东方城供水管网改造工程建设可行性研究报告(政设计院).doc

某某某省#县城区供水管网改造工程可行性研究报告目 录1 概述11.1 项目背景11.1.1 项目名称11.1.2 项目建设地点11.1.3 项目建设单位、法人代表11.1.4 项目提出的背景11.2 编制依据、原则和范围21.2.1 编制依据21.2.2 编制原则21.2.3 编制范围21.3 投资估算与资金筹措21.4 项目概况31.4.1 项目建设规模及目标31.4.2 主要建设条件31.5 城市基本概况31.5.1 基本概况31.5.2 自然条件41.5.3县城供水水源51.6 城区基本概况71.7 供水管网改造的必要性及紧迫性71.7.1 县城供水现状71.7.1.1 现有供水设施71.7.1.2 供水现状81.7.2 某某县城供水设施和管网主要存在的问题81.7.3 供水管网改造的必要性及紧迫性82 某某县城给水工程规划改造102.1 某某县城用水量预算102.2 用水规模的确定102.3 供水水源102.4 净水厂102.5 供水管网112.6 供水设施布局113 供水管网改造方案123.1 供水管网改造范围123.2 供水管网的功能要求123.2.1 水密性能高123.2.2 降低供水管网的二次污染123.2.3 水力条件好123.2.4 建设投资省123.3 供水管网布置原则133.4 供水管网系统的平差133.4.1主要设计参数133.4.2节点流量及水头损失计算133.4.3 管网的管道布置143.4.4最高日最高时管网平差计算143.4.5最高日最高时消防平差校核143.4.6最高日最高时事故平差校核154 设计计算164.1 最高日最高时管网平差最不利点校核计算164.2 最高日最高时事故时管网平差校核计算214.3 最高日最高时消防管网平差校核计算315 管材比选365.1 管材类别365.2 管材适用性分析375.3 管材选择466 管网规划改造476.1 水源浑水输水管网规划改造476.2 配水管网规划改造476.3 管网规划改造工程量497 管道附属设施布置507.1 阀门布置507.2 消火栓布置507.3 排气阀布置507.4 排空阀设置507.5 管顶覆土508 节能节水篇518.1 节能措施518.2 节水措施519 环境保护及水土保持529.1 环境保护529.1.1 环境保护设计依据529.1.2 项目建设和生产运营对环境的影响529.1.3 环境保护治理措施529.2 水土保持5410 劳动安全保护、职业健康及消防5510.1 劳动安全5510.2 职业健康5510.3 消防5511 工程实施进度设想及项目招标方案5611.1 工程实施进度设想5611.1.1项目实施原则及步骤5611.1.2项目实施计划5611.2 项目招标方案5612 工程投资估算5812.1 估算范围5812.2 编制依据5812.3 其它5812.4 资金来源6012.5 投资使用计划6013 经济和社会效果分析6114 存在问题和建议62附图一：现有供水网布置图附图二：平差后供水管网布置图附图三：最高日最高时管网平差图附图四：管网平差事故校核图附图五：管网平差消防校核图研究院有限公司 某某某省东乡县城供水管网改造工程可行性研究报告1 概述1.1 项目背景1.1.1 项目名称某某某省某某县城供水管网改造工程1.1.2 项目建设地点某某某省某某县城区及大地方工业园区1.1.3 项目建设单位、法人代表1.1.4 项目提出的背景随着改革开放形式的不断深入发展，某某县的经济建设发展迅速，交通、通信、能源和供水等基础不断得到完善，为投资创造了良好的环境，也使县城的城市建设日益美化、量化、环境优雅卫生，功能配套齐全。根据某某县城市总体规划，并为了适应某某县社会经济的快速发展，某某县大力发展工业园区建设，以扩大城区范围，改善某某县的投资环境。目前，大地方工业园区已初具规模，为某某县的社会经济发展注入了活力。某某县城将建设成经济发达，科技进步，环境优美的新型城市。给水工程是城市的生命线工程，是城市发展的前体。由于县城人口增加和城市发展，需水量不断增加，用水高峰时需水量大于目前供水能力。据调查统计，县城规划区的25区域无供水管网，管网覆盖率较低。因供水配套设施未能及时跟上，其供水状况已远远落后于县城的发展水平，严重制约了县城的发展、影响人民群众的生产生活。给水工程也是县城重要的基础设施，是发展的前提。