【導(dǎo)讀】XX縣版石鎮(zhèn)紅光集中供水工程實(shí)施方案。AA市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院1

　　

【正文】 ， m； V1—— 鼻坎坎頂水面流速 ,m/s,取鼻坎處平均流速 V的 。 壩下游河床大部分為基巖裸露，巖性主要為弱風(fēng)化及薄層的強(qiáng)風(fēng)化花崗二長(zhǎng)巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，抗沖刷能力一般，水陂泄流對(duì)建筑物及岸坡穩(wěn)定影響較小。挑距計(jì)算成果表明， 10年一遇洪水挑射時(shí)仍落在原山 垇 沖溝內(nèi)，無(wú)安全隱患。 ? 沖刷坑最大深度計(jì)算 沖刷坑最大深度按下式計(jì)算： t= 式中： t—— 沖刷坑深度， m； K—— 綜合沖刷系數(shù)，根據(jù)河床地質(zhì)條件取為 ； q—— 單寬流量， m3/(s178。 m)， q=(s178。 m)； Z—— 上、下游水位差 , m； ht—— 下游水位 , m； 經(jīng)計(jì)算， t=。 ? 沖刷坑上游坡度計(jì)算 沖刷坑上游坡度按下式計(jì)算： i=t/L 式中： i—— 沖刷坑上游坡度。 10 年一遇洪水泄流時(shí)， i=:。沖刷坑許可的最大后坡 iK=1/～1/5。由于 iik，沖坑不影響 溢洪道建筑物安全。 輸水工程設(shè)計(jì) 渾水輸水方式的 選型 AA 市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 15 渾水輸水干管管徑、總的輸水能力按 440m179。/d 的設(shè)計(jì)配置 ，敷設(shè)管道直徑為DN90mmPE100 塑料管 。 分別從左支流、中支流、右支流引向凈水廠，三座攔水陂出水標(biāo)高一樣，均為 ，凈水廠反應(yīng)池進(jìn)水標(biāo)高為 米，高差 12 米，依靠重力流的方式 直接至 凈水廠。 渾水輸水管敷設(shè)方法與原則 盡量縮短輸水距離； 盡可能避開障礙物和工程地質(zhì)條件不良地區(qū)； 減少 占地和 拆遷，少占農(nóng)田， 盡可能 不占良田； 便于施工、 運(yùn)行、維護(hù) ； 在管道凸起點(diǎn)，應(yīng)設(shè)自動(dòng)進(jìn)（排）氣閥；長(zhǎng)距離無(wú)凸起點(diǎn)的管段，每隔一定距離亦應(yīng)設(shè)自動(dòng)進(jìn)（排）氣閥 ； 在管道低凹處，應(yīng)設(shè)排空閥 ； 重力流輸水管道，地形高差超過 50m 并有富余水頭時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)減壓設(shè)施 ； 渾水輸水管材與附件的選型 一、管材的選型 渾水輸水管材的選擇主要取決于管道承受的水壓、外部荷載、地質(zhì)及施工條件、供水可靠性要求、使用年限、價(jià)格及市場(chǎng)供應(yīng)情況等。按照供水工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行的要求，輸水管道應(yīng)具有良好的耐壓性和封閉性，管道材料應(yīng)耐腐蝕，內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、管路通暢、水管 接口應(yīng)施工簡(jiǎn)便，使管道運(yùn)行可靠、安全，節(jié)省輸水能量。因此，渾水輸水工程人員必須掌握水管材料的種類、性能、規(guī)格、供應(yīng)情況等，才能做到合理選用管材，保證渾水輸水管安全供水。目前常用的渾水輸水管道材料主要有鑄鐵管、鋼管、塑料管等，我國(guó)國(guó)內(nèi)普遍采用的幾種管材的優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件及接口方式見下表。 渾水輸水管材的優(yōu)缺點(diǎn)及其接口形式 管材 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 接口 連接配件 方式 球墨鑄鐵管 較灰口鑄鐵管強(qiáng)度高； 管壁較薄，質(zhì)量較輕，同樣管徑比灰口鑄鐵管省材30%40%； 耐壓，抗腐蝕性能遠(yuǎn)高于鋼管； 使用壽命長(zhǎng)； 很少發(fā)生爆管、漏水和滲水現(xiàn)象。 價(jià)格較高 不受地質(zhì)、地形條件限制，但在500≤ DN≤ 800經(jīng)濟(jì)性最好。 