大路镇水厂初步设计说明文本.doc

重庆市璧山县大路镇供水工程初步设计说明书海南华磊建筑设计咨询有限公司二OO七年八月重庆市璧山县大路镇供水工程初步设计说明书前 言大路镇位于璧北的中心地带，是璧山地区交通枢纽。它西纳青龙湖，与铜梁县相连；南接河边，通达璧城，东部六塘、保家经青木关到重庆，北与依凤接壤，经八塘至澄江到北碚，道路四通八达，纵横交错，是璧北地区交通上的一个重要节点。渝遂高速开通后，至重庆市中心距离缩短为26公里，至铜梁缩短为15公里。使得大路镇已进入重庆市都市经济圈，将带动大路各种经济资源的优化整合。该项目实施为解决场镇居民饮用水及工矿企业用水问题， 满足人们对水量及水质的要求，进一步促进当地经济可持续发展。水厂扩建工程位于大路镇，业主为璧山县大路镇自来水厂。工程内容为原水输水及净水厂部分，总体扩建规模为1.0万吨/日，占地10.5亩。水厂一次建设完成，水源为三江水库；工程计划于2007年10月动工，2008年2月建成投产。合理的净水工艺是保证供水水质的关键，并与水厂的经济运行密切相关。本次设计结合原水水质（GB3838-2002类水体）情况和出水水质要求（满足GB5749-2006标准），净水工艺现阶段采用强化常规处理；备用高锰酸钾预处理工艺，即：絮凝-沉淀原水预处理过滤消毒配水管网用户 水厂总图及加氯加药间、配水井、泵房按1.0万吨/日设计，无阀滤池、网格絮凝斜管沉淀池设计两组，每组按0.5万吨/日设计，部分设备分期安装。项目总投资2165.21万元人民币。其中工程费用1821.81万元人民币，工程建设其它费用343.40万元人民币。项目资金筹措由企业自有资金、财政拨款、国内商业银行贷款三部分组成。项目的实施将对人民生活的改善和城市文明起到有力的促进作用，并有巨大的社会效益和一定的经济效益，对该地区经济的可持续发展亦将起到一定的支撑作用。 60 海南华磊建筑设计咨询有限公司目 录1 工程项目概述11.1 城市概况11.2 自然条件21.3 建设主要内容及投资、效益32 工程建设任务及规模42.1 工程建设的必要性42.2 城市供水规划42.3 工程设计依据52.4 工程规模及水质、水压83 工程水源103.1 水源选择103.2 水量计算104 工程设计114.1 工程等级114.2 工程总体布置及主要建筑物114.3 取水工程设计114.4 输水工程设计114.5 净水厂设计164.6 配水管网设计214.7 建筑设计254.8 结构设计264.9 电气设计335 施工组织设计355.1 施工条件355.2 建筑材料统计及供应方案355.3 主体工程施工355.4 施工方案365.5 施工总布置436 环境保护及水土保持设计456.1 环境保护456.2 水土保持措施467 劳动保护、安全与节能487.1 安全生产487.2 工业卫生487.3 节能498 工程管理设计508.1 机构设置及定员508.2 水源保护措施509 工程投资概算529.1 概算编制说明529.2 编制内容529.3 编制依据529.4 编制结果5310 工程效益分析5410.1 社会效益分析5410.2 经济效益分析5511 工程设备、器材清单5811.1 混凝剂自动投加、数据采集系统5811.2 液氯自动投加系统5811.3 通用设备及器材5912 对下阶段的设计要求6012.1 问题及建议6012.2 下阶段资料60重庆市璧山县大路镇供水工程初步设计说明书1 工程项目概述1.1 城市概况地理位置：大路镇位于璧山县北部，距县城20公里，离重庆68公里。2002年全镇幅员面积55平方公里，2003年后保家、大塘、青龙湖镇并入大路，全镇幅员面积101平方公里。大路作为璧山的中心地带，是璧山地区交通枢纽。