【摘 要】水廠的設計是一個復雜的系統(tǒng)工程，設計中除要求投資省、技術先進外還要充分考慮施工安裝、生產(chǎn)管理等諸多方面，因此難免出現(xiàn)一些問題或考慮不周的地方，只要我們對每一個環(huán)節(jié)認真研究，并深入現(xiàn)場不斷總結經(jīng)驗，就可避免失誤，使設計更趨完美。基于此，本文就將對現(xiàn)代化水廠的具體設計要點進行分析探討。

【關鍵詞】現(xiàn)代化；水廠；設計；措施

1、現(xiàn)代化水廠設計要求

1.1、必須保證出水水質符合國家衛(wèi)生標準。

這是現(xiàn)代化水廠的基本職責，處理工藝應該是“全天候的，應能適應水廠任何進水量和水質的變化；在處理工藝上要有安全度?！痹诋斍笆艿接袡C污染的威脅時，應針對源水水質進行必要的預處理及深度處理。處理工藝在理論上是應該在設計前進行水質模擬試驗，以求得最佳工藝方案和運行參數(shù)。

但水源水質一年中有很多變化，因此，只能參照和總結現(xiàn)有相同水源水廠的處理工藝，對其運行和處理結果予以分析和預測日后的變化，然后確定其工藝流程。

從國內水廠采用工藝流程來看，基本上停留在常規(guī)處理的幾個環(huán)節(jié)上。只是很少水廠，由于源水水質問題而采用生物活性碳以對付原水的惡化。不少水廠雖然仍信念“重氯處理”，但已開始注意到“折點加氯”可能存在的“間題”，而開始向生物氧化的方向發(fā)展。

1.2、處理構筑物形式和運行參數(shù)應對水質水量的意外變化具有高度的適應性。

由于當前影響水源的污染物增多，特別是新型化工工業(yè)的有機污染，五花八門；而現(xiàn)有的檢測手段有限，以致無法識別而不能及時予以處理，目前已知的有機化合物達400萬種，其中人工合成的已達4萬多種，能用現(xiàn)代檢測儀表檢出的原水中有機物僅2000余種。為此除了在處理工藝上充分考慮外，在運行參數(shù)及構成物選擇上，亦應適當留有余地。國外的水廠設計，均考慮了這一問題。

1.3、總體布置——“密集型”布置和“一個平面”操作。

水廠的平面布置，除在流程上考慮短直平行，減少水頭損失有利檢驗之外，構筑物之間應力求靠近，減少空地，而且在高度上應使操作人員在一個平面上巡視管理，構筑物之間應有天橋或走道，避免工人上梯下梯工作不便。

水廠平面應功能分區(qū)、建筑物應以工作性質成群布置，利于聯(lián)系和管理。水廠綠化應以草坪為主，部分點綴矮灌木，高大樹木，布置在四周，建筑物體型要求簡潔，力求減少繁瑣的建筑小品，如樓臺亭閣、假山水池，使整個環(huán)境寧靜明快。

2、現(xiàn)代化水廠設計要點

2.1、總平面布置

在總平面具體布置時下面幾點要引起設計者注意：加礬間應靠近反應沉淀池進口；加氯間一般宜靠近濾池與清水庫。當需要對原水預加氯時，此時可能管線較長，對于水源水質較差、菌藻含量較高，預投氯量相對較大的宜把加氯間設在沉淀池前端；對水源距水廠較遠而又需預加氯的可在取水泵房處增設加氯間就近加注。

另外，也可利用下面辦法解決：如系氯、水混合后加注的，可采取在加注點增設水射器；或改用氯氣輸送，距離可達100～200m；沉淀池和濾池盡量靠近；在廠區(qū)道路布置上，各生產(chǎn)構筑物之間如：沉淀池、過濾池、加礬加氯間等處，必須道路便捷，除地面交通外，池與池之間也應設置架空橋，以便巡回檢查管理；加礬用料往往品種多樣，不易整潔，最好避開廠主干道兩側，將加礬間設到較為隱蔽的地方。

2.2、管網(wǎng)平面設計

在配水管網(wǎng)的平面布置上，按規(guī)劃道路呈環(huán)狀布置，同時向城市管網(wǎng)供水。平時自成系統(tǒng)，需要時互相連通。

城區(qū)配水管網(wǎng)按最高日最高時用水量及設計水壓進行計算，并分別按下列兩種情況進行校核：發(fā)生消防時的流量和水壓要求；最不利管段發(fā)生故障時的事故用水量和水壓要求。城市配水管網(wǎng)的最小供水水壓滿足用戶接管處服務水頭28m的要求。

2.3、給水管網(wǎng)定線布置

2.3.1、管道布置原則和要求

輸配水管渠應選擇經(jīng)濟合理的線路，應盡量做到線路短，起伏小，土石方工程量少，減少跨穿越障礙次數(shù)、避免沿途重大拆遷、少占農田和不占農田。

輸配水管渠走向和位置應符合城市忽然工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，并盡可能沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路敷設，以利施工和維護。城市配水干管盡量避開城市交通干道。輸配水管渠應盡量避免穿越河谷，山脊和泄洪地區(qū)，并注意避開地震裂帶、沉陷、滑坡、塌方以及易發(fā)生泥石流和高侵蝕性土囊地區(qū)。

重力輸水管渠應根據(jù)具體情況設置檢查井和排氣設施。檢查井間距：當直徑為DN700以下時，不宜大于200m；當管徑為DN700至DN1400時，不宜大于400m。當輸送含沙量較多的原水時，可參照排水管道的要求設置檢查井。