T 形滑入式接口 或法蘭接口 可直接連接標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵配件 鋼管 耐高壓、耐振動(dòng)； 重量較輕；單管長(zhǎng)度較大； 接口方便。 承受外荷載的穩(wěn)定性差； 耐腐蝕性能差； 管壁內(nèi)外均需有防腐措施； 造價(jià)高。 通常在管徑大和水壓高處，以及因地質(zhì)、地形條件限制時(shí)使用。 焊接 法蘭接口 可直接連接標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵配件，或鋼板卷焊。 塑料管 強(qiáng)度高、耐腐蝕； 表面光滑、不易結(jié)垢 ，水頭損失小； 質(zhì)量輕； 加工和接口方便； 密封性和抗震性能好。 強(qiáng)度較低； 線脹系數(shù)較大。 PVCU 管廣泛用于市政給水，DN≤ 400 經(jīng)濟(jì)性最好。 PPR 不宜裸露安裝； UPVC 管生產(chǎn)過程復(fù)雜，易產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，但造價(jià)低，目前一般不采用。 PVCU 管電熱熔、熱熔對(duì)接焊和熱熔承插連接 ； PPR 管 熱熔連接 UPVC 管承插式連接 或膠粘粘結(jié)。 （ 1）采用鍍鋅焊接管（白鐵）配件； （ 2）采用特制圓錐形管螺紋塑料配件。 以上 3 種管材 都有各自的優(yōu)勢(shì)， 通過比較后，在本次 工程的渾水輸水 管建設(shè) 中，從安全供水的方面，同時(shí)結(jié)合輸水的經(jīng)濟(jì)性考慮，采用塑料管。 二、管道附件與配件的選擇 輸水管道工程除了管道以外，還應(yīng)設(shè)置各種必要的附件，以保證輸水管的正常運(yùn)行。 輸水管網(wǎng)的附件主要有調(diào)節(jié)流量用的閥門，其他還有控制水流方向的單向閥、安裝在管線高處的排氣閥和安全閥等。 AA 市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 16 渾水輸水管布置路線的選擇 根據(jù)建設(shè)單位介紹以及我院設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)查看結(jié)果，渾水管線敷設(shè)路線選擇為沿著攔水陂至凈水廠的山路。 渾水輸水管設(shè)計(jì) 管線平面布置 輸水管為攔水陂至凈水廠網(wǎng)格反應(yīng)池的管道，先是 從左支流與中支流河流，然后與右支流河流。從左支流至水廠管道共長(zhǎng) 600+600=1200 米，從中支流至水廠管道共長(zhǎng)約為 600+600=1200米，從右支流至水廠管道共長(zhǎng) 850+600=1450米。沿道路敷設(shè)至凈水廠。具體可參照實(shí)施方案附圖中的管線平面布置示意圖。 管道水力計(jì)算 因本工程地形條件較為復(fù)雜，管道承受的水壓較高，因此，必須對(duì)輸水管道的管材及管徑做出正確選擇，正確選擇管材和管徑也就是經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較問題。本次農(nóng)村飲水工程中，渾水管選用 PE100 塑料管，管徑 DN9，公稱壓力≥ ，攔水陂出水標(biāo)高 一樣，均為 米，管道水力計(jì)算時(shí)，選用渾水管道最長(zhǎng)的計(jì)算，其長(zhǎng)度為 1450m，總輸水能力按 440m3/d（加凈水廠自用水 10%）凈水廠配套規(guī)模設(shè)計(jì)，一次建成，覆土厚度≥ 。 （ 1）管徑計(jì)算與選擇 設(shè)計(jì)流量 =440247。 24247。 3600179。 1000=，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第一冊(cè)）712 頁(yè)，當(dāng)管徑為 DN90 時(shí)，流速為 ， 1000i 為 米。故該項(xiàng)目采用DN90PE100塑料管。 （ 2）水頭損失計(jì)算 h=h1+h2 式中： h— 水頭損失（ m）； h1— 沿程水頭 損失（ m）； h2— 局部水頭損失（ m）；按規(guī)范取沿程水頭損失的 10%估算。 h1=iL 式中： L— 計(jì)算管段長(zhǎng)度（ m）； i— 單位管長(zhǎng)水頭損失（ m/m）； 沿程水頭損失 h1； h1=iL=179。 = 渾水輸水管局部水頭損失取值 : hj==179。 = h 水損 =hi+hj=+= 集水井至凈水廠網(wǎng)格絮凝反應(yīng)斜管沉淀池的高差為 12 米，滿足要求。 