供水综合重点工程初步综合设计优质报告.doc

1. 总 论
1.1 项目名称、业主及建设地点
项目名称：XX县XX城区供水系统改扩建工程
项目业主：XX县发展计划局
项目地点：XX县XX城区
1.2 设计依据及基础资料和采取设计标准
1.1.1 设计依据
(1) 湖北省XX县发展计划局下达《设计委托书》 10月
(2) 湖北省XX县发展计划局和我院签署《建设工程设计协议》
10月
(3) 湖北省发展和改革委员会《省发展改革委相关XX县XX城区给水系统改造工程可行性研究汇报批复》
可研及其批复文内容以下：
该工程建设规模为水源工程2.8万吨/日，净水厂扩建1万吨/日，配水管网为2.8万吨/日。标准同意以九子渠调整池为供水水源，在现有厂址处进行供水工程扩建。取水方法为取水头直接由调整池取水，原水采取一条全长4112米DN700PE管道重力输送到净水厂。
同意采取管式静态混合器——穿孔旋流絮凝池——斜管沉淀池——重力式无阀滤池——加氯消毒水处理工艺。
此次扩建共新增DN100~DN500配水管道总长9497。
该项目标总投资为3152.50万元，其中工程费用2302.66万元，其它费用414.29万元，预备费284.00万元，铺底流动资金28.56万元，资金筹措方案为企业自筹3152.50万元。
1.2.2 基础资料
(1) XX县XX城区给水系统改扩建工程可行性研究汇报；
(2) XX县城区总体计划(1996~)及图册；
(3) 原水输水管线1:500地形图；
(4) XX县XX城区1:1000地形图；
(5) XX县自来水厂1:500地形图；
(6) 中国取水许可证；
(7) 湖北省宜昌市水文水资源勘测局XX水文站提供九子溪站水文资料；
(8) XX县人民政府下发建设项目选址意见书。
1.2.3 采取设计标准
《城市给水工程计划规范》 (GB50282-99)
《城市工程管线综合计划规范》 (GB50289-98)
《室外给水设计规范》1997年版 (GBJl3-86)
《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-85)
《地表水环境质量标准》 (GHZBl-1999)
《生活饮用水水源水质标准》 (CJ3020-93)
《城镇给水厂隶属建筑和隶属设备设计标准》(CJJ41-91)
《建筑给水排水设计规范》 (GBJ15-88)
《城市防洪工程设计规范》 (CJJ50-92)
《泵站设计规范》 (GB/T50265-97)
《供水水文地质勘察规范》 (GBJ27-88)
《厂矿道路设计规范》 (GBJ22-87)
《工业企业设计卫生标准》 (TJ36-79)
《建筑结构荷载规范》 (GBJ50009-)
《水工混凝土结构设计规范》 (SL/T191-96)
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-)
《给水排水工程管道结构设计规范》 (GB50332-)
《砌体结构设计规范》 (GB50003-)
《建筑结构荷载规范》 (GB50009-)
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-)
《建筑地基处理技术规范》 (GBJ79-)
《混凝土结构设计规范》 (GB50010-)
《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137:)
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS 138:)
《建筑设计防火规范》》 (GBJl6-87)
《工业企业噪声控制设计规范》 (GBJ87-85)
《地下工程防水技术规范》 (GBJl08-87)
《10kV及以下变电所设计规范》 (GB50050-94)
《供配电系统设计规范》 (GB50052-95)
《低压配电设计规范》 (GB50054-95)
《电力装置继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-92)
《建筑物防雷设计规范》 (GB50057-94)
《通用用电设备配电设计规范》 (GB50055-93)
《民用建筑电气设计规范》 (JGJ/T16－92)
《工业企业照明设计标准》 (GB50034－92)