它西接青龙湖与铜梁县；南接河边，通达璧城；东临六塘、保家、经青木关到重庆，北与依凤接壤，经八塘至澄江到北碚，道路可谓四通八达，纵横交错，是璧山地区的交通上的一个结点。距县城19公里，离重庆大学城15公里，距重庆主城区26公里。基础建设：大路镇历史悠久、人杰地灵、物产丰富、气候宜人，具有独特的区位优势和完善的城市发展基础条件。大路镇处于“渝西经济走廊带”和“都市发达经济圈”的交接点。区位优势明显，交通便捷。在建中的渝遂高速公路从大路镇横贯而过，在境内开设两个互通式立交道口。璧山县城至大路镇已规划新建一条仅一级公路，将促进璧山与大路的互动联系。已规划出“一园二点”的工业园区，面积8平方公里。基础设施完善，有县属高完中一所，镇属初级中学4所，完小5所；镇属卫生院三所，县三人民医院设在大路镇红石街道。场镇环境卫生达到县级卫生城市标准，镇内有完善的邮政、电信、医疗、文体设施，已开通宽带网，接通天然气。境内水资源丰富，有水库7座，即将动工建设的三江原水库，库容约2000万立方米，新建中的11万伏变电站，能保证大路镇未来发展的需要。经济：大路镇工业基础雄厚，目前形成了以建材业、机械制造业、冶炼锻造业、电镀加工业、交通运输业为主的支柱型产业。全镇现有企业1368个，从业人员11380人。镇内拥有产值上千万元的璧山鞍子水泥厂、福里树机械电镀有限公司、宏声钢铁有限公司、大路机具厂、恒龙钢铁有限公司。形成了以璧山鞍子水泥厂“保家牌”水泥为主的建材业，以福里树机械电镀有限公司为主的机械电镀加工业，以宏声钢铁有限公司为主的冶炼业，以大路机具厂为主的锻造业，以及以客货互动的交通运输业等，初步形成了全镇的企业优势，并保持强劲的发展势头。2004年，全镇实现乡镇企业总产值17.4234亿元，同比增22.8%；工业产值14.8亿元，同比增40.2%；增加值44516万元，同比增61.4%；营业收入17.1416亿元，同比增24.2%；固定资产投入1.377亿元，同比增44.6%；利润完成5548万元，同比增45.5%。完成财政总收入2087万元，同比增5.8%。农业总产值7187万元，比去年增长6.02%，多经收入8716万元，比去年增长11%，农民人均纯收入3176元，比去年增长14.78%。 2005年经济社会发展的实现乡镇企业总产值20.91亿元，比去年增长20%，工业产值17.47亿元，比去年增长18%，营业收入20.56亿元，比去年增长20%，固定资产投入1.65亿元，比去年增长20%,利润6657.6万元，比去年增长20%，增加值5.4亿元，比去年增长22.5%，税金1833万元，比去年增长6.6%，完成财政总收入1953万元，比去年增长5%（除农业税外）。农业总产值7618万元，比去年增长6%，多经收入9413万元，比去年增长8%，农民人均纯收入3366元，比去年增长6%。 1.2 自然条件地形地貌：水处理厂场地位于壁山县大路镇，其地貌类型属浅切割构造剥蚀地貌单元。场地地形缓倾，地表高程356.99376.21m，相对高差19.22m，地形整体向东倾斜，目前为水田及旱地。高位清水池无地形图。根据现场踏勘，高位清水池位于一独立山头，位于水处理厂的NW方向，距离约100m，相对高差约60m。场地基岩裸露，岩性为厚层状砂岩。地质：场地区在构造上位于壁山背斜的北西翼，区内岩层单斜,地层产状为30536。据地表地质调查及坑探揭示有2组裂隙，发育，组：倾角3640，面平直，张开，延伸远，局部钙质充填，间距0.51.0m；组：倾角8085，面平直，张开，多泥质充填，间距0.61.2m，局部铁钙质浸染。场地区水文地质条件简单，地表水体主要为当地村民鱼池，未见地下水露头。其地下水主要表现为松散介质孔隙水和基岩裂隙水。松散介质孔隙水赋存于粉质粘土中，主要受大气降水的补给，其水量较小，受大气降水影响明显，雨季水量稍大，旱季较小，甚至干涸。