呂 彥 莉

(太原供水設(shè)計研究院有限公司，山西 太原 030009)

太原工業(yè)新區(qū)供水專項規(guī)劃設(shè)計探討

呂 彥 莉

(太原供水設(shè)計研究院有限公司，山西 太原 030009)

通過分析規(guī)劃期內(nèi)工業(yè)新區(qū)的發(fā)展規(guī)模，對工業(yè)新區(qū)需水量進行了預測，在此基礎(chǔ)上研究了水源規(guī)劃及給水工程(包括廠站及輸配水管網(wǎng)等)規(guī)劃方案，確定了壓力分區(qū)，以期通過實施分壓力供水，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。

供水規(guī)模，加壓站，分壓力供水

0 引言

工業(yè)新區(qū)所在地陽曲，地處忻定與晉中盆地之脊梁地帶。扼晉北要沖，太原門戶。地理坐標位于東經(jīng)112°14′～113°48′和北緯37°56′～38°25′之間。其東、西、北三面環(huán)山，南部低平。東臨盂縣，西連靜樂縣、古交市，南抵太原市尖草坪區(qū)，北接忻州市，東北與定襄縣交界，東南與壽陽縣毗連。境北系舟山系橫亙東西，云中山系縱貫南北，歷為并北屏障，號稱太原之北大門。太原工業(yè)新區(qū)位于陽曲縣縣城東南部大盂盆地和黃寨盆地連片所形成的帶形區(qū)域內(nèi)，距離太原市主城區(qū)僅20 km。

1 基礎(chǔ)資料

1.1 規(guī)劃期限與范圍

1)規(guī)劃期限:2011年～2020年。

2)規(guī)劃范圍：北起北洛陰村北，南至規(guī)劃石太高速鐵路，西起大運高速公路，東至東黃水鎮(zhèn)鎮(zhèn)域邊界，總面積約為40 km2。

1.2 工業(yè)新區(qū)性質(zhì)

生態(tài)環(huán)境優(yōu)良的城市北部近郊工業(yè)區(qū)，太原市北部新型工業(yè)化示范基地，國家級鋁鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地。

1.3 工業(yè)新區(qū)規(guī)模

1)人口規(guī)模。

規(guī)劃期內(nèi)(至2020年)總?cè)丝跒?4.7萬人。

2)用地規(guī)模。

2015年，工業(yè)區(qū)建設(shè)用地約8.66 km2，人均建設(shè)用地183.47 m2。

2020年，工業(yè)區(qū)建設(shè)用地約15.85 km2，人均建設(shè)用地107.64 m2。

1.4 工業(yè)新區(qū)空間布局結(jié)構(gòu)

規(guī)劃區(qū)內(nèi)的空間布局結(jié)構(gòu)為“一軸、兩區(qū)、多組團”的組團式半網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。

一軸：指依托規(guī)劃的企業(yè)大道形成的工業(yè)新區(qū)發(fā)展軸線。

兩區(qū)：指位于西部核心區(qū)與東部板峙山組團的兩個服務與生活片區(qū)。

多組團：指位于規(guī)劃區(qū)內(nèi)的3個生產(chǎn)組團。即核心區(qū)工業(yè)組團、趙莊工業(yè)組團和板峙山工業(yè)組團。組團以集聚、集約模式適當控制發(fā)展。注重組團間相互協(xié)調(diào)與合作。

1.5 水資源利用情況

根據(jù)山西省地質(zhì)勘察設(shè)計院1995年5月20日提供“陽曲縣縣城供水水源地水文地質(zhì)條件說明書”及1992年5月提供的“山西省陽曲縣縣城供水水源選建可行性論證報告”，陽曲縣城區(qū)松散巖類孔隙水的可開采量為9 073 m3/d，在以縣城為中心的40 km范圍內(nèi)，已處于超采狀態(tài)，無開采可能。陽曲縣縣城地區(qū)的碳酸巖溶裂隙水，屬太原市東山巖溶水系統(tǒng)的匯流區(qū)，該區(qū)水源地的可開采量為1萬 m3/d～1.2萬 m3/d，只能滿足縣城現(xiàn)狀生活用水及工業(yè)用水，無法保證工業(yè)區(qū)的用水量。

1.6 現(xiàn)狀供水設(shè)施

工業(yè)新區(qū)中部趙莊村有現(xiàn)狀水廠一座，最高日供水量為10 000 m3/d，占地10.5畝。供水廠有深井3眼。有枝狀DN400供水管線約500 m，DN150供水管線約600 m。

