白马洞水厂初步设计说明书.docx
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白马洞水厂初步设计说明书
第一章概述
1.1项目背景
1.1.1项目名称
铜仁市白马洞水厂。
1.1.2项目地点
铜仁市白马洞。
1.1.3业主单位
铜仁市白马洞自来水厂有限公司。
1.1.4初步设计编制单位
湖南省建筑科学研究院。
湖南通泽水资源综合利用勘测设计有限公司。
1.1.5项目性质
新建工程。
1.1.6项目类别
市政工程。
1.2设计依据
1.2.1设计合同;
1.2.2关于铜仁市白马洞水厂建设项目的选址意见书;
1.2.3关于铜仁市白马洞水厂环境影响报告书的批复;
1.2.4铜仁市白马洞水厂取水协议;
1.2.5关于铜仁市白马洞水厂工程河道管理范围内建设项目同意书;
1.2.6铜仁市白马洞水厂水土保持批复;
1.2.7铜仁地区环境监测站对小江河水水源水质分析的检测报告;
1.2.8《铜仁市城市总体规划(2009-2030)》
1.2.9用的主要规范及标准;
(1)《室外给水设计规范》GB50013—2006
(2)《地表水环境质量标准》GB3838—2002
(3)《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006
(4)《城市给水工程规划规范》GB50282—98
(5)《建筑设计防火规范》GB50016—2006
(6)《工业企业设计卫生标准》GBZl—2002
(7)《生活饮用水水源水质标准》CJ3020—93
(8)《钢筋混凝土沉井结构设计规范》CECS137—2002
(9)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069—2002
(10)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECSl38—2002
(11)《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332—2002
(12)《建筑结构荷载规范》GB50009—2001
(13)《砌体结构设计规范》GB50003—2001
(14)《混凝土结构设计规范》GB50010—2002
(15)《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002
(16)《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002
(17)《建筑抗震设计规范》GB50011—2001
(18)《室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032—2003
(19)《给水排水工程混凝土构筑物变形设计规程》CECS117—2000
(20)《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—2008
(21)《电力工程电缆设计规范》GB50217—2007
(22)《电力装置的继电保护和自动装置设计》GB50062—92
(23)《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000版)
(24)《建筑照明设计标准》GB50034—2004
(25)《通用用电设备配电设计规范》GB50055—93
(26)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062—92
(27)《l0kV及以下变电所设计规范》GB50053—94
(28)《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ50063—2008
