水射器等。原料库容积按净水厂20天需用氯量计算,并与加氯间合建,平面尺寸为12.0m×10.0m。(5)投药间投药间平面尺寸为15.0m×9.0m,采用混凝剂溶解池和溶解池合建,溶液池共建两座,交替使用,搅拌机一台,中心顶置。混凝剂选用固体聚合氯化铝(PAC),设计投加量15~30mg/L,投加浓度为15%,每日配制2次。混凝剂计量泵采用内设机械隔膜式计量泵3台(2用1备)投加混凝剂。Q=240L/h。混凝剂投加在可伸缩管式混合器前端加药口处。加药控制采用现场控制的方式。在现场设置有操作箱,通过人工操作的方式进行控制。1.6 机电及金属结构1.6.1 水力机械X能源重化工工业园区供水工程水机部分主要包括水源地群井和加压泵站,水源地群井共布设大口井6眼,分两期建设近期建设4眼,远期增建另外2眼井;加压泵站设计供水规模为4万m3/d,设计输水规模为5.72万m3/d,分两期建设近期设计输水规模为2.86万m3/d,远期设计输水规模为2.86万m3/d,土建部分一次建成,机电设备分期安装,本次设计的是近期机电工程。1.6.1.1 水源地群井(1)水泵的选型本工程从大口井内取水,据地勘资料在丰水期单眼大口井出水量为596m3/h,枯水期单眼大口井出水量为398m3/h。4眼井的扬程变化范围为29.5m~39.9m,所以适合的泵型是潜水深井泵。(2)水泵台数的确定·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X本供水工程水源地近期共打4眼大口井,近期设计取水流量为1192m3/h,单眼大口井在丰水期出水量为596m3/h,枯水期单眼大口井出水量为398m3/h。所以在丰水期2眼工作,2眼备用。在枯水期时3眼井工作1眼井备用。由于在枯水期所占的时间比较短,而且单眼井出水流量较小,所以单台水泵的流量按照丰水期出水量进行选择,并且每台水泵电机加装有变频设备,通过变频调节以适应井内水位和流量的变化。1.6.1.2 加压泵站(1)水泵的选型加压泵站设计输水流量为0.332m3/s,设计扬程为90.95m;根据供水工艺适用的泵型只有卧式离心泵,故本阶段推荐选用卧式离心泵。(2)水泵台数的确定加压泵站近、远期通过两根DN600压力管道至高位水池。所以本工程在机组台数上选择时既要经济合理,又要满足压力管道双管运行流量的匹配,同时还应该避免水泵频繁启动。综合考虑本工程加压泵站安装6台水泵,4台工作2台备用(其中近期2台工作1台备用,远期2台工作1台备用),单泵设计流量为0.166m3/s。1.6.2 电源及供配电系统本供水工程的电气部分包括10kV输电线路、10kV变电站、净水厂区、加压泵站、水源井的配电,以及整个供水工程的微机自动化综合保护系统等等,净水厂区分为污泥处理车间、V型滤池、加药间、厂区自用水泵房、清水池、厂前区建筑物等用电单元。净水厂区所有用电负荷均为0.4kV低压负荷,加压泵站主要用电负荷初步确定为10kV高压负荷,其它负荷均为0.4kV低压负荷,各水源井负荷均为0.4kV低压负荷。1.6.3 设备容量和无功补偿本工程各泵站计算自然功率因素均为0.79以上,补偿后理论计算功率因素为0.9,理论计算净水厂区需补偿无功320.09kVar,加压泵站及水源井需补偿无功560kVar,加压泵站主要负荷均为10kV高压负荷,故无功补偿采用10kV高压就地补偿的方式,即在10kV各段母线上分别安装一台可自动调节无功补偿装置;净水厂区主要负荷均为0.4kV低压负荷,故无功补偿均采用0.4kV低压就地补偿的方式,即在0.4kV各段母线上分别安装一台可调节无功补偿装置。1.6.4 采暖和通风1.6.4.1采暖净水厂在选择采暖热源方案时,要选择节能、环保的设备,同时还要考虑所选设备运行操作简单、便利。推荐采用燃煤锅炉采暖。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X厂区采暖管网由燃煤热水锅炉房引出采暖供、回水干管,采用直埋敷设方式,送到各需要采暖建筑物暖沟入口处。加压泵站距离净水厂区较远采用红外辐射电暖器的方式采暖。1.6.4.2通风(1)配电室通风配电室通风换气次数采用12次/时,通风采用机械进风,机械排风方式,进风经过滤,事故通风机兼做排风机。(2)泵房通风泵房通风采用自然进风、机械排风方式。(3)通风设备的开关应安装在门内、外便于操作的地点,所有通风设备均与消防连锁,当火灾发生时,立即切断电源。1.6.5消防本工程按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)及《泵站设计规范》(GB/T50265-97)的要求合理布置各建(构)筑物之间的防火间距、厂区道路以及建(构)筑物内的疏散通道。加压泵站厂房及净水厂各建筑物室内配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器,室外变压器场处配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。加压泵站主厂房及净水厂办公楼、宿舍楼等建筑物内设置室内消火栓给水系统,加压泵站、净水厂建(构)筑物周围沿道路设置室外消火栓给水系统。各级配电室及中控室设置火灾自动报警灭火装置。消防电源采用独立双回路供电;主要高压电气设备选用无油化设备,电缆采用阻燃耐火型电缆。加压泵站及净水厂还配有一定数量的砂箱及消防铲等消防器材。本工程消防设施由消防管理人员负责定期检查和维护,防火重点部位和场所建立岗位防火责任制、消防管理制度和落实消防措施。1.7 施工组织设计1.7.1施工条件X能源重化工工业园区位于X市海拉尔区北部,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区。距海拉尔区24 km,西距神华宝日希勒露天矿9.5 km,南距海拉尔河5.1 km,东距拟建的扎罗木得水库29.4 km。作为工业园区主要对外交通的绥满高速(原301国道)和滨州铁路,其中绥满高速(原301国道)从工业园区西南部通过,相距3.3  km,交通十分便利。滨州铁路呈东西向在工业园区南部通过,相距7.6  km。另外,神华集团神宝煤矿铁路专用线在西侧通过,也为货物运输提供了有利条件。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X1.7.2主体工程施工本工程主要包括取水工程、输水管线和净水厂区及所属建筑物等工程,其中取水工程和净水厂区各建筑物为本工程的控制性工程,施工期间应确保其施工强度,以保证整体工程能够按时完工。1.7.3施工总布置本供水工程是点线施工,所经地域地形开阔,施工布置较为容易。根据工程建筑物具体布置情况、施工特点、施工进度计划,本着经济合理、有利生产、方便生活和尽可能充分利用永久占地的原则,采用集中与分散相结合的方式进行施工布置。1.7.4施工总进度本工程总工期为9个月。其中主体工程施工期为8个月,即从施工年的5月初至12月末;完建期从施工年11月至12月底。1.8 工程建设占地补偿1.8.1工程占地X能源重化工工业园区供水工程占地包括水源地群井、加压泵站、输水管线、净水厂区以及施工临时占地等,工程永久占地包括水源地井群、加压泵站、净水厂区等属永久占地;输水管道、施工占地属于临时占地。X能源重化工工业园区供水工程永久占地为3.367 hm2,临时占地49.6hm2。1.8.2 工程占地补偿X能源重化工工业园区供水工程占地补偿费总投资为1316.27万元。1.9 环境保护设计X能源重化工工业园区供水工程的建成,对地区自然环境不会有不利的影响。由于工程的修建,也会带来一些不利的影响,多表现在施工期,具体为粉尘、污水排放等方面,但这些不利影响,将随着施工的结束而消失。因此该工程的建设,从环境方面来说,利远大于弊,工程是可行的,也是十分必要的。根据《水利水电工程环境保护设计概(估)算编制规程》SL359-2006,本项目环境保护估算总投资为62.21万元。1.10 水土保持工程建设过程中开挖、运输会损坏土地和植被。工程共扰动原地貌793.5亩,工程永久占地50.5亩,临时占地743.0亩。供水工程沿线土地利用类型多为草地,少部分菜地。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X根据各项水土保持措施建设内容,经计算水土保持方案投资估算为407.93万元。1.11 节能设计本项目能耗指标为1.7t标准煤/万元生产总值,低于X自治区“十一五”期末万元生产总值1.86 t标准煤的节能目标要求,属节能投资项目。工程本着合理利用能源,提高能源利用效率的原则,遵循节能设计规范,从工程方案论证,工程布置、设备选择、施工组织设计等方面已采用节能技术,选用了符合国家政策的节能机电设备和施工设备,合理安排施工总进度,符合国家固定资产投资项目节能设计标准。1.12 工程管理 1.12.1 管理单位性质工程建成后运行期成立自来水公司管理。自来水公司虽然是特殊的行业,从全国各地的管理模式,应仍确定为企业。应按《中华人民共和国公司法》运行,但形成的固定资产为国有资产,所有权属于国家。公司依法自主经营,自负盈亏,权责分明,管理科学。12.2.2 单位内部机构设置及人员编制方案按照供水工程管理单位岗位设置和人员编制的规定,X能源重化工工业园区供水工程主要建筑物组成有水源地井群、加压泵站、输水线路、净水水厂等,岗位设置的人员编制主要以加压泵站和净水厂为主,列表如下:部门岗位人员数量(人)主要职责技术管理3全面负责本供水工程的技术领导工作财务与资产4全面负责财务与资产管理实施、运营、采购等方面落实水政监察1全面负责工程管理范围内保护工作运行人员20负责水源井、加压泵站、净水厂正常运行工作观测检修5管理人员5合计381.13投资估算工程总工期为1年,总工时为60.27万工时。(1)主体工程主要工程量土石方明挖:41.59万m3土石填筑:40.58万m3·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X砼及钢筋砼:0.96万m3(2)主体工程主要材料量水泥:3810t钢筋:1021t汽油:7t柴油:229t砂:5628m3石子:9361m3块石:734m3(3)工程主要经济指标工程部分静态总投资:12216.93万元建设及施工场地征用费:1316.27万元环境影响补偿费:62.21万元水土保持投资:407.93万元建设期融资利息:270.33万元工程静态总投资合计:14003.34万元工程动态总投资合计:14273.67万元1.14经济评价1.14.1 国民经济评价X能源重化工工业园区供水工程国民经济评价需采用影子价格。经调整计算,本供水工程国民经济评价总投资一期为13303.17万元,二期为11361.69万元。本工程采用8%社会折现率进行评价,经济评价采用现值法,其评价指标结果为:经济内部收益率12.22%;经济净现值为8637.05万元,经济效益费用比为1.2。经济内部收益率大于社会折现率(is=8%),经济净现值大于零,经济效益费用比大于1。因此该项目在经济上合理。1.14.2 财务评价X能源重化工工业园区供水工程用水主要以工业用水为主,财务收入为供水水费收入。按一期设计时,单位制水成本:2.84元/m3,单位经营成本:1.97元/m3。在满足项目投资财务基准收益率(税后)8%时,测算出的综合供水水价为4.50元/m3。本工程按二期设计时,单位制水成本:2.63元/m3,单位经营成本:1.79元/m3。在满足项目投资财务基准收益率(税后)8%时,测算出的综合供水水价为4.10元/m3。本工程采用8%的财务折现率进行评价,财务评价采用现值法。项目投资财务内部收益率(税后)(iRR):8.68%·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X项目投资财务净现值(税后)(is=8%)(FNPV):1436.97万元资本金财务内部收益率(税后)(iRR):10.52%资本金财务净现值(税后)(is=8%)(FNPV):3389.28万元投资回收期(静态)(Pt):13.34年·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X附表一表1-1X能源重化工工业园区供水工程特性序号名称单位数值备注近期远期(增建部分)一工程供水规模1设计水平年年201020152设计供水规模万m3/d2.002.003工程建设规模万m3/d2.862.86二水源工程1深井眼422单井平均涌水量m3/h5005003水源井集水管线㎞7.367.07DN400+DN600球墨铸铁管4水源地开采水量万m3/d2.22.2三加压泵站1泵站安装高程m611.50611.502水泵台数台3(2工1备)3(2工1备)3水泵型号KQSN300-M4KQSN300-M44电机型号Y450-4Y450-4315kW/10V6设计流量(m3/s)m3/s0.330.666单泵流量(m3/s)m3/s0.1660.1667设计扬程(m)m90.9590.958最大扬程m93.1593.15六输水管线1输水管线距离km5.792×DN600一次建成·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X2管径mm600球墨铸铁管七净水厂1高位稳压池座1(1)型式矩形(2)尺寸(长×宽×高)5.0×5.0×8.02絮凝沉淀池座11(1)尺寸(长×宽×高)m21.3×10.2×5.6单座(2)絮凝型式网格絮凝尺寸(长×宽×高)m5.1×10.2×5.6单座(3)沉淀型式斜板沉淀尺寸(长×宽×高)m14.1×10.2×5.6单座(4)排泥型式多斗式重力排泥3除铁、除锰滤池座22(1)型式V型滤池(2)过滤面积m2160单座(3)单座分格个4单座(3)滤料天然锰砂(MnO2含量大于35%)厚1500mm粒径0.6~1.5mm4滤池反冲洗泵房座1(1)反冲洗方式气水冲洗+表面扫洗(2)反冲洗水泵台3(2工1备)3(2工1备)·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(3)反冲洗鼓风机台3(2工1备)3(2工1备)5清水池座11(1)容积万m30.40.4(2)尺寸(长×宽×高)m29.4×29.4×529.4×29.4×5单座6加氯间1(1)加氯机台3(2工1备)3(2工1备)(2)最大加氯量mg/L1.5(3)消毒、氧化剂二氧化氯(ClO2)(4)加氯间平面尺寸m212.0×10.07加药间1(1)混凝剂固体聚合铝(PAC)(2)最大加药量mg/L15(3)加药间平面尺寸m215.0×98其他(1)综合办公楼座1面积m21500(2)中控室间1面积m2150(3)配电室间1面积m2198(4)锅炉房座1·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X面积m2110(5)车库+仓库+机修间m2350八施工1工期年112土方回填万m341.59183.943土方开挖万m340.58185.074总工时万工时60.2755.39九工程总投资万元14273.6812190.551工程部分投资万元12216.939115.062工程征地补偿投资万元1316.27744.813水土保持方案设计投资万元407.93382.584环境影响评价投资万元62.2176.525工程建设期利息万元270.33230.88十工程效益1单位经营成本元/m31.981.792单位供水成本元/m32.922.633供水水价元/m34.504.1·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X2水源及工程地质分析2.1勘察目的XX能源重化工工业园区位于X市海拉尔区北部,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区。距X市海拉尔区24km,西距神华宝日希勒露天矿9.5 km,南距海拉尔河5.1 km,东距拟建的扎罗木得水库29.4 km。作为工业园区主要对外交通的绥满高速(原301国道)和滨州铁路,其中绥满高速(原301国道)从工业园区西南部通过,相距3.3 km;滨州铁路呈东西向在工业园区南部通过,相距7.6 km,交通十分便利。另外,神华集团神宝煤矿铁路专用线在西侧通过,也为货物运输提供了有利条件。本阶段园区采用海拉尔河地下水作为主要水源,本次工作目的是在收集区域地质、水文地质资料及水源地附近其他项目已有勘察成果的基础上,通过对已有资料的分析,初步推测拟建水源地的水文地质条件,并根据临近工程已有的水质分析成果对水源地的地下水水质及资源量进行简单的评价和估算,根据工业园区的需水量要求及业主初步选定的供水水源地范围内,提出水源地地下水的开采方案及开采量,为水源地的可研阶段勘察和设计提供参考。2.1.1地质、水文地质研究程度1976~1978年进行过区域地质普查,提交了1:200000《海拉尔幅区域地质勘察报告》。X水利水电勘测设计院2001~2002年对水源地上游扎罗木得水利枢纽进行了勘察,提交了《X自治区海拉尔市扎罗木得水利枢纽工程地质勘察报告》。X水利水电勘测设计院2001~2002年对海拉尔河流域行了勘察,提交了1:200000《海拉尔河流域规划水文地质工程地质勘察报告》。中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司于2008年4月对水源地范围内部分区域进行了勘察,提交了《大唐X化肥有限公司18万吨合成氨、30万吨尿素工程水源地供水水文地质勘察报告》。以上报告对区内水文地质条件作了较好的研究,为本次典型地段评价和数据估算提供了依据和参考。2.1.2本次工作概况本次工作主要为相关资料的收集和分析整理。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X为初步查明水源地的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件以及水源地地下水水质、水量。本次工作中收集了区内区域地质、水文地质资料及水源地附近其他项目已有勘察成果,对资料进行了分析整理,对资料中的抽水试验成果进行了分析,并根据资料成果估算了水源地的地下水资源量,初步提出了水源地的开采方案及可开采量。2.2自然地理及地质概况2.2.1地形地貌海拉尔河地下水水源地位于海拉尔区谢尔塔拉牧场七队至海拉尔河北岸,距X能源重化工工业园区5.1 km,有绥满高速(原301国道)从中穿过,地面高程609.00 m~612.00 m,地形相对较平坦,属海拉尔河河漫滩地貌。2.2.2气象与水文特征2.2.2.1气象(1)四季划分与特点海拉尔区采用X市气候区划的标准,以日平均气温≦0℃为冬季,≧15℃为夏季,其余为春秋季。按照这种标准划分,4—5月为春季,6—8月为夏季,9—10月为秋季,11—3月为冬季。春季平均降水量34.7 mm,占年降水量的9.8%。蒸发量平均383 mm,是降水量的11倍。平均气温6.2℃.春季的大风日数为各季之首,8级以上的大风日数12.6天。占全年大风日数的54%。夏季平均降水量252.6 mm。占全年降水量的72%,平均温度最高7月,平均温度20.1℃,平均最高气温25.6℃,极端最高温度40.1℃,出现在1919年7月22日。秋季平均气温5.1℃.除霜日平均9月17日,最早8月25日,最晚9月26日。平均降水量45.3mm。占全年降水量的12.9%。冬季平均降水量18.4 mm,占全年降水量的5.2%。平均气温﹣19.2℃.其中一月气温最低,平均为﹣28.7℃,平均最低气温为﹣31.3℃.极端最低气温为﹣49.3℃,出现在1922年1月15日。年平均气温﹣1.9℃,年平均最高温度为0.1℃,年平均最低温度为﹣4.1℃。(2)湿度和蒸发海拉尔区的绝对湿度的年变化与温度变化相一致,冬季的1、2月最小,夏季的7、8月最大。相对湿度全年平均为68%,冬季最高,达75.4%;春季最低,达53%。12月最高,达79%;5月最低,达47%。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X海拉尔区全年平均蒸发量为1261.3 mm。一月蒸发量最小,为4.8 mm。5月蒸发量最大,达253.6 mm。冬季蒸发量最小,春夏季蒸发量大。2.2.2.2水文特征(1)地表水海拉尔河流经海拉尔区长140余公里,是一条过境河流。发源于牙克石市境内大兴安岭吉勒奇老山西麓,东经122°28′、北纬49°51′,海拔1322米。呈东—西流向,其上源为大雁河,与库都尔河与乌尔旗汉汇入后始称海拉尔河,流至牙克石以下进入海拉尔区(X高平原)。流至扎赉诺尔北部阿巴该图山附近时,与达兰鄂罗木河汇合,始称额尔古纳河,然后突然呈锐角折向东北流去,汇入黑龙江,外流如海。海拉尔河干流全长714.9公里,流域面积54557平方公里,占额尔古纳河水系总流域面积的1/3,平均比降0.28%,是额尔古纳水系中最大的河流。主要支流有库都尔河、乌奴尔河、扎敦河、免渡河、大莫拐河、牧原河、墨和尔图河、伊敏河、特泥河、莫尔格勒河等。年平均流量107米/秒(1958年4月23日),最小流量为零(1969年1月8日);年平均净流量33.9亿立方米,最大年净流量70.2亿立方米(1984年),最小年净流量13.5亿立方米(1987年)。(2)地下水在伊敏河以东和海拉尔河以北地区,分布有古生代变质岩裂隙水。含水岩层主要为中生界中酸性火山岩和海西期花岗岩,次为古生界变质岩,原生裂隙、构造裂隙、风化裂隙均较发育,为地下水的储存创造了条件。含水裂隙带厚度20—120米,地下水埋藏深度5~50m,井、泉的涌水量30~500t/d,水化学类型为HCO-CaNa型,属矿化度小于0.5g/L的淡水。在山地丘陵的缓坡和坡脚处,分布有范围不大的残积、坡积碎石层或亚粘土、亚砂土夹碎石层含有潜水。含水层厚度3~10 mm,地下水埋藏深度2~5 mm,井的涌水量25~200 t/d,属HCO-Ca型水,矿化度小于0.5 g/L的淡水。在海拉尔盆地和各大河谷内,分布有第四系全新统冲、洪积沙和沙砾石含水层。在海拉尔河牙克石-海拉尔段,井的涌水量130~1050 t/d,伊敏河下游井的涌水量10000 t/d左右,水质属HCO-Ca型,矿化度小于1 g/L的淡水。海拉尔沉降位于额尔古纳隆起和阿尔山隆起之间。构造上属于内陆断陷,为承压水的埋存创造了条件。本区内有海拉尔盆地承压水、扎赉诺尔断陷承压水及克鲁伦河承压水等。海拉尔附近50 ·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 Xm以下可遇到承压水含水层。第四纪承压水层在河谷地带也有发现,含水层为厚薄不等的沙砾石层,井常常夹于较厚的粘土层,其水头大都基于地表,少数可喷出地面。2.2.3地质构造与地层分布2.2.3.1地质构造拟建场区大地构造属新华夏系第三隆起带大兴安岭隆起褶皱带西缘和第三沉降带海拉尔盆地衔接处,即天山—兴安岭断褶系中西部、北兴安岭断褶带南部。东区新构造单元属大兴安岭断块隆起区、呼伦湖—贝尔湖凹陷,即海拉尔盆地。盆地周围断裂较发育,早起断裂以压性为主,新生代以来以张性为主,晚更新世以来断裂一般不在活动。根据区域地质资料,拟建区南侧沿海拉尔河一线分布有海拉尔断裂、沿伊敏河分布有伊敏断裂,分布系叙述如下:海拉尔断裂:位于呼伦湖—海拉尔沉降区的东北侧,大致沿海拉尔河分布。西段走向近东西,对盆地边界和河流有控制作用,盆地的凹陷中心即沿断裂南侧分布;东侧走向为北东东,区内长约300 km.断裂西段隐伏于第四系中;东段出露于侏罗纪地层中,断裂地貌表现比较清楚。断裂中生代活动强烈,控制了海拉尔同时断陷盆地的发育。该断裂在新生代早期仍有明显活动,第四纪早期仍有一定的活动,最新活动在晚更新世,错断了海拉尔组Q3h砂卵石地层。该断裂距拟建厂区的距离约12.5km。伊敏断裂:位于伊敏河东侧,呈北东走向,倾向北西,延伸长度约80km,为古生代形成的压扭性断裂,新生代以来无活动迹象。2.2.3.2地层分布海拉尔出露的地层有古生界、中生界、新生界,以中、新生界为主。古生界上泥盆统大民山组主要为一套玄武玢岩组成。石炭系中统谢尔塔组由灰岩、砂岩、沙砾岩组成。石岩一二迭系小河里群由一套中酸性火山—沉积岩组。中生界上侏罗境龙江组由中酸性火山岩及碎屑岩组成;扎赉诺尔群伊敏组,大磨拐河组为陆相煤系地层;白垩系嫩江组由松散状泥岩、泥质砂岩、细砂岩组成。2.2.4地震水源地位于东北地震区的西部,地震活动频度低,强度弱,自有记载以来,未发生过大语6级的地震,属于地震活动水平较弱的地区,从1923年以来,有历史记载的Ms≥4.0级地震21次,其中4.0—4.9级地震15次,5.0—5.9级地震6次,最大震级是在1980年和1981年发生在博克图的两次地震。研究区可划分为两条地震带,即大兴安岭地震带和松辽盆地周边地震带。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X大兴安岭地震带沿大兴安岭分布,总体为北东向,小震密集成带,其中北段即洮儿河以北地区较密集,南段与北段相比小震稍稀疏。在这个带上,中强震也有时发生,其中北部中强地震比较多,且大多沿着雅鲁河一带发生,南部中等地震零星分布。大兴安岭地震带上的地震活动反映出,该地震带是受北东向大兴安岭主脊裂控制,中强震沿北西向雅鲁河断裂发生,雅鲁河断裂与大兴安岭断裂交汇处为中强震活跃地带。松辽盆地周边地震带沿松辽盆地东缘及北缘分布,本区内盆地北缘及西缘的北部小震密集,西缘的南部小震较少。中强震仅零星出现。该地震带上的地震活动受松辽盆地边缘断裂的控制。西缘受北西向嫩江断裂控制,北缘受东西向断裂控制。据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001)查出水源地所在地区动峰值加速度为小于0.05g,相当于地震烈度小于Ⅵ度区。2.3水文地质条件2.3.1含水层空间分布及性质新生界第三系由砂砾岩组成。第四系由冲积、风积以及坡积砾、砾石和粘土组成,分布广泛。①层粉质粘土(Q4al):黄色,可塑状态,含云母及氧化铁,具有水平层理,层状结构。厚度0.7~1.2m。②层细沙(Q4al):黄色,稍密状态,湿,主要矿物成分为石英、云母、长石等,层状结构,分布不连续,仅在3#勘探孔中揭露,层厚2.0m。③层卵石(Q4al):杂色,稍密~密实状态,饱和,以亚圆形为主,个别为圆形,最大粒径35mm,含混粒沙。厚层22.9~26.3m。④层圆砾(Q4al):杂色,稍密~中实状态,含混粒沙及粘性土,饱和,以亚圆形为主,个别为圆形,揭露最大深度4.0m。勘察深度范围内地下水为潜水,主要赋存于卵石、圆砾层中,卵石层分布空间大,骨架空隙为砂质充填,透水性较好;圆砾层由于含有粘性土,透水性相比卵石层稍差。其稳定水位埋深3.0~3.5m,高程为606.2~606.6m(黄海高程系)。2.3.2地下水补给、径流及排泄条件本区域地下水主要接受大气降水、冰雪融水入渗补给及海拉尔河侧向补给。由于拟建水源地地处海拉尔河漫滩区,河水水位与地下水水位基本一致,当地下水开采时,形成一定的降深,将激发河水的侧向补给,为主要的地下水补给。地下水径流方向大体方向为北→南。主要的排泄方式为地表蒸发、农业灌溉提水及居民生活、牲畜引用井点开采。2.3.3地下水的水化学特征·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X根据取样分析结果,本区地下水水化学特征如下:(1)水中基本无肉眼可见物;色度35度;浑浊度20NTU;无异臭、异味。(2)PH值7.7;总硬度102mg/L。(3)耗氧量7.20mg/L;溶解度总固体155mg/L。(4)总铁含量3.59mg/L;锰离子含量0.48mg/L。通过与饮用水质标准的对比,目前本区地下水浊度、耗氧量超标,铁、锰含量最高超标为12倍、5倍,不适合生活饮用及工业用水,应进行相应处理后方可使用。