2 供水存在的問題分析

1)工業(yè)新區(qū)位于太原市蘭村水源地上游，與蘭村水源地同屬蘭村泉域，而現(xiàn)狀供水量遠不能滿足工業(yè)新區(qū)發(fā)展的需水要求，過量開采勢必導致地下水嚴重超載，地下水位持續(xù)下降，并且不利于對水資源的統(tǒng)一管理，甚至威脅到太原市城市發(fā)展。

2)水環(huán)境安全隱患突出。自建水源井管理混亂，尤其是一些處于規(guī)劃范圍內(nèi)的農(nóng)村自建水源井，無消毒設(shè)施，缺乏水質(zhì)檢測，直接向用戶供水，使居民用水存在嚴重的安全隱患。

3)供水管網(wǎng)不配套，配水管網(wǎng)未形成環(huán)狀，供水安全無法保證。

3 需水量預測

根據(jù)以上計算得工業(yè)新區(qū)近期(2015年)最高日需水量為4.21萬m3/d。遠期(2020年)最高日需水量為10.20萬m3/d(見表1)。

表1 規(guī)劃工業(yè)新區(qū)最高日需水量 萬m3/d

4 給水工程規(guī)劃

4.1 水源規(guī)劃

國家、省和市共同投入巨額資金興建了引黃工程，具備每年向太原提供原水6.02億m3的能力，并配套實施了黃河水源太原市城市給水工程，首期供水能力40萬m3/d。目前只供到20萬m3/d。

引黃河水源至工業(yè)新區(qū)，途經(jīng)太鋼不銹鋼工業(yè)園區(qū)、陽曲鎮(zhèn)、青龍鎮(zhèn)及周邊嚴重缺水的村莊，以水質(zhì)合格的水源滿足沿線單位、地區(qū)的用水要求，促進沿線地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，改善居民的飲水狀況。

通過對陽曲縣現(xiàn)狀供水情況及對工業(yè)新區(qū)需水量分析可知，選擇經(jīng)過呼延水廠處理的黃河水作為工業(yè)新區(qū)水源才能滿足工業(yè)新區(qū)發(fā)展的需求。

水源供水方案。

工業(yè)新區(qū)(2020年)最高日需水量為10.20萬m3/d。

目前，太原市自來水公司已積極籌建不銹鋼園區(qū)加壓站，以盡快解決太鋼不銹鋼工業(yè)園區(qū)及陽曲縣沿線單位用水需求。

不銹鋼園區(qū)加壓站地形標高為806 m，建設(shè)規(guī)模，近期10萬m3/d，遠期19萬m3/d，建成后可為工業(yè)新區(qū)及陽曲縣提供近遠期的用水量。

本次規(guī)劃水源取自經(jīng)過處理并在不銹鋼園區(qū)加壓站經(jīng)過加壓的黃河水。

4.2 陽曲新區(qū)加壓站規(guī)劃

1)站址選擇。為確保供水管網(wǎng)的安全性及運行的經(jīng)濟性，同時考慮到向陽曲縣城供水的可行性，結(jié)合太原不銹鋼園區(qū)加壓站地形標高、水泵揚程等及近遠期輸水管線走向，通過經(jīng)濟技術(shù)比選，規(guī)劃在工業(yè)新區(qū)現(xiàn)狀熱源廠北側(cè)北塔地村附近建設(shè)陽曲新區(qū)加壓站一座。

陽曲新區(qū)加壓站地形標高選定為860 m，根據(jù)太鋼不銹鋼加壓站地形標高806 m，加壓設(shè)備揚程60 m，該標高能夠保證加壓站清水池進水口處5 m自由水頭。

2)陽曲新區(qū)加壓站規(guī)模確定。前已述及，本次規(guī)劃綜合考慮陽曲縣總體規(guī)劃水量確定廠站規(guī)模，根據(jù)陽曲縣近遠期供水規(guī)模分別為近期7萬m3/d，遠期14萬m3/d，由此確定該陽曲新區(qū)加壓站供水規(guī)模為近期7萬m3/d，遠期14萬m3/d。經(jīng)加壓后的水一部分轉(zhuǎn)供陽曲縣城，一部分進入工業(yè)新區(qū)供水系統(tǒng)。

