1、國外政府貸款項目國外政府貸款項目某市梅園水廠供水工程可行性研究報告中國市政工程華北設計研究院前前 言言某市位于江西省東北部，信江中下游，是我國重要的鐵路交通樞紐和以銅冶煉加工為主體的重要工業基地。根據城市總體規劃，預計至 2010 年，城市建設和經濟將有較高速度的增長，將被建設成一座初步現代化的中型城市。目前，某市僅有江南水廠一座，已達到滿負荷運行，到高峰用水時，已至超負荷運行狀態。現城市供水能力已制約了城市人民生活水平的提高和城市經濟發展，為此，某市政府決定建設新的城市供水工程梅園水廠供水工程。受某市建設局的委托，我院承擔了某市梅園水廠供水工程的設計任務，接受任務后，我院到現場進行了實地踏勘

2、和基礎資料的收集，并就一些主要技術問題廣泛征求了有關部門的意見，在此基礎上，于 2003 年 1 月完成了該工程的可行性研究報告的編制。在資料收集和可行性研究報告的編制過程中，我們得到了市建設局、規劃院、環保局、供水公司等有關部門的大力協助，在此一并表示感謝。目 錄1項目名稱和主管單位項目名稱和主管單位.12設計依據、設計原則和項目內容設計依據、設計原則和項目內容.22.1 設計依據 .22.2 主要設計資料 .22.3 設計原則 .32.4 項目內容及編制內容 .42.5 采用的主要設計規范和標準 .42.6 項目的法律背景 .53城市概況城市概況.73.1 地理位置 .73.2 自然條件

3、.73.3 城市發展規劃 .104城市供水現狀及存在問題城市供水現狀及存在問題.134.1 城市供水現狀 .134.2 供水現狀存在問題 .135項目建設的必要性項目建設的必要性.156工程規模及水源的確定工程規模及水源的確定.166.1 需水量預測 .166.2 工程規模的確定 .176.3 水源的確定 .187工程方案論證工程方案論證.227.1 取水口位置和取水型式的選擇 .227.2 凈水廠廠址選擇 .247.3 凈水廠工程方案 .277.4 配水管網方案論證 .457.5 結論 .568. 取水工程推薦方案工程設計取水工程推薦方案工程設計.588.1 取水泵房 .588.2 附屬建筑

4、 .599. 輸水工程設計輸水工程設計.609.1 設計流量 .609.2 管徑和管材.609.3 管道走向.6010. 凈水廠推薦方案工程設計凈水廠推薦方案工程設計.6110.1 工藝設計 .6110.2 電氣設計 .7410.3 自控儀表設計 .7710.4 結構設計 .8510.5 建筑設計 .8810.6 通風設計 .9010.7 總圖設計 .9310.8 配套工程設計 .9710.9 設備選型 .9910.10 凈水廠主要設備 .10011. 配水管網工程設計配水管網工程設計.11111.1 配水管網系統的平差 .11111.2 配水管網主要工程內容 .11211.3 土地征用及占地

5、.11312. 項目的環境影響及對策項目的環境影響及對策.12812.1 項目實施過程中的環境影響及對策 .12812.2 項目建成后的環境影響及對策 .13413. 工程風險分析工程風險分析.13714. 節能篇節能篇.13815. 消防篇消防篇.14015.1 編制依據 .14015.2 防火等級 .14015.3 防火及消防措施 .14016. 勞動保護與安全生產勞動保護與安全生產.14316.1 勞動保護 .14316.2 安全生產 .14317. 項目管理及實施計劃項目管理及實施計劃.14517.1 實施原則 .14517.2 項目建設的管理機構 .14517.3 項目實施進度計劃

6、.14617.4 項目運行管理機構及人員編制 .14818. 工程投資估算及資金籌措工程投資估算及資金籌措.15218.1 工程投資估算 .15218.2 資金籌措 .15319. 經濟分析經濟分析.15719.1 財務評價.16019.2 國民經濟評價 .16419.3 經濟評價結論 .16420. 工程建設招標工程建設招標.18520.1工程建設招標方案.18520.2 招標初步方案基本內容及要求 .18721. 結論與建議結論與建議.19321.1 結論 .19321.2 建議 .194附件：附件：1 委托書2.某市人民政府辦公室抄告單鷹府辦抄字20034 號 某市人民政府辦公室 二 o

7、o 三年元月十日3.某市人民政府辦公室抄告單鷹府辦抄字20036 號 某市人民政府辦公室 二 oo 三年元月十日附圖：附圖：1.總體布置圖 附圖 012.總平面布置圖方案一（推薦方案） 附圖 023.總平面布置圖方案二 附圖 034.方案一工藝流程圖 附圖 045.方案二工藝流程圖 附圖 056.電氣主接線圖 附圖 067.控制系統圖 附圖 07-18.控制系統流程框圖 附圖 07-29.管網布置圖 附圖 0810.管網布置圖（高時） 附圖 0911.管網布置圖（事故） 附圖 1012.管網布置圖（消防） 附圖 111項目名稱和主管單位項目名稱：某市梅園水廠供水工程項目主管單位：某市建設局項目

8、承辦單位：某市供水公司項目設計單位： 2設計依據、設計原則和項目內容2.1 設計依據設計依據(1) 某市城市總體規劃文本 （19942010 年）北京市城市規劃設計研究院 某市城鄉建設局 一九九四年二月(2) 江西“九五”建設成就江西省統計局、江西省發展計劃委員會 二 oo 一年十二月(3) 某市 3 萬米3/日給水擴建工程初步設計南昌有色冶金設計研究院 某市建筑設計院 一九九o 年九月(4) 委托書某市建設局 二 oo 二年十一月二十八日(5) 某市人民政府令第 24 號 二 oo 一年一月一日(6) 某市人民政府辦公室抄告單鷹府辦抄字20034 號 某市人民政府辦公室 二 oo 三年元月十

