惠 金 枝

(太原供水集團(tuán)有限公司，山西 太原 030009)

1 工程概況

1.1 工程背景

朔州市位于山西省西北部，西北毗鄰內(nèi)蒙古自治區(qū)，南扼雁門關(guān)隘，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。根據(jù)朔州市城市總體規(guī)劃，飛速發(fā)展的朔州市到2025年城區(qū)人口可達(dá)50萬(wàn)人，經(jīng)預(yù)測(cè)屆時(shí)生活需水量可達(dá)10.0萬(wàn)m3/d。為了及早研究解決生活用水供需矛盾，省、市政府實(shí)施了引黃入朔工程項(xiàng)目，為市工業(yè)用水大戶神頭一、二電廠提供引黃水源，該工程于2012年初投運(yùn)，從而置換出目前神頭一、二電廠所用的神頭泉域地下水供給城區(qū)生活之用。目前神頭一、二電廠從神頭泉域日取水量達(dá)10.9萬(wàn)m3。屆時(shí)，可從中分配6萬(wàn)m3/d給城區(qū)調(diào)配。既可以滿足優(yōu)水優(yōu)用的原則，又能滿足居民生活用水需求。

為了完善城市規(guī)劃區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)造良好的投資環(huán)境，朔州市政府決定，啟動(dòng)朔州市祝家莊城市供水工程(四水廠)項(xiàng)目計(jì)劃。

1.2 現(xiàn)狀供水概況

現(xiàn)狀城區(qū)用水由自來(lái)水公司和部分企事業(yè)單位的自備水源提供，合計(jì)供水量55 000 m3/d。其中自來(lái)水供水量51 000 m3/d，自備水源供水量4 000 m3/d。

朔州市自來(lái)水公司現(xiàn)有配水廠3座，分別是一水廠、二水廠、三水廠。

一水廠(1990年投產(chǎn))供水能力0.8萬(wàn)m3/d，占地10畝，由廈閣、南磨、野弧閣水源地取水(取水量現(xiàn)只有0.3萬(wàn)m3/d),水廠內(nèi)建有500 m3的清水池二座,加壓泵8sh—9A四臺(tái)。

二水廠(1998年投產(chǎn))供水能力4.2萬(wàn)m3/d，占地40.0畝，從耿莊村水源地取水，水廠內(nèi)建有2 000 m3的清水池4座，加壓泵10sh—13A三臺(tái)，6sh—9A兩臺(tái)，二水廠通過(guò)沿民福東街敷設(shè)的給水干管向城區(qū)供水。

三水廠(城西水廠，2011年1月投產(chǎn))設(shè)計(jì)供水能力1.0萬(wàn)m3/d，從四圣店村北水源地取水，占地面積為15畝，水廠內(nèi)建有2 000 m3的清水池2座，加壓泵：AABD150-400型四臺(tái)，AABD150-350型兩臺(tái)，還有相應(yīng)的附屬設(shè)備等。

上述三座水廠消毒均用ClO2復(fù)合消毒劑消毒。

城區(qū)現(xiàn)有10余個(gè)單位有自備水源，主要分布于大型酒店、賓館，日供水量約4 000 m3/d，均取用地下水。

供水方式為統(tǒng)一管網(wǎng)多水源供水，目前城區(qū)供水由一水廠、二水廠和三水廠三個(gè)水廠通過(guò)配水廠加壓同時(shí)供水。

朔州市城區(qū)2015年居住人口約33.5萬(wàn)人，規(guī)劃預(yù)計(jì)2025年人口將達(dá)到50.0萬(wàn)人。同時(shí)，由于城市居民生活水平的提高，居民住宅的用水器具日益完善，日均用水量提高，所以朔州市城市供水首先應(yīng)解決居民生活用水問(wèn)題。

2 工程方案

根據(jù)《朔州市城區(qū)總體規(guī)劃》，對(duì)城市2025年用水量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)的結(jié)果為:2025年市區(qū)最大日用水量為10萬(wàn)m3/d，經(jīng)過(guò)水源地水量及水質(zhì)論證分析，對(duì)城區(qū)總體供配水方案進(jìn)行比較，確定城市2025年切實(shí)可行的供配水方案。規(guī)劃以神頭泉水為水源的新建水廠，設(shè)計(jì)供水能力為6.0萬(wàn)m3/d，其供水分為兩部分，其中向朔州市城區(qū)供水5.0萬(wàn)m3/d，向電廠供水1.0萬(wàn)m3/d(只保證水量，供水加壓設(shè)施由電廠負(fù)責(zé)實(shí)施)，占地規(guī)模57.15畝。市區(qū)將由城南一水廠、城區(qū)二水廠、城西三水廠及新建四水廠經(jīng)加壓后直接配水，形成統(tǒng)一的供水系統(tǒng)。