為配合工業(yè)新區(qū)的建設(shè)規(guī)模，陽曲新區(qū)加壓站按照遠期14萬m3/d的規(guī)模建成。

3)供水系統(tǒng)流程圖見圖1。

4.3 板峙山一級加壓站規(guī)劃

根據(jù)《太原工業(yè)新區(qū)總體規(guī)劃》(2007年～2020年)，遠期規(guī)劃為建設(shè)東北部板峙山工業(yè)組團。該組團工業(yè)總用地575.0 hm2，主要依托現(xiàn)狀良好的工業(yè)基礎(chǔ)，發(fā)展鋁鎂新材料加工工業(yè)，同時結(jié)合太原產(chǎn)業(yè)改造搬遷，整合提升機械裝備制造業(yè)。

通過計算，該地區(qū)供水規(guī)模定為4萬m3/d，現(xiàn)狀地形標高為900 m～980 m。由于陽曲新區(qū)加壓站地形標高為860 m，故需在板峙山組團范圍內(nèi)規(guī)劃建設(shè)加壓站一座，地形標高925 m，規(guī)模4萬m3/d，占地約15畝。

4.4 板峙山二級加壓站規(guī)劃

通過對板峙山組團地區(qū)整個地形地勢分析可知，該地區(qū)東南角處地形標高在1 000 m～1 010 m之間，板峙山一級加壓站水泵揚程以60 m～70 m計，無法保證該地區(qū)供水可靠性，需在此處建設(shè)二級加壓站。通過計算，該地區(qū)面積約為板峙山地區(qū)用地面積的1/4，故二級加壓站供水規(guī)模定為1萬m3/d，地形標高952 m，占地約5畝。

4.5 輸水管線規(guī)劃

輸水管管徑根據(jù)陽曲縣總體規(guī)劃供水規(guī)模確定，近期從不銹鋼園區(qū)加壓站(一級加壓站)設(shè)DN1 000給水管線沿楊興河、中社河至陽曲新區(qū)加壓站。

遠期從不銹鋼園區(qū)加壓站(一級加壓站)設(shè)DN1 000給水管沿太忻公路經(jīng)草坪區(qū)陽曲鎮(zhèn)，沿楊興河、中社河至工業(yè)區(qū)陽曲新區(qū)加壓站。

4.6 配水管網(wǎng)規(guī)劃

1)配水管網(wǎng)布置原則。配水管網(wǎng)規(guī)劃使整個管網(wǎng)相互連接，形成一個有機的供水網(wǎng)絡(luò)，保證工業(yè)新區(qū)供水的安全可靠和管網(wǎng)運行的經(jīng)濟節(jié)能，各主干管、次干管沿城市主要道路敷設(shè)，實現(xiàn)環(huán)狀連接，整個供水管網(wǎng)的壓力均滿足市政供水的要求。干管布置的主要方向按用水主要流向延伸。沿企業(yè)大道，經(jīng)二路等主要道路設(shè)置配水主干管，沿途設(shè)配水支管。

2)管網(wǎng)計算。

a.水量分配。本規(guī)劃對工業(yè)新區(qū)管網(wǎng)平差按2020年供水規(guī)?！白罡呷兆罡邥r”進行設(shè)計計算，并按供水“最高日最高時加消防流量”進行校核。

陽曲新區(qū)加壓站供工業(yè)新區(qū)水量規(guī)劃最高日規(guī)模為10.2萬m3/d,平均時流量為4 250 m3/h,綜合用水時變化系數(shù)按1.5計，則最高時供水量為6 375 m3/h。

東北部板峙山組團地區(qū)由于地勢偏高，故需另設(shè)加壓站單獨加壓。經(jīng)核算，板峙山地區(qū)規(guī)劃最高日需水量為4萬m3/d，平均時流量為1 666.67 m3/h,綜合用水時變化系數(shù)按1.5計，則最高時供水量為2 500 m3/h。

板峙山二級加壓站規(guī)劃最高日供水量為1萬m3/d。平均時流量為416.67 m3/h,綜合用水時變化系數(shù)按1.5計，則最高時供水量為625 m3/h。

由于工業(yè)用水大戶水量及位置不確定，為使管網(wǎng)趨于合理，本規(guī)劃除板峙山一級加壓站處設(shè)集中出流外，其余納入沿線流量折算節(jié)點流量后計算。

