目录
1. 总 论 ......................................................................... 7
1.1 项目名称、业主及建设地点 ........................................................ 7 1.2 设计依据及基础资料和采用设计标准 ........................................ 8 1.1.1 设计依据 .................................................................................. 8 1.2.2 基础资料 .................................................................................. 8 1.2.3 采用设计标准 .......................................................................... 9 1.3 设计范围及内容 .......................................................................... 11 1.3.1设计范围.................................................................................. 11 1.3.2 设计内容 ................................................................................ 11
2. 概 况 ....................................................................... 12
2.1 城市概况 ...................................................................................... 12 2.2 自然条件 ...................................................................................... 14 2.2.1 气象 ......................................................................................... 14 2.2.2 地形、地貌 ............................................................................ 14 2.2.3 水文资料 ................................................................................ 15 2.2.4 工程地质 ................................................................................ 15 2.2.5 地震 ......................................................................................... 15
2.3 供水现状及存在问题 .................................................................. 16 2.3.1 供水现状 ................................................................................ 16 2.3.2 存在问题 ................................................................................ 16
3.需水量预测及建设规模的确定 ................................. 18
3.1总体规划摘要 ............................................................................... 18 3.2预测基础数据 ............................................................................... 18 3.2.1设计年限.................................................................................. 18 3.2.1 规划人口 ................................................................................ 18 3.3 需水量预测 .................................................................................. 19 3.4 建设规模的确定 .......................................................................... 20
4. 工程目标 ................................................................... 21
4.1 设计规模目标 .............................................................................. 21 4.2 设计内容及实施年限目标 .......................................................... 21 4.2.1 设计内容 ................................................................................ 21 4.2.2 实施年限目标 ........................................................................ 21 4.3 水量、水质、水压目标 .............................................................. 21
5. 取水工程设计 ........................................................... 23
5.1水源 ............................................................................................... 23
5.2 水量 .............................................................................................. 23 5.3 取水井设计 .................................................................................. 24 5.4 原水输水管道设计 ...................................................................... 24 5.4.1 设计原则 .............................................................................. 24 5.4.2 管材 ....................................................................................... 24 5.4.3 管道设计 .............................................................................. 25
6. 净水工程设计 ........................................................... 27
6.1 净水工艺流程 .............................................................................. 27 6.2 净水厂枢纽设计 .......................................................................... 27 6.3 净水工艺选择 .............................................................................. 28 6.4 构筑物设计 ................................................................................ 31 配水井 ......................................................................................... 31 穿孔旋流絮凝池 ......................................................................... 31 斜管沉淀池 ................................................................................. 32 虹吸滤池 ..................................................................................... 32 清水池 ......................................................................................... 33 加药间 ......................................................................................... 33 6.5 净水厂总体布置 .......................................................................... 34 6.5.1厂区平面布置 ......................................................................... 34
6.5.2 厂区竖向设计 ...................................................................... 35 6.5.3 厂区道路设计 .................................................................... 35 6.5.4 厂区管道设计 ...................................................................... 35 6.6 建筑设计 ...................................................................................... 37 6.6.1 设计内容 ................................................................................ 37 6.6.2 建筑标准 ................................................................................ 37 6.6.3设计概况.................................................................................. 37 6.6.4装修标准.................................................................................. 37 6.7 结构设计 ...................................................................................... 38 6.7.1设计水准.................................................................................. 38 6.7.2场地位置及地形地貌 ............................................................. 38 6.7.3场地地质概述 ......................................................................... 38 6.7.4 场地水文地质条件 ................................................................ 39 6.7.5场地地层的地震效应 ............................................................. 39 6.7.6岩土工程分析与评价 ............................................................. 40 6.7.7 基础设计及地基处理 ............................................................ 40 6.7.8 结构主要材料 ........................................................................ 40 6.7.9主要建(构)筑物结构设计 ....................................................... 41 5.7.10抗震设计 ............................................................................... 42 6.8 电气设计 ...................................................................................... 42
