滁州市銅礦區域供水改造工程設計

盧廣芝

（安徽省滁州市自來水公司，安徽 滁州 239000）

滁州市銅礦區域供水改造工程設計

盧廣芝

（安徽省滁州市自來水公司，安徽 滁州 239000）

在對滁州市銅礦區域凈水廠、供水管網、用戶情況分析調研的基礎上，經過技術、經濟必選，采用集中供水和點式加壓供水相結合的供水方案，實現了以公共供水替代自建設施供水的發展需要，改善了供水循環條件。對用戶水表進行出戶改造，避免了因抄表、換表等給用戶帶來的干擾和不安全因素，提高了用水量抄見率。

加壓供水；管網改造；戶表改造；水泵選型

一、銅礦供水現狀

（一）凈水工藝

銅礦自來水廠建立于1975年，日供水設計能力達8000立方米/日，實際供水能力5000立方米/日，服務人口約4萬人。水廠采用混凝--沉淀--過濾常規水處理工藝，經過凈化處理后的水進入清水池后由二級泵房輸入瑯琊山山頂兩座高位水池，通過自流送入用戶，最高供水壓力0.7MPa，最小供水壓力0.4MPa。

1、銅礦水廠工藝流程圖：

2、濾池

水廠設置了一座無閥濾池和兩座普通快濾池（均為鋼筋混凝土結構）。

3、清水池

銅礦水廠廠區內設置了有效容積為200立方米的清水池（鋼筋混凝土結構，池頂黃海高程為48.04m（以下高程均為黃海高程），池深3.8米）一座；有效容積為75立方米的吸水井（磚混結構，池頂高程47.61米，池深3.2米）一座；瑯琊山山頂設置了有效容積為800立方米（池頂高程為109m）和1400立方米（池出水閥高程為87m）的調節水池各一座，兩座水池是相通的（均為鋼筋混凝土結構）。

4、二級泵房

二級泵房設置了3臺套機泵，其中2臺套功率為110kw、流量為314立方米/小時、揚程74米；1臺套功率為75kw、流量為247立方米/小時、揚程73米。每天有1臺套110kw機泵正常工作，工作時間約20小時。水泵進出水管道均為DN200mm，水泵出口壓力為0.68MPa。出水總管管徑為DN300mm。

（二）銅礦用戶情況

1、用水性質分類：生活性質戶數3104戶，行政性質戶數27戶，工業性質戶數25戶，營業性質戶數86戶，建筑性質戶數4戶，特種性質戶數2戶，混用性質戶數33戶，性質不詳戶數8戶。以上累計3289戶。

按水表口徑分類：DN150mm水表1只，DN100 mm水表7只，DN50mm水表18只，DN40mm水表12只，DN25mm水表18只，DN20～15mm水表 3233只。以上累計3289只。

2、目前銅礦水廠水表符合安裝規范的戶數58戶，需改造出戶的戶數2380戶，需整改表池的戶數851戶。

3、銅礦水廠2010年5月份總水量為（根據銅礦水廠提供數據）74072立方米。其中：生活用水61214立方米，行政用水3476立方米，工業用水6797立方米，營業用水2003立方米，特種用水332立方米，綜合（混用）用水250立方米。

（三）供水管道

銅礦區域主供水管道為上世紀80年代鋪設的DN200～150mm的鑄鐵管，使用年限已久。

（四）存在的問題

1、取水泵站拆遷在即，凈水廠的取水水源將被切斷，凈水廠無法繼續生產運行。

2、凈水廠凈水工藝不配套，存在水頭浪費、制水成本較高等問題。

3、凈水構筑物、設備及供水管網等相關設施均存在老化、布局不合理等問題。

4、供水區域地勢高差較大，供水成本較高。5、用水戶表管理不規范。

二、銅礦區域總體供水方案

根據銅礦水廠提供的各項數據，銅礦中、長期建設規劃及市主供水管道分布情況分析，對該地區擬定了以下兩種供水方案進行比選：

（一）方案一：

1、西澗路沿線用水戶凡能利用市供水管道直接供水的，均采取直接供水方式：

西澗路沿線個別不能利用市管網直接供水的用水戶擬采用無負壓變頻恒壓供水設備供水。

2、凡不能利用市供水管道直接供水的現銅礦及其他用水戶，均采取加壓供水方式：

具體方案是：

銅礦水廠此處地勢較高（最低地面高程為44.5m），市主供水管道供水水量、水壓可能不足，如將其改造成加壓泵站，則必須在由市主供水管道接入的管道上（萬世偉業附近）設置管道泵提升，即在萬世偉業附近必需再征用一塊地用以建一座提升泵站，將市自來水提升至加壓泵站（銅礦水廠廠區）。這里將存在以下幾個問題：1）市管網中的自來水必需通過提升加壓才能送入加壓泵站（現銅礦水廠廠區），因此必需在萬世偉業附近必需再征用一塊地，用以建一座提升泵站，用地面積約需0.6畝；2）需要解決提升泵站用電問題；3）增加供水成本；4）生產、調度管理困難；5）供水安全可靠性較低等。

