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初步设计说明书

嵊新污水处理工程

初步设计

第一卷：

设计说明书

工程号：

2002P008C

中国市政工程东北设计研究院

二○○四年二月

嵊新污水处理工程

初步设计说明书

院长

：

陈立学

教授级高级工程师

副院长

：

郭晓

教授级高级工程师

院顾问总工程师

：

张杰

中国工程院院士

教授级高级工程师

院总工程师

：

厉彦松

教授级高级工程师

院副总工程师

：

周彤

教授级高级工程师

刘丽萍

教授级高级工程师

深圳分院院长

：

王铁民

高级工程师

分院总工程师

：

张炳法

高级工程师

项目负责人

：

张炳法

高级工程师

张连国

工程师

参加编制人员

：

王铁民

高级工程师

张献珩

工程师

张连国

工程师

邓清远

工程师

崔占成

高级工程师

温奇志

高级工程师

王凤娇

工程师

李延辉

一级注册建筑师

高级工程师

中国市政工程东北设计研究院

二○○四年二月

前言

嵊州市位于浙江东部的绍兴地区，北接杭州，东临宁波，系长江三角洲经济区，1995年经国务院批准撤县设市，是全国第一批沿海开放县（市）及浙江省第一批实现小康的县（市）。

嵊州市基础条件优越，城乡经济发展迅速，区域经济特别明显，以领带产业为龙头，机械电器、丝绸、厨房设备、矿产建材和农副产品加工等五大支柱产业已形成相当规模，特别是领带产量占全国总产量的85%，是闻名遐迩的“领带之乡”。

目前嵊州市建成区面积约为9平方公里，2000年人口普查结果表明，建成区人口达13.8万人，2000年的嵊州市区所在地城关镇工业产值达16.4亿元。

新昌县位于嵊州市南部，曹娥江的上游，建成区面积为5.54平方公里，县区人口约9.8万人（包括暂住人口），2000年全县工业产值为31亿元，基本形成了医药化工、印染机械、轴承、柴油机、制冷及汽车配件、胶囊、饲料和添加剂、茧丝绸、制袜等10大产业。

随着城市及工业的发展，城市污水排放量也在逐年增加。

大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入曹娥江，使曹娥江受到严重污染。

嵊州市新昌属区域经济发展区同一组团，地域紧邻，界区市镇建设已联合开发，绍兴市政府根据两地实际情况，决定将新昌县污水输送至嵊州市，在嵊州市北建一座污水处理厂统一处理两地市政污水，并由嵊新污水处理厂建设筹建办公室负责筹建。

该工程的可研报告已与2003年11月份通过了审查。

我院工程技术经过多次现场踏勘，根据可研批复意见编制完成了本次初步设计。

第一章概述

1.1工程概况

1、项目名称

嵊新污水处理工程

2、项目业主单位

嵊新污水处理厂建设筹建办公室

负责人：

郑德灿

3、主管单位

嵊州市、新昌县人民政府

4、项目地点

浙江省嵊州市、新昌县

5、设计单位

中国市政工程东北设计研究院深圳分院

分院负责人：

王铁民

分院总工程师：

张炳法

项目负责人：

张炳法张连国

1.2编制原则

1、在新、嵊两地城市总体规划的指导下，结合两地的实际情况强化专业规划以近期工程的内容为主体进行工程设计。

2、根据嵊州市、新昌县城市建设、工业发展和居民用水状况的变化以及区域水体功能规划的要求确定使用建设资金。

3、要求做到点源治理和城区污水的集中处理相结合。

对有毒害工业废水在排出点直接采取有针对性的治理措施，并以达到废水排入城市下水道水质标准（CJ18-86）进行控制，以不影响城市污水处理厂正常运行。

4、排水系统充分利用原有设施，并加以改造逐步完善。

5、根据国情和地区特点，因地制宜采取行之有效的处理方法和工艺流程，减少占地和基建设备费用，在确保治理目标值的前提下，尽可能降低工程造价，采用先进技术、设备和新材料，使工艺先进、技术可靠，同时节省能耗，降低经营成本。