《工业和民用电力装置接地设计规范》(GBJ65-83)
《过程检测和控制步骤图图形符号和文字代号标准》(GBJ133-1994)
《城市给水工程项目建设标准》 (建标[1994]574号)
1.3 设计范围及内容
1.3.1设计范围
本工程设计关键供水范围为XX县XX镇老城区及其拟发展新城区，服务面积约为727.79公顷，用水普及率为100％，用水人口达7万人。
1.3.2 设计内容
(1) 原水工程：D710重力自流原水输水管道一条，管道总长约4.2km；
(2) 净水工程：在XX县水厂内扩建一组规模为1.0x104m3/d净水构筑物及加药间，并增加对应工艺及电气设备。
(3) XX县城区配水干管和管网。

2. 概 况
2.1 城市概况
XX县地处鄂西山区向江汉平原过渡地带，西临举世瞩目标三峡工程所在地宜昌，素有“西蜀门户、荆襄要冲”之称。县域地处鄂西山区向江汉平原过渡地带，属中、低山地带，东、东南分别和荆门市、当阳市毗连，南、西南和宜昌县为邻，北同保康、南漳接壤。境内地跨东经110°14’~111°52’，北纬30°53’~31°22’之间。东西北长61.3公里，南北宽54公里。全县总国土面积1752km2。境内有荷当公路、保宜公路、南远公路三条省级公路贯穿全境。城区东距武汉市355km，西南距宜昌市116km。西至三峡国际机场和宜昌长江港运码头90km，距焦枝铁路当阳站38km。和宜黄高速公路、远当国防路、宜保路顺利贯通。
XX县历史悠久，春秋战国时属楚国封地。西汉建元元年以其临沮水”得名临沮县，东晋隆安末改临沮为高安，北周武成元年(公元559年)，改高安为XX，“以其折遥而远置之”，含“远害近安”之意。这个吉祥如意县名一直延引至今。解放后隶属于宜昌地域管辖。
XX县下辖六镇一乡，114个村，总人口为20.7万人。全县国土面积266.8万亩，其中耕地面积21.84万亩(水田13.5万亩，旱田8.34万亩)，占总面积8.31%；山地面积199.06万亩，占总面积75.75%；水域面积21万亩(河滩近十一万亩)，占总面积7.99%；其它用地20.9万亩。县镇XX镇建成区面积为5km2，人口3.9万。
经过50年尤其是近20年来发展，XX综合经济实力日益增强。全县中国生产总值17.53万元，财政收入11800万元，城镇居民可支配收入6575元，农民人均纯收入2587元。农业区域性产业体系初显规模，形成了食用菌、桑蚕、优质米和草食畜四大主导产业，新建桑蚕等产业化体系基础形成，构建了新型建材、绿色食品、矿山化工三大工业支柱产业，新型建材、食品加工、精细化、森工林化、机械加工、针织衣饰六大主导工业产品系列。以宜昌XX化工为龙头磷化工产业、以德中茧丝为龙头茧丝产业、以XX星球宜林人造板和XX武星装饰板为龙头森工林化产业，以宜昌森源集团为龙头食用菌产业渐成规模。商贸流通、金融服务加紧发展，旅游业逐步成为第三产业龙头。以XX福安车桥为龙头机械加工和以XX云台香酒厂为龙头酒类生产发展强劲，其中酒类生产已达成年产500吨生产规模。
XX县在湖北省内率先被国家环境保护总局列为全国生态示范区。XX镇继取得湖北省城镇计划建设管理“楚天杯”后，又荣获“湖北省园林城市”称号。
进入二十一世纪，XX县确立了“工业立县、绿色富县、项目强县和科教兴县”战略，以“二次企业”为关键，经过5~努力，把XX建成山区工业强县、绿色经济富县和生态旅游名县。使XX经济、政治、文化发展走在全省山区县市前列。
2.2 自然条件
2.2.1 气象
XX县属亚热带大陆性季风气候区，气候温和，雨量充沛。光照充足、四季分明。年平均气温12~16℃,历年最高气温40.2℃，最低气温-19℃；年平均降雨量1000~1100毫米，年太阳辐射80~107kcal/cm2。
因为垂直气候带显著，造成多种复杂小气候。关键分为沮西山地温凉区，沮中平畈温暖区，沮东丘陵温和区。其中三区年平均温度分别为12.5℃~13.5℃，15℃~16℃，13.5℃~15℃。三区年平均无霜期分别为210~220天，240~250天，230~240天。
夏天主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。
2.2.2 地形、地貌
XX县境内次高山、丘陵、河谷冲积平原兼而有之。西北部山地占总面积38%，东部丘陵占总面积38%，中部河谷冲积平畈占总面积231%，县内最高海拔1325.1米(太平顶)，最低海拔76米(雷打岩)，平均海拔500米左右。