基岩裂隙水主要分布于基岩裂隙中，主要受大气降水补给或其它含水层补给，补给途径较远，地下水位埋藏较深。根据工程地质类比，其渗透系数：粉质粘土K=3.810-5cm/s属弱透水层；裂隙性基岩K=1.75.810-2cm/s，属中等透水性。根据区域资料及邻近工程水质分析资料类比，地下水对混凝土无腐蚀性。水资源：有两条河流发源于大路镇。其中璧南河发源于大路镇大竹村的古老寨一带；璧北河发源于大路镇三江村的古老寨一带，另建有水库7座，即将动工建设的三江原水库，库容约2000万立方米。气候：壁山属亚热带季风气候区，四季分明，雨量充沛，气候温和，霜冻期短，日照偏少。多年平均降雨量为1319.8mm，但时空分布不均，多集中在510月，其降雨量为1047.37mm，占全年79.3%，冬季雨量少，降雨量为267.47mm，占全年20.7%。常出现冬春干旱，夏秋洪涝现象；多年平均气温18.5C，极端最高气温44C（2006年8月16日），极端最低气温-4.5C（1961年1月17日）；霜冻期一般1020天，最长达35天，雾日多为2035天，最长达49天；多年平均日照1463.1小时，具冬暖夏热、秋雨绵、严冬短的特点。行政及人口：大路镇位于璧山北部，是璧北中心镇，是重庆市委、市政府确定的“百个经济强镇工程”创建镇，是市商委确定的商业贸易发展重点小城镇，辖14个村，3个社区，幅员面积115.2平方公里，人口65080人。1.3 建设主要内容及投资、效益本工程包括净水工程、原水输送、配水工程及相关工程的土建工程，设备购置及安装工程等。建设主要内容：取水工程：铺设输水管道、安装闸阀；净水工程：配水井、反应沉淀池、无阀滤池、泵房等建筑物土建工程，工艺安装，设备，电气，各种管道；配水工程：铺设配水管网、安装闸阀；经概算分析，2165.21万元人民币。其中工程费用1821.81万元人民币，工程建设其它费用343.40万元人民币；单位水量的投资（水厂部分）为1821元/m3。2 工程建设任务及规模2.1 工程建设的必要性2.1.1 城市供水现状大路镇处在经大路、龙溪的东西横向隆起和经丹凤、正兴的短背斜及南北端延续部份的南北纵向隆起构成的“T”字型岭丘的分水岭上，历来都是璧山县缺水严重的地方，每年约有近三分之一的时间无水可用。镇区内大路、保家现各建有水厂1座，其中大路水厂位于镇区外的牛背湾，始建于1983年，2002年进行过一次改造，设计供水能力2300立方米/天，最高日供水量约1200立方米/天，水源来自天堂庵小水库，保家水厂位于保家街道，最高日供水量约600立方米/天，水源来自镇区旁小水库，工业用水主要依靠直接从天然水体取水。水厂处理设施简陋。原水经加药直接过滤过滤、消毒处理后，出水水质基本达到生活饮用水卫生标准（GB5749-85），输送至城区配水管网。现有水厂水处理工艺流程如下：原水混合槽压力式无阀滤池清水池输配水管网该水厂的加氯加药设备简陋，安全防范措施较差，存在较大的安全隐患。随着渝遂高等级公路的开通，璧山县已将大路镇作为县域内第三个经济增长点（大路镇属重庆市规划的百强镇之一）予以建设开发，已规划工矿经济开发区1个，入住企业10家，就业人口已有6500人。并且近几年来，随着大路镇社会经济的快速发展，用水量急剧增加，人们对用水水质要求日益提高，生活饮用水水质标准水质检测项也由（GB5749-85）的35项提高到（GB5749-2006）的106项，新标准并于2007年7月1日开始执行，因此原有水厂已经不能满足目前人们对水量和水质的需求。因此，大路镇水厂扩建、改造已迫在眉睫。2.2 城市供水规划2.2.1 供水量预测根据城市给水工程规划规范、大路镇供水现状、经济发展水平和卫生设施条件，确定单位人口用水量标准为250l/capsd。大路水厂供水区域包括红石社区和接龙社区以及社区周边的部分村社，规划供水人口39468人。