2.4区域地下水资源量2.4.1区域地下水资源量依据《全国水资源综合规划》计算成果,海拉尔河流域1980~2000年多年平均地下水资源量19.04×108 m3/a,地表水与地下水之间重复计算量7.5×108 m3/a,海拉尔河流域多年平均地下水资源量全部为矿化度≤2g/L的资源量。海拉尔河地下水资源模数为3.0×104 m3/a·km2。浅层地下水(矿化度小于2g/L)可开采量为5.45×108 m3/a。2.4.2区域水资源总量及水资源可利用总量海拉尔河流域水资源量为48.48×108 m3/a,其中地表水资源量为36.95×108 m3。地下水量为19.04×108 m3,重复利用量为7.51×108 m3。海拉尔河流域水资源可利用总量为22.13×108 m3,其中地表水资源量的可利用量为16.68×108 m3,地下水可开采量为5.45×108 m3。2.5水源地开采方案及开采量2.5.1含水层渗透系数的确定根据海拉尔河傍河取水工程及邻近水源地工程经验资料,初步确定砂卵石层渗透系数为62 m/d,影响半径为500 m。2.5.2开采方案及开采量根据以上水文地质条件、区域地质条件及含水层岩性条件,作为傍河水源地初步规划采用管井开采及大口井开采两种方式进行取水。管井开采受含水层岩性及取水时相互干扰的影响,其布井范围大且布井数量多,造价较高,因此本次取水工程不建议采用管井开采的方式取水。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X大口井开采适合傍河开采条件,布井数量及布井范围小,适用于本次水源地的地下水的开采。受地形条件的影响,谢尔塔拉牧场上游及海拉尔电厂下游河道均紧邻山体,因此布井位置主要位于谢尔塔拉牧场及海拉尔电厂之间的海拉尔河北岸河漫滩范围内。考虑大唐公司已建水源地位于输水管线下游约4 km处,为减小大唐水源地与本次供水工程水源地的相互影响,两水源地的开采井需至少相距1.5 km。因此布井范围受限于供水管线头部至大唐水源地的2 km傍河范围(即大唐水源地上游侧)及大唐水源地下游至海拉尔电厂的5 km傍河范围(即大唐水源地下游侧)。考虑为水源地后期运行时方便管理,设计将大口井集中布设,因邻近供水管线头部的布井范围不足,因此将大口井全部布设于大唐水源地下游。本供水工程设计最大日供水量4×104m3/d,同时考虑水厂自用水、管路损失以及用水不均匀的影响因素,水源地供水能力需达到5.72×104m3/d。初步选定大唐公司水源地的下游傍海拉尔河布设大口井6眼,其中5眼井为长期开采井,1眼井作为备用井。为尽量减少与大唐公司水源地的相互干扰,计划离大唐公司水源地供水井下游1.5km处开始沿河布井,布井间距0.6 km(详见附图)。依据民井调查结合邻近水源地资料,取水井建议设计为大直径沉井,设计井深25~30 m,井径3.6 m,大口井纵断面可采用圆筒式或阶梯圆筒型,根据邻近水源地资料,水源地附近含水层渗透系数为62 m/d。2.5.2.1丰水期水源地出水量计算根据本次工程井群布设方案,在海拉尔河丰水期,地下水补给充分保证时,水源地内5眼长期开采井单井出水量约达到500 m3/h时,能够满足设计要求。选取《供水水文地质手册》(第二册)公式2-5-10,计算水源地出水量及水位降深如下:公式为:式中:Q——单井出水量( m3);K——含水层渗透系数(m);H——含水层厚度(m);S——井内水位降深(m);l——井至补给河流边界的距离(m);r——大口井半径(m);表2-5-1水源地大口井单井出水量计算渗透系数静水位含水层厚度水位降深到河流距离滤管半径影响半径单井出水量5眼井出水量k HShrRQQm/dm mmmmmm3/hm3/d104×m3/d623276.51501.8500491.8111803.335.90·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X综合以上计算成果,在海拉尔河丰水期,水源地5眼长期开采井供水能力满足工程设计需求时,单井水位降深为6.5m,地下水动水位为9.5 m,单井出水量为491.81m3/h,水源地总出水量为5.90×104m3/d。2.5.2.2枯水期水源地出水量计算据1958年到2005年坝后站流量资料显示,海拉尔河历史最大断流时间为71天,断流时间内水源地地下水没有河水补给来源,主要依靠地下水侧向径流补给及动用地下水静储量。根据坝后站实测的水位流量统计资料,海拉尔河断流时间内水位比丰水期水位低约3.00  m,地下水静水位约为6 m。选用《供水水文地质手册》公式2-3-153计算各开采井枯水期取水量如下。公式为:式中:H——潜水含水层厚度(m);Sw——井内水位降深(m);rw——抽水井半径(m);d——井间距的一半(m);R——影响半径(m);K——渗透系数(m/d);表2-5-2水源地大口井单井出水量计算渗透系数静水位含水层厚度水位降深井间距的一半滤管半径影响半径单井出水量5眼井出水量k HShrRQQm/dm mmmmmm3/hm3/d104×m3/d626243.53001.8500191.834603.972.30综合以上计算成果,在海拉尔河枯水期,开采条件下井内水位与丰水期地下水开采条件下动水位相同时,水源地5眼长期开采井单井出水量为191.83  m3/h,单井水位降深为3.5m。综上所述,水源地日开采能力可满足近期工程供水要求;远期供水丰水期水源地可开采量也可满足要求,枯水期水源地日可开采量比丰水期减少3.6×104m3/d,按海拉尔河历史最长断流71天考虑,水源地日可开采量比工业园区的设计日供水量总计少149.1×104m3,需采取其他工程措施解决,如修建蓄水池。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X2.6工程地质条件根据《海拉尔幅区域地质勘察报告》,水源地范围、输水线路及工业园区范围内地表主要岩性为第四系全新统风积(Q4eol)土黄色砂壤土、碎石土及壤土等,该层厚度一般1~5 m。局部出露中生界侏罗系上统兴安岭群龙江组(J3l),岩性主要为暗紫色安山岩、浅灰绿色凝灰岩、凝灰砾岩、凝灰砂砾岩、凝灰岩、组安岩、砂砾岩、流纹岩、流纹斑岩。输水线路、泵站工程地质条件需根据钻探成果确定。2.7存在的问题及建议(1)本拟建水源地为中型水源地,但本次工作未布置外业勘察工作,采用邻近水源地资料计算评价的成果可能存在较大误差,需在下一步工作中进行更详细的勘察和论证。(2)本次成果中单井出水量计算主要依据邻近水源地资料结合4月份民井调查成果取值。根据现有气象资料,区域范围内冬季11月~3月期间平均气温﹣19.2℃,其中一月气温最低,平均为﹣28.7℃,平均最低气温为﹣31.3℃,海拉尔河在此期间封冻,对地下水补给量减少,且地下水含水层表层封冻,含水层厚度减小,水源地开采量将不能保证,将动用区内地下水静储量。(3)水源地上游拟建的扎罗木得水利枢纽施工在即,其工程在施工和建成后会对海拉尔河的水量有调蓄影响,同时会对水源地开采量造成影响。(4)因本次工作未布设外业工作量,仅通过已有资料分析整理,实际开采条件下水源地出水量可能无法满足用水量需求。如果在实际勘察过程中,发现现有布井方案无法满足工业园区的用水量需求,需在现有水源地基础上增加开采井数并扩大水源地范围。根据水源地附近地形地貌,海拉尔河北岸布井方案因地形限制,傍河无法再增加布设开采井,为保证水源地供水量满足要求,有可能将增加的开采井布设于海拉尔河南岸,因此选用海拉尔河南岸作为工业园区的补充水源地。·27·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X3工程建设必要性3.1 工程建设的必要性3.1.1地区国民经济和社会发展规划2005年6月7日发布《X自治区人民政府关于加快化学工业发展的指导意见》(内政字〔2005〕22号)提出建设一批具有X自治区优势和特色,在国际国内具有一定影响力和较强竞争力的大型重化工基地。其中对X能源重化工工业基地的定位主要为依托X市扎赉诺尔煤田、宝日希勒煤田、伊敏煤田、大雁煤田丰富的煤炭资源,充分发挥该地区水资源丰富、与东北三省用电负荷中心邻近的优势和满洲里口岸优势,以煤炭开采、坑口发电、煤化工、石油天然气化工为主导,建设能源重化工基地。2007年国家发改委国务院振兴东北地区等老工业基地领导小组办公室编制完成的《东北地区振兴规划》提出优先发展能源工业的方针策略,坚持节约优先、环境友好、煤油并举、多元发展的方针,优化生产布局和消费结构,加强东北亚区域能源合作,建设国家能源保障基地。有序开发煤炭资源,建设X、霍平白、胜利等大型煤电化基地、黑龙江东部煤炭基地及辽宁铁法等矿区。XX能源重化工工业园区是保障东北地区振兴的重大能源基地的产业发展的重要空间载体之一。根据国家及X自治区的能源发展政策,作为东北经济圈重要的对外开放城市和重要的能源基地,X市提出打造能源重化工园区的发展思路。《X市国民经济和社会发展“十一五”规划》中对全市的发展定位中确定建设能源战略高地的目标,充分利用X的资源、地缘优势,加大市内、境外能源开发力度,打造全国乃至东北亚的能源重化工基地,成为本市新型工业经济平台和东北乃至全国能源化工企业的重要支撑点。3.1.2工程建设的必要性建设XX能源重化工工业园区,在一定程度上整合X全市的优势资源,集中优势力量建设工业园区,配套公共设施,为工业项目创造便利的投资条件,推动项目进展。通过建设工业园区可以使全市产业结构得到优化,建设一批能源效率高、附加值高的产品,利于改变现有的低级的能源,推动X的经济发展和产业结构升级。·35·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X提升能源结构,为保障国家能源安全做贡献,同时对于推动地方经济发展发挥巨大作用。除此之外,园区的实施,将大大推动当地的城镇化进程,促进第三产业的发展,带动当地的居民生活和消费水平。同时,项目的实施,也将吸引人才和科技力量进入园区,进一步促进当地的科教和文化事业的发展,增加了就业机会,改善投资环境。这对于贯彻西部大开发战略和东北地区振兴规划,创建和谐社会有着十分重要的意义。但是本工业园区是一个传统的农牧业区,基础设施不完善、没有工业基础,落后的地方工业和大型重工业之间存在较大的差距。尽管在“十一五”期间,X加快了路网和水利建设,但是仍不够完善,工业园区将实现几千万吨的煤炭资源和产品的生产运输,需要消耗上亿吨的水资源,需要铁路、公路运输和水利工程强有力的支撑,交通运输和水资源保障是发展能源化工的重要要素条件之一。因此,解决XX能源重化工工业园区供水迫在眉睫,刻不容缓。3.2 工程水源利用和分布情况根据X能源重化工工业园区规划成果,根据当地相关部门提供的有关资料,工业园区可能利用水源主要由四部分组成:海拉尔河地下水水源、煤矿排水水源、扎罗木得水库水源、规划污水厂再生水。3.2.1 海拉尔河地下水水源工业园区距海拉尔河5.1km。规划在园区南侧,海拉尔河北岸建立6眼大口辐射井,单井出水能力1.0万m3/d,具体位置待实地勘察后确定。规划要做好水源地的保护工作,在水源地周围建立卫生防护地带,在水源防护范围内禁止施用持久性或剧毒性农药,不许修建渗水坑、堆放废渣和从事破坏深层土层的活动。3.2.2 煤矿排水水源工业园区水源应充分利用周边可能利用的煤矿排水水源。工业园区可利用的煤矿排水水量约为2.0万m3/d,经处理后与海拉尔河河滩地下水水源一起用作园区启动阶段的水源,远期用于一类工业用水、部分类工业用水及全部非工业用水水源。3.2.3 扎罗木得水库水源扎罗木得水库位于海拉尔区扎罗木得村,坝址位于海拉尔河中上游,在工业园区东南方向29.4 km处。扎罗木得水库是一座以供水、防洪为主,兼顾灌溉、发电、养殖等综合利用的大(2)型水库。设计标准为500年一遇洪水,校核标准为2000年一遇洪水。水库建成后,每年可提供工业水5.38亿m3。其中的一部分分配给本规划区使用。规划建设的扎罗木得水库,现已完成项目可研,并通过专家评审。此项目实施后,必将对海拉尔区地表水资源起到很好调节作用,从而更大程度满足下游工业企业用水需求。3.2.4 规划污水厂再生水根据水资源论证要求,采用再生水作为生产水源,不得超过再生水水量的80%·35·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X上限(取60%),此时计算可利用量为6.0万m3/d水量可为本工业园区利用。综上所述,该地区综合水源能力可保证工业园区32.642万m3/d原水需求。工业园区最终的水源供应方案、水量均需要通过专项水资源论证,并由自治区水资源部门审批后确定,本次工业园区供水工程设计水源地为海拉尔河地下水水源。3.3 供水设计保证率XX能源重化工工业园区供水工程本阶段是利用地下水作为供水水源,其水量和净化处理后的水质均满足园区供水要求,其设计供水保证率为97%。3.4工业园区需水预测X能源重化工工业园区是依托于当地资源优势发展的重工业区,北至煤田区,南至谢尔塔拉镇,东至规划创业路,西至过境公路,总用地面积为50 km2。2015年和2030年的人口规模分别为7.2万人和17.9万人。根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006),X能源重化工工业园区供水工程近、远期城市需水量计算包括综合生活用水、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏损水量、未预见用水、消防用水等。根据X能源重化工工业园区规划成果,三类工业用地用水量标准取4.0万m3/km2·d,仓储用地用水量标准取0.2万m3/km2·d,公建用地用水量标准取0.5万m3/km2·d,居住用地用水量标准取1.0万m3/km2·d,道路广场用地用水量标准取0.2万m3/km2·d,绿化用地用水量标准取0.1万m3/km2·d。消防用水量确定室内消防用水量15L/s,室外消防用水量25L/s,按同一时间内有两处发生火灾,灭火持续时间2 h用水计算。综上所述,设计水平年2010年X能源重化工工业园区需水量为20000m3/d,2015年X能源重化工工业园区需水量为40000 m3/d。设计水平年用水量统计详见下表。·35·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X设计水平年用水量统计序号用地性质2010年用水量(万m3/d)2015年用水量(万m3/d)1居住用地0.0390.0392三类工业用地0.7312.5493仓储用地0.1970.1974公建用地0.0770.0775市政设施用地0.0770.0776道路广场用地0.2560.2567绿化用地0.3870.3878未预见水量0.1760.3589消防用水0.060.0610总计2.004.00·35·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X4工程任务和规模4.1供水工程任务X能源重化工工业园区供水工程的任务就是满足X能源重化工工业园区近期2010年、远期2015年工业园区生活用水工业用水及园区居民综合生活用水的需求。4.1.1工程设计范围本供水工程设计范围为水源地至净水厂范围内的所有工程。其主要内容包括:(1)取水工程:井群、单井泵站及管网设计;(2)输水工程:加压泵站及至净水厂区的压力管道及附属建筑物设计;(3)净水工程:净水厂区的所有建筑物以及进厂道路;(4)输电工程:取水、净水工程范围内各建筑物的供配电设计(甲方提供电源点位置,并保证此电源点具有4000kVA~5000KVA容量,保证具有两回35KV送出线路出线)。4.1.2工程供水目标及对象X能源重化工工业园区供水工程供水对象为园区一般工业及居民综合生活用水。4.1.3水质标准水源地供水水质经过X市疾病预防控制(卫生检验检测)中心水质化验,水质不符合现行的生活饮用水标准的要求,浑浊度、耗氧量、总铁及锰离子超标,不可直接饮用,工业用水也不符合标准,需净化处理。园区配水不分质配水,用水水质要求均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。4.2供水工程规模4.2.1设计水量XX能源重化工工业园区供水工程是利用海拉尔河地下水作为水源地,采用管道输水,经加压泵站到净水厂区,原水在净水厂通过絮凝沉淀、除铁除锰达到生活饮用水水质后,配送至园区管网。业主经过对2010年、2015年能源重工业工业园区综合生活用水、工业企业用水的需水量预测,要求设计最高日设计流量4.0万m3/d,分两期完成。近期2010年用水量为2.0万m3/d,远期再增加2.0万m3/d,即2015年达到最终规模4.0万m3/d。·35·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X各给水构筑物的设计流量通常按最高日平均时流量加水厂自用水量计算,水厂自用水系数一般在1.05~1.10之间,本次取1.10。最高日平均时用水量()式中:T——日工作时间,以24h计。经计算,2015年最高日平均时用水量()为833.3 m3/h,2015年最高日平均时用水量()为1666.7 m3/h,。通过分析工业园区用水,该园区用水无调节能力,用水的不均匀性较大。根据《室外给水设计规范》规定城镇供水日变化系数宜采用1.1~1.5。日变化系数应根据供水规模、用水量组成、生活水平、气候条件,结合当地相似供水工程的年内供水变化情况综合分析确定。综合考虑后,日变化系数取1.3。因此各给水构筑物近期设计水量2.86万m3/d,即设计流量为0.33m3/s;远期设计水量5.72万m3/d,即设计流量为0.66m3/s。4.2.2 工程建设规模土建部分在满足近期规模的同时兼顾远期扩建的条件,即水源地群井按近期规模打井,远期增加井数;加压泵站按最终规模建设,只需增加水泵和配套电机即可依次满足近、远期规模的要求;输水管线按最终规模一次建成;净水厂按近期规模建设,并预留远期扩建条件。4.2.3 工艺流程城市给水系统包括取水构筑物、输水管道、调节及增压构筑物、净水及配水管网等几部分。根据X能源重化工工业园区供水工程的特点,其工艺流程主要为取水群井——加压泵站——管道输水——净水厂——园区管网。详见工艺流程图。·35·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X4.3 供水工程的水源保护要求和措施4.3.1 供水工程的水源保护X能源重化工工业园区供水工程,水源地为海拉尔河地下水源,为确保水源工程的水质要求,需对地下水源地的水源进行保护及水质污染防护。要求在水源地保护范围内不得有其它违章建筑物,并在防护带设置固定的告示牌;在水源地群井井群影响半径范围内不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用持久性或剧毒农药,不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣铺设污水渠道,并不得从事破坏含水土层的活动;设立地下水水质及动态监测网,密切监视水源地及周边水质及水位变化情况,同时在水源地周边进行绿化和合理的植树,美化环境;要求输水工程管材本身对水质没有污染,并进行防漏处理。4.3.2 供水工程调度运用的要求目前地下水是X能源重化工工业园区用水的主要供水水源,因此对地下水资源进行合理的管理、利用与保护特别重要。应建立以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制,充分发挥市场在水资源配置中的导向作用,形成以经济手段为主的节水机制,不断提高水资源的利用效益,促进经济、资源、环境协调发展。把工程调度运用的要求纳入制度化、规范化中,根据设计规定的基本任务、综合利用要求、调度运用原则,编制调度工作规章制度和操作规程。4.4 水量调度原则X能源重化工工业园区供水工程分近期和远期设计,对输水工程运行提出如下原则:(1)本工程傍河打井取水,井位沿河道布置,距离较长,应优先开采距离加压泵站较近的井位,以减少供水成本。(2)按照设计规模,近期小流量运行条件下,输水管线进出口可通过流量调节阀调节,但由于流量减小,管道损失也减少,管道的出口水头富余较多,工程上应采取安装稳压恒压阀、设置稳压井等方式进行沿途减压处理,保证出口水压稳定。·35·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X5工程布置及建筑物5.1 设计依据5.1.1 设计基本资料5.1.1.1 气象资料多年平均气温为-1.9 ℃;多年平均最高气温为0.1 m/s;多年平均最低气温为-4.1 m/s;多年平均最大冻土深为3.0m;多年平均降水量为336mm;多年平均蒸发量1261.3mm;多年平均无霜期103天。5.1.1.2 地质资料水源地范围、输水线路及工业园区范围内地表主要岩性为第四系全新统风积(Q4eol)土黄色砂壤土、碎石土及壤土等,该层厚度一般1~5 m。局部出露中生界侏罗系上统兴安岭群龙江组(J3l),岩性主要为暗紫色安山岩、浅灰绿色凝灰岩、凝灰砾岩、凝灰砂砾岩、凝灰岩、组安岩、砂砾岩、流纹岩、流纹斑岩。5.1.2 设计依据规程、规范5.1.2.1 水质(1)《生活饮用水水源水质标准》(CJ3020-93)(2)《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)(3)《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)5.1.2.2 设计(1)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)(2)《泵站设计规范》(GB/T50265-97)(3)《水闸设计规范》(SL265-2001)(4)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)(5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(6)《防洪标准》(GB50201-1994)(7)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(8)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)(9)《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2001)(10)《给水工程管道结构设计规范》(GB50003-2001)(11)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)(12)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)(13)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(14)《建筑设计防火规范》(GBJ50016-2006) (15)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)(16)《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规范》(CECS141:2002)(17)《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ 41-91)(18)《X自治区行业用水定额》标准(DB15/T385-2003)(19)《给水排水设计手册》(20)《水利水电工程初步设计报告编制规程(征求意见稿)》5.2 工程等别和标准5.2.1 工程建设规模XX能源重化工工业园区供水工程近期设计供水规模(设计水平年为2010年)最高日供水量2.0万m3/d,工程建设规模为2.86万m3/d,设计流量0.33m3/s;远期设计供水规模(设计水平年为2015年)最高日供水量4.0万m3/d,工程建设规模为5.72万m3/d,设计流量0.66m3/s。组成本供水工程的主要建筑物有水源地井群、加压泵站、输水管道及净水厂等。按照《给水排水工程设计手册》和市政行业建设项目规模划分确定,XX能源重化工工业园区供水工程最终供水规模为W=4.0万m3/d(W=1460万m3/a),小于5.0万m3/d,本工程输水管线较短,输水管径为DN600㎜,管道管径小于DN1000㎜为小型;根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关水利水电工程的等别和级别划分指标,本工程主要任务是为X能源重化工工业园区供水,而X能源重化工工业园区是经X自治区政府批准的省级经济开发区,但工业园区属一般城镇,根据供水对象确定X能源重化工工业园区重要性为一般,工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型。综合上述两种情况,确定X能源重化工工业园区供水工程工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型,其永久性水工建筑物的主要建筑物级别为4级,次要建筑物为5级,临时性水工建筑物级别为5级,供水工程主要建筑物防洪标准设计为20年一遇,校核洪水标准为50年一遇。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X5.2.2 地震设防烈度根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GS18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,相当于地震基本烈度Ⅵ度,主要建筑物地震设防烈度为6度。按照《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)供水规模大于1万m3/d,工程类型为Ⅰ型,要求Ⅰ~Ⅲ型供水工程的主要构筑物应按本地区抗震设防烈度提高1度采取抗震措施。本供水工程供水规模为2.0万m3/d为Ⅰ型,因此本工程主要建筑物地震设防烈度提高1度设防为7度。5.3 工程选(址)线及总体布置XX能源重化工工业园区供水工程由水源地井群、加压泵站、输水管线和净水厂四部分组成。工程为线型布置,头部为水源地井群,尾部为园区净水厂。5.3.1水源地的选择X能源重化工工业园区地处缺水地区,根据当地相关部门提供的有关资料,工业园区可能利用水源主要由四部分组成:海拉尔河地下水、煤矿疏干水、拟建扎罗木得水库以及工业园污水厂再生水,园区启动阶段采用海拉尔河地下水和煤矿疏干水作为主要水源。按照水文地质提供资料,海拉尔河河滩地有较丰富的水资源,补给充沛,附近没有污水排放等污染源,是较好的水源地。本次设计初步选定工业园区以南5.1  km处的谢尔塔拉牧场七队至海拉尔河北岸边的富水区作为工业园区的供水水源地,水源地地理坐标东经119°45′~120°00′,北纬49°05′~49°08′。由于本次未布设外业工作,井群出水量主要为相关资料的收集和分析整理后计算所得,所以同时选用海拉尔河南岸作为工业园区的补充水源地,以解决实际开采条件下北岸水源地出水量可能无法满足用水量需求的情况。5.3.2输水管线的选择输水管线的布置应考虑线路较短,尽量减少转点,减少穿越障碍物,减少拆迁,少占菜地,使管线顺直,方便施工、运行和维护,并避开地形、地质不利地段,要尽量利用原有公路、铁路桥涵和穿堤建筑物,尽量利用乡间道路作为检修道路,避免较大的交叉工程,减少工程量,节省投资。纵向布置上满足管道保温要求,适应地形变化,尽量减少转折点,避免大填大挖,使管路运行合理。