為了克服以上缺點，應在銅礦水廠東側選擇一塊地面高程在34m以下的某地塊作為加壓泵站，以使由市主供水管道直接供水至加壓泵站。加壓泵站占地面積約需1畝。

通過初步踏勘分析，銅礦內的粉末冶金廠地勢較平坦，地面高程約33.77m，距離偉業大酒店處的主供水管道DN1000較近，適合新建一座加壓泵站。

因此，我們建議在銅礦粉末冶金廠廠內東側劃轉一塊約1畝的地塊，用作銅礦加壓泵站。

將偉業大酒店門前、DN1000mm主供水管道上的DN1000×600mm三通處設置為接入點，并沿現有道路鋪設供水管道至加壓泵站的清水池內。

在加壓泵站內，設置二座清水池（鋼筋混凝土結構，有效容積為1000m3），一座泵房（磚混結構，平面尺寸12.6m×6m，共設四臺離心泵，三大一小，三用一備，變頻恒壓供水），一座消毒間（磚混結構，平面尺寸4.5m×5.4m+6m×5.4m，內設二臺真空加氯機，一用一備），一座包括化驗、值班等功能的管理樓（磚混結構，建筑面積約350m2）。

3、對于居住在地勢高處的極少數用水戶（如主井區），采用無負壓變頻恒壓供水設備供水。

（二）方案二：

1、西澗路沿線用水戶凡能利用市供水管道直接供水的，均采取直接供水方式：西澗路沿線個別不能利用市管網直接供水的用水戶擬采用無負壓變頻恒壓供水設備供水。

2、凡不能利用市供水管道直接供水的現銅礦及其他用水戶，均采取加壓供水方式，其中：

1）對于地勢偏高的用水戶（如主井區等）：

具體方案是：

同方案一，加壓泵站建于銅礦粉末冶金廠廠內東側地面高程約33m、占地面積約1畝的地塊中。

將偉業大酒店門前、DN1000mm主供水管道上的DN1000×DN600mm三通處設置為接入點，并沿現有道路鋪設供水管道至加壓泵站的清水池內。

在加壓泵站內，設置兩座清水池（鋼筋混凝土結構，有效容積約1000m3），一座泵房（磚混結構，平面尺寸12.6m×6m。共設五臺離心泵，其中的三臺離心泵擬采取變頻恒壓方式，向地勢稍高的、需加壓供水的用水戶供水，兩用一備；另二臺離心泵向高位水池供水，一用一備），一座消毒間（磚混結構，平面尺寸4.5m×5.4m×2間，共設二臺真空加氯機，一用一備），一座包括化驗、值班等功能的管理樓（磚混結構，建筑面積約350m2）。

以上兩種方案存在的優缺點比較如下：

方案一和方案二各自存在的優缺點

三、銅礦區域供水實施方案

根據以上兩種供水方案比較分析，建議采用方案一方式供水，具體實施方案如下。

（一）加壓泵站方案

1、供水分析：

根據銅礦水廠提供的2009年5月至2010年5月銅礦區域用水量統計數據分析發現，該區域于2009年11月月用水量最高，為100936m3。

如按2009年11月月最高抄見水量100936m3、Kd=1.5計算，泵站自用水量、管網漏失率及不可預見水量按上述水量的30%計算，則

根據銅礦現狀及遠期規劃，供水區域遠期所需的絕對水頭，瑯琊路以北的滁州學院東與西澗路西之間居民區最高為87.34m，需要獨立設置無負壓加壓供水，礦區內其它用水戶基本在78.5m~61m之間。

供水區域近期所需的絕對水頭，礦區內所有用水戶基本在78.5m~47m之間。

2、推薦的供水方案

（1）供水規模

根據銅礦區域遠期規劃，供水絕對水頭，瑯琊路以北的滁州學院東與西澗路西之間居民區最高為87.34m，礦區內其它用水戶基本在78.5m~61m之間。因缺少資料，該區域遠期供水量按目前Qdmax=6561m3/d的1.2倍考慮，則Qdmax=6561m3/d*1.3=7873m3/d，這里取Qdmax=8000m3/d。加壓泵站的加壓泵出口高程取34m。

（2）具體實施方案

按照近期需要并兼顧遠期規劃發展要求，在加壓泵站內，設置兩座清水池（鋼筋混凝土結構，平面尺寸22m×12m，每座有效容積為1000m3）。一座泵房（磚混結構，平面尺寸12.6m×6m，共設四臺離心泵，三大一小，三用一備，變頻恒壓供水）。一座消毒間（磚混結構，平面尺寸4.5m×5.4m+6m×5.4m，內設二臺真空加氯機，一用一備，三只1噸氯瓶），一座包括化驗、值班等功能的管理樓（磚混結構，建筑面積約350m2）。

