南山水厂源水管线工程可行性研究报告(66页)-工程可研(编辑修改稿)

南山水厂源水管线工程可行性研究报告(66页)-工程可研(编辑修改稿)内容摘要：

之用。 水量、水质和水压目标 水量目标 源水管线一、二期干管按 26 万 m3/d 供水规 模，适当预留余量，输水能力为30万 m3/d。 水质目标 水厂供水水质符合《生活饮用水卫生标准》 GB57492020 的要求。 水压目标 源水输水为重力自流进入南山水厂和高镇水厂进水井。 自控目标 保证取水、供水安全可靠，采用二级微机测量控制调度管理系统，建立计算机对管网水质、水量、水压档案。 使传统的运行管理走向数字管理。 供水安全目标 供水水源地安全 水源地严格执行有关水源地防护措施，并通过供水管网将多个水厂连接，形成多水源供水格局，提高供水管网的供水 安全性。 水厂供水安全 水厂设置应急处理工艺，并储备一定量的应急投加药剂，在突发事件发生时，通过投加药剂，采取应急处理措施，确保出厂水质符合国家卫生饮用水卫生标准。 管网供水安全 通过合理布置源水管线，设计双管，并设连接管；选择可靠的给水管管材，合理设置检修阀；建立完善的管网水压检测系统，及时发现事故地段，在第一时间内赶赴事故现场及时抢修。 6．杨溪水库源水 杨溪水库 目前，永康市区城市供水水源的水库主要以杨溪水库为主，另有上黄水库和黄坟水库作为补充。 杨溪水库位于市区东 部石柱镇，距市区 10km。 水库集雨面积 124km2，多年平均入库水量为 9314 万 m3，正常水位 ，相应库容 万 m3。 总库容5584 万 m3。 库区群山环绕，基本无污染，水质标准能达到《地面水环境质量标准》（ GB38382020）规定的Ⅱ类水体标准。 保证率为 95%的干旱年可供水量为 5216万 m3。 基本能满足 20万 m3/d 供水规模，但远期水量有缺口。 杨溪水库多年平均来水量 9314 万 m3，大于用水量 8009 万 m3，根据永康市水利水电勘测设计所编制的《永康市城乡供水一体化规划》，由于杨溪水库多 年平均来水量较大，规划加高水库大坝 ，使之具有多年调节的功能。 加高后杨溪水库正常库容可达 万 m3，正常水位约 米。 大坝加高后，杨溪水库及补充水量可供城市用水 8173 万 m3。 能满足远期 万 m3/d 城区供水规模的取水需求。 好溪引水 根据《永康市水资源综合规划》中水资源供需平衡结论，永康市区域水资源供需的矛盾主要表现在 95%保证率条件下的供水缺口， 2020 年缺水量 5000 万 m3，2030 年缺水量 7000 万 m3。 随着社会经济的发展，未来水平年的缺水量增长较快，缺水比较严重， 而就永康市区域内水资源情况而言，单纯依靠本地的节水、新增水源工程及中水回用已无法解决全市缺水问题，需要考虑外区域的引水工程。 《浙江省水资源保证利用总体规划》配置总体格局中，缙云县通过兴建好溪 水利枢纽解决缙云县的缺水问题，并且可以外调部分水量。 永康市属资源型缺水地区，目前本地水资源已经得到充分开发利用，仅依靠钱塘江流域水资源已不能满足需水要求，解决本区域缺水问题还需依靠外流域引水。 相邻好溪流域水资源丰富，与永康杨溪水库上游河道直线距离仅 6km 左右，引水地形地质条件优越，是永康市境外引水的理想水源地。 2020 年编制的《浙江省水资源保障百亿工程实施方案》中也将好溪水利枢纽列入“十一五”水源建设重点工程。 好溪水利枢纽工程潜明水库坝址位于壶镇左库水库坝址上游约 处，坝址集水面积 304km2。 毗邻永康市，与永康杨溪水库所在的李溪直线距离仅 6km 左右，是永康市境外引水的理想水源地。 好溪水利枢纽工程向外流域永康多年平均供水量为 5000 万 m3，输水隧洞按最大 70 万 t/d，即。 引水口有二个方案：①潜明水库库区内，最低水位 234m，终点为永康境内下丁村，地面高程约为 190m。 ②潜明水库下游左 库水库库区内，最低水位为 213m，终点为永康境内洋溪村，地面高程亦为 190m。 二个方案引水均进入杨溪水库。 潜明水库工程特性表见附录。 净水厂水源 南山水厂和高镇水厂的取水水源为杨溪水库水，我们对杨溪水库作为南山水厂和高镇水厂取水水源进行分析比较，认为具有以下优势： 1．