【文章內(nèi)容簡介】 /人日；遠(yuǎn) 景為 732 升/人日，統(tǒng)一取 800 升/人 日。廣水市不同規(guī)劃期需水量（平均日）預(yù)測(cè)表?xiàng)? 寨項(xiàng) 目2022 2020 遠(yuǎn)景綜合用水量指標(biāo)(l/p/d) 400 700 800規(guī)劃城鎮(zhèn)人口（萬人） 4 15需水量（萬 m3/d） 1 12 近期需水量確定隨著楊寨鎮(zhèn)集鎮(zhèn)擴(kuò)容和新農(nóng)村發(fā)建設(shè)，用水量將持續(xù)急劇上升，以目前該地區(qū)現(xiàn)有的各自獨(dú)立供水管網(wǎng)，無論從水量還是水壓上都將無法滿足供水需求.預(yù)計(jì) 2022 年楊寨鎮(zhèn)常住人口為 萬，按目前廣水市人口狀況，按常住人口日人均用水量為 400 升，總需水量達(dá) 1 萬噸/日。由于總體水資源有限，城市總體供水規(guī)劃配給楊寨鎮(zhèn)配水總量為 1 萬噸/日。 水源的確定 地下水水源根據(jù)湖北省地質(zhì)局的水文勘察資料，廣水市是一個(gè)貧水地區(qū)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)低山丘陵，相間夾有河谷，地下水均為山區(qū)變質(zhì)巖裂隙水，水位低，水量小。楊寨鎮(zhèn)地下水暫無具體的勘察資料，不具備開采條件。雖然城鎮(zhèn)居民使用地下水，但是量小不能集中作為城鎮(zhèn)人口飲用水源，因此不能考慮地下水源。 地表水水源楊寨河是一條典型的季節(jié)性河流，發(fā)源于桐柏山南麓，全長 61 公里，流域面積 5026 平方公里，河床比降 6%，上下落差 120 米。匯入楊寨河的武勝關(guān)河、金雞河、長勝河、李店河等。自 90 年代后，楊寨河的河砂被作為建筑材料，遠(yuǎn)銷到全國各地，河床生態(tài)環(huán)境遭到破壞。再加上城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展，工礦企業(yè)的廢水和城鎮(zhèn)居民的生活污水未集中處理，直接排入楊寨河，河床外露，無稀釋能力，水質(zhì)受到污染，因此不能作為城鎮(zhèn)集中飲用水水源。 高峰寺水庫高峰寺水庫位于楊寨鎮(zhèn)西北 30 公里處，地處中華山東南麓，楊寨河上游長沖河上游。該水庫是以農(nóng)業(yè)灌溉為主的水庫，承擔(dān) 2 萬畝的農(nóng)田灌溉用水。若以農(nóng)灌用水標(biāo)準(zhǔn) 300 立方米/畝（一年兩季），全年農(nóng)灌用水量 600 萬立方米。該水庫水質(zhì)好，地形高，便于重力自流，通往該水庫的交通方便，有中華山旅游區(qū)作依托，目前在水庫周邊陸續(xù)修建了賓館酒樓，其生活污水未經(jīng)處理就直接排入高峰寺水庫內(nèi)，水質(zhì)受到污染，不能作為飲用水水源。 霞家河水庫霞家河水庫位于楊寨鎮(zhèn)東北 27 公里處，地處楊寨河?xùn)|支流霞家河上游，攔截霞家河河水，建壩成庫，屬淮水水系。設(shè)計(jì)壩頂高 米，壩高 35 米，壩寬 6 米，壩長 200 米，庫中最大水深 30 米，平均水深 米,根據(jù) 20 年水庫運(yùn)行資料表明，年平均來水量約 1400 萬立方米。本次新建的楊寨水廠工程，近期設(shè)計(jì)規(guī)模 1 萬 m3/d，全年需水量 萬 m3，因生活用水是隨氣候季節(jié)性而變化的，取日變系數(shù) K=,全年實(shí)際用水量為 萬 m3。根據(jù)水利局提供的水庫設(shè)計(jì)資料，水庫水面面積 2700 畝，單位平均蒸發(fā)量以 8m3/畝計(jì)，全年蒸發(fā)量 萬 m3，全年合計(jì)耗水量1520+=2120 萬 m3(正常庫容),可滿足城鎮(zhèn)用水量的要求。遠(yuǎn)期水廠規(guī)劃再擴(kuò)建 ，總供水規(guī)模為 ,全年用水量為 1022 萬 m3，K=，全年實(shí)際 用水量為 852 萬m33400 萬 m3(總庫容)。霞家河水庫遠(yuǎn)離城區(qū)，交通不便，周圍無工業(yè)企業(yè)，沒有工業(yè)污染，市轄區(qū)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)近、遠(yuǎn)期用水量的需要，是楊寨鎮(zhèn)集中供水的理想水源。第五章 工程方案設(shè)計(jì) 給水工藝流程楊寨水廠工程設(shè)計(jì)為常規(guī)處理，給水工藝流程如下：霞家河水庫引水工程凈水工程輸下干管配水管網(wǎng)用戶。 引水工程 引水口設(shè)計(jì)從霞家河水庫的園形隧道出口處，接出兩條引水管，短管長 5m，其中一條暫 封閉，以便遠(yuǎn)期接管。