3工程技术方案选型
3.1取水方式选型
3.1.1取水方式选择原则
⑴水源地应选择水质较好,补给充沛和便于保护、管理的地段;
⑵水源地应选择在城市或居民区的上游,有避开污水排放口和其他污染区; ⑶当有多地下个水源可选时,应从水质、水量、投资、运行成本、施工和管理条件、卫生防护条件进行综合比较,择优选取;
⑷水源地应满足近期和远期发展需要的供水量;
⑸水源地应避开易发生地质灾害区、洪水淹没区和建筑物密集区; ⑹符合当地水资源统一规划管理的要求;
⑺水源地应选择地形平坦、工程地质条件好和施工、维修方便的地区。 3.1.2取水方式类型选择
经净化消毒后,出厂水质应符合现行的《国家生活饮用水标准》(GB-5749),从水源水质情况来看,水源水质条件较好,工程在确定净水工艺、投资、施工、投资及运行管理等多方面综合考虑,最终选择最优的净水工艺方案。
虽然烟竹山水拟取水处河水在非洪水季节,水体清澈,水质较好,但由于浊浊度在洪水季节超过20NTU、瞬间超过60NTU时间较多(经取水样检测,浑浊度为68NTU,具体见水质检测报告),且工程规模和投资均小,本工程工艺采用漫滤池、清水池消毒。
同时,经测量,由于烟竹山水拟取水口处高程442.5m较净水厂高程430.5m高12m多,扣除水头损失后,水可通过重力自流到净水厂,因此,本工程不需设取水泵房;同时,虽然净水厂清水池出水口的高程与小部分点的高差大于输水管网水头损失与最小服务水头之和,即水厂亦不考虑设置送水泵。
3.2净水工艺选型
如上所述,本工程净水工艺方案如下:地表水→电站拦水堰→慢滤池→清水池(消毒)→管网→用户。
3.3供水方案选型
如上所述,本工程水厂净水工艺如下:地表水→慢滤池→清水池(消毒)→管网→用户。
3.4供水管网布置
3.4.1管网布置原则和要求 ⑴整个供水系统布局合理; ⑵尽量缩短线路长度; ⑶少拆迁、少占农田;
⑷尽量满足管道地埋要求,避免急转弯、较大的起伏、穿越不良地质地段,减少穿越铁路、公路、河流等障碍物;
⑸充分利用地形条件,优先采用重力流输水; ⑹施工、运行和维护方便;
⑺考虑近远期结合和分步实施的可能。 3.4.2输水管道布置原则
⑴在管道凸起点,应设自动进(排)气阀;长距离无凸起点的管段,每隔一定距离亦应设自动进(排)气阀。
⑵在管道低凹处,应设排空阀。
⑶向多个村镇输水时,分水点下游侧的干管和分水支管上均应设检修阀;个别村(或镇)地势较高或较远,需分压供水时,应在适当位置设加压泵站。
⑷重力流输水管道,地形高差超过60m并有富余水头时,应在适当位置设减压设施。
⑸地埋管道在水平转弯、穿越铁路(或公路、河流)等障碍物处应设标志。 ⑹输水管设计流量,水源到水厂的输水管(渠)设计流量,应按最高日工作时平均取水量确定。
3.4.3配水管网选线和布置原则
⑴管网应合理分布于整个用水区,线路尽量短,并符合村镇有关建设规划。 ⑵规模较小的村镇,可布置成树枝状管网。
⑶管线宜沿现有道路或规划道路路边布置。管道布置应避免穿越毒物、生物性污染或腐蚀性地段,无法避开时应采取防护措施。干管布置应以较短的距离引向用水大户。
⑷在管道凸起点,应设自动进(排)气阀。树枝状管网的末稍,应设泄水阀。干管上应分段或分区设检修阀,各级支管上均应在适宜位置设检修阀。
⑸地形高差较大时,应根据供水水压要求和分压供水的需要在适宜的位置设加压泵站或减压设施。
⑹村镇生活饮用水管网,不应与非生活饮用水管网、各单位自备生活饮用水供水系统连接。
⑺供水管材及其规格,应根据设计内径、设计内水压力、敷设方式、外部荷载、地形、地质、施工和材料供应等条件,通过结构计算和技术经济比较确定,并符合以下要求:
①应符合卫生学要求,不污染水质。 ②应符合国家现行产品标准要求。
