给水系统方案比较104设计院.docx
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给水系统方案比较104设计院
给水系统方案比较（10.4,设计院）
桑植县城给水系统方案
1.项目背景
1.1供水现状
桑植县城区内有两个自来水厂，分别是县自来水公司一水厂和二水厂，一水厂位于公司所在地八斗溪，于1982年建成投产，厂区地坪标高259.20m，设计供水规模1.0万m3/d，实际平均日供水量为7000m3/d，最高日供水量为8000m3/d。
二水厂位于蔡家坪，厂区地坪标高284.0m，设计供水规模为1.0万m3/d，实际平均日供水量为5000m3/d，最高日供水量为8000m3/d。
两个水厂净水处理工艺流程同为：
澧水→取水泵房→竖流絮凝池→斜管沉淀池→无阀滤池→二泵房→用户。
1.2存在的问题
1.2.1供水水质难以满足新的标准要求
（1）水厂设计参数达不到现行标准
桑植县城一水厂于1982年建成投产，当时执行的出水水质标准是《生活饮用水卫生规程》（1959），检测项目只有17项，其中的水质指标规定浑浊度不得超过5度，特殊情况不超过10度。
执行的设计规范是《室外给水设计规范》（TJ13－74）。
二水厂虽建成于上世纪90年代，但其设计完全沿用一水厂的设计。
而现行水质标准是国家标准委员会于2006年发布并于2007年7月1日起执行的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。
该《标准》对水质提出了更高的要求，检测项目共有106项。
《标准》规定浑浊度为1NTU，特殊情况下不超过3NTU。
因而水厂净化构筑物设计参数存在着与现行水质标准不相适应的问题。
（2）水源水质变差
桑植县二座水厂取水点上游河段附近均建有居民区和农田，但是并没有将居民生活污水截留进入污水处理厂，对现有取水点造成污染。
1.2.2供水规模无法满足县城发展的需要
目前自来水厂供水量平均日为1.2万m3/d，最大日供水量为1.6万m3/d，而根据《桑植县城县城总体规划（2009—2030）》县城2015年总人口为10.54万人，2020年总人口为12万人，2030年总人口为15.6万人。
由此可得，县城需水量规模近期（2015年）为4.0万m3/d，远期（2030年）为6.0万m3/d。
现有水厂供水规模完全不能满足县城发展需要。
1.2.3一水厂厂区标高低于澧水洪水位，供水安全性低
桑植县一水厂厂区地面标高不满足防洪要求，厂区标高为259.20m，低于澧水100年一遇的洪水位263.00m。
在1998年的特大洪灾中，一水厂损失惨重，配电房、送水泵房、加药化验间等悉数被淹，曾一度造成县城部分停水多日，水厂直接经济损失达400万元。
1.2.4一水厂占地面积小，没有扩建余地
县城一水厂厂区占地面积约6532m2（合9.8亩），且紧挨着周边的民居，现有1.0万m3/d规模水处理构筑物尚且布置紧凑，没有扩建的余地。
1.2.5取水点的位置与县城《总体规划》相冲突
桑植县自来水厂现有取水水源为澧水八斗溪水电站水库，根据《桑植县城市总体规划（2009～2030年）》，现状取水点的上游水源保护区内周边地块规划用地性质为现代农业综合园区。
但根据《饮用水水源保护区污染防治管理规定》（[89]环管字第201号）（环境保护部令第16号），在地面水饮用水源一、二级保护区内禁止向水域排放污水；新建、改建、扩建对水源有污染危害的建设项目；放养禽畜和从事网箱养殖等活动。
即便规划将该区域污水截流至污水处理厂进行处理，普通的农业养殖活动也是不被允许存在的。
因此，取水点位置如不调整将制约城市发展，且也存在着污染的威胁。
2.水源设计
为保障县城扩张用地的经济发展，也为了保障饮用水水源的水质安全，故本方案以总体规划为依据，将取水点移至现代农业综合园区上游贺龙水电站水库。
桑植县贺龙水电站位于澧水干流上游，多年平均流量97.0m3/s，水库正常蓄水位288.0m，相应库容44.46万m3，最大坝高47.76m；电站装机3台，总装机容量24MW，多年平均发电量10435亿kW·h，工程总投资22亿元。
澧水上游贺龙水库水位情况如下：
最高水位：
288m；
常水位：
287m；
最低水位：
279m；
坝顶标高：
294m。
3.设计规模
根据《桑植县城县城总体规划（2009—2030）》县城2015年总人口为10.54万人，2020年总人口为12万人，2030年总人口为15.6万人。
由此可得，县城需水量规模近期（2015年）为4.0万m3/d，远期（2030年）为6.0万m3/d。
按照国家相关规定，农村用水与城镇的“三同”愿景，本方案规划远期按县城统一供水考虑，近期结合县城的实际情况，县城供水由自来水公司及水利部门共同负责，则设计自来水厂扩建规模按近期（2015年）3.0万m3/d，远期（2030年）6.0万m3/d考虑。
4.给水系统方案