沮中平畈在XX中部，北连南漳县百福头，沿沮河南伸，直至石头店和当阳清溪场接壤，低山为主，海拔多在300~500米之间，占全县总面积23.4％。沮东丘陵在县域东部，丘陵起伏，缓坡、宽谷、冲畈相间，岗顶浑固，占全县总面积37.93％。
2.2.3 水文资料
XX县境内地表水有沮河、漳河、西河(黄柏河)三大流域及其大于20 km2承雨面积24条支流，地表水系发达，多年平均径流量7.15亿m3。其中沮河流域最大(沮河流域面积3376km2)，沮河是沮漳河上游一条关键支流，起源于保康县欧店。沮河北自阳坪镇南襄城入境，向南经旧县镇、XX镇，到花林寺镇雷打岩出境，县境内河段长63km，流域面积1179km2，自然落差101m，河床坡降16‰，平均宽度150m，沮河沿岸为冲积平原，海拔150m左右，宽1.5 km~1.5 km。
九子溪为沮河支流，据湖北省宜昌市水文水资源勘测局XX水文站提供九子溪站水文资料显示，九子溪年迳流量为1.29×108m3，最大流量为12.70m3/s，最小流量为1.18m3/s，平均流量为4.07m3/s；九子溪年迳流量为1.01×108m3，最大流量为13.45m3/s，最小流量为1.93m3/s，平均流量为3.19m3/s。
2.2.4 工程地质
XX县XX城区在沮河河谷地带，河流多为宽谷，两岸滩地及阶地发育、谷坡较缓。城区北部表层为粉砂质土，厚1.80～3.00米、下部为砂砾石层及红色砂岩，其承载力为10～30Mpa：城区南部表层为粘性土，厚2.0～4.3米，其下为砂砾层，深6.0～9.0米，其承载力为12～40Mpa。
2.2.5 地震
XX县地震基础烈度为Ⅵ度，设计按Ⅵ度进行抗震设防。
2.3 供水现实状况及存在问题
2.3.1 供水现实状况
城区现有一座水厂，在沮河东岸螺祖路，占地面积1.6ha，制水能力为1.8x104m3/d。水厂以沮河河漫滩地下潜流水为水源，在沮河西岸、一桥以北采取大口井取水，后经泵站输送至自来水厂，净水厂净水工艺为絮凝池→沉淀池→滤池→加氯→清水池，水厂清水池标高144.4米，净化后水依重力流将水送至城区大部分地域。另外厂内设有泵站一座，向城西高区(地面高程130米左右)供水，供水压力为0.62~0.64MPa，日供水约1000m3/d。
现在XX县城区人口约3.9万人，用水量为283.3万m3，平均日综适用水量200L/cap.d。其中工业占10％，人均综合生活用水量125L/cap/d(平均日)，工业用水反复利用率30％。
给水干管呈中心环加放射状，干管沿北门路→东庄坪大道→南门路→解放路部署。干管管径DN300～DN500。城区DN100以上给水管总长为27496米。
2.3.2 存在问题
⑴. 原水水量不足：现实状况取水大口井已经建成使用二十余年，现有取水工程供水能力仅为1.5×104m3/d，枯水季节取水量严重不足，直接影响到供水安全，在一定程度上制约了城市发展。
⑵. 原水水质较差：水厂取自近岸潜流水，因为城区段沮河水质已遭受到城市污水污染，河水中氮、磷等指标超标，其不良水质将影响人民身体健康，群众反应较为强烈。
⑶. 净水厂制水能力不足：现有水厂制水能力仅1.8x104m3/d，制水工艺简陋，不能满足县城城市建设不停发展需要。
⑷. 供水管网不完善：现实状况城区输配水管网布局不合理，管径普遍偏小，枝状管网供水安全性较差，管材多为混凝土管和灰口铸铁管，管网漏失率高，供水管道未敷设至近期立即开发工业园区、教育小区等。
所以，现在XX县水厂供水量和出厂水水质，远不能满足已建成区范围内用水需要，在一定程度上影响着城区建设和发展。综合以上XX水厂供水现实状况和存在问题，进行XX县供水系统改扩建工程迫在眉睫，急待处理。
实施XX县XX城区给水系统改造工程，可有效改善原水水质，降低了运行费用，经营成本降低高达15.3％、可望降低财政补助、减轻人民群众和工矿企业负担。

3.需水量估计及建设规模确实定
3.1总体计划摘要
⑴ 计划期限
近期：1996年～
远期：～
⑵ 城区规模
近期：总人口为6万人，用地677.17公顷。其中XX镇组团为5万人，计划用地556.17公顷；“三线”厂矿区组团为1万人，计划用地120.43公顷。
远期：总人口为8.1万人，计划用地855.14公顷。其中“三线”厂矿区组团为1.1万人，计划用地127.35公顷；XX镇组团7万人，计划用地727.79公顷。
3.2估计基础数据