输水管线从水源地到净水厂区需穿过谢尔塔拉镇,为避免施工期及日后检修受到干扰,经现场踏勘和综合考虑,输水管线沿谢尔塔拉镇西北侧山脚布置,到达当地砖厂取土区时垂直等高线上山,然后折向通往工业园区公路,沿路送至园区净水厂·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X稳压塔。此方案主要考虑尽量占用草地、少占菜地,并利用现有的道路作为检修道路,以达到节省工程投资的目的。5.3.3加压泵站位置的选择水源地井群地面高程609.00 m~612.00 m ,净水厂区地面高程678.00 m~675.00m,净高差达66 m,中途需设置加压泵站 。因输水管线从水源地到净水厂区需穿过谢尔塔拉镇,加压泵站位置选择地势平坦开阔,尽量占用草地、少占或不占商业用地和菜地。同时考虑靠近井群位置,以降低井泵扬程,减少单井泵能耗。5.3.4净水厂位置的选择工业园区地势相对较为平坦,整体走向程东南高西北低,工业园区给水管网不采用分质供水,所用工业用水和生活用水全部使用一条供水管道提供。净水厂位置选在工业园区的东南部自然地势最高处,净水厂与园区用水户最大可利用地面高差58 m,工业园区用水采用重力输配水。5.3.5工程总体布置X能源重化工工业园区供水工程起始点为海拉尔河地下水水源地,终止点工业园区净水厂,其工程总体布置为:1~3号井由一根DN600集水管送至加压泵站前池,4~6号井由另一根DN600集水管送至加压泵站前池;通过加压泵站加压再由两根DN600压力输水管送至园区净水厂。5.4 主要建筑物5.4.1 水源地井群5.4.1.1 水源井群布置海拉尔河地下水水源地总占地面积276.32 hm2(包含水源地一级保护范围),水源地初布大口井6眼,沿河布设成1排,井距0.6 km,设计井深30 m,井径3.6 m。单井涌水量为500 m3/h,设计水位平均降深控制在10 m以内。每眼井均安装WQ2520-615深井潜水泵一台,为了便于管理和安全考虑,对每眼井进行统一管理和集中自动控制,每眼井单独设置井房一座,建筑面积为63.6㎡,结构形式为圆形砖混结构,外墙采用用聚苯板外保温墙,每座井房直径为9.0 m,其功能主要是保护水源井,并配置水泵控制箱、油浸式变压器及自动化控制系统。布置的6眼大口井分为两期建设:近期开采4眼,丰水期2眼工作2眼备用,单井最高日可供水量1.44万m3/d,最高日可供水总量2.87万m3/d,最大水位降深8.2m;枯水期3眼工作1眼备用,单井最高日可供水量0.955万m3/d,最高日可供水总量2.87万m3/d最大水位降深8.1m·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X;远期增建另外2眼。每三眼井为一组采用一根DN600集水管,通过阀门井并列进入加压泵站前池,集水管管材采用球墨铸铁管。5.4.1.2 附属设施为了实时了解深水井内水位和水质变化,在每眼井的水泵基座上预留孔,靠近井壁布设测水管,管直径采用50mm,底部深度到达水位设计最大降深水位以下3m。采用自动化设备采集数据,分析水源地水井水位的变化,同时也可兼做水质检测取样孔。5.4.2 输水管线5.4.2.1输水管线根数比较输水管线的根数主要是根据给水系统的重要性、输水规模、事故时须保证的用水量、输水管长度、当地有无其它水源等综合因素考虑。从技术分析,根据《室外给水设计规范》GB50013-2006中7.1.3条规定:输水干管不宜少于两条,当有安全贮水池或其它安全供水措施时,也可修建一条。条文说明中对修建一条输水干管所做论述为:采用一条输水干管的规定,适用于输水管道距离较长,建两条管道的投资较大,而且在供水区域输水干管断管维修期间,有满足事故水量的贮水池或者其他安全供水措施的情况。从运行上分析,双管布置则可以考虑近期小流量下启用单管运行,远期启用双管运行,可有效缓解运行中管道末端高水头问题。单管布置,在近期小流量下运行,管道流量小,流速小,损失小,使管道出口压力较大。本工程是给X能源重化工工业园区供水,供水保证率为97%,输水管线总长为5.79㎞,因此本工程输水管线可以采用单管加安全水池方案,也可采用双管方案。本供水工程建设分近期和远期两个阶段,而双管供水方案更适合本工程实际,综合考虑推荐双管方案。5.4.2.2输水管径确定根据输水管线经济管径与经济流速初步确定范围,确定三种管径,分别为500、600、700㎜,由下式计算列表如下:d=(m)式中 d-管径,m; Q-流量,m3/s; υ-流速,m/s;选择平均经济流速,流速越大,管路损失越大,所需泵站扬程越大,管径越小;平均经济流速越小,管路损失越小,所需泵站扬程越小,管径越大·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X。因流量已定时,管径和流速的平方根成反比,流量相同时,如果流速取得小些,管径相应增大,此时管道造价增加,可是管段中的水头损失却相应减小,因此水泵所需扬程可以降低,水电费运行可以节约;相反,如果流速取得大些,管径虽然减小,管道造价有所下降,但因水头损失增大,运行费势必增加。不同管径可行性列表5-4-1。表5-4-1          不同管径方案比较管径项目DN500DN600DN700设计流量(m3/h)1191.71191.71191.7管线总长(㎞)2×5.792×5.792×5.79流速(m/s)1.631.140.861000i6.862.651.33水头损失h(m)27.3112.757.04总水头损失(m)32.7715.38.45总扬程(m)96.3678.8972.04综合比较,推荐双管输水,管径DN600。5.4.2.3管材选定根据以上比较,本次输水管线采用两根管径为DN600的压力流输水管线,工作压力一般在2 MPa左右,考虑防冻及承载要求,管顶覆土厚度为2.7 m。从以上基本条件看,预应力钢筒混凝土管、钢管及铸铁管均可满足要求。根据本工程特性,分析比较如下。表5-4-2             管材性能管材名称优点缺点钢管(SP)运用广泛,强度高,具有良好的韧性,管材及管件易加工,承受内压大。刚度小,易变形,内外均须防腐,施工过程中组合焊接工作量大。球墨铸铁管(DIP)强度高,具有柔韧性,不易弯曲变形,能承受较大负荷,材料耐腐蚀性能好,接口为滑入式和机械柔性接口方式,施工简单,安全可靠,接口作业完毕,可立即进行回填。腐蚀性较强的土壤中埋设,容易腐蚀穿孔,管外壁必须喷锌后作防腐涂层或用塑料薄膜包裹,才能达到铸铁管的使用年限。大口径管道的生产厂家较少,且价格昂贵。玻璃夹砂管(RPMP)粗糙率低,过流能力大,重量轻,运输和安装较方便,无需附加内衬层和外防腐涂层而直接埋设在高酸性和高碱性土壤中,不需要电化学保护。刚度低,抗外压性能差,管基处理费用较大,价格高。预应力钢筒混凝土管(PCCP)价格比金属管便宜,管材抗渗压力高,工作压力通常在1.0~2.0MPa,对埋设土壤适应性强。自重较重,运输不便。对管基土质较差的情况,如长距离的淤泥段,管基处理费用较大,技术上要求均匀沉降较困难。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X本工程输水线路距离长,水压高,经比选,离心球墨铸铁管安全、耐压、耐腐蚀,运行可靠。且球墨铸铁在出厂前就已做了防腐处理,各种管件齐全,安装方便迅速。对于本工程长距离输水管道,工程量也较大,其已开发出“自锁”接口,可用于转弯或分支处,免设挡墩。其管材价介于预应力钢筒混凝土管和钢管之间。从施工进度、使用寿命、可靠程度、运行维护及工程投资等因素综合考虑,本工程主要推荐采用球墨铸铁管。5.4.2.4输水管道阀门选择输水管道线路长,需要使用大量的阀门。(1)常用阀门在城市供水和许多输水工程管道上,中低压阀门广泛应用,特别是低压大口径,按原理和结构分类常用阀门有蝶阀和闸阀。闸阀主要是应用于小口径,其密封性较好,在全开时由于阀板不留在流道中,水头损失小,主要用于要切断管道中介质,其缺点是操作力矩大,操作时易使阀体、阀杆损坏,特别是大口闸阀,闸阀外形尺寸和重量也大,所以闸阀一般适于小口径,即DN500以下使用。蝶阀与闸阀相比较,蝶阀具有开闭时间短,操作力矩小,安装空间小和重量轻的特点,且蝶阀易与各种驱动装置组合,有良好的耐久性和可靠性。表5-4-3           闸阀、蝶阀技术特性比较    阀种项目闸阀蝶阀橡胶密封金属密封整流梳齿形主要用途切断切断控制、切断切断、控制许用流速3(6)3(6)66阀座密封性良有少量泄漏优优阀座耐久性优有橡胶剥落缺点优良全开损失系数0.1~0.20.30.30.8许用气蚀系数3.02.5~4.01.5~3.50.9~3.0流量控制特性不适宜气蚀区以外比橡胶座好比金属座好驱动方式手动、电动、水压手动、电动、所液压手动、电动、所液压手动、电动、所液压主要优缺点使用小口径适宜全开时压力损失小全闭时压力损失小阀体沟槽易积杂物而关不严开闭时间长操作力矩大结构简单全闭时隔水好开闭时间短操作力矩小体积小重量轻气蚀会引起橡胶剥落结构简单控制特性好开闭时间短操作力矩小体积小重量轻阀座耐久性好一旦漏损难以修复控制特性好全闭时隔水好开闭时间短操作力矩小体积小结构稍复杂耐气蚀性好·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(2)阀门选择本工程输水管线采用管径为DN600属于中等口径,阀门主要是用于断流止水,不考虑在管线中的节流作用,一般处于常开或常闭状态。基于阀门特性并考虑到安装操作方便和减少闸门井工程量,本工程管线阀门均选用法兰式手动蝶阀,阀体、阀瓣材质采用球墨铸铁,阀瓣密封圈采用丁晴橡胶。为降低管线埋深控制投资,并有利于水流中底层杂质不缠绕蝶阀轴,只要沿线平面位置允许均采用卧式偏心蝶阀。5.4.2.5输水管附属设施输水管的附属设施包括阀门井、调节水池、进气排气阀井、减压泄压阀、支墩等。(1)联络管及阀门井本工程输水管道推荐方案为二根管,管径为DN600,在加压泵站至净水厂区的管线中设置两根连通管,并设二座检修阀门井。阀门井的材料用砖砌,结构形式详见S143、S144标准图。(2)排气阀及排气阀井在压力管道的隆起点上,设置能自动进气和排气的阀门,用以排除管内积聚的空气,并在管道需要检修、放空时进入空气,保持排水通畅;同时在产生水锤时可使空气自动进入,避免产生负压。为保证水流稳定,在输水管道各段的适当位置设有排气阀,其主要作用是在水锤发生时及时补气消除水柱弥合时的压力升高,并排出水流中的小气泡,确保管线的排空和充水。进气排气阀设置原则为:在管道隆起顶点处;输水管道在坡度小于1‰时,每隔0.5~1.0㎞设置进气排气阀;直段或坡度较小段每3~5Km设置一处。根据本工程的实际管路纵断面高程情况,拟定每隔1.0㎞设置进气排气阀,拟定进气排气阀为4个,具体个数和位置需经水锤防护计算后再行调整。X地区属寒冷地区,进气排气阀采用保温措施保护,进气排气阀的口径为DN150㎜,并要求在有压条件下,进气排气阀内充满气体时,大小排气口均开启排气,充满水时均关闭而不漏水,出现负压时可向输水管道注气,安装前进行性能检测。(3)排水阀为方便管道冲洗排水和事故时排水,在方便排水的管道适当位置设有排水阀,设置原则为在管道下陷凹点,阀门井标高下降一侧。(4)标志桩为便于识别和提请注意,输水管道沿线设置水泥固定标志桩,设置地点为管道转折点和直线段每500 m设一处。(5)支墩·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X泵站出口部分采用钢管,其连接一般采用电焊,在输水管道弯管、三通等处设置支墩,对于球墨铸铁管部分,根据地形条件在其管道转弯角度大于10°处可设置支墩。(6)管道附件在输水管道安装各类阀门处,还需安装伸缩器,主要是防止管道地基非均匀沉降和温差应力危害管道。5.4.2.6工程结构设计输水管道线路总长为5.79㎞,采用球墨铸铁管。管线采用大开挖方式敷设,两根DN600的输水管道,输水管道基槽开挖底部宽度为3.0 m,开挖边坡1:1.5,管顶设计覆盖厚度最大为2.7 m。输水管道穿越公路时,管道加设涵管进行保护。5.4.3 加压泵站加压泵站原地面高614.00 m~617.00m,设计地面高程615.00m,泵站的前池容积采用1座1000m3矩形水池,池深4.1m,设计水位614.00m,池底高程为609.90m,最低水位611.80m;池底设集水槽,槽底高程为607.90;加压泵站至净水厂输水管线长度为5.79㎞,设计净扬程90.95m。(1)近期设计工况在设计工况下供水量为2.86万m3/d(0.33m3/s),设计总扬程90.95m。(2)远期发展工况在远期发展工况下供水量达到最终规模为5.72万m3/d(0.66m3/s),设计总扬程90.95m。近期根据供水工程的运行特点,选择3台型号为KQSN300-M4卧式离心泵,正常情况2台工作1台备用,水泵设计总扬程90.95m,单泵流量为0.166m3/s。远期增加3台水泵及配套电动机,2台工作1台备用,达到最终规模4台工作2台备用。加压泵站包括主副厂房、进出水建筑物、专用变电站及工程管理用房,内外交通、通信等,加压泵站土建部分按远期规模一次建成,远期只需增加水泵及配套电机即可。主机组间距根据机电设备和建筑结构布置的要求单列布置,相邻机组之间的净距6.0m;主厂房一侧设置安装检修间,长度满足设备进入泵房要求;泵房宽度根据水泵、阀门和所配置的其它管件尺寸,并满足设备安装、检修以及运行维护通道的要求确定,内设有1台电动单梁桥式起重机,最大起重量为5 t;加压泵站底高程根据水泵安装高程和进水管道布置,结合泵站处地形、地质条件等综合因素确定。主厂房下部为钢筋混凝土结构,上部为砖混结构,主厂房尺寸(长×宽×高)45.5 m×9.5 m×8.25 m;·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X副厂房为单层厂房,下部为框架结构基础,上部为砖混结构,副厂房尺寸(长×宽×高)29.28 m×15.14 m×4.5 m。5.4.4 净水厂5.4.4.1水源水质化验分析本供水工程采用海拉尔河地下水水源地供水,水质经过X市疾病预防控制(卫生检验检测)中心水质化验,水质不符合现行的生活饮用水标准的要求,浑浊度、耗氧量、总铁及锰离子超标,需净化处理。水质指标见表5-4-4。表5-4-4水源水质化验分析序号项目单位原水检测值标准限值备注1色度度35≤15超标2浑浊度NTU20≤1超标3肉眼可见物/无不得含有正常4PH值/7.76.5~8.5正常5氨氮mg/L0.33≤0.5正常6氯化物mg/L3.78≤250正常7氟化物mg/L0.27≤1.0正常8硝酸盐氮mg/L0.15≤20正常9耗氧量mg/L7.20≤3.0超标10总硬度mg/L102≤450正常11总溶固物mg/L155≤1000正常12铁mg/L3.59≤0.3超标13锰mg/L0.48≤0.1超标14铜mg/L0.02≤1正常15砷mg/L0.008≤0.01正常16汞mg/L0.0007≤0.001正常17硒mg/L0.0004≤0.01正常18六价铬mg/L0.004≤0.05正常5.4.4.2主要处理工艺流程确定根据源水水质情况,净水厂采用混合-絮凝-沉淀-过滤-消毒工艺。作为给水处理的常规工艺,其混凝、沉淀、过滤处理过程均为相对独立的工艺环节,每个处理环节都有诸多的技术方案可供选择,不同环节的技术方案又可组合成多条处理工艺路线可供选择。本供水工程水处理的重点是铁锰离子的去除。初选两个方案比较:·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X流程一:流程二:流程一是以氧化剂的化学氧化除铁除锰流程。该流程是根据Fe2+与Mn2+氧化还原电位的差异而采用的两级过滤流程,先氧化除铁,然后再氧化除锰。该流程是接触氧化除铁除锰的常规工艺,效果稳定、应用广泛。流成二是以空气为氧化剂的接触过滤除铁和生物固锰除锰相结合的流程。该流程的滤池滤层为生物滤层,存在着以除锰菌为核心的微生物群系,除铁也在同一滤层中完成,其氧化机制仍以接触氧化为主。该流程除铁除锰工艺新型,但初期菌群培养、后期菌群保护都比较复杂,且初期菌群未培养成时出水无保障。综合比较,X地区气候寒冷,菌群对温度湿度要求较高养护较难,本次供水工程推荐流程一为主要处理工艺流程。(1)混合混合是絮凝中最主要的环节之一。混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部,并使水中胶体颗粒脱稳同时产生凝聚是取得好的絮凝效果的先决条件,也是节省投药的关键。混合的实质是混凝剂水解产物在水中的扩散问题。目前采用的混合形式常用有四种:管式混合,隔板混合,水泵混合及机械搅拌混合,其主要特点与使用条件见表5-4-5。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表5-4-5常用混合方式主要特点与适用条件方式设计要点特点及适用条件管式混合管道混合(1)药剂加入水厂进水管;(2)投药后管道内水头损失不小于0.3~0.4m;(3)管道内流速为1.2m/s~1.5m/s混合简单,无需建混合设施,但混合效果不稳定,流速低时混合不充分。适用于中小型水厂和水量变化不大水厂。静态混合器水头损失与设置分流板的级数有关,分流板的级数一般可取3级构造简单无运动部件,安装方便,混合快速均匀,当流量降低时,混合效果下降。适用于水量变化不大水厂。隔板混合是靠水流本身消耗能力来产生大的紊流,以达到混合目的不需机械设备,但对流量变化适应性差,能耗大,增大了后续构筑物的埋深。水泵混合(1)为防止空气进入水泵吸水管内,需加设恒位水封箱;(2)腐蚀性较强的药剂,应注意水泵及管道的防腐问题;(3)泵房距离净水构筑物的距离不宜过大混合效果好,不需增加混合设施,节省动力,但使用腐蚀性药剂时对水泵有腐蚀作用。机械混合(1)机械混合搅拌器有桨板式、螺旋桨式;(2)搅拌功率按产生的速度梯度700-1000s-确定;(3)混合时间控制在10~30s内,最大不超过2min混合效果好,且不受水量变化影响,适用于各种规格水厂,但增加混合设备和维修工作。从表中可以看出机械混合依靠机械设备的搅动以形成水流的紊动来达到混合目的,因需要设置机械搅拌设备,对基建投资要求比较高,管式混合是水力混合的一种,依靠原水通过管式混合器时产生的水头损失来实现药剂的扩散,无需机械设备,运行比较方便,管式混合无需设置专用的混合池,混合效果较好,但受水量变化较大,本工程为结合近远期建设引起的水量变化,在原水入口设置稳压塔,使水量变化比较稳定,综合经济、施工等各方面考虑选定混合工艺为管式混合,采用的管式静态混合器是在管道内设计多节固定的叶片,使水流成对分流,同时产生涡旋反向旋转及交叉流动,从而获得较好的混合效果。(2)絮凝池絮凝反应是给水处理的最重要的工艺环节,絮凝长大过程是微小颗粒接触碰撞的过程。絮凝效果的好坏取决下面的两个因素:一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的连接能力,这是由混凝剂的性质决定的;二是微小颗粒接触碰撞的机率和如何控制它们进行合理的有效碰撞,这是由设备的动力学条件决定的。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X要想使水体中颗粒相互碰撞,就必须使其与水流产生相对运动,这样水流就会对颗粒运动产生水力阻力。由于不同尺度颗粒所受水力阻力不同,所以不同尺度之间就产生了速度差。这一速度差为相邻不同尺度颗粒的碰撞提供了条件。使水中颗粒与水流产生相对运动最好办法是改变水流的速度,改变速度方法有两种:一是改变水流时平均速度大小,二是改变水流方向。由此,如果能在絮凝池中大幅度的增加湍流涡旋的比例,就可以大幅度的增加颗粒碰撞次数,有效的改善絮凝效果。一般常规的絮凝池型有:隔板絮凝池、折板絮凝池、网格絮凝池、机械絮凝池,其主要特点与使用条件见表5-4-6。表5-4-6常用絮凝型式主要特点与适用条件形式优点缺点适用条件隔板絮凝池1)絮凝效果好2)水头损失较小3)构造简单,管理方便出水流量不易分配均匀1)水量大于3万m3/d2)水量变动小3)旧池改建和扩建折板絮凝池1)絮凝时间较短2)絮凝效果好1)构造较复杂2)水量变化影响絮凝效果水量变化小的水厂网格絮凝池1)絮凝时间较短2)絮凝效果好3)构造简单,管理方便水量变化影响絮凝效果1)水量变化小的水厂2)单池能力以1.0~2.5万m3/d机械絮凝池1)絮凝时间较短2)水头损失小3)可适应水质水量变化需机械设备和经常维护大小水量均适应,并适应水量变化较大的水厂综合比较,本次供水工程推荐网格絮凝池。(3)沉淀池沉淀池是水处理工艺中絮凝颗粒与水分离的最重要环节,其运行状况直接影响了出水水质浑浊度,沉淀池型式主要有:平流沉淀池、斜管沉淀池,斜板沉淀池等。其主要特点与使用条件见表5-4-7。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表5-4-7常用沉淀型式主要特点与适用条件形式主要特点适用条件平流沉淀池施工方便,水力条件好,适应性强,操作管理简单等优点。但有占地面积大、短流等缺点,对于占地紧张的水厂,不宜采用。大中型水厂的预沉斜管沉淀池占地面积小,沉淀效率高。排泥不好是由于斜管的结构形式造成的,排泥面积只占其沉淀面积的一半,在特殊时期,如高浊期、低温低浊期,加药失误期,污泥沉降性能、特别是排泥性能明显变坏,在斜管排泥面的缘处由于沉积数量与由斜面上滑落下来的污泥的数量大于排走数量,造成了污泥堆积,这样就使斜管过水断面减少,上升流速增加,增加了污泥下滑的顶托力,进一步增加污泥堆积。各类水厂的预沉斜板沉淀池占地面积小,上升流速大,表面负荷高,沉淀效果好,沉后水达到3NTU以下。各类水厂的预沉综合比较,本次供水工程推荐斜板沉淀池。为节省占地方便管理,一般絮凝池和沉淀池采用联体设计。本供水工程近期建设一座,远期增建一座。絮凝池采用15格,分三排布置,单格面积2.5m2,竖井流速0.12m/s,絮凝池尺寸10.2m×5.1m×5.6m。在絮凝池后设置过渡段,过渡段尺寸为10.2m×1.9m;采用配水花墙进行配水,流速为0.08m/s。沉淀池中设置高密度斜板设备,安装倾角60o,上升流速2.11mm/s,沉淀池尺寸为14.1m×10.2m×5.6m。采用5根穿孔集水槽集水,以保证出水均匀,再汇集到收水渠中。絮凝沉淀池排泥采用多斗式重力排泥,采用DN200的排泥管,每根排泥管管端设手动蝶阀、电动蝶阀各一个,快开排泥。(4)滤池过滤是水处理工艺中“固-液”分离的最后阶段,其运行状况直接决定出水水质。滤池型式主要有:普通滤池、双阀滤池、V型滤池、无阀滤池。其主要特点与使用条件见表5-4-8。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表5-4-8常用滤池型式主要特点与适用条件形式优点缺点适用条件普通滤池1)运行稳定,经验成熟2)可降低滤速,出水水质好1)阀门多2)需有全套反冲洗设备各类水厂单池面积不宜大100m2双阀滤池1)性能同普通滤池2)阀门较普通滤池少1)需有全套反冲洗设备2)增加虹吸抽气设备与普通滤池同V型滤池1)运行稳定2)气水反冲洗,表面扫洗冲洗效果好,节省水量1)配套设备多2)土建复杂1)大、中型水厂2)单池面积可达150m2无阀滤池1)不设阀门2)自动冲洗,管理方便3)可成套定制1)清砂不便2)单池面积小3)冲洗效果差,浪费水量1)1万m3/d下小型水厂2)单池面积不大于25m2综合比较,本次供水工程推荐V型滤池。近期建设两座,远期增建两座。单座滤池每座分4格,其主要设计参数如下:设计滤速:V=8.0m/h总过滤面积:F=160m2单格过滤面积:F=40m2单格尺寸:L×B=11.5m×3.5m天然锰砂滤层厚度:H=1500mm,滤料粒径:d=0.6~1.5mm滤池反冲洗:气冲洗强度q气=14L/s.m2,水冲洗强度q水=20L/s.m2,表洗强度:q表=1.8L/s.m2。反冲洗水由反冲洗水泵供给,设反冲洗水泵3台,两用一备。单机水泵流量:Q=2118m3/h,H=20m,N=185Kw反冲洗气由鼓风供给,设鼓风机3台,两用一备。单机风量:Q=24.68m3/min,H=0.04MPa,N=30Kw5.4.4.3清水池清水池的容积按最高日设计水量的10%~20%确定,本供水工程水厂最高日设计水量4.0万m3/d,取20%时,即清水调节池的有效容积为0.8万m3/d,近期采用1座4000m3的方形水池,结构尺寸为29.4×29.4m,池深5.5m,水深4.8m,溢流管直径不宜小于进水管直径,溢流管直径为DN600。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X5.4.4.4加氯间二氧化氯(ClO2)杀菌消毒剂是美国八十年代开发的最新强力杀菌消毒剂。美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(EPA)经长期科学实验论证,确认它是杀菌、消毒、除臭的理想药剂,世界卫生组织(WHO)确认其是一种高效强力广谱消杀剂。二氧化氯也是国际公认的液氯、漂白粉精、优氯净、次氯酸钠等氯系消毒剂最理想的更新换代产品。广泛应用于饮用水、医院污水、城市污水、工业循环水、化工环保废水、水产养殖、纸浆生产、家禽宰杀、室内空气、啤酒制造、食品加工、器具洗涤等众多领域的杀菌、消毒、灭藻、剥泥、漂白、脱色、除臭、氧化、防腐、保鲜、抗霉、破氰、破酚等。按照《室外给水设计规范》(GB50013-2006)生活饮用水必须进行消毒。消毒剂依据原水水质、出水水质要求,通过技术经济比较后确定采用二氧化氯消毒。原水采用化学氧化法除铁锰,同时二氧化氯也是很好的氧化剂。二氧化氯的化学法制备采用氯酸钠(NaClO3)和盐酸(HCl)反应制成:2NaClO3+4HCl→2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2OCl2+H2O→HClO+HCl原料供应系统内的氯酸钠水溶液和盐酸在计量调节系统、电控系统的作用下被定量输送到反应系统,反应生成二氧化氯和氯气的气液混和物,经投加系统进入待处理水体,完成二氧化氯和氯气的协同消杀、氧化等作用。投加点:二氧化氯投加在絮凝沉淀池前的管道混合器中,用于氧化铁离子;投加在滤池后的清水总管上用于滤后水消毒。二氧化氯最大投加量按1.0~1.5mg/L考虑,单台二氧化氯发生器的有效氯产量为800g/h,共设置3台(二用一备)。二氧化氯发生器全套设备材料,含储罐、计量泵、水射器等。原料库容积按净水厂20天需用氯量计算,并与加氯间合建,平面尺寸为12.0m×10.0m。5.4.4.5投药间投药间平面尺寸为15.0m×9.0m,采用混凝剂溶解池和溶解池合建,溶液池共建两座,交替使用,搅拌机一台,中心顶置。混凝剂选用固体聚合氯化铝(PAC),设计投加量15~30mg/L,投加浓度为15%,每日配制2次。混凝剂计量泵采用内设机械隔膜式计量泵3台(2用1备)投加混凝剂。Q=240L/h。混凝剂投加在可伸缩管式混合器前端加药口处。加药控制采用现场控制的方式。在现场设置有操作箱,通过人工操作的方式进行控制。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X5.4.4.6厂区布置与环境美化(1)厂区布置厂区总体考虑进、出厂道路、厂址地形条件等各方面因素后,进行统筹安排,统一布局。厂区总布置考虑到原有建筑的合理利用,所以在满足生产要求的前提下,尽量减小占地面积。厂区的总平面布置结合站区的总体规划及供水工艺要求进行布置。在满足自然条件和工程特点的前提下,考虑了安全、防火、运行检修、交通运输、环境保护等各方面因素。厂区呈矩形布置,围墙内占地面积27750 m2(185 m×150 m),围墙为毛石基础砖砌结构,高2.5 m。厂区大门南入口,大门入口处结合绿化、硬化统一布置。厂内道路考虑设备检修及消防要求采用沥青混凝土路面,路宽6.0 m,转弯半径5 m。(2)站区管沟布置厂区管线的布置,根据工艺要求,尽可能顺畅、短捷,减少埋深和交叉,并沿道路布置,以方便检修。