1.3编制依据

1、关于新嵊污水治理工程立项批复——绍兴市计投（2003）59号文

2、绍兴市政府市长办公室会议记要——绍兴市人民政府办公室（2003）10号

3、《嵊新污水处理厂环境影响报告书》（修改稿）——浙江省环境保护科学设计研究院（2003年10月）

4、《嵊州市排水规划》——浙江省城市规划设计研究院（2002年1月）

5、《嵊州市城市给水专项规划》——嵊州市建筑规划设计院（1996年8月）

6、嵊州市城市地形图（1：

10000）

7、浙江省发展计委员会项目受理通知书

8、《嵊州市市域城镇体系规划》（1999~2020年）——嵊州市人民政府（2002年2月）

9、《新昌县污水综合治理工程》可行性研究报告——中国市政工程华北设计研究院（1999年8月）

10、《嵊州市污水处理厂设计洪水位计算报告》——嵊州市水文站（2001年5月）

11、嵊州市污水处理厂1:

1000地形图——嵊新污水处理厂建设筹建办公室

12、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）——1997年版

13、嵊新污水处理工程输水管线地形测量图、纵断面图

14、嵊新污水处理厂工程处理厂、输水管沿线工程地质报告

15、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918——2002

16、《嵊新污水处理工程可行性研究报告》——中国市政工程东北设计研究院深圳分院（2003年11月）

17、《嵊新污水处理工程可行性研究评估报告》——浙江省经济建设规划院（2003年11月）

1.4编制范围

1.嵊新污水处理厂全部设计（近期设计规模15万m3/d；远期设计规模30万m3/d）。

2.新昌县至嵊州市严坑村污水处理厂间的截流转输干管（不包括市区管网）。

3.中途提升泵站。

其中万年亭泵站及城北泵站计入本工程概算中，其余泵站单独计列。

第二章城市概况、排水现状及排水规划

2.1城市概况

2.1.1嵊州市概况

2.1.1.1地理位置

嵊州市地处浙江沿海的绍兴地区，东临宁波地区的余姚和奉化，南与新昌相接，西接诸暨及金华地区的东阳，北部与绍兴和上虞市相临。

嵊州市区位于嵊州市中部偏南，嵊新盆地中心，东经120°29´，北纬20°36´。

目前嵊州市建成区面积约为9平方公里。

2.1.1.2地形地貌

嵊州市地处曹娥江上游、四明山麓。

四面环山，中为盆地。

市区所在地城关镇西北靠鹿胎山，东南有剡溪。

地形总体上为南高北低，并大体由西向东倾斜，长乐江、澄潭江、剡溪、曹娥江、黄泽江及城隍山把市区划分和围合为四块，每块地域均略向江边倾斜。

剡溪西北岸老城区地面高程在18~19米（黄海高程系，下同）。

河漫滩高程为13m左右，历年最高洪水位22.63m（1962），历年最低水位13.24m（1935年），东桥下东圃水文站常年水位为13.20m。

2.1.1.3气候、气象

嵊州市地处浙江南北交接地带，属亚热带湿润季风气候，雨量充沛，日照丰富；年平均气温16.4℃，年最高气温平均21.4℃，年最低气温平均8.6℃。

年平均降水量为1447mm，历年最大降水量为1954年的1717.2mm。

境内四周高，中间低的地貌格局阻挡了北方冷空气的侵袭以及夏季炎热空气的散发交换，形成了冬季温暖、夏季炎热、春季回春早、秋季降温慢的特殊盆地气候。

全年主导风向为北风。

2.1.1.4水系

嵊州市属曹娥江水系，市内溪河众多，全市流域面积50Km2以上的支流15条，溪河上游集雨面积广，比降大、流水湍急，全市地表水总量10亿m3，库塘供水量2.4亿m3。

长乐江、澄潭江、新昌江和黄泽江在市区汇合成曹娥江。

2.1.1.5地质

嵊州属“浙闽降起区”，新嵊盆地四周中多侏罗纪火岩，北边市界附近有变质岩分布，盆地中心沉积了白垩纪红层和新第三纪嵊县玄武岩，沟谷中堆积了第四纪松散物。

据《浙江省构造体系地震分布规律图说明书》（浙江地质局1982年9月）黄湖——至三门湾断裂带北面通过嵊州、上虞——丽水断裂带通过嵊州北部。

2.1.1.6社会经济状况

改革开放以来，特别是“八五”期间，嵊州市经济快速增长，是经济发展最快时期，经济总量已达相当规模，特别丝绸纺织、服装领带、电声器材、机械电器、矿产建材、造纸包装、防火隔热制品、日用灶具等八大行业初步形成规模，2000年城关镇工业产值为16.4亿元。

