【正文】 00 m3/d；②大企業(yè)自備水源井供水量為3232 m3/d。自來水供水系統(tǒng) 某縣現(xiàn)狀供水的水源位于西邊白石溝洪積扇上，為地下水源。水源地內(nèi)建有水廠三座：一水廠、二水廠和三水廠。一、二水廠位于縣城西北，分別在白石河北、南岸，高于縣城1130米。一水廠與二水廠之間有兩條連接管道，一條DN400，一條DN600，均為鑄鐵管，都從白石河上架空而過。一水廠的水靠重力流入二水廠，二水廠內(nèi)設有加壓泵房。三水廠在一、二水廠西面，三水廠內(nèi)也設有加壓泵房。一水廠經(jīng)過2003年擴建，現(xiàn)供水規(guī)模5800 m3/d，占地2畝，現(xiàn)有水源井4眼、容積800 m3和2000 m3清水池各一座、配電室、辦公室、門房、倉庫等幾間平房。二水廠位于白石河南岸，1994年投入運行，占地3畝，現(xiàn)供水規(guī)模1400 m3/d（同時還接納一水廠水量5800 m3/d），占地3畝，現(xiàn)有水源井2眼，一用一備，容積800 m3和1000 m3清水池各一座，配電室、辦公室、機修間等幾間平房，還有加壓泵站一座。三水廠，2002年6月投入運行，現(xiàn)供水規(guī)模2400 m3/d，有水源井3眼，兩用一備，容積1000 m3清水池有三座，建有配電室、辦公室、消毒間、加壓泵站等。自備水源某縣自備水源主要包括縣城幾個大的企業(yè)自備水，均為地下水， m3/d， m3/d， m3/d， m3/d。輸水管線二水廠至城市配水管網(wǎng)現(xiàn)有一條DN500輸水干管，管材為灰口鑄鐵管，長度為255m。三水廠至城市配水管網(wǎng)現(xiàn)有一條DN500輸水干管，管材為球墨鑄鐵管，長度為3500m。目前某縣城鄉(xiāng)供水方式為：一水廠水源由清水池重力流入二水廠清水池，然后統(tǒng)一加壓供至城市配水管網(wǎng)；三水廠水源進入清水池后加壓供至城市配水管網(wǎng)。某縣城鄉(xiāng)配水管網(wǎng)為枝狀布置，,%，共有各種給水管道長度約40000m，其灰口鑄鐵管占30%以上，多數(shù)使用年限都在20年以上，近幾年新鋪設的球墨鑄鐵管約占25%以上，其余的45%為UPVC管、塑料管和鋼管等。第二章 建設必要性和可行性 建設的必要性 某縣城鄉(xiāng)發(fā)展的需求某縣地處太原市郊，依山面川，交通便利，是全國四大葡萄產(chǎn)地之一和山西老陳醋的正宗發(fā)源地，素有“葡鄉(xiāng)”、“醋都”之稱，境內(nèi)資源豐富，特產(chǎn)眾多，是發(fā)展工業(yè)、旅游、商貿(mào)的衛(wèi)星縣城。改革開放以來，某縣步入了經(jīng)濟發(fā)展的快車道，形成了全國最大的暖氣片和食醋生產(chǎn)基地，冶金焦、金屬鎂也初具規(guī)模，全縣經(jīng)濟實力位居全省十強之列。某縣依托區(qū)位優(yōu)勢，現(xiàn)已形成食品加工、建材鑄造、煤焦化、冶金、運輸、旅游為支柱的一批龍頭企業(yè)，創(chuàng)優(yōu)創(chuàng)匯產(chǎn)品近百種。某縣營造的國家級星火技術密集區(qū)、高效農(nóng)業(yè)示范區(qū)和清泉湖經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)也正在崛起。經(jīng)濟的高速發(fā)展需要有完善的基礎設施作為保障，而供水系統(tǒng)作為基礎設施之一，在某縣的發(fā)展中顯得尤為重要，因此需要不斷地完善供水系統(tǒng)使其更好地為某縣的發(fā)展服務。 