水质优良 根据杨溪水库水质检测结果，对照《地表水环境质量标准》，杨溪水库水属Ⅱ类水体，其中除总磷和总氮超过Ⅰ类指标外，其余各指标均符合Ⅰ类水体的要求。 因此原水水质还是较理想的。 同时水库已作为城市供水水源地加以保护，其水质有保障。 杨溪水 库原水水质监测资料见附录。 2．水量有保证 杨溪水库目前在保证率为 95%的干旱年，可供水量为 5216 万 m3/d。 好溪水 利枢纽工程向永康引水 5000 万 m3，能满足 30 万 m3/d 供水规模要求。 3．利用高差自流引水 杨溪水库供水最低水位为 142m（ 95%保证率），南山水厂配水井高水位为，高镇水厂反应池水位为 ，可以实现从水库向水厂自流供水，从而降低水厂电耗。 分析证明，杨溪水库水应是永康市今后城市供水的理想水源。 因此可研确定南山水厂和高镇水厂水源采用杨溪水库水。 7．输水管道 参数选择 基本原则 1．可靠性原则：城市给水管道应同水厂规模相配套，满足供水的可靠性。 2．合理性原则：管网的布置同水厂供水方式以及城市自然条件相结合，力求供水系统整体的合理性。 3．经济性原则：在保证安全可靠的前提下，进行管道优化，力求最为经济。 4．发展性原则：城市给水管道能够适应将来城市的发展和给水工程规模扩大的要求。 5．协调性原则：给水管网中的干管布置考虑与交通规划道路等相协调。 计算公式和参数选择 1．管道计算公式 对于南山水厂源水管管道，考虑采用球墨铸铁管，海曾 — 威廉 公式计算，阻力系数 c值取 100。 2．事故水量 根据《室外给水设计规范》，事故输水量按最高日平均时供水量的 70％计算。 3．时变化系数选择 原水至水厂输水干管，是以最高日平均时流量输送。 管道计算 Kh=。 管道布置 管道布置原则和措施 1．输水管线尽量按最近路线走向，并兼顾考虑到管道输水的水力条件，同时要尽可能沿公路和规划道路敷设，少占农田。 2．输水管线应尽可能避开穿越密集型建筑群、国道及省道公路，以降低拆 迁赔偿费用。 3．输水管道穿越公路时，交叉段一般应从路基下垂直穿越，如无法垂 直相交，应当采取保护措施。 4．输水管道穿越河道、渠道、湖泊采用倒虹吸或管桥，倒虹吸管顶埋设深度不得小于 ，在通航河道上管桥净高要考虑通航要求。 5．管道转弯：弯曲连接圆端渐变，防止拐硬角，当管线转角与标准配件度数有少许差别时，可以利用管道接口的借转角度来调节解决。 管道选用钢管时，内、外防腐采用 IPN8710 高分子特种材料。 6．管道埋设深度不得小于 ，穿过公路等管道埋设深度要加深，并采取保护措施。 7．地基处理 根据不同段地质条件，采用不同的基础型式，对于土质不均匀和土质变化过渡地段的基础根 据具体情况设过渡段。 （ 1）土层强度较高，地下水位较低地带，铺设粗砂厚 30cm 作为管道基础，再铺设管道。 （ 2）如地基较差，则采用抛石挤压结合碎石、砂垫层、打砂桩等综合处理措施。 （ 3）在岩石或半岩石层地基中，应铺设粗砂垫层厚 30cm。 8．管网附件及附属构筑物 （ 1）支墩：在管道接口、弯曲、三通、缩管末端处设置 C15 砼支墩。 （ 2）检修阀及井 直线段每隔 1km 左右以及其他必要地方设置检修井。 必要时检修井内可设置排水阀。 （ 3）排气阀及井 在输水管道的隆起点、过河管桥上设自动排气阀。 直线段一般间隔 ~1km设一个排气阀，并设排气阀门井。 （ 4）排水（泥）阀及井 在输水管道的低洼处、过河倒虹吸、管桥处设排水井，在排水井内设排水阀、排水管，无法直接排放时，需设湿井。 （ 5）标桩 管线拐弯、分岔等处设标桩外，直线段每隔 300m 设一标桩。 埋设必须牢固，露出地表不少于 100mm，标桩顶用红漆依次编桩号并标上“水”。 标桩规格： 100mm 100mm 500mm。 连接管 自魁山隧洞出口连接管 DN1600 后分叉 2 根，二期工程源水管单根为 DN1400，与一期工程源水管 DN1000 同方向敷设。 考虑双管之间设连接 管。 全线设二处连接管，连接管管径 DN1400，并设连通阀门。 净水厂进厂水位 由于净水厂为高地和平地水厂，进水水位抬高有利水厂运行费用节省。 可研建议有条件时新建净水厂进水水位尽可能上抬。 