2.1.2新昌县概况

2.1.2.1地理位置

新昌县地处浙江省东部，绍兴市东南，新嵊盆地南侧，是绍兴、宁波、台州和金华四市的交界地，地理坐标为：

东经120°41’18”—121°13’38”，北纬28°13’37”—29°33’45”。

新昌县位于嵊州市南，距离为13.0公里，城区面积现为5.54平方公里。

2.1.2.2地形地貌

新昌县地处曹娥江上游，属浙东丘陵的一部分，由天台、四明、会稽等三支山脉交汇而成。

全县东南高、西北低、呈阶梯状下降，构成东南山地、中部台地、西北河谷平原三大地貌类型。

山地、台地占总面积的93.8%，河谷平原仅占6.2%，为典型的山区县。

2.1.2.3气候、气象

新昌县属亚热带湿润季风气候，温暖湿润、四季分明，常年日照时数1980.1小时，年平均气温16.3℃。

年平均降水量1353mm，年蒸发量1370mm，全年主导风向为春夏东南风，秋冬西北风，平均风速2.5米/秒。

2.1.2.4水系

新昌县属曹娥江水系，有得天独厚的水资源。

县内地表径流丰富，流经市内的有澄潭江、新昌江和黄泽江，三大支流分别从西、南、东呈折扇状流向西北，注入曹娥江。

全市地表水资源量9.47亿m3，水库总库容5亿m3。

2.1.1.5地质

新昌县地处新昌江河谷平原地带，南北两侧为丘陵山地，北侧山地为玄武岩台地；南侧天台山为凝灰岩和白垩纪紫色砂砾岩山地。

境内山地、台地主要发育为白垩纪系紫色砂砾岩、凝灰岩、流纹斑岩以及第三系玄武岩和粉砂层泥灰岩。

平原沙滩地主要为洪积、冲积及洪冲积二元相结合物组成。

地面以下2米左右为以瓦砾废墟为主的堆积土，2—4米为亚粘土，4—6米为厚度不一的砂砾石层，6米以下大多为基岩。

2.1.2.6社会经济状况

改革开放以来，特别是近5年来，新昌县的经济和社会取得了长足的发展，现已成为全国医药化工重点发展地区之一，也是浙江省唯一设立省级高新技术产业园区的县城。

新昌县的旅游业也相当发达，境内有省级风景名胜三处，1998年仅旅游业收入达4亿元。

2000年全县工业产值为31亿元。

2.2排水现状及排水规划

2.2.1排水现状

嵊州市老城区的排水体制为雨、污合流制，新建城区采用分流制。

根据自然地理环境和城市建设的状况，嵊州市建成区共分为五大排水分区，即城中区、城东区、城南区、城西区、城北区，各区目前已形成了各自独立的排水系统。

根据1995年城市公用设施普查表明：

至1995年6月底，全市排水管网总长128Km,其中400mm以上管道达100Km，且其中50%是在1992年建成的。

目前尚无城市污水处理厂，只有部分企业建有工业废水处理设施，因此城区的大部分污水未经处理就直接排入附近水体。

新昌县的现状排水体制为雨、污合流制，雨、污水的排放主要依靠梅湖沟、南明沟、孝行砩三大雨、污系统，城区排水系统已初具规模。

与嵊州市相同，新昌县也没有城市污水处理厂，市政污水亦直接排放到就近的水体。

2.3城市排水对水环境的影响

随着嵊州市和新昌县工业的迅速发展和城市居民生活水平的提高，在城市的工业用水和居民用水的需求不断增加的同时；另一方面工业废水和生活污水亦同步增加，导致污染物排放量持续增加，水环境污染日趋严重，部分水域水质有进一步恶化的趋势。