7.输水干管及管网设计 ................................................. 44
7.1 配水干管走向设计 ...................................................................... 44 7.2 管网设计 ...................................................................................... 44 7.2.1 设计规模 ................................................................................ 44 7.2.2管网平差计算 ......................................................................... 45 7.2.2.1计算水量 .............................................................................. 45 7.2.2.2 系数取定 ............................................................................. 45 7.2.2.3 管网简化 ............................................................................. 45 7.2.2.4 节点流量分配 ..................................................................... 45 7.2.2.5 水头损失计算公式 ............................................................. 45 7.2.2.6 服务水头 ........................................................................... 45 7.2.2.7 管径的确定 ....................................................................... 45 7.2.2.8 计算工况 ........................................................................... 46 7.2.3 配水系统 .............................................................................. 46 7.3 管网上的闸门布置设计 .............................................................. 47 7.4 管网消防水量设计 ...................................................................... 47 7.5 管网上的消火栓布置设计 .......................................................... 48 7.6 管材的选择比较 .......................................................................... 48 7.7 其它 ............................................................................................ 50
8. 工程节能 ................................................................... 52 9. 管理机构与定员编制 ............................................... 53
9.1 管理机构 ...................................................................................... 53 9.2 定员编制 ...................................................................................... 54 9.3 项目管理 ...................................................................................... 55
10. 环境保护和劳动安全保护 ..................................... 56
10.1 环境保护 .................................................................................... 56 10.1.1原水输水管道环境保护必须符合的标准 ........................... 56 10.1.2环境现状及保护措施 ........................................................... 57 10.1.3重力原水输水管道运行管理的安全要求 ........................... 58 10.1.4加药间的安全要求 ............................................................... 58 10.2 劳动安全卫生及消防 .............................................................. 58 10.2.1 设计依据 .............................................................................. 58 10.2.2 主要危害因素分析 .............................................................. 59 10.2.3 安全卫生防范措施 .............................................................. 61 10.2.4 消防 ....................................................................................... 64 10.2.5事故处理 ............................................................................... 66 10.2.6 其它 ....................................................................................... 66 10.3 施工中的环境保护 .................................................................... 66
11. 工程建设投资、资金筹措及实施年限 ................. 69
11.1 工程建设投资 ............................................................................ 69 11.2 资金筹措 .................................................................................... 69 11.3 实施年限 .................................................................................... 69
12.下阶段施工图设计所需资料 ................................... 70 13.主要设备清单 ........................................................... 71
13.1取水部分主要工艺设备表 ......................................................... 71 13.2净水厂主要工艺设备表 ............................................................. 71 13.3净水厂电器及自控设备表 ......................................................... 72 13.4配水管网主要工艺设备表 ......................................................... 73 13.5主要化验设备表 ......................................................................... 74
14. 附件资料 ................................................................. 75
1. 总 论
1.1 项目名称、业主及建设地点
项目名称：XX县XX城区供水系统改扩建工程 项目业主：XX县发展计划局 项目地点：XX县XX城区
1.2 设计依据及基础资料和采用设计标准
1.1.1 设计依据
(1) 湖北省XX县发展计划局下达的《设计委托书》
2004年10月
(2) 湖北省XX县发展计划局与我院签订的《建设工程设计合同》
2004年10月
(3) 湖北省发展和改革委员会《省发展改革委关于XX县XX城区给水系统改造工程可行性研究报告的批复》 可研及其批复文内容如下：
该工程的建设规模为水源工程2.8万吨/日，净水厂扩建1万吨/日，配水管网为2.8万吨/日。原则同意以九子渠调节池为供水水源，在现有的厂址处进行供水工程的扩建。取水方式为取水头直接由调节池取水，原水采用一条全长4112米的DN700PE管道重力输送到净水厂。
同意采用管式静态混合器——穿孔旋流絮凝池——斜管沉淀池——重力式无阀滤池——加氯消毒的水处理工艺。
本次扩建共新增DN100~DN500配水管道总长9497。
该项目的总投资为3152.50万元，其中工程费用2302.66万元，其它费用414.29万元，预备费284.00万元，铺底流动资金28.56万元，资金筹措方案为企业自筹3152.50万元。
1.2.2 基础资料
(1) XX县XX城区给水系统改扩建工程可行性研究报告；
(2) XX县城区总体规划(1996~2010)及图册； (3) 原水输水管线1:500地形图； (4) XX县XX城区1:1000地形图； (5) XX县自来水厂1:500地形图； (6) 中华人民共和国取水许可证；
(7) 湖北省宜昌市水文水资源勘测局XX水文站提供的九子溪站水文资料； (8) XX县人民政府下发的建设项目选址意见书。
1.2.3 采用设计标准
《城市给水工程规划规范》 《城市工程管线综合规划规范》 《室外给水设计规范》1997年版 《生活饮用水卫生标准》 《地表水环境质量标准》 《生活饮用水水源水质标准》
(GB50282-99) (GB50289-98) (GBJl3-86) (GB5749-85) (GHZBl-1999) (CJ3020-93)
《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ41-91) 《建筑给水排水设计规范》 《城市防洪工程设计规范》 《泵站设计规范》 《供水水文地质勘察规范》 《厂矿道路设计规范》 《工业企业设计卫生标准》
(GBJ15-88) (CJJ50-92) (GB/T50265-97) (GBJ27-88) (GBJ22-87) (TJ36-79)
《建筑结构荷载规范》 《水工混凝土结构设计规范》
(GBJ50009-2000) (SL/T191-96)
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002) 《给水排水工程管道结构设计规范》 (GB50332-2002) 《砌体结构设计规范》 《建筑结构荷载规范》 《建筑地基基础设计规范》 《建筑地基处理技术规范》 《混凝土结构设计规范》
(GB50003-2001) (GB50009-2001) (GB50007-2002) (GBJ79-2002) (GB50010-2002)
《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137:2002) 《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS 138:2002) 《建筑设计防火规范》》 《工业企业噪声控制设计规范》 《地下工程防水技术规范》 《10kV及以下变电所设计规范》 《供配电系统设计规范》 《低压配电设计规范》
(GBJl6-87) (GBJ87-85) (GBJl08-87) (GB50050-94) (GB50052-95) (GB50054-95)
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-92) 《建筑物防雷设计规范》 《通用用电设备配电设计规范》 《民用建筑电气设计规范》
(GB50057-94) (GB50055-93) (JGJ/T16－92)
《工业企业照明设计标准》 (GB50034－92)
《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-83)
《过程检测和控制流程图图形符号和文字代号标准》(GBJ133-1994) 《城市给水工程项目建设标准》
(建标[1994]574号)
1.3 设计范围及内容 1.3.1设计范围
本工程设计的主要供水范围为XX县XX镇老城区及其拟发展的新城区，服务面积约为727.79公顷，用水普及率为100％，用水人口达7万人。
1.3.2 设计内容
(1) 原水工程：D710重力自流原水输水管道一条，管道总长约4.2km； (2) 净水工程：在XX县水厂内扩建一组规模为1.0x104m3/d的净水构筑物及加药间，并增加相应的工艺及电气设备。 (3) XX县城区配水干管和管网。
2. 概 况
2.1 城市概况
