【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù) 《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（ SL 3102021），集中式供水工程的防洪設(shè)計應(yīng)符合《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB50201－ 94）以及《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL252）的有關(guān)規(guī)定。 14 本工程為 Ⅲ 型供水工程 ， 主要建筑物按 20年一遇洪水設(shè)計， 50年一遇洪水校核。 工程抗震標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（ SL 3102021），集中式供水工程的抗震設(shè)計應(yīng)符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB500111）以及《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB50191）的有關(guān)規(guī)定。 本工程為 Ⅲ 型供水工程 ，其 主要建筑物按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高 1度 按 6度 采取抗震措施； 總體布置 根據(jù)項目區(qū)測量成果，項目區(qū)水源點取水水位 為 ，結(jié)合項目區(qū)用水用戶分布情況，按管網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行水力計算， XX水廠水源點 高程 175米。 項目總布置分兩個區(qū)，水廠區(qū)和管網(wǎng)區(qū)。水廠區(qū)布置有水源取水建筑、 絮凝沉 淀池、過濾池、清水池，加壓泵、加藥室、管理辦公用房等。 管網(wǎng)區(qū)主要布置有項目區(qū)供水管網(wǎng)，管網(wǎng)由一 樹枝 形布置，從水源點水廠至 XX為主線， XX以后分為 10個支線分別到各村 。干管上根據(jù)用水戶的具體位置接分管至至各居民點。 水廠總體布置，應(yīng)符合以下要求： （ 1）生產(chǎn)構(gòu)（建）筑物和生產(chǎn)附屬建筑物宜集中布置，生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)分開布置。 （ 2）生產(chǎn)附屬建筑物的面積及組成根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程確定。 （ 3）加藥間、消毒間分別靠近投加點，并與其藥劑倉庫毗鄰；消毒間及其倉庫設(shè)在水廠的下風(fēng)處，并與值班室、居住區(qū)保持一定的安全距離。 （ 4）濾料、管配件等堆料場地根據(jù)需要分別設(shè)置，并有遮陽避雨措施。 （ 5）廁所和化糞池的位置與生產(chǎn)構(gòu)（建）筑物的距離應(yīng)大于 10m，不能采用旱廁和滲水廁所。 （ 6）應(yīng)考慮綠化美化，新建水廠的綠化占地面積不宜小于水廠總面積的 20%。 （ 7）根據(jù)需要設(shè)置通向各構(gòu)（建）筑物的道路。單車道寬度宜為 ，并有回車道，轉(zhuǎn)彎半徑不小于 6m，在山丘區(qū)縱坡不大于 8%；人行道寬度為 ～ 。 （ 8）廠區(qū)設(shè)雨水排除措施，廠內(nèi)地坪高于廠外地坪和內(nèi)澇水位，水廠周圍設(shè)圍墻及安全防護措施。 