陳巷鎮(zhèn)供水工程可行性研究報告

1 1 概述 1.1 項目提要 1.1.1 項目名稱：廣水市陳巷鎮(zhèn) 供水管網(wǎng)工程 建設(shè)項目 1.1.2 項目實施單位：廣水市陳巷 自來水公司 1.1.3 項目建設(shè)地址：廣水市陳巷鎮(zhèn) 吳氏祠村 1.1.4 項目聯(lián)系人： 周赟暉 陳巷鎮(zhèn)政府常務(wù)副鎮(zhèn)長 1.1.6 聯(lián)系電話：1.1.7 傳真電話：1.2 項目背景 1.2.1 項目的意義及必要性 1、社會發(fā)展的需要 陳巷鎮(zhèn)是廣水市的南大門，是 安陸和廣水兩 縣市的重要物資集散地。近年來，鎮(zhèn)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，但因供水設(shè)施簡陋，目前供原水，沒有水廠 ，供水存在供水水量不足， 供水安全性偏低。幾乎沒有進(jìn)戶管網(wǎng)，人民群眾吃用未經(jīng)凈化消毒的原 水，影響身體健康，也會降低產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，直接影響生產(chǎn)的發(fā)展，鎮(zhèn)區(qū)的人民群 眾和落戶的工業(yè)企業(yè)對供原水水量小、水質(zhì)差反映十分強(qiáng)烈，所以該項目 顯得非常必要，這對改善群眾的吃水困難，為招商引資改善投資環(huán)境創(chuàng)造良好的條件，為陳巷鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步打下良好的基礎(chǔ)。 2、適應(yīng)城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃的需要 陳巷鎮(zhèn)供水基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，是今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)陳巷鎮(zhèn) 2 的建設(shè)重點(diǎn)，無論是廣水市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃還是廣水市城市建設(shè)總 體規(guī)劃都確定了陳巷鎮(zhèn)生活和工業(yè)用水水源為新建的水廠，該工程的建設(shè)是符合城市總體規(guī)劃及十一五規(guī)劃的要求的。 3、工程建設(shè)的意義 陳巷水廠及主干管工程的實施意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面： a)有利于提高區(qū)域供水質(zhì)量，保證供水水壓及供水水質(zhì)，徹底解決以陳巷 鎮(zhèn)臺商 工業(yè)園和城鎮(zhèn)居民的供水問題。 b)有利于完善陳巷鎮(zhèn)的供水管網(wǎng)及供水水源配置，提高供水可靠性和供水水質(zhì)。 c)有利于沿平?jīng)毠泛蜅钇骄€兩側(cè)地塊的開發(fā)，完善城鎮(zhèn)市政公用設(shè)施，提高該區(qū)域地塊價值。 d)本工程的實施將有力的促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，改善城鎮(zhèn)的硬件環(huán)境，推動 陳巷鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)繁榮和社會進(jìn)步。 1.2.1 資金申請報告概要。 該工程 建設(shè)規(guī)模為 1 萬噸 /日，工程近期敷設(shè) DN500 輸水管線 2公里 ， DN100 DN400 配水管線 8 公里 。 近期工程建設(shè)總投資 998 萬元。測算水價為 1.5 元 /噸。財務(wù)內(nèi)部收益率為 6.03%，投資回收期為 15.53 年，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為10.95%。 1.3 編制依據(jù) 1、城市給水工程規(guī)劃規(guī)范 (GB50282-98) 3 2、室外給水設(shè)計規(guī)范 (GBJ13-86) 3、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB3838-2002) 4、城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (CJ/T206-2005) 5、建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 (GB50015-2003) 6、建筑設(shè)計防火規(guī)范 (GBJ16-87) 7、廣水市陳巷鎮(zhèn)人民政府關(guān)于委托 中南設(shè)計研究院 編制陳巷鎮(zhèn)供水管網(wǎng)工程 建設(shè) 項目申請報告 的委托書 1.4 編制范圍 依據(jù)招標(biāo)內(nèi)容，本次設(shè)計的主要任務(wù)包括以下三部分內(nèi)容： a)建設(shè)規(guī)模為 1萬噸 /日水廠一處 . b)敷設(shè) DN500 輸水管線（ 獅子洼 水庫至水廠） 2 公里，為解決陳巷中心集鎮(zhèn)供水及配合臺商工業(yè)園區(qū)的建設(shè)，鋪設(shè) DN100 D400 配水管線 8Km。 c)在取水泵房下流 30m 處設(shè)攔水壩、 建大口 井 。 4 2 項目建設(shè)條件 2.1 廣水市市情簡介 廣水市位于湖北省北部偏東，以平靖關(guān)、武勝關(guān)與河南連界 ,自古為南北交通要沖，素有“鄂北門戶”之稱。地跨東徑 113 31 -11407，北緯 31 23 -32 05。北與河南省信陽縣毗鄰，東鄰大悟縣，南接孝昌縣、安陸市，西連隨州市曾都區(qū)。東西寬 57.5 公里，南北長 78.7公里，國土面積 2647 平方公里 ,占全省總面積 1.4%。全市人口 90 萬，轄 17 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)辦事處和 1個省管經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。從南北朝置縣，迄今已有 1400 多年的歷史，文化底蘊(yùn)豐厚，歷史人文薈萃。先后被評為 全國科技進(jìn)步先進(jìn)市、教育先進(jìn)市、全國婚育新風(fēng)進(jìn)萬家先進(jìn)縣市，全省文化先進(jìn)市、體育先進(jìn)市、廣播電視先進(jìn)市、計生優(yōu)質(zhì)服務(wù)先進(jìn)市，先后榮獲“中國書法藝術(shù)之鄉(xiāng)”、“中國楹聯(lián)文化城市”榮譽(yù)稱號 廣水地處中原腹地，南引北射，承東啟西，是武漢、襄樊、孝感、信陽等大中城市的重要交匯點(diǎn)，是人流、物流、信息流的集聚區(qū)，是鄂豫物資重要聚散地，是西部大開發(fā)的橋頭堡。京廣鐵路和平?jīng)毠吩跂|部縱貫?zāi)媳保瑵h丹鐵路和 316國道在西部并駕齊驅(qū)，京珠高速公路和漢十高速公路從東西兩側(cè)擦肩而過， 10 號省道從中部橫穿東西，挑兩線四路于一體，形成縱橫 交錯、四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)。到武漢天河機(jī)場僅 1 個多小時的路程，交通十分便捷。 