（3）加壓泵的設置

按照近期需要并兼顧遠期規劃發展要求，水泵的揚程：

H1=78.5（主井區）-32.5+3（水泵損失）+800*0.005*1.4（管路損失，暫估）+2（水泵吸程，暫估）=56.6(m)；

H2=75（黨校）-32.5+3（水泵損失）+1500*0.005*1.4（管路損失，暫估）+2（水泵吸程，暫估）=58(m)。綜上，加壓泵的工況點揚程取58m。

加壓水泵的總流量Qhmax=8000m3/d÷24h×2.5=833m3/h

加壓泵房內共設四臺離心泵，三大一小，三用一備：

三臺大泵為：每臺流量Qhmax=333m3/h，揚程H＝58m，采取變頻恒壓技術運行。

一臺小泵為：流量Qhmax=165m3/h，揚程H＝58m，采取工頻方式運行。

（二）供水管道及戶表改造方案

1、萬世偉業大酒店旁DN1000城市主供水管道預留的DN1000×600的三通作為銅礦區域供水的接入口，從接入口沿三里亭路敷設DN600球墨鑄鐵管至礦山路（銅礦大門口），從礦山路（銅礦大門口）沿銅礦內主干道敷設DN600球墨鑄鐵管至冶金粉末廠，在冶金粉末廠內設置清水池、加壓泵站，進行二次變頻加壓供水。

2、從冶金粉末廠（加壓泵房）敷設DN600出水管沿礦內主干管向西至銅礦水廠南側丁字路口，與礦業東村區域內原主供水管道碰頭并網，由于礦業東村屬于規劃拆遷范圍，故該區域內原管道此次不作為改造對象，僅對在居民室內的水表進行出戶改造。待拆遷后該區域接新規劃進行庭院管網設計，從銅礦二次加壓供水系統中分離出來，由城市主管道直接供水。

3、從銅礦水廠南側丁字路口向北敷設DN200、φ160沿礦內主干管至礦業北村，并對礦業北村范圍內庭院管網及戶表進行全面改造，使該區域范圍內用戶達到戶表規范要求。

4、從銅礦水廠南側丁字路口沿礦內主干道向南敷設DN400球墨鑄鐵管，至瑯琊古道（二院附屬醫院西側），與深秀園南區庭院管網碰頭并網，并對深秀園南區內不規范表池及水表進行整改。

5、從二院附屬醫院西側沿瑯琊古道向西敷設DN200球墨鑄鐵管至市委黨校，沿線解決停車場，仿古建筑群、井口工業區、市委黨校以及瑯琊山林場周邊居民區用水問題，由于林場周邊居民區屬于規劃拆遷范圍，故該區域內原管道此次不作為改造對象，僅對在居民室內的水表進行出戶改造，待拆遷后按新規劃進行庭院管網設計。

6、從二院附屬醫院西側沿瑯琊古道頂管敷設DN200球墨管、鋼管至滁州學院水塔，將在建筑物下原供水管道報廢。

7、從冶金粉末廠（加壓泵房）沿礦山路敷設DN200球墨鑄鐵管至三里亭路，與原瑯琊西路過路管道碰頭，以解決金陵賓館、偉業大酒店以及礦業南村、礦業南村西側待拆居民區的用水問題。

8、從瑯琊路派出所DN1000供水管道上接口向東并頂管過瑯琊西路敷設DN200球墨管、鋼管至瑯琊區政府，以解決瑯琊區政府以及后期西環路東側規劃小區的用水問題。

9、點式加壓設備設置：1、主井區設置壹套設備；2、礦業東村區域內4-5層住宅設置壹套設備，并進行局部庭院管網改造；3、礦業南村原用礦內供水的住宅，考慮遠期由城市主管道直接供水，設置貳套設備。總之，對于銅礦區域內的建設年代較短的規范小區（如深秀園南區、礦業南村等）、庭院管網可以保留使用的原則上不改造，僅對水表及表池進行整改。對于礦業北村這樣保留的年代較遠建筑進行庭院管網及戶表規范改造。對于規劃拆遷范圍內的居民區（如礦業東村、礦業南村西側居民區等）原區域內管道保留使用，僅進行水表出戶改造，待拆遷后按新規劃進行庭院管網敷設。對于沿西環路兩側規劃的礦內小區，待后期建成后原則上由城市主管道直接供水（高層設置點式加壓設備），逐步從銅礦二次加壓供水系統中剝離。

TV222.1 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A

1671-5993（2011）02-0066-04

2011-04-20

盧廣芝（1976-），女，安徽滁州人，滁州市自來水公司工程師。