北京大興國際機場市政給水工程建設

龐冬陽 王路兵 趙兵 李彪

【摘 要】北京大興國際機場給水系統(tǒng)采用內(nèi)建給水站對機場外市政水源進行加壓方式供水，給水管網(wǎng)布置基于近、遠期相結(jié)合，采用環(huán)狀布置方式分期實施，主干管網(wǎng)納入綜合管廊，便于管道的日常維護與檢修，保障機場供水安全。

【Abstract】The water supply system of Beijing Daxing International Airport uses the internal water supply station to pressurize the municipal water source outside the airport. The water supply network layout is based on the combination of near and long-term， and the circular layout is implemented in stages. The main pipe network is integrated into the comprehensive pipe corridor to facilitate the daily maintenance and overhaul of the pipeline and ensure the safety of the airport water supply.

【關(guān)鍵詞】給水系統(tǒng);給水管網(wǎng);環(huán)狀布置;綜合管廊

【Keywords】water supply system; water supply network; circular layout; comprehensive pipe corridor

【中圖分類號】TU991? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）08-0142-02

1 引言

北京大興國際機場是國家重點工程項目，總體規(guī)劃以滿足高效運營為目標，合理安排各個分區(qū)的位置與規(guī)模。給水工程作為大興機場的重要能源保障之一，承擔機場內(nèi)生活、生產(chǎn)及消防用水需求。

2 給水工程概況

2.1 用水量預測

大興機場的用水單元主要包括：航站區(qū)、貨運區(qū)、職工生活區(qū)、辦公區(qū)、機場配套設施區(qū)、航空公司基地等。按年旅客4500萬人次規(guī)模估算本期最高日用水量約為30000m3/d，最大時供水量約為2600m3/h;按年旅客7200萬人次規(guī)模估算最高日用水量約為44000m3/d，最大時供水量約為3800m3/h。機場遠期供水量按1億人次規(guī)模估算最高日用水量約為65000m3/d，最大時供水量約為6000m3/h。

2.2 供水方式

大興機場采用機場內(nèi)建給水站對機場外水源進行二次加壓的方式供水，市政來水供水壓力在機場給水站處不應低于0.18MPa。給水站在滿足正常用水的同時還可存儲備用水量以應對事故情況下的機場用水，具有較高供水保障率。

3 給水工程總體設計

3.1 設計原則

①符合國家法規(guī)文件和現(xiàn)行相關(guān)工程建設法規(guī)和設計標準要求，與大興機場總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，保障供水安全。②立足大興機場建設情況，分步實施;整體考慮，全面提高;先進性與可行性相結(jié)合;經(jīng)濟效益與社會效益相結(jié)合。③工藝設計滿足系統(tǒng)的安全可靠、節(jié)能、經(jīng)濟、先進、合理和環(huán)保的要求。④以人為本，保障飲用水安全。

3.2 給水站的設計

本期建設給水站的供水能力為30000m3/d，最大時供水量2600m3/h，采用常規(guī)清水池+配水泵房+加氯間的工藝設計，大興機場外市政來水先進入清水池，經(jīng)配水泵房加壓后進入給水站外配水管線，同時根據(jù)來水中余氯的情況進行補氯。主要建構(gòu)筑物包括清水池、吸水井、配水泵房、變配電室、加氯間、綜合管理樓等。考慮遠期發(fā)展的情況，在泵房內(nèi)預留泵位，可使給水站的供水能力達到4200m3/h，可滿足近期（2025年）旅客量7200萬人次時的用水需求。

3.3 給水管網(wǎng)的設計

大興機場外部市政水源近期由郭公莊水廠提供，由南五環(huán)DN1200mm輸水干線引出，長度約38km，引入大興機場的給水管徑為DN800mm。機場內(nèi)給水管網(wǎng)布置基于近、遠期相結(jié)合，分期實施的原則，在滿足機場本期規(guī)模中航站樓、貨庫、航空公司用水要求的同時，還兼顧機場遠期發(fā)展需求，管網(wǎng)布置中預留外部源水直供條件。

4 給水管網(wǎng)設計

給水管網(wǎng)為生活、生產(chǎn)、消防共網(wǎng)布置，給水管線沿道路敷設，干管布置在兩側(cè)有較大用戶的道路上，除機務維修區(qū)給水管道為枝狀布置外，其余給水管道均成環(huán)狀布置，走向和位置符合機場的總體規(guī)劃要求，遠期南北區(qū)給水管網(wǎng)互為備用，規(guī)劃設計管徑DN200mm～DN1000mm。

4.1 管網(wǎng)水力計算

根據(jù)用地性質(zhì)，對城市用水量進行分配后，采用海曾-威廉公式分別對最高日最大時用水、消防事故下用水、事故用水三個工況進行管網(wǎng)平差計算：hf=hf——沿程水頭損失（m）;L——管段長度（m）;Q——節(jié)點流量（m3/s）;C——Hazen—Willianms粗糙系數(shù)，球墨鑄鐵管/鋼管采用120，PE管材采用140;D——管道內(nèi)徑（mm）。