廣水屬亞熱帶季風(fēng)氣候，自然植被發(fā)達(dá)，森林覆蓋率達(dá) 40%，空 5 氣清新，東有 1000 公頃的中華山國家級森林公園，北有三潭省級風(fēng)景名勝區(qū)，西有近 8 億立方米的徐家河水庫省級旅游度假區(qū)，具有良好的人居環(huán)境。城市功能日臻完備，啞鈴型城市雛形初現(xiàn)；電信建設(shè)跨入全國先進(jìn)縣市行列；電力充沛，水源充足，保障有力。這里政通人和，社會安定，市場經(jīng)濟(jì)秩序規(guī)范，是湖北省最佳金融信用縣市之一。 廣水市農(nóng)業(yè)生態(tài)生產(chǎn)條件優(yōu)良，大型水庫 6 座，有效蓄水 10.6億方。森林面 積 9.2萬公頃，森林覆蓋率達(dá) 35.8%，各類生物多達(dá) 1500余種。 廣水已初步形成了以精品卷煙、造紙包裝、機(jī)械制造、新型建材、醫(yī)藥化工、食品加工等六大產(chǎn)業(yè)為支柱的工業(yè)體系；以糧食、畜禽、水產(chǎn)、蔬菜、食用菌、林果茶等六大產(chǎn)業(yè)為主體的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特色，是全國糧食大縣、商品牛和養(yǎng)蜂基地，全省重要的烤煙、蒜苔（砣）、銀魚、生豬出口基地。在近三年時間內(nèi)，廣水將建成亞洲最大的乳酸生產(chǎn)基地，中南地區(qū)最大的小針劑生產(chǎn)基地，湖北最大的防水卷材生產(chǎn)基地、中藥材生產(chǎn)基地和再生紙生產(chǎn)基地。 2007 年躋入全省縣域經(jīng)濟(jì) 20 強(qiáng)的方陣。 2.2 陳巷鎮(zhèn)概況 陳巷鎮(zhèn)位于廣水市的東南部， 與安陸市 接壤， 楊平公路 和平?jīng)毠反┚扯^。全鎮(zhèn)現(xiàn)有人口 5.3 萬 ,下轄 25個行政村和 1 個街道居委會 ，全鎮(zhèn)國土面積 134 平方公里。境內(nèi)有 窯河 和紅石河 ,為農(nóng)業(yè)而建的 獅子洼 水庫 和虎弼沖水庫 ， 兩 庫容約 300 萬立方米。地下水為裂隙 6 水和變質(zhì)巖，埋深 5-20 米，儲量小，且分布不均勻，無開采價值。陳巷 鎮(zhèn)的對外交通以 公路為主，平?jīng)毠房v貫?zāi)媳保瑮钇焦窓M穿東西，全鎮(zhèn) 26個村級公路全已硬化，交通十分便捷。 陳巷鎮(zhèn)地處北亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，雨量充沛，氣候溫和、光照充足、無霜期長，適宜農(nóng)作物生 長。主要農(nóng)產(chǎn)品有稻米、小麥、油桃、花生、茶葉，是廣水市的主要產(chǎn)糧地。陳巷 鎮(zhèn)的工業(yè)也十分發(fā)達(dá)，是廣水市重要的工業(yè)基礎(chǔ)，支柱工業(yè)產(chǎn)業(yè)有電子、食品 、 機(jī)械 、建材 、寶石及 農(nóng)副產(chǎn)品加工等十余項， 近年來，該鎮(zhèn)共引進(jìn)企業(yè) 11 家，其中規(guī)模企業(yè) 8 家，已建起了 300 畝的臺商工業(yè)園 ，吸 納 1500 人就業(yè)，實現(xiàn)稅收 500 萬元。 鎮(zhèn)區(qū)除設(shè)有行政辦公機(jī)構(gòu)外，還有郵電、工商、稅務(wù)局、財政、金融、衛(wèi)、民政、學(xué)校、商場、賓館、文化、工業(yè)等行業(yè)。近兩年來，陳巷鎮(zhèn)通過招商引進(jìn)，創(chuàng)辦了 湖北 丞恩航空電子用品 有限責(zé)任公司、開穩(wěn)禮品（廣水）有限公司 、廣水市 鑫新飾品有限公司、廣水市超瑞模具有限公司 等十幾家企業(yè)，開辟了 臺商工業(yè)園 。 鎮(zhèn)區(qū) 已建成 2.6 平方公里 ,現(xiàn)有人口 1.5 萬人 。鎮(zhèn)區(qū) 規(guī)劃面積 4.2 平方公里。 規(guī)劃人口4 萬人。新一屆陳巷鎮(zhèn)黨委政府將通過十年的建設(shè)，將陳巷鎮(zhèn)建設(shè)一個以工業(yè)為主、農(nóng)業(yè)和商品流通為輔的全省外向型經(jīng)濟(jì)強(qiáng)鎮(zhèn)。 2.3 自然條件 2.3.1 地貌地質(zhì) 廣水市地處桐柏山脈南麓、大別山脈西端 ,屬低山丘陵地帶。地勢北高南低，自北而南，山地、丘陵、崗地、沿河小塊平原，依次分 7 布。山地占總面積的 30.1%，丘陵占 67.4%，平原占 2.5%。山地主要分布在西北和東北部 ，一般坡度為 30至 45，最高處大貴山海撥907.8 米，相對高差在 300 至 500 米之間。崗地主要分布在中部、南部及東南部，海拔一般在 100 米上下，坡度一般在 15左右。小塊河谷平原主要分布在中部、西南及東南部，海拔一般在 50 米左右，最低處平林市水河床海拔 37 米，地勢以鄂豫邊界為脊干，以低山為屏障，丘陵崗地主體，由北向南逐漸傾斜，經(jīng)橫坡河的切割，形成嶺谷平行并列的地貌景觀。 2.3.2 氣候特征 廣水市屬北亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候。冷暖適中 ,冬干夏雨 ,雨熱同季 ,四季分明。年平均氣溫在 13-16之間，北部為 13-14 ,中部為14-15 ,南部為 15-16 ,南北溫差 2。一年中，最冷月為 1 月，月平均氣溫 2.3；最熱多在 7月，月平均氣溫 27.9。極端最低氣溫出現(xiàn)在 1976 年 1 月 30日，為 -16；極端最高氣溫出現(xiàn)在 1959 年 8月 23日，為 41.6。平均無霜期在 201 至 240天之間，年平均降水量在 940 至 1040 毫米之間。極端降水最多年出現(xiàn)在 1980年，年降水量 13303 毫米，最少年出現(xiàn)在 1978 年，年降水量 497.7 毫米。年日照時數(shù)為 2083 小時，最多年份在 1978 年，為 2300 小時，最少年份在 1982 年，為 1713 小時?；ㄉ剿畮鞄靺^(qū)年平均氣溫 15.7 ,日平均氣溫 0以下，年均 55天，日平均氣溫 35以上，年均為 13天，年降水 1000 毫米，太陽總輻射量 110千卡以上，年均無霜期 227 天。 8 2.4 河流水系 廣水境內(nèi)河流分屬長江、淮河流域水系 ,共有大小河流 337 條 ,總長 2418.5 公里 ,均屬間歇性河流 ,總流域面積 2434.2 平方公里 ,占總面積 92%,。境內(nèi)地表水資源 ,主要為大氣降水產(chǎn)生的地表徑流。年平均降水量 990毫米 ,平均徑流深 351.6毫米 ,平均地表徑流量 9.3億立方米。在時空分布上 ,降水量集中在 5 至 8 月 ;在 地理分布上 ,降水量東部多于西部 ;在氣候成因上 ,豐水年十年一遇 ,枯水年五年一遇。境內(nèi)地下水資源貧乏 ,為無統(tǒng)一地下水體的貧水區(qū) ,地下水量為 2726萬立方米。因地表為丘陵地帶 ,分布極不均勻 ,雖部分低洼地區(qū)有地下水 ,但水位低 ,儲量小 ,對農(nóng)田灌溉無開發(fā)價值。 廣水市有大中型水庫 6 座 ,都分布在北部山區(qū) ,其中 ,黑洞灣、花山、飛沙河、許家沖 4 座水庫形成“四庫聯(lián)網(wǎng)”的花飛灌區(qū)。四庫共攔截雨面積 265.3 平方公里 ,有效庫容 1.947 億立方米。高峰寺、 獅子洼 二水庫共攔截雨面積 56.6平方公里 ,有效庫容 0.291億立方米。其他蓄水 工程有 :小 I型水庫 32座 ,年末水總量 6012萬方 ;小 II型水庫 154座 ,年末水總量 4327萬方 ;塘堪 63874口 ,年末水總量 12000萬方 ;大小水廠 108 個 ,提水能力 2246 萬方。