15 工程總體布置 見附 圖 一：工程總平面布置圖 。 6 工程設(shè)計 取水 建筑物 設(shè)計 本工程取水建筑物為攔河堰，位置處于 黃蓮洞溪石膏廠段 ，攔河堰控制來水面積為 8km2，采用漿砌石重力壩形式， 寬頂堰流，堰頂下游園弧連接，底流消能， 堰高 ，基礎(chǔ)埋深 1米，堰底寬 9米，頂寬 ， 護坦長度 10米， 厚度為， 兩側(cè)河堤長度為 15米，堤高 2米 ，堤頂寬 ，底寬 。 根據(jù) XX河水文站多年計算成果，采用水文比擬法計算壩址設(shè)計洪水，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL252） 確定本取水工程按 10年一 遇洪水設(shè)計， 廈鋪 水文站 10年一遇洪峰流量為： 1090m3/s， 廈鋪 水文站來水面積為351km2，堰址來水面積 8km2，用下式計算堰址流量 。 經(jīng)計算得堰址洪水流量為 ，堰址河床寬度約為 25米，按實用堰計算堰頂水深，計算公式如下： H=（ Q/MB） 2/3=( 25)2/3= 根據(jù)水文計算成果堰基地質(zhì)條件初步擬定攔河堰斷面尺寸后進行穩(wěn)定分析計算，初擬攔河堰底寬 ，頂寬 3米，堰前設(shè) 2米長底板，考慮水壓力、自重、堰基揚壓力三大荷載進行穩(wěn)定計算，堰基磨擦系數(shù) f取 ，上下均游設(shè)齒槽底流消能。 反弧半徑取為 ，頂部也采用同樣園弧。 及擋土墻 穩(wěn)定計算 計算公式如下： 攔河堰剖面見設(shè)計圖，式中各項目計算列如下表：表 61攔河堰穩(wěn)定計算表 。 16 表 61 攔河堰穩(wěn)定計算表 序號 荷載名稱 單位 計算式 數(shù)值 一 自重 1 W1 t 2 W2 t 9 3 W3 t 2 ∑ W t 二 水壓力 t 1 P1 t （ － ） 2 P2 t ∑ P t 三 揚壓力 t U1 t 9 U2 t 9 ∑ U t 四 ∑ W－∑ U 五 Kc＝ ＞ 擋土墻高 4米，基礎(chǔ)寬度為 ，頂寬 為 ，內(nèi)側(cè)填砂礫石。只計算主動土壓力，臨河一側(cè)無水工況。擋土墻內(nèi)填土高度與頂平。 基礎(chǔ)磨擦系數(shù)為 ，取單寬 1米進行計算，漿砌石容重按 ，擋土墻自重為 ，河內(nèi)無水則基礎(chǔ)無揚壓力，土壓力按公式 計算 ,內(nèi)磨擦角取 30 ，容重取， 得 f=，則抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為 ＞ 。 攔河堰 平面布置圖 見水工設(shè)計圖－ 02，根據(jù)設(shè)計圖紙計算得取水建筑工程量如下表 ：表 62。 表 62 取水建筑物工程量計統(tǒng)計表 17 序號 項目名稱 單位 數(shù)量 一 攔河堰 1 基礎(chǔ)砂卵石開挖 m3 580 2 基坑排水 項 待定 3 漿砌塊石 m3 4 C20混凝土底板 m3 315 5 C25混凝土面層 m3 6 C20混凝土防滲體 m3 7 鋼筋制安 t 二 護坦 1 基礎(chǔ)砂卵石開挖 m3 350 2 C25砼 m3 350 3 鋼筋制安 t 4 溫度縫 m3 30 三 擋土墻 1 基礎(chǔ)開挖 m3 120 2 漿砌塊石 m3 156 3 砂卵石回填 m3 180 4 C15砼壓頂 m3 輸水 建筑物 設(shè)計 輸水線路選擇 輸水采用 PE 管 ，在攔河堰中部埋設(shè)管道，取水直接進入水廠區(qū) ，由于攔河堰與水廠區(qū)相距較 近 輸水管線沿攔河堰側(cè)公路邊布置，長度約 100 米。 