(29)《并联电容器装置设计规范》GB50227—95
(30)《工业企业照明设计标准》GB50034—92
(31)《工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)》2002年版
(32)《供配电系统设计规范》GB50052-95
1.3主要设计资料
1.3.1铜仁市白马洞水厂供水工程可行性研究报告;
1.3.2工程地质勘察报告;
1.3.3厂址1:
500地形图;
1.3.4取水口l:
500河床地形图:
1.3.5建设方提供的其他资料。
1.4主要设计内容
(1)总图设计:
包括主体工艺区、办公生活区总图布置和场内道路、绿化美化等的布置;
(2)主体工艺区:
包括栅条絮凝池、斜管沉淀池、气水反冲洗滤池、清水池、吸水井、送水泵房、加药间等构建筑物的设计;
(3)办公生活区:
综合楼、职工宿舍、食堂等建筑物的设计;
(4)与上述各区相适应的公用工程设计;
(5)工程投资概算及技术经济分析。
第二章城市概况
2.1城市概况
2.1.1行政区划
铜仁市位于贵州省东北部。
是铜仁地区政治、经济、文化中心,总面积1513.61平方千米。
辖5个街道、5个镇、7个民族乡:
河西街道、环北街道、谢桥街道、市中街道、灯塔街道;云场坪镇、川硐镇、坝黄镇、茶店镇、漾头镇;桐木坪侗族乡、鱼塘侗族苗族乡、大坪侗族土家族苗族乡、和平土家族侗族乡、滑石侗族苗族土家族乡、瓦屋侗族乡、六龙山侗族土家族乡。
2008年统计,铜仁市区建成区面积23平方公里。
2009年上半年,铜仁市现状人口18.1万人。
根据铜仁市第四轮总体规划,到2015年城市人口将达到30万人,城市规划建设用地将达到30.02km2。
2.1.2城市性质
在科学发展观的指导下,紧紧抓住国家西部大开发战略的深化实施,充分发挥资源和文化优势,实现铜仁撤地建市目标,借助区域城镇群的带动和重大区域性基础设施的建设,把铜仁市建成贵州省东北部、黔湘渝交界地区的经济增长和中心城市,城乡统筹的实验区,国内知名、具有一定国际影响力的旅游城市。
规划期内全面实现小康。
城市建设目标:
中心城区建设成为功能完善、环境优美、设施齐全的旅游服务城市,城市基础设施系统运行稳定,具有完备的防灾体系,发展成为大武陵源区域的旅游中心城市、文化中心和宜居城市。
2.1.3地理位置
铜仁市位于贵州省东北部,武陵山脉中部,紧邻湖南省湘西自治州、怀化市,重庆市秀山县。
铜仁市地处黔、湘、渝边区乃至武陵山脉的区域中心,与怀化、吉首两市构成黔、湘、渝边区的“金三角”城市,与张家界构成最具吸引力的武陵山脉旅游区。
铜仁市处于东经1080、51'~1090、21',北纬270、25'~270、53'之间。
市区三面环水,地形南高、北高、中间低,逐渐向锦江河谷倾斜。
2.1.4自然条件:
铜仁市属于中亚热带湿润气候,热量丰富,雨量充沛,日照时间长,常出现伏旱。
年均气温16.9℃;最冷为1月份,平均气温5.2℃;最热为7月份,平均气温27.9℃。
年均降雨量为1320.75mm,年均相对湿度为78。
主导风向为东北风,频率为12,夏季以南风为多,冬季以东北风为多,年静风率为59%。
2.1.5地质地貌
铜仁市地处云贵高原向湘西丘陵过渡的斜坡地带,位于武陵山脉主峰——梵净山和湘西台地主峰——雪峰山之间,地表形态变化较大,地貌类型复杂多样,喀斯特地貌特征明显。
境内地势四周高,中部低,最高海拔1149米,最低海拔205米,平均海拔600米左右,山地占67.8%,丘陵占28.2%,盆地(坝子)、河谷占4%
2.1.6交通运输
铜仁市城市交通方便,为整个铜仁地区的交通中心。
现已形成水、陆、空立体交通网络。
市区有船舶在锦江驶行,大多都是从市区上船开往市区旅游景点国家级风景名胜区——九龙洞的旅游船只,公路交通较为发达,均为省道线,北至松桃,西至江口,南至玉屏,东至湖南怀化。