上述各類蓄水工程當(dāng)年可供凈水 2.4億立方米 ,全市農(nóng)作物需水量為 2.8億立方米 ,共缺水總量0.4 億立方米。境內(nèi)另有徐家河水庫 ,承水面積 749 平方公里 ,有效庫容 2.99 億立方米 ,主要灌溉安陸、云夢、孝昌三縣市 ,廣水市受益面積僅 2萬畝 ;先覺廟水庫 ,承水面積 450平方公里 ,有效庫容 1.56億立方米 9 2.5 資源條件 廣水市境內(nèi)低山、丘陵、崗 地、河谷平原依次分布 ,水庫塘堪星羅棋布 ,兼有南北氣候的特點(diǎn) ,適于各種植物生長和各種動物棲息 ,因而物產(chǎn)資源豐富 ,主要包括 : 動物資源 :野生動物有一百余種 ,其中獸類有野豬、野山羊、野兔、金錢豹、豹貓、草狐、果子貍、黃鼠狼、紡狼、豬獾、狗獾、刺渭、水獗、松鼠等 ;禽類有雉雞、野雞、斑鳩、烏鴉、喜鵲、啄木鳥、翠鳥、八哥、秧雞、杜鵑、白鶴、白鶯、黃鶯、山雀、錦雞等 ;爬行類有龜、鱉、蛇等 ;兩棲類有鯇、青蛙、蟾蜍等 ;節(jié)肢類有蝦、河蟹、蚌、蟆蛤等 ;蟲類有蜜蜂、蠶、蝴蝶等。其中 :大龜、水獗、老鷹、貓頭鷹、穿山甲、白鶯為國家二級 保護(hù)動物 ,家禽家畜主要有豬、牛、羊、驢、狗、貓、兔、雞、鴨、鵝、鴿等。 植物資源 :木本植物共有 65 科 147 屬 355 種 ,竹類 3 種。主要用材樹種有馬尾松、柳杉、杉木、側(cè)柏、大葉樸、小葉樸、小葉棒、樺樹、翼榆、酸棗、栓皮柏、麻標(biāo)、錐標(biāo)、青岡標(biāo)、鍛樹、毛棘、泡桐及桂竹等。主要經(jīng)濟(jì)樹種有杜仲、桃、李、杏、柿、砂梨、蘋果、山植、油茶、青茶、中華獼猴桃、油桐、烏桕等。屬國家二類重點(diǎn)保護(hù)樹種有香果樹、杜仲 ,屬國家三類重點(diǎn)保護(hù)樹種有銀杏、牛鼻栓、川桂、自玉蘭、凹葉厚樸、青檀、三尖杉、中國粗桂、毛才味、大血藤。草本植物更為豐富 ,僅藥用植物就 6 類 195 科 514 種 ,主要有生地、菊花、麥冬、獲苓、南沙參、柴胡、連翹、毛植、半枝蓮、蒼術(shù)、魚腥草、半邊蓮、夏枯草、金銀花、射干、桔梗、絞股蘭、細(xì)梗胡枝子等 ; 10 野生牧草 300 余種 ;花卉 100 余種。食用菌類有香菇、白木耳、黑木耳、平菇、蘑菇、松菌等。主要農(nóng)作物有稻谷、小麥、大麥、棉花、油菜、花生、芝麻、豆類、薯類、大蒜、蔬菜、麻類、煙葉等。 水產(chǎn)資源 :常見魚類共有 42 種 ,主要經(jīng)濟(jì)魚類 9 科 25 種。當(dāng)家養(yǎng)殖魚類品種有白鰱、花鰱、草魚、鯉魚、青魚、鳊魚等 ;其他經(jīng)濟(jì)魚類有烏鯉、白鯉、黃豆墨、鯽魚、銀魚、中 華螃蟹 ,20 世紀(jì) 80 年代后引進(jìn)魚種有豐鯉、銀娜、羅非魚、青蝦、中華匙吻鱘、革胡子鯰等。主要經(jīng)濟(jì)水生動物有鱔魚、泥鰍、甲魚、烏龜、蝦、蟹、螺、蚌等。主要經(jīng)濟(jì)水生植物有蓮藕、菱、菱白、芡實等。 主要土特產(chǎn)有大蒜、桃子、板栗、柿子、獼猴桃桃、洋蔥、生姜、花生、茶葉、香菇、白木耳、黑木耳、蟆蛤、龜、鱉等。 11 3 給水現(xiàn)狀分析 3.1 供水現(xiàn)狀 陳巷鎮(zhèn)沒有自來水廠， 目前鎮(zhèn)區(qū)的供水現(xiàn)狀是每天定時、定點(diǎn)、定量供原水給老百姓用水，只有一座在窯河邊的岸邊固定式取水泵房，內(nèi)徑 3 米，室內(nèi)地坪距底層 3 米。底層布置安裝了 2臺小型水 泵，從窯河抽水到鎮(zhèn)區(qū)南邊的高地水池，再經(jīng)高水池重力自流至鎮(zhèn)內(nèi)的各用水點(diǎn)。 該泵房系磚砌體結(jié)構(gòu)，底板為砼層，當(dāng)窯河水位上漲淹沒了筒壁 2 米時，內(nèi)筒壁有滲水現(xiàn)象。 泵房 室外地面標(biāo)高 80 米（黃海標(biāo)高，下同） 。高地水池地面標(biāo)高 100 米，容量 250 立方米，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，不滲水。 鎮(zhèn)區(qū)基本 上沒有輸配水管網(wǎng)。只有兩條管道，一條是從取水泵房抽升至高地水池的壓力原水輸水管 DN100 米，長約 600米。另一條是從高地水池重力 自流供原水的水管 DN100 米，長約 3 公里 。鎮(zhèn)區(qū)人民群眾用水極為困難，不僅水量小，更重要的是水未經(jīng)凈化處理， 水質(zhì)差，對 人民群眾的身體健康影響極大，特別是對食品安全構(gòu)成很大的威脅，制約了陳巷 鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。 3.2 存在的主要問題 3.2.1 資金困難 因鎮(zhèn)政府用于市政建設(shè)的項目很多，資金困難，建設(shè)水廠需要很大的投入。陳巷鎮(zhèn)的供水是 原 水， 水源 未經(jīng)凈化消 毒處理，不衛(wèi)生，人民群眾吃了會影響身體健康，食品加工企業(yè)用了原 水，也會 降低 衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 3.2.2 管徑小 ,供水量不足 12 壓力原水管和重力自流的原水管管徑太小， 水管管徑普遍偏小，輸水距離有限，供水明顯不足，滿足不了群眾用水的需要。陳巷鎮(zhèn)政府對于群眾普遍反映吃水難的問題極為重視，一 方面積極向上爭取項目資金，另一方面積極著手進(jìn)行供水管網(wǎng) 工程的前期準(zhǔn)備工作。 13 4 需水量分析及預(yù)測 4.1 現(xiàn)狀用水量水平分析 根據(jù)最近五年來的用水抽樣分析，陳巷鎮(zhèn)用水量呈現(xiàn)出以下幾個趨勢： 1.從 2007 年開始，總供水量即呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，除 2004年較為反常外 ,總的來說增長比較平穩(wěn)，總供水量多年平均增長率為15.88%。近幾年綜合用水量定額在 230 280 升 /人日之間。 2.工業(yè)用水增長較快，近幾年年平均增長率為 25.86%。 2007 年增長率為 92%。但工業(yè)水量總量較少。 3.近年來生活用水量總 的來說增長幅度明顯，年均增長 17.35%。近幾年增長率有下降趨勢。 生活用水量是工業(yè)用水量的 5 倍左右。生活用水量所占比重較大。 4.2 指標(biāo)預(yù)測 對廣水市主要重鎮(zhèn)應(yīng)山街道辦事處、廣水街道辦事處和陳巷鎮(zhèn)的生活需水量采用了年遞增率法、 Compertz 生長模型法，工業(yè)用水量采用了工業(yè)用水量與生活用水量關(guān)系法、工業(yè)用水量與工業(yè)產(chǎn)值關(guān)系法、工業(yè)用水量與工業(yè)用地面積關(guān)系法等多種方法進(jìn)行了需水量的預(yù)測，通過綜合分析，刷選，確定不同規(guī)劃期工業(yè)用水與生活用水的比例如下： 2010年：廣水 0.90；應(yīng)山 1.00，陳巷 0.65。 14 2020年：廣水 0.85；應(yīng)山 0.95，陳巷 0.75。 遠(yuǎn)景：廣水 0.85；應(yīng)山 0.85，陳巷 0.85。 4.3 需水量確定 比較應(yīng)山、廣水和陳巷平均日綜合用水量指標(biāo)， 2010 年在 128 252 升 /人日，統(tǒng)一取 200 升 /人日； 2020 年在 213 258 升 /人日，統(tǒng)一取 250 升 /人日。 