为了提升县城居住环境质量，改善投资环境，满足日益发展的需要和用水量的需求，完善基础设施建设，供水管网改造对整个县城的发展是十分必要的。1.2 编制依据、原则和范围1.2.1 编制依据1、某某县城市总体规划（2002年2020年）（2003年5月，中国城市规划设计研究院，某某县润泉供水公司）；2、其他相关文件及资料；3、工程设计有关规程及规范：1）室外给水设计规范GB50013-2006；2）城市给水工程规划规范GB50282-98；3）城市基础设施工程规划手册；4）城市规划中的工程管线规划（第二版）；5）建筑设计防火规范GB50016-2006。1.2.2 编制原则1、编制要符合规范、完善、适地、经济的原则和国家颁布的相关法规、技术标准及相关各类规划等。2、加强县城给水的统一管理，充分利用现有给水设施，全面规划，统筹布局。3、给水管尽可能按规划与道路施工同步进行。1.2.3 编制范围设计供水范围为：某某县城区及大地方工业园区。1.3 投资估算与资金筹措本工程建设总投资为6159.20万元；资金来源主要为申请国家专项资金、当地政府筹资及建设单位自筹。1.4 项目概况1.4.1 项目建设规模及目标根据某某县城市总体规划修编（20022020）（中国城市规划设计研究院编制），供水管网改造规划至2020年，其管网本次建设总长度约45487m，管网漏损率降至15%以下。1.4.2 主要建设条件1、随着经济发展，本次管网改造建设所需的管材从使用要求、质量及数量上均能得到保证。2、某某县政府对本次供水管网建设非常支持。积极筹措管网建设资金，建立鼓励节约用水和促进产业化发展的水价机制，水费增收部分优先用于供水管网规划和建设。3、符合国家对解决城市供水管网漏损严重、促进节约用水的要求。1.5 城市基本概况1.5.1 基本概况某某县建县于明代，现行政隶属于东方市，现辖9镇、4乡、3个垦殖场及一个林场，东靠余江县、南临金溪县、西接东方市及进贤县、北临余干县。地理坐标为北纬28°228°30，东经116°20116°51。县境东西最宽为46.25公里，南北最长为47.7公里，全县总面积1275平方公里，人口41.6万。某某毗邻鹰潭铁路枢纽、浙赣铁路、320国道及梨温高速公路贯穿全县，交通发达，区位优越。某某县城孝岗镇是全县的政治、经济、文化、科技信息、物质流通中心，境内交通便利，东距鹰潭市40公里，南距东方市34公里，西至南昌市100公里，浙赣电气化铁路复线、沪瑞高速公路、320国道、东临一级公路穿越而过。工业主要以食品、化工、建材为主。某某县被某某某省列入“东鹰贵”城市规划发展带。改革开放以来，某某县依托自身的丰富自然资源和便利的地理交通优势，工农商贸发展迅速，大地方工业开发区已初具规模，赣东建材批发市场和果品批发市场已建成交易，赣东布区批发市场也已建成。城市（区）整体布局与功能分区：城市以老城区为中心，组团式向外扩展的布局形式。老城区与各组团以及各组团之间配以大面积的绿化隔离带和农业产业园，并以城市快速交通干道相连。城区功能分区五个：（1）孝岗中心区；（2）城南组团；（3）红星组团；（4）铜矿组团；（5）邓家组团。根据某某县统计局资料，2007年全县国内生产总值达到41.2亿，三产业结构由20.4:45.5:34.1调整为18.4:47:34.6，规模以上工业增加值达到14.09亿元，财政总收入完成3.3亿元，其中地方财政收入完成2.26亿，全社会固定资产投资完成26亿元，社会消费品零销总额17.9亿元，外贸出口达1331万美元，城镇居民人均可支配收入12939元，农民人均纯收入4800元。1.5.2 自然条件1、地质地貌某某地处赣东丘陵与鄱阳湖平原的过渡地带，整个地势由东北向西南缓慢倾斜，自北而南平原与高、中丘呈高低高相间分布，构成自东向西南敞开的一大盆地，县境常态地貌以丘陵为主，县城附近海拔40米左右。县境北部大面积出露元古界变质岩系地层、中部、南部分布上古生界石炭系和二叠系，中生界侏罗系和白垩系，新生界第四系地层。2、气象条件县内属于亚热带湿润气候，四季分明、雨量充沛、光照充足、气候温和、无霜期长。具有春秋短而冬夏长的气候特征。 气温：历年平均气温为：17.7 极端最高气温为：40.3 极端最低气温为：-13.2 雨量：多年平均降水量为：1758mm 实测年最大降水量为：2543.4mm 最小年降水量为：1052.3mm最大日暴雨量为：493mm 风：全年主导风向为东北风及北风，最大阵风11级。 