环境和水质恶化已成为制约嵊新两地经济发展和人民生活水平提高的重要因素。

存在的主要问题有：

（1）由于周边水域环境不断恶化，曹娥江新昌下游江段枯水期部分水质指标已到Ⅴ类水体的指标，严重影响下游水资源利用，同时制约工农业生产持续发展；

（2）工业迅速发展、造成水环境继续恶化，危害沿途居民的身体健康（3）水体严重污染，致使水环境功能急剧减退，造成大量水资源的浪费。

2.4排水规划

2.4.1截流干管规划

根据嵊州市和新昌县总体规划，新建排水系统均采用雨、污分流体制，而原有的合流制排水系统将逐步、有序地改造成分流体制，最终形成完全分流的排水体制。

同时在两地分别建设相应污水截流干管和污水提升泵站，将两地的污水提升送至嵊新污水处理厂，由此在相应的位置建污水提升泵站。

2.4.2工业污染源治理

工业废水污染的治理，本不在本报告的编制范围之内，但由于嵊新污水处理厂建成后，直接接纳经预处理的工业废水入污水处理厂继续进行处理，预处理的好坏将直接影响污水处理厂处理难度和最终能否排放达标的大事，为此提出如下建议：

1、必须严格控制各企业用户所排放的水质水量，严格执行国家制定的排放标准，对于污水中含有重金属物质必须按照标准，进行点源污染治理后达标排入管网。

2、对重点工业用户，必须建立严格的水质水量监测检查体制，充分发挥现有点源治理设备的功能，尽量减少嵊新污水处理厂的处理负荷。

3、建立完善的管理收费制度，依据不同污水治理难易程度，分别确立不同类别污水处理成本，建立不同的排污收费标准以鼓励工厂预处理的积极性，真正做到排污收费和预处理以及不同工业废水治理难度挂钩，充分调动企业预处理和综合治理的多种积极性。

4、有计划的作好工业污染源的排污规划，根据污水处理程度的需要和处理污水时可生化性的要求，有计划的控制不同污水的预处理标准，对难于生化处理的重点户必须强调提高点源治理程度，以减少污水处理厂总处理的费用，确保综合废水处理的达标排放。

5、对重点工业排放户进行广泛的宣传，使其充分认识污水处理各阶段的性质、难度和相应的处理费用。

6、对于一些生化性能强的工业废水必要时可利用废水中的可生化物质，提高综合污水可生化性，补充其它难降解物质的可生化性能的不足，提高综合处理能力。

第三章污水水质、水量的确定

3.1污水水量的确定

根据可研报告及其批复意见，本次初设确定污水水量如下：

嵊新污水处理厂污水量统计表

表3－1

年度

嵊州市城市污水量

（万m3/d）

新昌县城市污水量

（万m3/d）

严坑村污水厂污水量

（万m3/d）

2000

4.41

6.45

10.86

2007

5.69

8.59

14.28

2015

9.78

14.34

24.12

2020

12.67

18.26

30.93

备注：

上表数据摘自可研报告

故确定嵊新污水处理厂建设规模为：

2007年为15.0万m3/d；2020年建设规模为30.0万m3/d。

3.2污水厂进出水质的确定

3.2.1进水水质

根据可研报告及其批复意见，确定嵊新污水处理厂进水水质为：

SS200mg/L

BOD5210mg/L

COD600mg/L

pH6~9

NH3-N35.0mg/L

总磷3.0mg/L

3.2.2出水水质

根据总体规划，嵊州市城市污水处理厂出水受纳水体为Ⅲ类水体。

根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18978-2002）规定污水处理厂出水执行一级B类排放标准。

污水厂出水水质指标达到如下标准：

SS≤20mg/L

BOD5≤20mg/L

COD≤60mg/L

NH3-N≤8（15）mg/L

总磷≤1.0mg/L

3.2.3污泥处理

嵊新污水处理厂产生的污泥达到一定的稳定程度，并经过机械脱水减容后，运至污水厂附近的垃圾填埋场卫生填埋。

第四章截流干管及提升泵站

4.1截流输水管位的选择

新昌嵊州污水管网均依据各自的自然的条件、地形状况，均由高到低地布置，现状雨水管和污水管的出处基本依据地势分片就近排入附近的水体，在洪水季，水体水位高出雨水排出水位，由此在排口附近设置提升泵站。