③管道结构设计应符合《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332)的规定。
④地埋管道,应优先考虑选用符合卫生要求的给水塑料管,通过技术经济比较确定。
选用PE或UPVC给水塑料管时,PE管应符合《给水用聚乙烯(PE)管材》(GB/T13663)的要求,PVC-U管应符合《给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》(GB/T1002.1)的要求。
⑻水厂到配水管网的输水管,向高位水池或水塔输水时,设计流量应按最高日工作时用水量确定;向无调节构筑物的配水管网输水时,设计流量应按最高日最高时用水量确定。
⑼输配水管道的设计流速,宜采用经济流速。 ⑽输配水管道应地埋。管道埋设应符合以下要求:
①管顶覆土应根据冰冻情况、外部荷载、管材强度、与其他管道交叉等因素确定。
非冰冻地区,管顶覆土一般不宜小于0.7m,在松散岩基上埋设时,管顶覆土不
应小于0.5m;寒冷地区,管顶应埋设于冻深线以下;穿越道路、农田或沿道路铺设时,管顶覆土不宜小于1.0m。
②管道一般应埋设在未经扰动的原状土层上;管道周围200mm范围内应用细土回填;回填土的压实系数不应小于90%。
在岩基上埋设管道,应铺设砂垫层;在承载力达不到设计要求的软地基上埋设管道,应进行基础处理。
③当供水管与污水管交叉时,供水管应布置在上面,且不应有接口重叠;若供水管敷设在下面,应采用钢管或设钢套管,套管伸出交叉管的长度每边不得小于3m,套管两端应采用防水材料封闭。
④供水管道与建筑物、铁路和其他管道的水平净距,应根据建筑物基础结构、路面种类、管道埋深、内水工作压力、管径、管道上附属构筑物大小、卫生安全、施工和管理等条件确定。
与建筑物基础的水平净距应大于3.0m;与围墙基础的水平净距应大于1.5m;与铁路路堤坡脚的水平净距应大于5.0m;与电力电缆、通讯及照明线杆的水平净距应大于1.0m;与高压电杆支座的水平净距应大于3.0m;与污水管、煤气管的水平净距应大于1.5m。
4工程设计
如上所述,本工程供水总规模为50t/d,根据《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)可知,本工程属Ⅴ型。根据《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)可知,Ⅴ型集中供水工程日变化系数K日为1.3~1.6,时变化系数K时为2.3~3.0,本工程日变化系数K日取1.3,时变化系数K时取2.5。
4.1工程总体布置
工程净水工艺如前所述,从确定的净水工艺对工程各项目进行合理设计,主要包括输水工程、净水工程和配水工程等。
取水工程电站拦水堰;输水工程为一根浑水输送管;水处理采用慢滤池和二氧化氯消毒。配水工程采用树枝状管网,管道走向及出口设置方面,于支管线与村庄分岔点设置,根据计算要求,本着尽量少出弯道,尽量避开大沟、大渠及减少距离的原则确定。为了管理、控制和维修方便,分别在各支管上根据实际需要设控制阀门,每户设供水龙头和水表。
4.2取水工程
为了把河水引到水厂,需在烟竹山水支流桩号0+600m取水处新建一座拦水堰。 将堰清到基岩后,先采用厚0.5m的C10砼做垫层,然后,采用M7.5浆砌石做堰体。堰表面用厚0.20mC20砼做防渗体。建成后的拦水堰长23m,高2.5m,顶宽1m,底宽3.0m。
同时,需在堰体离河床布置1根DN40输水管,输水管采用PE管,输水管前需设置拦污网。
另外,需在堰底部布设排砂泄洪孔。
4.3输水工程
从电站拦水堰至净水厂的浑水输水管,输水能力按50t/d进行设计,工作时间按24h考虑,管材采用PE管。
⑴浑水输水管管道内径按D=(4Q/(3.14V))1/2进行计算。