【文章內容簡介】 ，河道外渠道與平流沉砂池相聯(lián)。此種取水方式解決了閘前水深淺，冬季結冰后水位無保證不易取水的難題，取水率和取水安全性提高了。可是，由于取水部位在閘前，平時運轉時，渠道有沉砂，需要定期清理。3. 取水泵站的設計取水泵站設在楊樹房附近的X現(xiàn)有的平頂山翻山閘前100m處。采用垂直于河堤的寬B=10m的引水渠道引水，引水渠與沉砂池相連，渠上設閘。取水泵站構建筑物按11萬m3/d規(guī)模設計。包括：平流沉砂池1座、雙格、尺寸2180。180。；沉砂池一側設置潛水泵泵房，包括前池尺寸為：8180。30180。，選用潛水泵3臺（2用1備）。一期安裝2臺（1用1備），單臺流量Q=640L/S，揚程H=。電機功率N=165180KW。另有配電間和輔屬用房128 m2。楊樹房取水泵站的設計詳見附圖2“楊樹房取水泵站平面布置圖”和附圖3“楊樹房取水泵站取水頭部平、剖面圖”。 朱隈水庫取水方案1. 取水方式選擇從朱隈水庫取水，根據(jù)現(xiàn)場踏勘，調研和資料收集的情況，考慮了三個取水方案。方案一：壩上直接設洞取水在水庫主壩適當位置開設專門為城市供水的Φ1400，長50m的輸水洞，洞底標高低于死水位，洞上設置放水閘，輸水洞與閘室均采用鋼筋混凝土結構。專用輸水洞末端接DN1000鋼管進取水站。此方案在水庫主壩上開洞，對水庫結構有影響，實施方案很難得到水利部門批準，實施困難，同時施工難度大，工程費用高，但此方案一旦實現(xiàn)，使城市取水同農灌、發(fā)電分開，互不影響，對城市供水有利。方案二：1＃輸水洞取水—重力輸水在1＃輸水洞()閘室后40－50m處接D14209鋼管約35m，再接DN1000兩根鋼管進取水站。經(jīng)過水力計算在一、一、二期各上一根DN1000輸水管，可采用重力方式將水輸送至楊樹房凈水廠。此方案，實施起來難度小些，對壩體結構無影響，容易得到水利部門的批準，重力輸水節(jié)省能源，但是1＃，斷面小些。在總體方案選擇和水庫利用調節(jié)上，盡量避免取水最低水位()時同時給農業(yè)供水。方案三：1＃輸水洞取水—加壓輸水此方案仍為輸水洞引水方案，在水庫取水站位置上設置水庫取水泵站，泵站規(guī)模一期5萬m3/d，二期到10萬m3/d。泵房土建按二期規(guī)模建設，設備按一期規(guī)模安裝，離心泵3臺（2用1備），一期2臺（1用1備）單臺流量Q＝654L/S，揚程H＝20m，電機功率N＝180KW。此方案除具有方案二的優(yōu)點及缺點外，由于采用加壓輸水，輸水線路選擇比較靈活，同時可以考慮將凈水廠建在較高位置，提高防洪標準。但本方案也存在投資高、管理內容多和運行費用高的缺點。方案四：發(fā)電站后水池取水水庫發(fā)電站位于1＃輸水洞閘后100m，有160KW水電機組3臺(2用1備)，用于季節(jié)性農灌放水和水庫棄水時發(fā)電用。此方案在水池適當位置設DN1000鋼管引水進取水站，DN1000鋼管始端設升降式閘門。此方案取水工程本身比較簡單易行。但是，使原本可以全線重力流輸水的輸水管線要設置中間提升泵站。此泵站提升泵房需設置水泵3臺(2用1備)，配130KW電機。并要設置配電間，附屬房間，要有供電外線。要征地、要增加工程量、投資和管理內容。另外，前面利用水頭發(fā)電，后面增加水頭耗電，兩次機組損耗，從能源利用上看也是得不償失的。但是從另一方面講，本方案也具有輸水線路和凈水廠位置選擇靈活，可以提高防洪標準的優(yōu)點。取 水 方 式 比 較 表 表4－2方 案取水方式主要優(yōu)點主要缺點方 案 一水庫主壩設洞取水，不受其它因素干擾，取水條件好。，可采用重力輸水，節(jié)省能耗。方 案 二水庫1＃輸水洞取水（重力輸水），實施較容易。，可采用重力輸水，節(jié)省能耗。、發(fā)電協(xié)調用水。方 案 三水庫1＃輸水洞取水（加壓輸水），實施較容易。2. 輸水線路和凈水廠位置選擇靈活，可以提高防洪標準。、發(fā)電協(xié)調用水。，運行費用高。方 案 四發(fā)電站后水池取水。2. 輸水線路和凈水廠位置選擇靈活，可以提高防洪標準。，需設置提升泵房，增加投資和管理內容，運行費用高。，水質水量保證率稍差。 凈水廠方案 凈水廠廠址選擇凈水廠廠址的確定影響因素較多，既受工程總體方案的控制又約束本總體方案。