地下管沟与建筑物(构筑物)或其它管沟的距离则根据有关规程、规范、管沟埋深、基础形式等因素综合确定。(3)厂区排水系统厂区生活污水、水池溢流清水及其他建筑物内污水等排放,统一由厂内排水系统汇集排入园区污水系统中,雨水自流排除厂区。5.5 安全监测5.5.1监测系统总体设计X能源重化工工业园区供水工程检测与控制系统包括水源地群井、加压泵站、输水管道工程、净水厂区等的监测和自动化控制水平,要求满足现代化管理需要。而计算机控制管理系统必须兼顾近远期要求。(1)水源地群井水源地布设大口井6眼,同时布设观测孔,主要用于从抽水开始到水位恢复进行全面观测,实时监测水源地内地下水的补给能力和适宜的开采量。在运行中利用监测系统对水源地群井的水源井水位、出水流量及压力进行检测,井群采用遥测、遥讯、遥控系统时还必须检测深井工作状态、工作电流、电压与功率。(2)加压泵站加压泵站需检测吸水井水位及水泵进、出水压力和电机工作的相关参数。(3)输水管线输水管线的检测项目有起末端流量、压力。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(4)净水厂区净水厂区需检测水位、流量、压力、浊度、pH值、余氯及其他相关的水质参数。5.5.2 自动化控制系统  X能源重化工工业园区供水工程自动化控制系统包括水源地井群控制系统,对加压泵站的水泵机组、输水线路调压计流设施的遥测、遥讯、遥控系统、控制阀门采用联动、集中自动控制。设置输水管线系统异常工况和紧急事故的自动停运和关闭控制装置,并对输水设备进行远动控制;加压输水压力和流量采用水泵调速方式自动调节,设置供水调度系统,可以合理设计、平衡水压及流量,达到科学管理的目的。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X6机电及金属结构6.1 水力机械X能源重化工工业园区供水工程水机部分主要包括水源地群井和加压泵站,水源地群井共布设大口井6眼,分两期建设近期建设4眼,远期增建另外2眼井;加压泵站设计供水规模为4万m3/d,设计输水规模为5.72万m3/d,分两期建设近期设计输水规模为2.86万m3/d,远期设计输水规模为2.86万m3/d。土建部分一次建成,机电设备分期安装,本次设计的是近期工程。6.1.1水源地群井水源地通过大口井取水,本期共打4眼大口井,根据地勘资料在丰水期单眼大口井出水量为596m3/h,枯水期单眼大口井出水量为398m3/h。6.1.1.1取水泵站水位扬程参数工况参数最高运行水位设计水位最低运行水位井水位(m)606.0599.5597.8后池水位(m)614.00611.80损失扬程(m)23.7设计总扬程(m)38.2最小总扬程(m)29.5最高总扬程(m)39.9单泵设计流量(m3/h)5966.1.1.2水源地井水泵选型和台数的确定(1)水泵的选型本工程从大口井内取水,据地勘资料在丰水期单眼大口井出水量为596m3/h,枯水期单眼大口井出水量为398m3/h。4眼井的扬程变化范围为29.5m~39.9m,所以适合的泵型是潜水深井泵。(2)水泵台数的确定本供水工程水源地近期共打4眼大口井,近期设计取水流量为1192m3/h,单眼大口井在丰水期出水量为596m3/h,枯水期单眼大口井出水量为398m3/h。所以在丰水期2眼工作,2眼备用。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X在枯水期时3眼井工作1眼井备用。由于在枯水期所占的时间比较短,而且单眼井出水流量较小,所以单台水泵的流量按照丰水期出水量进行选择。并且每台水泵电机加装有变频设备,通过变频调节以适应井内水位和流量的变化。选定水泵参数见表6-1-1。表6-1-1水源地井安装水泵参数表水泵参数水泵型式潜水泵设计扬程(m)38.2单泵流量(m3/h)596水泵型号WQ2520-615水泵台数(台)4转速(r/min)985效率81%气蚀余量(m)6.4水泵重量(t)2.5电机参数电机型号Y315S-6额定电压(kV)0.38额定功率(kW)110功率因数0.8电机重量(t)1.06.1.1.3辅助设备(1)水泵进、出口阀门的选择水泵的进水口装有电动闸阀,水泵出水口安装有多功能止回阀、伸缩节及检修电动闸阀,从而防止水倒流和安全检修。由于常规的止回阀只起防止管路系统中水的倒流作用,不能有效消除水锤影响;本阶段推荐选用多功能止回阀,具有缓开缓闭的功能可以有效的减小水锤,保护水泵及管道安全。同时为了检修方便,在止回阀后加装出口检修电动闸阀。(2)排水系统排水系统主要是排除泵房内的渗漏水,在泵房内设一个渗漏集水井,渗漏水通过集水沟自流进入渗漏集水井,渗漏集水井内设置2台65WQ-3的潜水泵,渗漏水通过2台潜水泵排出泵房。(3)起重设备选择和设置泵房最大起吊设备为水泵带电机,其重量为3.5t,所以在每眼井内安装1台电动葫芦,起重量为5.0t。(4)消防设备选择和设置·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X主厂房采用消火栓灭火,消防用水通过消防泵(一台工作,一台备用)取自机组进水总管,消火栓布置在主厂房,其位置可满足厂房内任意一点失火均有两股水柱同时到达。在副厂房配置相应数量的灭火器。(5)厂房的通风散热主厂房外墙上开有窗户,以自然通风为主,根据电机散热通风量的要求,设置相应的风机,运行人员可根据需要开启。副厂房的中央控制室采采用红外辐射电暖器的方式采暖。6.1.2加压泵站加压泵站设计总输水流量为5.72万m3/d,近期设计输水流量为2.86万m3/d。6.1.2.1加压泵站水位扬程参数前池最高运行水位:614.0m;前池设计运行水位:614.0m;前池最低运行水位:611.8m;高位水池正常水位:683.35m;扬程损失(沿程+局部):21.6m;扬程变化范围:90.95m~93.15m;设计扬程:90.95m。设计总流量:0.332m3/s6.1.2.2加压泵站水泵选型和台数的确定(1)水泵的选型加压泵站设计输水流量为0.332m3/s,设计扬程为90.95m;根据供水工艺适用的泵型只有卧式离心泵,故本阶段推荐选用卧式离心泵。(2)水泵台数的确定加压泵站一、二期通过两根DN600压力管道至高位水池。所以本工程在机组台数上选择时既要经济合理,又要满足压力管道双管运行流量的匹配,同时还应该避免水泵频繁启动。综合考虑本工程加压泵站安装6台水泵,4台工作2台备用(其中近期2台工作1台备用,二期2台工作1台备用),单泵设计流量为0.166m3/s。选定水泵参数见表6-1-2。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表6-1-2加压泵站安装水泵参数表水泵参数水泵型号KQSN300-M4设计扬程(m)90.95最高扬程(m)93.15水泵台数(台)3(2台工作1台备用)单泵流量(m3/s)0.166转速(r/min)1480效率80%汽蚀余量(m)6.5水泵重量(t)1.0电机参数电机型号Y450-4额定功率(kW)1000额定电压(kV)10功率因数0.8电机重量(t)4.0起吊设备型号LDA型起重机5.0t6.1.2.3水泵安装高程的确定(1)水泵最小淹没深度的确定水泵的安装高程一般是根据水泵的汽蚀性能及泵站土建的要求来确定,即应保证水泵使用时不发生汽蚀以及水泵的进水流道不会带入空气产生旋涡。水泵的最小淹没深度hg计算公式为:[Hg]=Pe/γ-Pv/γ-[Δh]-hg[Hg]:水泵允许吸水高度Pe/γ:泵使用地点的大气压(Pe/γ=9.2)Pv/γ:泵所输送液体温度下的饱和蒸汽压头(Pv/γ=0.75)[Δh]:允许气蚀余量其中[Δh]=1.3NPSH(NPSH=6.5m)hg:水泵进水管管路损失其中hg=0.3m代入数值得[Hg]=-0.3m②水泵安装高程的确定△安=△进+[Hg]△安:水泵安装高程△进:前池最低水位611.8m·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X代入数值得△安=611.5m6.1.2.4辅助设备(1)水泵进、出口阀门的选择水泵的进水口装有电动闸阀,水泵出水口安装有多功能止回阀、伸缩节及检修电动闸阀,从而防止水倒流和安全检修。由于常规的止回阀只起防止管路系统中水的倒流作用,不能有效消除水锤影响;本阶段推荐选用多功能止回阀,具有缓开缓闭的功能可以有效的减小水锤,保护水泵及管道安全。同时为了检修方便,在止回阀后加装出口检修电动闸阀。(2)排水系统排水系统主要是排除厂房内的渗漏水,在泵站主泵房内设一个渗漏集水井,渗漏水通过厂房内的集水沟自流进入厂房内的渗漏集水井,渗漏集水井内设置2台65WQ-3的潜水泵,渗漏水通过2台潜水泵排出厂房。(3)起重设备选择和设置加压泵站最大起吊设备为电机,其重量为4.0t,所以在泵站厂房内安装1台LDA型电动单梁起重机,起重量为5.0t。  (4)消防设备选择和设置主厂房采用消火栓灭火,消防用水通过消防泵(一台工作,一台备用)取自机组进水总管,消火栓布置在主厂房,其位置可满足厂房内任意一点失火均有两股水柱同时到达。在副厂房配置相应数量的灭火器。(5)厂房的通风散热主厂房外墙上开有窗户,以自然通风为主,根据电机散热通风量的要求,设置相应的风机,运行人员可根据需要开启。副厂房的中央控制室采采用红外辐射电暖器的方式采暖。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X机电设备及安装工程主要工程量统计序号名称规格单位数量备注一水源地井1潜水泵WQ2520-615Q=596m3/hH=38.2m电机功率:110kW台42出口手动闸阀Z41TDN=300mmP=1.0MPa台43出口伸缩节SSQ1DN=300mmP=1.0MPa个44出口多功能止回阀DY30AXDN=300mmP=1.0MPa台45电动葫芦机起重量5.0吨台46潜水泵65WQ-3Q=25m3/hH=20m台87闸阀Z41T型DN1001.0MPa台88止回阀H44H型DN1001.0MPa台89通风设备套110机修设备套1二加压泵站1卧式离心泵设计扬程:90.95,单泵设计流量:0.166m3/s型号KQSN300-M4台32电动机Y450-4315kW10V台33进水口渐缩管DN400-DN3001.0MPa台34进水口电动闸阀Z941H-10DN4001.0MPa台35出水口止回阀DY30AX-16DN3501.6MPa台36出水口伸缩节SSQ1-16DN3501.6MPa台37出水口渐扩管DN30-DN3501.6MPa台38出水口电动闸阀Z941H-16DN4001.6MPa台39电动单梁桥式起重机LDA型起重量5.0吨台110潜水泵65WQ-3Q=25m3/hH=20m台211闸阀Z41T型DN1001.0MPa台212止回阀H44H型DN1001.0MPa台213通风设备套114机修设备套16.2 电工6.2.1电源及供配电系统本供水工程的电气部分包括10kV输电线路、10kV变电站、净水厂区、加压泵站、水源井的配电,以及整个供水工程的微机自动化综合保护系统等等,净水厂区分为污泥处理车间、V型滤池、加药间、厂区自用水泵房、清水池、厂前区建筑物等用电单元,净水厂区所有用电负荷均为0.4kV低压负荷,加压泵站主要·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X用电负荷初步确定为10kV高压负荷,其它负荷均为0.4kV低压负荷,各水源井负荷均为0.4kV低压负荷。6.2.1.1电源经过对本工程用电负荷进行初步统计,确定本工程用电总负荷约为4211.54kVA。其中净水厂区负荷为1609.50kVA,加压泵站负荷为1783.29kVA,水源井负荷为818.75kVA,工程用电负荷比较小。净水厂区与工业园区220kV变电站相距约1km,所以本次设计初步拟定本工程电源由工业园区220kV变电站10kV侧I、II段母线引来,具体供电方案表述如下:(1)净水厂区由于净水厂区距工业园区220kV变电站最近,故初步确定净水厂区为本工程总配电中心。经过初步统计,工程总负荷约4211.54kVA,输送距离约1km,初步确定电源电压等级为10kV,电源取自工业园区220kV变电站10kV侧I、II段母线,净水厂区新建设一座10kV变电站,架设双回10kV输电线路约1km至净水厂区新建10kV变电站。净水厂区用电直接由10kV变电站主变降至0.4kV保证净水厂区的负荷用电;10kV变电站出两回线至加压泵站。根据业主函工业园区220kV变电站至净水厂区新建10kV变电站的线路由业主负责。(2)加压泵站加压泵站电源取自净水厂区新建10kV变电站,由于加压泵站、水源井用电负荷比较小,距离比较近,所以由净水厂区至加压泵站采用10kV电压等级送电,需要在加压泵站建设一座10kV变电站,并需新架设双回10kV输电线路约6.4km至加压泵站新建10kV变电站;加压泵站作为各水源井的配电中心。根据经济电流密度计算导线截面,净水厂区至加压泵站新建10kV变电站10kV输电线路确定导线采用LGJ-185钢芯铝绞线,根据输送容量及输送距离计算电压降校核导线截面,能满足工程需求。(3)水源井水源井电源取自加压泵站10kV变电站,由于6座水源井泵房布置比较分散,每两座之间相距约1 km,根据水源井布置的特点,由加压泵站出一回10kV输电线路采用放射性至各水源井,根据负荷容量经计算,输电线路暂选用LGJ-70钢芯铝绞线,本期线路总长度暂定10km。(4)负荷等级的确定根据本工程供水保障率的要求及工程建设的重要性评估,确定本供水工程负荷为一级负荷,最终拟定本工程电源采用双回路送电,互为热备用。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X6.2.1.2供配电系统(1)设计原则1)接线应安全可靠、简单清晰和满足所有运行工况要求;2)技术先进,经济合理;3)运行灵活、维护方便及便于管理。(2)10kV主接线的确定根据电源情况及配电线路回路数确定,净水厂区、加压泵站10kV变电站10kV侧采用单母线分段接线。其优点是接线简单明了,运行方便,当任意一段母线故障或检修时,不影响另一段母线继续送电,可靠性与灵活性均优于单母线接线。缺点是10kV配电装置元件多,增加检修工作量,增加投资。但考虑本工程电源设置情况及负荷的重要性,本次设计初步推荐单母线分段接线。(3)0.4kV主接线的确定由于10kV主接线推荐采用单母线分段接线方式,所以净水厂区、加压泵站低压系统0.4kV母线也推荐采用单母线分段接线方式,低压负荷以0.4kV电缆线路呈放射状均匀分布在两段母线上。该方案接线简单清晰,运行方便,能满足运行要求。6.2.2设备容量选择及无功补偿6.2.2.1负荷计算(1)净水厂区总用电负荷如下:有功功率:1287.60kW;无功功率:943.70kVar;视在功率:1609.50kVA;计算自然功率因素:0.81;无功补偿:320.09kVar;补偿后功率因素:0.9。(2)加压泵站总用电负荷如下:有功功率:1421.30kW;无功功率:1061.06kVar;视在功率:1783.29kVA;计算自然功率因素:0.82;无功补偿:500kVar;补偿后功率因素:0.9。(3)水源井总用电负荷如下:·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X有功功率:650.00kW;无功功率:496.25kVar;视在功率:818.75kVA;(4)各用电单位设备用电负荷详见用电负荷统计表(表6-2-1)。6.2.2.210kV变电站(1)10kV侧主要设备选择该电压等级的配电装置选用目前国内外普遍采用的型号为KYN28A-12户内铠装型移开式交流金属封闭开关设备。开关柜内的断路器选用OYV1-12型真空断路器。柜内主要设备还包括LBP-B(C)-12型过电压保护器,LZZBJ9-12型电流互感器,JN16型接地开关等。(2)厂用变压器的选择根据主接线方案的确定,加压泵站及净水厂区厂用变压器台数均确定为二台,互为热备用,当一台出现故障后,另一台可以负担本工程低压系统80%以上的负荷。经对本工程做负荷统计及机组启动计算校核,确定加压泵站厂用变压器容量为200kVA,型号SC9-200/10/0.4kV;净水厂区厂用变压器容量为1600kVA,型号SC9-1600/10/0.4kV。(3)0.4kV侧主要设备选择加压泵站及净水厂区0.4kV厂用低压系统配电装置选用具有分断能力高,接通能力好,热动稳定性强等特点的GCS型全封闭抽出式低压成套开关设备。进线开关柜选择目前通用的万能式真空断路器。馈线柜内配置不同额定电压等级的塑壳断路器。以上主要设备技术参数按正常工作的条件下进行选择,并按不同短路点的情况进行校验,均满足要求。6.2.2.3无功补偿本工程各泵站计算自然功率因素均为0.79以上,补偿后理论计算功率因素为0.9,理论计算净水厂区需补偿无功320.09kVar,加压泵站及水源井需补偿无功560kVar,加压泵站主要负荷均为10kV高压负荷,故无功补偿采用10kV高压就地补偿的方式,即在10kV各段母线上分别安装一台可自动调节无功补偿装置;净水厂区主要负荷均为0.4kV低压负荷,故无功补偿均采用0.4kV低压就地补偿的方式,即在0.4kV各段母线上分别安装一台可调节无功补偿装置。6.2.2.4负荷统计表本工程负荷统计表见表6-2-1。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表6-2-1X能源重化工工业园区供水工程负荷统计序号用电设备名称电压数量(台)设备容量(kW)计算参数计算负荷安装工作备用额定容量使用容量需要系数功率因数有功功率无功功率视在功率(kV)台数台数台数(kw)(kw)(kx)(cosθ)(kW)(kVar)(kVA)一水源井           1潜水深井泵电动机0.386516*11055010.8550.00412.50687.502通风机0.38   250.60.815.0011.2518.753泵房照明0.38   500.30.615.0020.0025.004检修配电0.38   1500.20.830.0022.5037.505其它0.38   1000.40.840.0030.0050.00 合计        650.00496.25818.75选择变压器 选取送电电压等级10KV三相平衡负荷架空线路电压损失 cosθ=0.9时无功功率314.81需补偿无功181.44二加压泵站           1卧式混流泵电动机106426*315126010.81260.00945.001575.00 合计        1260.00945.001575.002进水口电动闸阀0.386426*2.51010.810.007.5012.503出水口电动闸阀0.386426*2.51010.810.007.5012.504出水口止回阀0.386426*7.53010.830.0022.5037.505电动单梁起重机0.3811 25250.20.85.003.756.256潜水泵0.3888 2*5.5110.30.83.302.484.137通风机0.38   10100.60.86.004.507.508厂房照明0.38   20200.80.616.0021.3326.679检修配电0.38   30300.20.86.004.507.50·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X10热工仪表配电0.38   5510.85.003.756.2511直流屏电源0.38   20200.70.814.0010.5017.5012电暖器用电0.38   404010.840.0015.7550.0015其它0.38   40400.40.816.0012.0020.00 合计        161.30116.06208.29 总计        1421.301061.061783.29选择变压器SC9-200/10/0.4选取送电电压等级10KV三相平衡负荷架空线路电压损失 cosθ=0.9时无功功率688.37需补偿无功372.69三净水厂区           1厂区自用水泵房 11         卧式离心泵(生产生活)0.382112*353510.835.0026.2543.75 卧式离心泵(消防泵)0.382112*45450.30.813.5010.1316.88 其它0.38   30300.40.812.009.0015.002清水池0.3822 151510.815.0011.2518.753加药间0.3811 40400.70.828.0021.0035.004V型滤池 22         电动蝶阀0.3844 481010.810.007.5012.50 反冲洗水泵0.386426*18574010.8740.00555.00925.00 鼓风机0.386426*3012010.8120.0090.00150.00 其它0.38   30300.40.812.009.0015.005污泥处置车间 11         卧式渣浆泵0.382112*151510.815.0011.2518.75·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X 压滤机0.3811 101010.810.007.5012.50 其它0.38   25250.40.810.007.5012.506锅炉房 11         燃煤常压热水锅炉0.382112*505010.850.0037.5062.50 热水循环泵0.382112*7.57.510.87.505.639.38 水处理设备0.381  101010.810.007.5012.50 补水泵0.382112*0.60.610.80.600.450.75 其它0.38   30300.40.812.009.0015.007厂区照明0.38   30300.60.818.0016.7522.508办公楼0.38   60600.80.848.0016.7560.009宿舍楼0.38   50500.80.840.0016.7550.0010车库0.38   30300.50.815.0016.7518.7511食堂0.38   30300.70.821.0016.7526.2512机修间0.38   50500.30.815.0016.7518.7513其它0.38   50500.60.830.0017.7537.50 小计        1287.60943.701609.50选择变压器SC9-1600/10/0.4cosθ=0.9时无功功率623.61需补充无功320.09选取送电电压等级10KV三相平衡负荷架空线路电压损失  总计        3358.902501.014211.54·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X6.2.3过电压保护及接地6.2.3.1过电压保护过电压主要包括操作过电压及雷电过电压,对于操作过电压,在每一面10kV高压开关柜内都装设过电压保护器,用以吸收操作过电压。对于雷电过电压防护,又分防直击雷及防感应雷两部分。对于建筑物应加装避雷带或避雷针防止直击雷;10kV两段母线上的PT柜内各装设一组避雷器等用以防止感应雷。6.2.3.2中性点接地方式(1)变压器厂用变压器采用低压侧直接接地方式,同时作为泵站厂用负荷的工作接地。(2)电动机本次设计高压电动机中性点采用避雷器直接接地方式。6.2.3.3其它接地本工程的其它接地包括工作接地和保护接地,站用电变压器0.4kV中性点接地为工作接地,接地电阻不大于4欧;全泵站的所有电气设备外壳均应接地,这种保护接地接地电阻不大于0.5欧;避雷接地为单独接地,接地电阻不大于10欧;全厂综合自动化系统为单独接地,接地电阻不大于1欧。接地装置采用自然接地体与人工接地极相结合的方法进行接地。6.2.4自动化系统本供水工程的控制中心设置在净水厂区的中央控制室内,在加压泵站设置一个控制子站,所有信号均上传至净水厂区的中央控制室。控制系统采用“集中监视,分散控制”的设计原则,控制层次为两级结构,即现场级(手动电气就地控制)、电动控制级(操作计算机远控及计算机全自动控制)。在现场电控盘与监控系统(PLC)之间,原则上不再另外设置“集中控制盘”、“电控操作台”等中间控制装置。现场仪表信号直接接入监控系统,系统运行操作分为两种方式:现场(就地)操作和计算机操作。6.2.4.1控制层次依据系统分为现场电动控制(下级)和计算机控制两级(上级)。(1)现场控制现场电器控制盘电动控制(下级);在现场电控盘与监控系统(PLC)之间,原则上不再另外设置“集中控制盘”、“电控操作台”等中间控制装置;现场仪表信号直接接入监控系统。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(2)计算机控制(上级)1)计算机监控(上级)所有电器设备的继电保护由现场电器(高压由综保装置、低压空气开关)自行完成,监控系统只负责对设备进行监视、控制、故障报警。2)操作场所选择开关操作场所的选择,通过设在现场控制盘上的“现场/远方”转换开关完成。在操作“现场/远方”转换开关的过程中,不允许出现对现场运行设备的扰动(无扰动切换)。6.2.4.2控制原则(1)下级优先当控制场所选择“现场”时,计算机系统只对现场设备的运行工况进行监视,无权进行控制。当选择“远方”控制时,允许计算机系统对现场设备进行控制。在现场盘只允许进行紧急停机操作。当被控设备退回“现场”控制时,在计算机侧操作控制该设备,系统弹出报警窗口,提出“禁止操作/设备在现场操作位置”。(2)现场设备故障情况的处理当现场单体仪表,被控设备发生故障,且计算机系统正常时,计算机系统报警,并提示处理方式,但不进行复杂的判断和自动故障处理。系统停留在发生报警时刻的状态。由运行人员决定是否将现场设备退回现场操作。(3)全自动运行时现场设备故障情况的处理当设备运行选择计算机“自动”方式时,现场设备发生故障,计算机侧出现任何报警信息,计算机系统自动退回CRT手动方式运行,维持现场报警时刻的运行状态,并自动记录,对报警信息的处理由运行人员决定。(4)水泵、阀门的“一步化”各泵站水机机组中控室的启/停“一步化”顺序控制通过PLC和各开关柜内的硬接线完成;现场通过转换开关使电气器件构成“一步化”控制装置。运行人员现场巡视时,如遇事故状态,可对水泵及共出口阀门进行“急停”操作。6.2.4.3系统运行操作方式系统运行操作分为两种方式:(1)现场(就地)操作1)现场电动操作正常情况下,运行人员在现场电控盘上,将“现场/远方”转换开关选择“现场”·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X位置。2)“急停”操作在任何情况下,运行人员在巡视过程中发现运行设备有异常情况,均可进行“急停”操作控制(就地控制箱上),以避免设备的进一步损伤。(2)计算机操作当现场电控盘上的“现场/远方”转换开关选择“远方”位置后,在计算机侧的操作也分为两种:1)计算机CRT“手动”操作运行人员在中控室操作站上,通过鼠标选择某台设备为“手动”操作方式,运行人员监视CRT画面,对设备进行启/停控制,称作“CRT屏幕监视,操作计算机远控”。简称CRT“手动”。2)计算机“自动”操作运行人员在中控室操作站上,通过鼠标选择某台设备(或某组设备)为“自动”操作方式,系统将根据运行人员设定的工艺参数,自动完成现场设备的启/停控制或调节控制。3)监控系统的运行方式监控系统对现场被控设备的运行工况,全部采用CRT屏幕监控方式运行。即无论现场被控设备的运行场所选择在“现场”,还是“远方”,监控系统均对现场被控设备运行工况进行监视和故障报警。6.2.5继电保护6.2.5.1继电保护配置根据规范要求电力设备,应装设主保护和后备保护装置,主保护装置应能快速而可靠地切除被保护区域内的故障。