【正文】 供水規(guī)模 用水量的計(jì)算依據(jù)《 村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范 》 （ SL3102020）、《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》、（ GB500152020）和《村鎮(zhèn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GBJ 39） 并結(jié)合 供水區(qū)域 實(shí)際情況加以綜合平衡。 （ 2）凈水廠按日運(yùn)行 24 小時(shí)，供水工程日變化系數(shù)為 K 日 =，時(shí)變化系數(shù)K 時(shí) =。2805247。 水源選擇 水源水的選擇原則 水質(zhì)良好，水量充沛，便于 水源保 護(hù)。 當(dāng)有多個(gè)水源可選時(shí)，應(yīng)從水質(zhì)、水量、投資、運(yùn)行成本、施工和管理?xiàng)l件、衛(wèi)生防護(hù)條件進(jìn)行綜合比較，擇優(yōu)選取。 可使取水、輸水、凈化設(shè)施安全經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便。 符合當(dāng)?shù)厮Y源統(tǒng)一規(guī)劃管理的要求。 水源分析 根據(jù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的地形特點(diǎn)和水源條件等，工程項(xiàng)目取水口選在碗寮下，現(xiàn)就該項(xiàng)目可供水量進(jìn)行分析論證。唯有碗寮下地方未開(kāi)發(fā)稀土礦，水環(huán)境較優(yōu)越，山泉水濁度低，細(xì)菌含量少，水質(zhì)良好。碗寮下上游有 3條山澗溪流，在三條溪流中間分別選在海拔高程 285米處，做三個(gè)攔水陂壩作為取水口。中支流控制水面積 178。合計(jì)控制集水面積 km178。）與本工程控制流域面積相接近，且自然地理與下墊面條件相類(lèi)似，以其徑流資料作為本工程徑流分析依據(jù)，缺陷是該站僅有 1982～2020 年 19 年系列實(shí)測(cè)資料，按規(guī)范需進(jìn)行徑流系列補(bǔ)插延長(zhǎng)，借用楓坑口水文站（距高坡坑 ）有 1971～ 1982年徑流資料，對(duì)高陂坑站的年、月徑流進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)插延長(zhǎng)，延展后得高陂坑站 1971～ 2020 年 30 年系 列徑流資料。/s，多年平均徑流總量 145 萬(wàn) m179。徑流系列中最大年平均流量179。最小年平均流量 179。年內(nèi)分配也很不均勻，47 月占全年總量 55%， 10 月至次年 2月占全年總量的 %。徑流統(tǒng)計(jì) 參數(shù)，采用皮爾遜Ⅲ型曲線法確定。設(shè)計(jì)徑流成果見(jiàn)表。根據(jù)取水口斷面豐、平、枯三個(gè)代表年各月的日平均流量進(jìn)行排頻計(jì)算，算得取水口設(shè)計(jì)保證年 P=95%的日平均流量為 179。 取水口 不同保證率日平均流量統(tǒng)計(jì)表 單位 m3/s P（ %） 10 50 90 95 Q（ m3/s） 從上表可知，設(shè)計(jì)保證率 P=95 的日平均流量為 179。日平均徑流來(lái)水總量 691m179。 水源選擇 從供水工程水量平衡分析可知，碗寮下山溪水的水量均滿足用水要求。從飲用水安全保證上考慮，選擇該溪水作為本工程的取水水 源較為合理。經(jīng)過(guò)對(duì)方案的比選，選出了各較優(yōu)的方案，便形成了工程總體布置。 二、輸水工程 從攔水陂到水廠，管長(zhǎng)共為 2050米，管徑為 DN90mm， PE100塑料管。 四、配水管網(wǎng)工程 采用樹(shù)枝狀管網(wǎng)布置。然后從紅光村敷設(shè)至竹高村以及紅光村各個(gè)村小組，管道沿線向沿線的居民供水。入戶管道管道共長(zhǎng)為 3050米，管徑范圍為 DN32DN50。然后按照重力流，依次進(jìn)入各生產(chǎn)構(gòu)筑物。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，采取以下措施減少水頭損失，降低能耗。水廠總平面布置不僅需考慮擴(kuò)建工程及現(xiàn)狀構(gòu) (建 )筑物的要求，還需要結(jié)合工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、環(huán)境等進(jìn)行綜合考慮。 廠區(qū)豎向布置 根據(jù) 建設(shè)單位提供的 地形圖， 水廠構(gòu)筑物設(shè)置高程在 270米左右。詳細(xì)布置見(jiàn) 凈水 廠平面布置圖。 用地主要技術(shù)指標(biāo)表 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)據(jù) 備注 1 紅線占地面積 ㎡ 2638 2 建、構(gòu)筑物占地面積 ㎡ 3 建筑系數(shù) ％ 4 道路面積 ㎡ 439 5 綠化面積 ㎡ 6 綠化率 ％ 30 7 圍墻長(zhǎng)度 m 205 AA 市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 13 第五章 工程設(shè)計(jì) 防洪標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB50201）以及《水利水電工程等級(jí)及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL252）的有關(guān)規(guī)定，本供水工程取水、凈水建（構(gòu)）筑物應(yīng)按 20 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、 50年一遇洪水進(jìn)行校核。 抗震標(biāo)準(zhǔn) 據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062020）的界定，工程區(qū)為 6 度區(qū)，地震動(dòng)峰值加速度為 ，因工程全部建筑物為低矮建筑物，按《抗震規(guī)范》（ GB500112020） 規(guī)定，工程設(shè)計(jì)時(shí)，抗震設(shè)防按照 7度考慮。 取水工程設(shè)計(jì) 在碗寮下的三處支流處各設(shè)置一座攔水陂，攔水陂尺寸差不多一樣，攔水陂長(zhǎng)179。 3 米（底寬），高度為 3 米，混凝土結(jié)構(gòu)，管道入口設(shè)置攔污方池，外面設(shè)計(jì)攔污柵，出水管管徑為 DN90， 出水標(biāo)高為 ?；炷林亓畏€(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算采用了《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL319— 2020）規(guī)定的公式計(jì)算。 K′ =P ACWf ? ???? 式中： K′ —— 按抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f′， C′ —— 滑動(dòng)面的抗剪斷摩擦系數(shù)及粘結(jié)力（ KPa）； A—— 壩基面截面積（ m2）； Σ W—— 作用在壩體上全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值（ KN）； Σ P—— 作用在壩體上全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的切向分值（ KN）。 