3.2.1设计年限
设计年限：
3.2.1 计划人口
建成区面积500公顷，用水人口3.97万人，年供水量283.3万m3。
城区计划建设用地面积为727.79公顷，计划人口7万人。
3.3 需水量估计
城市需水量估计包含原因较多，本汇报拟采取分项用水量指标法、城市单位建设用地综适用水量定额指标法和人均综适用水量定额指标法对XX县城区需水量进行估计。
① 分项用水量指标法
生活需水量：居民生活用水量标准采取220L/cap.d，城区计划人口为7万人，则生活需水量为7×0.22=1.54×104m3/d。
工业需水量：XX县工业有新型建材、绿色食品、矿山化工等，现有工业用水量约为0.5×104m3/d，估计工业用水量为1.0×104m3/d。
其它用水量：含市政浇洒绿化用水量和漏耗，约占生活和工业用水量20%，为(1.54+1.0)×1.20=0.30×104m3/d。
则XX县总需水量为：(1.54+1.0+.03)×104m3/d=2.84×104m3/d。
② 城市单位建设用地综适用水量定额指标法
XX县XX城区城市建设用地为727.79公顷，《城市给水工程计划规范》(GB50282-98)中提出小城市单位建设用地综适用水量指标采取0.4~0.8×104m3/km2.d，依据XX县XX城区建设现实状况及发展势头，确定单位建设用地综适用水量指标为0.40×104m3/km2.d，则城区需水量为：0.40×7.2779=2.91×104m3/d。
③ 人均综适用水量定额指标法
人均综适用水量指标关键依据《城市给水工程计划规范》，并合适结合现实状况用水量，确定人均综适用水量指标400升/人.天。
XX县XX城区计划人口为7万人，则需水量为7×0.40=2.8×104m3/d。
上述三种方法估计结果相近，所以估计含有较高可信度。所以确定XX县最高日用水量2.8×104m3/d。此估计结果和可研汇报批复规模一致。
3.4 建设规模确实定
此次XX县XX城区供水系统改扩建工程需水量估计到，需水量为最高日用水量2.8×104m3/d。所以此次设计确定建设规模为在现实状况水厂1.8×104m3/d制水能力基础上扩建1.0×104m3/d，使扩建后水厂总规模达成2.8×104m3/d。

4. 工程目标
4.1 设计规模目标
XX县XX城区供水系统改扩建工程，设计规模为2.8×104m3/d，其中含现有生产规模1.8×104m3/d，实施扩建规模为1.0×104m3/d。水源为九子溪，取水点设在九子溪调整池处。
4.2 设计内容及实施年限目标
4.2.1 设计内容
① 原水输水管道：设计规模为2.8×104m3/d。
② 净水厂工程：扩建规模1.0×104m3/d。
③ 完善城区管网，提升供水安全性，设计配水管网能力为2.8×104m3/d(kh＝1.6)，供水普及率100％。
4.2.2 实施年限目标
本供水工程工艺设计为常规处理，关键工程量为原水输水管道1条，净水构筑物有：孔室絮凝斜管沉淀池、虹吸滤池、清水池、加药间及供配电设备等，确定建设期为十二个月。
4.3 水量、水质、水压目标
水量：XX县XX城区供水系统改扩建工程水量规模为2.8 x104m3/d(含现有1.8 x104m3/d生产能力)。
水质：出厂水水质应符合国家要求“生活饮用水卫生标准”(卫生部6月1日实施)。
水压：净水厂内清水池内设计水位为147.05m，XX县XX城区地面高程多在107m～108m左右，可满足城区内大部分用水点自由水头大于28m(规范要求值)。局部高地可经现有泵房加压后供给。

5. 取水工程设计
5.1水源
在本工程可行性研究汇报中，对沮河水、九子溪渠道取水和九子溪电站调整池取水等方案进行了具体比较，推荐水源为沮河支流九子溪，取水点设在九子溪电站现有调整池处，取水口在城市以北约4km处。
湖北省发展和改革委员会对XX县XX城区给水系统改造工程可行性研究汇报批复内容为：标准同意以九子渠调整池为供水水源，取水方法为取水头直接由调整池取水，原水采取一条全长4112米DN700PE管道重力输送到净水厂。
因为九子溪汇水面积大，汇水面积内植被保持完好，沿线多为山地，交通不便，尚无工业企业，水质未受到污染，水量充沛，为一理想取水水源。
所以，本初步设计确定此次供水工程取水水源为九子溪，取水点九子溪电站现有调整池处。
5.2 水量