9、日(7) 某市人民政府辦公室抄告單鷹府辦抄字20036 號 某市人民政府辦公室 二 oo 三年元月十日2.2 主要設計資料主要設計資料(1) 某市區總體規劃圖 1994-2010 1:15000(2) 某市域城鎮體系布局 1:105000(3) 某市區總體規劃公共服務設施圖(19942010)1:20000(4) 某市供水管網現狀圖 1:20000(5) 某市區總體規劃給水規劃圖 19942010 1:20000(6) 凈水廠擬選廠址地形圖1:5002.3 設計原則設計原則1根據城市總體發展規劃，結合供水總體規劃布局，全面論述建設某市梅園水廠供水工程的必要性與可行性，對建設規模、建設進度、技術

10、經濟等進行論證和評價。2在城市總體規劃的指導下，本著對水資源的統一規劃、統一使用的原則，合理選擇水源和取水點并注意與原有城市給水設施的協調。3根據當前國內外給水工程的經驗，本著運行安全、維修方便、造價經濟的原則，設計中盡可能采用成熟的給水處理新工藝、新技術，提高工程的技術水平。4確保安全供水，水廠出廠水水質符合國家生活飲用水標準。且根據城市供水行業 2000 年技術進步發展規劃要求，提高供水水質和供水安全可靠性。 5. 嚴格遵守國家有關環境保護的法律法規，執行國家規定的污染物排放標準，對水廠各工藝中可能產生的影響環境的因素，在設計中因地制宜采用防范措施。6. 利用國外政府貸款的有利條件，合理選

11、擇國內外先進、可靠、高效的凈水技術和運行管理方便、維修簡便的給水處理專用設備、儀表，提高水廠凈水效率和供水系統的管理水平。7. 貫徹節約能源的方針，設計中選用高效節能型設備，力求取得較好的經濟效益和社會效益。8. 根據國家有關規定，對工程中發生的拆遷和征地進行合理安置和補償。2.4 項目內容及編制內容項目內容及編制內容根據城市總體規劃，新建某市梅園水廠供水工程要與原有城市供水系統相協調。本項目內容包括三大部分，即：取水工程、凈水廠工程及擴建城市配水管網工程。某市水廠供水工程可行性研究報告的編制內容包括：某市的需水量預測，水源分析，工程規模確定，工程方案論證及推薦方案的工程內容設計、投資估算及經

12、濟評價，在對項目建設的必要性、經濟合理性、技術可行性、實施可行性進行綜合研究論證的基礎上，提出本工程的可行性研究報告。2.5 采用的主要設計規范和標準采用的主要設計規范和標準 本工程為城市給水工程，為保證工程設計質量，在設計中采用以下國家規范和標準進行設計： 地表水環境質量標準 (gb3838-2002) 生活飲用水水源水質標準(cj3020-93) 生活飲用水衛生標準 (gb5749-85) 生活飲用水衛生規范中華人民共和國衛生部、衛生法制與監督司 2001 年 6 月 室外給水設計規范 (gbj13-86、1997 年版) 泵站設計規范 (gb/t 50265-97) 城鎮給水廠附屬建筑和

13、附屬設備設計標準(cjj41-91) 室外排水設計規范 (gbj14-87、1997 年版) 建筑給水排水設計規范 (gbj15-88、1997 年版) 建筑設計防火規范 (gbj16-87、2001 年版) 混凝土結構設計規范 (gb50010-2002) 建筑結構荷載規范 (gb50009-2001) 工業企業設計衛生標準 (tj36-79) 自動化儀表選型規定 (hg20507-92) 控制室設計規定 (hg20508-92) 10kv 及以下變電所設計規范 (gb50053-94) 供配電系統設計規范 (gb50052-95) 低壓配電設計規范 (gb50054-95)采暖通風與空氣調

14、節設計規范 (gbj19-87、2001 年版)2.6 項目的法律背景項目的法律背景城市是人口、經濟、科學、文化的薈萃之地，是經濟、政治和人民生活的中心，也是環境矛盾的焦點和環境保護的重點。為此，我國政府頒布了一系列的法律和法規，以確保給排水工程的建設。并根據國家經濟的發展以及人民生活水平的提高，對各項有關法律、法規進行了多次修訂。這些法律和法規的建立給我國的環境保護工作和市政建設提供了可靠的法律依據。目前國家已頒布的與給水工程建設有關的法律和法規如下：中華人民共和國水法中華人民共和國環境保護法 1989 年 12 月中華人民共和國水污染防治法 1984 年 5 月中華人民共和國污染防治實施細

15、則 1989 年 7 月關于防治水污染技術政策的規定 1986 年 11 月建設項目環境保護管理辦法 1986 年 3 月建設項目環境保護設計規定 1987 年 3 月城市概況某市位于江西省東北部，是我國重要的鐵路交通樞紐和以銅冶煉加工為主體的重要工業基地。其境內有 320 和 206 兩條國道；其鐵路是我國江南重要交通樞紐之一，鐵路線路由浙贛線、鷹廈線和皖贛線組成。某市是贛東北地區以商品流通和旅游服務為主要功能的中心城市。月湖區是全市行政、文化和經濟中心。3.1 地理位置地理位置某市位于江西省東北部，信江中下游。市域的東部、北部、西北部分別與江西省上饒地區相連，西南、南部與江西省撫州地區相接

16、，東南一角毗鄰福建省。現全市行政區劃包括月湖區，龍虎山風景旅游管理區（局） ，貴溪市、余江縣，共兩區一市一縣。全市的土地面積 3554km2，其中貴溪縣 2480km2，余江縣 937km2。月湖區和龍虎山區 137km2。3.2 自然條件自然條件3.2.1 地質地貌地質地貌某市南部多山、北部丘陵，中部信江兩岸為緩坡丘陵。鷹潭全市范圍內的大地構造屬南嶺準地槽邊緣的信江凹陷帶，大體上為一平緩的向斜構造，從老到新有前震旦紀變質岸系、中生代三疊、新生代第三紀和第四紀。市區地質大部分屬信江 ii 級剝蝕層堆積階地，地基基本上為第四紀沖積層、堆積層，以及第四紀早期沖積洪積層和殘積層，厚度一般為 0.55