计算得知大路水厂供水规模为0.99万 m3/d，根据总体规划用地性质以及不同用地性质用水量标准，校核远期规划用水量，计算出规划区总用水量为9358.9m3/d，与采用单位人口用水量指标计算的总水量基本一致，因此确定大路镇水厂供水量规模为1.0万m3/d。2.2.2 供水普及率规划近期供水普及率为95%，远期供水普及率为100%。2.2.3 水质和水压生活给水厂供水水质应满足生活饮用水水质标准（2001年版）要求，给水管材和附件应满足相关行业标准，并不应对供水水质造成污染。根据村镇供水现行规范要求:供水水压，应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头；设计时，对很高或很远的个别用户所需的水压不宜为控制条件，可采取局部加压或设集中供水点等措施满足其用水需要。配水管网中用户接管点的最小服务水头，单层建筑物为510m，两层建筑物为1012m，二层以上每增高一层增加3.54.0m；当用户高于接管点时，尚应加上用户与接管点的地形高差。配水管网中，消火栓设置处的最小服务水头不应低于10m。用户水龙头的最大静水头不宜超过40m，超过时宜采取减压措施。2.2.4 水处理厂由于大路水厂向大路镇供水相对有限，可向大路镇供水约1200m3/d，并且水处理设施设备落后，难以保障供水水质，应扩建大路水厂，使其规模达到1.0万 m3/d，这样可满足供水要求。由于水厂原水源为天堂庵小水库，水厂每年可供给水量为365万m3，难于满足取水要求，因此扩建水厂从三江水库取水。三江中型水库为新的供水水源，该水库集雨面积27.87平方公里，总库容1471万立方米，正常库容1370万立方米，调节库容966万立方米。大路水厂设计规模为10000m3/d，全年取水量为365万立方米，因此，三江水库的水量完全能满足水厂的用水要求，水质也能达到类标准（地表水环境质量标准GB3838-88）。2.3 工程设计依据2.3.1 设计依据（1）璧山县大路镇供水工程建设工程设计合同（璧山县水务局、海南建筑设计咨询有限公司，2007.7）；（2）重庆市发展计划委员会、重庆市水利局关于进一步做好我市农村人畜饮水解困工作的实施意见；（3）大路镇现有水厂及水原水质有关资料（重庆市璧山县水务局）。2.3.2 国家有关的法规、标准及规范（一）总平面图、给排水工艺室外给水设计规范 GB50013-2006重庆市乡镇供水工程技术规范 （DB50/T30-2000）村镇供水工程技术规范 （SL310-2004）栅条、网格絮凝池设计标准 CECS06:88供水斜管 CJ/T35-91生活饮用水卫生标准 GB5749-2006地面水环境质量标准 GB3838-2002厂矿道路设计规范 GBJ22-87给排水用缓闭止回阀通用技术条件 CJ/T154-2001水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件 CJ/T13295-2003给排水管道工程施工及验收规范 GB50268-97给水排水工程管道结构设计规范 GB50332-2002城镇给水厂附属建筑及附属设备设计标准 CJJ41-91城镇供水厂运行、维护及安全技术规程 CJJ58-94（二）建筑及结构建筑设计防火规范 GB50015-2003给水排水混凝土构筑物 CECS117:2000城市绿化和园林绿化用植物材料木本草 CJ/T34-91城市绿化和园林绿地用植物材料球根花卉种球 CJ/T135-2001建筑结构设计统一标准 GB50068-2001建筑结构荷载规范 GB50009-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2001建筑抗震设防分类标准 BG50223-95建筑地基基础设计规范 GB50007-2001混凝土结构设计规范 