污水管网工程可行性研究报告修改版.docx
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污水管网工程可行性研究报告修改版
怀仁县城污水管网工程
可行性研究报告
（修改版）
设计编号2012-SZ2-15
附表：
1.投资估算表
2.污水管道流量计算表
3.污水管道水力计算表
附图：
1.污水管网总体布置图
2.污水提升泵站平面布置图
评审意见回复
由山西省发改委、建设厅联合主持，2012年7月6日在太原市召开了《朔州市怀仁县城污水管网工程可行性研报告》评审会。
针对会上有关专家对本次项目提出的评审意见，我们进行了认真的修改、补充。
1.根据总体规划，污水处理厂规划规模10.8万m3／d，规划服务范围北起北环路（已更名为怀玉街），南至南环路（已更名为怀义街），西从大运公路与怀鹅街、怀西街交叉口，东至东环路（已更名为仁和路）的整个区域。
具体内容详见第一章1.5节（1.5.2排水工程规划）。
2.人均生活用水指标由原设计180L/cap·d，调整为150L/cap·d；工业用水量指标由原设计2.0万m3/km2·d，调整为0.8万m3/km2·d。
根据污水量预测的，对污水管道流量计算及水力计算进行了相应调整，具体内容详见第四章4.2节污水量预测及污水管道流量、水力计算表。
3.管网分期建设最终实现厂网统一，详见第四章4.4节。
4.增加泵站厂外供电线路、泵站征地费用等项目，修改二类费用中施工图审查取费标准，具体计算详见第十章工程投资估算表。
5.增加污水压力管线设计，详见第五章5.2节。
第一章概述
1.1项目概况
项目名称：
怀仁县城污水管网工程
建设单位：
怀仁县污水处理厂工程建设项目部
编制单位：
山西省建筑标准设计研究院
编制内容：
收集完善污水管线di300~di600mm（内径），管线长度71734m（其中压力管道6304m）
1.2编制依据、原则和范围
1.2.1编制依据
1、2012年7月6日对怀仁县城污水管网工程可行性研究报告评审意见。
2、山西省城乡规划设计研究院，《怀仁县县城总体规划》（2006-2020年）；
3、怀仁县县城及周围地区地形图（1：
1000）；
4、怀仁县提供的现状排污情况及现状排水设施资料；
1.2.2编制原则
1.根据城区总体规划的思路，以完善城区基础设施、改善城市环境的基本条件，使管网的建设与怀仁县污水处理厂的处理规模配套，从而促进怀仁县的可持续发展。
2.在设计中尽可能利用现有地形地势，以减少管道埋深及提升高度，降低造价及运行费用。
结合道路规划，便于实施，尽量少过障碍，节约投资，始终贯彻节能的原则，降低运转成本，尽可能节省投资，力争以最少的投入获得最大的效益。
3.合理选择管材，做到经济适用。
4.按照排水规划确定新设管线位置及管径，远、近期综合考虑，合理安排建设。
选择安全经济的污水管线方案。
5.根据目前城市的发展建设对城市基础设施的需求，进行污水管网的建设，充分发挥该工程的环境效益、经济效益与社会效益。
1.2.3编制范围
根据排水工程规划内容，污水管线服务范围与怀仁县城总体规划内主城区区域相同。
本次可研报告编制设计的污水管线主要服务范围在长征路（已更名为仁德路）以东的新建区域（属怀仁县城市总体规划内主城区区域），以及长征路（已更名为仁德路）以西的未敷设污水管线的街道。
1.3主要技术规范和标准
1、《室外排水设计规范》（GB50016-2006）；
2、《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）；
3、《市政公用工程设计文件编制深度规定》（中华人民共和国建设部2004年3月）；
4、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）；