17、 米，基巖主要為第三紀磚紅色、紫紅色中細粒砂巖。地表土多為紅壤土，偏酸性。某市城區基本上屬低丘崗地，主城區地面高程一般在 3040m之間，市區內最高點在南部帶寶山，海拔高程 144m，最低處為西湖，東湖片，地面高程在 2830m 之間。某市地震烈度小于六度，無特殊設防要求。3.2.2 氣象條件氣象條件某市地處亞熱帶濕潤季風氣候區，四季分明，氣候溫和，雨量充沛，陽光充足，無霜期長。最冷月（一月）平均氣溫：5.7最熱月（七月）平均氣溫：29.7年平均氣溫16.10極端最低氣溫-6.6極端最高氣溫39.4多年平均降水量1839.1mm最大年降水量2574.2mm最小年降水量1255.0mm多年平均蒸

18、發量1478mm多年平均相對濕度77%最小相對濕度11%常年主導風向（發生頻率 19%）東北東夏季主導風向（發生頻率 14%）東北東靜風頻率7%3.2.3 水文條件水文條件(1) 地表水流經某市區的主要河流有信江、童家河和白露河，其中信江是江西省五大河流之一，童家河和白露河是信江的支流。信江發源于浙贛邊界的三清山和懷玉山一帶，由東向西流經本區匯入鄱陽湖，全長 306 公里，匯水總面積 16990 平方公里，本區上游流域面積12211 平方公里。信江水文特征：河床寬度250-260 米洪水期水深115 米枯水期水深25 米河床構造為砂、卵石等洪水位33.10 米（1978 年） （黃海高程系，下

19、同）常水位19.98 米枯水位19.06 米最大流量1.22 萬立方米/秒最小流量9.12 立方米/秒（1971 年，保證率 97%）最大流速25 米/秒最小流速0.065 米/秒平均流速0.600.70 米/秒最大含砂量0.502 公斤/立方米最小含砂量0而其他地表水源，例如東湖、西湖、南湖、坪湖水量不足，且水質較差。(2) 地下水某市區地形大部分為波狀起伏的緩坡丘陵，其巖性主要為含水極弱的第三紀紅砂巖層，地下水不發育，根據一些單位探水打井的情況表明，僅個別紅砂層裂隙有地下水，但水量不大，且不穩定。只有信江及其支流一級階地沖積層砂卵石層中含有較富的地下潛水，據有關水文地質資料提供的開采儲量：

20、夏埠段為 2.03.0 萬立方米/日，官山段為 0.30.6 萬立方米/日，雙鳳段為 0.40.6 萬立方米/日。上述地下水埋藏深度 58 米。因含水層接近地表，由大氣降水；地表積水及河水補給，其動態及水位受河水影響明顯。3.3 城市發展規劃城市發展規劃3.3.1 城市發展戰略目標城市發展戰略目標圍繞“發揮優勢，振興經濟，城鄉一體，全面發展”這一主題，某市采取“依托大工業，大交通，發展大流通，實施商貿興市”的戰略總方針，力爭把某市初步建設成為全方位開放的基本實現現代化的贛東北地區中心城市。2001 年某市國民生產總值 597364 萬元，工農業總產值 658401 萬元，其中工業總產值 639

21、520 萬元，農業總產值 18881 萬元，全市區總人口 13.4 萬人。根據某市國民經濟和社會發展“九五”計劃和 2010 年遠景目標綱要 ，某市的發展戰略目標為：國民生產總值（按 1995 年不變價格計，下同） ，2010 年達到125164 億元。工農業總產值 2010 年達到 340.2 億元，其中工業總產值 325 億元（市屬工業 170 億元） ，農業總產值 15.2 億元。規劃到 2010 年全市總人口 124.7 萬人，市區總人口 33.7 萬人，其中非農業人口 30 萬人。3.3.2 市區總體建設規劃市區總體建設規劃根據某市城市建設總體規劃，以現狀城區為中心，東至童家河，西至

22、 206 國道，南至 320 國道，北以夏埠與志光鄉毗鄰地帶為界，為某市區城市規劃范圍。3.3.3 城市用地功能分區城市用地功能分區到 2010 年，某市區規劃城市非農業人口為 30 萬人，城市建設用地 30km2，達到中等城市規模。除老市區外，規劃城市建設用地主要集中在浙贛線和 320 國道之間，以及江北夏埠的一塊用地。根據各個用地組團的功能、布局等特點，市區用地可劃分為五個既相對獨立、又相互聯系的用地組團。老市區：東至東湖，西至白露河，南北分別以浙贛鐵路和信江為界，面積約 7.2km2，規劃居住人口 9.0 萬人。對老市區進行改造，規劃使該區成為全市以商貿金融服務為主的第三產業中心。梅園區

23、：以現狀梅園區為基礎，東至童家河，南至浙贛鐵路，面積約 7.0km2，規劃居住人口為 6.0 萬人。該區集中了全市重要的行政管理部門，以辦公、居住和文化教育等功能為主。東側地帶可考慮發展一些輕工業和部分倉儲用地。高橋新區：位于浙贛鐵路以南白露河兩側，面積約 5.3km2，規劃居住人口 5.5 萬人。該區的發展以地方工業為主，工業、倉儲用地所占比重較大，其余為生活居住和公共設施用地。鐵路南站新區：范圍為 320 國道以北，鷹廈線以東、浙贛線以南地區，面積約 4.5km2，規劃居住人口為 4.5 萬人。該區現狀已有鐵路貨運站，倉儲設施及座潭市師范學校等，規劃設想該區成為某市重要的貨物貯運、加工中心