GB50010-2002给水排水工程结构设计规范 GB50069-2001室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB50032-2003钢结构设计规范 GB50017-2003（三）电气供配电系统设计规范 GB50052-95低压配电设计规范 GB50054-95通用用电设备配电设计规范 GB50055-93工业企业照明设计标准 GB50034-92建筑物防雷设计规范 GB50057-94电气装置安装工程施工及验收规范 GB50254-50259-96（四）自控国际电工委员会（IFC）颁布的有关标准及规范化工自控设计技术规定 CD50A59-84仪表系统接地设计规定 HG/T20513-2000分散型控制系统的工程设计规定 HG/T20573-95过程检测和控制流程和用文字和图形符号 GB2625-81控制室设计规定 HG/T20508-2000仪表供电设计规定 HG/T20509-2000信号报警连锁系统设计规定 HG/T20511-2000仪表配管配线设计规定 HG/T20512-20002.3.3 主要设计资料（1） 厂址地形图（1:500）；（2） 输水管道定位地形图（1:1000）；（3）重庆市璧山县大路镇城镇总体规划（2006-2020）-说明书、文本及图纸；（4）其它设计要求2.4 工程规模及水质、水压2.4.1 工程规模根据城市给水工程规划规范、大路镇经济发展水平和卫生设施条件，确定近期单位人口用水量标准为250l/capsd。大路水厂供水区域包括红石社区和接龙社区以及社区周边的部分村社，规划供水人口39468人。计算得知大路水厂近期最高日供水量为0.99万 m3/d。根据本重庆市璧山县大路镇城镇总体规划（2006-2020），远期规划人口为6万人。远期的单位人口用水量标为300L/（capsd），远期规划供水量为1.8万 m3/d 。近期的单位人口用水量标为250L/（capsd），远期的单位人口用水量标为300L/（capsd），与大路镇水资源相对贫乏、供水现状、目前的社会经济发展水平比较匹配，并符合重庆市城乡总体规划（2007-2020）中郊区小城镇单位人口用水量250 -350 L/（capsd）的标准，因此，本次供水量规模采用规划需水量。大路镇近、远期需水规模为：近期（20062010年）：1.0万 m3/d 远期（20112020年）：1.8万 m3/d。现有大路水厂和保家水厂最高日规模为0.18万 m3/d，由于修建年代较久，设施老化，运行过程中存在出水水质超标现象，经常被迫停产，不但造成当地居民用水不便，而且威胁居民的身体健康。若对现有构筑物进行改造，会导致镇区停水，影响生产、生活正常进行。因此确定大路水厂建设、改造方式及规模为：近期：新建1.0万 m3/d水处理构筑物，建成后供水量满足近期用水需要，现有0.18万 m3/d水处理构筑物作为突发事故或极端高峰用水时的备用。远期：逐步改造现有0.18万 m3/d水处理构筑物，达到0.8万 m3/d供水规模，总供水能力达到1.8万 m3/d，供水量满足远期用水需要。根据大路镇目前用水量资料调查，用水日变化系数K日=1.5。2.4.2 水质、水压水质 生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）已于2006年12月29日由国家标准委和卫生部联合发布。经过修订的生活饮用水卫生标准，标准中的指标数量由85版35项增至106项，为保证标准高质量的实施，也出于我国饮用水卫生安全的实际需要，新标准将106项指标分为常规指标和非常规指标。其中，常规指标42项，非常规指标64项，均属于强制执行的项目。