JMxAW ????? 式中：σ —— 壩基法向應(yīng)力（ KPa）； Σ W—— 作用于壩段上全部荷載在壩基截面上法向分力的總和（ KN）； Σ M—— 作用于壩段上全部荷載對(duì)壩基面截面形心軸的力矩總和（ KN178。 基本組合： ① 正常蓄水位情況，荷載組合如下 自重 +靜水壓力 +揚(yáng)壓力 +泥沙壓力 +浪壓力 AA 市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 14 ② 設(shè)計(jì)洪水位情況，荷載組合如下 自重 +靜水壓力 +揚(yáng)壓力 +泥沙壓力 +浪壓力 +動(dòng)水壓力 特殊組合Ⅰ：校核洪水位情況，荷載組合如下 自重 +靜水壓力 +揚(yáng)壓力 +泥沙壓力 +浪壓力 +動(dòng)水壓力 特殊組合Ⅱ：地震情況，本工程不考慮此工況。水陂抗滑穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算成果表見(jiàn) 下表。 下游消能防沖計(jì)算 ? 挑距計(jì)算 溢流壩采用挑流消能方式。挑流水舌外緣挑距按下式計(jì)算： L= ? ?? ?21221121 c o s2s i nc o sc o ss i n1 hhgVVVg ??? ????? 式中 ： L—— 自挑流鼻坎末端算起至下游沖坑最深點(diǎn)的挑流水舌外緣挑距， m； θ —— 挑流水舌水面出射角，近似取用 鼻坎挑角， θ =20176。 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。 ? 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)； Z—— 上、下游水位差 , m； ht—— 下游水位 , m； 經(jīng)計(jì)算， t=。 10 年一遇洪水泄流時(shí)， i=:。由于 iik，沖坑不影響 溢洪道建筑物安全。/d 的設(shè)計(jì)配置 ，敷設(shè)管道直徑為DN90mmPE100 塑料管 。 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(kāi)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(guò) 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。因此，渾水輸水工程人員必須掌握水管材料的種類(lèi)、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。 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。 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。 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。 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。 PVCU 管廣泛用于市政給水，DN≤ 400 經(jīng)濟(jì)性最好。 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)。 以上 3 種管材 都有各自的優(yōu)勢(shì)， 通過(guò)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。 輸水管網(wǎng)的附件主要有調(diào)節(jié)流量用的閥門(mén)，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。 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。沿道路敷設(shè)至凈水廠。 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(wèn)題。 （ 1）管徑計(jì)算與選擇 設(shè)計(jì)流量 =440247。 3600179。故該項(xiàng)目采用DN90PE100塑料管。 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。 = 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。 10)。其中底漆、面漆均為 IPN87103 厚漿型涂料 ,布為 10179。 （ 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。 （ 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。宜 500m 設(shè)置一個(gè)檢修閥。檢修閥規(guī)格及數(shù)量待待施工圖時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。排氣閥規(guī)格及數(shù)量待待施工圖時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。排泥閥規(guī)格及數(shù)量待待施工圖時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。做法詳見(jiàn)國(guó)標(biāo) 07MS101。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。 水廠工程設(shè)計(jì) 凈水廠廠址的選擇原則 ，沒(méi)有居民居住，沒(méi)有居民的拆遷的問(wèn)題。 。 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。 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)。 ?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。 ?相同或類(lèi)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。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。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。 ?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。 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(guò)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。 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(guò)濾均不利。 二、 絮凝反應(yīng) 池 常用絮凝池主要有三大類(lèi)：第一類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(guò)懸浮層時(shí)產(chǎn)生接觸碰撞絮凝，如各種類(lèi)型懸浮澄清池；第三類(lèi)為利用多孔固體介質(zhì)接觸絮凝，如各種接觸濾池。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。 綜上所述，本工程建議采用高效 的穿孔旋流絮凝反 應(yīng)池