XX县地处鄂西山区向江汉平原的过渡地带，西临举世瞩目的三峡工程所在地宜昌，素有“西蜀门户、荆襄要冲”之称。县域地处鄂西山区向江汉平原的过渡地带，属中、低山地带，东、东南分别与荆门市、当阳市毗连，南、西南与宜昌县为邻，北同保康、南漳接壤。境内地跨东经110°14’~111°52’，北纬30°53’~31°22’之间。东西北长61.3公里，南北宽54公里。全县总国土面积1752km2。境内有荷当公路、保宜公路、南远公路三条省级公路贯穿全境。城区东距武汉市355km，西南距宜昌市116km。西至三峡国际机场和宜昌长江港运码头90km，距焦枝铁路当阳站38km。与宜黄高速公路、远当国防路、宜保路顺利贯通。
XX县历史悠久，春秋战国时属楚国封地。西汉建元元年以其临沮水”得名临沮县，东晋隆安末改临沮为高安，北周武成元年(公元559年)，改高安为XX，“以其折遥而远置之”，含“远害近安”之意。这个吉祥如意的县名一直延引至今。解放后隶属于宜昌地区管辖。
XX县下辖六镇一乡，114个村，总人口为20.7万人。全县国土面积266.8万亩，其中耕地面积21.84万亩(水田13.5万亩，旱田8.34万亩)，占总面积的8.31%；山地面积199.06万亩，占总面积的75.75%；水域面积21万亩(河
滩近十一万亩)，占总面积的7.99%；其它用地20.9万亩。县镇XX镇建成区面积为5km2，人口3.9万。
经过50年特别是近20年来的发展，XX综合经济实力日益增强。2003年全县国内生产总值17.53万元，财政收入11800万元，城镇居民可支配收入6575元，农民人均纯收入2587元。农业区域性产业体系初显规模，形成了食用菌、桑蚕、优质米和草食畜四大主导产业，新建桑蚕等产业化体系基本形成，构建了新型建材、绿色食品、矿山化工三大工业支柱产业，新型建材、食品加工、精细化、森工林化、机械加工、针织服饰六大主导工业产品系列。以宜昌XX化工有限公司为龙头的磷化工产业、以德中茧丝有限公司为龙头的茧丝产业、以XX星球宜林人造板有限公司和XX武星装饰板有限公司为龙头的森工林化产业，以宜昌森源集团为龙头的食用菌产业渐成规模。商贸流通、金融服务加快发展，旅游业逐步成为第三产业的龙头。以XX福安车桥有限公司为龙头的机械加工和以XX云台香酒厂为龙头的酒类生产发展强劲，其中酒类生产已达到年产500吨的生产规模。
XX县在湖北省内率先被国家环保总局列为全国生态示范区。XX镇继2001年获得湖北省城镇规划建设管理“楚天杯”后，2002年又荣获“湖北省园林城市”称号。
进入21世纪，XX县确立了“工业立县、绿色富县、项目强县和科教兴县”的战略，以“二次企业”为核心，通过5~10年的努力，把XX建成山区工业强县、绿色经济富县和生态旅游名县。使XX经济、政治、文化发展走在全省山区县市前列。
2.2 自然条件 2.2.1 气象
XX县属亚热带大陆性季风气候区，气候温和，雨量充沛。光照充足、四季分明。年平均气温12~16℃,历年最高气温40.2℃，最低气温-19℃；年平均降雨量1000~1100毫米，年太阳辐射80~107kcal/cm2。
由于垂直气候带明显，造成各种复杂的小气候。主要分为沮西山地温凉区，沮中平畈温暖区，沮东丘陵温和区。其中三区的年平均温度分别为12.5℃~13.5℃，15℃~16℃，13.5℃~15℃。三区的年平均无霜期分别为210~220天，240~250天，230~240天。
夏天主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。
2.2.2 地形、地貌
XX县境内次高山、丘陵、河谷冲积平原兼而有之。西北部山地占总面积的38%，东部丘陵占总面积的38%，中部河谷冲积平畈占总面积的231%，县内最高海拔1325.1米(太平顶)，最低海拔76米(雷打岩)，平均海拔500米左右。
沮中平畈位于XX中部，北连南漳县的百福头，沿沮河南伸，直至石头店与当阳的清溪场接壤，低山为主，海拔多在300~500米之间，占全县总面积的23.4％。沮东丘陵位于县域东部，丘陵起伏，缓坡、宽谷、冲畈相间，岗顶浑固，占全县总面积的37.93％。
2.2.3 水文资料
XX县境内地表水有沮河、漳河、西河(黄柏河)三大流域及其大于20 km2
承雨面积的24条支流，地表水系发达，多年平均径流量7.15亿m3。其中沮河流域最大(沮河流域面积3376km2)，沮河是沮漳河上游的一条主要支流，发源于保康县欧店。沮河北自阳坪镇的南襄城入境，向南经旧县镇、XX镇，到花林寺镇的雷打岩出境，县境内河段长63km，流域面积1179km2，自然落差101m，河床坡降16‰，平均宽度150m，沮河沿岸为冲积平原，海拔150m左右，宽1.5 km~1.5 km。
九子溪为沮河的支流，据湖北省宜昌市水文水资源勘测局XX水文站提供的九子溪站水文资料显示，2003年九子溪的年迳流量为1.29×108m3，最大流量为12.70m3/s，最小流量为1.18m3/s，平均流量为4.07m3/s；2002年九子溪的年迳流量为1.01×108m3，最大流量为13.45m3/s，最小流量为1.93m3/s，平均流量为3.19m3/s。
2.2.4 工程地质
XX县XX城区位于沮河河谷地带，河流多为宽谷，两岸滩地及阶地发育、谷坡较缓。城区北部表层为粉砂质土，厚1.80～3.00米、下部为砂砾石层及红色砂岩，其承载力为10～30Mpa：城区南部表层为粘性土，厚2.0～4.3米，其下为砂砾层，深6.0～9.0米，其承载力为12～40Mpa。
2.2.5 地震
XX县地震基本烈度为Ⅵ度，设计按Ⅵ度进行抗震设防。
2.3 供水现状及存在问题 2.3.1 供水现状
城区现有一座水厂，位于沮河东岸的螺祖路，占地面积1.6ha，制水能力为1.8x104m3/d。水厂以沮河河漫滩地下潜流水为水源，在沮河西岸、一桥以北采用大口井取水，后经泵站输送至自来水厂，净水厂的净水工艺为絮凝池→沉淀池→滤池→加氯→清水池，水厂清水池标高144.4米，净化后的水依重力流将水送至城区大部分地区。另外厂内设有泵站一座，向城西高区(地面高程130米左右)供水，供水压力为0.62~0.64MPa，日供水约1000m3/d。
目前XX县城区人口约3.9万人，2003年用水量为283.3万m3，平均日综合用水量200L/cap.d。其中工业占10％，人均综合生活用水量125L/cap/d(平均日)，工业用水重复利用率30％。
给水干管呈中心环加放射状，干管沿北门路→东庄坪大道→南门路→解放路布置。干管管径DN300～DN500。城区DN100以上给水管总长为27496米。
2.3.2 存在问题
⑴. 原水水量不足：现状取水大口井已经建成使用二十余年，现有取水工程供水能力仅为1.5×104m3/d，枯水季节取水量严重不足，直接影响到供水安全，在一定程度上制约了城市发展。
⑵. 原水水质较差：水厂取自近岸潜流水，由于城区段沮河水质已遭受到城市污水的污染，河水中的氮、磷等指标超标，其不良的水质将影响人民的
身体健康，群众反映较为强烈。
⑶. 净水厂的制水能力不足：现有水厂的制水能力仅1.8x104m3/d，制水工艺简陋，不能满足县城城市建设不断发展的需要。
⑷. 供水管网不完善：现状城区输配水管网布局不合理，管径普遍偏小，枝状管网的供水安全性较差，管材多为混凝土管和灰口铸铁管，管网的漏失率高，供水管道未敷设至近期即将开发的工业园区、教育小区等。
因此，目前XX县水厂的供水量和出厂水水质，远不能满足已建成区范围内用水的需要，在一定程度上影响着城区的建设和发展。综合以上XX水厂供水现状和存在问题，进行XX县供水系统改扩建工程迫在眉睫，急待解决。
实施XX县XX城区给水系统改造工程，可有效改善原水水质，降低了运行费用，经营成本降低高达15.3％、可望减少财政补贴、减轻人民群众和工矿企业的负担。
3.需水量预测及建设规模的确定
3.1总体规划摘要
⑴ 规划期限
近期：1996年～2000年 远期：2001年～2010年 ⑵ 城区规模
近期：2000年总人口为6万人，用地677.17公顷。其中XX镇组团为5万人，规划用地556.17公顷；“三线”厂矿区组团为1万人，规划用地120.43公顷。
远期：2010年总人口为8.1万人，规划用地855.14公顷。其中“三线”厂矿区组团为1.1万人，规划用地127.35公顷；XX镇组团7万人，规划用地727.79公顷。
3.2预测基础数据 3.2.1设计年限
设计年限： 2010年
3.2.1 规划人口
2003年建成区面积500公顷，用水人口3.97万人，年供水量283.3万m3。
2010年城区规划建设用地面积为727.79公顷，规划人口7万人。
3.3 需水量预测
城市需水量预测涉及的因素较多，本报告拟采用分项用水量指标法、城市单位建设用地综合用水量定额指标法和人均综合用水量定额指标法对XX县城区的需水量进行预测。
① 分项用水量指标法
生活需水量：居民生活用水量标准采用220L/cap.d，城区规划人口为7万人，则生活需水量为7×0.22=1.54×104m3/d。
工业需水量：XX县的工业有新型建材、绿色食品、矿山化工等，现有的工业用水量约为0.5×104m3/d，预测2010年工业用水量为1.0×104m3/d。
其它用水量：含市政浇洒绿化用水量和漏耗，约占生活和工业用水量的20%，为(1.54+1.0)×1.20=0.30×104m3/d。
则XX县的总需水量为：(1.54+1.0+.03)×104m3/d=2.84×104m3/d。 ② 城市单位建设用地综合用水量定额指标法
XX县XX城区城市建设用地为727.79公顷，《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)中提出的小城市单位建设用地综合用水量指标采用0.4~0.8×104m3/km2.d，根据XX县XX城区建设现状及发展的势头，确定单位建设用地综合用水量指标为0.40×104m3/km2.d，则城区的需水量为：0.40×7.2779=2.91×104m3/d。
③ 人均综合用水量定额指标法
人均综合用水量指标主要根据《城市给水工程规划规范》，并适当结合现状用水量，确定人均综合用水量指标400升/人.天。
XX县XX城区规划人口为7万人，则需水量为7×0.40=2.8×104m3/d。 上述三种方法预测结果相近，因此预测具有较高的可信度。因此确定XX县最高日用水量2.8×104m3/d。此预测结果与可研报告批复规模一致。
3.4 建设规模的确定
本次XX县XX城区供水系统改扩建工程需水量预测到2010年，需水量为最高日用水量2.8×104m3/d。因此本次设计确定建设规模为在现状水厂1.8×104m3/d制水能力的基础上扩建1.0×104m3/d，使扩建后水厂总规模达到2.8×104m3/d。
4. 工程目标
4.1 设计规模目标
XX县XX城区供水系统改扩建工程，设计规模为2.8×104m3/d，其中含现有生产规模1.8×104m3/d，实施扩建规模为1.0×104m3/d。水源为九子溪，取水点设在九子溪调节池处。
4.2 设计内容及实施年限目标 4.2.1 设计内容
① 原水输水管道：设计规模为2.8×104m3/d。 ② 净水厂工程：扩建规模1.0×104m3/d。
③ 完善城区管网，提高供水安全性，设计配水管网的能力为2.8×104m3/d(kh＝1.6)，供水普及率100％。
4.2.2 实施年限目标
本供水工程的工艺设计为常规处理，主要工程量为原水输水管道1条，净水构筑物有：孔室絮凝斜管沉淀池、虹吸滤池、清水池、加药间及供配电设备等，拟定的建设期为一年。
4.3 水量、水质、水压目标
水量：XX县XX城区供水系统改扩建工程水量规模为2.8 x104m3/d(含现
有1.8 x104m3/d生产能力)。
水质：出厂水水质应符合国家规定的“生活饮用水卫生标准”(卫生部2001年6月1日实施)。
水压：净水厂内清水池内的设计水位为147.05m，XX县XX城区的地面高程多在107m～108m左右，可满足城区内大部分用水点的自由水头不小于28m(规范要求值)。局部高地可经现有的泵房加压后供给。
5. 取水工程设计
5.1水源
在本工程可行性研究报告中，对沮河水、九子溪渠道取水和九子溪电站调节池取水等方案进行了详细的比较，推荐水源为沮河的支流九子溪，取水点设在九子溪电站现有的调节池处，取水口位于城市以北约4km处。
湖北省发展和改革委员会对XX县XX城区给水系统改造工程可行性研究报告批复的内容为：原则同意以九子渠调节池为供水水源，取水方式为取水头直接由调节池取水，原水采用一条全长4112米的DN700PE管道重力输送到净水厂。
由于九子溪汇水面积大，汇水面积内植被保持完好，沿线多为山地，交通不便，尚无工业企业，水质未受到污染，水量充沛，为一理想的取水水源。
因此，本初步设计确定本次供水工程取水水源为九子溪，取水点九子溪电站现有的调节池处。
5.2 水量
据湖北省宜昌市水文水资源勘测局XX水文站提供的九子溪站水文资料显示，2003年九子溪的年迳流量为1.29×108m3，2002年九子溪的年迳流量为1.01×108m3，根据取水许可，XX县自来水公司每年可从电站取水1000×104m3。XX水厂最高日需水量2.8x104m3/d，kd＝1.7，按7％水厂自用水考虑，水厂
每年需水量643×104m3，该水源完全能满足用水需要。
5.3 取水井设计
本设计在紧邻九子溪电站调节池西侧设置取水井，取水井尺寸为BxLxH=3.8x5.3x5.6m，取水井与调节池之间通过D720x9钢管相接，管中心高程153.397m(黄海高程，下同)，取水井出水管采用D720x9钢管，接D710mmPE原水输水管道，在出水管道进口端设置DN700mm圆形手动闸门，可在一定范围内调节水量，并在取水井内设置检修闸槽，以便在发生事故时进行检修。
5.4 原水输水管道设计 5.4.1 设计原则
依据本工程可行性报告所确定的原则，原水输水管道采用一根D710输水管道，为保证供水安全，保留现有水厂在沮河处的取水设施，经核算，现状取水设施的取水量占扩建后水厂需水量的64.3％，基本满足规范要求。
因此，本初步设计的原水输水管道采用单条D710mm PE管道。 原水输水管道的设计原则如下： (1) 尽量缩短输水管道的长度；
(2) 尽可能沿现有道路或规划道路敷设，并减少拆迁，少占农田； (3) 考虑管线的施工、运行和维护方便。
5.4.2 管材
本工程的可行性研究报告中对原水输水管道的管材，进行了充分的技术
经济比较，就目前常用的球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管、纤维缠绕玻璃钢夹砂管、埋地聚乙稀管(PE高密度塑料管)等五种管道进行综合比较后，推荐采用埋地聚乙稀管(PE高密度塑料管)。
PE管是当前国家重点应用于城市埋地给水管道工程的无毒化学管材，并具有以下特点：
(1) 化学结构稳定，管道内、外壁光滑，摩阻系数小，耐腐蚀性好，不
结垢，可避免第二次污染，使用寿命长；
(2) 管道质量轻，由于XX县九子溪电站调节池至水厂处的交通不便，
可节省大量运输及起吊设施的费用，并减少施工的难度； (3) 管道采用热熔连接接口，严密性能好，施工便捷；当出现事故维修
人员可以采用套管或热融焊接的方式维修，维修速度快。 (4) 本工程原水输水管线从地形多变的山区穿过，折点较多，采用PE
管道可充分利用管道的柔韧性直接敷设，可节省大量的管件，节省工程投资，并减少管道的水头损失； (5) 管道的价格相对较高。
因此本工程原水输水管线管材拟采用PE高密度塑料管。
5.4.3 管道设计
