合肥市新桥水厂工程可行性研究报告

合肥市新桥水厂工程可行性研究报告内容摘要：

水源系统 根据《合肥市新桥水厂新建工程水资源论证报告》项目水源主要受横排头上游控制随着佛子岭磨子潭水库除险加固工程实施白莲崖水库建成淠河灌区灌溉供水发电调度运行方案将采用响佛磨白四库联合供水综合调节能力会有一定提高灌区输水工程完善配套建设及灌区用水结构调整也将大幅提高灌区用水保证程度 分别用保证率 9597 典型年份横排头合并上游实际来水按横排头进水闸的设计过 水能力和新民坝以上总干渠槽蓄量进行调节控制灌溉用水以 9597 的相应保证率从干渠取水按罗管闸～横排头之间农业灌溉用水月分配 70m东西宽约 m规划占地总面积 80 亩 净水厂选址主要基于以下几方面因素考虑 1 供水服务区域为机场高刘镇长岗等并和城乡区域供水相呼应 2 交通便利 施工运行和维护方便 3 工程地质条件良好 4 用地条件好拟选厂址场地宽敞适宜长远发展 5 不占良田用地基本为荒地无农田房屋或有少量水塘菜地征地和地基处理费较低为佳符合国家少占和不占良田的政策 经现场察看初定四个位置分别位于合六高速公路与规划中机场快速通道 交口的杨郢应岗何小郢张郢以上四方案经建委规划土地等部门协调初步定在杨郢距机场直线距离约３ km 距新民坝枢纽直线距离约 3km 目前厂址方案已经有关部门批准因此本报告维持该选址不变 7 取水工程 71 取水构筑物选型 据资料洪水位 m最低枯水位 m水位最大变幅 m取水头部库底自然高程 m最枯季节取水水深仅 10m 根据水文地质情况和类似工程的实践经验较合适的有两种式可供选择 箱式取水头部 箱体为钢筋砼结构箱式取水头部采用预制构件分成几部分在水下拼装基础用钻孔灌注桩适用于取水量较大 桩架式取水头部一般采用钢管桩将桩打入河床在框 架周围采用格栅围护防止漂浮物进入适用于河床地质宜打桩和水位变化不大的 优缺点比较见表 71 仅 10m 水箱式 取水头部型式比较表 1 箱式桩架式 优点 ⑪ 耐久性好防冲撞能力强安全性高⑫ 对枯水期水深较浅的河道取水有利 ⑬ 对河道航道影响小 ⑪ 结构简单施工方便 ⑫ 巡视方便维护除草容易 缺点 ⑪ 清渣维护不便 ⑪ 对行洪有一定影响⑫ 不适应于枯水期水深较浅的取水 ⑬ 耐久性 引水管水管有自流管和虹吸管两种推荐采用规模为万 m3d 一期工程万m3d考虑％水厂自用水总取水量达万 m3d一期工程取水量万 m3d从取水的安全可靠性考虑保证事故时 70％取水量设 2 根进水管留余地建议采用 2根 D20 9 钢管满负荷运行时设计流速为 14ms一期工程设计流速 05ms虽流速偏小但原水含沙量小不易沉淀必要时两管可交替运行淤积危险取水泵房包括泵型选择泵房形式及泵房等 泵型选择 取水泵房常用水泵类型有离心泵斜流泵和潜水泵优缺点比较如下 a 离心泵 离心泵是给水工程中广泛采用的一种水泵特点是流量扬程适用范围广结构简单体型轻便效率高缺点是泵房间与吸水井要分开泵房施工较复杂土建投资泵房占地面积较大 b 潜水泵 水泵直接安装 在集水池内不需要吸水管道泵房占地面积小缺点是在水位变幅较大情况下大流量潜水泵不能适应扬程变化易出现故障设备安装维护较 c 斜流泵 与潜水泵房类似水泵安装在集水池内不需要吸水管道泵房占地面积小电机不淹没于水中安全性较潜水泵高斜流泵性能与离心泵相同能适应流量扬程变化水泵效率较高达 80以上但较离心泵效率约低 2～ 3％立式斜流泵需要较长的进水流道设备安装要求和难度高检修时需拆除电机后抽轴工作量较 水源工程设计规模万 m3d一期万 m3d一期设台用 1备对水量变化的适应性较强一期万 m3d 时安装台 m3h 水泵用 1 备 取水规模增加到 万 