24、，從而真正發揮鐵路樞紐對地方經濟的積極作用。信江以北（廈埠）區：規劃城市用地 6km2，居住人口5 萬人左右。該區作為某市遠景城市發展用地，未來在該區興建航空港、高速公路等，建設標準相對較高。4城市供水現狀及存在問題4.1 城市供水現狀城市供水現狀某市市區的供水水源由自來水水源和自備水源兩大部分組成。現自來水供水系統只有江南水廠一座，其設計規模 6.5 萬米3/日，原勝利水廠、肉聯廠水廠因年久失修均已停產運行。某市區現狀自備水源除鐵路系統水廠(日供水能力 2.5 萬米3/日)外，大多數水處理設備簡陋，處理效果不理想，有的甚至根本不進行處理，因此除鐵路系統水廠保留之外，嚴禁其他開采自備水源，均由

25、市自來水公司集中供水。目前市區供水管網總長 32 公里，直徑 dn200dn700。4.2 供水現狀存在問題供水現狀存在問題某市江南水廠歷年供水量一覽表表 4.2-1年份水量199019911992199319941995199619971998199920002001年供水量 （萬噸/年）789864948127612841419142614691549161918171986平均日供水量（萬米3/日）2.22.42.63.53.53.94.04.04.24.45.05.5備注此表由某市供水公司提供某市是一座城市集中供水的城市。從表 4.2-1 中可以看出，江南水廠的年供水量從 1991 年

26、至 2001 年間穩中有增。近年來，由于對自備水源嚴禁開采政策的實施，除鐵路供水系統外，大部分大中小型企業紛紛改用城市自來水。隨著工農業生產的迅速發展和市區人口的增加，以及人民生活水平的提高，現有供水能力已不能滿足供水區內的需水量。2001 年自來水公司逐月供水量表表 4.2-2 單位：萬噸月份123456789101112合計供水量14615614616516116419419120216115314719862001 年自來水公司高峰日供水量表表 4.2-3 單位：萬噸/日日期9 月 3 日9 月 12 日10 月 25 日11 月 2 日供水量6.646.816.696.802001 年

27、自來水公司最高日9 月 12 日逐時供水量表表 4.2-4 單位：萬噸/時時間供水量時間供水量時間供水量時間供水量124977300813294719330322368832341425082032733225193278152716213412421081028531629602233065233611320317286823215662468123303183187242515分析表 4.2-24，某市 2001 年江南水廠高峰日供水量出現在 9月份，9 月 12 日為 2001 年最高日用水量，供水量已達 6.81 萬噸，超過江南水廠供水能力（6.5 萬噸/日）的 0.31 萬噸，所以江

28、南水廠已達到供水能力的極限。在達到供水能力極限的情況下，水廠只能采取凈水構筑物超負荷運行，或部分超越過濾供水，結果是導致供水水質下降，直接影響人民身體健康；再加上某市工業園區、月湖新城要實施建設，急待鋪管供水，而且這兩個小區規劃需水量為6.38 萬噸/日，因此，供需矛盾日益增大。5項目建設的必要性由上述可知，目前某市區只有一座江南自來水廠，而且該水廠在城市高峰需水量時已超負荷運行，造成出水水質下降，這直接影響到人民生活水平及身體健康。根據城市總體規劃及需水量預測結果，預計到 2010 年某市城區需水量將達到 26.22 萬米3/日（最高日） ，而目前自來水廠實際供水能力 6.5 萬米3/日、鐵

29、路自備水源系統供水能力 2.5 萬米3/日，供水缺口達 17.22 萬米3/日。加之某市工業園區、月湖新城即將建設，根據其專項規劃，兩新區的需水量達 6.38 萬噸/日，所以某市現供水能力已抑制了城市經濟生活的發展，新建梅園水廠供水工程已是迫在眉睫，更是必要的。6工程規模及水源的確定6.1 需水量預測需水量預測根據某市城市總體規劃(19942010 年)文本，提供的數據，到2010 年某市市區非農業人口達 30 萬，綜合生活用水量標準為 300升/人.日(平均日)，工業用水量標準為 150 米3/公.日（平均日） ，供水普及率為 100%。根據有關規范及現水廠運行經驗數據，未預見用水量及管網漏

30、失水量按最高日用水量的 20%計，日變化系數按1.30。2010 年水量預測如下：城市規劃提供的數據表 6-1江 南江 北分項年限規劃人口（萬人）規劃工業占地（公頃）規劃人口（萬人）規劃工業占地（公頃）用水普及率2010 年233607160100%6.1.1 規劃年限（規劃年限（2010 年）江南需水量預測年）江南需水量預測江南綜合需水量（大生活）：0.3023100%=6.9(萬米3/日)江南工業用水量：0.015360100%=5.4(萬米3/日)則江南平均日需水量為：6.9+5.4=12.3(萬米3/日)江南最高日需水量：日變化系數 1.3012.31.3=16(萬米3/日)考慮管網漏

31、失及未預見水量 20%（規范規定 1525%） ，則江南地區最高日供水量應為161.20=19.20(萬米3/日)6.1.2 規劃年限（規劃年限（2010 年）江北需水量預測年）江北需水量預測江北綜合需水量（大生活）：0.307100%=2.1(萬米3/日)江北工業用水量：0.015160100%=2.4(萬米3/日)則江北平均日需水量為：2.1+2.4=4.5(萬米3/日)江北最高日需水量：日變化系數 1.304.51.30=5.85(萬米3/日)考慮管網漏失及未預見水量 20%（規范規定 1525%） ，則江北地區最高日供水量應為5.851.20=7.02(萬米3/日)某市 2010 年最

32、高日供水量應為：19.2+7.02=26.22(萬米3/日)6.2 工程規模的確定工程規模的確定根據城市需水量預測，到 2010 年某市最高日需水量 26.22 萬米3/日，現江南水廠供水能力 6.5 萬米3/日、鐵路自備水源系統供水能力 2.5 萬噸/日，則 2010 年城市最高日缺水量為 17.22 萬米3/日。根據某市城市總體規劃（19942010 年）文本，至 2010 年，在信江南、北各建一座水廠。由于江北處于信江凸岸，所以規劃其取水水源為地下水，水廠規模 7 萬米3/日，滿足前述江北最高日需水量，而且江北現為農田一片，發展滯后，所以本工程的供水范圍不包括城市江北這片，只考慮某市信江

