城乡供水管网改造工程可行性研究报告.docx
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1、城乡供水管网改造工程可行性研究报告刖百某县位于山西省中部,太原市南端,是省会太原市的市郊县和主要的粮菜生产基地。 县城位于县域中部西北,距太原市35公里,县城以精细化工、食品加工、煤炭深加工为主 导工业.随着县城乡经济的开展,人民生活水平的提高,基础设施在县城乡各项开展中所起 的作用日益显著,在某县政府、建设局等有关部门的大力支持和配合下,近几年来,某县 城乡通过多种资金渠道筹集资金,对县城乡道路、排水等多项基础设施进行建设和完善, 城乡面貌得到较大改观。随着经济开展速度的明显加快,县城乡目前的供水系统远远不 能满足县城乡生产和人民生活对水质和水量的需求,因此对供水系统的改造迫在眉睫。根据县城
2、乡总体规划,2020年县城乡日需水量33000m3,而目前县自来水公司供水 规模仅有9600 m7d, 2020年日缺水23400 n?/d。因此,为了缓解目前某县城乡供水缺乏 的问题,我院前期对二水厂的扩建作了可行性研究报告,通过扩建一、二水厂总的供水量 到达20000nr7d,这首先从供水量上给予了一定的保障,为某县城乡供水系统的建设及不 断完善奠定了基础。据统计,某县城乡目前共有各种输配水管网约40000米,基本覆盖了整个某县城乡, 但随着某县城乡范围的不断扩大及城乡的建设,暴露出城乡配水管网存在的很多问题:L 局部地区供水管径偏小;2.多数地区的配水管线为树枝状,没有形成环状管网,缺乏
3、供水 平安性;3.县城乡中心区域一些管道老化,存在着极大的平安隐患;因此需要对县城乡配 水管网进行改造,不断完善供水系统,为县城乡的开展提供有力的保障。为此,我院受某县自来水公司的委托,以太原理工大学建筑设计研究院编制的山 西省某县县城供水二期工程可行性研究报告为依据,在我院前期编制的某县二水厂 扩建可行性研究报告的基础上,结合某县城乡的整体规划及现状配水管网,经过管网 优化平差等一系列工作后,确定了某县城乡供水管网改造工程的方案。通过投资估算和经济分析,本工程共投资2428. 58万元。在本可研报告的编制过程中,得到了某县自来水公司的大力支持,在此表示衷心的 感谢!2、施工简单易维修3、使用
4、寿命50年以上2、安装费低钢筋混凝土管1、适用于输水管2、施工复杂维修难3、使用寿命较短1、材料费低2、安装费高逐步淘汰塑料管1、适用于输配水管2、施工方便维修难3、使用寿命3050年1、材料费高2、安装费高逐步推广,多用于 200mm以下小管径球墨铸铁管内衬了水泥砂浆,管内输水符合卫生要求;假设输送水的水质不稳定,那么砂 浆内外表应刷涂卫生级树脂保护,效果并不比非金属管材差。球墨铸铁管可承受内水压 力超过2. OMPa以上,它比非金属管材强。城市供水管道是敷设在道路下面,必须管道有承受土壤静荷载及地面动荷载的功能 。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
5、 载的能力通常比其它管材强。当然假设覆土过浅、过深时,也应通过结构计算确定相关措施O城市供水管道的分支管件规格多、数量大。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。城市道路下面管线种类多、布置紧凑、立面交错、更改频繁,这些都要求管材的适应 性强、折装方便。球墨铸铁管系柔性接口,折装方便、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,它比非金属管材维修难度小。城市道路下面的雨、污水管道容易渗漏,土壤腐蚀性强,要求管道耐腐蚀性好。球墨 铸铁管通常外外表首先喷涂锌层,再喷涂沥青保护,这方面比非金属管材弱
