【正文】 ,瀑漲瀑落 ,河床比降較大 ,大水時(shí)水流湍急 ,河床的覆蓋層較薄 ,保不住河床的潛流水量。在干旱年景，河床外露可涉步過河，鎮(zhèn)區(qū)之內(nèi)的窯河每約有 300 萬立方米流量過境，市環(huán)境監(jiān)測站對窯河原水進(jìn)行檢測，達(dá)到了“地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”（ GS38382021）中的三類水體。該河為目前為 *鎮(zhèn)城鎮(zhèn)居民直接原水的水源。本次設(shè)計(jì)仍取用窯河河水為水源，在設(shè)計(jì)中考慮攔水作壩，抬高水位，設(shè)計(jì)壩頂標(biāo)高為 79 米，為溢流壩，即最高水位，正常水位 77 米，低水位76 米，河床底為 75 米。 獅子洼水庫遠(yuǎn)離鎮(zhèn)區(qū)，交通不便，周圍無工業(yè)企業(yè)，沒有工業(yè)污染，周邊的植被和大氣環(huán)境質(zhì)量 較好。從以上分析水庫的水質(zhì)，水量可以滿足城鎮(zhèn)用水量的需要，是 *鎮(zhèn)集中供水的理想水源。 5 工程方案設(shè)計(jì) 給水工藝流程 *水廠工程設(shè)計(jì)為常規(guī)處理，給水工藝流程如下： 窯河水 → 大口井→取水泵房→凈水廠→輸水干管→鎮(zhèn)區(qū)管網(wǎng)→用戶 取水工程 攔水壩 設(shè)計(jì)壩寬 3 米，壩高 米 ,壩長 10 米 ,鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 大口井 因水下工程施工復(fù)雜，費(fèi)用較大，設(shè)計(jì)大口井在河床收集水量規(guī)模為 1 萬 m3/d。采用園形大口井一座，直徑 D=3O 米， H=2 米，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，井壁分層留有滲水孔，井底落在河床的滲水 層中，井底作反濾層級(jí)配，要求有良好的滲水條件。大口井頂標(biāo)高低于最低水位 米 ,井中布置四根吸水管，與取水泵相連，吸水管管徑為 DN400mm。 取水泵房 設(shè)計(jì)岸邊固定式的園形取水泵房一座，位置與老取水泵房上游毗鄰，土建設(shè)計(jì)規(guī)模 1 萬 m3/d，直徑 6 米，室內(nèi)地坪以下高 米 ,鋼筋砼結(jié)構(gòu) ,泵房底層布置 4 臺(tái)取水泵 ,室內(nèi)地坪以上高 4 米 ,磚混結(jié)構(gòu)。 凈水工程 凈水廠廠址選擇 選擇水廠廠址的原則如下： ①給水系統(tǒng)布局合理，輸配水位置適中，避免干管迂回。 ②有較好的工程地質(zhì)地形條件，便于廠內(nèi)雨、 污水排放。 ③水廠周邊交通方便，生產(chǎn)、生活出行便利，自然環(huán)境較好，無污染的工礦企業(yè)等。 ④水廠用地盡量減少拆遷工作量，不占良田或少占農(nóng)田。 *水廠的廠址經(jīng)現(xiàn)場踏勘選點(diǎn)在鎮(zhèn)區(qū)所在地 *村，考慮廠區(qū)地形高差較大，根據(jù)凈水廠工藝流程為減少大量的土石方挖填，廠區(qū)由北向南設(shè)計(jì)階梯式水廠。靠北布置，加藥間、機(jī)修間，地面設(shè)計(jì)標(biāo)高為85m，接著布置沉淀、過濾池；然后布置清水池、送水泵房；滿足水庫引水的重力水損落差值，廠區(qū)不占良田，無拆遷和移民工作量。工程地質(zhì)良好，無地下水，便于廠內(nèi)排雨、污水。廠區(qū)南面進(jìn)出交通方便，綜合以上優(yōu) 點(diǎn)， *水廠廠址選在此處為宜。 凈水廠工藝流程設(shè)計(jì) 凈水處理的工藝流程，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及出廠水水質(zhì)的要求及處理水量的規(guī)模來確定。