供水管网工程可行性研究报告终稿(编辑修改稿)

供水管网工程可行性研究报告终稿(编辑修改稿)内容摘要：

但是环状网的造价明显比树状网为高。 现有城镇的给水管网，也多数是将树状网和环状网结合起来。 根据本工程的服务范围，本 次管网设计采用环状网为主。 供水管网的功能要求 城镇供配水的根本任务是向用户提供高质量的饮用水，并保证连续供应具有一定压力的水，同时降低供水费用。 为此，供水管网作为供水系统的重要环节，对于它的硬件有以下五点要求： 封闭性能好 供水管网是承压的管网，管道只有具备良好的封闭性，才能保证连续供水。 输送水质佳 自来水从水厂到用户，要经过较长的管道输送，往往需要几个小时乃至几天。 在此过程中出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，产生新的反应，这些反应有生物性的、感官 性的和物理化学性的。 因此要求管道内壁既要耐腐蚀，又不会向水中析出有害物质，具有良好的材质条件来保xxxxxxxxxx供水管网工程 证最佳的供水质量。 水力条件好 供水管道的内壁光滑、不结垢、管路畅通，才能降低水头损失，确保服务水头。 故供水管道要求具备良好的水力输送条件。 设备控制灵 在一个城镇的供水管网中，会有成千上万个专用设备，维持着管网的良好运行。 在本工程的管网上安装的专用设备主要包括 :阀门、消火栓、通气阀、放空阀、冲洗排水阀、减压阀、调流阀、水锤消除器、检修人孔、伸缩器、存渣斗、测流测压孔等。 这些设备的完好是保证管网运行畅通 、安全供水、避免污染的前提。 在运行过程中要求每个环节均具有良好的工作状态和开启与关闭运作的灵敏度，进而保证供水系统的正常运行。 建设投资省 供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的 50%70%，因此通过技术经济分析与比较确定供水管网的建设规模，合理选用管材及设备是管网合理运行的关键。 设计年限及建设规模 根据《 城镇总体规划》 (20202020)，规划年限为：近期 2020 年；远期 2020 年。 给水管网建设属于市政工程内容，根据规范和总体规划，按远期 2020 年设计，同时提出近期建设内容。 根据第 3 章城区需水量预测，远期总需水量为 7920m3/d。 利民供水有限公司供水规模为 10 万 m3/d，xxxxxxxxxx供水管网工程 能够满足 远期居民生活及工业用水量要求，供水管网工程供水规模确定为 8000m3/d。 管材的选择 配水管网管材选择原则 (1)安全卫生，保证饮用水水质安全； (2)使用寿命长，安全可靠性强，维修量少； (3)管道内壁光滑，输水能力强； (4)在保证质量的前提下，造价相对较低。 配水管网管材 城镇供水供水工程中用到的管材品种较多，针对供水的水质、水压要求，下面对给水中常用的钢管、钢筋混凝土管、给水铸铁管、玻璃钢管、 PE 管、 PVCU管进行比较。 (1)钢管 钢管是给水中常用的一种管材，钢管包括：钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管 (适用于大口径管道 )、无缝钢管 (适用于中小口径管道 )、不锈钢管 (适用于中小口径管道 )，镀锌钢管与钢塑复合管 (适用于小口径管道 )，近年多数城镇已不用镀锌钢管。 钢管通常选用 Q235B(A3)镇静钢钢板制作，它的强度高，管材及管件易加工，管厂建设周期短，特别是地 形复杂的地段，一般采用钢管。 但钢管的刚度小，易变形，衬里及外防腐要求严，必要时需作阴极保护，施工过程中组合焊接工作量大，在地下水位较高时，可采用胶圈柔性接口措施克服这一困难，与水泥压力管相比，造价较高。 xxxxxxxxxx供水管网工程 (2)钢筋混凝土管 钢筋混凝土管有普通的钢筋混凝土管 (RCP)、自应力钢筋混凝土 管 (SPCP、预应力钢筋混凝土管 (PCP)和预应力钢筒钢筋混凝土管 ( PCCP)。 