本次設(shè)計(jì)近期引水規(guī)模 1 萬 m3/d。 引水管道設(shè)計(jì)連接近期的引水管，為新建 DN900mm 的玻璃夾砂管，引水管長 27km。（引至城區(qū)楊寨水廠）。水庫最低運(yùn)行水位 113m（黃海系，下同）楊寨水廠絮凝池水面 105m，兩者水面高差 8m，為了減少水頭損失，新建的引水管采用水頭損失小的玻璃鋼夾砂管道。經(jīng)過工藝計(jì)算，引水量達(dá) 1 萬 m3/d?？墒∪ト∷梅?，僅每年節(jié)省提升生產(chǎn)電費(fèi) 19 萬元，節(jié)約電能 30 萬度。 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。楊寨水廠的廠址經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘選點(diǎn)在鎮(zhèn)區(qū)所在地方店，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?？勘辈贾?，加藥間、機(jī)修間，地面設(shè)計(jì)標(biāo)高為 ，接著布置沉淀、過濾池，地面設(shè)計(jì)高標(biāo)為 ；然后布置清水池、送水泵房（加壓部分）地面設(shè)計(jì)標(biāo)高為 100m；廠前布置為綜合樓設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為。絮凝池水面高程 ，可滿 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，廠前的 107 國道標(biāo)高 ，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)，楊寨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，選擇了霞家河水庫水，水質(zhì)符合“地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”“GB38382022”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)楊寨水廠工程總規(guī)模萬 萬 m3/d，近期 2022 年建設(shè)規(guī)模 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(chǎng)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楊寨水廠廠址，東西長 95110m，南北寬 290m，占地 畝，地形在 90118m，水廠方位座北朝南，廠大門朝南開，廠區(qū)地面高程設(shè)計(jì)為 102m，廠外 107 國道的標(biāo)高，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(duì)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(cè)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DN900mm。（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 。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。楊寨水廠的氣水反沖洗濾池，設(shè)計(jì)總規(guī)模 萬 m3/d，設(shè)計(jì)兩組濾池，12 格，分兩期實(shí)施。近期 1 萬 m3/d 規(guī)模為一組，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 ，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 16e/ 水反沖洗強(qiáng)度 3e/，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 萬 m3/d，建筑面積約 445m2，其中加礬間建筑面積 193m2，加氯間建筑面積 252m2，加礬和加氯設(shè)備分兩期安裝，近期安裝規(guī)模 1 萬 m3/d。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/hH=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 600mm③水泵間排水潛污泵 2 臺(tái)（一臺(tái)一備）： 型Q=20m3