33、南片城區。綜上所述，新建梅園水廠供水工程其供水能力需達到 10.22 萬米3/日才可滿足 2010 年某市信江南片最高日需水量，同時結合某市的財力情況，本工程規模確定為 10 萬米3/日。6.3 水源的確定水源的確定6.3.1 水源分析水源分析水源有地下水源和地表水源，就某市這兩種水源的情況分析如下：6.3.1.1 地表水源1.瀘溪河瀘溪河是信江一級支流，其主流源出贛閩邊境的武夷山區，沿程在貴溪的耳口匯入大王渡口溪水、梅潭水，在余江的鄧家埠匯入青田港等支流，貫穿龍虎山風景旅游區，于余江錦江鎮附近注入信江。干流全長164 公里，流域面積2813 平方公里。瀘溪河水質清新，清澈見底。瀘溪河水通過引

34、水壩設在龍虎山仙水巖下游 700 米處的新渠已流入白塔渠灌區最大的一座反調節水庫五湖水庫。五湖水庫座落在余江洪湖鄉西楊村三二 o 國道旁，距某市區 10km，距市工業園區 3km，壩址以上集水面積 35.80km2，總庫容 2640 萬立方米，有效庫容 2100 萬立方米。經水量平衡分析，五湖水庫灌溉保證率為90的典型年（1978 年）來水量 2901 萬立方米，除滿足下游灌溉要求外，還有余水 210 萬立方米。通過修建白塔渠引水補充調節，能增加供水量 6000 萬立方米。若本工程水源采用瀘溪河水，五湖水庫作為瀘溪河水入某市的中轉站，存在以下問題：（1）.必須在新水廠建成前完成大壩內護坡翻修；

35、（2）.要考慮補償五湖水產品養殖損失；由于歷史原因，五湖水庫樞紐工程目前是由白塔渠管理局負責管理和日常運行調度，而水庫水面養殖則由余江水產場經營。水產場現有行政管理人員 13 人，退休人員 62 人（其中工農 60 人） ，年管理支出 37 萬余元，年產鮮魚約 120 萬斤，年利稅（承包）37.0 萬元。所以，若水源采用瀘溪河，要考慮補償這一部分差價。（3）.由于五湖水庫作為瀘溪河水入某市的中轉站，現階段五湖水庫用于養殖業，所以瀘溪河水的水質保證率低。（4）.枯水年份既要滿足農業灌溉水量，又要滿足取水水源量，因資料不足，所以水量保障率低。2.信江信江為江西省五大河流之一，發源于浙贛邊界的三清山

36、和懷玉山一帶，由東向西流經本區匯入鄱陽湖，全長 306 公里，匯水總面積 16890 平方公里，本區上游流域面積 12211 平方公里。信江水文特征：河床寬度250-600 米洪水期水深115 米枯水期水深25 米河床構造為砂、卵石等洪水位33.10 米（1978 年） （黃海高程系，下同）常水位19.98 米枯水位19.06 米最大流量1.22 萬立方米/秒最小流量9.12 立方米/秒（1971 年，保證率 97%）最大流速25 米/秒最小流速0.065 米/秒平均流速0.060.70 米/秒最大含砂量0.502 公斤/立方米最小含砂量0信江在某市月湖段 2000 年2002 年水質監測數據

37、表明，信江水基本符合 gb3838-2002地表水環境質量標準中 ii 類水質標準，并根據某市環境保護規劃，鷹潭童家河入口處至鷹潭原勝利水廠取水口下游 200 米信江流域執行地表水環境質量標準 （gb3838-2002）ii 類水質標準(信江水質詳見某市環境保護監測站 20002002年水質監測表)，可作為集中式生活飲用水水源。而其他地表水源，例如東湖、西湖、南湖、坪湖，水量不足，分別執行地表水環境質量標準 （gbgb3838-2002）iv、v 類水質標準，不可作為集中式生活飲用水水源。綜上所述，雖然五湖水庫距工業園區較近，水質優良，但在枯水年份水庫水源保證率極低而且補償費用高，加之水質保證

38、率低，所以本工程不采用瀘溪河作為取水水源，隨著城市的發展，可把該水源作為城市發展的第二水資源，這也符合國家的相應文件。 若某市新建水廠水源采用地表水，只有信江可供選擇，而且其水質、流量均滿足要求。6.3.1.2 地下水源某市區地形大部分為波狀起伏的緩坡丘陵，其巖性主要為含水極弱的第三紀紅砂巖層，地下水不發育，根據一些單位探水打井的情況表明，僅個別紅砂層裂隙有地下水，但水量不大，且不穩定。只有信江及其支流一級階地沖積層卵石層中含有較富的地下潛水，據有關水文地質資料提供的開采儲量：夏埠段為 2.03.0 萬立方米/日，官山段為 0.30.6 萬立方米/日，雙鳳段為 0.40.6 萬立方米/日。上述

39、地下水埋藏深度 58 米。因含水層接近地表，由大氣降水；地表積水及河水補給，其動態及水位受河水影響明顯。取地下水，雖然原水水質優于地表水，可不經凈化，減少生產環節，但其開采量有限，不能滿足城市供水的水量要求，同時建井占用農田，水井分散管理不便。夏埠段地下水將來可作為小區域性供水水源。6.3.2 水源確定水源確定通過以上分析，利用信江水作為城市供水水源從水量上可以保證某市在 2010 年從信江取水 9570.3 萬米3/年的要求；從水質上看，信江在某市段水質可以達到城市集中供水水源水質標準。因此，本工程選信江水作為供水水源。7工程方案論證根據前文中工程規模的確定，本工程規模 10 萬米3/日。主