它们共同的特点是：节省钢材，价格低廉 (和金属管材相 比 )，防腐性能好，不会减少水管的输水能力，能够承受比较高的压力 (从 不等 )，具有较好的抗渗性、耐久性，能就地取材，节省钢材。 资金不足的情况下，应用价值大些。 但钢筋混凝土管重量大而质地较脆，装卸和搬运困难。 管配件缺乏，日后维修难度大，且管道漏失率大，易爆管等缺点制约了该类管道的应用。 (3)给水铸铁管 给水铸铁管能承受较大工作压力 (0． 45～ 1． 00MPa)、耐腐蚀、价格便宜，管内壁涂沥青后较光滑，因而被大量用于外部给水管上。 但是它的缺点是质硬而脆、重量大、施工困难。 公称直径从 DN75～DNl500，工作压力有 、 、 等几种。 铸铁管的接头通 常有承插式、法兰式和柔性接口三种。 给水铸铁管按制造材质不同分为给水灰口铸铁管和给水球墨铸铁管两种。 由于同给水灰口铸铁管比较起来给水球墨铸铁管具有强度高、韧性大、密闭性能佳、抗腐蚀能力强、安装施工方便等优点，给水球墨铸铁管已经成为给水灰口铸铁管的替代产品。 给水球墨铸铁管按接口方式不同分为 K型机械式柔性接口管和 T型承插式柔性接口管。 (4)玻璃钢管 玻璃钢加砂管。 该管材是近几年新发展起来的，由于其防腐性能优越和管材价格较低的优势，在城镇输配水管网中的应用越来越xxxxxxxxxx供水管网工程 广泛。 其优点：无须进行内外防腐，使用寿命长，日常维护 费用低；管道重量轻，在同等管径下，重量是钢管的 40%，混凝土管的 20%，运输方便；管件制作灵活，连接方便。 缺点：管道施工中，对回填要求严格，必须确保管道基础处理及采用砂土或砂砾石回填，以避免损坏玻璃钢管道。 (5)PE 管 PE 管根据生产管道的聚乙烯原材料不同，分为 PE63 级、 PE80级、 PE100 级及 PE112 级聚乙烯管材，目前给水中应用的主要是PE80 级、 PE100 级。 也分为高密度 HDPE型管和中密度 MDPE 型管，高密度 HDPE 型管要比中密度 MDPE 型管刚性增强、拉伸强度提高、剥离强度提高 、软化温度提高 ，但脆性增加、柔韧性下降、抗应力开裂性下降。 由于高密度 HDPE 型管应用较多，通常用高密度 HDPE 型管代表 PE 管。 该管材优点： (1)卫生条件好。 PE 管无毒，不含重金属添加剂，不结垢，不滋生细菌。 (2)柔韧性好，抗冲击强度高，耐强震、扭曲。 (3)独特的电熔焊接和热熔对接技术使接口强度高于管材本体，保征了接口的安全可靠。 连接方式主要有电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。 (6)PVCU管 PVC－ U管是由硬聚氯乙烯塑料通过一定工艺制成的管道。 目前积累了较多的使用经验，技术也比较成熟。 PVC—U管的化学稳定性好、 耐腐蚀性强、使用卫生、对水质基本无污染。 PVC—U管还具有导热系数小，不易结露；管材内壁光滑，水流阻力小；材质较轻，加工、运输、安装、维修方便等特点。 但其强度较低、耐热xxxxxxxxxx供水管网工程 性能差、不宜在阳光下曝晒。 虽然聚氯乙烯价格较低廉，且对水质的影响很小，但当 PVC—U 管材中加入不恰当的添加剂和其他不洁的残留物后，会不同程度地对水质产生不利的影响。 根据对以上 6 种常用给水管材的论述，从运行使用、施工及价格方面比较如下表 51。 表 51 管材经济技术比较表 管材种类 主要优点 主要缺点 钢管 使用年限长，安装简便，施 工经验丰富； 强度高，抗冲击性好，性能优异。 防腐性能差，需要要求很高的防腐保护涂层或系统； 接口的焊接需要时间长，并且要求技术性高， 在雨天和地基有水的情况下都不能工作； 要求使用砂子铺底，并使用细砂回填并务实， 以防止过度变形； 大口径的钢管变形量极高，极易导致过度变形； 施工周期长。 钢筋混凝土管 应用广泛，价格便宜 施工经验丰富 具有良好的抗渗性、耐久性及抗冲击性、寿命长、内壁不结垢、输水能力能长久保持不变等优点。 该管材自重大、质地脆、运输困难，施工麻烦。 