但常规和非常规的指标分类，也为标准的实施分出轻重缓急，常规检验项目2007年7月1日开始执行，非常规指标及限值所规定指标的实施项目和日期由各省级人民政府根据实际情况确定，并报国家标准委、建设部和卫生部备案，自2008年起对各省非常规指标实施情况进行通报，但全部指标最迟于2012年7月1日实施。大路镇水厂目前采用的是简单的直接过滤水处理工艺，从保障居民饮水安全，满足国家标准要求角度讲，应当对大路镇现有水厂工艺的进行改造，新建部分应根据原水水质，采用合适处理工艺。水压 市政供水水压按照国家现行规范，以满足管网控制点附近的6层建筑物供水压力要求来确定给水管网的最小服务水头，为28米，局部压力不足地区自行加压供水。大路水厂位于362-368米高程之间的地方，输水管进口（水泵出口）高程360m，出口（高位水池）高程417.5m，地形高差57.5；因此水厂设计水泵供水压力为68-82米，因此大路镇供水绝对压力为428-442米。根据竖向规划，大路镇普遍地形标高为380米，给水压力能满足大部分用户接管点处服务水头28m的要求。3 工程水源3.1 水源选择三江中型水库为新的供水水源，2007年开工建设，属于国家二级中型水库。该水库集雨面积27.87平方公里，总库容1471万立方米，正常库容1370万立方米，调节库容966万立方米。大路水厂设计规模为10000m3/d，全年取水量为365万立方米，因此，三江水库的水量完全能满足水厂的用水要求，水质也能达到类标准（地表水环境质量标准GB3838-88）。天堂庵水库属于小型水库，有效库容相对较小，不适宜作为大路水厂的主供水源，可考虑作为辅助水源。镇区附近地下水资源不但蕴藏量偏小，开采的可能性不大，理论可开采率仅为27%。不能满足用水量要求，也不适宜作为饮用水水源。综上所述，选择三江水库作为本工程主要取水水源。3.2 水量计算（1）需水量近期供水规模10000m3/d，用水量日变化系数Kd=1.5，则每年的需水量Q=100003651.5=243万m3；远期供水规模18000m3/d，用水量日变化系数Kd=1.5，则每年的需水量Q=180003651.5=438万m3；（2）可用水量三江水库2010年竣工投入使用。工程建成后，可解决3.9万亩农田灌溉、灌区农村人饮、场镇供水问题。主供水水源三江水库属多年调节型水库，总库容1417万m3，最高坝高60.5m，可供净调节水量为966万m3，相应的正常库容为1370万m3，而远期每年的需水量仅438万m3。三江水库完全能保障，因此三江水库作为远期主要供水水源。4 工程设计4.1 工程等级根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004）：1.0.3对村镇集中供水工程规模的划分，供水能力W在10000m3/dW5000m3/d区间范围内，属于型。4.2 工程总体布置及主要建筑物本扩建工程包括净水工程、原水输送及相关工程的土建工程等。主要构筑物有：（1） 取水工程：输水管道及附属设备与材料、提升泵房；（2） 净水工程：配水井、反应沉 淀池、无阀滤池、加氯加药间、泵房等建构筑物。（3） 配水工程：配水主干管、支管。4.3 取水工程设计本工程从正动工新建的三江水库取水，接出点为三江南干渠隧洞出口取水（K0+680.5），本次设计取水工程不做变动。4.4 输水工程设计4.4.1 输水管定线输水管（渠）线路的选择，应根据下列要求确定：（1）尽量缩短管线的长度，尽量避开不良地质构造（地质断层、滑坡等）处，尽量沿现有或规划道路敷设； （2）减少拆迁，少占良田，少毁植被，保护环境；（3）施工、维护方便，节省造价，运行安全可靠。同时，本输水工程作为长距离输水工程，还应遵守下列基本规定：（1）应深入进行管线实地勘察和线路方案比选优化；对输水方式、管道根数按不同工况进行技术经济分析论证，选择安全可靠的运行系统；应根据工程的具体情况，进行管材、设备的比选优化，通过计算经济流速确定管径。