管基及覆土 管道鋪設(shè)采用地埋式，一般可以敷設(shè)在原狀土上，管道槽開挖底寬 ，開挖深度最低要大于 m，最高深度不超過 。 管道及鋼制配件防腐 （ 1）采用 IPN8710 系列防腐，鋼制管配件涂前處理 : 內(nèi)外壁在防腐涂料涂刷前應(yīng)徹底清除被涂表面的浮銹、污雜物、焊渣 ,達(dá)到 St3級(jí)，保持干燥 ,無(wú)水跡。 （ 2）內(nèi)防腐 :采用二底二面工藝 ,其結(jié)構(gòu)為底漆 底漆 面漆 面漆 ,其中底漆、面漆均為 IPN87102B 飲水容器涂料 .層與層之間的涂刷間隔以表干為宜，厚度在 200μｍ (177。 10)。 （ 3）外防腐（用于埋地鋼管） :采用二布四涂工藝 ,其結(jié)構(gòu)為底漆 繞玻纖布 面漆 繞玻纖布 二道面漆。其中底漆、面漆均為 IPN87103 厚漿型涂料 ,布為 10179。10 以上中堿無(wú)蠟脫脂纖維布，防腐層總厚度大于 500μｍ。 （ 4）外防腐（用于架空管）：采用一底三面工藝，其中底漆一道噴涂 ,采用IPN87101。面漆采用 IPN87102C 耐侯保色涂料三道噴涂，面色為綠色，總厚度大于 AA 市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 17 200μ m。 （ 5）外防腐檢驗(yàn) :厚度檢查：大于 500μｍ；針孔檢查用直流電火花檢漏儀，埋地鋼管：按 5000v電壓檢測(cè)防腐涂層的完整性 ,以不打電火花為合格。 管道附屬設(shè)施及附屬構(gòu)筑物 檢修閥：輸水管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)管道連接情況設(shè) 置分區(qū)檢修閥門，并且能滿足事故管段切斷的需要。宜 500m 設(shè)置一個(gè)檢修閥。 DN≤ 300 的閥門均采用地面操作式暗桿閘閥。檢修閥規(guī)格及數(shù)量待待施工圖時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 排氣閥：輸水管道在管道敷設(shè)凸起點(diǎn)應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥；當(dāng)坡度小于 %時(shí)，每隔 — 應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥，排氣閥口徑宜為管道直徑的 1/12— 1/8。排氣閥規(guī)格及數(shù)量待待施工圖時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 排泥閥：在管道敷設(shè)的低凹處應(yīng)設(shè)泄水閥，泄水閥口徑宜為管道直徑的 1/5—1/3。排泥閥規(guī)格及數(shù)量待待施工圖時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 閥門井：閥門井采用磚砌圓形井， DN≤ 200的閘閥 井內(nèi)徑為 ， 200＜ DN≤ 300閘閥井內(nèi)徑 ，深度不小于 ，井壁采用 水泥砂漿砌筑 MU10 燒結(jié)實(shí)心磚，厚度為 240mm。做法詳見國(guó)標(biāo) 07MS101。 支墩 壓力管在管道水平和縱向轉(zhuǎn)彎處及三通和四通處應(yīng)設(shè)支墩。水平支墩后背應(yīng)為原狀土，以保證支墩與土體的緊密接觸，如有空隙，需用支墩相同材料填充。支墩根據(jù)各種不同形式的彎管，參照 03SS505圖集進(jìn)行施工。 水廠工程設(shè)計(jì) 凈水廠廠址的選擇原則 ，沒有居民居住，沒有居民的拆遷的問題。 近水源地。 。 ，供電方便。 凈水廠廠址的選擇 凈水廠廠址選在紅光村，離攔水陂 ，地面標(biāo)高在黃海高程 270m左右，這里交通與供電方便，地勢(shì)較高，能充分的利用水源水的水頭。征地為山地，征地較為容易，所以在本次工程中推薦此地作為凈水廠的廠址。 凈水構(gòu)筑物的選擇原則 凈水工藝方案的擬定應(yīng)針對(duì)水庫(kù)水源水質(zhì)特點(diǎn)，以最低的基建投資和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到要求的出水水質(zhì)。應(yīng)充分考慮下列主要因素： ?原水水質(zhì)的歷史資料：對(duì)原水的水質(zhì)應(yīng)作長(zhǎng)期 的觀察，如有條件應(yīng)對(duì)平水期、豐水期和枯水期、表層與深層的水質(zhì)都要加以分析比較。 ?