6、,但比钢管强O在城市道路已按规划定型的条件下,要求道路下面的管道能长期不维修。球墨铸铁 管通常有50100年的使用寿命,比化学管材及钢管使用寿命长。球墨铸铁管与普通铸铁管比拟,即保持了普通铸铁管的耐腐蚀性,又较普通铸铁管 增加了抗拉和延伸性,强度高,耐冲击性能好,特别适用于城市供水之用,球墨铸铁管的 标准壁厚分别为K8级、K9级、K10级和K12级,不同壁厚的级别的管道耐压等级不同。球 墨铸铁管壁厚小于普通铸铁管,因而单位长度重量轻,虽然综合造价高于普通铸铁管,但 其优点突出,在供水工程中广泛使用。通过经济技术比拟,虽然球墨铸铁管和UPVC塑料管造价较高,但其供水平安性高, 易于施工、管理、维
7、护。因此,本次设计供水管线选用球墨铸铁管,对近期铺设的局部管径 合适且运行良好的供水管线予以保存。第四章工程建设内容从某县2020年的整体规划出发,针对目前县城乡配水管网中存在的种种问题,对配 水管网进行合理的布置后,有针对性地对老化管网、不合理的管段进行改造,并对管网未 覆盖的地区进行扩建,同时合理地利用现状管网。4. 1配水管网的总体布置2020年某县城乡的用水由一、二水厂和引黄水供给,一二水厂的最高日供水规模为 20000 nf/d,引黄水的最高日供水规模为13000 m7d,共计33000 m3/do一、二水厂的出水由二水厂加压站加压后进入管网,接入点节点编号为3;引黄水 沿晋厦街接入
8、管网,接入节点编号为220配水管网布置成环状,共有14个环,本设计管 网最高日最高时最不利点的水压不低于24m,消防时最不利点水压不低于10mo4. 1. 1最高日最高时管网优化平差一、二水厂的最高日供水量为20000时变化系数取1. 5,那么最高日最高时的流量为347.2L/S;引黄水的最高日供水量为13000 nf/d,时变化系数取1.5,那么最高日最 高时的流量为225.7L/S;二水厂设有清水池,总的调节容积为6600 m,而引黄水是直接 进入管网的,没有调节能力,那么其高出最高日平均时的全部水量由二水厂供给,因此,二 水厂的出厂设计流量为422. 4L/so县城一些工业企业为集中用水
9、用户,集中流量总共为105 L/s,分布于节点等,其中节点1、6、10、11、25的集中流量均为15 L/s,节点22的集中流量为30 L/s。管段按管线长度分配流量,最高日最高时流量为572.9 L/s,配水管线总长 28560m,比流量为0. 01638L/(s m),选取节点16作为最不利点。按管段流量进行平差, 平差结果详见附图2。4. 1.2最高日最高时+消防时管网优化平差根据建筑设计防火规范(GBJ16-87),计算消防水量,同一时间发生火灾次数为 2次,每处消防用水量标准为45 L/s,那么消防用水量为90 L/s。假设火灾分别发生于节 点11和节点21。消防用水量由二水厂提供,
10、即二水厂出水设计流量为512.4 L/s。平差 结果详见附图3,结果显示各节点的自由水头均大于10m。综上所述,在最高日最高时及最高日最高时+消防时两种情况下,管网的水压都能满 足要求,因此,采用该方案对某县城乡进行供水是可行的。4.2环状配水管网的改造与扩建1.2. 1老化管线的改造据某县自来水公司提供的资料统计,县城乡配水管网中目前共有老化管网约15000m,占现状管网将近40%,主要集中在文源路北侧。所有新敷设的管线均采用球墨铸 铁管。表4. 1环状管网老化管线改造统计一览表管段原管径/管材新设管径(mm)管长 (m)备注212DN200/铸铁DN2001380一水厂-清泉湖度假村2,
11、“2DN200/铸铁DN400100034DN400/铸铁DN400250二水厂-紫林路DN100/铸铁DN200630通湖路15-15DN200/铸铁DN200100文源路南门街口-文源 路美锦街口15 20DN200/铸铁DN20071089DN150/铸铁DN200900菜市街1415DN100/铸铁DN2001059北关街18 19DN200/铸铁DN300820美锦大街紫林路口-南 出口1920DN200/铸铁DN3003902021DN200/铸铁DN200620小计78591.2.2 管径不合理管段的改造由于缺乏整体的规划布置,现状的配水管网中,有很多管段管径偏小,随着某县城乡