xxxxxxxxxx供水管网工程 球墨铸铁管 强度高，抗冲击性好，性能优异； 抗腐蚀性能优异； 柔性接口，适用于地形起伏较大的地区； 连接工作简单，无需专门技术人员； 对于正常条件的土壤，无需再作专门的底基，并且可使用掘出的土壤回填。 在有推力产生的地方需要使用止推挡墩； 重量较大，钢度较钢管差； 工程造价相对偏高。 玻璃钢加砂管 卓越的防腐性能； 重量轻，因此连接工作较容易。 抗冲击性差，需小心装卸以防损环。 需用砂子垫底，并用细砂回填、 压实，以防止过渡变形。 PE管 防腐性能好； 重量轻，因此连接工作较容易； 卫生条件好，柔韧性好，抗冲击强度高，水利性能好。 大口径管道承受外压能力差 价格较高 UPVC管 防腐性能好； 重量轻，因此连接工作较容易； 卫生条件好，柔韧性好，抗冲击强度高，水利性能好。 大口径管道承受外压能力差 价格较高； 加入不恰当的添加剂，影响水质。 通过以上比较可以看出， PE 管具有水力条件好，施工、运输方便等优点，考虑管材强度及造价原因，对于管径小于或等于DN500mm 的管道较适宜。 因此本工程推荐采用 PE 管。 施工方法 由于给水管道埋深较浅，考虑管线大部分采用开槽施工。 但给水管道穿越城市重要干道，不允许开槽施工时，可考虑采用顶管施工。 xxxxxxxxxx供水管网工程 管道接口及管道基础  管道接口 PE 管管道接口采用电熔连接或热熔连接。  管道基础 PE 管管道基础采用砂基础。 一般地质条件下，当地基承载力特征值 fak≥80kPa时，基底可铺设一层厚度为 100 的中粗砂基础层；当地基土质较差其地基承载力特征值 55kPa≤fak＜ 80kPa 或槽底处于地下水位之下时，宜铺垫厚度不小于 200mm 砂砾基础层；对软土地基，地基承载力特征值fak＜ 55kPa，或因施工原因地基原状土被扰动而影响地基承载力时，必须先对地基进行加固处理，在达到规定地基承载能力后，再铺设中粗砂基础。 基础表面应平整，其密实度应达到 85%～ 90%。 回填时沟槽应无积水，回填材料从管底基础面至管顶以上 范围内的沟槽回填材料可用碎石屑、粒径小于 40mm 的砂砾、中粗砂。 管底掖角部位必须用中砂或粗砂填充密实，与管壁紧密接触，不得用土或其它材料填充。 管网平差 管网平差计算 (1)计算公式 本次管网平差采用海曾 ——威廉 (， )公式。 式中 : L ——管段长度，米 D ——管径，米 xxxxxxxxxx供水管网工程 q ——流量，立方米 /秒 C ——系数 本次供水管网所采用的 PE 管 C 值取 150。 (2)管网平差说明 根据城镇给水工程规划规范，城镇供水管网供水水压应满足根据建筑物层数确定的服务水头要求。 考虑现状供水管材承压、能量有效利用及供水企业供水效益情况，同时参考山东省其它城镇供水水压实际情况，按建筑物层数五层确定最低服务水头要求为 24米。 对于个别高层建筑可局部设加压设施来保证供水水压。 供水管网按远期 万 m3/d 进行平差计算，时变化系数取。 管网平差结果 (1)最高日最高时用水时 最不利控制点经比选定为北环路与东环路交叉口，该位置距离水厂最远，且为管网末端，地形标高 米。 各节点自由水压均满足最低服务水头要求。 但因供水规模较小及消防最小管径限制，导致部分管道流速偏低。 最高日最高时管网平差表和水力计算成果，详见附表和附图。 (2)事故校核 事故时流量调整系数为 70％，把 DN300 输水管线作为事故管断开后，进行事故校核，水泵扬程及流量满足要求，各节点均满足最小服务水头要求。 事故校核管网水力计算详见附表。 xxxxxxxxxx供水管网工程 (3)消防校核 选取最不利点一处发生火灾进行消防 校核，一次灭火用水量15L/s，经平差，水厂能够满足城区各节点水压均高于 10 米的消防要求。 消防校核管网水力计算详见附表。 管网设计方案及工程量 根据 总体规划及城区建设用地发展状况，对供水管网管线进行总体布局，并根据远期供水规模进行平差计算，确定城区供水管网总平面布置。 具体详见： 城区供水管网总平面布置图。 根据区域内供水状况。