境内的铜仁机场先后开通贵阳、长沙、重庆、广州、上海、北京、深圳、桂林航线。
渝怀铁路干线贯穿市境,现已开通货运线,为铜仁市的经济发展带来巨大的推动作用。
2.1.7自然资源
铜仁地区有较丰富的自然资源,该地区是全国油桐、油茶、吴萸、经济林的生产基地,其中油茶是铜仁的一大资源优势。
林业用地面积98.37万亩。
铜仁市又是贵州省内粮、油主要产区,经济作物主要有花生、油菜籽。
矿产资源主要有磷灰岩、钾页岩、石灰石、石英砂及汞、锰、铁、铅等,属小型矿及共生矿。
2.1.8河流
铜仁市境内河流多、密度大,俗称四十八溪。
以锦江为干流,10公里以上的干流22条,河流总长447.3千米。
主要有锦江、大江、小江、谢桥河、瓦屋河等。
铜仁市雨量充沛,年均降雨量1250至1400毫米,全市径流量39.207亿立方米,总水量11.44亿立方米,地下水储量2.58亿立方米;水能资源丰富,全市干支流理论蕴藏量6.6万千瓦,可开发5万千瓦,人均占有水量居全省首位。
锦江是铜仁市境内最大河流。
锦江全长158公里,全流域面积为4157平方公里,其中贵州境内4068平方公里,境外湖南省88.7平方公里。
锦江在铜仁市境内河段长68.5千米,流域面积1281平方千米。
锦江发源于梵净山西南麓,源头段名坝溪河,经闵孝至江口段叫闵孝河,江口至铜仁段叫大江,在铜仁城关与小江汇合后,至漾头出境段叫锦江。
锦江流经铜仁地区江口县,再由西向东横贯铜仁市全境,尔后进入湖南省麻阳县,最后在辰溪县汇入沅江。
锦江平均水面宽105米,深10~30米,可通行100-150吨级船舶,落差1495米,比降9.5%,多年平均流量112立方米每秒,枯水年流量71立方米每秒,枯季月平均流量24.6立方米每秒,水位变化为3—10米。
锦江支流中,河长大于10公里,流域面积大于20平方公里的共55条。
主要的一级支流有小江、太平河、谢桥河和瓦屋河,较大的二级支流有寨英河、沙坝河、牛郎河、大梁河(川硐河)等。
小江为境内第二大河流,为锦江干流左岸的一级支流。
发源于梵净山东北麓松桃县落满乡,源头高程1250米,经寨英流入江口县境,经怒溪、大坪、桃映、溪口,由溪口流入和平乡,在和平乡进入铜仁市,在两河口左纳大梁河,在铜仁城西与大江汇合。
全程98.3千米,天然落差1009.5米,流域面积939.8平方公里,平均比降11.4‰。
河口高程240.5米,多年平均流量39.2立方米每秒。
太平河与小江同源,发源于梵净山东侧,流经松桃自治县的高洞、江口县的太平,在江口城与闵孝河汇合,全长63.7公里。
谢桥河发源于铜仁市新场乡,经挞扒洞、谢桥,在潮泥坪注入大江,全长41.7公里,有铜仁猫跳河之称。
瓦屋河发源于万山特区敖寨乡的梅子溪,经瓦屋到漾头注入锦江,全长50公里。
2.2供水现状
2.2.1供水现状
(1)建于1972年的清水塘夹沟抽水站,源水系露头泉水,水质较好,但无水处理系统,加之现涌水量有限,设备陈旧,夹沟水抽水站已被地区农业观光园占用。
清水塘抽水站实际生产能力不足0.5×104m3/d。
(2)1990、1993年分别建成的桐梓坳水厂一、二期工程位于城市北方,供水至城市北端火车站片区、南岳新区、铜仁师专区域。
水源为小江河水,其处理系统完善,设计供水能力分别为104m3/d,共2×104m3/d。
水厂地面高程273m,泵房水泵扬程为50m。
该水厂地处城市建成区,上游排放的污水已严重影响水厂运行。
同时也制约了铜仁市向上游的扩展。
(3)鹭鸶岩水厂:
随着铜仁市经济和城市建设的迅速发展,城市用水量急剧增加。
铜仁市政府于1998年动工兴建了10×104m3/d的鹭鸶岩水厂供水工程,并已于2001年建成投产。
鹭鸶岩水厂位于城市西方,供水至城市的南边、谢桥开发区和政府新区以及城市中心区域的大部分地区。
鹭鸶岩水厂水源为大江河水,采用岸边式深井泵房取水,原水经混凝、沉淀、过滤、消毒的常规净水工艺后向城区加压供水。
