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        烏魯木齊市水磨河水處理廠房的工程方案設(shè)計(jì)

        2012-10-24 12:08:10
        黑龍江水利科技 2012年11期
        關(guān)鍵詞:區(qū)域

        魏 敏

        ( 新疆水磨河流域管理處,烏魯木齊830017)

        水磨河水系由干流水磨河和支流堿泉溝、硫磺溝、八道灣溝、堿溝及西山梁溝等組成。水磨河流域供水類別主要有工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等幾種。

        1 水磨河的基本情況

        1.1 水磨河的地理情況

        位于新疆烏魯木齊市的水磨河流域東南部為中低山,中部為低山丘陵,向北漸變?yōu)槠皆瓍^(qū)。海拔650 ~820 m,區(qū)內(nèi)河谷溝寬一般30 ~300 m,平均溝壑密度1.76 km/km2。出露的地層為二疊系砂巖、粉砂巖、泥巖、灰?guī)r、頁巖、礫巖,在溝谷分布有全新世沖洪沉積,巖性以松散砂礫石為主。

        1.2 工程的地質(zhì)情況

        烏魯木齊市屬北天山地向斜褶皺帶和準(zhǔn)噶爾拗陷區(qū)兩個二級構(gòu)造單元之中部接界處,地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,是一個多裂地區(qū)。斷層分布較廣,有水磨溝至米泉東白楊溝逆斷層,水磨溝向西紅山嘴至西山斷層,七道灣經(jīng)鯉魚山北向西逆斷層,西山地區(qū)為多斷層地區(qū),頭屯河西北斷層,紅雁池南至柳樹村斷層,沿烏魯木齊河南北向有一活動平移層,烏魯木齊市位于第四季地層及其覆蓋層之上,地基承載力一般為1.8 ~2.0 kg/cm2??拐鹪O(shè)防烈度為8°。

        1.3 水文及水資源的情況

        水磨河源區(qū)地下水資源較豐富,附近的上二疊系泥灰?guī)r、白云巖,由于巖性脆,受構(gòu)造影響,較為破碎,含水性極不均一,斷層帶附近含水層富水性較強(qiáng),泉水流量達(dá)12 712 m3/d。水磨溝河是烏魯木齊河水系中最大的一條泉流河,發(fā)源于博格達(dá)山西麓山前地帶,主要為基巖裂隙溢出的泉水匯流而成,流域面積281.4 km2,流經(jīng)烏魯木齊市的天山區(qū)、水磨溝區(qū)、米東區(qū)等行政區(qū),主河道從水磨河飲用水保護(hù)區(qū)至塔橋?yàn)乘畮?7.2 km,至猛進(jìn)水庫36 km,

        2 水處理廠廠房建設(shè)的必要性

        為該地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、生活飲用及綠化提供水源,是支撐本流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動脈。水磨河灌溉著兩岸農(nóng)田園林,為沿河興建的紡織廠、發(fā)電廠、造紙廠等工礦企業(yè)提供了工業(yè)用水和部隊(duì)、居民生活用水,其中烏魯木齊市水磨溝區(qū)工業(yè)與生活用水量占年徑流量的22. 34%,農(nóng)業(yè)用水占12.1%,下游米東區(qū)用水占65.56%,即0.275 億m3。由于沿河工廠排放工業(yè)廢水和生活污水1 000 萬m3/a,為全市乃至全疆污染最嚴(yán)重的河流之一。

        3 水處理廠水量的確定

        3.1 水磨溝區(qū)工業(yè)及生活用水

        本工程考慮水磨河供給水磨溝區(qū)內(nèi)生活用水的水量不增加,水磨河供水區(qū)域內(nèi)的水磨溝區(qū)內(nèi)生活用水量的增長考慮由烏魯木齊市水務(wù)集團(tuán)統(tǒng)一供給。水磨河水廠供給水磨溝區(qū)的水量按照用水量較大的2006年確定,為640.60 萬m3,該部分用水需要通過水磨河水廠將原水處理達(dá)標(biāo)后供給。