廣水市不同規(guī)劃期需水量（平均日）預(yù)測表 項 目 楊 寨 2010 2020 綜合用水量指標(biāo) (l/p/d) 200 250 規(guī)劃城鎮(zhèn)人口（萬人） 2.5 4 需水量（萬 m3/d） 0.5 1 4.4 近 期需水量確定 隨著陳巷鎮(zhèn)集鎮(zhèn)擴(kuò)容和新農(nóng)村發(fā)建設(shè)，用水量將持續(xù)急劇上升，以目前該地區(qū)現(xiàn)有的各自獨(dú)立供水管網(wǎng)，無論從水量還是水壓上都將無法滿足供水需求 . 預(yù)計 2020 年陳巷鎮(zhèn)常住人口為 4 萬，按目前廣水市人口狀況，按常住人口日人均用水量為 250 升，總需水量達(dá) 1 萬噸 /日。 由于總體水資源有限，城市總體供水規(guī)劃配給陳巷鎮(zhèn)配水總量為1 萬噸 /日。 4.5 水源的確定 4.5.1 地下水水源 15 根據(jù)湖北省地質(zhì)局的水文勘察資料，廣水市是一個貧水地區(qū)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)低山丘陵，相間夾有河谷，地下水均為山區(qū)變質(zhì)巖裂隙水，水位低，水量小。陳巷鎮(zhèn) 地下水暫無具體的勘察資料，不具備開采條件。雖然 有 城鎮(zhèn)居民使用地下水，但是量小不能集中作為城鎮(zhèn)人口飲用水源，因此不能考慮地下水源。 4.5.2 地表水水源 窯河 是一條典型的季節(jié)性河流， 自西繞北往東流經(jīng)鎮(zhèn)區(qū) ,鎮(zhèn)區(qū)西北 4公里處為獅子洼水庫 ,約有 165萬立方米的庫容 ,是窯河的水源補(bǔ)充地 。 據(jù)水文資料記載，窯河正常流量為 0.5m3/s,汛期流量達(dá)到20m3/s,在雨季 ,瀑漲瀑落 ,河床比降較大 ,大水時水流湍急 ,河床的覆蓋層較薄 ,保不住河床的潛流水量。 在干旱年景，河 床外露可涉步過河，鎮(zhèn)區(qū)之內(nèi)的窯河每約有 300 萬立方米流量過境 ，廣水市環(huán)境監(jiān)測站對窯河原水進(jìn)行檢測，達(dá)到了“地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”（ GS3838-2002）中的 三類水體。該河為目前為陳巷鎮(zhèn)城鎮(zhèn)居民直接原水的水源。 本次設(shè)計仍取用窯河河水為水源，在設(shè)計中考慮攔水作壩，抬高水位，設(shè)計壩頂標(biāo)高為 79 米，為溢流壩，即最高水位，正常水位 77 米，低水位 76米，河床底為 75米。 獅子洼 水庫遠(yuǎn)離鎮(zhèn) 區(qū)，交通不便，周圍無工業(yè)企業(yè)，沒有工業(yè)污染， 周邊的植被和 大氣環(huán)境質(zhì)量較好。從以上分析水庫的水質(zhì)，水量可以滿足城鎮(zhèn) 用水量的需要，是陳巷鎮(zhèn)集中供水的理想水源。 16 5 工程方案設(shè)計 5.1 給水工藝 流程 陳巷水廠工程設(shè)計為常規(guī)處理，給水工藝流程如下： 窯河水 大口井取水泵房凈水廠輸水干管 鎮(zhèn)區(qū)管網(wǎng)用戶 5.2 取 水工程 5.2.1 攔水壩 設(shè)計壩寬 3 米，壩高 3.5 米 ,壩長 10米 ,鋼筋砼結(jié)構(gòu) 。 5.2.2 大口井 因水下工程施工復(fù)雜，費(fèi)用較大，設(shè)計大口井在河床收集水量規(guī)模為 1 萬 m3/d。采用園形大口井一座，直徑 D=3O 米， H=2 米，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，井壁分層留有滲水孔，井底落在河床的滲水層中，井底作反濾層級配，要求有良好的滲水條件。大口井頂標(biāo)高低于最低水位 0.2米 ,井中布置四根吸水管，與取水泵相連，吸水管管 徑為 DN400mm。 5.2.3 取水泵房 設(shè)計 岸邊固定式的園形取水泵房一座，位置與老取水泵房上游毗鄰 ，土建設(shè)計規(guī)模 1 萬 m3/d，直徑 6 米，室內(nèi)地坪以下高 3.5 米 ,鋼筋砼結(jié)構(gòu) ,泵房底層布置 4 臺取水泵 ,室內(nèi)地坪以上高 4 米 ,磚混結(jié)構(gòu) 。 5.3 凈水工程 5.3.1 凈水廠廠址選擇 選擇水廠廠址的原則如下： 給水系統(tǒng)布局合理，輸配水位置適中，避免干管迂回。 17 有較好的工程地質(zhì)地形條件，便于廠內(nèi)雨、污水排放。 水廠周邊交通方便，生產(chǎn)、生活出行便利，自然環(huán)境較好，無污染的工礦企業(yè)等。 水廠用地盡量減少拆遷工作量，不占 良田或少占農(nóng)田。 陳巷 水廠的廠址經(jīng)現(xiàn)場踏勘選點(diǎn)在鎮(zhèn)區(qū)所在地吳氏祠村 ，考慮廠區(qū)地形高差較大，根據(jù)凈水廠工藝流程為減少大量的土石方挖填，廠區(qū)由北向南設(shè)計階梯式水廠?？勘辈贾茫铀庨g、機(jī)修間，地面設(shè)計標(biāo)高為 85m，接著布置沉淀、過濾池；然后布置清水池、送水泵房；滿足水庫引水的重力水損落差值，廠區(qū)不占良田，無拆遷和移民工作量。工程地質(zhì)良好，無地下水，便于廠內(nèi)排雨、污水。廠區(qū)南面進(jìn)出交通方便，綜合以上優(yōu)點(diǎn)，陳巷水廠廠址選在此處為宜。 5.3.2 凈水廠工藝流程設(shè)計 凈水處理的工藝流程，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及出廠水水質(zhì)的要求及 處理水量的規(guī)模來確定。采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和運(yùn)行管理方便的程度，是具有良好的經(jīng)濟(jì)效益的因素。從水源評述中，選擇了 獅子洼 水庫水，水質(zhì)符合“地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”“ GB3838-2002” II 類水體，因此采用常規(guī)處理是可滿足城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的。設(shè)計陳巷水廠工程總規(guī)模 為 1 萬 m3/d。鑒于二十一世紀(jì)的水廠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，過濾池采用先進(jìn)的氣水沖洗濾池和采用 PLC 自動控制系統(tǒng) . 5.3.3 凈水廠樞紐布置 凈水廠場地由于歷史用地的原因，規(guī)劃與土管部門同意將旱地征用為陳巷水廠廠址，東西長 85m，南北寬 50m，占地 6.43畝，水廠方 18 位 座北朝南，廠大門朝南開，設(shè)計進(jìn)廠道路長 150m，寬 4m，坡降 8%。廠內(nèi)南北大道寬 6m，長 251m，以反沖洗設(shè)備間中心為主軸線，將廠區(qū)分為東西兩側(cè)，自北朝南，依據(jù)制水工藝流程布置凈水構(gòu)筑物，東邊布置一座 1 萬 m3/d 規(guī)模的柵條絮凝斜管沉淀池，氣水沖洗濾池一組和反沖洗設(shè)備間一座及 5000m3清水池一座，西邊布置并給遠(yuǎn)期凈水構(gòu)筑物預(yù)留位置。沉淀池的西北面布置加藥間一座，便于加礬和加氯。在廠區(qū)北邊，布置生產(chǎn)廢水處理預(yù)留地，用建筑小品和綠化帶隔離生產(chǎn)區(qū)。