当主保护装置或断路器拒绝动作时,应由元件本身的后备保护或由相邻元件的保护装置切除故障。根据上述原则及《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-93)要求,本工程继电保护配置如下:(1)变压器1)电流速断作为主保护。2)后备保护采用低电压启动的过电流保护。3)温度保护。4)单相接地保护。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(2)电动机:1)电流速断作为主保护。2)后备保护采用低电压启动的过电流保护。3)机组过负荷保护。4)过电压保护。5)定子绕组单相接地进行监视。6)转子一点接地。6.2.5.2继电保护装置的选择随着微机型继电保护的发展,其技术已基本成熟,且不断向着更加完善的方向发展,这种技术完全的满足对二次设备的可靠性、灵敏性、多功能的要求,造价也日趋降低,是今后继电保护发展的方向。所以,本次设计采用微机型继电保护装置。6.2.6二次接线6.2.6.1二次接线设计方案(1)测量全厂测量采用一对一方式,根据《电测量仪表装置设计技术规程》(SDJ9-87)配置全站的测量仪表,因工程自身特点,测量仪表的配置可适当简化。(2)信号信号分为设备状态位置的模拟信号及事故故障音响示字信号。所有断路器设置位置信号。电动机设置运行工况信号灯,能分别显示运行、停机状态。同时在现地控制箱上也能反应各类信号。6.2.6.2电流、电压互感器的配置(1)电流互感器电流互感器按用途可分为测量用和保护用两种:测量用的电流后互感器用于电站正常工作时测量电流和电能,要求有一定的准确;保护用的电流互感器用于电站、电力系统发生短路或其他故障时,要求有良好的过电流工作特性。配置原则:配置继电保护用的电流互感器,应尽量消除主保护装置的死区,并考虑控制电缆最短。1)厂用变压器根据继电保护及测量要求,在三相中都配置电流互感器。2)电动机回路因为装有电流速断保护,所以在三相中都配置电流互感器。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(2)电压互感器电压互感器的配置,应根据实际泵站运行要求,计量要求等,考虑监视测量仪表、继电保护等的要求配置。依据上述原则,本工程设置下列电压互感器:10kV母线,进线计量柜内设一组电压互感器,用于计量;避雷器柜内设一组电压互感器,用于、测量仪表、保护。6.2.7直流控制电源6.2.7.1蓄电池型式的选择由于阀控式免维护铅酸电池,具有维护工作量少,对运行环境无特殊要求,节省场地,所以,本次设计选用阀控式免维护铅酸电池。6.2.7.2根据工程自身特点,只需装设1组蓄电池。6.2.7.3直流系统的额定电压继电保护、断路器操作和辅助设备的自动控制,一般采用额定电压220V的直流电源。6.2.7.4蓄电池容量的选择根据工程直流负荷,本次设计蓄电池容量均选为30Ah,共计2套。综合考虑,本次设计直流系统选用微机控制阀控式密封免维护铅酸电池,电压等级220V,容量30Ah,数量2套。6.2.8通信本工程通信包括生产调度通信及行政通信。加压泵站设一套18门小型程控交换机,加压泵站生产调度通信采用HYQ22-8×2×2.5电话电缆直接接入用户调度总机,敷设方式采用直埋。加压泵站行政通信按就近就地原则,就近并入当地电信部门电话程控总机;行政通信具体拟采用HYQ22-10×2×2.5电话电缆,敷设方式应根据实际情况及输送距离等另行确定。6.2.9工程量清单本工程主要设备工程量清单见表6-2-2:·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表6-2-2电气设备及安装工程主要工程量统计表序号名称规格单位数量备注一水源地井群110kV输电线路LGJ-70千米102油浸式变压器S11-200-10/0.4台43避雷器HY5W4-12.7/50个124跌落式熔断器RW10-10FW/50个125动力柜XL-21个86风机控制箱个47排水泵控制箱个48低压电缆项19防雷、接地部分项110预埋钢管吨311水泵控制箱面412自动化控制系统项1二加压泵站110KV输电线路LGJ-185千米7*2双回210kV高压进线、母联柜KYN28A-12面3310kV高压馈线柜KYN28A-12面5410kV高压电动机出线柜KYN28A-12面3510kV消弧消谐过电压保护柜LXG-10/80面2610kV高压无功补偿装置TBBZ10-250/50套2710kV母线槽GFM-10/630A米15810kV母线槽始端箱GFM-10/630A个29干式变压器SC9-200/10/0.4台2100.4kV低压进线、母联柜GCS面3110.4kV低压馈电柜GCS面612直流系统套113风机控制箱DCX-III-C个214照明配电箱DCX-III-B个2·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X15检修配电箱DCX-III-A个216热工仪表配电箱DCX-III-D个117插座箱个218排水泵控制箱个119消防水泵控制箱个120起重机滑触线米5021电缆桥架及托臂XQJ-C-400×200吨2522电气预埋管热镀锌吨1023电缆部分项124建筑物防雷、接地部分项125路灯套2026控制系统项127自动化仪表部分项128工业电视监控系统项129通迅系统项1三净水厂区(一)10kV配电室110kV高压进线、母联柜KYN28A-12面3210kV高压进线计量柜KYN28A-12面2310kV高压馈线柜KYN28A-12面4410kV消弧消谐过电压保护柜LXG-10/50面25干式变压器SC9-1600/10/0.4台260.4KV低压进线、母联柜GCS面370.4KV低压馈线柜GCS面1480.4KV低压母线槽AMC-2000-3150A-0.4米3090.4KV低压母线槽始端箱AMC-2000-3150A-0.4个410直流系统套111照明配电箱DCX-III-B个2·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X12检修配电箱DCX-III-A个113仪表配电箱个114风机控制箱DCX-III-C个115插座配电箱个116托臂吨1017电气预埋管热镀锌吨518电缆部分项119建筑物防雷、接地部分项1(二)反冲洗泵房1双电源进线、馈线柜GCS面22照明配电箱DCX-III-B个13检修配电箱DCX-III-A个14风机控制箱DCX-III-C个35反冲洗泵控制箱个36排水泵控制箱个17仪表配电箱个18电缆桥架及托臂XQJ-C-400*150吨159起重机滑触线米40(三)加药间1双电源进线、馈线柜GCS个22照明配电箱DCX-III-B个13检修配电箱DCX-III-A个14风机控制箱DCX-III-C个15排水泵控制箱个16仪表配电箱个17化验室配电箱个18起重机滑触线米309电缆桥架及托臂XQJ-C-400*150吨8·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(四)厂区自用水泵房1双电源进线、馈线柜GCS个32照明配电箱DCX-III-B个13检修配电箱DCX-III-A个14风机控制箱DCX-III-C个15排水泵控制箱个16仪表配电箱个17化验室配电箱个18电缆桥架及托臂XQJ-C-400*150吨4(五)污泥处置车间1双电源进线、馈线柜GCS面22照明配电箱DCX-III-B个13检修配电箱DCX-III-A个14风机控制箱DCX-III-C个15排水泵控制箱个16仪表配电箱个17电缆桥架及托臂XQJ-C-400*150吨10(六)锅炉房1双电源进线、馈线柜GCS面32照明配电箱DCX-III-B个13检修配电箱DCX-III-A个14风机控制箱DCX-III-C个1(七)办公楼10.4KV低压动力柜XL(F)-21个32照明配电箱DCX-III-B个23事故照明箱个14插座配电箱个3(八)厂区部分·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X10.4KV低压动力柜XL(F)-21个42有限电视接受系统套13程控交换机64门套14路灯7米套705高杆灯30米套26电缆沟托臂L=420mm吨807厂区照明配电箱个2(九)电缆部分项1(十)电气预埋管热镀锌吨50(十一)电气防雷接地部分项1(十二)全厂自动化1全厂中控网络部分套12全厂电视监控套13全厂自动化仪表部分套14电气防雷、接地部分项15厂区调度、行政通信系统项16直流电源项16.3 给水与暖通6.3.1水源及给水排水6.3.1.1设计依据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《室外给水设计规范》GB50013-2006《室外排水设计规范》GB50014-2006《建筑中水设计规范》GB50336-2002《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS122:2001《建筑给水硬聚氯乙烯管管道工程技术规程》CECS41-20046.3.1.2水源·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X本次设计厂区生活用水由厂区泵房给水,由厂区泵房接至生活给水管网。6.3.1.3用水量(1)生活用水本工程生活用水主要包括生活、盥洗、淋浴用水、食堂用水及冲洗用水等。全站拟定人员38人,按GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》规范计算,全日生活用水量为4.56m3,生活最大时用水量为1.78m3。(2)锅炉用水锅炉用水为冬季采暖供热系统正常用水和事故补水。最大时用水量1.50m3。6.3.1.4生活给水系统生活用水达到生活用水标准后,由泵房接至生活给水管网送至各用水点。6.3.1.5污水排放系统根据环保要求,生活污水需处理后排放。厂区内生活污水由各排水点汇集后排入设在厂区内的地埋式一体化污水处理设备处理,经接触氧化、沉淀、消毒后达到国家一级排放标准。建筑物排出的生活污水先经检查井、格栅井,然后进入处理设备,处理后的污水自流汇入排水泵井后用污水泵排出站外,排水最终渗入地下或自流汇入附近自然坡沟内或用于绿地浇洒。生活污水一体化处理设备内的废物定期清掏后外运。6.3.1.6管材及接口给水管材及接口:室内生活给水管采用PP-R管,热熔连接,室外给水管采用不锈钢钢管,管顶覆土厚度不小于3.0m。排水管材及接口:室内排水管用消音排水U-PVC管,接口采用粘接;室外排水管采用U-PVC双壁波纹管,橡胶接口,管顶最小覆土厚度不小于3.0m。本工程生活污水排放量约为3.8m3/d,生活污水入口水质应以实际出水水质为准,处理后出水水质应达到标准见表6-3-1。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表6-3-1城市杂用水水质控制指标序号指标数值1PH值6.0~9.02色度≤303嗅≤无不快感4浊度(NTU)≤105溶解性固体(mg/L)≤10006五日生化需氧量(BOD5)(mg/L)≤207氨氮(mg/L)≤208阴离子表面活性剂(mg/L)≤0.59铁(mg/L)-10锰(mg/L)-11溶解氧(mg/L)≥1.012总余氯(mg/L)≤接触30min后≥1.0管网末端≥0.213总大肠菌群(个/L)≤36.3.2采暖、空调、通风6.3.2.1设计依据(1)主要执行标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《锅炉房设计规范》GB50041-2008《建筑设计防火规范》GB50016-2006其它适用的规程规范或等效的国家标准(2)采暖通风气象条件本工程气象参数参照X自治区海拉尔市气象参数进行设计。冬季室外气象参数:采暖计算温度-34℃通风计算温度-27℃空气调节计算(干球)温度-37℃室外平均风速2.6m/s大气压力94.72kPa最大冻土深度3m夏季室外气象参数:通风计算温度25℃·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X空气调节计算(干球)温度28.1℃大气压力93.55kPa6.3.2.2采暖(1)采暖热源方案的确定净水厂在选择采暖热源方案时,要选择节能、环保的设备,同时还要考虑所选设备运行操作简单、便利。目前常用的采暖热源设备有:燃煤锅炉、电锅炉、水源或地源热泵等。电锅炉能解决环保问题,运行比较简单,其原理是把电能简单的转换成热能。电锅炉热效率高,损失很小。但电锅炉耗电量很大,运行费用很高,投资较大。净水厂采用电锅炉是不经济的。热泵是近几年才得到发展的一种采暖空调热源形式,相对于燃煤锅炉是比较环保节能的,而且运行费用比较低,运行可靠稳定。但是其初投资比较大,而且对水文地质的要求比较高,打井钻孔的费用比较高,总的工程造价必将增加,因此在此地选用热泵作为采暖热源不经济。与以上2种采暖热源相比燃煤锅炉采暖具有以下特点:燃煤锅炉是很成熟的采暖热源形式,其运行费用较低,并且本工程所在地煤储量丰富,价格较低,运行费用低。因此本工程采用燃煤锅炉。综上所述:根据本工程所处区域的地质条件及特征、三种采暖热源方案的优缺点对比,推荐净水厂区采用燃煤锅炉采暖。加压泵站距离净水厂区较远采用红外辐射电暖器的方式采暖。各房间冬季室内采暖温度见下表。表6-3-2各房间冬季室内采暖温度房间名称设计温度(℃)房间名称设计温度(℃)办公室18活动室18资料室14实验室16中控室18多功能会议室18低压配电室10备品间10厨房15值班室18宿舍18水泵房10仓库、车库5检修间16卫生间16锅炉房15餐厅18滤池10加药间10·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(2)锅炉设备的选择净水厂区选用燃煤常压热水锅炉做为厂区内各建筑的采暖热源。根据厂区各建筑物热负荷,并考虑一定的富裕量,拟选择两台常压燃煤热水采暖锅炉,一用一备,锅炉型号暂定为CLSG1.05-85/60-AⅡ,根据厂区水质情况选择一套水处理装置。(3)厂区各建筑物采暖热媒厂区各建筑物采暖热媒为85/60℃热水。(4)锅炉房其他辅助设备选择1)循环水泵的选择:根据厂区热负荷及采暖热媒温差,选择热水循环泵二台,一用一备,性能参数暂定为流量40m3/h,扬程35m,电机功率7.5KW,型号为KQL80/170-7.5/2。2)补水泵选择:本系统补水泵为2台,一用一备,常温,性能参数暂定为流量2m3/h,扬程15m,电机功率为0.6KW,型号为KQL25/115-0.6。3)全自动软水器一套,处理能力2m3/h。4)补水箱一个(5)厂区各建筑物采暖系统1)宿舍楼、办公楼:采用垂直双管上送下回式采暖系统或下送下回式采暖系统。各房间散热器为TFD2辐射对流型散热器,电气设备房及中控室采用电暖器采暖。2)其他单层建筑:其他单层建筑采用垂直单管上送下回式采暖系统或水平单管串联采暖系统,散热器采用四柱813柱型散热器。(6)厂区采暖管网厂区采暖管网:由燃煤热水锅炉房引出采暖供、回水干管,采用直埋敷设方式,送到各需要采暖建筑物暖沟入口处。6.3.2.3电气建筑通风(1)配电室通风配电室通风换气次数采用12次/时,通风采用机械进风,机械排风方式,进风经过滤,事故通风机兼做排风机。(2)泵房通风泵房通风采用自然进风、机械排风方式。(3)通风设备的开关应安装在门内、外便于操作的地点,所有通风设备均与消防连锁,当火灾发生时,立即切断电源。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X6.4 消防6.4.1消防总体设计6.4.1.1工程概况X自治区X能源重化工工业园区供水工程距X自治区海拉尔市24KM。该供水工程有公路相通,对外交通便利。本工程由加压泵站、净水厂、输水线路工程、输变电工程等几部分工程组成。加压泵站主要由泵站主副厂房等建筑物组成;净水厂主要由办公楼、宿舍楼、自用水泵房、加药间、加氯间、锅炉房、仓库车库、配电室、中控室等建筑物组成。6.4.1.2设计依据消防设计遵循以下规范与规程:《建筑设计防火规范》GB50016-2006《泵站设计规范》GB/T50265-97《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005《电力设备典型消防规程》DL5027—93《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98《电力工程电缆设计规范》GB50217-20076.4.1.3设计原则消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的方针,立足自防自救。针对不同建(构)筑物,采取不同的消防措施,加强自身的防范力量。在工艺设计、材料选用、平面布置中均按照有关消防规定执行,保证消防车道、防火间距、安全出口等各项要求,采用行之有效的先进的防火灭火技术,做到保障安全、方便使用、经济合理。6.4.1.4消防总体设计方案本工程按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)及《泵站设计规范》(GB/T50265-97)的要求合理布置各建(构)筑物之间的防火间距、厂区道路以及建(构)筑物内的疏散通道。加压泵站厂房及净水厂各建筑物室内配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器,室外变压器场处配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。加压泵站主厂房及净水厂办公楼、宿舍楼等建筑物内设置室内消火栓给水系统,加压泵站、净水厂建(构)筑物周围沿道路设置室外消火栓给水系统。各级配电室及中控室设置火灾自动报警灭火装置。消防电源采用独立双回路供电;主要高压电气设备选用无油化设备,电缆采用阻燃耐火型电缆。加压泵站及净水厂还配有一定数量的砂箱及消防铲等消防器材。本工程消防设施由消防管理人员负责定期检查和维护,防火重点部位和场所·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X建立岗位防火责任制、消防管理制度和落实消防措施。6.4.2加压泵站消防设计6.4.2.1火灾危险性分类及耐火等级本工程建(构)筑物火灾危险性分类及耐火等级见下表:建(构)筑物的火灾危险性分类及其耐火等级序号建(构)筑物名称火灾危险性分类耐火等级1加压泵站厂房丁类二级6.4.2.2主要场所和主要机电设备消防设计根据《泵站设计规范》(GB/T50265-97)的要求,泵站主厂房设置室内消火栓给水系统,在泵站厂房周围沿道路设置室外消火栓给水系统。泵站副厂房各级配电室等电气设备室设置火灾自动报警灭火装置。泵站厂房内配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器,室外变压器场处配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。配电室等电气设备室及泵站厂房通风系统的排风机兼做消防排烟机。6.4.2.3安全疏散及消防车道泵站厂房设置两个疏散门并朝疏散方向开启。各级配电室设置两个疏散门,采用乙级防火门并朝疏散方向开启。泵站厂区内道路沿建(构)筑物四周布置,呈环状布局。车道宽度不小于4m,满足消防车辆通行要求。6.4.2.4消防给水设计根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)的要求,按同一时间厂区内火灾次数为一次、火灾延续时间为2h考虑。泵站室外消火栓用水量15L/s,室内消火栓用水量10L/s,合计同时发生一次火灾时的最大用水量为25L/s。消防给水系统室内外合用,直接从各深水井出水管上引接,在不影响生产的情况下仍能满足消防用水的要求。消防给水管道采用消防用内外涂环氧复合钢管。泵站室外消防给水管网沿道路周围布置成环状,室外消火栓布置间距不大于120m,在室外消防给水管网上设有分段检修的阀门和地下式室外消火栓,室外消防给水管网干管管径为DN150,地下直埋敷设,管顶埋深在标准冻深以下。泵站室内消防给水管网设为环状,室内消火栓的布置保证建筑物内的任一点有两股充实水柱同时达到,室内消防给水管网干管管径为DN100,并在管网上设有分段检修的阀门。6.4.2.5消防电气设计消防电源采用独立双回路供电。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X泵站厂房的主要通道及出入口处设有火灾应急照明及疏散指示标志。6.4.3净水厂消防设计6.4.3.1火灾危险性分类及耐火等级本工程建(构)筑物火灾危险性分类及耐火等级见下表:建(构)筑物的火灾危险性分类及其耐火等级序号建(构)筑物名称火灾危险性分类耐火等级1办公楼丁类二级2宿舍楼丁类二级3加氯间丁类二级4加药间丁类二级5自用水泵房丁类二级6中控室丙类二级7配电室丁类二级8锅炉房丁类二级9仓库车库丁类三级6.4.3.2主要场所和主要机电设备消防设计根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)及《泵站设计规范》(GB/T50265-97)的要求,办公楼、宿舍楼等建筑物内设置室内消火栓给水系统,在净水厂建(构)筑物周围沿道路设置室外消火栓给水系统。净水厂区配电室、中控室等电气设备室设置火灾自动报警灭火装置。办公楼、宿舍楼、中控室、配电室、加药间、加氯间、锅炉房、仓库车库等建筑物室内配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器,室外变压器场处配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器及砂箱消防铲等。配电室等电气设备室及泵站厂房通风系统的排风机兼做消防排烟机。办公楼、宿舍楼等其它建筑采用自然排烟,不设置机械排烟系统。6.4.3.3安全疏散及消防车道办公楼、宿舍楼内设置两个疏散楼梯,楼内梯段宽度不小于1.lm。各房间疏散门至最近安全出口的距离小于20m,疏散楼梯至直通室外的安全出口的距离小于15m,均满足安全疏散的要求。中控室、配电室等电气设备室设置两个疏散门,采用乙级防火门并朝疏散方向开启。净水厂内道路沿建(构)筑物四周布置,呈环状布局,车道宽度不小于4m,·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X满足消防车辆通行要求。6.4.3.4消防给水设计根据《建筑设计防火规范》的要求,按同一时间厂区内火灾次数为一次、火灾延续时间为2h考虑。净水厂室外消火栓用水量20L/s,室内消火栓用水量10L/s,合计同时发生一次火灾时的最大用水量为30L/s。本工程净水厂的消防给水系统为一独立系统,室内外合用,由全自动消防气压给水设备、消防管网、消火栓等组成,消防管网的压力满足各消防点消防压力要求。全自动消防气压给水设备设在自用水泵房内,由消防泵、增压稳压泵、隔膜式气压罐等组成,消防泵、增压稳压泵均采用一用一备,自灌式吸水,在不影响生产的情况下仍能满足消防用水的要求。消防管网内保持常高压,平时由增压稳压泵和隔膜式气压罐稳压。发生火灾时,消防管网内压力迅速下降,当下降到设定值即联动启动消防泵,也可由消火栓按钮直接启动消防泵,给消防管网供水。消防给水管道采用消防用内外涂环氧复合钢管。净水厂室外消防给水管网沿道路周围布置成环状,室外消火栓布置间距不大于120m,在室外消防管网上设有分段检修的阀门和地下式室外消火栓,室外消防给水管网干管管径为DN150,地下直埋敷设,管顶埋深在标准冻深以下。办公楼、宿舍楼的室内消防给水管网设为枝状。6.4.3.5消防电气设计消防电源采用独立双回路供电。办公楼、宿舍楼等建筑物的主要通道及出入口处设有火灾应急照明及疏散指示标志。6.4.3.6火灾自动报警系统根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)的有关规定,在中控室设置一套火灾自动报警控制器(联动型),监测各火灾探测场所的火警信号,并可根据消防要求对消防水泵、风机等实施自动联动控制。火灾自动报警控制器上设有被控设备的运行状态指示和手动操作按钮。控制系统采用总线制,报警与联动控制共线。根据环境条件以及不同的火灾燃烧机理,分别选用不同类型的探测器。在各防火分区分别设置手动报警按钮和声光报警器。探测器或手动报警按钮动作时,火灾自动报警控制器发出声光报警信号并显示报警点的地址,并打印报警时间和报警点的地址等相关信息。同时按预先编制好的逻辑关系发出控制指令,启动声光报警器,也可由值班人员在火灾自动报警控制器上远方手动操作。火灾自动报警控制器上设置智能型消防专用电话主机,各手动报警按钮处设有消防专用电话插孔。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X各消火栓箱处设有消火栓按钮,按下消火栓按钮即能启动消防水泵,火灾自动报警控制器可接收并显示启泵按钮地址以及消防泵工作状态信号。火灾自动报警控制器自带备用电源。正常工作电源交流220V由动力配电箱供给,当交流电消失时,自动切换至直流备用电源供电,保证系统正常工作。消防控制、报警电缆采用阻燃屏蔽控制电缆和阻燃屏蔽双色双绞线。电缆在墙或楼板内暗敷设,采用金属耐火波纹管或经阻燃处理的硬质塑料管保护。6.4.4施工消防6.4.4.1工程施工场地规划本工程由加压泵站、净水厂、输水线路工程、输变电工程等几部分工程组成。加压泵站主要由泵站主副厂房等建筑物组成;净水厂主要由办公楼、宿舍楼、自用水泵房、加药间、加氯间、锅炉房、仓库车库、配电室、中控室等建筑物组成。6.4.4.2施工消防规划建立消防安全组织,明确各级消防安全管理职责任务,是确保施工现场消防安全的重要前提。建立消防安全领导小组,负责施工现场的消防安全领导工作。项目经理是施工现场的消防安全责任人,对施工现场的消防安全工作全面负责;同时确定一名主要领导为消防安全管理人,具体负责施工现场的消防安全工作;配备专、兼职消防安全管理人员,负责施工现场的日常消防安全管理工作。施工阶段用火、用电大量增加,职工人数增多,可燃材料进场,如遇冬季保温材料也将进场,工程废料、包装料大量产生,配合单位及分包单位增加,消防安全管理应全面加强,并落实严格用火、严禁现场吸烟、保温养护应使用难燃材料、易燃易爆物品不得在工程施工现场内存放、大型设备要有避雷措施、电缆线采取防雨措施、施工时配备消防设施、器材、保持消防通道畅通等消防安全要求。6.4.4.3易燃易爆仓库消防易燃易爆化学物品的储存应当遵守《仓库防火安全管理规则》,同时还应当符合下列条件:(1)专用仓库、货场或其他专用储存设施,必须由经过消防安全培训合格的专人管理。(2)应根据《危险货物品名表》(GB12268-2005)分类、分项储存。化学性质相抵触或灭火方法不同的易燃易爆化学物品,不得在同一库房内储存。(3)不得超量储存。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X7施工组织设计7.1工程条件7.1.1工程地理位置及对外交通状况X能源重化工工业园区位于X市海拉尔区北部,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区。距海拉尔区24 km,西距神华宝日希勒露天矿9.5 km,南距海拉尔河5.1 km,东距拟建的扎罗木得水库29.4 km。作为工业园区主要对外交通的绥满高速(原301国道)和滨州铁路,其中绥满高速(原301国道)从工业园区西南部通过,相距3.3 km,交通十分便利。滨州铁路呈东西向在工业园区南部通过,相距7.6 km。