對于壓力水管，應分析出現(xiàn)水琢的可能，必要時需設置消除水琢的措施。在輸水管道和配水管道隆起點和平直段的必要位置上，應裝設排（進）氣閥，以便及時排除管內空氣，不使發(fā)生氣阻，以及在當空管或發(fā)生水琢時引入空氣，防止管道產(chǎn)生負壓

2.3.2、閥門、消火栓的布置原則

閥門：配水管網(wǎng)中的閥門布置，應能滿足事故管段的切斷需要。其位置可結合連接管以及重要供水支管的節(jié)點設置，干管上的閥門間距一般為500—1000m。一般情況下干管上的閥門可設在連接管的下游，已使閥門關閉時，盡可能少影響支管的供水。

支管與干管相接處，一般在支管上設置閥門，以使支管的檢修不影響干管供水。干管上的閥門應根據(jù)配水管網(wǎng)分段、分區(qū)檢修的需要設置。在城市管網(wǎng)支、干管上的消火栓及工業(yè)企業(yè)重要水管上的消火栓，均應在消火拴前裝設閥門。

支、干管上閥門布置不應使相鄰兩閥門隔斷5個以上的消火栓。消火栓：消火栓的間距不應大于120m，接管直徑不小于DN100，盡可能設在交叉口和醒目處。

消火栓按規(guī)定應據(jù)建筑物不小于5m，距車行道邊不大于2m，以便消防車上水，并不應妨礙交通，一般常設在人行道邊。

2.4、水廠防腐

對水廠的防腐設計，首先要從施工材料入手，要想提高混凝土的耐久性首先是要選擇具有抗硫酸鹽性能的水泥品種，最重要的是要保證孔隙率低，透水性和吸水性低、保護層不出現(xiàn)裂縫，這樣可確水廠建筑的耐久性。在混凝土密實度較差和安裝設備的固件處也容易發(fā)生成片的滲漏裂縫，會給環(huán)境帶來了嚴重的污染。

除了裂縫，混凝土保護層的較薄處也應采用最優(yōu)的材料及建設方案，使構筑物從外觀性能到設計標準都能達到較高的水平，進而延長水廠的使用壽命。

2.5、水廠抗震

水廠建筑本身具有的復雜性，使得地震一旦發(fā)生，就會出現(xiàn)許多不確定因素的影響，和不和估量的破壞，因此建筑結構的設計人員在進行結構設計過程中，絕對不能忽視地震發(fā)生所帶來的巨大破壞性，必須掌握一定的減震的原理。

不僅如此，設計人員在設計過程中必須對抗震參數(shù)進行精確的核算分析，確?？拐鸾Y構設計的數(shù)據(jù)無誤。同時要特別注意：在水廠設計時，要盡量可能地將建筑剛度的中心點和地震力作用中心點設計到一起，正常情況下，偏心距e要比與外力作用線垂直的建筑物邊長。以此有效保證整體建筑的抗震性能。

2.6、水廠抗裂

實際工作中，面板的抗裂性能，除了受混凝土抗拉強度的影響之外，還受混凝土極限拉伸值的影響，混凝土的強度等級與極限拉伸值和抗拉強度呈正比例的關系。

因此，在進行設計工作時，設計人員應盡量提高混凝土的強度等級，就算是低壩混凝土標號，也應該設計成C20；施工人員應該按照圖紙的設計要求進行鋼筋的配置工作，在搭支架和模板的時候應特別注意鋼筋預應力的沉陷和變形情況。

除此之外，在進行驗收工作時，還應檢查鋼筋的配置情況是否滿足設計要求。在夏季澆筑混凝土之后，應該使混凝土的表面保持濕潤的狀態(tài)，做好混凝土的養(yǎng)護工作，能夠在一定程度上保證混凝土結構的性能。

2.7、水廠抗?jié)B設計

抗?jié)B砼施工是保證水池構筑物閉水試驗一次通過的關鍵，同時也是各工種配合的結果，因此，在進行水廠構筑物抗?jié)B砼的施工過程中，要嚴格施工標準，采用先進的施工工藝，確保施工質量。

因此在工作中，為防止池體產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，在施工縫處理上采用鋼制止水鋼板，同時對砼的接縫處，采取鑿毛的方法，使砼結合密實；為防止池壁結構開裂，采用補償收縮砼，即在砼配比中，降低水泥摻量，用部分礦粉和優(yōu)質粉煤灰與水泥共同組成膠凝材料，降低水泥的早期水化熱。

采用加高效膨脹劑的方法，來補償砼由于水泥早期水化熱而產(chǎn)生的收縮應力，避免砼產(chǎn)生裂縫。

在攪拌砼時，加入緩凝劑以控制砼早期強度的增長速度因為補償收縮砼的膨脹和強度的發(fā)展有密切的關系，早期強度高是抑制膨脹，膨脹率就小。

針對構筑物的實際尺寸決定是否設置變形縫；在砼施工過程中采取相應的技術措施，來保證砼的抗?jié)B性能和防止砼的開裂，如控制砼的入模溫度，控制鹼的入模溫度與鹼的中心溫度差小能超過25℃，控制砼的塌落度，不能超過140mm，加強砼的養(yǎng)護.采取在砼表面覆蓋濕麻袋和安裝噴淋管的方法.對砼進行養(yǎng)護。

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