40、要由取水工程、凈水廠及擴建城市配水管網三部分組成。7.1 取水口位置和取水型式的選擇取水口位置和取水型式的選擇7.1.1 取水構筑物位置選擇原則取水構筑物位置選擇原則(1) 位于水量充沛、水質較好的河段，取水口位置盡可選在最靠近城鎮和工業的上游清潔河段。(2) 應靠近江河的主流，水深滿足要求，即在取水構筑物處一般不小于 2.53.0m 的水深，小型取水口可降低到 1.52.0m；河岸和岸坡穩定；工程地質條件良好。(3) 盡可能減小泥砂、漂浮物的影響。(4) 取水構筑物應不妨礙航運和排洪，并且符合城市、河道、整治規劃要求，確保取水構筑物安全可靠，運行管理方便，施工簡單。(5) 取水構筑物的設計最

41、高水位應按 100 年一遇頻率確定。城市供水水源的設計枯水流量保證率，一般可采用 90%97%。設計枯水位的保證率，一般可采用 90%99%。(6) 在河流彎道處，因凹岸受到沖刷形成主流深槽，近岸水流較深，而凸岸則有泥砂淤積，取水口盡量設在彎曲河段的凹岸，以減小泥砂和漂浮物。(7) 一般較多的是在直河段上設置取水構筑物，這時取水口應選在主流靠岸、河床穩定、水深流急的窄河段處，以減少漂浮物，如樹枝、雜草、水草等影響。(8) 取水口應選在含砂量少的河段。7.1.2 取水口位置取水口位置信江在某市區段河岸多為砂土或砂質粘土，一般岸邊平緩，地勢低，多為洪水淹沒。根據取水構筑物位置選擇原則，并經與建設單

42、位現場踏勘，沿信江凹岸有五處岸陡水深，該六處位置分述如下：位置一：在老市區上游已為某市鐵路系統的自備水源取水口；位置二：在老市區上游原為鷹潭肉聯廠自備水源取水口，現已停產運行；位置三：在老市區上游原為 733 部隊自備水源取水口，現已停產運行；位置四：鷹潭人民公園和市電力公司北側信江河岸，該處為現江南水廠取水口位置；位置五：信江上游梅樹園公園附近，河床穩定，水流較深，距與童家河交匯口下游 100 米處，但童家河污染嚴重，若在該處取水，水質保證性差；位置六：信江上游梅樹園公園附近，河床穩定，水流較深，距與童家河交匯口上游 100 米處，但該處岸邊出現淺灘，取水水源不穩定；由于位置四沒有擴建的余地

43、，位置一現為鐵路系統的自備水源取水口，經現場踏勘了解，僅有位置二、位置三可作為該工程的取水口位置。原 733 部隊的自備水源取水泵站已廢棄停產，原肉聯廠取水泵站已歸市供水公司，位置二與位置三僅距 50 米，所以本工程的取水口擬選在原肉聯廠取水口處而且該處距本工程擬建水廠位置約 200米，輸水便利，同時考慮到取水泵站站址利用該兩處的泵站所在地，既節省征地費用，又有取水水源的可靠保證性。所以現階段本工程的取水口擬選在位置二處。待下階段建設單位提供該處水文資料、河道斷面圖、河道發展趨勢等詳細資料后，并與水利部、航運部等有關部門協商后，再做最終確定。7.1.3 取水方式取水方式根據現場踏勘，本工程取水

44、方式擬建為岸邊合建式取水，即取水井和取水泵房合建。由于目前本工程取水口位置的水利資料缺乏，所以根據現場踏勘，并參照江南水廠取水工程設計資料，本工程取水方式選擇管式河床取水，采用框架式取水頭部。7.2 凈水廠廠址選擇凈水廠廠址選擇7.2.1 廠址選擇原則廠址選擇原則(1) 在結合供水現狀的基礎上，盡量符合城市規劃發展需要。(2) 盡可能縮短與取水泵房和供水區的距離，有利于節約投資，降低能耗，提高經濟效益。(3) 符合城市環境保護和生態平衡要求。(4) 在便于施工，有利于生產的基礎上，盡量考慮方便職工的工作和生活。7.2.2 廠址選擇廠址選擇某市區現狀供水系統為單水源供水體制，江南水廠位置較合理，

45、位于整個市區信江岸邊中部，其供水區域主要是老市區。因此，從現有供水系統的布局以及城市發展方向，新建水廠的位置應首先考慮在供水區域的東北部。通過多方面的綜合分析，可供選擇的廠址共有兩處：(1) 廠址一：廠址一位于本工程取水口附近，西臨規劃沿江道，東臨梅園大道，處于信江南岸地面標高為 35.30m，無需建防洪堤。因系山坡地，征地費用低、地基好、投資省。另外，此處離供水區域較近，且周邊有建成的 25 號路與沿江大道相通，交通便利，職工生活方便。附近有楓山變電站，供電方便。(2) 廠址二：廠址二位于夏埠區，處于信江北岸，西臨規劃夏埠四環路，地面標高為 30.0m，需建防洪堤，該處現為農田，無須拆遷，但

46、此廠址位于江北，與供水區有一江之隔，所以供水極其不便，供水干管施工費用高，供水距離遠，加之，因夏埠區地下水產量僅 23 萬噸/日，滿足不了供水要求，若廠址選在該處，只能選信江凸岸為取水口，其取水水質不如凹岸取水好、穩定。而且周邊現為農田一片，職工生活不便，附近沒有發電站，仍需從江對岸楓山變電站架線，供電不變。兩廠址方案比較見表 7-1。廠址方案比較表表 7-1序號比較內容廠址一廠址二1位置信江南岸信江北岸2地面標高35.30m(黃海高程系)30m(黃海高程系)3取水口位置信江凹岸信江凸岸4距現狀配水管網距離300m1.2km5可用地面積3.11 公頃3.2 公頃6電力供應條件便利不便7交通運輸