12、的开展,这些管段远不能满足用水需求,比方,在晋夏街现状是no、150/pvc的给水 管,而从某县城乡的总体规划来看,晋夏街是县城的一条交通要道,周边地区有很大开展 空间,集中了商业、居住区及工业企业等,因此应该将管径适当地放大,以满足某县城乡 的开展需要。表4. 2环状管网管径不合理改造统计一览表管段原管径/管材管径(mm)管长(m)备注1212,DN100/球铁DN200170别里路福瑞山一度假村口18、23315/PVCDN3001020紫林路风仪街口-晋夏公 路56DN150/球铁DN3008102425110、150/PVCDN300142023 24150/PVCDN400880晋夏
13、街紫林路口-文源路 口小计43001.2.3 供水空白地区配水管网的扩建从20022020年某县的总体规划上可以看出,整个县城以文源路为主要的中心街道, 而目前县城的主要配水管线集中在文源路以北,文源路以南的规划区域,基本没有管网 覆盖,因此本次报告,考虑到县城乡范围的不断扩大,将管网向北扩展到度假村引路,向 南扩展到六合路。表4. 3环状配水管网扩建统计一览表管段管径(mm)管长(m)备注12DN300650宏志街riiDN1501200度假村引路iri2DN200470北关街12, 13DN2004301314DN2006001516DN2007602, “3,DN40030033,DN4
14、00100宏志街45DN4007002223DN400350晋夏街197 24DN20045059DN300770文源路915DN300500610DN150670育青路1016DN150480166DN1501502525DN15015078DN150680菜市街910DN2007601718DN300430美锦大街小计106001.2.4 保存的现状管网近几年,某县对城乡的配水管网进行了一些改造,对于这些新敷设的管线,根据规划 配水管网的布置,如果管径大小适合,可以考虑保存。文源路上现状有中355PVC管一条 (三水厂一文源路南门街口),目前主要是将三水厂的出水输送到管网中,但由于在本次
15、规划中未考虑三水厂的出水,所以按照管网优化平差结果,在文源路新增一条DN150的 配水管线。同时,考虑到今后假设引黄水不能及时引入,将继续使用三水厂的水,故本次设 计将文源路355PVC的管线保存。表4.4环状管网保存现状管线统计一览表管段管径(mm)管材管长(m)备注37DN600球铁830榆古路一二水厂-风仪路紫林路口713DN600球铁7001317DN600球铁8501722DN600球铁98048DN400球铁750紫林路宏志街口-紫林路美锦大街 口814DN400球铁5801418DN400球铁790紫林路美锦大街口-紫林路风仪街 口16,2yDN200球铁306育青路2y 21D
16、N300球铁230风仪路225,DN300球铁2505、9355PVC770文源路三水厂-文源路美锦街口915355PVC500355PVC710小计8246综上所述,某县配水管网环状管线改造和扩建的管段的长度见表4. 5,其中改造和 扩建局部占73%,保存的旧管线占27%。表4. 5环状配水管网改造管长统计一览表类型管长(m)所占比例老化管网改造785925%管径不合理改造430014%新设管网1060034%旧管线保存824627%合计31005100%1.2.5 3配水支线的改造与扩建1.3. 1配水支线老化管线的改造根据某县自来水公司提供的统计资料,依据管线使用年限及管材对其进行改造。
17、表4. 6配水支线老化管线改造统计一览表管段原管径(mm)/管材新设管径(mm)管长(m)文源路美锦街口“晋夏公路DN200/铸铁DN200850西门河街DN150/铸铁DN2001170田园巷DN80/塑料DN150540湖东北街DN150/铸铁DN2001150湖东三街DN100/铸铁DN150380清源路DN100/铸铁DN150450春光路风仪街口化肥厂宿 舍DN100/铸铁DN150480春苑小区DN250/铸铁DN300260书林巷DN100/铸铁DN150330通湖路DN100/铸铁DN150620环兴巷DN100/铸铁DN150200迎宪村小学-后排小二楼150/玻璃钢DN15