5、其它现行国家相关规定、规范。
1.4城市概况
1.4.1城市性质
怀仁县位于山西省北部的大同盆地中部。
地理坐标：
东经112°46′至113°26′，北纬39°37′至39°57′。
东与大同县、浑源县毗邻，西隔洪涛山脉与左云县相望，南以黄花岭为界与应县、山阴县接壤，北连大同市。
东西宽30km，南北长40km，境域面积1230km2。
2000年底经过撤并乡镇后，怀仁县由原来的13个乡镇（其中6个镇）合并为10个乡镇（其中5个镇）。
现共辖15个居民委员会，162个村民委员会。
北同蒲铁路纵贯城区，大运高速公路、208国道、大运二级公路（大忻线）经过县城。
交通条件和地理位置均相当优越。
县城现状人口16.64万人，建成区面积约15平方公里，已形成以新华路和迎宾街、新建路、南环街以及新修的东环路、北环街构成了城市道路骨架，各项公共设施和基础设施正逐步完善，是全县的政治、经济、文化、信息中心。
1.4.2人口规模
根据山西统计年鉴2011年统计资料，2010年县城常住总人口16.64万人，县城总体规划中：
2020年规划人口数为25万人。
1.4.3自然条件及地形地貌
1、地貌
怀仁县城地处大同盆地冲洪积平原上，地势较平坦，地势走向为北高南低，西高东低。
2、地层岩性
县城位于冲洪积平原，第四系覆盖层厚达100m左右。
上层岩性以粘土、粉土亚粘土、亚砂土为主，深部（万米以下）以中粗砂土、砂砾石等为主，地基承载力为180-500KPa。
3、水文地质
县城地下水以潜水类为主，径流条件良好，走向是西北—东南方向，含水量丰富。
一般水位埋深在5-15m之间，属洪积扇倾斜平厚孔隙潜水带。
怀仁县城位于冲洪积平原，第四系覆盖层厚达100米左右。
上层岩性以粘土、粉土亚粘土、亚砂土为主，深部（万米以下）以中粗砂土、砂砾石为主，地基承载力为180-1580Kpa。
4、气候条件
县城位于中纬度内陆高原地区，属北温带半干燥半湿润的大陆性气候，气候干燥而寒冷，年温差变化很大，是山西省风沙最严重的地区之一。
常年主导风向为西风、北风，平均风速3m/s，历年平均气温7.5℃，极端最高气温36.6℃，极端最低气温-26.3℃；平均气压为℃897.2mm，年平均降雨量为379.5mm，平均蒸发量为2102.3mm，平均冻土日数量148天，最大冻土深度为157cm，无霜期约为157天，年平均日照时数为2789.2小时。
5、地震设防
根据全国强烈地震震中分布图及山西省地震资料记录，怀仁县城附近地区，历史上先后发生较大的地震三起，最大震级为6.5级，对一般建筑物抗震设防按基本烈度7度考虑，对重要的构筑物和生命线工程按8度考虑。
6、工程地质
根据建设单位提供的工程地质勘察报告，由上到下地层情况如下：
场地土层主要为第四系上更新统（Q3）冲积作用形成的粉土、粉质粘土及砂类土，其下为第四系中更新统（Q2）冲湖积作用堆积而成的粘土、粉质粘土和粉细砂，场地土自上而下分为五层：
含砂粉土
（1）：
灰黄色、灰褐色、土黄色，松散—稍密，稍湿，含大量粉细砂，偶见白色钙质网膜，该层存在于整个场地顶部，标贯校正锤击数4——7击，厚度0.5——2.0米。
粉土
（2）：
灰黄色、深褐色，稍密——中密，湿，局部含砂量高，夹粉质粘土薄层，属中压缩性土。
标贯校正锤击数4——9击。
该层厚度0.90——2.60米。
层底埋深2.10——4.10米。
粉砂（3-1）：
土黄色，中密，饱水，含粉土。
夹粉质粘土薄层（3-2）。
标贯校正锤击数6.8——17击。
该层厚度不均。
为0.30——2.30米。
层底埋深3.30——6.10米。
粉质粘土（3-2）：
灰褐色，棕褐色，湿，可素——硬塑，局部相变为粉土或粘土。
属中压缩性土。
标贯校正锤击数6.8——11击；该层存在于粉砂（3-1）层中部，厚度0.30——1.60米。
粘土（4）：