最北面預(yù)留水廠苗甫用地，在廠前區(qū)，西面布置綜合辦公樓一座，東邊布置 加壓泵房，吸水井，為了減少噪音干攪將機(jī)修間和倉庫，布在廠區(qū)北面，還布有傳達(dá)室及車庫等輔助建筑物，廠區(qū)布置緊湊，分區(qū)明確，功能齊全，便于生產(chǎn)管理。 5.3.4 凈水構(gòu)筑物設(shè)計 （ 1）管式靜態(tài)混合器一座 良好的混合效果對降低藥耗，提高絮凝效果影響較大，多年以來，給水工程采用管式靜態(tài)混合器較多，它不需另增加力，占地小，混合器內(nèi)的裝置具有正、反切割水流和雙向回流的功能，混合效率高達(dá)94%（實測資料），混合快速均勻效果好，維護(hù)管理方便，節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。選用 CJH型混合器規(guī)格 DN500mm。 （ 2）柵條絮凝池 柵條絮凝池 屬于水力絮凝中的一種形式，與斜管沉淀池合建一樣。柵條絮凝與其他形式比較，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，占地少、節(jié)能、水頭損失羅小、絮凝效果穩(wěn)定，柵條制作安裝方便，絮凝時間短。設(shè) 19 計規(guī)模 1 萬 m3/d，絮凝池平面內(nèi)空尺寸長 25m，寬 7m，分兩組工作，計 14格，其中共用二格絮凝，每組 6單格，單格平面內(nèi)空尺寸 3.4m 3.4m。單格面積 11.56m2，池高 4.8m，池內(nèi)有效水深 3.9m，絮凝池有效容積 631m3，總絮凝時間為 16.5分鐘（符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)）。 （ 3）斜管沉淀池 目前我國給水工程中，采用最多的沉淀方式有平流沉淀池和斜管沉淀池，它們具有結(jié)構(gòu)簡單，沉淀效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，是成熟可靠的工藝技術(shù)，為充分利用土地，本設(shè)計推薦采用為斜管沉淀池，與絮凝池合建一體。斜管沉淀池的優(yōu)點(diǎn)沉淀效率高，占地少、比平流沉淀節(jié)約用地約 45%，池底采用機(jī)械排泥。設(shè)計斜管平面內(nèi)空尺寸寬25m，長 13.25m，有效沉淀面積 318.75m2，清水區(qū)上升流速 V0=2mm/s。選用斜管材質(zhì)為 PVC 無毒塑料。技術(shù)參數(shù) a=35mm， =60斜長L=1000mm。柵條絮凝斜管沉淀池，平面尺寸，長 25m，寬 19.6m，池高 4.8m。 （ 4）氣水反沖洗濾池 在設(shè)計凈水 廠的過濾池的池型選用，應(yīng)依據(jù)規(guī)模的大小，原水水質(zhì)狀況及管理水平等條件來選用，以前采用雙閥濾池和虹吸濾池較多，該池型工藝成熟可靠，操作簡便，維修量小，過濾效果穩(wěn)定，并積累了較多的生產(chǎn)管理經(jīng)驗。自改革開放后，各地城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，在中型規(guī)模水廠的設(shè)計中，推薦使用氣水反沖洗濾池也日漸增多。該池型原以法國德利滿公司的 V 型濾池為基礎(chǔ)，并結(jié)合國內(nèi)水工業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀的一種新型池型，由我院設(shè)計的氣水反沖洗濾池，先后在外貸款 20 和國內(nèi)大、中型水廠建設(shè)項目中，投入使用運(yùn)行情況良好。 氣水反沖洗濾池的特點(diǎn)是恒水位、恒速過濾，其原因是濾床 加厚，濾料粒徑變粗，采用均質(zhì)粒料，級配均勻性好，截污能力強(qiáng)，濾后水質(zhì)的濁度 INTU，達(dá)到一級水司出廠水水質(zhì)濁度標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)過程為PLC 自動化操作管理。 氣水反沖洗濾池是以氣反沖洗強(qiáng)度大，水反沖洗強(qiáng)度降低，氣水混合反洗，再漂洗，同時池內(nèi)表面配合掃洗，不積泥，不結(jié)球，濾床反沖洗得干凈。僅水反沖洗強(qiáng)度的用水量比雙閥濾池要節(jié)省 2/3。過濾周期長，保持在 3648 小時，減少反沖洗次數(shù)，節(jié)約反沖洗總用水量和節(jié)能。氣水反沖洗濾池是當(dāng)前水廠設(shè)計中技先進(jìn)的構(gòu)筑物，得到了廣泛的推廣使用，其不足之處需增加氣反沖洗設(shè)備及空壓設(shè)備和 自動化控制系統(tǒng)，比雙閥濾池基建造價要貴。 陳巷水廠的氣水反沖洗濾池，設(shè)計總規(guī)模 1 萬 m3/d，設(shè)計兩組濾池， 12 格，分兩期實施。單組分 6 格濾池，雙排布置，每排 3 格，中間設(shè)管廊。反沖洗設(shè)備間布置在兩組池之間，以便遠(yuǎn)期工程共同使用，反沖洗設(shè)備間與近期濾池同步建設(shè)，并預(yù)留二期濾池位置。 設(shè)計參數(shù)： 濾速：設(shè)計濾速 V=8.0m/h，有效過濾總面積 276.33m2，分 6格濾池，單格濾池平面尺寸長 7.55m，寬 6.10m，過濾面積為 46.055 m2,池高 4.10m。反沖洗設(shè)備間緊靠濾池建設(shè)，濾池平面總尺寸長24.3m，寬 27.60m。 反沖洗強(qiáng)度和過濾周期 21 設(shè)計氣反沖洗強(qiáng)度為 16 e/m2.s,水反沖洗強(qiáng)度 3 e/m2.s,表掃沖洗強(qiáng)度 2e/m2.s。 氣水反沖洗設(shè)置三階段進(jìn)行： 過濾周期設(shè)計以 36小時計。 濾床級配設(shè)計 設(shè)計濾池的濾床厚 1.2m，選用的均粒濾料過濾，采用石英海砂作濾床，有效粒徑 d=0.8-1.25mm， K80=1.47，支承層厚 0.05m，卵石有效粒徑 d0=4-8mm。 配水系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計中阻力長柄濾頭配水配氣，濾頭縫隙開孔比 1.52%，濾頭材質(zhì)為 ABS工程塑料。濾后的清水閥可控制池中水位，采用 氣動可調(diào)蝶閥自動調(diào)節(jié)。 濾板設(shè)計為鋼筋砼預(yù)制板，設(shè)計和施工要求應(yīng)滿足氣水反沖洗濾池設(shè)計規(guī)范要求。 （ 5）反沖洗設(shè)備間的設(shè)計 反沖洗設(shè)備間與近期濾池緊鄰，其設(shè)備有氣沖的鼓風(fēng)機(jī)及配套電機(jī)，氣動裝置的空壓機(jī)及貯氣罐，水反沖洗的水泵電機(jī)等。 設(shè)備間平面尺寸長 11.77m，寬 10.950m，兩層建筑物，框架結(jié)構(gòu)底層為反沖洗設(shè)備間，二樓為操作管理室。 反沖洗設(shè)備參數(shù)： 反沖洗水泵 3臺套（二用一備），選用清水潛水泵 Q=497m3/h， H=8.3m， n=970轉(zhuǎn) /分， N=18.5KW 22 氣反沖鼓風(fēng)機(jī) 2臺套（一用一備）； Q=44.20m3/min， H=0.4MPa，N=45kw。 氣動裝置空壓機(jī) 2 套（一用一備）， Q=1.6m3/min， Pa=0.7MPa，N=11KW。 氣罐兩個，鋼制園形氣罐，貯氣保持工作壓力在 0.7MPa，每個貯氣罐容量 500升。 （ 6）清水池一座 清水池容積按水廠規(guī)模 10%計建設(shè)，近期實施 1 萬 m3/d 水廠，清水池容積為 500m3，平面尺寸長 40.5m，寬 3.2m，池高 4m，有效水深 3.8m。 （ 7）加藥間一座 設(shè)計加礬、加氯合建一體的加藥間一座，地面式磚混結(jié)構(gòu)，土建規(guī)模 1 萬 m3/d，建筑面積約 445m2，其中加礬間建筑面積 193 m2，加氯間建筑面積 252m2，分述如下： 加礬工藝設(shè)計 設(shè)計最大加礬最 a=15mg/I，選用隔膜計量泵規(guī)格： Q=0-5301/h， H=0.3MPa， 3臺套（兩用一備）礬庫以 3 個月儲備量計算面積。 加氯工藝設(shè)計 設(shè)計最大加氯量 a=1m/1，選用真空加氯機(jī)兩臺（一用一備）規(guī)格 0-4kg/1， Pa=0.3MPa，氯庫以 8 個氯瓶為貯氯量布置，鑒于加氯工作的安全性要求較嚴(yán)，本設(shè)計除設(shè)備選用當(dāng)前較選進(jìn)的真空加氯機(jī) 23 以外，氯氣輸氣系統(tǒng)，配制有自動切換器，泄氯報警儀，并且設(shè)計了泄氯吸收塔 裝置，形成了一套全封閉安全加氯工序。氯庫內(nèi)設(shè)有單梁懸掛機(jī)重機(jī)一套，起重量 2t，起吊高度 6m。 （ 8）重力供水與加壓泵房工藝設(shè)計 廠內(nèi)清水池的最低水位 97.00m，與水塔水面高差 =126-97=29m，考慮管道沿線和局部損失及富余水頭等，水泵總揚(yáng)程為 33m-35m 為宜。 設(shè)計 3臺套水泵電機(jī)（ 2用 1 備） 250S39A型水泵： Q=324-576m3/h H=35-25m 配套電機(jī)： Y280M-4型電機(jī) n=1480 轉(zhuǎn) /分 N=55KW 所選的加壓泵，其中一臺為變頻調(diào)速裝置，調(diào)節(jié)最大時用水量 K時 =1.3 兩臺套 真空泵機(jī)（一用一備）： SZB-8 型 Q=2401/min 水根柱高600mm 水泵間排水潛污泵 2 臺（一臺一備）： 50QW20-10-1.5 型 Q=20m3/hH=10mN=1.5kw 5.3.5 生產(chǎn)輔助建筑物設(shè)計 依據(jù)陳巷水廠的規(guī)模、按規(guī)范以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，設(shè)計陳巷水廠內(nèi)輔助生產(chǎn)建筑物如下： （ 1）綜合辦公樓 450m2：地面式兩層框架結(jié)構(gòu)樓房，設(shè)生產(chǎn)調(diào)度中心監(jiān)控室， PLC 自動化系統(tǒng)控制室、化驗室、廠長辦公室及職工教 24 育學(xué)習(xí)室和換值班單身宿舍等多功能綜合樓。 （ 2）機(jī)修間和倉庫 60m2，單層地面式磚混結(jié)構(gòu)建筑物 。 （ 3）車庫 105m2，單層地面式磚混結(jié)構(gòu)建筑物。 （ 4）傳達(dá)室 36m2，單層地面式磚混結(jié)構(gòu)建筑物。 5.3.5 建筑設(shè)計 陳巷水廠位于 吳氏祠村內(nèi)楊平 公路 北一建設(shè)用地內(nèi) ,出入交通便利，建筑設(shè)計考慮視覺效果，整體布置要與周圍的建筑物風(fēng)格相互協(xié)調(diào)一致。建筑物墻面以乳黃、灰白為主，點(diǎn)綴亮麗的桔紅斜坡屋面，運(yùn)用現(xiàn)代飾面材料劃格分線，體現(xiàn)時代氣息，突出現(xiàn)代水廠建筑特色，但又具有建筑個性。水廠內(nèi)的綜合樓，是全廠的控制調(diào)度中心，加壓泵房的建筑坡屋面仍用桔紅色匹配，門窗都用白色塑鋼，扶手?jǐn)r桿采用不銹鋼材質(zhì)，室內(nèi)鋪淺色防滑花 崗巖地面，綜合樓門廳地面采用拼花花崗巖，其他鋪面磚， PLC 中心控制室鋪復(fù)合抗靜電地板，用裝飾材料的色和質(zhì)提高建筑物的擋次，成為全廠的高點(diǎn)和重點(diǎn)。更為重要的是水廠內(nèi)的生產(chǎn)構(gòu)筑物水池與其高差，相互連通，清水池上復(fù)土，必須全池頂面綠化，利用通氣管裝飾成假柱小亭，擬是庭綠地。各建筑物周邊種植常青灌木，使建筑空間有虛實對比的感覺，融于大自然之中，構(gòu)成優(yōu)美的環(huán)境，產(chǎn)生宜人氣氛，視覺水廠是一座花園式的工廠。 5.3.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計 擬建陳巷水廠廠址初選在山坡荒地上，種植土層薄，下臥土層以巖石為主，承載力較高，可作為擬建（構(gòu)） 筑物的天然地基。但要考 25 慮廠區(qū)設(shè)計地坪平整形成有一定的填方。擬建建（構(gòu)）筑物在工藝流程標(biāo)高確定和廠區(qū)布置的控制下，不排除基礎(chǔ)可能座落在挖填方交接處，所造成的換填地基處理的可能性，和池基礎(chǔ)全部座落在巖面上，必須要的砂褥墊層的處理。目前尚無詳細(xì)地質(zhì)勘探報告，待詳勘后再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以避免過大的地基處理?，F(xiàn)以陳巷水廠的主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計分述如下： （ 1）廠內(nèi)的凈化構(gòu)筑物水池類，其建筑材料均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，絮凝沉淀澉為敞口水池，水池變形縫設(shè)置長度控制在 20米以內(nèi)。清水池為地下式全封閉式水池，頂板為鋼筋混凝土無梁樓蓋 ，縱橫各設(shè)變形縫一條。反沖洗設(shè)備間反沖洗水泵間為半地下式鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，濾池為地面式水池。其管廊間為二層式框架結(jié)構(gòu)。 （ 2）廠內(nèi)建筑物的綜合樓、加藥間、機(jī)修間、倉庫、門衛(wèi)等都為地面式建筑物，基礎(chǔ)采用鋼筋砼柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)及現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面。 （ 3）結(jié)構(gòu)材料 混凝土：貯水構(gòu)筑物設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級為 C25；抗?jié)B等級為 S6。建筑物混凝土，梁、板、柱混凝土強(qiáng)度等級不低于 C20，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級為 C20。 鋼筋：水池、梁和柱的縱向受力鋼筋采用 II 級，板與箍筋采用I 級。 磚砌體：地面以下： MU10 機(jī)制多孔粘土磚， M5水泥砂泵。 地面以上： MU7.5 機(jī)制多孔粘土磚， M2.5 混合砂漿。 26 （ 4）抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)“湖北省地震烈度區(qū)劃圖”，廣水地區(qū)地震基本烈度 6 度，設(shè)計以 6 度設(shè)防。各建（構(gòu)）筑物均按建筑抗震設(shè)計規(guī)范（ GB50011-2001）進(jìn)行抗震設(shè)計，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。 