（2）应进行必要的水锤分析计算，并对管路系统采取水锤综合防护设计，根据管道纵向布置、管径、设计水量、功能要求，确定空气阀的数量、型式、口径。（3）应设测流、测压点，并根据需要设置遥测、遥讯、遥控系统。从梅家沟水库至兴隆塆水厂距离约4KM，可利用水头约为23m（隧洞出口底板标高约393.00m，水厂配水井标高约370.40m）。输水管需要穿越农田、公路及河流等地段，地形地势相对复杂，必须谨慎选择路线。根据长距离输水管定线的原则和要求，经现场踏勘，定出了线路的基本走向，具体见图纸。4.4.2 管材选择（1）管材的种类目前，供水行业的管材品种较多，输水工程中常用的管材有：球墨铸铁管、PE管、钢管和玻理钢复合管等。球墨铸铁管内衬水泥砂浆球墨铸铁管输水符合卫生要求，若输送水的水质不稳定，则砂浆内表面应刷涂卫生级树脂保护。球墨铸铁管可承受内水压力超过2.0Mpa以上。球墨铸铁管系延伸率、刚度、抗拉强度均较大的金属管道，承受土壤静荷载及地面动荷载的能力通常比其它管材强。球墨铸铁管的管件规格齐全，能适应新安装需要，也能适应运行管道上不停水引接分支的需要，它比非金属管材解决起来方便。管道接口采用系柔性接口，拆装方便、承受局部沉陷的能力好，特别在有地下水或管内有少量余水的状况下维修容易，维修难度小。防腐通常外表面首先喷涂锌层，再喷涂沥青保护，耐腐蚀性大大强于钢管。使用寿命通常有50100年的，较化学管材及钢管使用寿命长。PE管国外从50年代开始规模使用聚乙烯（PE）管于给水工程之中，到90年代我国才开始逐步引进，进而形成规模使用。该管材具有：管材的性能满足功能要求，防腐性能优越，使用年限长；管材的价格虽然较贵，但综合施工费用低；管道内壁光滑，同管径管道单位长度的水力坡降小，节能效果明显；采用热熔焊接，抵抗震动、防止不均匀沉降的影响效果显著；采用热熔焊接，接口的强度更胜自身一筹，能有效减少清水在管道的输送过程中的漏损，节水效果显著；采用热熔焊接，施工周期短，便于大面积作业。钢管钢管的机械强度最好，可以承受高的内外压力，管身的可焊性方便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。易腐蚀是其最大缺点。但钢管内外防护处理得当，使用年限也很长。目前国外已普遍使用承插式焊接接口的钢管，是传统钢管的第二代产品，它把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口，提高了接口焊缝的质量，使环向焊缝减少应力集中，避免管道发生爆漏。在过河管、架空管等需要刚性连接的管道，可通过对承插口套入的搭接面进行角焊焊接，就可以得到高质量的刚性接口连接。一般使用于安全性要求较高的大口径管材。玻璃钢复合管在我国属新兴管材品种，此种管材的管身中夹有石英砂、短玻璃纤维丝的增强层以增加管身的刚度。根据其生产工艺的不同，可分为：离心浇注法管和长玻璃纤维缠绕管。九十年代，国内有近十家企业从国外引进了设备和技术，现已形成了相当大的生产规模。其主要特点是：重量轻（比重16002000Kg/m3）、好迁移、防腐性能好、内壁光滑、阻力小（n值为0.0090.1）；但价格较高，由于此种管材属刚性材质，因此管道基础设置多且要求很高，目前应用尚不普遍，其供水的安全可靠性也还需在实践中进一步检验（2）管材的比较供水的安全可靠性本工程管道工作压力较高，管材质量是保证安全供水的重要因素，现分述如下：钢管：根据实践经验，钢管的安全性能（抗震、承受内外压）较好，但内外防腐质量影响其使用寿命，故在施工时对防腐质量要求十分严格。PE管：耐腐蚀性能较好，无需防腐处理。虽引进技术的时间不长，但由于其先天具有的突出性能，使其使用范围逐步扩大，同时，其使用的性能特点也在实践中不断得到完善。