本次原水输水管道设计原水输水管道1条，引水方向自北向南，尽可能沿现有道路，局部地段偏离道路取直以缩短原水输水管道长度。原水输水管道管径D710mm(外径)，引水量2.8x104m3/d，管中流速v＝1.07m/s，1000i＝1.116m，管长4180m，全程水头总损失约5.65 m。调节池常水位156.347m，
水厂配水井地面标高145.90m，配水井中水位高程150.70m，源水可自流到水厂。
为了确保原水输水管道的安全，在管道的最高点设置排气阀，在管道的低点设计排泥阀，并在适当的位置设计检修阀。穿越现有的河道时，管材采用钢管。
6. 净水工程设计
6.1 净水工艺流程
九子溪加矾 加氯 管式静态混合器 穿孔旋流絮流池 斜管沉淀池 虹吸滤池清水池 自流至城区 6.2 净水厂枢纽设计
XX县水厂位于鸣风城区的北部，位于沮河以东约500m处，现占地15.5亩，用地形状极不规则，厂大门位于水厂南端，大门朝西。水厂南北长163m，宽103m。水厂内原有净水构筑物，顺工艺流程从北向南布置。
本次供水系统改扩建工程建设，净水厂布置设计，采取保留水厂现有构、建筑物不变，在水厂原有用地范围内的北部空地，结合地形由西向东布置新建的构筑物一组：孔室絮凝沉淀池、虹吸滤池、清水池及加药间各一座，规模均为1.0x104m3/d，配套增加相应的电气自控设备。在新、老两部分构筑物之间新增一座配水井，对原水进行相应的流量分配。
水厂原有构筑物分别为隔板反应池、斜管沉淀池、单阀滤池及清水池，其中清水池两座，容积分别为1000m3及300m3。
加压泵房 至高区
水厂的综合楼、仓库、机修和食堂等附属构筑物已建，本工程不再另外建设。
6.3 净水工艺选择
净水处理厂的工艺选择应根据源水水质、出水要求、净水厂规模、当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素综合考虑后决定。净水处理的每项工艺都有其优点，适用条件和不足之处，不宜离开当地的具体条件，应因地制宜，适度地运用新技术和设备。选用具体原则如下：
(1) 技术合理、技术先进而成熟，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性高。
(2) 经济节能，耗电小，造价低、占地少。 (3) 易于管理，操作管理方便，设备可靠。 (4) 重视环境，厂区平面布置与周围环境相协调。
由于本次设计新水源水质较好，结合当地情况及现有水厂的运行经验，确定水质净化的主要目标是除浊和消毒，不考虑预处理和深度处理，选用常规净化工艺，处理后水质可以达到国标GB5749-85生活饮用水卫生标准。根据工程可行性研究报告中所确定的净水工艺，本次初步设计的净水工艺拟采用穿孔旋流絮凝池、斜管沉淀池及虹吸滤池。
(1) 混合
投加絮凝剂后的混合对絮凝沉淀效果的好坏有着重要影响。混合方式有分别以浆板式机械混合和管式静态混合器为代表的机械混合和水力混合两大
类。前者水损小适应原水水质水量变化范围宽，但维护工作量大，管理麻烦。后者水损大，对原水水质水量变化适应性差，但其不占地、不需外增动力，具有正、反切割水流，双向回流的功能，混合效率高，可达94％(实测资料)，混合效果好，维护管理方便，投资省的优点，是近年来混合方式的主流，结合源水水质特点，本工程推荐采用管式静态混合器。
(2) 絮凝
絮凝形式分为机械絮凝和水力絮凝两大类。絮凝池包括机械絮凝、隔板(折板)絮凝、网格絮凝、孔室絮凝等池型。机械絮凝是将多个独立的机械絮凝池串连，它具有絮凝效果好、对不同流量适应能力强的优点，但絮凝时间较长、增加了絮凝设备，因而不仅增加了土建费用，也增加了机械费用。隔板絮凝池是在絮凝池内设多道由隔板组成的廊道，它构造简单、管理方便，当水量变化不大时絮凝效果好，缺点是絮凝时间长，絮凝池容积大，在水量变化较大时絮凝效果不稳定，特别是不适合于小型水厂。折板絮凝池是在隔板絮凝池的基础上发展的，通过加大首段的G值，折板絮凝池提高了絮凝池的能量利用和池容利用率，絮凝效果好，缺点是安装维修比较困难。网格絮凝水头损失小，絮凝时间短，效果好，缺点是安装维修不便，并且积泥严重，某些水厂还出现了网格堵塞的情况。孔室反应池构造简单，絮凝效果较好，适用于中小型水厂。本次设计絮凝池采用穿孔旋流絮凝池。
(3) 沉淀
水厂中常见的沉淀池池型有平流式、斜管(板)式和机械搅拌加速澄清池等。加速澄清池设备较多，池型结构复杂，管理困难，运行效果不稳定。平
流沉淀池和斜管沉淀池在我国应用均较为广泛，平流沉淀池构造简单、管理方便、出水水质好，耐冲击负荷，缺点是占地面积较大。斜管沉淀池是在浅池理论上发展起来的处理形式。它占地面积小、沉淀效率高、出水水质好，能适应中小型水厂，主要缺点是排泥机械维修较麻烦，抗冲击性能弱于平流沉淀池。经综合比较，由于厂区用地紧张，本次设计采用斜管沉淀池，并考虑将穿孔旋流絮凝池与沉淀池合建。
(4) 过滤
过滤是水质净化过程主体工艺的重要环节，过滤效果的好坏直接影响到出厂水水质。我国滤池均采用快滤池，主要池型有普通快滤池、双阀滤池、无阀滤池、移动罩滤池、虹吸滤池、V型滤池等。布水方式有小阻力配水、中阻力配水、大阻力配水。冲洗方式有水冲和汽水联合冲洗两种。V型滤池的气水反冲洗滤池控制系统复杂，造价高。普通快滤池、双阀滤池相近，区别仅在于双阀滤池用虹吸管代替了进水阀门和出水阀门，它们均具有管理方便、运行效果好的特点，缺点是阀门多、管线较复杂，同时适用于规模较大的水厂。
虹吸滤池适用于中、小型水厂，利用自身清水渠中的水头进行反冲洗，不需要设置专用和冲洗设备、进水和排水均利用虹吸、操作管理方便、易于实现自动化、运行费用省等的优点，但同时亦存在着受冲洗水头的限制，反冲洗效果差、反冲洗时对产水量有一定的影响等缺点。
无阀滤池的池型较老，滤池中不需阀门，并可实现自动运行，但由于滤池处于封闭的池体中，不能随时了解滤池的运行情况，翻砂较困难，并且安
装时对管道标高的要求严格；三角连通渠的断面很小，施工时搭模、拆模和浇混凝土都很困难；反冲开始时强度较高，易出现跑砂、跑煤现象，但到冲洗末期强度下降，更因冲洗水箱小冲洗历时短暂，使滤层难以洗净；偶尔虹吸管和虹吸破坏斗的标高不当，更使滤池不能正常冲洗，导致过滤周期缩短，水质不能保证。
本工程可性研究修编报告中所推荐的滤池型式为重力无阀式滤池，但综合考虑上述因素并结合水厂的扩建规模，从池型的适用角度出发，本次设计滤池的型式拟采用虹吸滤池。
6.4 构筑物设计
本次净水厂部分扩建设计规模为1.0x104m3/d，厂自用水率为7%。 配水井
功 能：将经原水输水管道输送至厂区的原水，经可调堰门分配至新、老两期构筑物，同时可解决两期絮凝池水位不一致的问题。
设计规模： 数 量： 平面尺寸： 设 备：
2.8x104m3/d 1座
B×L＝4.15×4.85m 铸铁可调堰门
穿孔旋流絮凝池
设计规模： 数 量：
1.0x104m3/d
共1座，分2组，每组6格
单座平面尺寸： 絮凝时间： 过孔速度： 排泥方式：
斜管沉淀池
设计规模： 数 量：
单座平面尺寸：
清水区上升流速：排泥方式：
虹吸滤池
设计规模： 数 量：
单座平面尺寸： 单格滤池面积： 设计滤速： 强制滤速： 进水方式： 排水方式： 配水系统：
反冲洗强度：
B×L＝4.9×16.45m
24min v=0.15~0.7m/s 单斗单管排泥
1x104m3/d 共1座，分2组
B×L＝7.35×16.45m
1.5mm/s 单斗单管排泥
1x104m3/d 共1座，分6格 BL＝12.54×17.3m
F=12.6m2 Ｖ＝6m/h Ｖ＝7.1m/h 小虹吸管 大虹吸管 小阻力配水系统 15l/s.m2
冲洗历时： 6~7分钟。
采用双层滤砖配水系统，滤料选用石英海砂，砂粒粒径d0=0.6~1.2mm，k80=1.8，砂层厚0.7m。卵石支承层d0=2~32mm，分层级配，支承层厚0.2m。
清水池
水厂现有两座清水池，清水池容积总量为1300m3，本次设计清水池容积设计考虑两方面因素，一是扩建规模的清水池的调节容积按扩建最高日设计水量的15%考虑，二是针对现有两座清水池容积不能满足调节容量为10%的要求，本次设计适当增大新建清水池的容积，使扩建后水厂清水池容积总量达到水厂最高日设计水量的11%。
本次设计清水池池型为矩形，单池平面尺寸B×L＝23.6×23.6m，有效水深3.6米，有效容积1905m3，清水池内设检修孔、通气孔、溢流管及电容式液位变送仪，能连续测量池中水位，发出池中水位信号，并能对上、下限水位进行报警，清水池池顶覆土，并种植草皮和花卉，但不得种植木植物和需施肥的花草。
加药间
加药间包括加矾加氯两套系统，土建按1x104m3/d规模设计，平面总面积141平方米。
根据XX县自来水公司使用习惯、货源供应情况和现有水厂的生产经验，絮凝剂选用聚合氯化铝，投加量随水质浊度变化而用量不同，以下用作设备选用参考，最高投加量为15mg/l，平均投加量为10mg/l。加药间内设溶液池，每班溶药一次，分两格使用。溶液池的有效容积为1m3，投加浓度5%，采用
隔膜计量泵投加，设2台计量泵(一用一备)，投药点设在管式静态混合器前端。矾库按平均投加量贮存30天考虑，矾库面积为32.4m2。
滤后水加氯消毒采用余氯测量反馈控制的自动真空加氯设备，投加点为滤池总出水干管后，连续投加，最大投加量2.0mg/l，最大月平均1.5mg/l。
加氯间氯库平面尺寸为6.9mx7.8m，设备间平面尺寸2.4mx7.8m。加氯间设置漏氯报警仪一套，加氯间及氯库均配置有防毒面具。设电动单梁悬挂起重机1套，选用两台流量控制真空加氯机(一用一备)。
加氯间设防毒面具和洗涤池，并在纵向安装低位轴流风机，保证良好的通风条件，氯库按30天用量考虑，在加氯间内还设有设氯气过滤器、自动切换器、减压阀等装置及漏氯自动报警器(双探头)。
6.5 净水厂总体布置 6.5.1厂区平面布置
由于XX水厂现仅余北部一块建设用地，因此新建构筑物平面布置采取紧靠现有水厂构筑物、共用围墙、节约和不重复建设的设计指导思想进行。
新增构筑物的平面布置，按以下原则考虑：
(1) 布置紧凑，以减少构筑物占地面积和连接管长度，以便于操作管理。 (2) 考虑新、老两期处理构筑的协调与衔接。
(3) 结合建设用地的地势高差，充分利用厂址自然地形，以减少工程费用。 (4) 顺水厂进、出水管方向布置工艺，力求流程顺畅、短捷，避免主体交叉和迂回重复，并考虑施工检修方便。
(5) 按照市政排水管位置及排水方向，尽量保证厂区生产废水及生活污水，顺畅、便捷地排往城市排水管渠。
(6) 按主导风向布置构筑物，建筑物尽量考虑南北方向。 (7) 因地制宜，节约用地，充分绿化，保证绿化的比例。
按照以上原则，结合实际厂区平面，本次设计新增构筑物沿北侧围墙从西向东，按照净水工艺流程依次直线布置。加氯加矾间布置在常年主导风向(北风)的下部南侧。同时在空地上充分绿化、美化厂内环境。
6.5.2 厂区竖向设计
XX县水厂厂区的现状地面标高在141~146m(黄海高程系统)。净水厂现状用地较为平坦，考虑地面排水、厂区标高拟定为146.1m左右。
净水厂处理构筑物标高设计从构筑物的结构抗浮设计，同时尽量减小土方调配和常年运行费用的角度出发来进行整个流程的高程布置。
6.5.3 厂区道路设计
为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内主道路宽5m，其它道路宽为4m，道路转弯半径均为6m。道路布置成网格状的交通网络。通向每个建、构筑物均设有道路。路面结构采用混凝土。厂区道路卧石调成锯齿形纵坡，坡向进水井。
6.5.4 厂区管道设计
净水厂新增管道主要有：生产管线、排水管线、电缆沟、加药管线及自用水管线。
⑴ 生产管线
沉淀水管渠：由沉淀池至滤池的沉淀水采用架空混凝土渠道，其优点是水头损失小，同时渠道可作人行通道。
清水管线：滤池至清水池之间采用钢管连接，同时三座清水池之间设有联络管线予以连通。
⑵ 排水管线
净水厂的排水系统分两部分，一是厂内的地面雨水的排除；二是水厂内生产废水的排除，包括沉淀池的污泥排除、滤池冲洗水的排除、清水池放空的排除、加药间废渣的排除等。
本次设计厂区排水采用雨污分流制。厂区雨水由道路雨水口收集后汇入厂区现有雨水管道，集中排放。生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水等经厂内污水管道收集后排往厂外市政污水管道。
⑶厂区供电
本次扩建建、构筑物的设备用电量较少，敷设采用管线直埋方式至用电设备。在配电间内设置电缆沟，同时将沟底作成底坡，排除积水。
⑷ 加药管线
加矾、加氯管线作成浅沟敷设，上作盖板。加药管线管材采用ABS工程塑料管，以防腐蚀。
⑸ 自用水管线
厂内自用水包括消防用水、加药间等冲洗溶解用水以及清洗水池用水，本次设计考虑从厂内现有加压泵房的出水管道上接入。
消防系统按消防要求，在适当处设置消火栓。
6.6 建筑设计 6.6.1 设计内容
净水厂部分：加氯、加矾间(含配电间)。
6.6.2 建筑标准
建筑物的建筑等级为三级，耐久年限为二级(50年)，耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅱ级，抗震类别为丙类。
6.6.3设计概况
净水厂建筑属工业建筑范畴，建筑物形式按现代化工业建筑形式考虑，在满足工艺要求的前提下，力求在建筑体量、造型、建筑空间上求变化，充分利用工艺构筑物本身体量进行造型。造型力求和主体相协调。同时充分利用周围环境做好净水厂的整体绿化，使净水厂建筑形式丰富多彩，又与自然景观协调，成为一座名副其实的环境绿化工厂。
加氯、加矾间为单层钢筋混凝土框架结构，功能包含氯库、加氯间、矾库及配电间，建筑层高为5.7米，室内外高差0.3m，总高度7.2m，建筑面积225m2。
6.6.4装修标准
(1) 建筑物部分(加氯、加矾间)：
地面为防腐地面砖；
内墙面及顶棚面为白色防污耐腐硅树脂内墙涂料； 外墙面为白色防污耐腐硅树脂外墙涂料及彩色瓷砖；
门窗为彩钢夹芯板滑升大门、塑钢门、塑钢窗，窗玻为5mm厚净面玻璃。
(2) 构筑物部分(取水井、配水井、反应沉淀池、虹吸滤池、清水池)
池内壁及底板为防水水泥砂浆； 池外壁及走道板为彩色瓷砖； 走道板栏杆为不锈钢复合管。
6.7 结构设计
6.7.1设计水准
建筑结构的安全等级：建(构)筑物的安全等级均为二级。 设计使用年限：50年。
地基基础设计等级：建(构)筑物的地基基础设计等级为丙级。
6.7.2场地位置及地形地貌
该扩建工程位于原水厂北侧，东面、西面、北面均为民房，拟建场地是该区域的至高点，相对高差为4.932m。
场地地貌单元属沮河一阶地地貌单元。
6.7.3场地地质概述
(1) 杂填土(Q4ml)：杂色、松散、湿、厚度0.5~0.6米，普遍分布，含有植物根、粘土、砂粒、白灰渣等，局部有机质含量较高，该层成份复杂，均匀性差，强度低，不能作天然地基得持力层，该层承载力特征值fak=70Kpa。
(2) 粘土、粉质粘土层(Q4al+pl)： 褐红色、硬塑态，稍密、稍湿、普遍分布，厚度在2.3~2.5米，含有铁锰质氧化物，氧化碳粒，砖粒结核，见虫蚀水隙。结合XX地区的经验，综合评定fak=170Kpa，Es=7.0 Mpa。 (3) 卵石土层(Q4pl )：褐灰色，厚度分布较均匀，2.5~3.0米，卵石含量50%以上，粒径一般为2~8cm，少量大于15cm，填充物为粘土，卵石主要成分为石英砂岩，灰岩、砂岩、长石，燧石等，磨圆一般，亚圆形，棱角形均有。综合评定fak=280Kpa，Es=18 Mpa。