47、條件臨沿江大道，交通便利規劃道路還未形成，交通條件差8拆遷工程量有拆遷量無拆遷量9施工條件地質條件好，施工便利多為灘地，施工條件不好10職工工作、生活條件距市區近，職工上下班方便距市區有一江之隔，職工生活不便11環境保護環境條件好同廠址一12廠區污水排放雨污水可排到建成路現有管道目前沒有出路 從表 7-1 對兩個廠址的對比比較，可以看出，廠址一較廠址二不僅具有輸配水管道短，投資省的特點，而且還具有電力供應方便，廠區雨污水排放條件、交通條件和施工條件好，職工生活便利等優點。因此，本工程凈水廠廠址擬選擇在廠址一。7.3 凈水廠工程方案凈水廠工程方案7.3.1 現有凈水廠簡介現有凈水廠簡介如前所述，

48、某市城區原有水廠：勝利水廠、肉聯廠水廠因年久失修均已停產運行，現僅有江南水廠為城市供水（鐵路自備水廠除外） 。江南水廠以信江為水源，設計總供水規模為 6.5104m3/d，工程分兩期建設。一期工程（設計規模 3104m3/d）于 1993 年投產運行，二期工程（設計規模 3.5104m3/d）于 1997 年投產運行，該水廠現已達到滿負荷運行。江南水廠主要處理工藝見圖 7.3.1-1：信江一級泵房網格反應池平流沉淀池移動罩濾池清水池二級泵房雨水管網加液氯泵前加混凝劑圖 7.31-1 江南水廠流程框圖7.3.2 凈水工藝流程方案比較凈水工藝流程方案比較7.3.2.1 凈水工藝比較原則凈水工藝比較

49、原則由 6.3 節的論述可知信江在某市月湖段水質良好，水質達到gb3838-2002地表水環境質量標準中 ii 類水質標準，因此在凈水廠中采用常規凈化工藝（混凝沉淀過濾消毒） ，即可保證出廠水水質達到生活飲用水衛生標準(gb5749-85)及生活飲用水衛生規范(中華人民共和國衛生部、衛生法制與監督司 2001 年 6月)。本節將就凈水工藝流程的選擇進行分析論證，從而選擇最優的凈水廠處理工藝。為便于比較，確定如下比較原則：1. 進廠水質設計值：在給水凈化工藝中，當原水水質符合生活飲用水二級水源水水體標準時，一般用濁度做為凈化處理工藝選擇和出廠水水質的控制指標。根據江南自來水廠多年進水水質監測值，

50、確定梅園水廠的進水平均設計濁度按 100ntu 計。2. 出廠水質設計值：本工程將凈水廠出廠水質目標定為符合國家生活飲用水衛生標準(gb5749-85)，并同時符合生活飲用水衛生規范(中華人民共和國衛生部、衛生法制與監督司 2001 年 6 月)，所以梅園水廠出廠渾濁度小于 1ntu，汛期不超過 3ntu。3. 本工程廠址過于狹窄，在滿足出水水質要求的同時，針對源水為江河水這一特征，選用高效、深層、對源水濁度適應性較強的處理構筑物，并采用緊湊的布置方式。 4. 確保出水水質的同時，積極慎重地采用新技術、新工藝、新設備、新材料。 5. 本工程要考慮濾池反沖洗水回收和污泥脫水處理。7.3.2.2

51、凈水工藝方案敘述凈水工藝方案敘述值得提出的是為了尋求穩妥、高效、占地小、運行管理方便的處理工藝及布置型式，設計單位在對江南水廠進行調研的同時，借此對以往工程建設單位進行了回訪，尤其提出為了設計合理可靠高效的新型處理工藝，哈爾濱工業大學多相工藝研究中心提供了“渦旋混凝低脈動沉淀給水處理技術”的技術支持。“渦旋混凝低脈動沉淀給水處理技術”是一種新型的高效混凝沉淀技術，該技術是哈爾濱工業大學多相工藝研究中心多年研究的物相接觸，亞微觀物質的慣性效應理論在給水處理上的開發研究成果，包括高效微渦混合、小孔眼網格絮凝和小間距斜板沉淀三項專利技術，這三個工藝環節也是整個給水處理工藝中最關鍵的部分。由于理論上的

52、重大突破，大幅度地提高了水流中顆粒的碰撞和傳質速率，實現了高效率地混合、絮凝、沉淀，從而保證高效率地除濁與高質量的供水。混合時間控制在 330 秒，反應時間為 510 分鐘，沉淀上升流速 3mm/s 以上，沉淀池出水 3ntu 以下，并增強了對原水的適應性。此技術近年來在秦皇島海港水廠、大慶市中引水廠、南京市大橋水廠、昆山市玉峰水廠等地得到了推廣和應用，取得了明顯的經濟效益和社會效益，近年來也得到了城市供水行業的關注。新建和改擴建項目達 20 多項。經調研，目前國內應用“渦旋混凝低脈動沉淀技術”的水廠如下表所列：新建項目統計項目名稱項目名稱實施地點實施地點規模規模時間時間原水狀況原水狀況大慶供

53、水公司中引水廠二期新建工程中引水廠25 萬噸1999龍虎泡水庫，低溫高濁，高堿度水克拉瑪依供水公司第四水廠新建工程克拉瑪依供水公司第四水廠10 萬噸1999水庫水山東勝利油田淳化水廠新建工程淳化水廠10 萬噸2000引黃水庫水江蘇省高郵市自來水公司新建工程高郵水司10 萬噸2000水庫水大連莊河自來水公司楊樹房水廠新建工程楊樹房水廠5 萬噸2001水庫水青島市城陽區自來水公司夏莊水廠新建工程夏莊水廠5 萬噸2001水庫水江蘇省句容市自來水公司第二水廠新建工程 句容市第二水廠5 萬噸2001水庫水廣東韶關鋼鐵公司凈水廠新建工程廣東韶關鋼鐵公司凈水廠4 萬噸2002水庫水大慶市中引水廠地表水以龍虎