根据桑植县地形地势、取水水库水位及给水现状情况，提出两种给水系统方案：
方案一：
新建5.7km长原水输水管线至二水厂，扩建二水厂，废除一水厂；
方案二：
新建三水厂，厂址位于富源砖厂南面、岩垭北面山包上（原水输水管线长度约3.2km），改造保留二水厂作为备用，废除一水厂。
对以上两种方案进行详细的技术经济比较，以确定最优方案。
4.1方案一
该方案考虑对二水厂进行扩建，扩建后近期规模达到3万m3/d，远期规模达到6万m3/d。
二水厂厂址位于蔡家坪，现状供水规模为1万m3/d，厂坪地面标高为283.9m，厂区净化后出水采用送水泵房加压向县城区供水。
该方案设计近期新建1根DN600原水输水管线沿澧水东岸沥青道路敷设，管道总长度5.7km，其中有390m的管线所经道路标高为310m，为节约取水泵站水头的浪费，该段需打隧道或顶管施工；300m为跨越澧水过河管道。
表4.1桑植县给水系统方案一投资估算表
序号
项目
投资额（万元）
备注
1
取水泵房
680
土建规模6.0万m3/d，设备按3.0万m3/d配套
2
原水输水管线
1800
总长度5.7km
3
二水厂扩建
2600
近期3万m3/d
4
配水管网
3600
按近期计，包含2处过河管道
5
合计
8680
4.2方案二
方案二考虑新建三水厂，厂址位于富源砖厂南面、岩垭北面山包上（输水管线长度约3.2km），保留二水厂及其取水泵房作为备用水厂。
新建三水厂厂址标高为325.0m，县城区地坪标高为250~320m之间，现有高位水池地面标高为318.68m，厂区净化后出水采用重力自流方式向县城区供水。
该方案设计近期新建1根DN600原水输水管线同样沿澧水东岸沥青道路敷设，但新建三水厂拟建在同岸山头，可以避开地势较高段，同时三水厂送水管网可以尽可能减少过江管道。
表4.2桑植县给水系统方案二投资估算表
序号
项目
投资额（万元）
备注
1
取水泵房
800
土建规模6.0万m3/d，设备按3.0万m3/d配套
2
原水输水管线
800
总长度3.2km
3
新建三水厂
2400
近期3万m3/d
4
配水管网
4200
按近期计，包含2处过河管道，桑植新组团建加压泵站1座
5
合计
8200
4.3方案比较
上述两种给水系统方案均能解决桑植县城的供水安全问题，综合各方面因素，对两方案进行经济技术比较，确定最优的给水系统方案。
表4.3给水系统方案比较表
序号
项目
方案一
方案二
方案比较
1
主要内容
新建5.7km长输水管线至二水厂，扩建二水厂，废除一水厂
新建三水厂，厂址位于富源砖厂南面、岩垭北面山包上（输水管线长度约3.2km），保留二水厂作为备用，废除一水厂
——
2
原水输水管线施工难度
原水输水管线有390m需打隧道或顶管施工；300m需要横过澧水，管道施工难度大
原水输水管道浅埋，施工难度小
方案二优
3
拟建厂址规划用地性质
市政设施用地
生产防护绿地
方案一优
4
拟建厂址拆迁工程量
部分农田，无居民
部分山地，无居民
两方案同
5
按照远期输配水管网布置
（1）原水输水管线需横过澧水一次到达厂区，配水管网送水至澧水东岸、澧水南岸均将再过江一次。
输配水管线总过江次数为3次。
（2）供现代农业综合园区的配水管又将折回至取水方向，重叠管段长约4.2km。
（1）原水输水管线无需横跨澧水。
配水管网送水至澧水西岸需横跨澧水一次，而送水至澧水南岸和酉水南岸可仅在河道较窄的酉水河段跨越一次。
输配水管线总过江次数为2次。
（2）供现代农业综合园区的配水管又将折回至取水方向，重叠管段长约1.7km。
方案二优
6
按照县城供水现状及近期输配水管网布置
厂址靠近供水区域，厂区出水管（厂区至配水主管）仅约100m
厂址距供水区域较远，厂区出水管（厂区至配水主管）约2800m
方案一优
7
加压泵站设置
远期在瑞塔铺地区和利福塔地区各建加压泵站1座，共2座
近期桑植新组团建加压泵站1座；远期在瑞塔铺地区和利福塔地区各建加压泵站1座，共3座
方案一优
8
运行能耗
取水需经一次提升送至水厂（取水泵扬程为16m），水厂出水又将经过一次提升送往城区（送水泵扬程为55m）。
水泵总扬程为76m，运行能耗较高。
取水时需经一次提升送至水厂（取水泵扬程为60m），水厂出水重力自流至县城，局部高地设置加压泵站（加压泵扬程为25m）。
运行能耗较低。
方案二优
9
人员管理
一个水厂没有加压泵站，只需要一套管理人员
两个水厂、一个加压泵站，需增加一套人马对新建水厂和泵站进行管理
方案一优
10
基建投资方面
工程总投资约8680万元
工程总投资8200万元
方案二优
通过对两个给水系统方案比较分析，两个方案各有特点，综合考虑虽然方案一的优势较少，但是该方案厂址距离自来水公司近期供水范围近，厂址于规划用地性质一致，给水管网不需要设置加压泵站，减少管理人员数量，简化了给水管网的运行管理。
因此，推荐方案一——扩建二水厂。
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