二水廠擴建的方案隨著人們生活水平的提高，居民住宅的衛(wèi)生設備條件將不斷改善，用水標準趨于提高，預計2020年某縣城鄉(xiāng)需水量為33000 m3/d，按照目前供水規(guī)模9600 m3/d，2020年缺水達23400 m3/d，所以首先急需解決水源問題。在黃河水未引入之前，應合理利用有限的水資源，壓縮工業(yè)開采量，提高二水廠的供水能力，以滿足某縣城鄉(xiāng)生產(chǎn)生活的需要。太原市供水設計研究院針對某縣的供水現(xiàn)狀對二水廠擴建工程進行了可行性研究，結(jié)果表明：擴建后的二水廠共有深水井7眼，為六用一備，供水量為14300 m3/d。此外，一水廠出水靠重力流流入二水廠后，經(jīng)過相應的水處理設施處理后，加壓進入配水管網(wǎng)，一水廠的供水量為7000 m3/d。因此 ，一、二水廠總的供水量為20000 m3/d。通過對二水廠的擴建，不僅極大地緩解了某縣城鄉(xiāng)的用水問題，而且確保了人們的用水安全。 某縣城鄉(xiāng)配水系統(tǒng)中存在的問題配水管網(wǎng)的覆蓋面積太小 ，%。在某縣城鄉(xiāng)不斷發(fā)展擴張、供水規(guī)模不斷擴大的時候，配水管網(wǎng)的建設也必須同步進行，只有這樣才能使得供水系統(tǒng)逐漸完善，逐步滿足城鄉(xiāng)用水的需求。配水管網(wǎng)管材參差不齊，嚴重地影響到了供水的安全性 目前某縣城鄉(xiāng)的配水管網(wǎng)中，僅有25%是球墨鑄鐵管，其余的是使用年久的灰口鑄鐵管、UPVC管、塑料管等。隨著人民生活水平的提高，健康意識也在不斷提高，對飲用水水質(zhì)的要求也就越來越高了，而現(xiàn)狀的很多配水管網(wǎng)都存在著安全隱患，遠不能要求。配水管網(wǎng)中，老化管網(wǎng)所占比例較大，存在著嚴重的安全隱患 現(xiàn)狀的配水管網(wǎng)中，老化管道占近40%，多數(shù)都在20年以上。因管道老化漏失嚴重，爆管事故經(jīng)常發(fā)生，這不僅對水資源造成了浪費，給整個某縣城鄉(xiāng)的生產(chǎn)和人民的生活造成了很大的影響，同時也給供水企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。多數(shù)地區(qū)，配水管網(wǎng)為枝狀，給水管道管徑偏小，缺乏供水安全性 由于缺乏整體規(guī)劃，某縣城鄉(xiāng)中多數(shù)地區(qū)，配水管線均是枝狀，沒有形成環(huán)狀管網(wǎng)，從供水安全性來講，這是很不安全的，同時其敷設管道的管徑均偏小，沒有適當?shù)念A留，對于今后某縣的發(fā)展不能起到其應有的作用，這也是很不經(jīng)濟的。 綜上所述，無論從某縣人民生活的需求還是對縣城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展的影響來說，對某縣的配水管網(wǎng)進行改造是勢在必行的。 建設的可行性 本工程是落實國家法改委關于“加快城市供水管網(wǎng)改造規(guī)劃的通知”的精神，為解決某縣城鄉(xiāng)生產(chǎn)生活用水需求而進行的，縣委、縣政府及相關部門都給予了極大地重視和支持，這對該項工程的順利開展提供了強有力的保障。