輸水 建筑 物 設(shè)計 輸水管道選購 直徑 250 耐壓為 的 PE 壓力管 ，沿公路外埋設(shè)， 考慮河道坡降 輸水至水廠最大壓力可達 80 米。取水流量遠大于設(shè)計取水量，在管末端設(shè)置閘閥進行控制水量。管徑計算采用如下公式計 算： 式中： D――輸配水管徑 m Q—— 輸水流量 m3/s，在此為水廠取水流量為 。 V—— 管道經(jīng)濟流速取 經(jīng)計算得 D＝ ，考慮枯季取水量水位不高，取 D＝ 。 管道沿程水頭損失按下式計算： 18 Hl—— 沿程水頭損失 m。 L—— 計算管段的長度 m。 i—— 單位管長水頭損失 m/m。 自應(yīng)力水泥管單位管長水頭損失用下式計算： 局部水頭損失按沿程不頭損失的 5%計算。輸水管水 力計算成果見下表：表63。 表 63 輸水管水頭損失計算成果 管材 長度（ m） 設(shè)計流量 (L/s) 流速 (m/s) 管徑 (mm) 輸水管道水頭損失(m) 管材公稱壓力 (Mpa) PE管 4900 250 為了在坡頂管道排除真空和在坡底管道排除管中積渣， 在坡頂輸水管需裝置排氣閥，排氣閥共 7 只 ；在坡底輸水管需裝置放空閥，放空閥共 7 只。 規(guī)格與連接管道相同。 凈水 建筑物 設(shè)計 凈水工藝 的確定 凈水工藝應(yīng)選用 成熟的新技術(shù)、新工藝、并兼顧到管理、操作簡便和維修方便等因素。凈 水的處理根據(jù)源水水質(zhì)及出廠水質(zhì)要求及用水規(guī)模確定。本工程XX 水廠工程水源地 為赤水口攔河堰 。水質(zhì)化驗報告顯示，一般季節(jié)原水濁度低，僅 為 5NTU左右 ，水質(zhì)較穩(wěn)定 ， 無藻類繁殖。洪水季節(jié)庫水濁度較大，但 一般 不超過 180NTU， 故 可采用低濁度凈水工藝。本工程擬采取混凝、沉淀、過濾、消毒處理工藝，具體如下： 加混凝劑 消毒 河 水 混凝、沉淀 過濾 清水池 配水管網(wǎng) 水廠總體設(shè)計 XX 凈化廠區(qū)平均長度 50m，平均寬度 ，占地面積 1825 ㎡ ， 廠區(qū)所 19 在地地面標(biāo)高 174175m。 廠平面布置原則為：依據(jù)現(xiàn)場地形和和水工藝要求，合理安排各構(gòu)筑的布置，要求流程短捷、緊湊布置、節(jié)省占地、功能齊全、方便管理。 廠區(qū)總平面布置基本上按功能劃分：分為生產(chǎn)（水處理）區(qū)，階段性生產(chǎn)建筑物及生活區(qū)。各區(qū)之間以綠帶和道路分隔。廠區(qū)平面布置見附圖。 構(gòu)筑物 設(shè)計 混合 混合是進行絮凝的前提，良好的混合對提高絮凝沉淀的效果、降低藥耗 是必不可少的?；旌戏绞椒譃閮深悾蜋C械。水力混合有管道混合、管式靜態(tài)混合和管道噴射式混合器 。機械混合有水泵混合、漿析式機械混合和管式（渠式）機械混合。 水力混合的優(yōu)缺點：管道混合不需要專門設(shè)置，一次投資。運行費用最省。管道混合藥劑不易分布均勻，混合效果較差，當(dāng)流量變化較大時混合效果差異較大。管式靜 態(tài)混合水損失大，管式噴射混合其構(gòu)造簡單，不需要外加動力，混合效果好，但噴口容易堵塞。 機械混合的優(yōu)缺點：機械混合效果好，且受水量、水溫、濁度等因素變化影響，能耗較低。漿板式機械混合需要設(shè)混合池并增加機械設(shè)備，有 一定的維修工作量。 由上比選，結(jié)合本工程實際情況，擬 本設(shè)計采用水力混合 —— 管式靜態(tài)混合器混合。 混凝劑選擇：采用聚合氯化鋁（堿式氯化鋁）為凝聚劑。 該藥品使用性強 PH值范圍在 － 之間。 溶液池容積： )(41710001000 10024 31 mbnaQbhaqW ???? 