18、0220后排小二楼-美锦大街110/玻璃钢DN150460小计71104. 3. 2配水支线的扩建在某县城乡环状配水管网规划布置的基础上,对县城乡一些较偏远且环状管网未覆 盖到的地区,增设配水支线。虽然配水支线的供水平安性相对于环状管网低,但考虑到经 济性,对于离县城中心较远,用水量不大或不集中的区域,宜采用配水支线,今后随着某 县城乡的逐步开展扩大,可以将各条支线连通成环状。目前县城向北开展到育青路,而本次规划分别将县城的几条主要大街宏志街、菜市 街、北关街的管线从育青路延长到六合路,此外,由于目前度假村引路已经敷设完成,其 周边也新建了一些高层住宅小区,因此在度假村引路上的管线分别向西延伸
19、至八一路, 向东延伸至晋夏路。同时西关街目前已建成,并且已经延伸至文源路,因此在西关街上增 设一条管线,从西关街度假村引路口到西关街六合路口。表4. 6配水支线扩建统计一览表保存的现状管线管段管径(mm)管长(m)育青路风仪街口育青路晋夏街口DN200120宏志街育青路口宏志街六合路口DN300600菜市街育青路口菜市街六合路口DN200700北关街育青路口 7匕关街六合路口DN200900度假村引路八一路口 度假村引路宏志街口DN150600度假村引路北关街口 度假村引路晋夏街街口DN1501550西关街度假村引路口 西关街六合路口DN2003700小计8170本报告对某县整体的配水管网进行
20、了规划布置,着重对主要的街道和地区的配水管 网进行改造和扩建,因此对于近几年改造的一些管径合理的给水管线予以保存,通过统 计各种管径的管线总长为15017mo5. 3. 4工业企业的用水某县一些工业企业为集中用水用户,分别从节点1、6、10、11、22、25,应设配水支线 与相应工业企业内部的给水管连接,但是由于所提供的资料中各工业企业的具体位置及 实际需水量不详细,因此本报告中所改造的管线没有包括配水管网节点到各工业企业的 配水支线。综上所述,各种类型配水支线改造和扩建的管段的长度见表4. 7,其中改造和扩建 的占50%,保存的旧管线占50%o表4.7配水支线改造管长统计一览表类型管长(m)
21、所占比例老化管网改造711023%新设管网817027%旧管线保存1501750%合计30297100%注:以上各表中所有新敷设的管线均采用球墨铸铁管。6. 4小结结合某县的总体规划及现状配水管线布置,通过对县城乡配水管网的重新计算,对 某县的配水管网进行了规划布置,使管网覆盖了县城乡的绝大局部区域,向北扩展到度 假村引路,向南到六合路,向西到宏志街,向东到晋夏街,配水管线的总长度将到达 61302mo在布置配水管线的基础上,通过对管网优化平差结果的分析,对某县城乡的配水管 网进行了改造和扩建,同时对合适的现状管线进行了保存,各种类型的管长见表4. 8。其 中,需要改造及扩建的配水管线的长度为
22、38039m,占全部管线的62%,保存的旧管线占 38%。表4. 8配水管网改造管长统计一览表类型管长(m)所占比例老化管网改造1496924%管径不合理改造43007%新设管线1877031%旧管线保存2326338%合计61302100%某县改造及扩建的配水管线共计38039m,各种不同管径管线的长度见表4. 9O表4.9不同管径配水管网改造扩建统计一览表管径管长(向DN4003580DN3007770DN20017529DN1509160合计38039此外,新敷设配水管网管材均采用球墨铸铁管,在干管上每隔120m设一个消火栓, 并按有关规范要求设置阀门并安装排气阀和泄水阀等。第一章概述1
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