工艺流程为:
大江河水—取水泵站—原水压力管道—吸水井—预处理池—栅条絮凝池一斜管沉淀池一气水反冲洗滤池一消毒—清水池—二级泵站—配水管网—用户。
水厂内设4000吨清水池两座,水厂地面高程为268m,由二级泵房向城区加压供水,水泵扬程为70m。
鹭鸶岩水厂出厂水压0.7Mpa。
因此铜仁市城市供水能力目前已达到12×104m3/d。
2.2.2管网现状
铜仁市城市给水管网经过40余年的建设发展,至今形成了6.5万吨/日输配水设计能力,建成配水管网40公里,供水面积18.5平方公里。
但由于城市发展迅速,现有管网已不能满足城市发展需要,且城市大部分管网,年久失修,锈蚀严重,水量漏失,水质污染,大大影响人民生活健康。
2003年起,铜仁市一、二期管网改造工程对原有管网进行了大范围的修整与更换。
相继完成市中心区、铜江片区、运输公司片区、火车站片区、浅滩新区、谢桥片区管网改造。
正在实施东关至职校、跑马坪配水工程、大寨路至响塘龙、化肥厂至神奇药厂、沙龙新路、新华农贸市场、金鳞大道北段七条管线改造工程。
2.3存在问题
2.3.1桐梓坳水厂
(1)每年的6-9月份,都有大量的人员到桐梓坳取水点上游200m处洗澡,严重的污染了取水点。
虽然供水公司、市政府相关部门都投入了大量的人力去做驱赶工作,但收效甚微。
(2)随着铜仁市经济的不断发展,城市建设面积也在不断扩大,现有的桐梓坳水厂已处在城市的建成区,铜仁火车站、农业观光园以及在取水口上游城市居民排放的污水已严重的污染了饮水水源,城市供水的安全可靠性受到威胁。
(3)桐梓坳水厂经过近20年的运行,池体结构及各种设施设备已经老化,管理设施落后。
在第四轮城市修编中,该水厂所在地已被规划为商业用地。
为了适应铜仁市的发展,铜仁市政府要求将桐梓坳水厂拆除。
(4)桐梓坳水厂处在城市的建成区,用地面积已无扩建可能。
为此,在白马洞水厂建成后,桐梓坳水厂将停止生产。
2.3.2鹭鸶岩水厂
由于鹭鸶岩水厂到以火车站为中心的区域输水管线过长,沿线输水水头损失较大,长距离输水电能损也较大,不利于节能。
在供水高峰期其水头损失可达20米。
鹭鸶岩水厂出厂水压0.7Mpa,到达桐梓坳片区时,其压力只有0.2Mpa。
第三章工程规模
3.1设计供水范围
本工程设计供水范围为铜仁市老城区北部及川硐教育新区。
老城区的供水范围:
1>铜仁学院、火车站(桐梓坳片区);
2>清水塘、南岳片区;
3>南长城(金滩)片区。
川硐教育新区的供水范围:
1>川硐教育新区组团(含川硐职院);
2>川檀新区一部分(老塘、梁湾)。
3.2设计供水人口
铜仁市2010年现状人口为22万(不包括乡镇)。
根据《铜仁市城市总体规划(2009-2030)》关于城市人口规模的规划,预测铜仁市人口自然增长率为6.5‰,机械增长率为1.5‰,则铜仁市人口增长率为8‰。
测算结果如表3.1:
表3.1铜仁市老城区及川硐教育新区人口测算表
年份
铜仁市老城区及川硐教育新区人口总数(万人)
平均人口增长率
2010
22
—
2011
22.18
8‰
2012
22.35
8‰
2013
22.53
8‰
2014
22.71
8‰
2015
22.89
8‰
2016
23.08
8‰
2017
23.26
8‰
2018
23.45
8‰
2019
23.64
8‰
2020
23.82
8‰
2021
24.02
8‰
2022
24.21
8‰
2023
24.40
8‰
2024
24.60
8‰
2025
24.79
8‰
3.3用水量测算
根据《铜仁市城市总体规划(2009-2030)》给水工程规划指标,结合《室外给水设计规范》(GB20013-2006)有关规定,切合城区用水现状,对铜仁市需水量测算如下:
居民综合生活用水量标准:
220L/(人.d)。
工业用水量:
铜仁市现状工业用水量为综合用水量的22%,随着城市的发展,工业用水量的比重也将增大,故按综合用水量的30%计取。