5.3.7 電氣及自控儀表 （一）電氣設(shè)計 設(shè)計依據(jù)及技術(shù)規(guī)范 （ 1） 10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范 GB50053-94 （ 2）電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范 GB50062-92 （ 3）供配電 系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB50052-95 （ 4）電氣裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范 GBJ63-90 （ 5）民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 JGJ/T16-92 （ 6）工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范 GBJ65-83 （ 7）建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB50057-94 （ 8）電氣簡圖用圖形符號 GB4728 （二）設(shè)計范圍 設(shè)計范圍主要為凈水廠內(nèi)的供配電設(shè)計，具體內(nèi)容如下： 1）廠站內(nèi)高低壓變配電系統(tǒng)及配電裝置； 2）廠站內(nèi)生產(chǎn)用電設(shè)備的配電及控制、信號系統(tǒng)及電纜的選型和敷設(shè)； 3）全廠及各車間的動力及照明設(shè)計； 4）廠內(nèi)構(gòu)筑物的防雷及接地保護(hù)設(shè)計。 27 （三）供電電源及供電方式 本工程屬于二類用電負(fù)荷，用附近的廣水供電所引兩回路 10KV電源供電，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時，另一路電源應(yīng)能維持持續(xù)供電。 （四）用電負(fù)荷及主變壓器容量 全廠總計算負(fù)荷：補(bǔ)償前約 345KVA，補(bǔ)償后約 300KVA。 選用兩臺 400KVA 變壓器，一用一備，負(fù)荷率達(dá) 75%。 （五）無功補(bǔ)償 由于廠內(nèi)均為 380V 低壓設(shè)備，單機(jī)容量不大且較為分散，無功補(bǔ)償采用集中自動補(bǔ)償裝置，設(shè)置在全廠低壓配電中心內(nèi)，使最終補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá) 0.95。 （六）配電系統(tǒng)及設(shè)備選 型 10KV配電系統(tǒng) 本廠均為低壓負(fù)荷且容量不大， 10KV 配電系統(tǒng)采用單母線環(huán)網(wǎng)供電， 10KV 配電柜選用 UniSwitch 間隔工金屬封閉開關(guān)柜，柜內(nèi)配用六氟化硫負(fù)荷開關(guān)和彈簧操動機(jī)構(gòu)。 低壓配電系統(tǒng)： 380V 配電系統(tǒng)采用單母線分段型式，低壓配電柜選用 GCS 型低壓抽出式開關(guān)柜，柜內(nèi)元件采用進(jìn)口元件。 變壓器： 10/0.4KV 變壓器選用免維護(hù)低損耗油浸式銅芯變壓器，接線方式采用 DYn11 結(jié)線線別。 （七）電動機(jī)起動控制方式 28 廠內(nèi)大于 10KW 以上的低壓電機(jī)采用軟啟動裝置起動，其它低壓電機(jī)均為全壓直接起動。 主 要電機(jī)控制方式采用 PLC集控制和機(jī)旁手動兩種方式。 （八）電線電纜 10KV電力電纜采用 YJV交聯(lián)全塑電力電纜，低壓電纜選用 VV-1KV全塑電纜，控制電纜為 KVV-500 全塑電纜。 PLV 用電纜選用 DJYPV型對絞屏蔽電纜，室外直埋電纜采用鎧裝電纜。 （九）防雷接地保護(hù) 根據(jù)防雷規(guī)范要求，廠內(nèi)建筑物均按第三類防雷建筑的考慮防雷設(shè)計，在建筑物屋頂設(shè)避雷針或避雷帶作防直擊雷保護(hù)，引下線利用柱內(nèi)鋼筋，并充分利用建筑物基礎(chǔ)鋼筋等作自然接地體。廠內(nèi)各主要設(shè)備金屬物就近與接地裝置相連并按防雷規(guī)范要求采取相應(yīng)措施作防感應(yīng)雷 保護(hù)。 按照接地規(guī)范要求。低壓系統(tǒng)采用 TN-S 接地系統(tǒng)，所有電氣設(shè)備金屬外殼均作接地保護(hù)。電氣設(shè)備、 PLC 自動系統(tǒng)接地與防直接雷和防感應(yīng)雷接地共用接地裝置，組成共用接地系統(tǒng)，要求接地電阻。 （十）照明設(shè)計 廠內(nèi)照明有室內(nèi)工作照明和戶外道路照明。照明光源：室內(nèi)主要用熒光燈、節(jié)能燈、白熾燈；室外采用高壓鈉燈。 （十一）電纜管線敷設(shè) 廠區(qū)內(nèi)部各設(shè)施間的高、低壓電纜和控制電纜均在電纜溝內(nèi)的電 29 纜支架或橋架上敷設(shè)，部分電纜通過穿保護(hù)管埋地方式敷設(shè)，各區(qū)域內(nèi)部的電纜主要采用電纜溝和電纜橋架或穿電纜保護(hù)管敷設(shè)。 5.3.8自控及儀表設(shè)計 為及時準(zhǔn)確地掌握和了解整個工藝流程運(yùn)行情況，自動監(jiān)測和控制各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，本次設(shè)計在工藝流程關(guān)鍵部位上配置了在線式檢測儀表，并通過二級分布式計算機(jī)集散測控管理系統(tǒng)對全廠實行現(xiàn)場化管理，以達(dá)到科學(xué)、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的運(yùn)行目標(biāo)。 （一）設(shè)計原則 本工程自控系統(tǒng)采用 PLC 控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用工業(yè)界目前流行的控制模式，即開放的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加上流行通用的組態(tài)軟件以及可靠通用的 PLC 模塊。系統(tǒng)配置和功能設(shè)計按各工藝處理階段少人值守的原則進(jìn)行并遵循如下要求： （ 1）高可靠性：選用穩(wěn)定可靠的工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn) 品，硬件上采用備用冗余技術(shù)，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少出錯環(huán)節(jié)； （ 2）先進(jìn)性：控制系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)未來現(xiàn)場總線的技術(shù)的發(fā)展，性能價格比高； （ 3）靈活性：網(wǎng)絡(luò)通訊方式和系統(tǒng)組態(tài)靈活，擴(kuò)展方便，可用性、可維護(hù)性好，并具有開放的軟件通訊協(xié)議： （ 4）實時性：控制系統(tǒng)對工況變化適應(yīng)能力強(qiáng)，控制滯后時間短。 （二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)設(shè)計原則本工程自控系統(tǒng)設(shè)計將采用一個開放式結(jié)構(gòu)體系 30 的自動化系統(tǒng)，將系統(tǒng)與設(shè)備有機(jī)結(jié)合在一起用于監(jiān)控生產(chǎn)。