m3d 时台泵 Q m3hH＝ m 泵房形式泵房形式有圆形和矩形种 2 取水工程设计 包括取水水管取水泵房及取水泵站总平面设计 取水总规模万 m3d取水头部引水管按万 m3d设计一次建成取水泵房土建按万m3d 设计一期工程设备按万 m3d 规模安装万 m3d 一次设计施工设计最枯水位 90m采用侧面进水方式为减小头部体积节省投资沿取水头部四周开窗取水窗口设进水粗格栅过栅流速 03ms 以尽量减少漂浮物进入进水窗口上缘高程为 50m 下缘80m 距库底 90m 以减少泥砂进入取水头部尺寸为 23 265m 此处采用栅条间距0mm以保护取水泵过栅流 08ms结合井尺寸 55 76m按万 m3d规模一次设计根据取水式的比较推荐取水泵房采用形水泵采用泵取水泵房按万 m3d 规模建设备按万 m3d 安装 泵房为地下式钢筋砼矩形泵房泵房进口上层平台标高为 30m内地坪标高 00m泵房井筒深 11m 取水泵房平面尺寸 7 68m 水泵机组设置如下 万 m3d 时安装台 m3h 水泵用 1 备 ② 二期规模增加到万 m3d 时满足取水要求 t 的电动单梁桥式起重机 1 套以方便泵房维护由于水泵进出水管径较大考虑采用电动蝶阀以减轻工人劳动强度同时提高取水安全性 水源厂平面及高程设计 水源厂布置于 m3d 2 吸水井 25 万 m3d 3 取水泵房 土建 5 万 m3d 设备 25 万 m3d 4 职工值班宿舍 5 机修间 6 仓库 73 原水输水管道设计 模 新桥水厂设计总规模 5 万 m3d 万 m3d 万 m3d 考虑水厂自用水设计输水万m3dm3s⑪ 管材特点 在输配水工程中管材的选择一般要根据工程规模重要性管道工压输水距离工程进度及工程的地形地貌地质状况当地管材生产状况与使用习惯能源价格等进行技术经济安全等综合比较后确定 由于各地的地形地质气候等自然条件不同经济条件与管材应用的历史状况也不同而每项工程都具有其特殊性因此输配水工程管材应用也是多元化的某种管材在一个地方一个工程选用有其经济技术方面的合理性而在另一个地方另一个工程就不一定合理根据我院输配水工程设计经验特别是这几年引进大量新型管材和新的生产工艺管材的优化选择尤为重要大型长距离输配水工程大都在钢管球墨铸铁管预应力砼管与预应力钢筒砼管玻璃钢管等管材中选择 ① 钢管 钢管 SP 是一种广泛应用的管材城市供水用钢管常选用 Q235B 钢板制作具有良好的韧性管裹才能达到的使用年限 钢筒混凝土管全称是钢筒预应力混凝土管简称 PCCP管是在带钢筒薄钢筒厚度约 15mm左右的砼管芯上缠绕一层或二层环向预应力钢丝并作水泥砂浆保护层而制成的管子 PCCP 管的半柔性接口承担不均匀沉降引起的接口处应力集中比柔性接口大故管道基础及管腔回填比一阶段三阶段预应力管要求严通常在较硬的沟底作砂垫层管基土质特别差的管基处理费用较大技术上要求均匀沉降较困难 PCCP 管能承受的内水压力高埋土深度大由于是复合管材承受内水压力可达 2－ 3MPa 最高可达 5MPa 由于预应力钢丝可多层重叠故也可适应较大深度的埋土 PCCP 管可适应腐蚀性土壤的 恶劣环境在一般性土壤中敷设由于砼砂浆使钢筒四周受高碱性环境保护钢材处于钝化状态可以减缓腐蚀若埋在腐蚀性强的土壤中通常管外壁应作防腐处理必要时将管体 ④ 玻璃钢管 玻璃钢管 RPM 是以液态不饱和聚酯作固化剂用玻璃纤维作增强材料制造的复合管道当管径较大时为减少树脂用量既降低成本又保证管道刚度和承压能力在生产时掺入适量的石英砂则成为夹砂玻璃钢管 RPM 按生产工艺不同又分为离心浇铸夹砂玻璃钢管采用短切玻璃纤维离心浇铸成型和缠绕夹砂玻璃钢管采用长纤维缠绕成型两种工艺生产的玻璃钢管特性相近目前大多引进国 