雪：全年积雪1至7天，历年最大积雪深23厘米。1.5.3县城供水水源某某县境内有抚河、信江二大水系入鄱阳湖。以抚河水系为主，其控制面积744平方公里，占总面积的58.93；信江为次，控制面积为361.5平方公里，占总面积的28.63；鄱阳湖控制面积157平方公里，占总面积的12.44。全县多年平均降水量1758毫米，蒸发量1465毫米。全县水资源总量10.7亿立方米。地表水资源及地下水资源处于某某某省中下游水平。某某县现有蓄水工程1146座，总蓄水量2.24亿立方米。其中中型水库4座，蓄水量6320万立方米；小（一）型水库43座，蓄水量9030万立方米；小（二）型水库223座，蓄水量6070万立方米；山塘陂坝616座，蓄水量980万立方米。已开发的地下水资源量占总资源量的25。某某县县城及周边地区，根据水资源量及其水质的实际情况，县城及周边地区的地表河水和地下水无法满足县城供水水源的要求，能承担县城供水水源有幸福水库、何坊水库和佛岭水库。幸福水库是某某县最大的中型水库，始建于1958年10月座落于某某县县城以北四公里。集雨面积为4058平方公里，水库总库容4675万立方米，死库容410万立方米，有效库容2509万立方米，水库占有水面335公顷。库区多年平均降雨量1710mm，多年平均蒸发量1480mm，坝址多年平均径流1.16m3/s。幸福水库设计灌溉农田面积51000亩，实际灌溉面积31500亩，另外担负着某某铜矿的工业供水和某某第二自来水厂工业区域的生活、生产供水任务。何坊水库位于某某县城东南郊的孝岗镇何坊村境内，始建于1961年2月，距某某县城2公里，为中型水库，集雨面积为13.67平方公里。水库总库容1037万立方米，死库容150万立方米，有效库容722万立方米，水库占有水面200公顷。库区多年平均降雨量1710mm，多年平均蒸发量1480mm，坝址多年平均径流0.435 m3/s。库区青山环绕，湖面开阔，透明，环境十分优美。何坊水库设计灌溉农田面积3000亩，实际灌溉面积3150亩。佛岭水库位于某某县城南的孝岗镇长林村境内，距某某县城2公里，为小（一）型水库，集雨面积6.8平方公里，库区多年平均降雨量1710mm，多年平均蒸发量1480mm，坝址多年平均径流0.193m3/s。目前为某某县第一自来水厂的水源。1.6 城区基本概况县城城市性质：以绿色农副产品深加工和食品、制药、饲料、保健品等工业为主导，商贸繁荣新兴的健康型工业城市，是环鄱阳湖经济带中有特色的重要工业城市和物流中心，是全县的政治、经济、科技文化中心。城市规模：县城人口规模2007年底13万人（2007年），中期16万人（2010年），远期24万人（2020年，其中某某县老城区及大福岗工业园区人口规模约16万人，新城区人口规模约8万人）。用地规模：近期14.6平方公里，中期18.8平方公里，远期28.2平方公里(其中包括新城区12.5平方公里的建设用地，某某县城区实际建设用地为13.75平方公里，生态建设用地为1.95平方公里)。1.7 供水管网改造的必要性及紧迫性1.7.1 县城供水现状1.7.1.1 现有供水设施目前，某某县城的供水主要以某某润泉供水公司供水为主，部分居民使用井水，部分工业企业设有自备水。某某润泉供水公司供水中生活用水约占供水量的80，生产用水所占比例较小，县城集中供水普及率约为75。供水日变化系数和时变化系数均较大，供水量随季节发生变化，夏季高峰供水矛盾十分突出。县城已建成两座水厂，即第一水厂和第二水厂，设计总供水能力5.5万m3/d。其中第一水厂位于旧城区，以佛岭水库为水源，设计供水规模为1.5万m3/d；第二水厂位于城北大地方工业开发区内，以幸福水库为水源，设计供水规模4.0万m3/d。第一水厂出厂水压约为0.41MPa，第二水厂出厂水压也约为0.41MPa。某某县城区目前已敷设了部分给水管网，具体详见附图一。1.7.1.2 供水现状随着某某县城经济的发展，特别是近几年以来，其建设得到了迅猛发展，居民及工业对用水有了更高的要求，现有的供水能力已远远适应不了发展对用水的需求，严重制约了工业生产的发展和居民生活水平的提高。供需矛盾突出，只有重新改造供水管网，才能满足某某县城生产、生活用水的要求。1.7.2 某某县城供水设施和管网主要存在的问题1）供水量不能满足要求，供需矛盾突出，随着总体规划的实施，供需矛盾将越来越严重。2）由于供水管网覆盖率低、管径偏小、长度短，而且埋设比较混乱、漏损严重，未经合理规划，直接影响生产和居民生活用水的要求。