采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和運(yùn)行管理方便的程度，是具有良好的經(jīng)濟(jì)效益的因素。從水源評(píng)述中，選擇了獅子洼水庫水，水質(zhì)符合“地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”“ GB38382021” II 類水體，因此采用常規(guī)處理是可滿足城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的。設(shè)計(jì) *水廠工程總規(guī)模為 1 萬 m3/d。鑒于二十一世紀(jì)的水廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，過濾池采用先進(jìn)的氣水沖洗濾池和采用 PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng) . 凈水廠樞紐布置 凈水廠場地由于 歷史用地的原因，規(guī)劃與土管部門同意將旱地征用為 *水廠廠址，東西長 85m，南北寬 50m，占地 畝，水廠方位座北朝南，廠大門朝南開，設(shè)計(jì)進(jìn)廠道路長 150m，寬 4m，坡降 8%。廠內(nèi)南北大道寬 6m，長 251m，以反沖洗設(shè)備間中心為主軸線，將廠區(qū)分為東西兩側(cè)，自北朝南，依據(jù)制水工藝流程布置凈水構(gòu)筑物，東邊布置一座 1 萬 m3/d 規(guī)模的柵條絮凝斜管沉淀池，氣水沖洗濾池一組和反沖洗設(shè)備間一座及 5000m3清水池一座，西邊布置并給遠(yuǎn)期凈水構(gòu)筑物預(yù)留位置。沉淀池的西北面布置加藥間一座，便于加礬和加氯。在廠區(qū)北邊，布置生產(chǎn)廢 水處理預(yù)留地，用建筑小品和綠化帶隔離生產(chǎn)區(qū)。最北面預(yù)留水廠苗甫用地，在廠前區(qū)，西面布置綜合辦公樓一座，東邊布置加壓泵房，吸水井，為了減少噪音干攪將機(jī)修間和倉庫，布在廠區(qū)北面，還布有傳達(dá)室及車庫等輔助建筑物，廠區(qū)布置緊湊，分區(qū)明確，功能齊全，便于生產(chǎn)管理。 凈水構(gòu)筑物設(shè)計(jì) （ 1）管式靜態(tài)混合器一座 良好的混合效果對降低藥耗，提高絮凝效果影響較大，多年以來，給水工程采用管式靜態(tài)混合器較多，它不需另增加力，占地小，混合器內(nèi)的裝置具有正、反切割水流和雙向回流的功能，混合效率高達(dá)94%（實(shí)測資料），混合快速 均勻效果好，維護(hù)管理方便，節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。選用 CJH 型混合器規(guī)格 DN500mm。 （ 2）柵條絮凝池 柵條絮凝池屬于水力絮凝中的一種形式，與斜管沉淀池合建一樣。柵條絮凝與其他形式比較，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，占地少、節(jié)能、水頭損失羅小、絮凝效果穩(wěn)定，柵條制作安裝方便，絮凝時(shí)間短。設(shè)計(jì)規(guī)模 1 萬 m3/d，絮凝池平面內(nèi)空尺寸長 25m，寬 7m，分兩組工作，計(jì) 14 格，其中共用二格絮凝，每組 6 單格，單格平面內(nèi)空尺寸 179。 。單格面積 ，池高 ，池內(nèi)有效水深 ，絮凝池有效容積 631m3，總絮凝時(shí) 間為 分鐘（符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）。 （ 3）斜管沉淀池 目前我國給水工程中，采用最多的沉淀方式有平流沉淀池和斜管沉淀池，它們具有結(jié)構(gòu)簡單，沉淀效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，是成熟可靠的工藝技術(shù)，為充分利用土地，本設(shè)計(jì)推薦采用為斜管沉淀池，與絮凝池合建一體。