据湖北省宜昌市水文水资源勘测局XX水文站提供九子溪站水文资料显示，九子溪年迳流量为1.29×108m3，九子溪年迳流量为1.01×108m3，依据取水许可，XX县自来水企业每十二个月可从电站取水1000×104m3。XX水厂最高日需水量2.8x104m3/d，kd＝1.7，按7％水厂自用水考虑，水厂每十二个月需水量643×104m3，该水源完全能满足用水需要。
5.3 取水井设计
本设计在紧邻九子溪电站调整池西侧设置取水井，取水井尺寸为BxLxH=3.8x5.3x5.6m，取水井和调整池之间经过D720x9钢管相接，管中心高程153.397m(黄海高程，下同)，取水井出水管采取D720x9钢管，接D710mmPE原水输水管道，在出水管道进口端设置DN700mm圆形手动闸门，可在一定范围内调整水量，并在取水井内设置检修闸槽，方便在发生事故时进行检修。
5.4 原水输水管道设计
5.4.1 设计标准
依据本工程可行性汇报所确定标准，原水输水管道采取一根D710输水管道，为确保供水安全，保留现有水厂在沮河处取水设施，经核实，现实状况取水设施取水量占扩建后水厂需水量64.3％，基础满足规范要求。
所以，本初步设计原水输水管道采取单条D710mm PE管道。
原水输水管道设计标准以下：
(1) 尽可能缩短输水管道长度；
(2) 尽可能沿现有道路或计划道路敷设，并降低拆迁，少占农田；
(3) 考虑管线施工、运行和维护方便。
5.4.2 管材
本工程可行性研究汇报中对原水输水管道管材，进行了充足技术经济比较，就现在常见球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管、纤维缠绕玻璃钢夹砂管、埋地聚乙稀管(PE高密度塑料管)等五种管道进行综合比较后，推荐采取埋地聚乙稀管(PE高密度塑料管)。
PE管是目前国家关键应用于城市埋地给水管道工程无毒化学管材，并含有以下特点：
(1) 化学结构稳定，管道内、外壁光滑，摩阻系数小，耐腐蚀性好，不结垢，可避免第二次污染，使用寿命长；
(2) 管道质量轻，因为XX县九子溪电站调整池至水厂处交通不便，可节省大量运输及起吊设施费用，并降低施工难度；
(3) 管道采取热熔连接接口，严密性能好，施工便捷；当出现事故维修人员能够采取套管或热融焊接方法维修，维修速度快。
(4) 本工程原水输水管线从地形多变山区穿过，折点较多，采取PE管道可充足利用管道柔韧性直接敷设，可节省大量管件，节省工程投资，并降低管道水头损失；
(5) 管道价格相对较高。
所以本工程原水输水管线管材拟采取PE高密度塑料管。
5.4.3 管道设计
此次原水输水管道设计原水输水管道1条，引水方向自北向南，尽可能沿现有道路，局部地段偏离道路取直以缩短原水输水管道长度。原水输水管道管径D710mm(外径)，引水量2.8x104m3/d，管中流速v＝1.07m/s，1000i＝1.116m，管长4180m，全程水头总损失约5.65 m。调整池常水位156.347m，水厂配水井地面标高145.90m，配水井中水位高程150.70m，源水可自流到水厂。
为了确保原水输水管道安全，在管道最高点设置排气阀，在管道低点设计排泥阀，并在合适位置设计检修阀。穿越现有河道时，管材采取钢管。

6. 净水工程设计
6.1 净水工艺步骤
加矾
加氯

清 水 池
虹吸滤池
斜管沉淀池
穿孔旋流絮流池
管式静态混合器

自流至城区
九子溪

加压泵房

至高区

6.2 净水厂枢纽设计
XX县水厂在鸣风城区北部，在沮河以东约500m处，现占地15.5亩，用地形状极不规则，厂大门在水厂南端，大门朝西。水厂南北长163m，宽103m。水厂内原有净水构筑物，顺工艺步骤从北向南部署。
此次供水系统改扩建工程建设，净水厂部署设计，采取保留水厂现有构、建筑物不变，在水厂原有用地范围内北部空地，结合地形由西向东部署新建构筑物一组：孔室絮凝沉淀池、虹吸滤池、清水池及加药间各一座，规模均为1.0x104m3/d，配套增加对应电气自控设备。在新、老两部分构筑物之间新增一座配水井，对原水进行对应流量分配。
水厂原有构筑物分别为隔板反应池、斜管沉淀池、单阀滤池及清水池，其中清水池两座，容积分别为1000m3及300m3。
水厂综合楼、仓库、机修和食堂等隶属构筑物已建，本工程不再另外建设。
6.3 净水工艺选择
净水处理厂工艺选择应依据源水水质、出水要求、净水厂规模、当地温度、工程地质、征地费用、电价等原因综合考虑后决定。净水处理每项工艺全部有其优点，适用条件和不足之处，不宜离开当地具体条件，应因地制宜，适度地利用新技术和设备。选择具体标准以下：