故凈水廠廠址與總體方案同時考慮。本工程凈水廠廠址選擇了以下三處進行比較：第一處廠址，楊樹房水源地東側在平頂山攔河壩翻水閘上游600m的X右岸，與原5萬m3/d水廠建于一處。該位置地勢平坦，工藝流程布置易平順，污泥不需處理排泥方便，與老廠合建，公用輔屬用房，既省地，省投資，又利于集中管理；地處城市規(guī)劃的工業(yè)區(qū)一側，接近用水大戶，對配水有利；目前已征得一部分用地，再征地比較容易。缺點是處于河邊低地勢，河堤防洪標準二十年一遇，故廠址受洪水影響；在設計中要有合適的防洪措施。第二處廠址，徐嶺附近山坡上。地處高地勢，不受洪水層威脅，但距現(xiàn)有水廠有一定距離，運行調度不如第一處廠址，排水排泥條件較差，需要較高的進廠水位，同時存在拆遷賠償問題。第三處廠址，市區(qū)東北部丹普公路東南側一塊低平地。該位置地勢平坦開闊，易于凈水廠總圖布置，但排泥、排水條件及與原配水的協(xié)調不如第一處廠址。 出水水質、水質要求 出水水質要求達到GB5749－88《生活飲用水衛(wèi)生標準》。出水水質要求滿足城市控制點六層樓用水壓力，即控制點自由水頭28m水柱()。 凈水工藝流程的選擇根據(jù)原水水質特點大連地區(qū)的水廠運行經(jīng)驗，凈水采用常規(guī)處理工藝，針對X首次建設地表水廠、運輸經(jīng)驗欠缺，一期用地早已征完且面積有限的實際情況，選擇運輸平穩(wěn)，安全可靠，運輸管理方便，且易于緊湊布置的方案。常規(guī)凈水工藝流程選擇主要做混凝、沉淀過濾的池型的方案比較。1. 反應池方案比較在較多的池型中選用了兩種適于本工程的柵條反應池和機械反應池進行比較。柵條反應池是國內八十年代開發(fā)出的一種高效絮凝池，目前在很多給水廠運行，由于使用效果好，運輸管理方便，具有占地面積小、能量利用率高，水頭損失小。對原水水質變化有一定適應性等特點，成為常采用的池型。機械反應池的主要特點是對原水的水量水質變化適應性強，水頭損失小，如果采用無級變速傳動裝置更易使反應達到最佳狀態(tài)。這是一種在國外采用較多的池型。由于機械反應需要機械裝置，有一定維修工作量。本工程按一期設計流量Q＝，見下表：反 應 池 方 案 比 較 表表4－3 類 型項 目柵條反應池機械反應池 基本參數(shù) 與主要尺寸＝17分鐘 豎井流速V＝2. 2組 ＝20分鐘2. 垂直軸式2組，每組4格 投資估算(萬元)2426 主要優(yōu)點、占地少、投資省、維護管理方便 主要缺點，增加維修工作量考慮原水水質水量的變化，本工程擬采用機械反應池。2. 沉淀池方案比較大連地區(qū)經(jīng)常采用的沉淀池是平流沉淀池和斜管沉淀池。平流沉淀池是給水處理中廣泛采用的池型。主要特點運轉平穩(wěn)，管理方便，常配有機械排泥設備，以求好的排泥效果。因占地面積大，池體置于露天，在北方冬季有結冰問題。由于結冰期機械不排泥，解凍后進行人工排泥比較麻煩。斜管沉淀池在國內從60年代開始廣泛采用，有沉淀效率高、占地面積小的顯著特點，尤其北方，因占地面積小，常將池體置于室內，改善了冬季的操作管理條件。采用機械排泥、出水水質較穩(wěn)定。因其高效，對反應要求高，對本身集排水、排泥要求高、另外，目前國內采用的斜管材料多為玻璃鋼、聚乙烯等，有老化更換問題。按一期設計流量Q＝：沉 淀 池 方 案 比 較 表表4－4 類 型項目斜管沉淀池平流沉淀池 基本參數(shù) 與主要尺寸＝2. 停留時間T＝3. 上向流式 2組 12＝＝3. 水池2格 池尺寸16117 投資估算(萬元)368330 主要優(yōu)點、效率高，在北方可將其置于室內 主要缺點 ，對集水均勻性要求高，冬季有結冰問題，解凍后排泥困難通過方案比較，兩種沉淀池投資接近，斜管沉淀池占地少，便于緊湊布置，適合于本工程，故采用斜管沉淀池。3. 濾池方案比較普通快濾池(四閥濾池)是凈水廠過濾工藝中的傳統(tǒng)池型，已有百余年歷史。因其工作穩(wěn)定，出水水質好，便于自動化管理等為各地所廣泛采用。大連地區(qū)對此池型更為賞識，積累了較豐富的運轉管理經(jīng)驗。本工程是首次建設的地表水廠，采用普通快濾池是穩(wěn)妥的，無需再與其它池型進行比較。通過如上的單體池型方案比較結果，組合起來的主要工藝流程為：柵條反應池→斜管沉淀池→普通快濾池。