54、泡為水源，一期規模25104m3/d，采用靜態混合傳統網格反應側向流斜板沉淀氣水反沖濾池的處理工藝，1995 年投入運行后，由于春、秋季節出現低溫、高濁（1000ntu 以上） ，出水能力僅 815104m3/d。1997年改造應用了小孔眼網格反應、小間距斜板沉淀后，使凈水能力達到了設計規模，沉淀池出水也常年穩定在 3ntu 以下，沉淀池水清澈見底。改用此技術的 25104m3/d 二期工程正在設計施工。南京市自來水總公司大橋水廠位于南京市郊，原水取自長江，該水廠系用于凈化長江水來稀釋玄武湖水體，以保證玄武湖水滿足環境質量要求。大橋水廠處理能力為 8.0104m3/d。其中處理能力為3.010

55、4m3/d 的二套系列是于 1999 年 10 月中旬始建，工藝主體于1999 年底峻工。該新建凈化工藝是采用“渦漩混凝低脈動沉淀給水處理技術” （串聯式微渦圓管混合器小網格反應池小間距斜板沉淀池）設計的。試運行一段時期后，建設單位認為水廠仍有潛力提高水量，因此后又加高了原混合池的迎水面，水量增至3.8104m3/d，工藝概況如下：新建工藝處理負荷：3.8104m3/d原水水質：濁度：100ntu 溫度:3 堿度：93mg/l投藥量：堿鋁：3mg/l預加氯量：0沉淀池上升流速：3.6mm/s沉后水水質3ntu鑒于上述對此高效混凝技術的認識和調研情況，本設計分別將其列為比較方案。對于過濾，目前在

56、給水處理中 v 型濾池是一種高效、穩定的過濾技術。v 型濾池是法國得利滿開發研制的均質深層截污過濾技術。該技術在國內南京上元門水廠、西安黑河引水凈水廠、上海月浦水廠、大場水廠、閘北水廠等都已有成功的運行經驗，由于得到了高效率、高水質、節水節能等效果，故在國內得以推廣。v 型濾池是理想化的池型，采用均質深層砂濾料、截污能力強、故濾速高、出水水質好且穩定。反沖洗方式為氣水反沖加表面掃洗，沖洗效果好、周期長、省水省電。單池進、出水設置堰板，使各池進水均勻，進出水不受其他單池的影響，便于按濾池水位調節出水閥門，達到恒位、恒速過濾的目的。此種效率高，占地省的池型由于沖洗設備多，過程復雜，自動化控制內容多

57、，故需要操作人員有較高的技術和素質。本次設計根據江南水廠多年運行經驗和對高效穩定的新技術的調研結果，對混合、反應、沉淀、過濾，選擇適合本地區水源水質特點的池型，分別進行多方案的綜合比較，而后形成兩個工藝流程方案。1. 混合設備方案比較混合是混凝的首要一關，此過程使混凝劑水解產物迅速擴散到水體每一個細部，使所有膠體顆粒幾乎在瞬間完成脫穩與凝聚，故也稱初級混凝過程。混合是取得良好絮凝效果的先決條件，也是節省投藥量的關鍵。近年來，隨著水處理技術的提高，為確保出水水質，混合設備的選用得到了普遍的重視。混合設備的技術經濟比較詳見表 7.3.2.2-1。本比較方案中選用的兩種典型混合設備均在國內水廠中有應

58、用。機械快速混合設備在配有無級變速傳動裝置的情況下，可以適應水廠原水流量、水質的變化，混合效果較好，水頭損失較小，更易使混合達到最佳狀態，但需有一定的機械維修力量。早期由于國內設備運轉穩定性較差，應用不多，但隨著國外貸款工程的增多，可選用較好的國外混合設備，機械快速混合也得到廣泛應用。該設備在北京水源九廠有成功應用。串聯式圓管混合器是在“渦旋混凝低脈動沉淀給水處理技術”指導下近年來發展的新技術，它可形成高比例、高強度的微渦漩，利用微小渦漩的離心慣性效應使混凝劑迅速散至水體細部，使膠體顆粒瞬時脫穩，為完善反應奠定良好的基礎。該設備在秦皇島海港水廠改造中得到成功應用。從比較表中可以看出, 雖然經濟

59、方面串聯式圓管混合器較機械快速混合設備投資省、電耗省、設備安裝管理方便，但在技術上機械快速混合設備在對源水的適應能力方面優于串聯式圓管及其它混合器，此點在對源水為江河水的給水處理工藝中是相當重要的，而且本工程選用垂直軸攪拌器，電機部分均設于池頂部，維修管理方便，且采用無級變速傳動裝置，更易使混合達到最佳效果，故本工程決定采用機械快速混合設備。2. 反應方案反應和沉淀是給水處理中最為重要的環節，反應效果和沉淀效果的好壞直接影響濾池處理效果和出水水質，由于水廠對出水水質提高和制水成本降低的要求越來越高，因此選擇高效節能，出水效果穩定的反應池和沉淀池就顯得尤為重要。“渦旋混凝低脈動沉淀給水處理技術”

60、指導下的小孔眼網格反應池的特點前面已經介紹，基于亞微觀水力學的小孔眼網格反應池，全程布設網格，有利于析出的小礬花的快速有效碰撞，使礬花顆粒由小變大，由松散到密實，既保證了反應后礬花顆粒達到一定的尺度和密實度，又增強了礬花抗剪切的能力，從而避免了反應的不完善和過反應現象產生。某市江南水廠采用傳統網格反應池，已取得了成功地應用，而且有著豐富的運行經驗，而小孔眼網格是傳統網格反應工藝的加強，在沿水流方向上形成無數個小尺度的渦旋，這些小的渦旋會將反應控制在較小的空間數量級，充分發揮藥劑效果，形成更有利于沉淀的密實礬花。所以本工程決定采用較傳統網格反應池有改進的小孔眼網格反應池。該反應池在大慶中引水廠、