將信息流擴(kuò)展到整個生產(chǎn)過程。利用企業(yè)的其他信息將工廠各車間連接成網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)過程控制數(shù)據(jù)與信 息方便可靠地在 PLC 與外部設(shè)備之間交換。 作為一個開放式結(jié)構(gòu)體系的自動化系統(tǒng)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用兩層，即控制層和信息管理層。其中控制層用于各車間級 PLC監(jiān)控單元，信息管理層用于中控級監(jiān)控主機(jī)單元。各層特點(diǎn)描述如下： 控制層：它在各 PLC之間及其與各智能化控制設(shè)備這間進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的交換、控制的協(xié)調(diào)、網(wǎng)上編程和程序的維護(hù)，遠(yuǎn)程設(shè)備的配置和查錯。 信息管理層：它提供上層計算機(jī)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)訪問車間級的數(shù)據(jù)，主要用于全廠范圍控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯集和監(jiān)視，特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大而實時性要求不高，它的開放性協(xié)議使各種主計算機(jī)和不同廠商的 控制設(shè)備可以互連，在必要時也可進(jìn)行一些控制和協(xié)調(diào)，這一層采用符合公共標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。 自控系統(tǒng)依據(jù)集中管理、分散控制的原則，采用高可靠性的，先進(jìn)實用的分級分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。將整個系統(tǒng)分成二級：即廠中央控制管理級和各現(xiàn)場監(jiān)控分站級。根據(jù)廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)構(gòu)筑物的分布和工藝過程的要求，分別在分水反沖洗濾池的反沖泵房和加藥間設(shè)置現(xiàn)場監(jiān)控分場，氣水反沖洗濾池的反沖泵房監(jiān)控分站還帶有 6 個用于單格濾池的監(jiān)控子站，加藥間監(jiān)控分站帶有絮凝沉淀池監(jiān)控子站。 各現(xiàn)場 PLC 監(jiān)控分站通過主干網(wǎng)絡(luò)連接起來，作為控制層。主干 31 網(wǎng)絡(luò)介 質(zhì)采用多模鎧裝光纖電纜，網(wǎng)絡(luò)光纖通信可不受電纜間距限制敷設(shè)于電纜溝或電纜橋架中，以避免通信電纜受到電力電纜的電磁干擾和防止雷電波沿通信電纜竄入損壞自控系統(tǒng)。 中控監(jiān)控層為信息管理層，通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 協(xié)議的以太網(wǎng)，由于網(wǎng)絡(luò)電纜敷設(shè)條件較好，網(wǎng)絡(luò)可不采用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，通信電纜介質(zhì)采用同軸電纜，通信速度為 10M/100M自適應(yīng)。 控制層與信息管理層之間通過具有開放軟件協(xié)議的網(wǎng)關(guān)有機(jī)地連接起來。 在信息管理層以太網(wǎng)絡(luò)上還設(shè)有兩個節(jié)點(diǎn)站，可掛接廠內(nèi)工程師站和廠長查詢站，工程師站用于對控制系統(tǒng)軟件二次發(fā)展和 程序調(diào)整。廠長查詢站用于對全廠生產(chǎn)過程參數(shù)的隨時查詢。 這樣的劃分是為了充分發(fā)揮 PLC 系統(tǒng)的控制功能，又使得檢測控制功能相對分散和獨(dú)立，當(dāng)某一分站因故障而切除時，不會影響整個控制系統(tǒng)的工作，從而達(dá)到“事故分散”的目的，提高系統(tǒng)工作的可靠性。 監(jiān)控分站由現(xiàn)場控制單元和現(xiàn)場操作終端組成，現(xiàn)場控制單元完成區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備和過程的數(shù)據(jù)采集、順序控制和參數(shù)調(diào)節(jié)，現(xiàn)場操作終端完成現(xiàn)場顯示、故障報警、參數(shù)設(shè)置等工作。 現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息通過 PCL 監(jiān)控分站經(jīng)控制層高速數(shù)據(jù)總線傳送至中央控制室主控機(jī)處理，并實時顯示、記錄、打印和備份 ，還根據(jù)處理結(jié)果隨時向各監(jiān)控分站發(fā)送各種控制指令，完成生產(chǎn)調(diào)度過程。在廠中心控制室設(shè)主控機(jī)兩臺，互為備用，作為全廠生產(chǎn)調(diào)度管理的中 32 心。 （三）控制功能設(shè)計 本工程通過強(qiáng)電設(shè)備的“就地 /遙控”切換開關(guān)可實現(xiàn)二級控制，即就地現(xiàn)場手動控制和 PLC監(jiān)控，二級控制中就地現(xiàn)場手動控制優(yōu)先權(quán)高于 PLC 監(jiān)控，以保證現(xiàn)場操作維修安全。 在 PLC 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中采用兩種控制方式，即現(xiàn)場 PLC 控制和PLC 自動控制。（通過中控室軟件編制和操作權(quán)限設(shè)置即可實現(xiàn)由中控室的集中監(jiān)控） 現(xiàn)場控制是在單元 PLC 操作顯示終端鍵控操作（如泵閥一 步化開停）。 自動控制是自控系統(tǒng)根據(jù)各種工藝參數(shù)檢測測值的狀態(tài)，按照預(yù)定控制程序，自動完成特定功能的控制式（如單格濾池控制）。 兩種控制方式可以各控制分站操作顯示終端上軟換，以滿足實現(xiàn)工作中調(diào)試、檢修和自動正常運(yùn)行的需要。 各控制分站按工藝流程完成的功能分述如下： （ 1）加藥間分站（ PLC1） 加氯間分站監(jiān)控范圍包括；加氯間、加藥間、網(wǎng)格絮凝平流沉淀池等。本站控制功能分述如下： 加氯間 控制功能： a.控制過程 預(yù)加氯投加量根據(jù)源水流量比例投加。 33 補(bǔ)加投氯量根據(jù)與投加點(diǎn)相對的出廠水總流量和對應(yīng)的余氯測定值由加氯機(jī)上專用控制器自動完成復(fù)合環(huán)投加過程。 b.PLC 不參與加氯控制過程，只采集有關(guān)數(shù)據(jù)和監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。 c 當(dāng)發(fā)生氯氣泄漏時，漏氯控制器輸出報警信息給 PLC，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能及時檢測到當(dāng)時的漏氯情況，啟動氯氣吸收裝置和排風(fēng)扇，