棕红色，湿，可塑，局部粘性小，相变为粉质粘土或粉土，属中压缩性土。
标贯校正锤击数7——14击。
该层厚0.80——3.80米。
层底埋深6.00——7.40米。
粘土（5-1）：
灰绿色，杂色，湿，可塑—软塑，局部粘性小，相变为粉质粘土或粉土，该层在顶部夹薄层细砂，见大量贝壳，在场地西南部及附近夹土黄色粉砂层（5-2）。
属中压缩性土。
标贯校正锤击数9.6——16击。
该层未见底，揭露厚度大于2.60米。
粉砂（5-2）：
灰黄色、土黄色，中密，饱水，该层存在于场地西南部。
标贯校正锤击数13——16击，该层揭露厚度大于3.0米。
该场地地下水位埋深1.70——3.50米。
1.5城市给水、排水规划及排水现状
1.5.1给水工程规划
根据《怀仁县县城总体规划》（2006-2020年），给水系统规划原则：
1）规划期内，形成完整的城市自来水供水系统，严格限制城区范围内自备水源井的滥采和超采。
2）加强对水源地的保护，合理划定各级保护区。
3）结合道路工程的建设逐步完善市政给水管网，保证城市供水的安全可靠。
规划至2020年，对现有的一、二水厂进行扩建改造，使供水量达到7.5万m3/d，每座水厂占地19ha。
三水厂供水量为2.3万m3/d，占地11.5ha。
污水厂回用中水供水量为5.0万m3/d。
四座水厂的供水总量至规划期未将达到14.8万m3/d，可满足未来怀仁县的供水需求。
1.5.2排水工程规划
根据《怀仁县县城总体规划》（2006-2020年），排水系统规划原则：
1）排水系统采用分流制。
2）城市污废水经污水处理厂进行处理，达到排放标准后才能排放。
3）污、雨水管渠系统的布置要依据地形，满足线短、顺直、自流排放的原则，应尽可能减少雨污水中途泵站的设置。
1、污水处理工程规划
规划对现有3.0万m3／d的污水厂进行扩建，使日处理污水达到10.8万m3／d。
污水处理厂用地规模为20ha。
建污水回用设施，至规划期末，日供回用水规模达到5.0万m3。
污水处理厂周围分别建50－100m的绿化隔离带，以减少对周围环境的影响。
规划服务范围：
污水管线服务范围与怀仁县城总体规划内主城区区域相同，北起北环路（已更名为怀玉街），南至南环路（已更名为怀义街），西从大运公路与怀鹅街、怀西街交叉口，东至东环路（已更名为仁和路）的整个区域。
2、排水管渠布置规划
排水管道采用分流制，根据地形分别在新开一路、新华南路、怀应路、长征路、东环路由北向南布置污水和雨水主干管，污水经污水管道收集后排入污水处理厂处理后排入桑干河支流，雨水以就近排放的原则，汇入各条主干管分别排入桑干河支流。
1.5.3城区排水现状
怀仁县城现采用的是雨污水合流排水体制。
现有排水管网主要布置在铁东区部分城市干道，在铁西区排水管道较少。
县城内现有一座污水处理厂正在运行阶段。
而怀仁县域内其它乡镇没有污水处理站，排水管渠都为合流制，而且很不完善，有些地方没有排水管渠，靠地面径流排出，产生的生活废水都是就近排入附近河流、凹地或水库。
致使河流受到严重污染，恶化周边环境，易对地下水造成污染，严重影响了县容县貌。
第二章污水处理厂概述
2.1污水处理厂设计规模
依据本项目工程建设单位提供相关资料，污水处理厂的前期二级处理建设规模为30000m3/d。
污水厂占地72亩，项目总投资8346万元。
2.2污水处理厂设计进出水水质
依据本项目工程建设单位提供相关资料，怀仁县污水处理厂设计进出水水质如下：
设计进水水质：
CODcr：
350mg/l
BOD5：
200mg/l
SS：
250mg/l
TN：
45mg/l
磷酸盐（以P计）：
3mg/l
设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中二级标准：
CODcr≤120mg/L
BOD5≤30mg/L
NH3-N≤25mg/L