2.1 供水整體方案

1)水源情況。

a.一水廠于1990年建成投運(yùn)，設(shè)計(jì)規(guī)模為0.8萬(wàn)m3/d。因所用水源為河灘淺層地下水，現(xiàn)供水量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到原設(shè)計(jì)能力，實(shí)際日供水量?jī)H為0.3萬(wàn)m3/d，屆時(shí)作為備用水源考慮。

b.二水廠水源地即耿莊水源地靠近大運(yùn)路，水源地共有15眼井，其中2眼備用。設(shè)計(jì)供水能力為4.2萬(wàn)m3/d；屆時(shí)供水量按保持4.0萬(wàn)m3/d考慮。

c.三水廠位于城西，于2011年建成投運(yùn)，設(shè)計(jì)規(guī)模為1.0萬(wàn)m3/d，屆時(shí)供水量按保持1.0萬(wàn)m3/d考慮。

d.四水廠考慮使用神頭電廠置換出的神頭泉水,供水規(guī)模為6.0萬(wàn)m3/d。

2)輸水管線。輸水管線從配水廠沿神朔大道北側(cè)敷設(shè)，自東向西敷設(shè)至城區(qū)配水管網(wǎng)，雙管供水，管道總長(zhǎng)為5×2 km。

3)水廠。在東環(huán)路西側(cè)、神朔大道北側(cè)，祝家莊生態(tài)園飯店附近新建配水廠，其地形標(biāo)高為1 076 m。從水源地輸水至配水廠清水池，經(jīng)加壓后直接向配水管網(wǎng)供水。

4)配水管網(wǎng)。配水管網(wǎng)由主干管、干管、支管等構(gòu)成。配水管網(wǎng)中還需要安裝消火栓、閥門、排氣閥、泄水閥等和壓力、流量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀表等附屬設(shè)施，以保證消防供水和滿足生產(chǎn)調(diào)度、故障處理等管理需要。給水管網(wǎng)干管布置在城區(qū)主要用水區(qū)域，相近干管合理距離為500 m～800 m。根據(jù)朔州城區(qū)地形比較平緩的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)管網(wǎng)平差計(jì)算結(jié)果,本次設(shè)計(jì)不必考慮分區(qū)。

2.2 祝家莊(第四)水廠和配水管網(wǎng)

1)祝家莊(第四)配水廠。

新建配水廠位置選在東環(huán)路西側(cè)、神朔大道北側(cè)，祝家莊生態(tài)園飯店附近，配水廠海撥高程1 076.5 m，平面尺寸300 m×127 m，占地面積38 100 m2，折合57.15畝。水廠占地按近期2025年考慮，同時(shí)兼顧遠(yuǎn)期2035年擴(kuò)大規(guī)模時(shí)的預(yù)留用地，廠區(qū)內(nèi)的構(gòu)筑物以近期為主，輔助設(shè)施和預(yù)留用地考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展。

2)配水管網(wǎng)。

根據(jù)城區(qū)總體規(guī)劃，配水管網(wǎng)布置盡量成環(huán)布置，本次配水管網(wǎng)大都布置在已經(jīng)形成的道路上和規(guī)劃的道路上，2025年管網(wǎng)布置共成環(huán)83個(gè)。最高日最高時(shí)最不利點(diǎn)水壓不低于28 m，消防時(shí)最不利點(diǎn)水壓不低于10 m。

3 祝家莊(第四)配水廠總平面布置

在祝家莊配水廠內(nèi)新建生產(chǎn)建構(gòu)筑物有：清水池、吸水井、加壓泵房，輔助建筑物有：消毒間、供電室等及化驗(yàn)樓等，具體情況詳見表1。

表1 新建配水廠建設(shè)情況

3.1 清水池

水廠內(nèi)新建2座清水池，單座清水池有效容積7 000 m3，平面凈尺寸為40.0 m×49.0 m，有效水深3.7 m，超高0.3 m。清水池主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式設(shè)計(jì)。池頂高出周邊地面，池頂覆土厚度為1 m，出露地面的池壁做聚氨酯保溫處理。清水池單池進(jìn)水管管徑為DN1 000，單池出水管管徑為DN1 000，單池溢流管管徑為DN1 100。