现状雨水和污水经提升后排入水体。

规划污水收集管基本顺地势收集，经水体附近设置截流干管，输送至污水处理厂。

新昌县镇内在新昌江两岸各设一条截留干管，将污水引至新昌江下游，河西干管穿过新昌江与河东截留干管汇合排至嵊州市东区干管。

嵊州市内黄泽江和曹娥江是南北走向，地势是南高北低，规划截留干管均沿河两岸布置，嵊州市依据水体和城市建设的发展顺序分成城中、西南、城东、城北、城南五个片区，西南区域中心区、城北区污水截流管位于江西侧，干管沿江截留后沿上三高速路输送至城北泵站。

西南片和城东片区污水经截流后沿江东侧输送至万年亭泵站，经提升过江与江西截流管在东圃排涝站处汇合，沿上三高速路向北进入城北泵站，城北泵站出水管沿曹娥江西侧压力输送至严坑溪嵊新污水处理厂。

4.2管材的选择

常用的排水管管材有钢筋混凝土管、塑料管、玻璃钢管等，由于本工程所用管材管径较大，埋深一般都在4～6米之间，塑料管口径较小不适用，现将钢筋混凝土管、玻璃钢管、预应力钢筋混凝土管技术性能作如下比较：

表4-2

管材

粗糙率

使用寿命

输水压力

管基础

施工

造价

夹砂玻璃钢管

0.010

50

1.3

砂基

大

高

钢筋混凝土管

0.014

100

0.93

素混凝土

较大

低

预应力钢筋混凝土管

0.013

100

1.0

砂基

一般

中

由上表可知，玻璃钢夹砂管使用寿命较混凝土管为短，由于采用材质原料价高，制作费用高等因素，致使玻璃钢管造价仍然较高，施工难度亦较预应力管高。

钢筋混凝土管，由于本地区地下水位较高，接口形式抗渗性能较其他两种材料的管材差，由此而言，初步设计截流输水系统管道采用预应力钢筋混凝土管。

4.3截流输水工程工程量

嵊新污水处理厂污水截流输水工程工程量有：

污水提升泵站两座（万年亭污水提升泵站、城北污水提升泵站）、自流输水管7.76公里，压力输水管8.43公里，其中过河管一处长397m。

过河管采用钢管，城北泵站出口出至500米处亦设钢管，以强化泵站出口处的抗灾能力，其余管道均采用承插式预应力钢筋混凝土管，采用胶圈接口。

4.4管道设计

4.4.1管基

钢管采用原土基础，预应力钢筋混凝土管一般采用砂基和碎石垫基，但在软基地段须特殊处理，采用相应的基础处理方法。

4.4.2检查井

由于地下水位较高，设计所有的排水井均采用防水结构，防止地下水的入渗。

压力输水段高处设置排气阀，以防气阻影响输水能力和初期运行时水量不足而产生中途夹气，形成水流速度的急剧变化而影响管道的正常工程。

压力输水管在低洼处，适当设置泄水阀，以利管道检修放空。

截流干管在嵊州市区内均采用适当埋深的自流管，管线沿途生活、工业污水均可排入，在城北主要排口处均设置溢流井将及规划污水引入截流系统送入污水处理厂。

4.4.3管道接口

钢管均采用焊接口，预应力混凝土管采用胶圈接口接口外，抹水泥砂浆。

4.4.4管道防腐

由于地质报告提到局部地段地下水受到污染，地下水有腐蚀性，建议勘探划出范围，以便埋入该段管道相应防腐处理，在一般地区预应力钢筋混凝土不须作防腐处理，钢管内衬水泥砂浆，外作加强防腐处理，以延长使用寿命。

4.4.5污水管道设计参数的确定

本工程污水管道计算均采用钢筋混凝土管。

（1）污水管道计算公式

V=（1/n）R2/3I1/2

式中：

V——流速（m/s）

R——水力半径（m）

I——水力坡度

n——粗糙系数（0.014）

生活污水变化系数Kz值按《室外排水设计规范》选用取值1.4。

工业污水总变化系数取值1.1，按水量加权取污水总不均系数为1.2。

4.4.6新昌县污水截流转输系统设计

新昌污水转输干管沿新昌江江堤堤角敷设，沿上三线国道敷设，直至嵊州市南郊。

新昌污水转输干管全长为7.76km，管径采用d1500。

在本次初步设计中，依据详细的勘探资料、管网设计资料和新昌县新提供的接管点标高，经计算取消原来可研报告中的新昌提升泵站，改用自流输水进入嵊州市区，改变后输水系统更有利于与市区污水管网与截流干管的连接。