(4) 粉细砂岩(K)：系白垩系，红花套组的沉积岩，紫红色，主要矿物为长石，石英及粘土矿物，碎屑结构，薄~厚层构造。该层承载能力特征值fak=350Kpa，Es=17 Mpa。
6.7.4 场地水文地质条件
对本场地而言，杂填土层为含水层，赋上层滞水，水量较少，主要靠雨水和生活用水补给。其下粉质粘土层和碎石土层透水性较差，均属相对隔水层。地下水在10米内无水，因地势较高，不可能有地下水渗漏到本工程的地基下面。可不考虑基础抗浮问题。但在施工期间应采取排水措施，防止基坑积水。根据场地周边环境可以判定，本场地地下水对混凝土不具侵蚀性。
6.7.5场地地层的地震效应
① 场地地震烈度
根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的规定，XX区域境内抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.35s(GB18306-2001)，设计地震分组均为第一组。
② 场地土类型及场地类别
根据本次钻探的结果，本场地土类型为中软场地土，建筑场地类别属Ⅱ类，属对建筑抗震有利场地。
6.7.6岩土工程分析与评价
(1). 天然地基持力层的选择
对本程而言，采用天然浅基是最佳选择，粉质粘土层是较理想的基础持力层，该层埋深较浅，强度较高，分布均匀广泛，且无软弱下层，该层厚度较大，因此粘土层是该建筑良好的天然地基持力层。该工程基础以刚性条形基础为宜。
(2). 施工中应注意的问题 若雨季施工，要注意排水。
施工时，基础开挖超过1.5米时，应注意放坡，或用模板支撑，防
备边坡跨塌。
6.7.7 基础设计及地基处理
本工程储水构筑物基础均落在粉质粘土层，无须采用地基处理。储水构筑物均为钢筋混凝土整板基础。加氯、加矾间基础落在新近回填土上，回填土必须分层夯实，压实系数不小于0.96，基础为钢筋砼条形基础。
6.7.8 结构主要材料
(1) 混凝土
所有储水构筑物混凝土强度等级均为C25，抗渗等级为S6，构筑物内混凝土填料为C15，垫层为C10。
附属建筑上部结构及基础采用强度等级不低于C20的混凝土，垫层为C10。
(2) 钢筋：
HPB235钢筋 fy=210N/mm2 HRB335钢筋 fy=300N/mm2 HRB400钢筋 fy=360N/mm2 预埋件为Q235－B钢。 (3) 砌体：
地面以下采用M10水泥砂浆砌MU15蒸压粉煤灰砖，框架结构地面以上采用M5混合砂浆砌MU7.5加气混凝土砌块，混合结构地面以上采用M5混合砂浆砌MU10蒸压粉煤灰砖。
(4) 混凝土外加剂：
在清水池中，内掺2.5%(占水泥重量百分比)的JH-2型复合高效混凝土防水剂，以解决混凝土早期干缩而发生开裂。
6.7.9主要建(构)筑物结构设计
(1) 取水井平面尺寸4.5m×3.0m，为地下式现浇钢筋混凝土结构，池深4.57m；底板厚度400mm，池壁厚度350mm，结构布置图详B01J01。
(2) 配水井平面尺寸4.85m×4.15m，为地上式现浇钢筋混凝土结构，池深3.8m；底板厚度300mm，池壁厚度300mm，结构布置图详B02J01。 (3) 絮凝沉淀池平面尺寸12.30m×16.45m，为半地下式现浇钢筋混凝土结构，池深5.0m，底板厚度300mm，壁板厚度250mm。其结构布置图详B02J02～
B02J03。
(4) 虹吸滤池平面尺寸17.30×12.54m，为半地下式现浇钢筋混凝土结构，池深4.15 m，底板厚度300mm，壁板厚度250mm。其结构布置图详B02J04～B02J07。
(5) 清水池平面尺寸23.60m×23.60m，为地下式现浇钢筋混凝土无梁楼盖结构，池深3.8m，底板厚度300mm，壁板厚度300mm。其结构布置图详B02J08～B02J11。
(6) 加氯、加矾间为钢筋混凝土框架结构。
5.7.10抗震设计
(1) 本工程抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g。 (2) 抗震设防类别为丙类。
(3) 抗震设防标准：建(构)筑物不进行地震作用计算，但按相关抗震规范采用相应设防烈度的抗震构造。 (4) 框架结构抗震等级为四级。
6.8 电气设计
XX县XX城区给水系统改扩建工程供配电系统拟按二级用电负荷考虑，其现状供电线路为专线供电(安鹿变电站10kV水厂专线)。鉴于本改扩建工程用电规模较小，故本次拟从老厂区主变配电设施引一路0.38/0.22kV(TN-S)电源至新建净水厂投矾加氯间配电室。
本工程计算负荷约为15kVA/23A，其计量及功率因数补偿均由设于老厂区的主变配电装置实施。在新厂区投矾加氯间配电室布置一台0.38/0.22kV动力配电柜作为新建净水厂全部动力及照明配电之用。
新厂区配电系统采用TN-S制式，所有用电设备及电控箱均要求采用PE线接地，对投矾加氯间建筑物采用设避雷带作为防雷保护措施；对所有室外净水构筑物则利用构筑物本体钢筋重复接地，而外露金属部分与设备外壳均要求构成等电位接地，且接地电阻不得大于4Ω。
本工程室内照明均按常规布置设计(加氯间及氯库则按防爆照明处理)，新厂区照明采用沿道路边绿化带间隔15m设置庭园灯(高压钠灯光源)方式照明。
新厂区净水厂以手动操作为主，但投矾和加氯系统则利用自带控制设备自动投加方式。
在各现场设备的电控箱(柜)上设有现场操作与自控操作转换开关。电控箱由厂家自带。
所有在户外使用的配电箱(含工艺设备配套电控箱)均要求采用户外型，其防护等级为IP54。
7.输水干管及管网设计
7.1 配水干管走向设计
本次配水管网设计原则如下：
(1) 按供水总规模2.8x104m3/d一次布置。
(2) 按经济流速结合事故流量经管网平差考虑管径，并考虑由于分期建设引起的近期建设管道流量、流向的不同因素。
(3) 输水干管尽可能布置在大的用水片区，以减少配水支管的数量。 (4) 配水干管之间在适当间距处设置连接管以形成环网。
(5) 配水管网根据用水要求合理分布于全供水区，并尽可能地缩短配水管线的总长度。
(6) 所有管线尽可能沿现有城区道路和规划道路敷设。配水管网一次设计，分步实施。
(7) 配水管网的布置应使干管尽可能以最短距离到达主要用水地区。
7.2 管网设计 7.2.1 设计规模
按水量预测规模2010年XX县城区最高日需水量2.8x104m3/d。
7.2.2管网平差计算 7.2.2.1计算水量
2010年XX县供水的最高日用水量为2.8x104m3/d，管网平差的计算水量为1867m3/h。
7.2.2.2 系数取定
根据可行性研究报告并结合县城实际情况，XX县属于小县城，其管网城市用水时变化系数取1.6。
7.2.2.3 管网简化
城市主干道上的成环管道列入管网水力平差计算。
7.2.2.4 节点流量分配
由于缺乏统计资料，因此按服务面积折算比流量，按管段长度计算节点流量。
7.2.2.5 水头损失计算公式
采用海曾一威廉(HAZEN—Williams)公式计算：
h＝10.7Q1.852/C1.852·D4.87
C值系数根据管道的新旧程度及材质的不同，在60~140之间取选。
7.2.2.6 服务水头
市中心用水区管网服务水头取28m，管网末稍服务水头不小于16m。
7.2.2.7 管径的确定
由于XX县缺乏经济流速等基础资料，因此需改造的输水干管在管网平差中反复进行计算、分析、比较，以确定比较经济、合理的管径。
7.2.2.8 计算工况
分2010年最高日最高时、事故时、消防时进行计算及校核。
7.2.3 配水系统
(1)本次配水管网按照2010年总规给水规划进行相应的管线布置，对其中城区形成环状网的城市主干管设计考虑纳入本次改扩建工程的建设范围，对尚未开发城区远期需敷设的支管设计考虑纳入远期建设范围。
(2)以2010年预测城市需水量为依据进行管网水力计算，其计算结果与现状有一定出入，部分管道需作调整。
(3)在各种工况条件下进行计算结果表明，城区大部分(河东城区)均能满足其供水需求，XXXX城区河西局部未开发地区由于地势较高，远期可结合建设发展情况和总规，增建一座加压泵站以满足其用水需求。
(4)由于XX县现状局部地区敷设的给水管径基本偏小，同时由于管网使用时间长，锈蚀严重，经常出现管道破裂漏水，因此设计考虑近期需敷设的主干管按设计形成，局部现状管道可作近期配水支管使用，远期根据建设情况按照设计管径形成配水管网。主要新增管道如下：
①北门路 DN100~DN600mm 0.44km ②友谊路 DN100~DN600mm 2.50km ③解放路 DN100~DN400mm 2.03km ④XX大道 DN100~DN500mm 3.62km ⑤安泰大道 DN100~DN200mm 1.32km ⑥凤仪路 DN100~DN400mm 1.69km
⑦商城路 DN100~DN400mm 1.05km ⑧东门路 DN200~DN400mm 1.08km ⑨凤翔路 DN300mm 0.27km ⑩其它道路 DN100~DN700mm 5.46km
7.3 管网上的闸门布置设计
城区输配水管网上的闸门布置，要求满足检修和事故管段的切断需要，其位置可结合连通管以及重要支管的节点处设置。输水干管上的检修闸门间距，应不大于5倍消防栓距离(规范要求消防栓间距120m一个，即600m)，个别特殊地形或地段可酌情增减，以配水安全为原则。可视需要设置管网上高地形隆起处设排气阀，低洼地形处设放空阀。
7.4 管网消防水量设计
城市消防按城市等级、人口规模、房屋层次来选定消防用水量及同一时间内发生的火灾点的数量。XX县XX城区的人口规模、供水能力及近、远期规模，均属于小城市格局。其城区主干管、街坊管网，设计采用生产、生活、消防共管。在人行道上设置地上消火栓。依据“建筑设计防火规范”GBJ16-87(2001年版)城镇居住区每个室外消火栓消防用水量为25L/S，同一时间内，两个火灾点用水，一旦发生火灾，暂停生活用水的供应，保证消防补给水量，城区管网为环网输水，补给消防水量保证率较大，街坊最小配水管径DN200mm，同时可满足两个火灾点的用水量，安全配水系数较大。
7.5 管网上的消火栓布置设计
必须遵守消防规范，要求取得消防部门的同意。室外给水规范要求消火栓设置间距不大于120m，消火栓的接管管径不小于DN100mm，距建筑物不小于5m，距行车道不大于2m，以便消防车上水，要求不应防碍交通，一般常设在人行道边。
7.6 管材的选择比较
根据本工程的具体情况及当地的使用习惯，拟就钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管三种管材进行比较。
① 钢管
钢管应用较普遍，其主要优点是承压能力高，对地基适应性强，连接、切割方便，穿越障碍物处理较为简单；缺点是容易生锈，对防腐要求高，造价不低。
② 球墨铸铁管
球墨铸铁管是70年代以后逐渐在我国推广使用的，近几年应用较多，其主要优点是具有优越的抗腐蚀性及韧性，内壁采用水泥砂浆衬里，在长期使用过程中，不仅能防止水质污染，且不易结垢，能长期保持管道输水能力。球墨铸铁管还具有良好的密封性，可挠性和抗振性，且施工、安装极为方便，缺点是价格较高。
③ 玻璃钢管
玻璃钢管是玻璃纤维增强热固性树脂和加砂管的简称，是70年代在世界
上出现的一种新型管道，我国应用较晚，是目前逐渐推广使用的一种柔性非金属复合材料管道。玻璃钢管的主要优点是：
(1) 耐腐蚀性：玻璃钢管道在制作过程中对内外表面特别处理一 层具有良好作用的保护层，该层与中间层不会分离、脱落，耐腐蚀性是玻璃钢管的一个突出优点。
(2) 重量轻：玻璃钢管是相同口径相同长度钢管重量的25％，可节省运输费：玻璃钢管单根长度为12m，是铸铁管的2倍，可节省接口费用，方便安装。
(3) 粗糙系数小，过水能力强；水力学特性是评价管道技术经济性的一项重要指标，玻璃钢管具有光滑的内表面，水力学特性良好，即在保证相同流量下，可节省输送流体所需的能量，或选用口径较小的管道，达到降低管道工程投资的目的。
玻璃钢管的主要缺点是价格高，国内使用时间不长，施工、安装、维护经验较少。
性能比较表
材质 项目 抗拉强度(Mpa) 延伸率(%) 弹性模量(kg/mm2) 硬度(HB) 冲击强度(kj) 粗糙系数
钢 管 球墨铸铁管 玻璃钢管 ≥150 ≥21 0.009 ≥420 ≥420 24 ≥10 21400 1500～1700 <210 <230 150 50～100 0.012(水泥衬里) 0.012(水泥衬里)
单价比较表 (万元/km) 管材 管径 DN800 DN600 钢管 164.78 111.61 球墨铸铁管 164.94 112.16 玻璃钢管 169.69 124.53 注：表中已包含管材费、运输费等。
通过以上分析比较，本工程配水管材拟采用球墨铸铁管。穿越障碍物及地质不良地段使用部分钢管，但均要求内壁用水泥砂浆衬里。根据当地DN100管材为UPVC管的实际情况，从降低工程造价的角度出发，本次设计DN100管道采用UPVC管。消防接口应考虑阻燃措施。
7.7 其它
管道的埋设深度应根据该处外部荷载、管材强度及其它管道交叉等因素确定。
给水管道与建筑物和其它管道的水平净距，应根据建筑物基础的结构、路面种类、卫生安全、管道埋深、管径、管材、施工条件、管内工作压力、管道上附属构筑物的大小及有关规定等条件确定，一般不得小于下表中的规定。
构筑物名称 建筑红线 热力管 街树中心 通讯及照明杆 高压电杆支座 与给水管道的水平净距(米) 5 1.5 1.5 1 3
电力电缆 1 给水管道相互交叉时，其净距不应小于0.15米。生活饮用水管道与污水不管道或输送有毒液体管道交叉时，给水管道应敷设在上面，且不应有接口重叠，当给水管敷设在下面时，应采用钢管或钢套管，套管伸出交叉管的长边每边不得小于3米，套管的两端应采用防水材料封闭。
管道的弯头、三通若在松软的土壤中，或承插式管道在垂直或水平方向转弯处应设置支墩。
给水管道上的阀门、消火栓、排(进)气阀等附属物，设井盖保护。
8. 工程节能
XX县XX城区供水系统改扩建工程，所选用的水源是从九子溪电站调节池重力引水方案。自身就是一个较好的节能方案。据多数水厂管理统计资料，水厂的取水、送水两级加压运行，生产耗电量很大，生产用电费用约占全厂生产总费用的40％以上，本给水工程节能方案优点如下：
1. 利用水源与水厂的地形高差，重力自流引水到净水厂，净化后的水可自流供给大部分城区，取消了提升泵房、送水泵房和变配电设备，节省了基建费用，降低了运行管理难度，更重要是每年可节省大量的运行电费。
2. 减少了值班工人，节省劳动力。
3. 经济、合理的选用了原水输水管道管材为PE管，采用热熔接口，城区配水管网采用球墨铸铁管，管道接口为T型橡胶圈柔性接口，大大地降低了水量漏耗，降低了成本，符合全国水协节水会议精神。
4. 净水构筑物的工艺，选用了孔室絮凝斜管沉淀池和虹吸滤池，该工艺为适用于小规模水厂的净化工艺，技术成熟，管理简便。斜管池节省用地，虹吸滤池利用自身清水渠的水头反冲洗滤池，节省了反冲洗设备和冲洗泵房，节约了工程投资。
5. 加氯选用墙挂式真空加氯机，加矾选用计量泵，反冲洗和沉淀池排泥设计PC控制。达到投注量准确，矾液浓度均匀，生产运行安全，规范了生产管理，提高了水厂管理水平。
9. 管理机构与定员编制
9.1 管理机构
XX县XX城区供水系统改扩建工程在XX区计划发展局的直接领导下，以自来水公司核心，组成XX县XX城区供水系统改扩建工程建设指挥部，全面负责工程的施工建设，其组织管理机构如下表1：
XX县发展计划局 ↓