外技术设备生产 给水用 RPM管用食品卫生级不饱和树脂作致密内衬层厚约 2mm能起到良好的防渗透和防腐蚀作用中间玻璃钢结构层用长玻璃纤维作环向和交叉缠绕聚酯树脂固化对 DN 600mm 管道在两玻璃钢结构层之间作树脂夹砂层结构层起强度保证作用其厚度根据管径和承压等级确定 虽然 RPM 管的壁厚相对管径是较薄的 P 06MPaDN1200 管壁厚仅 196mm但由于玻璃钢强度高加之从管道受力分析考虑的缠绕和夹砂工艺使 RPM 管环向刚度大一般为 5000Nm2 最高可达 10000Nm2 以上因此可用作承受内外压力的埋地管 道 ⑫ 管材水力特性比较 a 在相同水力条件下同管径 RPM 管比钢筋砼管及钢管铸铁管过水能力大 40－ 60 b 在相同水力条件下 DN700RPM 管与 DN800c 在相同水力条件下管径越大的RPM 管比同管径钢筋砼管及钢管铸铁管过水能力大得越多 ⑬ 运输及施工 DIP 管 PCCP 管由于自身重量较大本工程大多为淤泥质粘土地质条件须对软土地基进行必要的处理相应增 除钢管外的另三种采用橡胶圈柔性接口管材对地基不均匀沉降需通过接口借转角适应其适应能力有限钢管虽为刚性接口但因钢材本身变形能力强接口 强度高有很好的整体性对地基不均匀沉降适应性较强此外采用柔性接口的管道虽然管材本身使用寿命较长但其接口的严密性受橡胶圈质量限制橡胶圈老化损坏年限可能远小于管材使用寿命从而产生接口漏损同时柔性接口管道不能通过接口传递延管线的接力在转弯分支末端等处需设置支墩拖拉墩也相应增加投资 SP 管 DIP 管具有较好的抗外力破坏能力 PCCP 管 RPM 管相对较差 RPM 管对回填土料及回填密实度要求相对较高 好的耐腐蚀能力无需采用防腐处理措施 SP 管耐腐蚀能力较差必须进行有效的防腐处理 DIP 管及 PCCP 管由⑭ 安全性 SP 管腐蚀后一般是穿孔渗漏不易发生爆管事故管道渗漏后的修补也较其他管材容易其他管材爆管后一般需换管段因此维修工期较长 因此针对本工程特点综合管材材料接口性能等因素管道安全性由好至差排列依次为 SPDIP 管 PCCP 管 RPM 管 在实际应用中除采用上述技术经济比较外管材选择还受诸如管材制造质量管径大小施工条件地质状况施工质量穿越障碍物多少用户使用经验维护能力抢修速度等因素影响一般认为当输水管管径大于 DN1600 时可选用钢管或钢筒混凝土管 PCCP 当输水管管径在 DN1200－ DN1600 之间可选用钢管预应力 钢砼管PCP 或玻璃钢 RPM 当输水管道管径小于 DN1200 时可选用球墨铸铁管 设计管径满负荷 ⑫ 外防腐材料选择 埋地金属管道的腐蚀主要有电化学腐蚀化学腐蚀微生物腐蚀其中电化学腐蚀是腐蚀的最主要形式引起电化学腐蚀主要原因有金属管自身的电化学不均匀性成分结晶方式组织氧化皮等及周围土壤介质的物理化学性质不同形成无数个微观腐蚀原电池腐蚀就发生在原电池的阳极部位金属在土壤淡水中的腐蚀主要是氧的去极化因素在起主导作用当土壤中存在硫铁细菌时会加剧金属腐蚀本工程管道防腐采用外防腐绝缘涂层保护方法 由于沥青类涂层属于逐步淘汰产品三层 PE 环氧粉末胶粘带丙烯酸环氧聚氨酯涂料防腐成本较高本工程不考虑采用此外煤焦油瓷漆由于在国内应用经验较少国内产品质量尚待检验采用进口产品又较贵 由于不同类防腐涂料所能适用的土壤条件并不一定相同对于埋地管道防腐材料选择应考虑各地的土壤特性针对环氧煤沥青涂料的缺点完全可以通过加强涂装运输安装等过程的质量管理得到根本的改善 综上所述外防腐拟选用喷锌加环氧煤沥青涂料作为本工程输水管道的外防腐材料防腐等级为普通级二布三油内防腐采用水泥砂浆涂衬。