4.4.7嵊州市污水截流系统设计

根据嵊州市排水规划，污水管网按地形地貌坡向，及其河流分布情况，各区域的污水由污水泵站汇集到城市北部的污水提升泵站入严坑污水处理厂统一处理。

各区截流干管不在本次设计范围内。

嵊州市截流输水干管工程量表

表4-2

序号

项目

规格

材料

单位

数量

1

万年亭泵站—城北泵站—污水厂

D1800

钢筋混凝土管

米

8430

2

过河管

DN1800（1处）

钢管

米

397米

4.5输水泵站设计

污水提升泵站：

本次初步设计沿截流干管设两个提升泵站，都在嵊州市区内，在江东的万年亭污水提升泵站和在江西的城北污水提升泵站，万年亭污水提升泵站出口为重力流自流入城北泵站，沿途接入嵊州市江西片区的污水。

城北泵站出口管为压力管，直接将污水输送至严坑溪嵊新污水处理厂。

南津桥泵站概算单独加列，不在本工程范围内。

4.5.1南津桥污水泵站

位于城西南片区东北角，负责把城西南区的污水提升穿过长乐江，该泵站近期设计规模为Q=3.2万m3/d,远期规模4..2万m3/d，泵站设于西南片区北部，泵站土建一次建成，设备分两期安装，泵站内设进水渠、格栅、泵房、值班配电室等。

进水渠渠前设溢流管一根，当泵房事故时污水通过溢流井溢入附近水体，进水渠宽3.0m，深4.09m，长度L=6.7m。

进水粗格栅，宽b=1.2m，过栅流速近期0.6m/s，远期0.8m/s，格栅间隙20m，设自动清渣系统。

泵池平面尺寸为9.5×9.2，深6.39m，近期内设1500m3/h，H=5.0m水泵两台，一台工作一台备用，配套电机N=30kW，远期增加一台，750m3/h，H=5.0m，配套电机N=18.5kW，二台工作，一台备用。

泵房平面尺寸为21.7×14.7m2，层高6.9m，内设值班配电及水质监测室。

流量计井室设于泵房总出水管上，负责监测泵房出水流量。

4.5.2万年亭污水泵站

位于城东区西北角，负责把城南区、城东区和新昌县的污水提升过剡溪后汇入城北污水泵站，该泵站近期设计规模为Q=11.0万m3/d，远期设计规模Q=23.3万m3/d，泵站土建一次建成，设备分两期安装。

泵站内设集水井、进水渠、泵房、值班配电室、流量计井、出水闸和水质监测室。

集水井5×8m2，深8m，内设1.5×2.0m2提板闸两个，溢口处一个。

进水渠集水井出口设出水渠两条，每条宽2.3m，内设宽2.2m格栅一台，深8.2m。

格栅进水渠中设格栅两台，近远期各一台，尺寸如下：

栅宽2.2m

栅条间隙20mm过栅流速>0.6m/s

自动清渣倾角70度

泵池平面尺寸17.4×18m2，地下深9.75m，近期泵房内安装潜水泵三台，两台工作一台备用，其中流量Q=4000m3/h，扬程H=6m，配电机N=110kW，两台，流量Q=2500m3/h，扬程H=5m，配电机N=55kW，一台，远期增加Q=4000m3/h，扬程H=6m，配电机N=110kW，一台，流量Q=2500m3/h，扬程H=5m，配电机N=55kW，一台。

值班配电室平面尺寸18×18m2，地面地面高7m，内设变配电室值班室、水质监测室。

泵站出口设流量计井室一只，供监测记录泵站出口流量。

同时在新昌污水进入嵊州地段设置流量计井一座，用于监测新昌县污水量。

4.5.3城北污水泵站

位于城北区东北角，负责把嵊州市和新昌县的污水提升至污水处理厂，该泵站近期设计规模为Q=15万m3/d，远期设计规模Q=30万m3/d，土建一次建成，设备分两期安装。

城北泵站分设集水井、进水渠、泵房、值班配电室、流量计井等水质监测设于污水处理厂内。

集水井平面尺寸6×14