式中： Q—— 處理的水量， m3/h； a—— 凝聚劑最大投量， mg/L， ～ ,此工程取 ； b —— 溶液濃度，取 10%（ 5%～ 20%）， b=10%； n—— 每日調(diào)制次數(shù)，此處取 2 次（人工調(diào)制不超過 3 次，一般每日調(diào)制26 次）； 20 通過計算，溶液池容積為 。 溶液池采用正方形，其 mmm ????? 高寬長 。 溶解池容積： 312 mWW ???? 投加量： 2mg/L 投放方式：計量泵壓力投加。 絮凝 目前國內(nèi)外主要采用絮凝形式為機械和水力絮凝。絮凝設(shè)施采用穿孔旋流池，絮凝效果較好，維修量少，國內(nèi)廣泛采用。結(jié)合水源水質(zhì)特點，本工程采用穿孔旋流池。 設(shè)計水量為： )/( 3 hmQ ?? 絮凝池處理水量為 。每組分為六格，各格平面尺寸為 長 方形，單格平面尺 寸為 。 設(shè)計池高 ，超高 ，池內(nèi)有效水深為 。絮凝池池底用單斗斗底排泥，排泥管選用 DN=160mm的 PVCU管。 絮凝池每格間由上到下對 角 交錯的孔相通，第一、二格間進口流速宜為~，取 ，最后一格出口流速取 。進水管采用 DN=250mm 的鋼 管。 GT 值，按水溫 T=20℃， )(2 1 3 62 0 3 0 9 23 PaomHhsPa ? ???? ? ，? )( 20331000106 1344 ?? ????? ???? SthG ?? 內(nèi)）在 54 10~10(5 3 9 8 ????GT 沉淀 結(jié)合本工程的特點，沉淀設(shè)施采用斜管沉淀池。斜管沉淀池主要優(yōu)點是沉淀效率高，池體小，占地少，對源水水質(zhì)變化有一定的適應(yīng)性。 水廠設(shè)計水量為 。 ㈠ 沉淀池面積 斜管沉淀池液面負荷： ~ m3/（ m2 h），本工程取值為 m3/（ m2 h），沉淀池面積按下式計算： ??F m2 沉淀池平面尺寸為 。 21 ㈡ 斜管內(nèi)切直徑 取值范圍為 25~35mm，取為 30mm， 長度為 1m，傾角為 60176。 ㈢沉淀時間 水在斜管內(nèi)沉淀時間為 4~7min。 顆粒沉降速度一般為 ~，斜管內(nèi)水流上升流速為 ~4 mm/s，斜管結(jié)構(gòu)占用面積按 3%計 ，則有： smmAQv / ????? 斜管內(nèi)的流速為： smmvv /60s in 00 ?? 管內(nèi)雷 諾 數(shù)： vRvRe 0? 式中：水力半徑 mmdR 4304 ??? ； 運動粘度 scmv / 2? （當(dāng) t=20176。）， 根據(jù)上式計算： ???eR，則沉淀時間為： m 100 00 ???? vLT 沉淀時間滿足要求。 ㈣沉淀池尺寸 根據(jù)規(guī)范要求， 清水區(qū)高度 大于或等于 ， 配 水區(qū)高度 大于或等于 。 本工程斜管沉淀池中的 斜管采用六 角形 ，其內(nèi)徑為 30mm，長度為 ，傾 角 60176。 斜管 區(qū) 高度 mLh 0 ?? 。清水區(qū)高度取為 ，配水區(qū)高度取為 。 穿孔排泥斗槽高 度為 ，保護高度為 ，池 體 總高 度為： H=++++=。 斜管沉淀池底部設(shè) 1 個集泥槽，采用 DN250 的 PE 穿孔排泥管排泥。 集水槽采用兩側(cè)淹沒孔口集水，為便于施工槽底平坡，具體參數(shù)如下： 集水槽的個數(shù)： N=2 個 集水槽的中心距： ????? 槽 中的流量 ： smNQq / 3??? 考慮濾池的超載系數(shù)為 20%，故槽中流量為： smqq / 30 ???? 槽寬 ： mqb 1