SS≤30mg/L
磷酸盐（以P计）≤3mg/L
2.3污水处理厂处理工艺
依据本项目工程建设单位提供相关资料，怀仁县污水处理厂采用的处理工艺为奥贝尔氧化沟工艺，污水处理设施主要包：
进水井、粗格栅间、细格栅间、旋流沉砂池、厌氧池、氧化沟、二沉池、污泥脱水机房、加氯间、消毒池。
2.4污水处理厂运行情况
依据本项目工程建设单位提供相关资料，怀仁县污水处理厂自2008年7月1日正式运行以来，平均进水量为1.9万m3/d左右，出水均能达到原设计《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中二级标准：
国家排放标准。
2011年污水处理厂进、出水各项指标如下：
怀仁县污水处理厂2011年进、出水指标（1~12月均值）
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
TN
（mg/L）
TP
（mg/L）
PH
进水指标
476.8
212.1
307.2
31.9
50.3
3.2
6.4
出水指标
50.5
20.5
27.5
9.8
16.7
1.1
7.4
第三章项目建设必要性
城市污水管网是城市发展规划建设的配套基础设施。
城市污水管网的不健全，会造成相当数量的污水不能进入城市污水管道输入污水处理厂。
未建污水管网区域内的企业和居民将污水随意排放，对周围环境造成严重污染；污水管网的健全建设将雨、污分流，并将原来随意排放的污水收集至污水处理厂进行处理，对于改善怀仁县城的环境，缓解城市污水对海河流域的污染，提高海河流域水环境质量，彻底改善城市环境状况具有重要意义。
3.1污水管网的健全建设对污水处理厂运行至关重要
城市污水处理、收集系统是城市发展规划建设的配套基础设施，是基础设施中的重要组成部分，两者须同时存在，缺一不可。
污水管网建设对污水处理厂正常运行至关重要。
污水管网与污水厂规模不配套，污水处理厂处理量无法达满负荷运行，影响污水处理设施效益的发挥。
而城市污水处理厂的运行，对改善怀仁县城的环境，缓解城市污水对海河流域的污染，提高海河流域水环境质量，彻底改善城市环境状况具有重要意义。
目前，怀仁县现采用的是雨污合流排水体制，排水管道由于建于不同时期，缺乏统一规划，管网布置不完善，有的街区没有布置排水管道，致使污水随街到处乱排。
有些管段的管网在设计上不合理，下游管网此上游管径小，雨天时，雨水不能排出，积水现象严重。
且旧城内排水管道，管材有钢筋混凝土管，石砌拱顶下水道，砖砌下水道，明沟盖板下水道。
部分年久失修，破损严重，致使城区污水难以排出。
加紧对污水管网的健全建设，污水收集管线能将污水收集至污水处理厂后进行统一处理，为污水处理厂能有充足水源，实现满负荷运行提供保障，效能将得到最大限度的发挥，防止资源的浪费。
在此基础上，可根据城市发展需要和污水收集的具体情况,进一步扩建污水处理厂的规模，最终实现厂网统一，最大限度地发挥污水处理厂的效能。
3.2污水管网的健全建设是新规划区建设的必然要求
根据怀仁县城总体规划，城市建设将在改造完善现状城市建设用地和村庄用地的基础上，集中向东发展。
怀仁县城市建设发展很快，吸引了大量的农村人口入住县城。
随着城市人口的快速增长，县城规划范围逐渐扩大，污水量与日剧增，但是相应的污水管网建设相对滞后，导致新建城区产生的污水得不到有效收集，不能满足新规划区市政排水的要求。
因此，急需在规划区道路建设时同步完善市政排水体系。
3.3污水管网建设是实现中水回用的前提条件
根据根据《怀仁县县城总体规划》，怀仁县将建污水回用设施，污水经处理后用于中水回用，至规划期末日供回用水规模达到5.0万m3。
大力发展中水回用，可以节约大量宝贵的优质水源，是实现污水资源可持续利用的必然途径。
如果排水管网不能收集足够的污水，污水处理厂将无法满负荷运行，必然导致污水资源的白白浪费。