1.7.3 供水管网改造的必要性及紧迫性某某县城供水管网的建设因受建设时间、建设资金以及当时县城发展等各方面因素的影响，目前某某县城供水管网覆盖率不及75%，管网布置不合理，管网质量较差，漏水率甚至达30以上，以至于县城供水水压普遍偏低，缺水、断水现象严重。随着工业化的发展，人口的增加，某某县城规模不断扩大，人民生产、生活用水难的问题将日益突出。因此需尽快对某某县城供水管网进行合理规划改造，由第一水厂及第二水厂统一供水，满足某某县城日益迅猛发展的需要。2 某某县城给水工程规划改造2.1 某某县城用水量预算（1）根据某某县城的规划规模，结合目前城区的供水现状，测算至2020年城区需水量如下：根据某某县城市总体规划修编（20022020）（中国城市规划设计研究院编制）和城市给水工程规划规范（GB50282-98），到2020年，某某县城建设用地面积约为13.75km2，城市最高日单位建设用地综合用水量指标为0.40.8万m3/ Km2·d（取0.4万m3/ Km2·d），则城区最高日用水量为：13.75×0.4=55000 m3/d（2）现有第一及第二水厂远期规划至2020年，远期规模为5.5万m3/d，本次管网改造规模按第一及第二水厂远期规模配套考虑。2.2 用水规模的确定根据需水量预测，到2020年某某县城最高日需水量为55000 m3/d，故确定水厂供水规模为55000 m3/d（其中第一水厂规模为15000 m3/d，第二水厂规模为40000 m3/d）。2.3 供水水源 第二水厂以幸福水库为水源，第一水厂以佛岭水库及何坊水库为水源。 2.4 净水厂第一及第二水厂总规模为5.5万m3/日，其中第一水厂位于老城区，第二水厂位于城北大地方工业园区内。水厂处理工艺均采用常规处理方式。2.5 供水管网本工程结合某某县城现已敷设的部分管网，对本工程区域内管网进行重新合理的规划改造。对城区进行管网平差，管网布置以环状为主，给水管网按最高日最高时流量计算，干管管径为DN250DN700mm，连通管管径为DN150DN400mm。2.6 供水设施布局 某某县城居民生活用水、公建及市政用水、大部分工业企业给水设施布置形式采用统一给水系统，由第一水厂及第二水厂统一供应。623 供水管网改造方案3.1 供水管网改造范围本次设计供水范围为：某某县城区及大地方工业园区。3.2 供水管网的功能要求供水的根本任务是向用户提供高质量的生产及生活用水，连续供应有压力的水。供水管网是供水系统的重要环节，其直接影响到供水的可靠性，也直接影响到净水厂的运行成本，因此本工程供水管网系统要满足以下功能要求：3.2.1 水密性能高供水管网是承压的管网，它是保证管网有效而经济地工作的重要条件。如因管线的水密性差以至经常漏水，无疑会增加管理费用和导致经济上的损失。同时，管网漏水严重时，也会冲刷地层而引起严重事故。所以，要求城市配水管网要达到很高的水密性能。3.2.2 降低供水管网的二次污染自来水从水厂到用户，要经过较长的管道，往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大的反应器，出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，产生新的反应，这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物资，最大限度地降低配水管网的二次污染。3.2.3 水力条件好要求供水管道水力条件好，内壁不结垢、光滑、管道畅通，水头损失小，进而降低净水厂的常年运转费。3.2.4 建设投资省使用年限长，建设投资省。供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的5070，因此恰当选用管材及设备是节省供水工程建设投资的有效途径。3.3 供水管网布置原则3.4.1加强城区给水的统一管理，充分利用现有给水设施，全面规划，统筹布局，分期实施。3.4.2给水管尽可能按规划与道路施工同步进行，以免以后开挖道路，浪费资金。3.4.3在满足各地块对水量、水压的要求及施工维修方便的前提下，尽可能缩短配水管线的总长度，节省造价。3.4 供水管网系统的平差根据城区管网现状结合总体规划，对新城区管网进行规划改造，最高日用水量按5.5万m3/d，时变化系统取1.6，则最高日最高时用水量为1018.52L/S（其中第一水厂为277.78 L/S，第二水厂为740.74 L/S）。 