球墨铸铁管：安全性能较好，国外使用较普遍，国内已逐步推广使用。玻璃钢复合管：耐腐蚀性能较好，无需防腐处理。但由于引进技术的时间不长，其使用范围不很广泛，同时，其使用的性能特点也需实践中不断加以总结。市场供应情况钢管可采购钢板就地加工制作，无需从外地购置和长距离运输；PE管国内生产厂家较多，如本地无销售商家，可在附近城市购买；球墨铸铁管国内生产厂家较多，也可在附近城市购买；玻璃钢复合管生产厂家较多，本地若无销售该产品商家，外地采购运输距离也较近。施工条件各种管材的土石方工程量相差较大，其中以PE管的土石方工程量最少；现场运输、吊装的费用，钢管、球墨铸铁管最大，玻璃钢管较大，PE管最低；现场的内外壁防腐工作量，钢管较大，其他管材防腐工作量较少；另外，玻璃钢复合管对埋设要求较高。管道运行、维护费用由于玻璃钢复合管、PE管的内壁光滑，粗糙系数较其他管材低30%，同管径下比较单位长度动力消耗少。因此，玻璃钢管、PE管的运行费用低；钢管的日常维护费较高，包括防腐层的定期修补、加强等，其他管材的维护费则较少。表4-1 主要给水管材性能比较一览表 管 材项 目PE管钢管球 墨铸铁管玻璃钢复合管承压能力较高高高高重 量轻较轻较重轻市场供应重庆采购本地可生产外地采购外地采购防 腐成品不需防腐内外壁均需防腐特殊地段需考虑外防腐成品不需防腐施工条件安装、起吊、运输方便安装、起吊、运输较方便安装、起吊、运输较方便安装、起吊、运输方便接口形式热熔连接焊接（刚性）柔性柔性使用经验丰富丰富大口径起步阶段尝试阶段给水管材的价值分析根据以上原理也可对DN150（0.6MPa）常用管材进行价值分析，分别见表4-2、表4-3、表4-4。玻璃钢管很少有小口径管材故不作分析；小口径管道更接近用户，功能因素的重要系数与上有所调整；h=10沿程水头损失1.2；其他计算同上。表4-2 功能评价系数计算（DN1501km，流量75m3/h）评价因素钢管球墨管塑料管铸铁管功能因素重要系数水质性能0.400.280.320.400.28水 压0.300.1630.1630.2290.134安全可靠性0.200.200.200.140.18抢 修0.060.0540.0360.0540.036耐 腐 性0.040.0240.0360.040.032管材总分（1.000）0.7210.7550.8630.662功能评价系数0.24020.25160.28760.2206表4-3 成本评价系数计算（DN1501km，流量75m3/h） 成本管材前期投资折旧率维护费用运行费用单位成本成本系数C1/万元/%C2/万元/aC3/万元/a/万元/a1.000钢 管13.353.330.4012.7233.5690.2577球墨管20.2520.6082.7233.7360.2698塑料管11.252.50.3381.8782.4970.1803铸铁管14.853.330.4463.1044.0450.2922表4-4 功能评价系数计算（DN1501km，流量75m3/h）管材功能评价系数成本系数价值系数结论钢 管0.24020.25770.932球墨管0.25160.26980.933塑料管0.28760.18031.595最优铸铁管0.22060.29220.755（3）管材的选择通过上述比较，玻璃钢复合管使用经验相对较少，且安全性也有待于在工程实践中进一步检验，不宜在本工程中大规模采用，但可在今后实施过程中，选择线路直、承压低、距离短的地段尝试使用。鉴于本工程管网工作压力较大、地形地质条件复杂的特点，并结合当地的使用经验，在本方案中考虑采用钢管。4.4.3 输水管设计（1）已知条件 设计流量Q=1.0万m3/d，考虑7%的自用水量，流量为123.84L/s，管长4.0KM，可利用水头23.0m，水力坡降i=5.8（2）管径选择及可用水头