污染物的形成及其發(fā)展趨勢(shì)：對(duì)產(chǎn)生污染物的原因進(jìn)行分析，尋找污染源，對(duì)潛在的污染影響和今后發(fā)展的趨勢(shì)也應(yīng)作出分析和判斷。 ?出水水質(zhì)的要求：除必須符合國(guó)家現(xiàn)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)結(jié)合今后水質(zhì)可能的提高作出相應(yīng)考慮。 ?相同或類似水源凈水處理的實(shí)踐： XX 縣各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠的運(yùn)行實(shí)踐對(duì) XX 縣紅光集中供水工程凈水廠工程的工藝及參數(shù)選擇有一定的借鑒作用。 ?操作人員的經(jīng)驗(yàn)和管理水平：要使工藝過程能達(dá)到預(yù)期的處理目標(biāo)，操作管理人員具有十分重要的 作用，同樣的處理設(shè)備由于操作人員的不同可能產(chǎn)生不同的效果。因此在工藝選擇時(shí)，應(yīng)盡量選擇符合當(dāng)?shù)亓?xí)慣和 XX 縣各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)已建水廠使用要求的凈水工藝。 ?場(chǎng)地的建設(shè)條件：不同處理工藝對(duì)于占地或地基承載力等會(huì)有不同的要求，因此在工藝選擇時(shí)還應(yīng)結(jié)合建設(shè)場(chǎng)地可能提供的條件進(jìn)行綜合考慮。有些處理工藝與氣溫關(guān)系密切，在選用時(shí)還應(yīng)充分注意當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。 ?今后可能的發(fā)展：隨著水質(zhì)要求的提高，或者原水水質(zhì)的變化，可能會(huì)對(duì)今 AA 市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 18 后凈水工藝提出新的要求，因此選擇的工藝要求對(duì)今后的發(fā)展具有較大的適應(yīng)性。 ?經(jīng)濟(jì)條件：經(jīng)濟(jì)條件是工藝選擇中 的一個(gè)十分重要的因素，有些工藝雖然對(duì)提高水質(zhì)具有較好的效果，但是由于投資較大或運(yùn)行費(fèi)用較高而難以被接受。因此工藝選擇時(shí)還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件進(jìn)行考慮。 凈水廠構(gòu)筑物的比較與選擇 一、 混合 混合是整個(gè)絮凝過程的重要環(huán)節(jié)，目的在于使投入水中的混凝劑能迅速而均勻的擴(kuò)散水體，使水中的膠體脫穩(wěn)，提高凝聚效果。目前在 各個(gè)類型 水廠中主要以管式混合、機(jī)械混合為主。 管式混合 工藝的選擇應(yīng)遵循快速、充分的原則， G 值適當(dāng)增大，可使混合形成的絮體有較大密度，反之則絮體密度降低，對(duì)沉淀池排泥及過濾均不利。為適應(yīng)原水水量、 水質(zhì)的變化，給予操作、管理上一定的靈活性，本工程推薦采用混合效果好的管式混合器。 二、 絮凝反應(yīng) 池 常用絮凝池主要有三大類：第一類為依靠水流紊動(dòng)促使微絮凝體相互碰撞聚集成絮凝體，如各種類型的隔板反應(yīng)、折板反應(yīng)、機(jī)械攪拌反應(yīng)、漩流反應(yīng)和渦流反應(yīng)器；第二類為依靠懸浮層接觸絮凝，即主要依靠上向水流使成熟絮凝體處于懸浮狀態(tài)，而微絮凝體通過懸浮層時(shí)產(chǎn)生接觸碰撞絮凝，如各種類型懸浮澄清池；第三類為利用多孔固體介質(zhì)接觸絮凝，如各種接觸濾池。 我國(guó)近年來(lái)大量研究取得生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的高效率絮凝池形式，已證明是可行的。隔板絮凝池有 3 種 形式： ① 將呈直線的隔板改為呈折線的隔板，即折板絮凝池； ② 在隔板間沿水流方向增加產(chǎn)生紊動(dòng)的裝置，如波紋板絮凝池； ③ 在隔板間的垂直水流方向上增加產(chǎn)生紊動(dòng)的裝置，如 穿孔旋流 絮凝池。 經(jīng)驗(yàn)表明，各種水力絮凝形式中， 網(wǎng)格 絮凝效果較好，具有絮凝時(shí)間短、藥耗低、管理方便、排泥簡(jiǎn)單、洗池容易、絮凝過程一目了然等優(yōu)點(diǎn)。 綜上所述，本工程建議采用高效 的穿孔旋流絮凝反 應(yīng)池。達(dá)到降低能耗，縮短絮凝時(shí)間，降低造價(jià)的功效