总之，本项目建设的必要性是显而易见的。
第四章工程方案论证
4.1排水体制论证
4.1.1排水管网现状
怀仁县现状排水体制为合流制，现有的排水管网主要布置在铁东区人口密集地的部分城市干道。
怀仁县的排水管道由于建于不同时期，缺乏统一规划，管网布置不完善，有的街区没有布置排水管道，致使污水随街到处乱排。
有些管段的管网在设计上不合理，下游管径比上游管径小，雨天时，雨水不能排出，积水现象严重。
根据提供的县城已建污水管道情况说明，城区共敷设污水管线101472米。
具体数据见下表：
污水管线现状一览表
序号
街道名称
管网长度（m）
管径（mm）
建设年份
1
迎宾西街
2014
800
2003
2
208国道
4535.43
800
2003
3
新华路
5617
800
2003
4
新建路
2646.9
400、800
2003
5
迎新街
1634.5
700、600
2003
6
迎宾东街、世纪大道
1967.5
800、600
2003
7
永宁寺
422
600、500、300
2003
8
新兴北路
930
600
2003
9
云路巷、城皇庙巷
412
400
2003
10
怀应路、华荣街
2297.5
500
2003
11
怀应路排水管网
3202
300、400、600
2004
12
贺家巷
556
400、500
2004
13
开发南路
3587
800、600、500
2004
14
城内大南街
246.3
300
2004
15
站西路
1161.3
300
2004
16
天合街
1118.3
400、300
2004
17
怀鹅路
1506
300、400、600
2004
18
怀应路二中段
1183
600
2004
19
黎寨村道路
1619.7
300
2004
20
口泉路、东关十字街
1577.6
300、400
2004
21
财政西巷
1104.37
500
2004
22
邮政东巷
971.3
300
2004
23
府西街
933.9
500
2004
24
校前巷
979.12
300
2004
25
云路巷
666.3
100
2004
26
东关十字街
1890.2
300、400
2004
27
观巷、仓巷
1486
300、400、500
2004
28
劳动局东巷、六小巷
894.35
300、400、500
2004
29
火车站南巷
1513.05
300
2004
30
供热西巷
2584
300、400
2004
31
供热西巷
1317.6
300
2004
32
财政东巷
971.9
300
2004
33
儒学巷
578.2
400
2004
34
旧水利局
89
300
2004
35
体育西街
160
450
2004
36
云山饭店北侧
182
800、500
2004
37
柴市巷、大场面、巷
556.7
400、500
2004
38
怀西街热电厂水
636
300、400
2004
39
怀西一二道坡连接巷
396.7
400
2004
40
金鹰巷
195.4
400
2004
41
新华东巷
190
400
2004
42
一中西巷
53.8
400
2004
43
公园东巷
252
400
2004
44
四小路
420
400
2004
45
安置区
515.8
600
2004
46
南环延伸、东环南路
10878
500、600、800
2005
47
东环北路
5666
500
2005
48
园区南北路
3921.3
600、500
2005
49
园区东西中
4009.8
500、800
2005
50
检察院东路
190.8
500
2005
51
怀焦路
940
500
2005
52
新兴路
2330
800
2005
53