斜管沉淀池的優(yōu)點(diǎn)沉淀效率高，占地少、比平流沉淀節(jié)約用地約 45%，池底采用機(jī)械排泥。設(shè)計(jì)斜管平面內(nèi)空尺寸寬25m，長 ，有效沉淀面積 ，清水區(qū)上升流速 V0=2mm/s。選用斜管材質(zhì)為 PVC 無毒塑料。技術(shù)參數(shù) a=35mm，α =60176。斜長L=1000mm。柵條絮凝斜管沉淀池，平面尺寸，長 25m，寬 ，池高 。 （ 4）氣水反沖洗濾池 在設(shè)計(jì)凈水廠的過濾池的池型選用，應(yīng)依據(jù)規(guī)模的大小，原水水質(zhì)狀況及管理水平等條件來選用，以前采用雙閥濾池和虹吸濾池較多，該池型工藝成熟可靠，操作簡便，維修量小，過濾效果穩(wěn)定，并積累了較多的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)。自改革開放后，各地城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，在中型規(guī)模水廠的設(shè)計(jì)中，推薦使用氣水反沖洗濾池也日漸增多。該池型原以法國德利滿公司的 V 型濾池為基礎(chǔ)，并結(jié)合國內(nèi)水工業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀的一種新型池型，由我院設(shè)計(jì)的氣水反沖洗濾池，先后在外 貸款和國內(nèi)大、中型水廠建設(shè)項(xiàng)目中，投入使用運(yùn)行情況良好。 氣水反沖洗濾池的特點(diǎn)是恒水位、恒速過濾，其原因是濾床加厚，濾料粒徑變粗，采用均質(zhì)粒料，級(jí)配均勻性好，截污能力強(qiáng)，濾后水質(zhì)的濁度≤ INTU，達(dá)到一級(jí)水司出廠水水質(zhì)濁度標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)過程為PLC 自動(dòng)化操作管理。 氣水反沖洗濾池是以氣反沖洗強(qiáng)度大，水反沖洗強(qiáng)度降低，氣水混合反洗，再漂洗，同時(shí)池內(nèi)表面配合掃洗，不積泥，不結(jié)球，濾床反沖洗得干凈。僅水反沖洗強(qiáng)度的用水量比雙閥濾池要節(jié)省 2/3。過濾周期長，保持在 36~48 小時(shí)，減少反沖洗次數(shù)，節(jié)約反沖洗總用水量和節(jié)能 。氣水反沖洗濾池是當(dāng)前水廠設(shè)計(jì)中技先進(jìn)的構(gòu)筑物，得到了廣泛的推廣使用，其不足之處需增加氣反沖洗設(shè)備及空壓設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，比雙閥濾池基建造價(jià)要貴。 *水廠的氣水反沖洗濾池，設(shè)計(jì)總規(guī)模 1 萬 m3/d，設(shè)計(jì)兩組濾池，12 格，分兩期實(shí)施。單組分 6 格濾池，雙排布置，每排 3 格，中間設(shè)管廊。反沖洗設(shè)備間布置在兩組池之間，以便遠(yuǎn)期工程共同使用，反沖洗設(shè)備間與近期濾池同步建設(shè)，并預(yù)留二期濾池位置。 設(shè)計(jì)參數(shù)： ①濾速：設(shè)計(jì)濾速 V=，有效過濾總面積 ，分 6格濾池，單格濾池平面尺寸長 ，寬 ，過濾面積為 m2,池高 。反沖洗設(shè)備間緊靠濾池建設(shè)，濾池平面總尺寸長，寬 。 ②反沖洗強(qiáng)度和過濾周期 設(shè)計(jì)氣反沖洗強(qiáng)度為 16 e/,水反沖洗強(qiáng)度 3 e/,表掃沖洗強(qiáng)度 2e/。 氣水反沖洗設(shè)置三階段進(jìn)行： 過濾周期設(shè)計(jì)以 36 小時(shí)計(jì)。 ③濾床級(jí)配設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)濾池的濾床厚 ，選用的均粒濾料過濾，采用石英海砂作濾床，有效粒徑 d=， K80=，支承層厚 ，卵石有效粒徑 d0=48mm。 ④配水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 中阻力長柄濾頭配水配氣，濾頭縫隙開孔比 %，濾頭材質(zhì)為 ABS 工程塑料。濾后的清水閥可控制池中水位，采用氣動(dòng)可調(diào)蝶閥自動(dòng)調(diào)節(jié)。 濾板設(shè)計(jì)為鋼筋砼預(yù)制板，設(shè)計(jì)和施工要求應(yīng)滿足氣水反沖洗濾池設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 （ 5）反沖洗設(shè)備間的設(shè)計(jì) 反沖洗設(shè)備間與近期濾池緊鄰，其設(shè)備有氣沖的鼓風(fēng)機(jī)及配套電機(jī)，氣動(dòng)裝置的空壓機(jī)及貯氣罐，水反沖洗的水泵電機(jī)等。 設(shè)備間平面尺寸長 ，寬 ，兩層建筑物，框架結(jié)構(gòu)底層為反沖洗設(shè)備間，二樓為操作管理室。 反沖洗設(shè)備參數(shù)： ①反沖洗水泵 3 臺(tái)套（二用一備），選用清水潛水 泵 Q=497m3/h， H=， n=970 轉(zhuǎn) /分， N= ②氣反沖鼓風(fēng)機(jī) 2 臺(tái)套（一用一備）； Q=， H=，N=45kw。 ③氣動(dòng)裝置空壓機(jī) 2 套（一用一備）， Q=， Pa=，N=11KW。 ④氣罐兩個(gè)，鋼制園形氣罐，貯氣保持工作壓力在 ，每個(gè)貯氣罐容量 500 升。 （ 6）清水池一座 清水池容積按水廠規(guī)模 10%計(jì)建設(shè)，近期實(shí)施 1 萬 m3/d 水廠，清水池容積為 500m3，平面尺寸長 ，寬 ，池高 4m，有效水深 。 （ 7）加藥間一座 設(shè)計(jì)加礬、加氯合建一體的加藥間一座，地面式磚混結(jié)構(gòu)，土建規(guī)模 1 萬 m3/d，建筑面積約 445m2，其中加礬間建筑面積 193 m2，加氯間建筑面積 252m2，分述如下： 加礬工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)最大加礬最 a=15mg/I，選用隔膜計(jì)量泵規(guī)格： Q=05301/h， H=， 3 臺(tái)套（兩用一備）礬庫以 3 個(gè)月儲(chǔ)備量計(jì)算面積。 加氯工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)最大加氯量 a=1m/1，選用真空加氯機(jī)兩臺(tái)（一用一備）規(guī)格 04kg/1， Pa=，氯庫以 8 個(gè)氯瓶為貯氯量布置，鑒于加氯工作的安全性要求較嚴(yán)， 本設(shè)計(jì)除設(shè)備選用當(dāng)前較選進(jìn)的真空加氯機(jī)以外，氯氣輸氣系統(tǒng)，配制有自動(dòng)切換器，泄氯報(bào)警儀，并且設(shè)計(jì)了泄氯吸收塔裝置，形成了一套全封閉安全加氯工序。氯庫內(nèi)設(shè)有單梁懸掛機(jī)重機(jī)一套，起重量 2t，起吊高度 6m。 （ 8）重力供水與加壓泵房工藝設(shè)計(jì) 廠內(nèi)清水池的最低水位 ，與水塔水面高差△ =12697=29m，考慮管道沿線和局部損失及富余水頭等，水泵總揚(yáng)程為 33m35m 為宜。 ①設(shè)計(jì) 3 臺(tái)套水泵電機(jī)（ 2 用 1 備） 250S39A 型水泵： Q=324576m3/h H=3525m 配套電機(jī)： Y280M4 型電機(jī) n=1480 轉(zhuǎn) /分 N=55KW 所選的加壓泵，其中一臺(tái)為變頻調(diào)速裝置，調(diào)節(jié)最大時(shí)用水量 K時(shí) = ②兩臺(tái)套真空泵機(jī)（一用一備）： SZB8 型 Q=2401/min 水根柱高600mm ③水泵間排水潛污泵 2 臺(tái)（一臺(tái)一備）： 型 Q=20m3/hH=10mN= 生產(chǎn)輔助建筑物設(shè)計(jì) 依據(jù) *水廠的規(guī)模、按規(guī)范以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，設(shè)計(jì) *水廠內(nèi)輔助生產(chǎn)建筑物如下： （ 1）綜合辦公樓 450m2：地面式兩層框架結(jié)構(gòu)樓房，設(shè)生產(chǎn)調(diào)度中心監(jiān)控室， PLC 自動(dòng)化系統(tǒng)控制室、化驗(yàn)室、廠長辦公 室及職工教育學(xué)習(xí)室和換值班單身宿舍等多功能綜合樓。 （ 2）機(jī)修間和倉庫 60m2，單層地面式磚混結(jié)構(gòu)建筑物。 （ 3）車庫 105m2，單層地面式磚混結(jié)構(gòu)建筑物。 （ 4）傳達(dá)室 36m2，單層地面式磚混結(jié)構(gòu)建筑物。 建筑設(shè)計(jì) *水廠位于 *村內(nèi) *公路北一建設(shè)用地內(nèi) ,出入交通便利，建筑設(shè)計(jì)考慮視覺效果，整體布置要與周圍的建筑物風(fēng)格相互協(xié)調(diào)一致。建筑物墻面以乳黃、灰白為主，點(diǎn)綴亮麗的桔紅斜坡屋面，運(yùn)用現(xiàn)代飾面材料劃格分線，體現(xiàn)時(shí)代氣息，突出現(xiàn)代水廠建筑特色，但又具有建筑個(gè)性。水廠內(nèi)的綜合樓，是全廠的控制調(diào)度中心 ，加壓泵房的建筑坡屋面仍用桔紅色匹配，門窗都用白色塑鋼，扶手?jǐn)r桿采用不銹鋼材質(zhì)，室內(nèi)鋪淺色防滑花崗巖地面，綜合樓門廳地面采用拼花花崗巖，其他鋪面磚， PLC 中心控制室鋪復(fù)合抗靜電地板，用裝飾材料的色和質(zhì)提高建筑物的擋次，成為全廠的高點(diǎn)和重點(diǎn)。更為重要的是水廠內(nèi)的生產(chǎn)構(gòu)筑物水池與其高差，相互連通，清水池上復(fù)土，必須全池頂面綠化，利用通氣管裝飾成假柱小亭，擬是庭綠地。各建筑物周邊種植常青灌木，使建筑空間有虛實(shí)對比的感覺，融于大自然之中，構(gòu)成優(yōu)美的環(huán)境，產(chǎn)生宜人氣氛，視覺水廠是一座花園式的工廠。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬建 *水廠廠址初選在山坡荒地上，種植土層薄，下臥土層以巖石為主，承載力較高，可作為擬建（構(gòu)）筑物的天然地基。但要考慮廠區(qū)設(shè)計(jì)地坪平整形成有一定的填方。擬建建（構(gòu)）筑物在工藝流程標(biāo)高確定和廠區(qū)布置的控制下，不排除基礎(chǔ)可能座落在挖填方交接處，所造成的換填地基處理的可能性，和池基礎(chǔ)全部座落在巖面上，必須要的砂褥墊層的處理。目前尚無詳細(xì)地質(zhì)勘探報(bào)告，待詳勘后再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以避免過大的地基處理。現(xiàn)以 *水廠的主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分述如下： （ 1）廠內(nèi)的凈化構(gòu)筑物水池類，其建筑材料均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，絮凝沉淀澉為敞口水 池，水池變形縫設(shè)置長度控制在 20 米以內(nèi)。清水池為地下式全封閉式水池，頂板為鋼筋混凝土無梁樓蓋，縱橫各設(shè)變形縫一條。反沖洗設(shè)備間反沖洗水泵間為半地下式鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，濾池為地面式水池。其管廊間為二層式框架結(jié)構(gòu)。 （ 2）廠內(nèi)建筑物的綜合樓、加藥間、機(jī)修間、倉庫、門衛(wèi)等都為