此外，經(jīng)濟的發(fā)展和基礎設施的建設是相輔相成的，某作為全國的經(jīng)濟強縣，為某縣城鄉(xiāng)基礎設施的建設提供了有力的資金支持。因此，本工程的建設具有可行性。第三章 供水方案的確定 隨著某縣城鄉(xiāng)經(jīng)濟的發(fā)展和人口的不斷增長，目前的供水系統(tǒng)遠遠不能滿足日益增長的生產(chǎn)和生活的需求，根據(jù)縣城總體規(guī)劃，2020年日需水量33000m3，但目前縣自來水公司供水系統(tǒng)的規(guī)模僅有9600 m3/d，以《某縣二水廠擴建可行性研究報告》中確定擴建后的供水規(guī)模為依據(jù)，同時結(jié)合縣城的總體規(guī)劃及目前的配水管線現(xiàn)狀，對某縣的供水管網(wǎng)進行規(guī)劃。 設計年限及需水量的確定 設計年限根據(jù)某縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃及縣城的現(xiàn)狀，本報告確定的設計年限為2020年，整個工程均按2020年確定規(guī)模。 需水量某縣2020年最高日用水量為32467 m3/d，本次工程按33000 m3/d為設計規(guī)模。 供水水質(zhì)執(zhí)行《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB54792006）。 供水水壓 根據(jù)某縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃，2020年某縣新建居民住宅層數(shù)為5層，因此本工程配水管網(wǎng)高日高時最不利點的自由水頭不低于24米；滿足城市低壓消防供水要求，消防時最不利點不低于10米。 供水方案的確定根據(jù)《某縣二水廠擴建可行性研究報告》， 一水廠及擴建后的二水廠總的供水量為20000m3/d，在規(guī)劃中將三水廠報廢，因此縣城百石溝水源地的最高日供水量為20000 m3/d。到2020年，某縣城鄉(xiāng)最高日需水量為33000 m3/d，其余13000 m3/d的水量由引黃水供給。 隨著某縣城鄉(xiāng)的不斷擴大，由于缺乏整體的規(guī)劃，目前縣城鄉(xiāng)管網(wǎng)覆蓋率小，布置零亂且多為樹枝狀，管材參差不齊，供水安全性較差，近幾年來，雖然也進行了一些管網(wǎng)改造的工程，但多數(shù)僅是對小部分區(qū)域的小修小補，對整個配水管網(wǎng)沒有起到任何直接的作用，縣城鄉(xiāng)的配水管網(wǎng)還是存在著許多問題，老化管道漏失嚴重，部分管道管徑偏小等等，總之整個管網(wǎng)缺乏整體合理的規(guī)劃布局，遠不能滿足縣城鄉(xiāng)的需求，因此迫切地需要進行改造。針對某縣城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)尤其是配水管網(wǎng)與不斷提高的水質(zhì)水量需求之間的矛盾，提出如下解決辦法： ，同時充分考慮對現(xiàn)有管網(wǎng)的利用，以不斷完善某縣的供水系統(tǒng)為目標，對縣城鄉(xiāng)內(nèi)的配水管網(wǎng)進行重新布置，通過管網(wǎng)優(yōu)化平差等一系列工作后，確定配水管網(wǎng)的布置方案。，盡可能地使各配水管線連成環(huán)，確保供水的安全性。此外，管徑的確定中，要結(jié)合某縣城鄉(xiāng)的總體發(fā)展規(guī)劃，尤其對于離縣城中心區(qū)域較遠的地區(qū)，配水管網(wǎng)的管徑要適當?shù)胤糯?