另外,神华集团神宝煤矿铁路专用线在西侧通过,也为货物运输提供了有利条件。7.1.2工程布置情况本工程主要由取水工程、输水工程、净水工程组成,从加压泵站至净水厂的输水管线全长约6.0 km。7.1.3主要建筑材料来源主要外购材料包括水泥、砂石料、钢材、木材、油料、炸药、生活物资等均从X市海拉尔区采购。7.1.4工程地质条件新生界第三系由砂砾岩组成。第四系由冲积、风积以及坡积砾、砾石和粘土组成,分布广泛。①层粉质粘土(Q4al):黄色,可塑状态,含云母及氧化铁,具有水平层理,层状结构。厚度0.7~1.2m。②层细沙(Q4al):黄色,稍密状态,湿,主要矿物成分为石英、云母、长石等,层状结构,分布不连续,层厚2.0m。③层卵石(Q4al):杂色,稍密~密实状态,饱和,以亚圆形为主,个别为圆形,最大粒径35mm,含混粒沙。厚层22.9~26.3m。④层圆砾(Q4al):杂色,稍密~中实状态,含混粒沙及粘性土,饱和,以亚圆形为主,个别为圆形,揭露最大深度4.0m。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X勘察深度范围内地下水为潜水,主要赋存于卵石、圆砾层中,卵石层分布空间大,骨架空隙为砂质充填,透水性较好;圆砾层由于含有粘性土,透水性相比卵石层稍差。其稳定水位埋深3.0~3.5m,高程为606.2~606.6m(黄海高程系)。7.1.5气象条件海拉尔河流域深居欧亚大陆中纬度偏高地带,属于温带大陆性季风气候。其气候的主要特点是冬季漫长寒冷;夏季温凉、短促;春季干燥、风大;秋季气温聚降、霜冻早。据流域内牙克石气象站资料统计,多年平均气温-2.91 ℃,多年极端最高气温常发生在6月下旬为36.5 ℃(1969年6月21日),多年极端最低气温常发生在每年的1月上旬为-46.7 ℃。多年平均降水量为390.8 mm(牙克石气象站),降水量在时空上分布不均,主要集中在汛期的(6~9月),占全年降水量的80 %。7、8两月降水量占全年降水量的51 %,而春季4、5两个月的降水量仅占全年降水量16 %,降水除年内分布不均外,年际间差异也较大。降雨量在地区上的分布是从下游向上游递增。受地形的影响,本地区多风,多年平均风速为3.3 m/s。历年最大风速为29 m/s(牙克石站,1974年8月23日),汛期6~9最大平均风速为13.8 m/s,风向为冬季盛行西南风而夏季盛行东北风。本地区冻结期一般为每年的10月下旬至翌年的4月中旬,最大冻土深为3m。7.2施工导流本工程的取水头部即大口井井群和加压泵站均位于海拉尔河滩地上,施工期间有受到洪水威胁的可能;加压泵站至净水厂的输水管线及其附属建筑物均在山坡上,施工期间不会受到洪水的影响。本供水工程工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型,其永久性水工建筑物的主要建筑物级别为4级,次要建筑物为5级,根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)导流建筑物级别划分,其导流建筑物级别应为5级,导流标准为10~5年一遇洪水。根据保护对象、失事后果、使用期限等特点,为节省临时工程投资,导流建筑物洪水标准选用夏汛5年一遇,流量为910m3/s。据本段天然河道水位流量关系,当发生流量为910m3/s的洪水时,洪水基本不出槽,因此井群和加压泵站施工不需要用围堰进行维护施工。7.3主体工程施工本工程主要包括取水工程、输水管线和净水厂区及所属建筑物等工程,其中取水工程和净水厂区各建筑物为本工程的控制性工程,施工期间应确保其施工强度,以保证整体工程能够按时完工。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X7.3.1取水井群大口井工程施工本方案的取水大口井井群布置在河岸滩地上,近期布置三口井,间距约600m,采用沉井的办法施工。沉井施工顺序为:首先在清理好的场地铺筑砂垫层和混凝土垫层,然后砌筑沉井刃脚胎模,之后架立内模板浇筑沉井混凝土。沉井分次制作,下沉时一次下沉。下沉前先凿除刃脚素混凝土垫层和砖胎模,垫层拆除应先内后外对称进行,并用吊车抓斗将井内碎砖清理干净。下沉方法先采用不排水下沉方法,下沉时采取吊车抓土下沉,根据下沉的实际情况采取空气吸泥机、潜水员水下清理取土的方法。沉井下沉到位后,方可进行封底。封底采用溜槽将粗砂、砾卵石等材料送至井底,不得从地面直接倾倒。7.3.2大口井井群间及井群至加压泵站间的管道工程施工大口井间及井群至加压泵站间的管道工程位于河滩地上,地下水位较高,根据估算,在以1.0km作为一个施工单元进行施工时,属中砂、砂砾石层的管段其管沟沟底一侧挖出一条集水沟,沿集水沟每隔30m设置一口集水井,内置一台QY-35型潜水泵,排水量80m3/h,功率2.2kw,将水排至沟外集水沟内排掉。管线工程开挖机械为2.0m3挖掘机和103kw推土机,余土不外运,具体开挖顺序为:首先用推土机将表层腐殖土推开,在一侧暂存,留作完工复耕之用;腐殖土以下2.0m范围内的土方仍由推土机开挖;再下面直至沟底的土方,由2.0挖掘机进行开挖。为了加快施工进度,每个施工段的管线开挖均由两台2.0挖掘机以1.0km为一个单元分两头进行开挖,开挖时间约为12天,然后进行管道的安装施工。管道运到工地以后,沿着临时堆管带布管,其承口方向应与铺管前进方向一致。橡胶圈应均匀、平展地套在插口平台上,不得扭曲和断裂;将装上橡胶圈的插口用拉链等机械拉入插口,将橡胶圈均匀压实;接口后将管道除接口处外用回填土压住后,再装下一根管。沟槽底部砂垫层及管顶胸墙土均应按照要求用蛙夯进行夯实。根据规程规定,管道水压试验的分段长度不宜大于1.0km,本工程为了加快施工进度,降低排水费用,将分段长度定为1.0km。在作压水试验前,除接口以外,管道两侧及管顶以上均应进行回填,水压试验合格以后,及时回填其余部分土方。回填采用103kw推土机将管沟一侧的临时堆土推回管道上方即可,不再碾压。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X7.3.3加压泵站工程施工由于加压泵站站址处地下水位较高,在基坑开挖时需要进行施工排水,根据地层结构及其透水性,设计采用分层明排方式降低地下水位。具体排水方案为沿基坑内侧设排水沟,并在沟内每隔30m设一集水井,内置一台QY-35型潜水泵,排水量80-120m3/h,功率2.2kw,将水排至基坑外的排水渠,最终归入河道。建筑物土方开挖机械为1.0 m3挖掘机和103 kW推土机,土方开挖顺序为:地面以下2.0 m范围内的土方由推土机开挖,再下面直至基坑底部的土方由1.0 m3挖掘机进行开挖,装15 t自卸汽车外运弃土。泵站混凝土浇筑:混凝土水平运输采用8 t自卸汽车运送3 m3混凝土罐到浇筑部位,垂直运输采用履带式起重机倒运入仓。7.3.4加压泵站至净水厂之间的管道工程施工加压泵站至净水厂间的管道工程位于坡地上,地下水位较低,沟槽开挖不需要排水施工。管线工程开挖机械为2.0m3挖掘机和103kw推土机,余土不外运,具体开挖顺序为:首先用推土机将表层腐殖土推开,在一侧暂存,留作完工复耕之用;腐殖土以下2.0m范围内的土方仍由推土机开挖;再下面直至沟底的土方,由2.0挖掘机进行开挖。为了加快施工进度,每个施工段的管线开挖均由两台2.0挖掘机以1.0km为一个单元分两头进行开挖,开挖时间约为12天,然后进行管道的安装施工。管道运到工地以后,沿着临时堆管带布管,其承口方向应与铺管前进方向一致。橡胶圈应均匀、平展地套在插口平台上,不得扭曲和断裂;将装上橡胶圈的插口用拉链等机械拉入插口,将橡胶圈均匀压实;接口后将管道除接口处外用回填土压住后,再装下一根管。沟槽底部砂垫层及管顶胸墙土均应按照要求用蛙夯进行夯实。根据规程规定,管道水压试验的分段长度不宜大于1.0km,本工程为了加快施工进度,降低排水费用,将分段长度定为1.0km。在作压水试验前,除接口以外,管道两侧及管顶以上均应进行回填,水压试验合格以后,及时回填其余部分土方。回填采用103kw推土机将管沟一侧的临时堆土推回管道上方即可,不再碾压。7.3.5管道沿线建筑物施工管道沿线构筑物开挖土方堆置一旁,用于筑路和回填之用。构筑物混凝土由0.4 m3移动混凝土搅拌机供料,由1.0t机动翻斗车运送,通过溜槽入仓浇筑。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X7.3.6净水厂区各建筑物工程施工根据地勘资料,净水厂区所在地的潜水位埋深大于20m,因此厂区各建筑物在施工时不需要进行排水作业。建筑物土方开挖机械为1.0 m3挖掘机和103 kW推土机,土方开挖顺序为:地面以下2.0 m范围内的土方由推土机开挖,再下面直至基坑底部的土方,由1.0 m3挖掘机进行开挖,装15 t自卸汽车外运弃土。混凝土浇筑:混凝土水平运输采用8 t自卸汽车运送3 m3混凝土罐到浇筑部位,垂直运输采用履带式起重机倒运入仓。工程主要施工机械设备、主要材料用量见表7-3-1。表7-3-1主要施工机械设备一览表设备名称规格型号单位数量备注推土机103kw台10用于土方开挖液压挖掘机1.0m3台12用于土方开挖装载机2.0m3台3用于装土料、碎石料自卸汽车15t台18用于运输土石方自卸汽车8t台6用于混凝土熟料蛙式打夯机HW-201台20用于回填土夯实公路平碾13t台8用于路面填筑洒水车10t台5用于道路、土料洒水混凝土搅拌机0.8m3台2用于混凝土拌制混凝土搅拌机0.4m3台3用于混凝土拌制履带式起重机15t台3用于泵站混凝土浇筑机动翻斗车1.0t台20用于施工材料运输钢筋弯曲机台2用于钢筋加工钢筋切断机台2用于钢筋加工交流电焊机台7用于钢筋焊接、支模及其它7.4施工交通7.4.1对外交通运输X能源重化工工业园区位于X市海拉尔区北部,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区。距海拉尔区24km,西距神华宝日希勒露天矿9.5km,南距海拉尔河5.1km,东距拟建的扎罗木得水库29.4km。作为工业园区主要对外交通的绥满高速(原301国道)和滨州铁路,其中绥满高速(原301国道)从工业园区西南部通过,相距3.3km·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X,交通十分便利。滨州铁路呈东西向在工业园区南部通过,相距7.6km。另外,神华集团神宝煤矿铁路专用线在西侧通过,也为货物运输提供了有利条件。7.4.2场内交通运输场内运输任务主要包括管材及配件材料运输,混凝土骨料运输,混凝土成品料运输,各施工工厂和生活区之间的物资运输等。本工程沿输水管线设计有检修道路,在进度安排上将检修道路提前施工,作为头部井群、泵站、净水厂及输水管线的主要施工道路。故整个施工区内交通尚属方便。7.5施工工厂设施本工程的施工特点基本是沿线施工,线路长、施工点较为分散,因此宜采用分段控制,各自独立设置施工、生活设施,但需根据实际情况在布置上有所侧重。7.5.1混凝土拌和系统本工程混凝土主要集中在头部井群、加压泵站和净水厂区,以上各施工区均需要设置较大型的混凝土拌合设备和配套的辅助企业;输水管线沿线阀门井等建筑物的混凝土浇筑量均较小,宜分散配置小型混凝土拌合设备。具体作如下布置:在头部井群、加压泵站和净水厂区附近各设一套由2台0.8 m3拌和机组成的拌合站负责为本施工区建筑物单独供料。输水管线则分成3个施工段,每段内构筑物的混凝土浇筑分别由一台0.4 m3拌和机移动供料,辅助加工设施则在各自的施工区内布置。7.5.2机械修配系统为满足工程施工需要,本工程在各施工点的停车场设置车辆、机械修配保养站,能够进行简单的维修保养,中修和大修在海拉尔市进行。7.5.3钢筋加工厂根据施工总进度要求,本工程在头部井群、加压泵站和净水厂施工区设置钢筋加工厂,生产能力为10 t/班,工作制度为一班制。7.5.4木材加工厂根据施工总进度要求,本工程在头部井群、加压泵站和净水厂施工区设置木材加工厂,设锯材和模板制作两个车间。考虑到钢模用量占模板总用量的80%以上,故木材加工场的锯材能力为5 m3/班,采用一班制。7.5.5施工用临时供水、供电系统7.5.5.1施工供电·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X根据调查,本工程取水井群、加压泵站施工区和净水厂施工区均可接入网电,输水管线均采用移动式柴油发电机提供电力。7.5.5.2施工供水根据调查,本工程取水井群、加压泵站和净水厂施工水源,可以采用抽取地下水解决,管线均无条件就地取水,因此均采用就近拉水解决。7.6施工总布置7.6.1施工总布置的原则本供水工程是点线施工,所经地域地形开阔,施工布置较为容易。根据工程建筑物具体布置情况、施工特点、施工进度计划,本着经济合理、有利生产、方便生活和尽可能充分利用永久占地的原则,采用集中与分散相结合的方式进行施工布置。7.6.2施工区布置规划根据工程施工实际情况和施工总布置的原则,将施工场地划分为7个施工点:在取水井群、加压泵站、净水厂各设一个施工点;将井群间管线和干线输水管线划分为4个施工段,每段设一个施工点。各施工点包括生活设施区和辅助企业及仓库区两大部分,主要包括施工企业管理用房、职工生活用房、职工食堂、综合仓库、钢筋加工厂、机械修配厂、停车场、修钎厂、木材及模板加工厂等。施工临时设施规模见表7-6-1。7.6.3土石方平衡及渣场规划本工程的施工特点是点多、线长、工期短,本着对开挖料和弃料能充分利用的部分尽可能利用,尽量不征或少征土地的原则,进行了土石方平衡和弃渣场规划。经过分析计算,管线开挖出的土方除了少量用于填筑永久检修道路路基外,其余都回覆到了管沟上面。净水厂各建筑物基坑土方除本建筑物回填外,全部用于厂坪回填。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X表7-6-1施工临时设施规模部位项目取水头部大口井群区加压泵站井群间及输水管线(共4段)净水厂建筑面积(m2)占地面积(m2)建筑面积(m2)占地面积(m2)建筑面积(m2)占地面积(m2)建筑面积(m2)占地面积(m2)仓库8001600800160080016008001600钢筋加工厂1001200100120016001001200木材加工厂1001200100120016001001200机修厂停车场1001200100120036001001200混凝土拌合站6020006020001600602000办公生活用房1100270010002500144003200010002450合计22609900216097001520042000(分四处)9650·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X7.7施工总进度7.7.1施工总进度编制的依据根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)以及有关规程规范,力求缩短工程建设周期,各项目施工程序前后兼顾,正确处理施工准备工程与主体工程、主体工程与各单项工程、土建工程与金属结构安装工程、临时工程与永久工程及不同阶段的施工关系,做到衔接合理、干扰少、施工平衡,采用平均先进指标,并适应留有余地,在保证工程量与施工总工期的前提下,充分发挥投资效益。7.7.2施工分期根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)规定,将本工程施工总工期分为工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期和完建期四个阶段。7.7.2.1工程筹建期工程筹建期的主要目的是为主体工程开工创造条件,具体任务是逐步完成各区域的征地、移民工作,完成对外交通、通信、供电以及招标、评标、签约等工作,为施工单位进入现场创造条件。7.7.2.2工程准备期从施工年4月为工程准备期,主要完成场内施工输电线路架设、主要场内施工道路修建、施工临时生活区房建、管理用房、混凝土拌和站、主要施工辅助企业等项目。需要指出的是,施工准备工作应分轻重缓急来建设,应该与主体工程各单项工程的施工进度相适应,准备期与主体工程施工期有部分重叠。7.7.2.3主体工程施工期本工程的主体工程包括净水厂区和输水管线等。根据对本工程的规模和特点分析后认为,本工程头部井群、加压泵站、净水厂区内的各建筑物为施工的关键线路,工期较紧,而输水管线不存在此问题,可完全在非冰冻季节里均匀施工。主体工程施工的总工期为8个月,即从施工年的5月初至12月末。7.7.2.4工程完建期从全线完成水压整体试验至工程竣工为本工程的完建期,主要进行后续工程收尾,逐步拆除施工临时设施、清理施工场地、整理资料等。完建期从施工年11月至12月底。7.7.3施工总进度本工程总工期为9个月,其中主体工程施工期为8个月。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X本地区年内温差很大,冬季严寒漫长,夏季温凉短促。因此,本工程的土方工程和混凝土浇筑施工受气温、气象因素影响比较大,一般在低温和雨量较大时不宜安排施工,年内各月的平均有效工作日按25天考虑。根据该地区气象资料分析,室外混凝土浇筑和土方工程的年内正常施工期为180天,施工时段为4月下旬至11月中旬。7.7.3.1输水管线施工进度将井群间输水管线和干线输水管线工程共分为4个施工段,从施工年4月中下旬开始各段进行管线土方开挖和管道铺设,1.0 km作为一个水压试验单元,平均每20天完成1.0 km管线的开挖、铺管、压水试验,10月底各段均可完成定额,11月初进行全线压水试验。7.7.3.2头部井群、加压泵站和净水厂区各建筑物的施工进度头部井群、加压泵站和净水厂区内的各建筑物其工程规模都不算大,但在一年内完成土建和机电金结安装施工则工期较为紧张,从施工年4月底破土动工开始,至该年9月底土建工程完工,10月初至12月底完成机电和金属结构安装调试。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X8工程占地和移民8.1地理特征X能源重化工工业园区位于海拉尔区北部,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区。距海拉尔区24km,西距神华宝日希勒露天矿9.5km,南距海拉尔河5.1km,东距拟建的扎罗木得水库29.4km。8.2 气象工程所在区域属中温带半干旱大陆性气候区,由于纬度偏高,远离海洋,加之大兴安岭的屏障作用,使湿润的海洋性气团的影响减弱,大部分时间受西伯利亚高压的控制。春季多大风而少雨,蒸发量大;夏季温凉而短促,降水集中;秋季降温快,霜冻早;冬季严寒漫长,地面积雪时间较长。海拉尔近地层主导风向为南风;多年平均气温为-1.9 ℃;多年平均最高气温为0.1 m/s;多年平均最低气温为-4.1 m/s;多年平均降水量为336mm;多年平均蒸发量1261.3mm;最大冻土深为3.0m。8.3 工程占地处理范围根据X能源重化工工业园区供水工程主体设计,工程占地包括水源地群井、加压泵站、输水管线、净水厂区以及施工临时占地等,工程永久占地是指将工程建设永久使用的土地,包括水源地井群、加压泵站、净水厂区等属永久占地;输水管道、施工占地属于临时占地。其中水源地井群占地处理范围按单井泵房考虑,共6眼井永久占地为0.04 hm2(未包含水源保护范围),近期建成4眼占地0.027 hm2;加压泵站占地包括泵站前池、主副厂房、变压器、高压配电室、出水阀门井和流量计井等,总占地面积为0.48 hm2;净水厂区占地包括一座絮凝沉淀池、一座除铁滤池、一座除锰滤池、两座0.4万m3的清水池、一座加氯间、一座加药间、一座滤池反冲洗泵房、自用水泵房、污泥处理车间、阀门井、办公楼、车库、仓库、食堂等,总占地2.8 hm2;输水管线按临时占地考虑,临时占地面积为49.6hm2;输水管线阀门井按永久占地考虑,占地面积为0.02 hm2;输电线路沿输水管线架设,要求距离输水管线10.0 m,电杆占地为永久占地,占地面积为0.02 hm2。综上所述,X能源重化工工业园区供水工程近期永久占地为3.367 hm2,临时占地49.6 hm2。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X9环境影响评价9.1工程概况X能源重化工工业园区供水工程位于海拉尔区北部能源重化工工业园区,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区,距海拉尔区24km。供水工程由水源地、加压泵站、输水线路以及净水厂等几部分工程组成。水源地布置6眼大口井,分为两期建设:近期开采4眼,远期增建另外2眼。每三眼井为一组采用一根DN600集水管,通过阀门井并列进入加压泵站前池。加压泵站至净水水厂区稳压水池采用压力输水,输水管线总长为5.79㎞,输水管材为2根DN600球墨铸铁管。输水管线上共布置1座加压泵站,加压泵站设计净扬程为90.95m。净水厂布置1座稳压水池、1座絮凝沉淀池、2座V型滤池、2座4000 m3的矩形清水池、1座加氯间、1座加药间及相应生产生活管理设施。9.2 环境影响预测与评价9.2.1 工程开发建设本项目在实施过程中,将形成扬尘污染和噪音污染,对环境产生一些负面影响。由于水源地及管线周围无环境敏感点,施工期影响是暂时性的,随着工程的结束其影响随之结束,并且影响较小。本项目的建设需打井、铺设输配水管道、建蓄水池、泵站及水厂等,要占一部分土地。蓄水池、泵站及水厂建设、输配水管道的开挖,会造成对原状土的破坏,使表层土变得松散,临时占地施工后可通过水土保持措施得以恢复。9.2.2 项目运行对水资源环境的影响本项目是傍海拉尔河打井开采地下水,井中水量主要依靠河水补给。根据当地水资源状况,尚不至于造成地下水的超采,不会导致污染和水环境的破坏,对该区生态环境建设的影响在可接受范围之内,对当地农业生产灌溉以及其它水环境也无负面影响。9.3 环境保护对策与措施9.3.1 水质保护(1)尽量沿着原有公路两侧草地上布置输水管线,少占农田。(2)不建设与取水无关的建筑物。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(3)工程建设中对自然植被造成破坏的要采取相应恢复措施。(4)水源地保护区按相关划分规定并兴建相应保护工程,防止水源联络管及输水管道工程被损坏或污染。(5)从事农牧活动时,水源地保护区范围内限制施用化肥及农药的种类和数量,还要长期观测水质的变化。(6)做好水源地区的水土保持工作等。9.3.2 人群健康保护对策措施在施工过程中,施工人员及附近居民的健康将会受到很大影响。首先,施工人员劳动强度大,体质下降,对疾病的低抗能力相对减弱,容易感染疾病,加之施工区流动人员多,人口密度大,很容易传播传染病。其次,施工所产生的生产废水和生活污水引起施工区和附近居民传染病发病率增高。另外,施工中排放的SO2、粉尘等污染物将污染大气,导致呼吸道疾病病人增多,现时,施工噪声也会对施工人员和附近居民产生不同程度的危害。工程施工破坏了鼠类生存的洞穴,野鼠将因栖息地被破坏而迁移至库周居民生活区,增加了人、牲蓄、鼠类接触的机会,因而增加以鼠类为传播媒介的疾病的发生,可能会引起流行性疾病,也可能出于鼠类的迁移而扩大疫源地。由此可见,施工期间水传染病及自然疫源性疾病的发病率会有所增加,对施工人员及附近的居民的健康将产生不利影响,应采取适当的措施加以防治。工程结束后,传染病的发病率将趋于缓慢。9.3.3 工程建设期环境防治措施9.3.3.1工程建设对环境影响(1)工程征地的影响根据本次供水方案设计,征用的土地均用于新建水源地、蓄水池、加压泵站、净水厂和输水管道的建设。工程新征用的土地用于建设工程对环境产生影响。(2)工程建设对交通影响工程建设时由于车辆运输等原因,会使交通变得拥挤和来往车辆频繁,较易造成交通问题,这种影响随着工程的结束而消失。(3)施工扬尘、噪声的影响·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X工程施工期间,运输的泥土通常堆放在施工现场,直至施工结束,长达数月。堆土裸露,干旱风至,以致车辆过往,满天尘土,使大气中悬浮颗粒物含量骤增,施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土,影响周边空气质量,阴雨天气,由于雨水的冲刷以及车辆的辗压,使施工现场变得泥泞不堪,行路困难。施工期间的噪声主要来自净水厂建设时施工机械和建筑材料的运输和施工桩基处理,特别是夜间,施工的噪声将产生严重的扰民问题,影响邻近农民和城市人员的工作和休息。若夜间停止施工,或进行严格控制,则噪声对周围环境的影响将大大减小。(4)生活垃圾的影响工程施工时,施工区内大量劳动力食宿将会安排在工作区域内,这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善的安排,则会严重影响施工区的卫生环境,导致工作人员体力下降,尤其是在夏天施工区的废弃物乱扔,轻者导致蚊蝇孳生,重者致使施工区工人暴发流行疾病,严重影响工程施工进度,使附近的农民和城市人员遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。(5)废弃物的影响施工期间将产生许多废弃物,这些废弃物在运输、处理过程中都可能对环境生产影响;车辆装载过多导致沿程废弃物散落,影响行人和车辆过往和环境质量;废弃物处置地不明确或无规划乱丢乱放,将影响土地利用,破坏自然、生态环境;废弃物的运输及大量的车辆,如在白天进行,必将影响本地区交通,使路面交通变得拥挤。9.3.3.2工程建设环境防治措施工程建设将不可避免地影响该地区的交通。项目开发者在制订实施方案时充分考虑这个因素,对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间(如采用夜间运输,以保证白天畅通)。工程施工中旱季风扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬,影响附近居民,为了减少工程扬尘和周围环境,建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下,对堆土表面洒上少量水,防止扬尘。施工道路和开挖现场应及时洒水,防止产生扬尘污染。土石方外运需采取封闭运输,尽量减少扬尘。同时,运输车辆和施工机械应选用油质较好的油,并加装尾气净化装置,以有效地减少大气污染排放量。为了减少运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌机声以及地基处理打桩声等施工造成的噪声对周围居民的影响,可考虑在夜间不施工,同时应在施工设备和方法中加以考虑,尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又要影响周围居民环境的工地,就对施工机械采取降噪声措施。为了避免噪声干扰居民生产、生活,施工布置时强噪声源应尽量远离居民区和学校等环境敏感区。对于影响附近居民休息的施工场地和机械设备应限定生产时限,对于·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X砂石筛分系统应增设隔音设施、限定生产时间。对现场噪声高的的施工设备,安装隔声罩或隔声屏障。同时,施工人员应配戴防护耳塞,并经常轮换作业以减少噪声对健康的危害。交通车辆通过村屯时,应禁止鸣笛。工程建设需要上大量工人,实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程度。因本工程施工分为水源地部分、管线部分、配水厂部分,对每一部分施工时可能被分成多块同时进行,工程承包单位将在临时工作区域内为劳动力提供临时膳宿,项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系,及时清理施工场地的生活废弃物,工程承包单位应对施工人员加强教育,不随意乱丢废弃物,保证工人工作生活环境、卫生质量。