XX县XX城区供水系统改扩建工程指挥部
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 建设准备工作组 施工技术管理 计划财务组 材料设备供应组 行政办事组 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 委电办厂协 组工提整 编审工统 按负负 来生杂 托力理内调织程出理制查程计施责责往活务设电征三设施质材绘控和财各工设各文后处计讯地通计工量料制制编务类图备类件勤理 收公拆一施招监设竣用制决财材采材及服集共迁 平 工标 理备工款工管 务料购料行务整设管及清图计程报编及供政及理施理工单及划预表 制验应事物资联三程审技及算 招收 和务 资料 络 方验查术分标运供
关收工资阶标输 应 系 会程料段或
签 量 档资采
案 金购
使计用划 计划
水厂扩建工程竣工建成后，厂内管理机构如下表2
制水车间 配电间 加药间 管道维修 生产管理科 技术科 财务科 行政科 厂 长 9.2 定员编制
定员编制必须与城市经济体制改革相结合，以保证安全供水、确保供水水质、提高劳动生产率、有利生产经营为原则，实行岗位责任制。
水厂定员编制依据建设部(85)城劳字5号文“城市建设各行业编制定员试行标准”，以自来水生产规模来编制劳动定员。
依据可研报告，本次由新建原水输水管道线和厂区建、构筑物而导致的相应管理人员人数的增加，从裁撤的现状取水泵房的工作人员中予以调拨。本次设计考虑不再增加新的定员。
9.3 项目管理
实施单位：本项目由业主XX县计划发展局负责组织实施，成立XX县XX城区供水系统改扩建工程建设指挥部，下设建设准备、施工技术、计划财务、设备材料供应及行政办事等不同功能的管理机构。
设计单位：武汉市政工程设计研究院有限责任公司
施工单位：由宜昌市招标办公室组织国内公开招标，确定施工安装单位。 主要设备：管材、材料以国内公开招标的方式确定供货商，现将本工程招标方式同意省计委批文附表安排：“工程招标审批部门核准意见。”
10. 环境保护和劳动安全保护
10.1 环境保护
10.1.1原水输水管道环境保护必须符合的标准
为保证取水口水源环境卫生和取水安全，应按国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)中的有关规定，在九子溪上游建立卫生防护带，由当地政府制定水源防护的具体条例，出示标志和严禁事项的告示牌，地方公安、城规、环保、卫生、防疫等部门监督执行。
取水口上游1000米以外的一定范围河段划分为水源保护区，严格控制上游污染排放量，并符合GB3838-83《地面水环境质量标准》的有关要求，以保证取水点的水质符合饮用水水原水质要求。
取水渠上游1000米，下游100米内的沿岸水域及沿岸，为卫生防护地带，在此地带内，严禁设置城市和工业排污口，不得排入工业废水和生活污水；严禁捕捞、停泊船只、游泳和从事可能污染水源和影响安全的任何活动。
取水渠上游1000米至下游100米的沿岸卫生防护区内，不得设立有害物品仓库、堆场或装卸垃圾、粪便和有毒物品码头，不得从事放牧、使用工业废水或生活污水灌溉及施用持久性或剧毒的农药等有可能导致该段水域水质污染的活动。
10.1.2环境现状及保护措施
10.1.2.1 外部环境对水厂的影响
水厂位置处于XX县北部，四周未见污染严重的工矿企业，不致对水厂净化构筑物造成污染。
为保证水厂周围环境免遭污染，水厂外围应规范生活居住区，不得设立畜禽养殖场；渗水厕所及堆放垃圾；不得设置对大气、水体及土壤有污染的工业企业，并设置防护林带，充分绿化，以确保水厂良好的外围环境。
10.1.2.2 水厂对外部环境的影响
水厂对外部环境的主要污染可能有以下几个方面： (1) 沉淀池排泥和滤池反冲洗所排放的高浊度废水。 (2) 加氯间及氯库的泄氯及意外事故。
对于以上的影响周围环境的因素，应采取以下措施尽量予以减轻和消除： (1) 沉淀池及滤池排放的生产废水中，主要污染物为污泥，不含其它有害成份，目前排至厂外排水管道，但应加强管理，经常疏浚，以免影响厂区及周围排水。今后有条件时，可对厂区排放的沉淀池排泥及滤池反冲洗水的进行简易沉淀后再排至排水管道。
(2) 加氯间设置性能优良的加氯装置及漏氯报警装置，并制定严格的操作管理章程，一旦发生泄漏事故，报警装置即发出信号，值班人员可及时采取防范措施，消除故障。
(3) 本工程在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合建筑风格，与周围建筑风格相协调。搞好园林绿化，种植多种树木，爬藤植物和草木
植物；提高景观质量。
(4) 净水厂尽可能增加厂区绿化面积，厂区绿化利用道路两侧的空地、构(建)筑物周围和其它空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧布置吸抗性强的灌木树，逐渐形成隔离带，增加一道绿化风景线。
10.1.3重力原水输水管道运行管理的安全要求
从九子溪调节池引水到水厂，重力原水输水管道总长约4.2km，原水输水管道自北往南相对走向，沿公路一侧敷设，局部需跨过农田、横穿公路等，施工距离较长，但无移民和折迁工作量，不会影响村民生活、施工完成后，管沟复土应恢复与原地面一致，防止塌方等事故发生。并应做好原水输水管道的安全防护，建议区政府有关部门制定原水输水管道安全保护规定章程，严禁村民破管取水，确保原水输水管道的安全。
10.1.4加药间的安全要求
在加氯过程中，主要防止泄漏氯气，本次扩建设计考虑选用真空自动加氯机，装有氯气过滤，切换、减压、报警等安全措施，不会发生泄氯事故，另备有防毒面具抢救设备等。
加矾后的废渣很少，设计选用优质聚合氯化铝。
10.2 劳动安全卫生及消防 10.2.1 设计依据
《中华人民共和国劳动保护法》
1995年1月1日
《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年10月4日
《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》
［劳字(998)48号］
《国务院关于加强防尘防毒工作决定》 《工业企业设计卫生标准》
［国发(1984)97号］ ［TJ36－79］ ［GBJ87－85］ [GB6222－86]
［GBJ16-87，修订本］
《工业企业噪声控制设计规范》 《工业企业煤气安全规程》 《建筑设计防火规范》
《建筑物防雷设计规范》 《建筑抗震设计规范》 《城镇燃气设计规范》
［GB50057－94］
［GBJll－89］ [GBSOO28－93] [GB500058－92]
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 《压力容器安全技术监察规程》 《采暖通风与调节设计规范》
［劳人锅(1987)4号］ ［劳锅字(1993)422号］
[GBJ19－87]
劳动安全卫生设计除以上法规外，还须遵守宜昌市及XX县的有关劳动安全卫生的规定。
10.2.2 主要危害因素分析
本工程的主要危害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害和不利影响；一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素；其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机构伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。
10.2.2.1 自然危害因素
地震：地震是一种能产生巨大破坏的自然现象，尤其对构筑物的破坏作用更为明显。它作用范围大，威胁设备和人员的安全。
暴雨和洪水：暴雨和洪水威胁污水处理厂安全，其作用范围大，但出现的机会不多。
雷击：雷击能破坏建构筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生，其出现的机会不大，作用时间短暂。
不良地质：不良地质对建构筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次，作用时间不长。
风向：风向对有害物质的输送作用明显，若人员处于危害源的下风向，则极为不利。
气温：人体有最适宜的环境温度，当环境温度超过一定范围，会产生不舒服感，气温过高会发生中暑；气温过低，则可能发生冻坏设备。气温对人的作用广泛、作用时问长，其危害后果较轻。
自然危害因素的发生基本是不可避免的，因此它是自然形成的；但可以对其采取相应的防范措施，以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。
10.2.2.2 生产危害因素分析
有毒有害物质：氯气是一种黄绿色气体，具有刺激性；有毒，质量为空报的2.5倍，密度3.2kg/m3(8℃，l个大气压)。
高温辐射：当工作场所的高温辐射强度过大时，可使人体过热，产生一系列生理功能变化，使人体体温调节失去平衡，水盐代谢出现紊乱，消化及
神经系统受到影响，表现为注意力不集中，动作协调性、准确性差，极易发生事故。
振动与噪声：振动能使人体患振动病，主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响，长时间接触，能使人头痛头晕，易疲劳，记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。
火灾爆炸：火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，使形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡及财产损失。一般为说，本工程火灾及爆炸事故发生的可能性较小。
其它安全事故：压力容器的事故能造成设备损失，危及身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。
10.2.3 安全卫生防范措施
⑴ 抗震
本工程区域的地震基本裂度为6度，新增建、构筑物设计均按6度设防，本工程的建、构筑物抗震设计均按《建筑抗震设计规范》的有关要求进行。
⑵抗洪
水厂内设相应的场地雨水排除系统，以及时排除雨水，避免积水毁坏设备和构建筑物。
⑶防雷
新增加药间及配电间 (合建)属二类防雷建筑物，设计已采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷，对其它第三类防雷建筑物采用避雷或防直击雷，放散管及风帽按规范要求采取相应的防雷措施，烟囱设避雷针。
⑷ 防不良地质
根据资料显示，厂区及四周无影响稳定性的断裂层；无不良地质存在。 ⑸ 防暑
为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机构通风等通风换气措施，中央控制室、化验室等设空调。
⑹ 合理利用风向
水厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在厂区年主导风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。
⑺ 减振降噪
在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。
主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，以减少噪声级均可低于85dB(A)，车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB(A，综合楼内噪声低于60dB(A)；其它生活、卫生用品室内噪声则低于 55dB(A)；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。
⑻ 生产操作
加矾：加矾间的矾液有一定的腐蚀性，人体应避免直接接触，因此要求在加矾间为操作人员配备防腐工作服和防护手套，并在值班室内设洗涤池，避免药剂对操作人员的危害。
加氯：氯气具有刺激性，有毒，并可使人窒息死亡，为避免泄氯事故发生，将加氯间与氯库分开，并设置轴泄风机、防毒面具、消火栓和抢修工具等设施以备急用。当出现氯气泄漏，其浓度一旦超过规定的安全要求时，漏氯报警装置立即报警，同时低位轴流风机立即自动开启，值班人员可戴上防毒面具立即进入室内抢修。
⑼ 防火防爆
在平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全问距，道路设计则满足消防车对通道的要求。
在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。
有爆炸危险的室内设不发火花地面。
在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。
厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。 ⑽ 其它
为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1kV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。
为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道
均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的扬志设置相应的安全标志及事故照明设施。
绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。
10.2.4 消防
10.2.4.1 编制依据
《中华人民共和国消防条例》
(1984年5月13日)
《中华人民共和国消防条例实施细则》 《建筑设计防火规范》
(GBJ16－87，修订本)
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058－92) 《消防站建筑设计标准》 《建筑物防雷设计规范》
(GBJ1－81) (GB50057－94) (GB50116－98)
(GBJ140－90) (GB50151－92)
《火灾自动报警系统设计规范》 《建筑灭火器配置设计规范》
《低倍数泡沫沫灭火系统设计规范》 10.2.4.2 防火及消防措施
本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态月才可能由各种因素
导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生。或减少火灾发生造成的损失，根据“预离为主，防消结合”的方针；本工程在设计上采取了相应的防范措施。
总图：在厂区内部总平面布置上，按生产区及管理区进行分区，并在各区之问采用道路相隔。厂内道路里环形布置，保证消防通道畅通，厂内道路宽5.0m，满足消防车对道路的要求。
建筑：本工程建构筑物的耐火等级均至少达到Ⅱ级，主要厂房均设两个出入口。本工程建筑物的防火设计均严格按(GBJ16－87修订本)的规定进行。
电气：本工程消防设施配电线采用非延燃销装电缆，明敷时置于桥架内或埋地敷设，以保证消防用电的可靠性。