完整的工藝流程見圖4－1。該處理流程效果穩(wěn)定，運轉安全可靠，操作管理方便，節(jié)省占地。適合現(xiàn)有場地和北方氣候。凈水廠設計詳見附圖6“楊樹凈水廠總平面圖”和附圖7“楊樹房凈水廠工藝流程圖”。 輸水管道 管道定線輸水管道的定線應綜合考慮管線短、拆遷量小、少占農田、易于施工、維護方便等因素，結合取水站的位置和取水方式以及凈水廠廠址，可以分別組合出多條輸水線路。，約為500米，線路順直，沒有拆遷，無需進行線路比較。，則可根據(jù)取水站是否加壓以及凈水廠位置，選擇兩條線路進行比較：取水站至楊樹房凈水廠，采用重力輸水管道自取水站沿X西干渠至四家子，再從小山西坡至呂家屯后沿公路鋪設，從徐嶺北側進入楊樹房凈水廠，全長16公里。取水站至擬建徐嶺凈水廠，采用加壓輸水管道，沿姜隈子南溝公路至前旋城，之后沿西干渠至后房身，在一直沿公路邊溝鋪設至徐嶺，全長16公里左右，凈水廠廠址選擇在徐嶺附近山坡上。 加壓輸水管徑選擇合理選擇管徑對工程至關重要，直接影響工程投資和年電耗，制約管徑的因素主要為管材價格、施工費用、動力費用和使用年限，為合理選擇輸水管的管徑，對本工程擬采用鋼管、預應力鋼筋混凝土管和球墨鑄鐵管進行經(jīng)濟管徑的分析。1．管道單位長度年費用計算公式 A=*H*S+C*(1+i)n*i/[(1+i)n1]式中：A—管線年成本（元/米年）Q—管道流量（m3/d）i—投資收益率（%），I=10%n—計算期（年），n=20年C—單位長度管道綜合投資（元/米）H—每米管道水頭損失（米/米）S—電費（元/度），2．管道綜合造價管道綜合造價表 表4—5 萬元/KM 管徑mm管材800900100012001400鋼管166190217280320預應力鋼筋混凝土管92102120166216球墨鑄鐵管1011231522143．管道最小年值分析按上述計算公式進行計算整理后，管道最小年值分析見圖4443。通過最小年值分析，預應力鋼筋混凝土管最小年值低；，DN900和DN1000管較為經(jīng)濟；輸水流量為11萬m3/d時，DN1200和DN1400管較為經(jīng)濟。 重力輸水管徑選擇重力輸水管管徑需通過計算設計流量、水庫水位、凈水廠進廠水位和管道水頭損失來確定，輸水管自朱隈水庫至楊樹房凈水廠，全長約16公里。輸水管道一、二期各建一根，按凈水廠規(guī)模一期5萬m3/d，二期10萬m3/d，水廠自用水按10%考慮，輸水管道損失水量按水廠進水量的3%考慮，則一、二期輸水管道設計流量Q＝＝。管道的局部損失按沿途損失的10％估算。經(jīng)水力計算，若采用重力輸水，一、二期各建一根DN1000輸水管可滿足設計水量的要求。 管材的選用大連地區(qū)長距離輸水歷史悠久，鑄鐵管、預應力混凝土管、PCCP管、鋼管都采用過。較常應用的管材價格見下表。管 材 價 格 比 較 表 表4－6 萬元/KM 種 類價 格鋼 管預應力鋼筋混凝土管備 注DN1400193118 此為管材預算價格 鋼管防腐包括內外 防腐。DN120016587DN100011550各種管道生產、應用見下表：管材技術性能生產應用比較表表4－7管材管 徑(毫米)工作壓力(MPa)生產與應用情況評 價優(yōu) 點缺 點鋼 管500～3000～國內應用普遍，引灤工程采用DN2500長10公里，遼陽、天津ASP與大邱莊有生產線。，造價高。球 墨鑄鐵管國內200～1200國外200～2600～國內普遍用于DN800以下管。北京九廠引進日本DN2600，目前國首鋼、鞍鋼、大連企榮、本溪北臺等都能生產。，現(xiàn)一般用DN800以下管。預應力砼 管一階段2000以下三階段3000以下，，DN1200以下應用較廣泛，并安全，DN1000以上長距離輸水應用較少。北京二管廠，遼陽，西安紅旗管廠生產。，壽命長。預應力鋼 筒砼 管(PCCP)600～4000～電廠輸水應用較多，淄博引黃工程應用效果好，現(xiàn)山東電力管道公司生產，深圳也可生產。，外荷載能力較強。，長距離目前國內應用不多。玻璃鋼管HOBAS4000以下～國內應用不多。浙江東方集團公司生產。鑒于本工程輸水管道承壓不高()，地形起伏不大，擬采用大連地區(qū)可生產的價格較低的預應力鋼筋混凝土管。 配水管網(wǎng) 配水管網(wǎng)規(guī)模和壓力要求，本工程一期建