为了减少各种疾病的发病率,施工期间要以预防为主,做好环境卫生防护工作,保护施工人员的居住和饮食卫生条件,建立卫生防疫制度。对施工现场人员应定期进行体检,及时接种疫苗,发现传染病患者,应及时隔离治疗,并及时报告当地卫生防疫部门。施工区应修建防渗厕所,并定期进行消毒和清理。定期对施工生活区进行灭鼠,防止虫媒传染病发生。加强施工区卫生防疫工作,保证施工人员的饮食和居住条件,防止传染病携带者出现在施工现场及施工人员居住的生活区。倡导文明施工,要求施工单位尽可能的减少在施工过程中对周围环境影响,提倡文明施工,做到“爱民工程”,组织施工单位及业主联络会议,及时协调解决施工中的环境影响问题。制定废弃物处置和运输计划。工程建设单位将会同有关部门,为本工程的废弃物制定处置计划,运输计划可与有关交通部门联系,车辆运输避开行车高峰,项目开发与运输部门共同做好驾驶员的职业道德教育,按规定线路运输,并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系,经他们采取措施处理后才能继续施工。9.4 环境管理与监测9.4.1 环境监测方案环境监测包括施工期、运行期环境监测计划、环境监测实施,具体有水环境保护设计、土壤环境保护设计、生态保护设计、人群健康保护设计、施工期污染防治措施等,详细内容见环境影响评价附件。9.4.2 环境管理要求环境管理要求分施工期和运行期,本工程施工期为一年,而且要求在施工期对施工环境制定环境监测计划,对因施工造成环境破坏要求随时管理、随时监测。在工程投入运行期要求对环境管理的目标、任务、体制、机构和职责,制定环境管理的组织和实施计划。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X9.5 综合评价结论与建议9.5.1 环境评价综合结论X能源重化工工业园区供水工程的建成,对地区自然环境不会有不利的影响。由于工程的修建,也会带来一些不利的影响,多表现在施工期,具体为粉尘、污水排放等方面,但这些不利影响,将随着施工的结束而消失。因此该工程的建设,从环境方面来说,利远大于弊,工程是可行的,也是十分必要的。根据《水利水电工程环境保护设计概(估)算编制规程》SL359-2006,本项目环境保护估算总投资为62.21万元。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X10水土保持10.1 工程建设区水土流失状况X能源重化工工业园区供水工程建设区多为农用地,其中多数为河滩地和草地,少部分为居民菜地。根据X人民政府内政发[1999]62号《X自治区人民政府关于划分水土流失重点防治区的通知》中工程建设区属近期重点防治区,应做好预防保持和监督检查工作。根据X水利科学研究所遥感调查1999年取得的最新成果,水土流失类型为水力侵蚀为主,间有风力侵蚀。10.2 水土流失防治范围根据“谁开发、谁维护,谁造成水土流失,谁负责管理”的原则和《开发建设项目水土保持技术规范》的规定,划定本次项目的水土保持防治责任范围为项目建设区(建设单位、租地范围和土地使用管理范围),根据项目建设特点,项目水土保持防治责任区面积为793.5亩。重点治理区在防治责任范围内,详见表10-2-1。表10-2-1水土流失防治责任范围区域名称防治范围面积(亩)项目建设区水源地单井泵房及配套设施施工区0.4输水管线输水管线施工区743.6输电线路输电线架设施工区0.3加压泵站加压泵站施工区7.2净水厂净水厂施工区42合计793.510.3 水土流失预测10.3.1预测时段划分根据工程建设和运行情况,工程建设过程中水土流失预测分为施工期和运行期。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X项目区现状水土流失强度为微度~轻度侵蚀。供水工程的施工具有开挖线路长的特点,因此造成的水土流失、植物破坏也呈线状,比较分散。供水管道施工对管线及周围的土壤结构和植被扰动较大,降低了土壤抗侵蚀能力,加剧了水土流失。工程施工过程中产生的弃土,沿线临时分散堆放,易被风蚀,若不采取合理的防护措施,会造成新的水土流失。工程运行期随着各项水土保持措施完成,地表植被的恢复,水土流失明显减少,直至达到预期目标。因此,本工程水土流失预测时段主要为工程施工期。10.3.2水土流失预测内容10.3.2.1原地貌、土地及植被损坏情况工程建设过程中开挖、运输会损坏土地和植被。工程共扰动原地貌793.5亩,工程永久占地50.5亩,临时占地743.0亩。供水工程沿线土地利用类型为农用地。10.3.2.2新增水土流失预测新增水土流失量是指工程建设的各个区域在没有任何防护措施下,产生的水土流失量与原地表水土流失总量的差值,亦即再塑地貌情况下的水土流失总量与原生地貌水土流失总量的差值。本工程施工可能新增水土流失量主要来源有两个方面:一是施工活动对地表的剥离和扰动,二是弃渣堆放。10.4 水土流失防治目标和措施根据工程建设区地貌类型,工程总体布置、施工特性和可能造成水土流失的特点进行防治分区。供水工程施工呈线状,沿线土地利用类型为农用地,大部分为河滩地和草地,只有少部分为菜地。根据供水工程建设中新增水土流失量、危害和治理难易程度,因地制宜地制定防治措施体系。10.4.1施工区防护措施施工区段水土流失防治应注重施工期间临时性措施,要求施工人员严格按设计边坡开挖,避开暴雨季节施工。井群、加压泵站、输水管线及净水厂区开挖的弃土及时清运至指定位置或渣场。因施工损坏的植被,在施工结束后应尽快恢复,防止水土流失。施工场区临时建筑物均布置在坝址附近,在施工期间,场区内设置临时排水系统,以排除区内地表径流。砂石料堆放场所和混凝土拌合系统在坡脚外侧应设排水沟,以减少因降雨冲刷而产生的泥沙流入河道。加工厂、仓库和生活区根据需要分期分区施工,尽量避开雨季。施工结束后,首先拆除临时建筑物,清除场地中的建筑垃圾,并进行绿化。10.4.2弃渣场防护措施工程施工场地平整、基坑开挖产生的土石方,就近结合工程周边环境,按其土料特性指标,尽量用于各工程区段附近坑塘填筑,减少渣场的堆放。剩余部分运至指定的弃渣场,并按设计确定的堆高进行分层压实,覆土后植树种草。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X10.4.3厂区绿化为改善生态环境,给管理人员创造一个良好的工作环境,按生态建设要求对加压泵站及净水厂区进行绿化美化建设,以花、灌木、乔木和草坪相结合进行绿化,树种以云杉和丁香为主。10.5水土保持方案实施的保证措施10.5.1组织领导措施水土保持方案应由建设单位健全组织领导机构并负责实施,并与主体工程同步实施完成。10.5.2技术保证措施水土保持方案实施人员应具备一定的技术指导能力,并派水土保持工程监理,同时接受水行政主管部门的监督检查。10.5.3投资保证措施依据《中华人民共和国水土保持法》,水土保持方案投资应计入主体工程建设总投资中,做到专款专用。10.5.4监督保证措施水保方案经批准后,具有法律效力。为确保方案如期实施并保证施工质量,地方水行政主管部门对工程施工应进行监督与管理并参与和指导水土保持工程的验收工作。10.6 水土保持投资估算根据上述水土保持措施建设内容,经计算水土保持方案投资估算为407.93万元。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X11 节能设计11.1 设计依据保证工程项目合理利用和节约能源,根据《中华人民共和国节约能源法》的要求,国家计委、国家经贸委、建设部制定了《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定》,因此需要认真贯彻执行。为保证固定资产投资工程项目做到合理利用能源和节能能源,固定资产投资工程项目可行性研究报告中必须分析建设项目的建筑、设备、工艺的能耗水平和其生产的用能产品的效率或能耗指标。单位建筑面积能耗指标、工艺和设备的合理用能、主要产品能源单耗指标要以国内先进能耗水平或参照国际先进能耗水平作为设计依据。工程项目应符合建设标准、技术标准和《中国节能技术政策大纲》中节能要求。X能源重化工工业园区供水工程是一项以水资源开发利用为目标,为工业园居民及园区工业提供生活、生产用水的基础设施项目。对于以水资源开发利用为目标的基础设施项目,目前国家没有相应的用能与节能标准。因此,供水工程的用能与节能标准,按照“X自治区国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要”提出的节能指标和万元生产总值能耗综合指标,作为该工程项目的用能与节能的控制与评价标准。X自治区国民经济和社会发展“十一五”规划纲要提出的节能指标是:到“十一五”期末,单位生产总值能源消耗比“十五”期降低25%左右。即X地区“十一五”期末用能指标应降于1.86吨标准煤/万元生产总值。据此,供水工程在经济寿命期的用能指标应控制在1.86吨标准煤/万元生产总值之内。本供水工程设计中执行以下国家相关法律法规政策规定和技术规范及标准:(1)中华人民共和国节约能源法;(2)国务院关于加强节能工作的决定;(3)国家发改委,发改投资[2006]2787号.关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知;(4)国家发改委.发改环资[2007]21号.关于印发国定资产投资项目节能评估和审查指南;(5)中国节能政策大纲;(6)《采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)》;(7)DB31/178-1996.照明设备合理用电;·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(8)GB50034-92.工业企业照明设计标准;(9)GB50034-2004.建筑照明设计标准。(10)民用建筑照明设计标准GBJ133-90(11)城市道路照明设计标准GJJ45-91(12)工业企业采光设计标准GB50033-91(13)城市热力网设计规范CJJ34-90(14)城市供热管网工程施工及验收规范CJJ-28-89(15)城市供热管网工程质量检验评定标准CJJ38-9011.2 工程节能设计11.2.1 供水系统节能设计  本供水工程采用管道输水,根据地形和原水条件,选择高效供水工艺和设计参数,降低能耗,输水管材、闸阀及配件均采用低阻耗。11.2.2 机电设备节能设计  机电设备要求选用高效、节能型设备,在泵房内机组配用变频调速系统,根据管网压力自动调节水泵转速,使供水曲线和用水曲线吻合,节省电耗。变配电间的设置尽量靠近高负荷中心,节约电能消耗;优化配水管网,均衡管网压力,避免出现为满足最不利点供水水压而提高整个管网的供水水压。11.3 节能效果综合评价11.3.1节能措施分析本工程的节能措施分析,应从工程设计,能耗设备的选择及其政策符合性,施工技术和管理方面分析工程的节能措施,主要包括以下几个方面。11.3.1.1工程设计建设方面(1)选择经济合理的设计方案,确保安全、可靠情况下,防止设备选型裕度过大。(2)选用高效先进的水泵、电机、变压器等设备,提高设备效率,降低能耗。(3)做好管道防腐和涂衬,合理布置配水管线,减低管网能耗。(4)水厂布置时,尽量缩短流程,严格控制处理工艺流程的总水头损失,以降低水泵扬程,达到节能目的。(5)设计中注意节约水源,采用冲洗耗水量较小的V型滤池和斜板沉淀池;(6)合理安排施工组织设计,合理选用施工方案,减小不必要的能耗。11.3.1.2工程管理运行方面(1)·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X制定切实可行的节能管理制度,确定能耗指标,建立节能目标、责任制和评价考核体系;(2)加强节能宣传,提高人员节能意识;(3)加强机电设备的养护与维修,提高机电设备效率。(4)采用自动控制系统和变频调速装置,对水厂和取水泵房进行全面管理调度,根据水量和压力变化及时调整水泵开启台数、状态,使水泵工作效率始终处在高效区。11.3.1.3 节能效果分析(1)节能指标评价  本项目能耗指标为1.7t标准煤/万元生产总值,低于X自治区“十一五”期末万元生产总值1.86 t标准煤的节能目标要求,属节能投资项目。(2)节能措施评价  工程本着合理利用能源,提高能源利用效率的原则,遵循节能设计规范,从工程方案论证,工程布置、设备选择、施工组织设计等方面已采用节能技术,选用了符合国家政策的节能机电设备和施工设备,合理安排施工总进度,符合国家固定资产投资项目节能设计要求。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X12工程管理12.1 工程建设期管理12.1.1 工程建设期管理单位的性质本供水工程以政府投资为主,参照类似工程建设期管理单位的性质,建议定为X能源重化工工业园区管委会委托管理或直接组织建设机构管理的临时事业单位较为合适,最终以市政府确定结果为准。12.1.2 建设期管理方案(1)代建制以国家投资为主的工程可实行近些年兴起的代建制。所谓代建制是指将项目建设人与项目使用人分离,由项目投资人委托有相应资质的工程管理公司或具备相应工程管理能力的其他企业,代理投资人对项目招投标、勘察、设计、施工、采购和监理等建设全过程进行组织管理,项目竣工后交付使用人的项目建设管理方式。在代建制模式下,通过公开招标等方式选择专业化的项目管理公司代替建设单位,行使建设期项目法人的职责,不仅可以有效地提高项目管理水平,同时把建设单位的职责在建设期间划分出来,即建设单位不直接参与项目建设,从而有效克服了建设单位对投资的人为影响,基本杜绝“三超”现象,并且割断了建设单位与施工企业之间的利益关系,从制度上消除了建设单位的权力寻租。同时,政府投资部门、代建公司、使用单位三者的责任、权利和义务是通过合同加以约定的,形成了相互协作,相互约束的工作机制,从而解决了过去建设项目主体不明、责任不清的问题。X能源重化工工业园区供水工程项目前期工作是由政府组织相关部门完成的。一但项目确立。实行“建设实施阶段”的代建,从施工开始代建。工程建成后,移交运行管理单位运行管理。(2)传统型建设管理我国传统的国家投资为主的工程建设管理模式。多年来形成的是以现有的运行管理单位为主,抽调人员组成临时建设管理机构,进行工程建设过程的管理工作。X能源重化工工业园区供水工程,由于工程投资额中等(约1.5亿元),工期较短(1年)参照类似工程,建设期工程管理人员确定为10人。12.1.3 工程建设必需实行四项制度·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X工程立项后,建设期按照国家要求,必须实行建设项目法人责任制、招投标制、合同管理制和监理制。由项目法人对国家的投资负责,通过公开平等的招投标选择施工单位和监理单位承担工程的施工、监理,通过招投标进行设备采购。12.1.4 工程投资组成工程投资来源的组成,按照业主承诺,本工程贷款资金全部由X能源重化工工业园区管委会招商引资企业承担还本付息,工程设计工期为一年,工程一年完成,不分年度。12.1.5 建设资金的筹措方案XX能源重化工工业园区经X自治区政府批准的省级经济开发区。园区的建设重点和产业定位是充分利用X的煤电优势,大力发展煤电产业、煤化工产业、煤电冶金产业、高新技术产业及石、工业硅下游产业。园区的发展思路定位是实施资源转换、打破行政区域分割,构建“一园多区”的新型工业园区框架,形成沿滨洲线与哈大齐工业走廊对接的X能源重化工产业带。力争经过几年的建设,使园区成为资源转换、拉长产业链、构建产业集群的平台。本次供水工程资金筹措前期由招商引资企业垫资,后期再融资。12.2 工程运行期管理12.2.1 管理单位的性质工程建成后运行期成立自来水公司管理。自来水公司虽然是特殊的行业,从全国各地的管理模式,应仍确定为企业。应按《中华人民共和国公司法》运行,但形成的固定资产为国有资产,所有权属于国家。公司依法自主经营,自负盈亏,权责分明,管理科学。12.2.2 单位内部机构设置及人员编制方案按照供水工程管理单位岗位设置和人员编制的规定,X能源重化工工业园区供水工程主要建筑物组成有水源地井群、加压泵站、输水线路、净水水厂等,岗位设置的人员编制主要以加压泵站和净水厂为主,岗位设置类别有单位负责、行政管理、技术管理、财务与资产管理、水政监察、运行、观测等。每个岗位类别人员编制需根据供水规模确定。对于运行人员来说,因为本供水工程有水源地井群(共14眼井)、一座加压泵站、一座净水厂,运行人员按独立站的级别分别计算后累加,并按一日三班制定员,而且每班人员包括主机及辅助设备运行岗位、电气设备运行岗位等,观测类人员按一日一班制定员考虑,列表如下:·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X部门岗位人员数量(人)主要职责技术管理3全面负责本供水工程的技术领导工作财务与资产4全面负责财务与资产管理实施、运营、采购等方面落实水政监察1全面负责工程管理范围内保护工作运行人员20负责水源井、加压泵站、净水厂正常运行工作观测检修5管理人员5合计3812.2.3 年运行费工程年运行费是指工程正常运行每年所支出的全部费用。包括工资及福利费、工程维修费、材料费、其它费用等。经过经济分析和经济评价本供水工程的年运行费为1343.47万元。年运行费主要为水费收入。水费收取办法为实行以用户水表计量,定期查表收费。提倡安装智能水表,先购买,后用水。12.2.4 工程安全运行  X能源重化工工业园区供水工程其主要任务是为X能源重化工工业园区居民生活用水、工业企业、商业服务业用水以及园区绿化、消防等用水。工程调度运用原则主要是满足城市供水要求。12.3 管理范围和任务12.3.1 工程管理范围X能源重化工工业园区供水工程管理范围包括水源地井群、输水管线、加压泵站和净水厂。12.3.2 管理单位任务供水工程管理单位任务确保工程安全,为电厂安全运行提供可靠的供水保证,充分发挥工程效益,从而保证枢纽工程效益的充分发挥,不断提高管理水平。1)贯彻执行国家和自治区的有关方针政策和上级主管部门的指示。2)熟悉和掌握供水工程规划、设计、施工和运行管理等资料。了解整个供水工程安全稳定运行的规定,熟悉供水工程的运行特点,尤其是要有在紧急情况下采取安全措施的预案。3)定期进行检查、巡视、观测,随时掌握工程运行动态。注意发现事故苗头,减少供水工程事故,保证供水工程的供水保证率。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X4)做好水质监测,保证供水质量。一但发现问题,要及时纠正。5)做好供水计量,根据统计数据,绘出一定时间的用水变化曲线,总结供水的时变化、日变化和年变化规律。做好供水量统计和供水量规律的基础工作,一但出现异常,分析原因,发现问题,提前解决问题。6)开展科学研究和技术革新,提出合理化建议,优化管理。7)做好工程安全保卫工作,特别是供水井、水厂的安全。8)建立健全各项管理档案,通过管理运行,积累资料,分析整编,总结经验不断改进工作。编写大事记,为工程优化管理和技术革新提供实践经验。9)制定、修订各工段的工程管理办法,并监督执行。12.4 工程管理设施和设备工程观测和监测主要是对工程运行期,定期进行检查、巡视、观测。井群应检测水源井水位、出水量及压力,需采用遥测、遥讯、遥控系统,还需检测深井泵工作状态、工作电流、电压与功率;长距离输水时应检测输水起末端流量、压力等;加压泵站应检测吸水井水位及水泵进、出水压力和电机工作的相关参数,并就有检测水泵流量的措施;净水厂全厂工艺流程和主要参数及工艺设备的运行情况应实时检测,做好水质监测,保证供水质量,同时做好供水计量。为保证水处理效果,提高运行管理水平,使净水处理厂经济、安全集中监测,分散控制。本系统由中心监控计算机、通讯控制装置、可编程控制器(PLC)及现场电动仪表组成。净水厂设一中心控制室,内设监控管理计算机一套。另设有通讯控制装置、大型模拟屏一面负责全厂的监控管理工作,并且通过远程通讯和控制,对取水群井和加压泵房进行统一调度。所配置的硬件和软件功能如下:采集全厂各过程的工艺参数、电气参数、及工艺设备运行状态信息,对运行情况进行分析,建立各类信息库,对各类工艺参数作出趋势曲线,分析比较后找出最佳运行规律。通过分析故障,改进管理方法,保证出水水质。大型模拟屏可以直观显示全厂工艺流程和主要参数及工艺设备的运行情况,显示过程由PLC控制完成。监控计算机的显示器(CRT),可显示全厂的动态流程图,各工段工艺流程图。并能分别单独放大各工段工程画面,带有动态参数显示,记录趋势曲线,自动生成各类报表并定时打印。利用时间裕度,在线分析,诊段各种故障,并报警、记录。操作人员通过人机对话的方式,利用键盘或鼠标可对全厂电动设备进行远程遥控,·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X并能实现自动控制。根据本供水工程检测内容实际需要,需观测和监测设施和设备数量及交通设施列表如下:表12-4-1管理设施及设备表观测设备设备名称数量备注GPS定位仪3摄像机一台望远镜一架交通设备载重汽车面包车工程检修车越野车一辆一辆二辆一辆通讯设施电台、对讲机两部办公及生产设施管理房中央控制室电气自控系统一套12.5 工程检查与监测本工程检查监测的重要任务是:监测工程的运行状态和运行情况。掌握工程变化规律,为完善和科学管理提供依据。及时发现不正常现象分析原因,采取有效措施,防止事故的发生。通过对各种建筑物运行观测,对原设计指标进行验证。监视水厂各部分的水质变化,提前做出水质恶化预报。对输水管线的始末进水和出水流量、压力进行监测,水量损失和压力与设计是否相符。便于发现问题。一但出现异常,尽快分析原因,提出处理办法。12.6 水源地保护牢固树立以人为本的科学发展观,全面提高全民对城市饮用水水源地保护工作的认识,大力发展循环经济与资源节约型经济,切实加强水污染防治和水资源保护工作,依法建立城市饮用水水源地保护区,抓紧制定保障城市饮用水供水安全的有关规划,强化城市饮用水供水与卫生监督检查,优化水资源配置、科学调度水资源,保障城市饮用水源的供水安全。12.6.1 水源地群井保护范围·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X根据HJ/T338-2007《饮用水水源保护区划分技术规范》,孔隙水的保护区是以地下水取水井为中心,溶质质点迁移100天的距离为半径所圈定的范围为一级保护区;一级保护区外,溶质质点迁移1000天的距离为半径所圈定的范围为二级保护区,补给区和径流区为准保护区。取《饮用水水源保护区划分技术规范》孔隙潜水型水源地保护区范围经验值。详见下表孔隙潜水型水源地保护区范围经验值介质类型一级保护区半径(m)二级保护区半径(m)细砂30~50300~500中砂50~100500~1000粗砂100~2001000~2000砾石200~5002000~5000卵石500~10005000~10000水源地群井主要含水层为第四系中下更新统冲湖积粗砂,故一级保护区半径为100~200m,二级保护区半径为1000~2000 m。在保护区范围内为确保水源工程的水质要求,需对地下水源地的水源进行保护及水质污染防护。要求在水源地保护范围内不得有其它违章建筑物,并在防护带设置固定的告示牌;在水源地群井井群影响半径范围内不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用持久性或剧毒农药,不得修建渗水厕所、渗水坑,水源地内禁止堆放废渣以及禁止向水源地排放污水,并不得从事破坏深层土层的活动。12.6.2 输水管线及加压泵站保护范围X能源重化工工业园区供水工程输水管线总长为5.79㎞,输水管径为DN600,两根管输水,输水管线征地为临时占地,因此输水管线的保护范围即为临时占地范围,但输水管线中排补气井、检修井、排水井等建筑物需在征地范围外20m设置固定的告示牌,作为建筑物的保护范围。12.6.3 净水厂区保护范围X能源重化工工业园区供水工程的净水厂区包括生产、生活区两部分,在划定的征地范围设置围墙作为其保护范围。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X13劳动安全与工业卫生13.1 设计依据13.1.1 国家、劳动部等有关规定(1)《中华人民共和国劳动法》中关于劳动安全卫生的有关规定;(2)劳动部颁布的《建设项目(工程)劳动安全卫生监督规定》,明确设计单位应对建设项目劳动安全卫生设施的设计负技术责任,在编制可行性研究设计文件时,应同时编制《劳动安全卫生专篇》。13.1.2 设计中采用的主要标准、规范和规程在工程设计中采用以下主要标准、规程和规范:(1)《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》DL-5061-1998;(2)《水利水电工程设计防火规范》SDJ278;(3)《工业建筑防腐蚀设计规范》GBJ46;(4)《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87;(5)《工业企业噪声测量规范》GBJ122;(6)《工业企业采光设计标准》GB50033;(7)《工业企业照明设计标准》GB50034;(8)《工业企业设计卫生标准》TJ36。13.2 总体设计13.2.1 自然条件和周围环境对安全卫生的影响及防范措施(1)地方流行性疾病及防疫针对库区较常见的地方流行性疾病建立防疫网络,建立库区医疗卫生机构,对库区人民进行有效的防治。对施工及工作人员主要做好卫生防疫工作。(2)地质因素影响及防范措施1)地质缺陷针对地质缺陷处工程部位及受力条件,分别采用挖、填、灌、锚等综合处理措施。2)建筑物开挖边坡各建筑物边坡在采取相应的处理措施后是稳定的。但应加强观测,发现异常现象及时分析并采取相应的处理措施。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X13.3 安全与卫生主要防范措施13.3.1 劳动安全防范措施劳动安全方面主要做好工程防火、防爆、防电气伤害、防机械伤害、防坠落伤害、防洪、防淹没等防范措施。为避免和减少对人员的伤害,贯彻“安全第一、预防为主”的方针,应采取各种防范措施,从根本上杜绝事故的发生。(1)防火防范措施1)对含易燃物资的工作场所,严禁吸烟和采用明火取暖方式。2)对易燃物资应建立独立仓库予以保管和储藏,仓库位置应设在远离生活区和作业区的地方,仓库保管人员应严格执行安全保管措施。(2)防爆防范措施对爆破物资应进行妥善保管,严禁烟火。进行爆破作业时,严格按安全规范进行作业,严禁无证作业或违章作业。(3)防电气伤害为防止电气伤害,采取如下措施:1)所有可能发生电气伤害的电气设备可靠接地,工程接地网的设备满足相关规程规范的要求;2)对于可能遭遇雷击的建筑物、设备等采取避雷带或避雷针保护;3)高压开关柜有“五防”措施;4)潮湿部位的照明,当灯具安装高度低于2.4m时,采用安全电压照明或加装防触电措施;5)对施工设备和人员可能触及的带电部位设置相应的防护围栏和安全标志。(4)防机械伤害为防止机械伤害,采取如下一些措施:1)采用的机械设备符合国家安全卫生标准的要求2)所有机械设备防护安全距离,机械设备防护罩和防护屏的安全要求,以及设备安全卫生要求,均符合有关标准的规定。3)机修设备与墙柱之间的净距离大于0.8m,对于切削机械的布置还应避免甩出的切削物伤人。(5)防坠落伤害1)凡坠落高度在2m以上的工作平台、人行通道(部位)在坠落面恻设置防护墙或防护栏杆,以保证通行时安全。2)·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X高边坡侧的通行道均设置防护墙或防护栏杆,一方面防止滚石伤人,另一方面保证通行时的安全。