厂内设置火灾自动报警系统，使消防人员及时了解火灾情况并采取措施。 消防水可在泵房及各车间内任意一个消防箱处控制，从而及时扑救火灾。 建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置，防止雷击引起的火灾。
在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的防爆型电器设备和灯具，避免电气火花引起的火灾。
电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾的发生。
消防给水及消防设施：水厂需建立完善的消防给水系统和消防设施，以保证消防的安全性和可靠性。
消防水管：从现状厂内给水管引一根DN100的给水管至扩建区，消防给水与生活给水合用。
室外消防：室外设置由室外消火栓组成的消防系统。采用低压给水系统，最不利点的消火栓水压不低于10m，最大消防用水量为15L/s。室外沿道路均匀布置室外消火栓；消火栓间距不大于120m。
10.2.5事故处理
主要设备运行有自动跳闸电路，事故时，信号系统自动发出声光报警信号，重要设备运行采用计算机数据监视，能自动记录出事地点、时间、事故性质等，并组织人员及时维修。
10.2.6 其它
水厂内的构筑物池深壁陡，为了保证行人的安全，均设置必要的栏杆、扶手、爬梯等，设置必要的照明，厂内给水管为环行布置，并在适当位置设置消防设备。
10.3 施工中的环境保护
(1)在水厂扩建建设期间，材料和设备运输、车辆增多，运输频繁，途经城区中心和现场周边的交通，会造成一定程度的堵塞。在制定方案时，要重点考虑避开城区交通高峰，合理调度运输时间，尽量减少对水厂职工和当地居民出入交通的影响，夜间的安全更为重要，施工现场用红色事故灯。指示照明。
(2)施工扬尘，噪音的影响
工程施工期间，挖掘的泥土通常堆放在施工现场，施工扬尘将使附近的建筑物，植物等蒙上厚厚的尘土，影响周边空气质量：雨水冲刷地面及车
辆辗压，使施工现场变得泥泞不堪，行路困难，采用垫板铺路、搭板、过沟等措施。
施工期间的噪声主要来自工程建设时，施工机械和建筑材料的运输和施工桩基处理。尤其是夜间，施工噪声将产生严重的扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。采取夜间不施工，减少噪声对周围环境的影响。
施工中遇到连续的晴好天气而又起风的情况下，对堆土表面洒喷一些水，防止扬尘，同时施工中应对工地及周边实行定期保洁。
(3)生活垃圾的影响
工程施工时，施工区内工人的食宿，将会安排在工作域内，这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物，若没有得到妥善的安排，则会严重影响施工区的环境卫生，影响工作人员的身体健康。尤其是在夏天，施工区的生活垃圾堆积，轻则导致蚊蝇滋生，重则导致施工区传染疾病，严重影响工程进度。同时使附近的居民受蚊蝇、臭气、疾病的困扰。
因此，要求施工单位加强现场管理，提倡文明施工，讲究卫生，每天的生活垃圾集中堆放，及时清理，保持良好的工作生活环境质量。
(4)建筑垃圾及废弃的影响
施工期间，现场将产生许多砖、瓦、灰、砂、石等建筑垃圾和装饰用的瓷砖、涂料等化学废弃物品，将影响周边的环境质量，要求工程承包商，将无毒的建筑垃圾集中堆放，专车外运填埋作路基使用。乳漆涂料等废弃物品集中密封袋装，外运至环保部门允许堆积的地方，再统一进行无害化处理。
(5)倡导文明施工
要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校的影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”，组织施工单位，社区街道及业主联络会议，及时协调解决施工中有影响的问题。
11. 工程建设投资、资金筹措及实施年限
11.1 工程建设投资
XX县XX城区供水系统改扩建工程建设总投资3351.56万元，其中静态投资3323万元，铺底流动资金28.56万元。
11.2 资金筹措
资金筹措办法：
① 申请银行贷款2290万元 ② 申请国债500万元 ③ 企业自筹562万元
11.3 实施年限
根据XX县XX城区供水系统改扩建工程的建设工程量及资金筹备情况，本工程建设期拟定一年，2004年已批准立项，计划安排时间如下：
2004年12月完成本项目的初步设计； 2005年2月完成本工程的施工图设计；
2005年3月～4月施工准备阶段(含招标、审核事宜)；
2005年5月开工建设，原水输水管道、净水厂及城区配水管网可采取分类同时施工，争取时间，在2005年底力争竣工投产。充分发挥项目的经济效益和社会效益。
12.下阶段施工图设计所需资料
1. 上级主管部门对“XX县XX城区供水改扩建工程初步设计”的批复文件。
2. XX县水厂扩建构筑物场地的工程地质详勘资料。 3. 原水输水管道、配水管网的沿线工程地质详勘资料。 4. 国内及国外供货商提供的有关技术文件及设备图纸等。
13.主要设备清单
13.1取水部分主要工艺设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7
名 称 铸铁圆闸门 手动启闭机 手动蝶阀 伸缩器 手动闸阀 手动闸阀 复合排气阀 规 格 DN700 起闭力3T DN700 DN700 DN250 DN75 DN75 单位 数量 套 1 套 1 个 3 个 3 个 3 个 4 个 4 13.2净水厂主要工艺设备表
序号 名 称 1 QW25-10-1.5潜水排污泵 2 管道混合器 3 手动闸阀 4 手动闸阀 5 液动排泥阀 6 手动蝶阀 7 手动蝶阀 8 铸铁堰门 9 加矾装置 10 电磁流量计 11 轴流风机 12 手动挂墙式加氯机 13 氯气泄漏检测器 14 电动单梁悬挂起重机 15 液压隔膜计量泵 规 格 Q=25m3／h H=10m DN500 DN200 DN350 DN200 DN150 DN500 BxH=1200x500 150kg/h DN600 1kg/h 2t.Lk=5.5m. H=6m 150l/h 1.1kW 单位 数量 台 1 个 1 个 15 个 2 个 14 个 4 个 套 套 套 台 台 套 台 台 1 1 2 2 2 2 1 1 2
16 折桨式搅拌机 ZJ型. N=1.1kW 台 2
13.3净水厂电器及自控设备表
序号 1 2 3 4 名 称 现场操作箱 动力电缆 照明设备 动力配电箱 规 格 单 位 台 项 项 台 项 台 台 台 台 数 量 6 1 1 5 1 1 1 1 1 备 注 5 防雷接地设备 6 静压式液位计 7 8 9
浊度计 余氯检测仪 氯气报警仪
13.4配水管网主要工艺设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
名 称 手动闸阀 手动闸阀 手动蝶阀 手动蝶阀 手动蝶阀 手动蝶阀 手动蝶阀 排气阀 排气阀 排气阀 排气阀 排气阀 排气阀 排泥阀 排泥阀 排泥阀 排泥阀 排泥阀 排泥阀 规 格 DN100 DN200 DN300 DN400 DN500 DN600 DN700 DN100 DN200 DN300 DN400 DN500 DN600 DN100 DN200 DN300 DN400 DN500 DN600 单位 数量 个 26 个 13 个 14 个 13 个 4 个 4 个 1 个 17 个 6 个 7 个 7 个 3 个 3 个 13 个 5 个 9 个 4 个 3 个 3
13.5主要化验设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 高温电炉 电热恒温干燥箱 电热恒温培养箱 电热蒸馏水器 电热恒温水浴锅 分光光度计 光电比色计 浊度仪 水质分析测定仪 单位 数量 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 备 注 余氯比色仪 自动加码1/10000精密11 天平 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23
物理天平 生物显微镜 离子仪 电冰箱 电动离心机 高压蒸汽消毒器 电动六联搅拌机 微机 电 导 仪 酸 度 仪 高倍显微镜 生物显微镜 溶解氧测定仪
14. 附件资料
(1) 省发展改革委关于XX县XX城区给水系统改造工程可行性研究报告的批复(鄂发改投资［2004］726号)。
(2) 省发展改革委关于XX县XX城区给水系统改造工程的工程招标审批部门核准意见书。
(3) XX县水利水电局核发的有关本项目从(沮河)九子溪取水的取水许可证。
(4) XX县卫生局关于沮河水源水的卫生检测报告书及其卫生监督意见书。
(5) 湖北省宜昌市水文水资源勘测局XX水文站提供的九子溪站水文资料。
(6) XX县人民政府下发的建设项目选址意见书。 (7) 本次工程设计配水管网的相关计算表格。
目 录
1. 总 论 ....................................................................................................................................... 1
1.1 项目名称、业主及建设地点 .................................................................................................................. 7 1.2 设计依据及基础资料和采用设计标准 .................................................................................................. 8 1.3 设计范围及内容 .................................................................................................................................... 11
2. 概 况 ..................................................................................................................................... 12
2.1 城市概况 ................................................................................................................................................ 12 2.2 自然条件 ................................................................................................................................................ 14 2.3 供水现状及存在问题 ............................................................................................................................ 16
3.需水量预测及建设规模的确定 ............................................................................................... 18
3.1总体规划摘要 ......................................................................................................................................... 18 3.2预测基础数据 ......................................................................................................................................... 18 3.3 需水量预测 ............................................................................................................................................ 19 3.4 建设规模的确定 .................................................................................................................................... 20
4. 工程目标 ................................................................................................................................. 21
4.1 设计规模目标 ........................................................................................................................................ 21 4.2 设计内容及实施年限目标 .................................................................................................................... 21 4.3 水量、水质、水压目标 ........................................................................................................................ 21
5. 取水工程设计 ......................................................................................................................... 23