管網(wǎng)水力控制壓力：航站樓處消防事故情況下自由水壓不低于0.40MPa，管網(wǎng)末端最不利點處自由水壓不小于0.30MPa。

管網(wǎng)經(jīng)濟流速：DN200～DN300? ? Ve=0.6～0.9m/s

DN400～DN600? ? ?Ve=0.9～1.2m/s

DN700～DN1200? ?Ve=0.9～1.4m/s

最不利消防事故水量：以航站樓80L/s，飛行區(qū)150L/s控制。

事故用水量：按設計給水量的70%考慮。

給水管網(wǎng)水力計算結(jié)果：給水站保持自由水壓0.45MPa時，可滿足機場范圍內(nèi)用水要求。

4.2 管網(wǎng)敷設方式

大興機場在主干一路、主干二路、主干三路三條道路下建設綜合管廊，在航站樓附近與飛行區(qū)綜合管廊相接，呈“一橫兩縱”布置，干線綜合管廊總長度6830m。給水管道敷設時，在修建綜合管廊的道路上，給水管線納入綜合管廊，采用明裝方式敷設，其他道路采用埋地直埋方式敷設。

4.3 管材選用

管道管材的可靠度對供水安全具有直接影響。綜合考慮大興機場地質(zhì)條件、給水管道敷設方式、各種常用管材的特性（管材強度、耐壓性能、密封性、耐腐蝕性、水力條件、使用壽命等）和工程造價，供水管道管徑≥DN800mm管材采用鋼管，管徑< DN800mm管材采用球墨鑄鐵管。綜合管廊內(nèi)，管道穿越河道段均采用鋼管明裝方式。其中，球墨鑄鐵管質(zhì)量上要求鑄鐵管的球化等級控制為1～3級（球化率>80%），鋼管及鋼制管件采用直縫焊接鋼管或螺旋焊接鋼管，鋼管的板材強度不低于Q235-B。

4.4 管道防腐

球墨鑄鐵管內(nèi)表面采用內(nèi)襯水泥砂漿防腐層，管道外表面及承口內(nèi)表面采用先噴鋅涂層，后刷瀝青漆的方式。

鋼制管道內(nèi)壁采用水泥砂漿內(nèi)防腐，機械噴涂厚度8mm，外防腐均采用三層PE防腐結(jié)構(gòu)，底層為熔結(jié)環(huán)氧，中間層為膠粘劑，面層為擠塑聚乙烯，總厚度不低于同規(guī)格管道防腐層的70%。焊口外防腐采用常溫型“塑化瀝青防蝕膠帶”防腐，厚度最小3mm，拉伸強度最小600N/mm。焊口內(nèi)防腐同鋼管內(nèi)防腐要求。

4.5 管道附件布置

沿給水管道設置蝶閥、閘閥、消火栓，消火栓間距不大于120m;在管道豎向高點設置高速雙孔排氣閥，在管道豎向低點設置排泥裝置。

4.6 管道附屬設施

給水工程中附件井均采用鋼筋混凝土或混凝土材料，檢查井主蓋及井座采用球墨鑄鐵材質(zhì)。其他各項要求（如井蓋原材料要求、防盜要求、限位要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等）均按DB11/T 147—2015執(zhí)行。檢查井井蓋設有相應標識以便于區(qū)分。

4.7 管道試壓

給水管道工作壓力為0.45MPa，本次設計給水管道試壓標準采用1.0MPa，試壓時管道端頭采取加固措施以保證安全。管道試壓按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程執(zhí)行。

4.8 管道沖洗消毒

根據(jù)大興機場給水工程建設進度及用戶地塊用水需求，以分區(qū)、分段原則進行沖洗，管道第一次沖洗完畢后為機場各地塊提供生產(chǎn)用水，主干管網(wǎng)全部沖洗完畢后，用有效氯離子含量不低于20mg/L的清潔水浸泡24h對管道進行消毒，消毒期間停止對所有用水地塊供水，消毒完畢后進行第二次沖洗，待管網(wǎng)末端含氯量符合標準后，委托水質(zhì)檢測單位進行取樣檢測，在此期間，為保障機場正常運行，繼續(xù)為各用水地塊提供生產(chǎn)調(diào)試用水，待檢測合格取得證書后，正式為全場提供飲用水。

5 管網(wǎng)末端監(jiān)控系統(tǒng)

為保證給水水質(zhì)，在給水主干管網(wǎng)末端支管段上建設兩座水質(zhì)監(jiān)測小屋，同時建立末端監(jiān)控系統(tǒng)，對末端用水水質(zhì)等進行監(jiān)測，以保障運行期間用水安全，監(jiān)測內(nèi)容包括：酸度pH、余氯CLA、濁度、流量、壓力，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡實時反饋至監(jiān)控中心，達到“無人值守、遠程監(jiān)控”的運行管理水平。

6 結(jié)語

大興機場給水工程建設立足機場整體建設，給水主干管線納入綜合管廊，綜合考慮了運行階段安全可靠、節(jié)能、經(jīng)濟、先進、合理和環(huán)保的要求，方便對管道的日常維護與檢修，提高了供水安全性。目前，大興機場給水站及給水管網(wǎng)主干管網(wǎng)已建設完成并完成竣工驗收。期待在運行過程切實發(fā)揮其作用，保障機場高效有序的運行。