浇洒道路及绿地用水量:
根据《铜仁市城市总体规划(2009-2030)》给水工程规划,到规划期末,铜仁市绿地面积为11.4km2,道路面积为11.77km2。
浇洒道路用水按3L/(m2·d)计算,浇洒绿地用水按2L/(m2·d)计算。
管网漏损水量:
按最高日综合生活用水量、工业用水量、浇洒道路及绿地用水量之和的10%计取。
未预见用水量:
按最高日综合生活用水量、工业用水量、浇洒道路及绿地用水量、管网漏损水量之和的10%计取。
在白马洞水厂建成以后,桐梓坳水厂将停止生产。
故在本工程需水量测算时,城市现状供水能力按照10万m3/d的供水总规模进行计算。
铜仁市城区用水量测算详见表2.2。
年份
服务人口
最高日综合生活用水量
工业用水量
浇洒道路及绿地用水量
管网漏损水量
未预见用水量
最高日用水总量
综合生活用水定额
供水普及率
综合生活用水量
万人
L/(人.d)
%
万m3/d
万m3/d
万m3/d
万m3/d
万m3/d
万m3/d
2010
22
220
100
2011
220
100
2012
220
100
2013
220
100
2014
220
100
2015
220
100
2016
220
100
2017
220
100
2018
220
100
2019
220
100
2020
220
100
2021
220
100
2022
220
100
2023
220
100
表2.2铜仁市用水量测算表
序号
项目
单位
2020年
2025年
备注
1
45.5
49.5
2
180
190
3
100
100
4
8.19
9.41
4=1×2×3
5
万m3/d
2.46
2.82
5=4×30%
6
万m3/d
0.85
0.98
6=(4+5)×8%
7
万m3/d
1.15
1.32
7=(4+5+6)×10%
8
万m3/d
1.26
1.45
8=(4+5+6+7)×10%
9
万m3/d
13.91
15.98
9=4+5+6+7+8
10
已有规模
万m3/d
10.00
14.00
11
设计规模
万m3/d
4.00
2.00
3.4工程规模的确定
根据铜仁市老城区及川硐教育新区用水量测算结果,2020年铜仁市老城区及川硐教育新区最高日用水量13.91万m3/d,扣除已有10万m3/d的供水规模,2020年铜仁市老城区及川硐教育新区需水量为3.91万m3/d;2025年铜仁市老城区及川硐教育新区最高日用水量15.98万m3/d,扣除已建10+4万m3/d供水规模,2025年铜仁市老城区及川硐教育新区需水量为1.98万m3/d。
故铜仁市白马洞水厂工程规模为:
近期工程规模4×104m3/d,远期工程新增规模2×104m3/d。
近期2.5×104m3/d供应铜仁市老城区,其中2×104m3/d代替桐梓坳水厂规模,另外预留0.5×104m3/d;1.5×104m3/d供应川硐教育新区。
远期3.75×104m3/d供应铜仁市老城区,2.25×104m3/d供应川硐教育新区。
第四章工程总体设计
4.1工程概述
白马洞水厂位于铜仁市北部,在铜仁至松桃的公路旁。
取水点位于清水塘电站大坝右边内侧,采用水泵加压供水至水厂。
工程近期规模4×104m3/d,远期工程新增规模2×104m3/d。
近期2.5×104m3/d供应铜仁市老城区,设计采用取水泵站—栅条絮凝池一斜管沉淀池一气水反冲洗滤池一清水池,重力供水至铜仁市城区。
近期1.5×104m3/d供应川硐教育新区,设计采用取水泵站—栅条絮凝池一斜管沉淀池一气水反冲洗滤池一清水池—吸水井一送水泵房,加压供水至川硐教育新区。
4.2建设规模
(1)根据表3.1,铜仁市白马洞水厂工程规模为:
工程总规模:
6×104m3/d;
其中:
近期工程规模:
4×104m3/d;
远期工程新增规模:
2×104m3/d
(2)取水工程建设规模
取水泵房土建按6×104m3/d总规模建设,设备按近期工程4×104m3/d安装;
(3)原水输水管道建设规模:
原水输水管道按6×104m3/d总规模设计。
(4)厂区各单项工程建设规模
厂区征地按远期工程规模,同时考虑预留远景发展需要,一次征用;
总体布置按远期工程规模进行布置;
配水井远期建设,按6×104m3/d总规模建设;
絮凝沉淀池按近期工程4×104m3/d规模建设,预留远期2×104m3/d建设用地;
气水反冲洗滤池按近期工程4×104m3/d规模建设,预留远期2×104m3/d建设用地;
清水池按6×104m3/d总规模一次性完成;
吸水井土建按远期2.25×104m3/d规模建设;
送水泵房土建按远期2.25×104m3/d规模建设,设备按近期工程1.5×104m3/d规模安装;
废水处理池按6×104m3/d总规模一次性完成;
加药间土建按6×104m3/d总规模建设,设备按近期工程4×104m3/d规模安装;
变配电间土建按6×104m3/d总规模建设,设备按近期工程4×104m3/d规模安装;
机修、仓库、车库及传达室和综合楼按总规模配套一次建成。
(5)输水干管
重力输水干管按远期规模3.75×104m3/d一次性完成;
压力输水干管按远期规模2.25×104m3/d一次性完成。
4.3水质、水压要求
4.3.1水质要求
2006年12月29日卫生部和国家标准化管理委员会发布了《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),自2007年7月1目起实施。
该标准的全部内容为强制性,自实施之日起替代《生活饮用水卫生标准》(GB5749—1985)。
水质指标由GB5749-1985的35项增加至106项,增加了71项,修订了8项。
其中规定浑浊度为1NTU,当水源和净水技术条件限制时的特殊情况下不超过3NTU。
也就实现了饮用水水质标准与世界水平的接轨。
因此可以认为:
供水水质标准限值的严格程度反映了饮用这种水的人民群众在水质方面获得的安全保障程度。
城市供水水质达到了《生活饮用水卫生标准》(GB5749~2006)的要求,在现阶段也就是实现了水质方面的安全供水目标。
铜仁市白马洞水厂的设计供水水质按照《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)执行。
随着人民生活水平的提高,今后国家将会提高生活饮用水标准,《生活饮用水卫生标准》中的水质指标将会进一步的增加。
因此,有必要在建设初期征地时考虑水质要求的变化,预留达到相应水质标准的深度处理建设用地。
4.3.2水压要求
重力供水区:
白马洞水厂清水池底高程315.3米,与西门桥的(地面高程252.0米)高差为312-252=60米,满足老城区供水高程要求。
压力供水区:
送水泵站出水输送至川硐教育新区中途提升泵站的清水池内,然后由提升泵站输送至川硐教育新区,满足供水高程要求。
4.4水源选择
根据《铜仁市白马洞水厂供水工程可行性研究报告》和有关铜仁市河流水资源资料,铜仁市白马洞水厂的水源为小江河水,从清水塘电站大坝上游取水。
根据铜仁地区环境监测站检测结果,见表4.1。
表4.1铜仁地区环境监测站监测报告
单位:
mg/L(PH无量纲)
序号
监测项目
监测结果
标准限值GB3838—2002Ⅱ类
1
PH
8.39
6-9
2
SS
14
/
3
COD
11
≤15
4
BOD5
0.5L
≤3
5
DO
8.5
≥6
6
高锰酸盐指数
1.6
≤4
7
NH3—N
0.05
≤0.5
8
TP
0.01L
≤0.1
9
TN
0.53
≤0.5
10
TCN
0.002L
≤0.05
11
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