3)使用固定式钢直梯或固定式钢斜梯的场所,钢直梯当高度超过3.5m时设置护笼,并根据高度需要和布置场所条件设置带有防护栏杆的梯间平台;钢斜梯设计有防护栏杆的梯间平台。4)楼梯、钢梯、平台均采取防锈、防滑措施。5)所有建筑物的顶面均设置女儿墙或栏杆。13.3.2 工业卫生防范措施工业卫生主要包括防噪声、防尘、防污、防腐蚀及温度、湿度控制、采光、照明等。(1)防噪声措施由于净水设备在运行中产生大量噪音,因此噪音对值班人员的危害较大,对噪音采取如下防护措施:1)工作场所的噪音限制值最高不能超过85分贝,值班人员的工作时间每天不能超过8小时;2)工作场所的噪音测量满足《工业企业噪声测量规范》的有关规定;设备本身的噪音测量符合相应设备有关标准的规定;3)选用噪音水平符合国家有关标准规定的设备,必要时,对设置提出允许的限制值,或采取相应的防护措施如在建筑上采用降噪材料等;4)为运行人员配备临时隔音的防护用具。(2)防尘1)室内配电装置地面采用坚硬的,不起尘埃的材料;2)对整个工作区域内的环境采取绿化措施。(3)防污生产生活污水,经过处理后排入地面水体。(4)防腐蚀金属结构、设备支撑构件,根据不同的环境采取经济合理的防腐蚀措施。除锈、涂漆、镀锌、喷塑等防腐处理工艺按国家的有关规定进行。(5)温度与湿度控制值班工作室内空气数按相关标准的规定设计。对净水处理厂工作值班室采取防潮措施。(6)采光与照明对地面建筑物充分利用自然采光,对建筑物主要依靠人工照明,各类工作场所人工照明的照度标准满足有关标准的规定。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X(7)安全标志从防患于未然和事故后便于快速疏散为目的,对容易导致安全事故的场所或发生事故后作好疏散的通道等部位设立安全标志。13.3.3 应急措施在发生意外情况下,根据意外事故的种类采取如下措施:(1)本工程需要考虑事故疏散场所,厂房和各功能室的进出通道,需设置一个或多个通道。(2)人身事故为最大限度地减少人身伤亡事故,所有运行值班人员均需进行急救培训。对人身事故的抢救采用如下措施:1)在工作值班室配备一些急救用具及药物。2)配备交通工具,必要时送较近的医疗单位或其它医疗条件较好的县、市医疗单位急救。13.3.4 防范设备性能的检测、检验设施配置如下的防范设备及教育宣传设备:(1)配置声级计、温度计、照度计的功能监测设备。按国家有关规定,定期效验检测设备。(2)配备电视机、录放机、音响、VCD等安全宣传设备。13.4 预期效果及评价(1)对于净水厂范围内,影响建筑物本身的危险因素,通过治理均可以保证主体建筑物的安全运行。(2)在主体建筑物附近不存在外界的易燃易爆有害物质,因此,对本工程的安全与卫生没有影响。(3)劳动安全与工业卫生的设计,符合DL5061《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》中的规定和标准。因此,可以取得较好的效果。13.5 安全与卫生机构设置及人员配置在工程项目投产后,设置安全卫生管理机构负责劳动安全与工业卫生方面的宣传教育和管理工作,保证工程运行中劳动安全与工业卫生。因此从“安全生产、安全第一”的角度出发,设置的安全卫生管理机构,负责整个供水工程的消防、劳动安全检查,日常的检测,劳动安全教育,职业的卫生,职工的正常体检,结合生活区设置卫生室。机构人员的配置为1—2人,可以为兼职人员。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X14投资估算14.1 工程概况X能源重化工工业园区位于X市海拉尔区北部,海拉尔农牧场管理局谢尔塔拉种牛场施业区。距海拉尔区24km,西距神华宝日希勒露天矿9.5km,南距海拉尔河5.1km,东距拟建的扎罗木得水库29.4km。作为工业园区主要对外交通的绥满高速(原301国道)和滨州铁路,其中绥满高速(原301国道)从工业园区西南部通过,相距3.3km,交通十分便利。该工程属新建工程,本次为项目建议书阶段,主要建筑物有取水工程(水源大口井4眼)、引水工程(7.36km)、加压泵站、输水工程(球墨铸铁管5.79km*2)和净水工程(高位水池、絮凝沉淀池、V型滤池、反冲洗泵房、加氯间、加药间、清水池(4000m3*1)、自用水泵房、排泥泵站、排泥场和厂区等),工程总工期为1年,总工时为60.27万工时。主体工程主要工程量土石方明挖:41.59万m3土石填筑:40.58万m3砼及钢筋砼:0.96万m3主体工程主要材料量水泥:3810t钢筋:1021t汽油:7t柴油:229t砂:5628m3石子:9361m3块石:734m3工程主要经济指标工程部分静态总投资:12216.93万元建设及施工场地征用费:1316.27万元环境影响补偿费:62.21万元水土保持投资:407.93万元建设期融资利息:270.33万元工程静态总投资合计:14003.34万元工程动态总投资合计:14273.68万元·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X14.2编制原则、依据及采用定额(1)水利部水总[2002]第116号文《水利工程设计概(估)算编制规定》,(以下简称[2002]水总116号文)。(2)水利部水总(2002)第116号文《水利建筑工程盖算定额》。(3)水利部水建管(1999)第523号文《水利水电设备安装工程概算定额》。(4)水利部水总[2002]第116号文《水利工程施工机械台时费定额》。(5)国家计委、建设部计价格[2002]10号文《工程勘察设计收费管理规定》。(6)国家发改委发改价格[2007]670号“国家发改委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知”。(7)设计图纸及工程量。(8)其他相关专业定额等。14.3基础单价14.3.1人工工资根据水利部[2002]水总116号文引水工程编制,人工为六级工资区,施工津贴按5.3元/天。人工工资计算结果为:工长:5.40元/工时高级工:5.06元/工时中级工:4.37元/工时初级工:2.32元/工时。14.3.2主要材料预算价格工程所需主要材料原价采用海拉尔市地区2009年四季度市场调查价计算,材料汽车运输24km,,计入货源地至工地的运杂费及损耗。采购及保管费率按3%,计算主要材料预算价格。由于目前钢材等主要材料市场价格浮动较大,为了更好的控制投资,本次主要材料价格按限制价格进入工程单价,实际材料预算价格超出部分只计取税金,列入工程单价税金之前。经计算主要材料预算价格为:·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X名称单位进入工程单价的材料价格实际材料预算价格汽油元/t36008605.81柴油元/t35008008.41板枋材元/m31635.011620.28水泥32.5元/t300421.99钢筋(综合)元/t30004243.2914.3.3地方材料预算价格砼用粗细骨料均按海拉尔市地区周边料场买成品料计算,汽车运输,计算的砂石料预算价格,超过70元/m3的部分计按材差处理,计取税金后列入相应部分之后。经计算砂石料预算价格为:砂子:53.86元/m3砾石:63.63元/m3块石:60.32元/m314.3.4施工用电、风、水价根据施工组织设计提供的资料计算:施工用电:97%采用网电,3%自备柴油发电机发电。施工用风:采用9m3/min空压机供风。施工用水:采用17KW水泵供水。经计算施工用电、风、水价格为:施工用电价:0.859元/kw.h施工用风价:0.145元/m3施工用水价:0.643元/m314.4估算编制主体建筑工程按设计提供的项目和工程量、根据施工组织设计确定的施工方法,以工程量乘以单价进行计算。主要机电设备价格采用厂家询价,其它设备价格参考近年来类似工程资料计列。设备运杂费按设备费的7%计算,采购及保管费按设备原价、运杂费之和的0.7%计算。运杂综合费率为7.75%。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X工程单价由直接工程费、间接费、企业利润、材料价差和税金组成。考虑项目建议书阶段投资估算工作深度和精度,乘以10%扩大系数。其他直接费:建筑工程4%,安装工程4.7%。现场经费、间接费按水总[2002]第116号文引水工程计算。见下表:序号工程类别计算基础现场经费费率(%)间接费费率(%)1土方工程直接费4直接工程费42石方工程直接费6直接工程费63模板工程直接费6直接工程费64砼浇筑工程直接费6直接工程费45钻孔灌浆工程直接费7直接工程费76其他工程直接费5直接工程费57机电、金属结构设备及安装工程人工费4550企业利润为7%。税金为3.22%。14.5临时工程根据施工组织设计及水利部水总[2002]第116号文计算。其他临时工程按工程一至四部分建安工作量之和的3%计算。14.6独立费用根据水利部水总[2002]第116号文计算。其中工程监理费按国家发改委发改价格[2007]670号“国家发改委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知”。计算计列。勘测设计费按国家计委、建设部计价格[2002]10号文《工程勘察设计收费管理规定》计算。14.7预备费基本预备费按工程投资估算第一至五部分投资合计数的18%计列。14.8建设期融资利息根据工程投资估算第一至五部分投资合计数和基本预备费之和,按分年度投资计算,贷款利率为5.94%。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X资金筹措:70%贷款,30%自筹。14.9工程征地补偿费本工程为新建水库,根据水利部[SL290-2003]《水利水电工程建设征地移民设计规范》要求,按照《财政部国家林业局关于<森林植被恢复征收使用管理办法>的通知》《X自治区林业局、物价局、财政部关于印发X自治区占用、征用林地收费标准和管理使用规定的通知》。征地补偿费按设计报告第9章水库淹没处理及征地补偿费投资估算计列。建设及施工场地征用费1316.27万元,14.10其他(1)水土保持工程投资按设计报告第11章水土保持章节估算计列407.93万元。(2)环境影响补偿费投资按设计报告第4章按环境影响评价章节估算计列62.21万元。具体计算详见X自治区X市X市能源重化工工业园区供水工程项目建议书投资估算表(主、附件)·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X总估算表单位:万元编号项目名称建安费设备费其他费用合计Ⅰ工程部分投资12216.93第一部分建筑工程3187.963187.96一主体建筑工程2294.862294.86(一)取水工程170.54170.54(二)引水工程(7.60km)204.21204.21(三)加压泵站工程382.74382.74(四)输水工程300.73300.73(五)净水工程1236.641236.64二交通工程75.7675.76三房屋建筑工程(净水厂区)476.50476.5四其他工程340.85340.85第二部分机电设备及安装工程813.091885.812698.9一主要机电设备及安装工程484.201592.512076.71二房屋工程设备及安装24.50119.93144.43三公用设备及安装工程304.38173.38477.76第三部分金属结构设备及安装工程2008.38260.032268.41一引水工程454.5812.28466.86二加压泵站工程19.3419.34三输水工程873.8616.90890.76四净水工程563.6470.78634.42五其他设备及安装(净水厂区)96.97160.07257.04第四部分临时工程692.54692.54第五部分独立费用1505.521505.52一至五部分投资合计6701.972145.841505.5210353.33基本预备费1863.6静态总投资12216.93总投资12216.93Ⅱ征地及环境部分1786.411工程占地补偿费1316.272环境影响补偿费62.213水土保持投资407.93Ⅲ建设期融资利息270.33Ⅳ工程投资总计14273.68静态总投资14003.34总投资14273.68·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 XX市能源重化工工业园区供水工程项目建议书投资估算表单位:万元编号工程名称单位数量建筑工程费设备购置费安装费合_计机电设备金结结构小计机电设备金结结构小计Ⅰ工程部分一主体建筑工程2294.851467.7499.961567.70447.511911.422358.946221.49㈠取水工程(水源大口井)眼4170.54109.12109.1227.8927.89307.55㈡引水工程(钢管+球墨铸铁管)km7.36204.2112.2812.28454.58454.58671.07㈢加压泵站座1382.74332.12332.12170.7419.34190.08904.94㈣输水管线(球墨铸铁管5.79km*2)km11.58300.7316.9016.90873.86873.861191.49㈤净水工程1236.641026.570.781097.28248.88563.64812.533146.451高位水池座162.5817.8317.832.752.7583.162絮凝沉淀池座1182.7254.9539.7094.6511.54133.21144.75422.123V型滤池座2463.21103.228.77111.9921.68426.71448.391023.594反冲洗泵房座1127.797.6897.6849.9349.93275.315加氯间座117.6264.6564.657.767.7690.036加药间座117.4662.9362.9318.5618.5698.957清水池(4000m3)座1153.274.484.480.970.97158.728自用水泵房座134.4696.8796.8716.7516.75148.089排泥泵站座1122.7580.9780.9730.1230.12233.8410排泥场座11.420.000.001.42·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 XX市能源重化工工业园区供水工程项目建议书投资估算表单位:万元编号工程名称单位数量建筑工程费设备购置费安装费合_计机电设备金结结构小计机电设备金结结构小计11配电室座128.71291.75291.7589.5589.55410.0112中控室座124.75173.48173.483.003.00201.23二交通工程75.760.000.0075.76三房屋建筑工程(净水厂区)476.50119.93119.9324.5024.50620.93四其他工程340.85298.14160.07458.21341.0796.97438.041237.10一至三部分合计3187.961885.81260.032145.83813.092008.382821.478155.27㈡临时工程692.54㈢独立费用1505.52一至五部分合计0.000.000.000.000.000.000.0010353.33㈣基本预备费(18%)1863.60㈤静态总投资12216.93Ⅱ征地及环境部分1786.41㈠建设及施工场地征地费1316.27㈡水土保持工程407.93㈢环境保护工程62.21Ⅲ建设期融资利息270.33Ⅳ工程总投资合计14273.68静态总投资14003.34总投资14273.68·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X15经济评价15.1概述15.1.1任务和规模X能源重化工工业园区位于海拉尔区谢尔塔拉牧场八队南3 km处。为保证重化工工业园区的工业用水供给,初步选定工业园区以南5 km处的谢尔塔拉牧场七队至海拉尔河岸边的富水区作为工业园区的供水水源地。此处交通便利。15.1.2主要效益本工程的主要效益是工业供水效益。15.1.3评价依据、原则15.1.3.1基本依据和原则(1)《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94);(2)《建设项目经济评价方法及参数(第三版)》;(3)《水利工程供水价格管理办法》〔2003〕第4号令(4)《中华人民共和国企业所得税法实施条例》(5)实际调查资料经济评价及资金的时间价值,采用动态分析方法。资金时间价值的基准点定在建设期的第一年年初,投入物和产出物均按年末发生和结算。本供水工程经济计算期为31年,即2010~2040年,其中一期建设期为2010年,二期建设期为2014年,正常运行期30年。社会折现率采用8%进行评价。项目投资财务基准收益率采用8%进行评价。经济效益、费用统一采用2009年第4季度价格进行计算。15.2国民经济评价15.2.1国民经济评价原则根据规定,国民经济评价应把项目作为整体进行评价,采用动态分析法。15.2.2费用估算水利建设项目的费用包括:项目的固定资产投资、流动资金和年运行费。15.2.2.1固定资产投资及分年使用计划本项目固定资产残值忽略不计,一期静态总投资为14003.34万元,二期静态总投资为11959.67万元。工程费用的调整计算·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X根据规定,国民经济评价需采用影子价格。经调整计算,本供水工程国民经济评价总投资为13746.36万元,二期为11361.69万元。15.2.2.2流动资金水利建设项目的流动资金指维持工程正常运行的周转性资金,国民经济评价流动资金在财务流动资金基础上调整计算,为491.57万元。15.2.2.3年运行费水利建设项目的年运行费指项目运行初期和正常运行期每年所需支出的全部运行费用,包括水资源费、工资及福利费、动力费、工程维护费等。在财务年运行费基础上调整计算,为1364.09~2456.69万元。15.2.3效益估算15.2.3.1供水效益本供水工程主要给工业供水。工业用水效益计算,在这里采用分摊系数法。据调查预测,工业综合平均耗水量是每万元产值65m3,供水工程投资约占现有工业投资的6.42%左右,工业净产值约占工业总产值的40%。按工业净产值分摊,每立方米供水效益为3.95元,通过以上计算,本供水工程年国民经济效益为2883.50~5767万元。15.2.4国民经济评价指标计算水利建设项目国民经济评价,根据经济内部收益率、经济净现值及经济效益费用比等评价指标和评价准则进行。15.2.4.1经济评价指标.经济内部收益率(EIRR):是指项目在计算期内各年净效益现值累计等于零时的折现率。式中:B—年效益;C—年费用;N—计算期;t—计算期各年的序号。.经济净现值(ENPV):是指用社会折现率(is),将项目计算期内各年的净效益折算到计算期初的现值之和。式中:B――年效益;·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 XC—年费用;N—计算期;t—计算期各年的序号。经济效益费用比(ENCR):是指项目效益现值与费用现值之比。式中:Bt—第t年的效益;Ct—第t年的费用;Is—社会折现率。15.2.4.2经济效果评价本工程采用8%社会折现率进行评价,经济评价采用现值法,通过国民经济效益费用流量表,表15-2-1计算,其评价指标结果为:经济内部收益率12.22%;经济净现值为8637.05万元,经济效益费用比为1.20。15.2.4.3敏感性分析考虑到效益和费用分析计算中存在一些不确定性因素,按《规范》规定对项目进行敏感性分析。敏感性分析计算成果见表15-2-2。15.2.5国民经济评价分析及结论从本供水工程的国民经济评价指标来看,经济内部收益率大于社会折现率(is=8%),经济净现值大于零,经济效益费用比大于1。因此该项目在经济上是合理的。变化幅度指标基本方案投资+10%收入-10%经济内部收益率EIRR(%)12.2210.019.77经济净现值ENPV(Is=8%,万元)8637.054406.283509.91经济效益费用比ENCR(Is=8%)1.21.091.08表15-2-2敏感性分析计算成果敏感性分析计算的结果表明,在工程费用增加或效益减少的情况下,经济评价的指标有所下降,但评价结论不发生变化,重要指标仍高于行业的规定,工程项目仍有较好的经济效果。该项目具有一定的抗风险能力。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X效益费用流量表表15-2-1    单位:万元序号项目建设期  正常运行期 合计201020112012201320142015201620172018-20242025-203920401效益流量 2883.502883.502883.502883.505767.005767.005767.005767.006258.57161967.57 1.1供水效益 2883.502883.502883.502883.505767.005767.005767.005767.005767.00161476.00 1.2回收资产余值            1.3回收流动资金         491.57491.57 2费用流量13303.171637.141364.091364.0912725.782675.212456.692456.692456.692456.6994486.7313303.172.1建设投资13303.17   11361.69     13303.1713303.172.2流动资金 273.05   218.52    491.57 2.3年运行费 1364.091364.091364.091364.092456.692456.692456.692456.692456.6969330.30 3净效益流量-13303.171246.361519.411519.41-9842.283091.793310.313310.313310.313801.8867480.84-13303.174累计净效益流量-13303.17-12056.81-10537.40-9017.99-18860.27-15768.48-12458.17-9147.86-5837.5567480.84 -13303.17 8.00%0.92590.85730.79380.73500.68060.63020.58350.54030.50020.0920 0.9259 Bs0.002472.142289.022119.461962.463634.193364.993115.732884.94575.8951316.640.00 Cs12317.751403.581082.861002.658660.951685.841433.461327.271228.96226.0542679.5812317.75 Bs-Cs-12317.751068.551206.161116.81-6698.491948.351931.531788.461655.98349.838637.05-12317.75 累计Bs-Cs-12317.75-11249.20-10043.04-8926.23-15624.72-13676.37-11744.83-9956.38-8300.408637.05 -12317.75  评价指标:       经济内部收益率12.22%  经济净现值(万元)8637.05    经济效益费用比1.20      ·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X15.3财务评价15.3.1财务支出财务支出应包括建设项目总投资、年运行费、流动资金和税金等费用。(1)总投资工程一、二期工程总投资合计26981.43万元。(2)年运行费年运行费包括动力费、工资及福利费、修理费、日常维护费、药剂费及其他费用等项。经计算年运行费为1435.88~2585.99万元。①动力费供水工程工作总扬程110m,水泵和电动机的功率取75%。②工资及福利费工程管理单位新增定员38人,人均年工资按35000元计算,福利费等按工资的53%计算。③修理费按固定资产原值的2.2%计算。④日常维护费按固定资产原值的0.5%计算。⑤药剂费混凝剂价格暂按1400元/t计算,液氯按3200元/t计算。⑥工程保险费按固定资产原值的0.25%计算。⑦其他费用按固定资产原值的1%计算。(3)流动资金流动资金指项目投产后维持项目正常生产的周转资金,包括购买燃料、材料和支付职工工资所需的周转资金。(4)总成本费用总成本费用包括经营成本(年运行费)和折旧费、利息等项。(5)税金税金含增值税、销售税金附加和所得税,增值税率取17%,销售税金附加包括城市建设维护税,教育费附加,分别以增值税额的5%、3%计取。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X所得税计算应按该工程应纳税所得额的25%计算。15.3.2财务收入本供水工程的财务收入为供水收入。(1)供水量供水工程一期(运行期从2011年起)年供水量为730万m3,二期(运行期从2015年起)年供水量为1460万m3。(2)水价该工程用水主要以工业用水为主。X市能源重化工工业园区供水工程的财务收入为供水水费收入。(本工程按一期设计时,单位制水成本:2.84元/m3,单位经营成本:1.97元/m3。在满足项目投资财务基准收益率(税后)8%时,测算出的综合供水水价为4.50元/m3。)本工程按二期设计时,单位制水成本:2.63元/m3,单位经营成本:1.79元/m3。在满足项目投资财务基准收益率(税后)8%时,测算出的综合供水水价为4.10元/m3。(3)收入计算经计算正常生产年份年财务收入为5986.00万元。15.3.3利润计算利润=财务收入-总成本利润-销售税金及附加盈余公积金按税后利润的10%提取。15.3.4盈利能力分析本工程采用8%的财务折现率进行评价,财务评价采用现值法。项目投资财务内部收益率(税后)(iRR):8.68%项目投资财务净现值(税后)(is=8%)(FNPV):1436.97万元资本金财务内部收益率(税后)(iRR):10.52%资本金财务净现值(税后)(is=8%)(FNPV):3389.28万元投资回收期(静态)(Pt):13.34年15.4最大贷款能力测算经分析计算,X能源重化工工业园区供水工程最终水价为4.10元/m3。本项目承担全部投资贷款偿还年限15年及贷款利率为5.94%的情况下最大贷款额度为16875.97万元,建设期利息为501.22万元,资本金为9087.05万元,总投资为26981.43万元。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X15.5综合评价为了全面阐述该工程方案的经济合理性和财务可行性,本次从国民经济评价和财务评价两个方面进行了分析论证。经过国民经济效益费用流量表计算,其各项指标均符合规范要求,国民经济敏感性分析计算指标均较合理,说明该工程的实施是合理可行的,抗风险性较强。财务评价结果符合要求,说明该工程在财务上是可行的。本工程最终单位供水水价计算结果为4.10元/m3,低于当地现行工业用水水价5元/m3,测算出的水价竞争力较强。综上所述工程无论在国民经济评价方面还是在财务评价方面均合理可行,故建议该工程尽早实施,以利于该地区的经济快速发展。·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 X·131·内蒙古自治区水利水电勘测设计院'