(1) 技术合理、技术优异而成熟，对水质改变适应性强，出水达标且稳定性高。
(2) 经济节能，耗电小，造价低、占地少。
(3) 易于管理，操作管理方便，设备可靠。
(4) 重视环境，厂区平面部署和周围环境相协调。
因为此次设计新水源水质很好，结合当地情况及现有水厂运行经验，确定水质净化关键目标是除浊和消毒，不考虑预处理和深度处理，选择常规净化工艺，处理后水质能够达成国家标准GB5749-85生活饮用水卫生标准。依据工程可行性研究汇报中所确定净水工艺，此次初步设计净水工艺拟采取穿孔旋流絮凝池、斜管沉淀池及虹吸滤池。
(1) 混合
投加絮凝剂后混合对絮凝沉淀效果好坏有着关键影响。混合方法有分别以浆板式机械混合和管式静态混合器为代表机械混合和水力混合两大类。前者水损小适应原水水质水量改变范围宽，但维护工作量大，管理麻烦。后者水损大，对原水水质水量改变适应性差，但其不占地、不需外增动力，含有正、反切割水流，双向回流功效，混合效率高，可达94％(实测资料)，混合效果好，维护管理方便，投资省优点，是多年来混合方法主流，结合源水水质特点，本工程推荐采取管式静态混合器。
(2) 絮凝
絮凝形式分为机械絮凝和水力絮凝两大类。絮凝池包含机械絮凝、隔板(折板)絮凝、网格絮凝、孔室絮凝等池型。机械絮凝是将多个独立机械絮凝池串连，它含有絮凝效果好、对不一样流量适应能力强优点，但絮凝时间较长、增加了絮凝设备，所以不仅增加了土建费用，也增加了机械费用。隔板絮凝池是在絮凝池内设多道由隔板组成廊道，它结构简单、管理方便，当水量改变不大时絮凝效果好，缺点是絮凝时间长，絮凝池容积大，在水量改变较大时絮凝效果不稳定，尤其是不适合于小型水厂。折板絮凝池是在隔板絮凝池基础上发展，经过加大首段G值，折板絮凝池提升了絮凝池能量利用和池容利用率，絮凝效果好，缺点是安装维修比较困难。网格絮凝水头损失小，絮凝时间短，效果好，缺点是安装维修不便，而且积泥严重，一些水厂还出现了网格堵塞情况。孔室反应池结构简单，絮凝效果很好，适适用于中小型水厂。此次设计絮凝池采取穿孔旋流絮凝池。
(3) 沉淀
水厂中常见沉淀池池型有平流式、斜管(板)式和机械搅拌加速澄清池等。加速澄清池设备较多，池型结构复杂，管理困难，运行效果不稳定。平流沉淀池和斜管沉淀池在中国应用均较为广泛，平流沉淀池结构简单、管理方便、出水水质好，耐冲击负荷，缺点是占地面积较大。斜管沉淀池是在浅池理论上发展起来处理形式。它占地面积小、沉淀效率高、出水水质好，能适应中小型水厂，关键缺点是排泥机械维修较麻烦，抗冲击性能弱于平流沉淀池。经综合比较，因为厂区用地担心，此次设计采取斜管沉淀池，并考虑将穿孔旋流絮凝池和沉淀池合建。
(4) 过滤
过滤是水质净化过程主体工艺关键步骤，过滤效果好坏直接影响到出厂水水质。中国滤池均采取快滤池，关键池型有一般快滤池、双阀滤池、无阀滤池、移动罩滤池、虹吸滤池、V型滤池等。布水方法有小阻力配水、中阻力配水、大阻力配水。冲洗方法有水冲和汽水联合冲洗两种。V型滤池气水反冲洗滤池控制系统复杂，造价高。一般快滤池、双阀滤池相近，区分仅在于双阀滤池用虹吸管替换了进水阀门和出水阀门，它们均含有管理方便、运行效果好特点，缺点是阀门多、管线较复杂，同时适适用于规模较大水厂。
虹吸滤池适适用于中、小型水厂，利用本身清水渠中水头进行反冲洗，不需要设置专用和冲洗设备、进水和排水均利用虹吸、操作管理方便、易于实现自动化、运行费用省等优点，但同时亦存在着受冲洗水头限制，反冲洗效果差、反冲洗时对产水量有一定影响等缺点。
无阀滤池池型较老，滤池中不需阀门，并可实现自动运行，但因为滤池处于封闭池体中，不能随时了解滤池运行情况，翻砂较困难，而且安装时对管道标高要求严格；三角连通渠断面很小，施工时搭模、拆模和浇混凝土全部很困难；反冲开始时强度较高，易出现跑砂、跑煤现象，但到冲洗末期强度下降，更因冲洗水箱小冲洗历时短暂，使滤层难以洗净；偶然虹吸管和虹吸破坏斗标高不妥，更使滤池不能正常冲洗，造成过滤周期缩短，水质不能确保。
本工程可性研究修编汇报中所推荐滤池型式为重力无阀式滤池，但综合考虑上述原因并结合水厂扩建规模，从池型适用角度出发，此次设计滤池型式拟采取虹吸滤池。
6.4 构筑物设计
此次净水厂部分扩建设计规模为1.0x104m3/d，厂自用水率为7%。
Ÿ 配水井