本次设计对本工程整个供水范围进行最高日最高时管网平差，并进行了事故校核和消防校核，管道按城区总体规划用地进行布置。管网平差按1018.52L/S设计流量一次完成，供水管网进行分步改造建设。3.4.1主要设计参数1、时变化系数kh按1.6计；2、最不利点自由水压按24m计；3、消防核算按同一时间内的火灾次数为2，一次灭火用水量为45L/s。3.4.2节点流量及水头损失计算根据城区用水量测算，为方便计算，沿线流量计算采用单位长度管段计算的比流量法。最高日最高时用水量1018.52L/S按管长分配到管线上，并计算出各点的节点流量。由于本项目主要是改造的管道，因此，本项目中水头损失的计算采用柯尔勃洛克公式，局部损失系数：1.20。3.4.3 管网的管道布置供水管网成环状布置，主环干管管径为DN250DN800，主干管中间设置DN150DN400的给水连接管。根据消防用水要求，最小市政给水管为DN150。3.4.4最高日最高时管网平差计算最高日最高时用水量为1018.52L/S（其中第一水厂为277.78 L/S，第二水厂为740.74 L/S），第一水厂的节点水压86.94m，其中水厂地面标高为45.9m，自由水头为41.04m；第二水厂的节点水压89.84m，其中水厂地面标高为48.8m，自由水头为41.04m。经计算，自由水头最低点为节点12, 自由水头为24.0m。3.4.5最高日最高时消防平差校核消防校核计算按老城区和大地方工业园区至2020年规划人口16万人同一时间内的火灾次数按2处考虑，一次灭火用水量按45L/s计。水厂的出水量按最高日最高时用水量为1018.52L/S（其中第一水厂为277.78 L/S，第二水厂为740.74 L/S），第一水厂的节点水压86.94m，其中水厂地面标高为45.9m，自由水头为41.04m；第二水厂的节点水压89.84m，其中水厂地面标高为48.8m，自由水头为41.04m。设J12、J86两处消防水量45L/s，经计算自由水头最低点为节点12, 自由水头为23.0m，最不利点自由水压大于10米，城区管网能满足消防要求。3.4.6最高日最高时事故平差校核事故校核计算按最不利管道事故检修时，管网配送最高日最大时70%的用水量计算，水厂的出水量为712.964L/S（其中第一水厂为194.446 L/S，第二水厂为518.518 L/S）, 第一水厂的节点水压86.94m，其中水厂地面标高为45.9m，自由水头为41.04m；第二水厂的节点水压89.84m，其中水厂地面标高为48.8m，自由水头为41.04m。取J35J39节点间的管道为事故管, 经计算自由水头最低点为距离水厂较远的节点J12, 自由水头为24.0m。经校核，上述事故管发生事故时，整个管网仍然满足最高日最大时70的用水量及水压要求。4 设计计算4.1 最高日最高时管网平差最不利点校核计算一、平差基本数据 1、平差类型：最不利点校核。 2、计算公式： 柯尔勃洛克公式 I=*V2/(2.0*g*D) 1.0/0.5=-2.0*lgk/(3.7*D)+2.5/(Re*0.5) Re=V*D/ 计算温度：10 ，=0.000001 3、局部损失系数：1.20 4、水源点水泵参数： 水源点水泵杨程单位(m)，水源点水泵流量单位:(立方米/小时) 水源节点编号 流量1 扬程1 流量2 扬程2 流量3 扬程3 二、节点参数 节点编号 流量(L/s) 地面标高(m) 节点水压(m) 自由水头(m) 1 9.951 49.800 86.370 36.570 2 18.275 53.500 86.507 33.007 3 15.245 54.500 87.305 32.805 4 11.278 55.600 87.830 32.230 5 2.422 57.400 87.870 30.470 6 8.602 57.200 88.238 31.038 7 6.281 56.000 87.887 31.887 8 8.012 52.000 86.905 34.905 9 4.690 58.000 87.887 29.887 10 14.753 53.200 86.370 33.170 11 18.199 51.500 86.455 34.955 12 9.049 60.000 84.000 24.000 13 15.674 55.300 87.256 