长征路
4690
400、600
2005
54
通泰路
3320
500、600
2005
55
怀西街
887.4
300
2005
56
北立交下
166
300
2005
57
焦化厂
150
300
2005
58
南环路（怀应至长征）
3241
500、300
2005
59
国税局北
280
1000、300、600
2005
60
进厂一级
1380
1000、1200、1500
2006
61
国税局后、水河湾
1550
300、400、500、1000
2006
62
迎宾街与长征路交叉
100
600
2006
合计
101472.02
4.1.2排水管网体制选择
目前的排水体制主要分为合流制和分流制。
合理地选择排水系统体制是建设排水工程的重要问题，这不仅关系到排水系统是否适用和建设投资的多少，而且更重要的是否能满足环境保护的要求。
分流制是用两套排水系统分别排除雨水和污水，雨水直接排放，污水经处理后排放。
分流制排水体制可适用于任何城镇。
利用建成区现有的合流制管道改作雨水管道，在相应的道路上新敷设污水管道，在新发展区新敷设雨水管道和污水管道。
排水体制要符合城市总体规划的要求，根据怀仁县总体规划的要求采用分流制。
分流制卫生条件好，污水不进入河流而直接送入污水处理厂进行处理。
分流制排水系统运用灵活，适应分期建设，能满足城市的环保要求，在国内外得到广泛的采用。
排水体制要符合基建投资的要求，基建投资主要包括材料费用和施工费用，合流制比分流制在初期基建投资上要节省，但由于合流制排水体制不利于分期建设，分流制从总的基建投资要高一些，但可以根据城市的实际情况分期分批实施。
排水体制要求符合运行管理的要求，从管理的角度看，合流制在旱季时水利情况不佳，容易沉淀堵塞管道，维护管理不便，但雨季有冲洗作用，可以改善维修工作，分流制则不然，流量变化大，可以保证不淤流速，污水厂的运行管理也比较简便。
综上所述，根据《怀仁县县城总体规划》，结合县城排水现状，本项目设计采用分流制排水系统，旧城区的雨污合流管道、暗沟应有计划、有步骤地进行改造，逐步向分流制过渡。
4.2污水量预测
城市污水量由城市综合生活污水量、工业废水量和未预见水量三部分组成，城市综合生活污水量宜根据城市综合用水量（平均日）乘以城市污水排放系数确定，城市工业废水量根据城市工业用水量乘以城市工业废水排放系数确定。
未预见水量是按综合生活污水量和工业废水量之和的10%进行计算。
1、综合生活污水量预测Q1
根据城市总体规划，2020年城区规划人口为25.0万人。
依据《室外给水设计规范》GB50013-2006，怀仁县2020年城市居民平均综合生活用水量标准为150L/cap·d,生活污水量取用水量的85%，居民综合生活污水量为：
Q1=250000×150÷1000×85%=31875m3／d。
2、工业排水量预测Q2
根据《怀仁县县城总体规划》，2020年规划工业用地为3.54km2。
工业用水采用单位工业用地用水量进行估算，远期（2020年）用水量平均标准为0.8万m3/km2·d。
根据《怀仁县县城总体规划》及《城市排水工程规划规范》，城市工业污废水量按城市工业用水量的70％－90％确定，本设计综合取定城市污废水排放量按平均日用水量80％计，则2020年工业污废水量为：
Q2=3.54×8000×80％=22656m3／d。
3、未预见排水量预测Q3
未预见排水量按污水量的10%计，则未预见排水量Q3:
Q3=（Q1+Q2）×10%=（31875+22656）×10%=5453.1m3／d
4、总污水量
污水排放总量为以上三部分水量之和，则污水排放量为：
Q=Q1+Q2+Q3=31875+22656+5
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