3.2 泵房前吸水井

配水廠新建1座泵房前吸水井，吸水井有效容積按所配水泵最大組合流量的10 min的流量確定，有效容積為350 m3，平面凈尺寸為18.0 m×3.9 m，池內(nèi)有效水深4.8 m，保護(hù)超高0.2 m。吸水井為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，全地下式，池頂覆土0.5 m，池頂做綠化處理。吸水井內(nèi)設(shè)置隔墻，將吸水井分為兩個(gè)獨(dú)立工作的池體單元。

3.3 加壓泵房

加壓泵房為半地下式結(jié)構(gòu),平面外形軸線尺寸為27.0 m×12.0 m，總凈高度為7.5 m，其中地上部分凈高3.9 m，地下部分凈高3.6 m。地下部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上部分為磚混結(jié)構(gòu)。

加壓泵房?jī)?nèi)配置單級(jí)雙吸離心清水泵7臺(tái)，其中生活供水泵4用1備，消防泵1用1備。水泵進(jìn)水管徑為DN600，出水管徑為DN500，離心水泵吸水方式為全自灌式?？紤]節(jié)能、自動(dòng)控制等使用功能，對(duì)離心水泵采用一對(duì)一變頻調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)。

離心水泵運(yùn)行方式為：最大時(shí)開4臺(tái)向管網(wǎng)供水；消防時(shí)采用低壓消防制，所需供水揚(yáng)程降低，根據(jù)離心清水泵流量揚(yáng)程特性曲線，流量變大，經(jīng)計(jì)算校核開4臺(tái)供水泵+1臺(tái)消防泵向管網(wǎng)供水，其流量和揚(yáng)程仍可滿足消防規(guī)范要求。

加壓泵房?jī)?nèi)選用LDT4.5-S型電動(dòng)單梁起重機(jī),配套電動(dòng)葫蘆型號(hào)AS3412-204/1，軌距LK=11.5 m,起吊重量不超過(guò)4.5 t,自重3.8 t,吊車起升高度H=8 m。

3.4 供電室

供電控制室的建筑平面尺寸為15.0 m×12.0 m，磚混結(jié)構(gòu)。

3.5 加氯間

加氯間軸線尺寸為24.0 m×12.0 m，磚混結(jié)構(gòu)。采用ClO2消毒，二氧化氯的投加量1.0 mg/L～1.5 mg/L，生產(chǎn)原料采用亞氯酸鈉和鹽酸。選用兩臺(tái)QH-2000型ClO2復(fù)合消毒劑反應(yīng)器，一用一備，電源功率3.0 kW。

3.6 配水廠廠區(qū)配套工程

3.6.1廠區(qū)道路設(shè)計(jì)

廠區(qū)道路設(shè)置成兩個(gè)環(huán)形，主干道寬為6 m，次干道為4 m，與廠外市政道路連接的道路寬為8 m。

3.6.2配水廠廠區(qū)內(nèi)管線設(shè)計(jì)

1)生產(chǎn)管線：主要有供水生產(chǎn)管線及加氯消毒生產(chǎn)管線。供水生產(chǎn)管線包括清水池進(jìn)、出水聯(lián)絡(luò)管、清水池溢流聯(lián)絡(luò)管、吸水井進(jìn)出水聯(lián)絡(luò)管線、加壓泵房進(jìn)出水聯(lián)絡(luò)管線等。加氯生產(chǎn)管線主要是消毒劑發(fā)生器加藥泵至清水池進(jìn)水口加氯點(diǎn)的管線。

2)廠區(qū)排水管線：廠內(nèi)排水系統(tǒng)采用雨污分流制，廠區(qū)所有生活污水排入廠內(nèi)污水管道，末端接入廠外市政污水管網(wǎng)系統(tǒng)。廠內(nèi)雨水經(jīng)廠區(qū)雨水管道，最終排入廠外市政雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

1)該工程對(duì)朔州市2025年城區(qū)規(guī)劃用水量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，結(jié)合四個(gè)水源地及四個(gè)配水廠供水規(guī)模情況，對(duì)朔州市城區(qū)供水系統(tǒng)進(jìn)行全面的整體設(shè)計(jì)，確定了經(jīng)濟(jì)合理的2025年遠(yuǎn)期供水可行方案。2)針對(duì)神頭泉水水源地優(yōu)良水質(zhì)情況，確定合理供水工藝流程；結(jié)合朔州市現(xiàn)狀管網(wǎng)覆蓋情況及城區(qū)地形特點(diǎn)，對(duì)祝家莊供水廠廠區(qū)內(nèi)平面布置和各生產(chǎn)構(gòu)筑物豎向高差進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。對(duì)廠區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)構(gòu)筑物單體進(jìn)行詳細(xì)工藝設(shè)計(jì)。