，為今后的發(fā)展保證一定的預留空間。，選擇實用的給水管材，使之其在整個供水系統(tǒng)中能夠發(fā)揮其應有的作用。 管材的確定目前給水管材種類很多，應用較多的有鋼管、球墨鑄鐵管、非金屬的PVC管、PE 管、PB管、PP管、玻璃鋼管（FRP管）等等。從某縣所采用的城市供水、井下水水質(zhì)分析看，上述管材均可使用。鋼管機械性能好，耐壓較高，不易漏水，可用于各種情況。但鋼管造價高，耐腐蝕性差，管道使用年限受防腐的限制，管道接口施工要求較高，施工周期長。球墨鑄鐵管具有普通鑄鐵管的全部優(yōu)點，比普通鑄鐵管韌性強，機械性能好，重量輕，施工周期短，是普通鑄鐵管的替代產(chǎn)品，但球墨鑄鐵管造價較高，價格稍低于鋼管。普通鑄鐵管造價比球墨鑄鐵管低，耐腐蝕性強，管道使用年限長，材質(zhì)相對脆，接口的施工要求較高，施工周期長，是逐漸淘汰的管材。UPVC塑料給水管管徑小時造價比鑄鐵管低，耐腐蝕性強，水流阻力小，同等管徑輸水能力大，施工運輸方便，施工周期短。但塑料給水管管徑大時造價較鑄鐵管高，機械強度低。各種管材其經(jīng)濟技術比較見下表：管材技術比較經(jīng)濟比較適用性鋼管 強度高 不耐腐蝕 適用輸配水管 材料費高 安裝費高穿越障礙，大口徑管道使用普通鑄鐵管 適用于輸配水管 施工復雜維修難 使用壽命3050年 材料費低 安裝費高逐步淘汰球墨鑄鐵管 適用于輸配水管 施工簡單易維修 使用壽命50年以上 材料費高 安裝費低廣泛應用鋼筋混凝土管 適用于輸水管 施工復雜維修難 使用壽命較短 材料費低 安裝費高逐步淘汰塑料管 適用于輸配水管 施工方便維修難 使用壽命3050年 材料費高 安裝費高逐步推廣，多用于200mm以下小管徑球墨鑄鐵管內(nèi)襯了水泥砂漿，管內(nèi)輸水符合衛(wèi)生要求；若輸送水的水質(zhì)不穩(wěn)定，則砂漿內(nèi)表面應刷涂衛(wèi)生級樹脂保護，效果并不比非金屬管材差。 ，它比非金屬管材強。 城市供水管道是敷設在道路下面，必須管道有承受土壤靜荷載及地面動荷載的功能。球墨鑄鐵管系延伸率、剛度、抗拉強度均較大的金屬管道，承受土壤靜荷載及地面動荷載的能力通常比其它管材強。當然若覆土過淺、過深時，也應通過結(jié)構計算確定相關措施。 　　城市供水管道的分支管件規(guī)格多、數(shù)量大。球墨鑄鐵管的管件規(guī)格齊全，能適應新安裝需要，也能適應運行管道上不停水引接分支的需要，它比非金屬管材解決起來方便。 　 城市道路下面管線種類多、布置緊湊、立面交錯、更改頻繁，這些都要求管材的適應性強、折裝方便。球墨鑄鐵管系柔性接口，折裝方便、承受局部沉陷的能力好，特別在有地下水或管內(nèi)有少量余水的狀況下維修容易，它比非金屬管材維修難度小。 　　城市道路下面的雨、污水管道容易滲漏，土壤腐蝕性強，要求管道耐腐蝕性好。 球墨鑄鐵管通常外表面首先噴涂鋅層，再噴涂瀝青保護，這方面比非金屬管材弱，但比鋼管強。 在城市道路已按規(guī)劃定型的條件下，要求道路下面的管道能長期不維修。 球墨鑄鐵管通常有50～100年的使用壽命，比化學管材及鋼管使用壽命長。球墨鑄鐵管與普通鑄鐵管比較 ，即保持了普通鑄鐵管的耐腐蝕性，又較普通鑄鐵管增加了抗拉和延伸性，強度高，耐沖擊性能好，特別適用于城市供水之用，球墨鑄鐵管的標準壁厚分別為Ｋ８級、Ｋ９級、Ｋ１０級和Ｋ１２級，不同壁厚的級別的管道耐壓等級不同。球墨鑄鐵管壁厚小于普通鑄鐵管，因而單位長度重量輕，雖然綜合造價高于普通鑄鐵管，但其優(yōu)點突出，在供水工程中廣泛使用。