        3.2 農(nóng)業(yè)用水量

        水磨河水廠供給農(nóng)業(yè)用水的水量為710.06 萬m3,根據(jù)《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》( GB 5084—2005) 的規(guī)定,水磨河泉水的水質(zhì)能夠滿足農(nóng)田灌溉水質(zhì)的要求,不進(jìn)行處理,此部分用水直接沿河道輸送到用水區(qū)域。

        4 工程方案論證

        4.1 供水系統(tǒng)方案

        根據(jù)水磨河水管站目前的供水方式,規(guī)劃改造后水磨河水廠的供水方式為:重力供水的用戶供水方式保持不變,壓力供水的用戶供水方式保持不變,該區(qū)域內(nèi)的供水管道多為鋼管及UPVC 管,建設(shè)年代較長,管道漏損嚴(yán)重,本工程需對該區(qū)域內(nèi)的管道進(jìn)行改造,同時根據(jù)用水量對高位水池進(jìn)行改建。河道自行取水的用水,由于其供水安全性無法保證,本工程規(guī)劃將這部分用戶改為由水磨河水廠集中供水,并配套建設(shè)相應(yīng)的供水管道。

        4.2 取水方式

        水磨河水源地主要由6個較大泉眼和幾十個小的泉眼組成。其中6個大泉眼為1 ~5#泉及盛水泉,現(xiàn)均已建集中封閉的泉室,通過集水管道將泉水直接輸送到水管站的集水池內(nèi),本工程考慮仍然采用泉室取水的方式。

        4.3 水磨河水廠廠址選擇

        4.3.1 選址原則

        1) 水廠位置應(yīng)設(shè)置于既靠近取水口,同時應(yīng)設(shè)置于工程地質(zhì)條件好,地下水位較深的地區(qū);

        2) 水廠位置應(yīng)不受洪水威脅,并有較好的排污條件;

        3) 應(yīng)首先保證生產(chǎn)工藝流程的需要;

        4) 水廠位置能滿足下游供水壓力要求;

        5) 有便于遠(yuǎn)期發(fā)展控制用地的條件;

        6) 有良好的衛(wèi)生環(huán)境,并便于設(shè)立防護(hù)帶;

        7) 施工、運(yùn)行、維護(hù)方便。

        4.3.2 水廠選址論證

        水磨河揚(yáng)水站位于水磨河水源地保護(hù)區(qū)內(nèi),該廠址地質(zhì)情況良好,有足夠的建設(shè)用地,可以充分利用原有的管理用房,該廠址有方便的供電和供熱條件,同時距離城市排水管道很近,不存在拆遷問題。

        4.4 配水管網(wǎng)工程

        4.4.1 配水管網(wǎng)的布置原則

        1) 配水管網(wǎng)覆蓋水磨河水廠供水的全部區(qū)域。

        2) 配水管網(wǎng)管徑按最高時每日4 000 m3計(jì)算。

        4.4.2 配水管網(wǎng)布置

        根據(jù)水磨河水廠供水區(qū)域內(nèi)的地形情況采用分區(qū)供水的方式,將區(qū)域內(nèi)分為高、中、低3個區(qū)域,分別是高區(qū): 地面標(biāo)高在820 ~890 m 之間,主要為水磨河河道以東,溫泉東路兩側(cè)的區(qū)域;中區(qū)地面標(biāo)高在820 ~830 m 之間,主要為水磨河河道以西,溫泉西路兩側(cè)及六道灣煤礦區(qū)域的區(qū)域;低區(qū)為葦湖梁電廠以北區(qū)域,地面標(biāo)高在675 ~780 m 之間。

        4.4.3 配水管的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較

        配水管材的選材直接關(guān)系到使用效果,工程造價等較為重要的指標(biāo),因此配水管材選材原則為經(jīng)濟(jì)耐用,施工方便,使用性能可靠,壽命長等,根據(jù)以上原則,確定球墨鑄鐵管及PE 給水管為比較管材( 表1) 。

        表1 配水管經(jīng)濟(jì)比較表

        通過以上兩種管材的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析,DN300 以下的管道PE 管綜合價格低,DN400、DN500、DN600 的管道球墨鑄鐵管綜合價格低。根據(jù)以上比較,綜合以上因素,本工程配水管道DN300 以下的采用PE 給水管,DN300 及以上的采用球墨鑄鐵管。