功 能：将经原水输水管道输送至厂区原水，经可调堰门分配至新、老两期构筑物，同时可处理两期絮凝池水位不一致问题。
设计规模： 2.8x104m3/d
数 量： 1座
平面尺寸： B×L＝4.15×4.85m
设 备： 铸铁可调堰门
Ÿ 穿孔旋流絮凝池
设计规模： 1.0x104m3/d
数 量： 共1座，分2组，每组6格
单座平面尺寸： B×L＝4.9×16.45m
絮凝时间： 24min
过孔速度： v=0.15~0.7m/s
排泥方法： 单斗单管排泥
Ÿ 斜管沉淀池
设计规模： 1x104m3/d
数 量： 共1座，分2组
单座平面尺寸： B×L＝7.35×16.45m
清水区上升流速： 1.5mm/s
排泥方法： 单斗单管排泥
Ÿ 虹吸滤池
设计规模： 1x104m3/d
数 量： 共1座，分6格
单座平面尺寸： BL＝12.54×17.3m
单格滤池面积： F=12.6m2
设计滤速： Ｖ＝6m/h
强制滤速： Ｖ＝7.1m/h
进水方法： 小虹吸管
排水方法： 大虹吸管
配水系统： 小阻力配水系统
反冲洗强度： 15l/s.m2
冲洗历时： 6~7分钟。
采取双层滤砖配水系统，滤料选择石英海砂，砂粒粒径d0=0.6~1.2mm，k80=1.8，砂层厚0.7m。卵石支承层d0=2~32mm，分层级配，支承层厚0.2m。
Ÿ 清水池
水厂现有两座清水池，清水池容积总量为1300m3，此次设计清水池容积设计考虑两方面原因，一是扩建规模清水池调整容积按扩建最高日设计水量15%考虑，二是针对现有两座清水池容积不能满足调整容量为10%要求，此次设计合适增大新建清水池容积，使扩建后水厂清水池容积总量达成水厂最高日设计水量11%。
此次设计清水池池型为矩形，单池平面尺寸B×L＝23.6×23.6m，有效水深3.6米，有效容积1905m3，清水池内设检修孔、通气孔、溢流管及电容式液位变送仪，能连续测量池中水位，发出池中水位信号，并能对上、下限水位进行报警，清水池池顶覆土，并种植草皮和花卉，但不得种植木植物和需施肥花草。
Ÿ 加药间
加药间包含加矾加氯两套系统，土建按1x104m3/d规模设计，平面总面积141平方米。
依据XX县自来水企业使用习惯、货源供给情况和现有水厂生产经验，絮凝剂选择聚合氯化铝，投加量随水质浊度改变而用量不一样，以下用作设备选择参考，最高投加量为15mg/l，平均投加量为10mg/l。加药间内设溶液池，每班溶药一次，分两格使用。溶液池有效容积为1m3，投加浓度5%，采取隔膜计量泵投加，设2台计量泵(一用一备)，投药点设在管式静态混合器前端。矾库按平均投加量贮存30天考虑，矾库面积为32.4m2。
滤后水加氯消毒采取余氯测量反馈控制自动真空加氯设备，投加点为滤池总出水干管后，连续投加，最大投加量2.0mg/l，最大月平均1.5mg/l。
加氯间氯库平面尺寸为6.9mx7.8m，设备间平面尺寸2.4mx7.8m。加氯间设置漏氯报警仪一套，加氯间及氯库均配置有防毒面具。设电动单梁悬挂起重机1套，选择两台流量控制真空加氯机(一用一备)。
加氯间设防毒面具和洗涤池，并在纵向安装低位轴流风机，确保良好通风条件，氯库按30天用量考虑，在加氯间内还设有设氯气过滤器、自动切换器、减压阀等装置及漏氯自动报警器(双探头)。
6.5 净水厂总体部署
6.5.1厂区平面部署
因为XX水厂现仅余北部一块建设用地，所以新建构筑物平面部署采取紧靠现有水厂构筑物、共用围墙、节省和不反复建设设计指导思想进行。
新增构筑物平面部署，按以下标准考虑：
(1) 部署紧凑，以降低构筑物占地面积和连接管长度，方便于操作管理。
(2) 考虑新、老两期处理构筑协调和衔接。
(3) 结合建设用地地势高差，充足利用厂址自然地形，以降低工程费用。
(4) 顺水厂进、出水管方向部署工艺，努力争取步骤顺畅、短捷，避免主体交叉和迂回反复，并考虑施工检修方便。
(5) 根据市政排水管位置及排水方向，尽可能确保厂区生产废水及生活污水，顺畅、便捷地排往城市排水管渠。
(6) 按主导风向部署构筑物，建筑物尽可能考虑南北方向。
(7) 因地制宜，节省用地，充足绿化，确保绿化百分比。
根据以上标准，结合实际厂区平面，此次设计新增构筑物沿北侧围墙从西向东，根据净水工艺步骤依次直线部署。加氯加矾间部署在常年主导风向(北风)下部南侧。同时在空地上充足绿化、美化厂内环境。
6.5.2 厂区竖向设计