现状净水厂进水水位见表 71。 水厂进水水位一览表 表 71 净水厂 水库水位（ m） 水厂进水水位 （ m） 清水池底高程（ m） 水源 输水距离 （ km） 高水位 平均 水位 供水 低水位 南山水厂 杨溪水库 高镇水厂 管道水力计算 计算公式 原水输水管道为压力管，水力计算采用以下公式： gvdi j 212 式中： i — 水力坡降 v — 设计流速（ m/s）  — 摩阻系数（根据不同管材有不同计算公式） jd — 管道计算管径（ mm） g — 重力加速 度（ ） 管道水力计算 1．设计流量 Q 输 =（ 20+6）万 m3/d =26 = 万 m3/d Q 事故 = = 万 m3/d Q 正常 1=（ 10+6）万 m3/d =16 = 万 m3/d Q 正常 2=6 = 万 m3/d 水力计算汇总表 表 72 供水量 (万 m3/d) 单管输水量 (万 m3/d) 单管计算流量 (m3/h) DN (mm) V (m/s) i (%) L (km) ∑ h (m) 26 20 8333 1200 1400 1600 16 7333 1400 1200 10 11 4583 1200 1000 6 2750 600 800 900 注：管道局部损失按 30%计。 二期工程管道原水隧洞出口 ~南山水厂段总长 ，设计流量为 万吨/日；南山水厂 ~高镇水厂段长 ，设计流量为 万吨 /日。 管道水力计算时考虑 10%富裕流量。 2．全程水头计算 （ 1）南山水厂全程水头差为 ，选用 DN1200，满足不了全程水头所需求，可研选用 DN1400，满足要求，并预留余量。 （ 2）高镇水厂全程水头差为 49m，由于杨溪水库 — 南山水厂主干管段已选用 DN1400，尚有 41m 水头余量，选用 DN600 显然不行，选用 DN800 较为合理。 管道材质选择 管道材质 正确选用管道管材是决定工程投资效益、供水安全性以及长期运行维护和保养费用、减少漏损水量的关键。 现就适合本工程应用的以下几种管材进行比较。 1．钢管 钢管的机械强度最好，可以承受高的内外压力，管身的可焊性方便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。 钢管早期应用遇到的防腐问题随着近年来防腐材料和防腐工程技术的发展，已基本解决。 但手工焊接的管道接口环向焊缝随着管径的增大，成为最突出的薄弱环节，温度的变化，地基的不均匀沉降，刚性接口使整个钢管形成一根长的受力梁，对 于小口径管道可使管道 自身产生变形，但对于大口径钢管，在有缺陷的环向焊缝易形成应力集中发生爆漏。 为此传统钢管管壁厚度的选用一般都采用增大 30%以上的钢板厚度方法来弥补这一缺陷，所以钢管的刚性（焊接）接口是造成管线质量较低、管价较高和安装费用较大的关键问题。 2．球墨铸铁管 球墨铸铁管是灰口铸铁管的替代产品，强度、韧性都比灰口铸铁管好，管身比 PCCP 轻，连接方便。 中小口径的球墨铸铁管管道建设费用较钢管低，在清水配水管道上较多采用。 球墨铸铁管为承插式接口，在管道转弯处需设置支墩以抵抗管道内压产生的推力。 随着管径增 大该管价格升幅越大，优势越小，一般在DN1000 以下管道使用才显优势。 由于其价格合适，安全性高，防腐性能好，是目前给水管中应用较多的管材。 球铁管接口方式有 T 型滑入式、 K 型、 S 型机械式三种，接口方便。 3．预应力钢筒混凝土管（ PCCP） 钢筒砼复合管（ PCCP 管）是国外引进的一种新型复合管材， PCCP 管的构造有五层：由内而外第一层为砼芯，在钢模内浇注成型，内表面比一般砼管光滑；第二层为焊接钢筒，起抗渗和纵向抗拉作用；第三层为焊接钢筒外的砼层，是主要的结构层；第四层是预应力钢丝层，缠绕在第三层砼层外，确保管线 在工作压力下安全运行；第五层也是最外面的一层水泥砂浆保护层，防止机械性破坏和预应力钢丝受到腐蚀。 由内壁自应力砼、薄钢板筒体，φ 4 高强钢丝， 1:3 砂浆保护层复合而成。 PCCP 管的接口由尺寸控制精确的承插口环组成，自动对中接口，安装方便，且密封性好，不漏水，试压方便。 PCCP 管既有钢筋砼管的抗震、抗压、耐腐蚀能。