31.956 14 8.919 57.500 88.065 30.565 15 8.790 56.600 88.249 31.649 16 19.995 55.500 88.813 33.313 17 20.082 56.800 88.116 31.316 18 20.016 38.500 84.729 46.229 19 14.125 53.000 87.841 34.841 20 10.477 41.000 86.377 45.377 21 9.114 59.800 87.936 28.136 22 10.305 42.000 86.455 44.455 23 8.507 57.000 88.042 31.042 24 22.132 39.900 86.380 46.480 25 7.905 59.500 87.913 28.413 26 16.558 56.500 88.022 31.522 27 17.502 40.300 86.498 46.198 28 18.098 48.900 89.068 40.168 29 6.427 48.500 88.969 40.469 30 8.950 47.000 88.787 41.787 31 -740.740 48.800 89.840 41.040 32 8.297 42.200 86.384 44.184 33 4.956 49.000 89.386 40.386 34 9.059 45.000 89.002 44.002 35 4.271 48.800 89.515 40.715 36 11.570 59.000 87.550 28.550 37 27.749 40.700 88.456 47.756 38 5.547 52.000 87.999 35.999 39 6.581 48.000 89.217 41.217 40 3.783 42.000 86.420 44.420 41 10.851 42.300 86.432 44.132 42 24.546 44.200 85.193 40.993 43 11.072 43.000 86.398 43.398 44 10.032 43.000 86.364 43.364 45 17.971 45.000 86.386 41.386 46 7.867 45.500 89.122 43.622 47 4.809 44.000 86.447 42.447 48 7.991 43.800 86.466 42.666 49 7.690 44.600 86.610 42.010 50 5.403 50.500 86.463 35.963 51 -277.780 45.900 86.940 41.040 52 4.110 45.900 86.812 40.912 53 5.342 46.000 86.616 40.616 54 4.898 51.000 86.490 35.490 55 25.518 44.500 86.439 41.939 56 24.259 44.000 86.904 42.904 57 16.201 43.800 88.799 44.999 58 24.142 42.600 86.595 43.995 59 24.778 45.000 86.337 41.337 60 10.203 50.000 86.361 36.361 61 2.933 51.000 86.262 35.262 62 17.877 52.000 86.263 34.263 63 16.017 48.000 85.094 37.094 64 4.057 50.500 86.260 35.760 65 3.740 50.200 86.174 35.974 66 4.860 43.000 86.262 43.262 67 12.168 43.500 85.926 42.426 68 21.732 46.900 85.754 38.854 69 14.520 49.500 85.927 36.427 70 17.408 44.000 85.580 41.580 71 15.859 47.500 85.500 38.000 72 13.768 47.200 85.611 38.411 73 12.732 48.000 85.788 37.788 74 7.711 48.200 85.752 37.552