XX县水厂厂区现实状况地面标高在141~146m(黄海高程系统)。净水厂现实状况用地较为平坦，考虑地面排水、厂区标高确定为146.1m左右。
净水厂处理构筑物标高设计从构筑物结构抗浮设计，同时尽可能减小土方调配和常年运行费用角度出发来进行整个步骤高程部署。
6.5.3 厂区道路设计
为便于交通运输和设备安装、维护，厂区内主道路宽5m，其它道路宽为4m，道路转弯半径均为6m。道路部署成网格状交通网络。通向每个建、构筑物均设有道路。路面结构采取混凝土。厂区道路卧石调成锯齿形纵坡，坡向进水井。
6.5.4 厂区管道设计
净水厂新增管道关键有：生产管线、排水管线、电缆沟、加药管线及自用水管线。
⑴ 生产管线
沉淀水管渠：由沉淀池至滤池沉淀水采取架空混凝土渠道，其优点是水头损失小，同时渠道可作人行通道。
清水管线：滤池至清水池之间采取钢管连接，同时三座清水池之间设有联络管线给予连通。
⑵ 排水管线
净水厂排水系统分两部分，一是厂内地面雨水排除；二是水厂内生产废水排除，包含沉淀池污泥排除、滤池冲洗水排除、清水池放空排除、加药间废渣排除等。
此次设计厂区排水采取雨污分流制。厂区雨水由道路雨水口搜集后汇入厂区现有雨水管道，集中排放。生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水等经厂内污水管道搜集后排往厂外市政污水管道。
⑶厂区供电
此次扩建建、构筑物设备用电量较少，敷设采取管线直埋方法至用电设备。在配电间内设置电缆沟，同时将沟底作成底坡，排除积水。
⑷ 加药管线
加矾、加氯管线作成浅沟敷设，上作盖板。加药管线管材采取ABS工程塑料管，以防腐蚀。
⑸ 自用水管线
厂内自用水包含消防用水、加药间等冲洗溶解用水和清洗水池用水，此次设计考虑从厂内现有加压泵房出水管道上接入。
消防系统按消防要求，在合适处设置消火栓。
6.6 建筑设计
6.6.1 设计内容
净水厂部分：加氯、加矾间(含配电间)。
6.6.2 建筑标准
建筑物建筑等级为三级，耐久年限为二级(50年)，耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅱ级，抗震类别为丙类。
6.6.3设计概况
净水厂建筑属工业建筑范围，建筑物形式按现代化工业建筑形式考虑，在满足工艺要求前提下，努力争取在建筑体量、造型、建筑空间上求改变，充足利用工艺构筑物本身体量进行造型。造型努力争取和主体相协调。同时充足利用周围环境做好净水厂整体绿化，使净水厂建筑形式丰富多彩，又和自然景观协调，成为一座名副其实环境绿化工厂。
加氯、加矾间为单层钢筋混凝土框架结构，功效包含氯库、加氯间、矾库及配电间，建筑层高为5.7米，室内外高差0.3m，总高度7.2m，建筑面积225m2。
6.6.4装修标准
(1) 建筑物部分(加氯、加矾间)：
地面为防腐地面砖；
内墙面及顶棚面为白色防污耐腐硅树脂内墙涂料；
外墙面为白色防污耐腐硅树脂外墙涂料及彩色瓷砖；
门窗为彩钢夹芯板滑升大门、塑钢门、塑钢窗，窗玻为5mm厚净面玻璃。
(2) 构筑物部分(取水井、配水井、反应沉淀池、虹吸滤池、清水池)
池内壁及底板为防水水泥砂浆；
池外壁及走道板为彩色瓷砖；
走道板栏杆为不锈钢复合管。
6.7 结构设计
6.7.1设计水准
建筑结构安全等级：建(构)筑物安全等级均为二级。
设计使用年限：50年。
地基基础设计等级：建(构)筑物地基基础设计等级为丙级。
6.7.2场地位置及地形地貌
该扩建工程在原水厂北侧，东面、西面、北面均为民房，拟建场地是该区域至高点，相对高差为4.932m。
场地地貌单元属沮河一阶地地貌单元。
6.7.3场地地质概述
(1) 杂填土(Q4ml)：杂色、松散、湿、厚度0.5~0.6米，普遍分布，含有植物根、粘土、砂粒、白灰渣等，局部有机质含量较高，该层成份复杂，均匀性差，强度低，不能作天然地基得持力层，该层承载力特征值fak=70Kpa。
(2) 粘土、粉质粘土层(Q4al+pl)： 褐红色、硬塑态，稍密、稍湿、普遍分布，厚度在2.3~2.5米，含有铁锰质氧化物，氧化碳粒，砖粒结核，见虫蚀水隙。结合XX地域经验，综合评定fak=170Kpa，Es=7.0 Mpa。
(3) 卵石土层(Q4pl )：褐灰色，厚度分布较均匀，2.5~3.0米，卵石含量50%以上，粒径通常为2~8cm，少许大于15cm，填充物为粘土，卵石关键成份为石英砂岩，灰岩、砂岩、长石，燧石等，磨圆通常，亚圆形，棱角形全部有。综合评定