通過經(jīng)濟技術比較，雖然球墨鑄鐵管和UPVC塑料管造價較高，但其供水安全性高，易于施工、管理、維護。因此，本次設計供水管線選用球墨鑄鐵管，對近期鋪設的部分管徑合適且運行良好的供水管線予以保留。第四章 工程建設內(nèi)容 從某縣2020年的整體規(guī)劃出發(fā)，針對目前縣城鄉(xiāng)配水管網(wǎng)中存在的種種問題，對配水管網(wǎng)進行合理的布置后，有針對性地對老化管網(wǎng)、不合理的管段進行改造，并對管網(wǎng)未覆蓋的地區(qū)進行擴建，同時合理地利用現(xiàn)狀管網(wǎng)。 配水管網(wǎng)的總體布置2020年某縣城鄉(xiāng)的用水由一、二水廠和引黃水供給，一二水廠的最高日供水規(guī)模為20000 m3/d，引黃水的最高日供水規(guī)模為13000 m3/d，共計33000 m3/d。一、二水廠的出水由二水廠加壓站加壓后進入管網(wǎng)，接入點節(jié)點編號為3；引黃水沿晉廈街接入管網(wǎng)，接入節(jié)點編號為22。配水管網(wǎng)布置成環(huán)狀，共有14個環(huán)，本設計管網(wǎng)最高日最高時最不利點的水壓不低于24m，消防時最不利點水壓不低于10m。 最高日最高時管網(wǎng)優(yōu)化平差 一、二水廠的最高日供水量為20000 m3/d，；引黃水的最高日供水量為13000 m3/d，；二水廠設有清水池，總的調(diào)節(jié)容積為6600 m3，而引黃水是直接進入管網(wǎng)的，沒有調(diào)節(jié)能力，則其高出最高日平均時的全部水量由二水廠供給，因此，二水廠的出廠設計流量為。 縣城一些工業(yè)企業(yè)為集中用水用戶，集中流量總共為105 L/s，分布于節(jié)點1225等，其中節(jié)點125的集中流量均為15 L/s，節(jié)點22的集中流量為30 L/s。管段按管線長度分配流量， L/s，配水管線總長28560m，（sm），選取節(jié)點16作為最不利點。按管段流量進行平差，平差結(jié)果詳見附圖2。 最高日最高時+消防時管網(wǎng)優(yōu)化平差根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》（GBJ1687），計算消防水量，同一時間發(fā)生火災次數(shù)為2次，每處消防用水量標準為45 L/s，則消防用水量為90 L/s。假設火災分別發(fā)生于節(jié)點11和節(jié)點21。消防用水量由二水廠提供， L/s。平差結(jié)果詳見附圖3，結(jié)果顯示各節(jié)點的自由水頭均大于10m。綜上所述，在最高日最高時及最高日最高時+消防時兩種情況下，管網(wǎng)的水壓都能滿足要求，因此，采用該方案對某縣城鄉(xiāng)進行供水是可行的。 環(huán)狀配水管網(wǎng)的改造與擴建 老化管線的改造 據(jù)某縣自來水公司提供的資料統(tǒng)計，縣城鄉(xiāng)配水管網(wǎng)中目前共有老化管網(wǎng)約15000m，占現(xiàn)狀管網(wǎng)將近40%，主要集中在文源路北側(cè)。所有新敷設的管線均采用球墨鑄鐵管。 環(huán)狀管網(wǎng)老化管線改造統(tǒng)計一覽表管段原管徑/管材新設管徑(mm)管長(m)備 注 2～12DN200/鑄鐵DN2001380一水廠清泉湖度假村2′～2DN200/鑄鐵DN