        5 工程設(shè)計(jì)

        5.1 編制原則

        1)發(fā)展和推廣給水凈化的新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備,在檢測和管理上推廣自動化應(yīng)用新技術(shù),逐步實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理。

        2) 要保證安全供水,供電系統(tǒng)要可靠; 水廠采用雙回路供電。

        3) 貫徹和推廣節(jié)能技術(shù),力爭取得較好的社會效益。

        4) 保護(hù)水源,制定相應(yīng)的水質(zhì)保證措施。

        5.2 配水管道設(shè)計(jì)

        5.2.1 管網(wǎng)布置原則

        管網(wǎng)布置采用現(xiàn)狀管道與規(guī)劃設(shè)計(jì)相結(jié)合的原則,對不符合設(shè)計(jì)要求的管道進(jìn)行改造,符合設(shè)計(jì)要求的管道與新設(shè)計(jì)供水管道連接成新的供水管網(wǎng)。

        5.2.2 管網(wǎng)平面布置

        根據(jù)水磨河水廠供水區(qū)域內(nèi)的地形情況采用分區(qū)供水的方式,將區(qū)域內(nèi)分為高、中、低3個區(qū)域,分別是高區(qū): 地面標(biāo)高>830 m,主要為水磨河河道以東,溫泉東路兩側(cè)的區(qū)域,其中溫泉東路距離石人溝口約1 km 處地面標(biāo)高為910 m,此處增設(shè)一座中途加壓泵站,往石人溝口附近的一龍公司住宅區(qū)及天山技術(shù)學(xué)校等單位供水( 該片區(qū)的最高點(diǎn)為983 m) ; 中區(qū)地面標(biāo)高在820 ~830 m 之間,主要為水磨河河道以西,溫泉西路兩側(cè)及六道灣煤礦區(qū)域的區(qū)域;低區(qū)為葦湖梁電廠以北區(qū)域,地面標(biāo)高在675 ~780 m 之間。

        5.3 管道接口及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

        5.3.1 管道接口

        供水管網(wǎng)采用壓力供水方式,球墨鑄鐵管管材K9 級,采用T 型滑入式承插式連接,接口采用彈性密封膠圈,PE 管采用PE100 級,1.0 MPa 工作壓力,接口為熱熔連接。

        5.3.2 管道基礎(chǔ)

        在施工時,PE 管基礎(chǔ)采用粗砂墊層基礎(chǔ),厚度100 mm,砂墊層的密實(shí)度≥95%。采用兩種方式處理:無地下水時,采用100 mm 厚180°砂墊層基礎(chǔ);有地下水或軟弱地基,降水后在鋪設(shè)300 mm 厚的砂礫石墊層上作100 mm 厚180°砂墊層基礎(chǔ)。

        球墨鑄鐵管基礎(chǔ)采用粗砂墊層基礎(chǔ),厚度200 mm,砂墊層的密實(shí)度≥95%。采用兩種方式處理:無地下水時,采用200 mm 厚180°砂墊層基礎(chǔ);有地下水或軟弱地基,降水后在鋪設(shè)300 mm 厚的砂礫石墊層上作200 mm 厚180°砂墊層基礎(chǔ)。

        [1]管道儲運(yùn)公司. SCADA 系統(tǒng)及無損檢測廠房設(shè)計(jì)[J]. 山西建筑,2009,35(29) :48 -49.

        [2]王宏彬.論重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的部分結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)[J].商品與質(zhì)量:建筑與發(fā)展,2011,(11) :102 -102,88.

        [3]檀純錦,黃躍,汪浩,等. 電廠發(fā)電機(jī)組廠房及高150 m 煙囪定向爆破拆除[J].工程爆破,2011,17(04) :53 -57.

        [4]蔡柳青.鐵路、汽車車輛清潔高效能源裝備鑄鍛件制造項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)[J].新建設(shè):現(xiàn)代物業(yè)上旬刊,2011,(10) :16 -18.

        [5]周杰.三里坪地下電站廠房橋機(jī)安裝方案優(yōu)化[J]. 人民長江,2012,43(06) :84 -85,99.

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