5.1水源 ......................................................................................................................................................... 23 5.2 水量 ........................................................................................................................................................ 23 5.3 取水井设计 ............................................................................................................................................ 24 5.4 原水输水管道设计 ................................................................................................................................ 24
6. 净水工程设计 ......................................................................................................................... 27
6.1 净水工艺流程 ........................................................................................................................................ 27 6.2 净水厂枢纽设计 .................................................................................................................................... 27 6.3 净水工艺选择 ........................................................................................................................................ 28 6.4 构筑物设计 .......................................................................................................................................... 31 6.5 净水厂总体布置 .................................................................................................................................... 34
6.6 建筑设计 ................................................................................................................................................ 37 6.7 结构设计 ................................................................................................................................................ 38 6.8 电气设计 ................................................................................................................................................ 42
7.输水干管及管网设计 ............................................................................................................... 44
7.1 配水干管走向设计 ................................................................................................................................ 44 7.2 管网设计 ................................................................................................................................................ 44 7.3 管网上的闸门布置设计 ........................................................................................................................ 47 7.4 管网消防水量设计 ................................................................................................................................ 47 7.5 管网上的消火栓布置设计 .................................................................................................................... 48 7.6 管材的选择比较 .................................................................................................................................... 48 7.7 其它 ...................................................................................................................................................... 50
8. 工程节能 ................................................................................................................................. 52 9. 管理机构与定员编制 ............................................................................................................. 53
9.1 管理机构 ................................................................................................................................................ 53 9.2 定员编制 ................................................................................................................................................ 54 9.3 项目管理 ................................................................................................................................................ 55
10. 环境保护和劳动安全保护 ................................................................................................... 56
10.1 环境保护 .............................................................................................................................................. 56 10.2 劳动安全卫生及消防 ........................................................................................................................ 58 10.3 施工中的环境保护 .............................................................................................................................. 66
11. 工程建设投资、资金筹措及实施年限 ............................................................................... 69
11.1 工程建设投资 ...................................................................................................................................... 69 11.2 资金筹措 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。 11.3 实施年限 .............................................................................................................................................. 69
12.下阶段施工图设计所需资料 ................................................................................................. 70 13.主要设备清单 ......................................................................................................................... 71
13.1取水部分主要工艺设备表 ................................................................................................................... 71 13.2净水厂主要工艺设备表 ....................................................................................................................... 71 13.3净水厂电器及自控设备表 ................................................................................................................... 72 13.5配水管网主要工艺设备表 ................................................................................................................... 73
13.6主要化验设备表 ................................................................................................................................... 74
14. 附件资料 ............................................................................................................................... 75
前 言
XX县位于湖北省中西部宜昌市的东北部，东望荆襄大地，西扼西蜀门户，农业区域性产业体系初显规模，形成了食用菌、桑蚕、优质米和草食畜四大主导产业，新建桑蚕等产业化体系基本形成，构建了新型建材、绿色食品、矿山化工三大工业支柱产业，新型建材、食品加工、精细化、森工林化、机械加工、针织服饰六大主导工业产品系列。随着商贸流通、金融服务加快发展，XX县旅游业逐步成为第三产业的龙头，城镇化建设明显加快，在省内率先被国家环保总局列为全国生态示范区。县镇XX镇继2001年获得湖北省城镇规划建设管理“楚天杯”后，2002年又荣获“湖北省园林城市”称号。
XX县经过近几年的发展建设，已取得了可喜的成绩，但关系到老百姓生活的城镇基础设施建设还比较滞后。城区供水问题由于受到各种条件限制，至今尚未得到完满解决，现有的一个自来水厂始建于上世纪八十年代，目前原水水质较差、供水主干管道管径偏小、供水设施陈旧，水厂现有供水能力已不能满足要求，若不妥善解决，将制约县城建设的进一步发展，同时对人民的身体健康构成一定的威胁。
我公司受XX县发展计划局的委托，承担了XX县XX城区供水系统改扩建工程初步设计工作，接受任务后，我院立即组织相关的技术人赴现场踏察，依据可研报告及其批复的要求，与XX县的有关部门充分交换意见，对县城的供水管网的现状进行了调查，并在此基础上认真讨论工程方案，对拟
建净水厂的厂址、水源及取水口、输水管道的布局、净水处理工艺、供水管网布局等关键问题进行了较为全面的分析和论证，在此基础上编制完成了本初步设计文件。
在本初步设计文件的编制过程中，我们得到了XX县发展计划局、自来水公司等部门的大力支持和帮助，在此谨致谢意。
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