綜上，最高日最高時工業(yè)新區(qū)配水管網(wǎng)進水量為1 770.8 L/s，在板峙山加壓站設(shè)集中出流694.4 L/s。板峙山組團地區(qū)單獨平差。板峙山二級加壓站地區(qū)設(shè)集中出流173.6 L/s。

b.水壓控制點。通過對工業(yè)新區(qū)整體地形標高分析，108國道西北部地區(qū)即西部核心區(qū)組團地區(qū)地勢較低，地形標高在840 m～860 m之間，陽曲新區(qū)加壓站地形標高為860 m，該加壓站對工業(yè)新區(qū)規(guī)劃范圍實施分區(qū)域供水。西部核心區(qū)為低區(qū)，管網(wǎng)水壓按供至六層樓計算，即28 m，由加壓站低區(qū)水泵供給。

趙莊組團地區(qū)地形標高介于880 m～925 m之間。該地區(qū)劃分為供水高區(qū)，由加壓站高區(qū)水泵供給，最不利點控制自由水頭定為28 m。

板峙山地區(qū)經(jīng)一、二級加壓站加壓，最不利點控制自由水頭定為28 m。

3)消防校核。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求，工業(yè)新區(qū)同一時間火災次數(shù)為2次，一次滅火用水量為45 L/s，根據(jù)工業(yè)新區(qū)總體管網(wǎng)布置及地形標高，在趙莊組團和板峙山組團范圍內(nèi)分別選取一個著火點。

4.7 消防給水規(guī)劃

工業(yè)新區(qū)采用消防供水管道與生活供水管道合用的供水系統(tǒng)，在供水管網(wǎng)上設(shè)置室外消火栓。

1)消防水量計算。工業(yè)新區(qū)規(guī)劃期內(nèi)人口規(guī)模將達到14.7萬人次，根據(jù)《建筑消防設(shè)計防火規(guī)范》，同時發(fā)生火災數(shù)按2次計，消防用水標準為45 L/s。消防儲備水量按3 h消防用水量計，則此需水量為：

Q消=45×2×3 600×3=0.10萬m3。

2)消防水量的供給。工業(yè)新區(qū)消防水量儲備于趙莊水廠及板峙山加壓站清水池，發(fā)生火災時，按計算水量分配至各火災發(fā)生點。每個室外消火栓的用水量應按10 L/s～15 L/s計算。

根據(jù)工業(yè)新區(qū)供水管網(wǎng)(最高時加消防)的布置，主要考慮消火栓的服務半徑、建筑密度及用地的重要性等。室外消火栓系統(tǒng)的消火栓布置間距不應大于120 m，消火栓的保護半徑不應大于150 m。

連接有消火栓的供水管道管徑不應小于100 mm。室外消火栓栓口處的水壓從室外設(shè)計地面算起不應小于0.1 MPa。

5 結(jié)語

經(jīng)過對太原工業(yè)新區(qū)地形及規(guī)劃路網(wǎng)，加壓廠站位置等條件分析，本次供水專項規(guī)劃將該地區(qū)供水系統(tǒng)豎向分為四個區(qū)，即西部核心區(qū)低壓供水區(qū)域，趙莊片區(qū)高壓供水區(qū)域，板峙山一級加壓站供水區(qū)域和板峙山二級加壓站供水區(qū)域。實施分壓力供水是基于各片區(qū)相對獨立且路網(wǎng)條件具備等基礎(chǔ)之上的。充分實現(xiàn)了供水系統(tǒng)合理布局、優(yōu)化配置、經(jīng)濟實用及節(jié)能降耗的規(guī)劃目標，為新區(qū)的快速發(fā)展創(chuàng)造條件。

[1] GB 50013-2006，室外給水設(shè)計規(guī)范[S].

[2] 給水排水設(shè)計手冊 第三冊 城鎮(zhèn)給水[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3] 山西省小城鎮(zhèn)發(fā)展中心.太原工業(yè)新區(qū)總體規(guī)劃(2007～2020)[Z].2008.

[4] 山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院.太原工業(yè)新區(qū)道路專項規(guī)劃(2007～2020)[Z].2009.

Discussion on water supply planning & design of Taiyuan industrial new district

LV Yan-li

(TaiyuanWaterSupplyDesignInstituteLimitedCompany,Taiyuan030009,China)

Through the analysis on the development scale of industrial new district in planning period, predicted the water supply quantity in industrial new district, based on this, researched the planning schemes of water planning and water supply project (including plant station and water distribution network planning etc.), determined the pressure partition, in order to through the pressure water supply, optimized the resources allocation.

water supply scale, pressure station, pressure partition water supply

2014-07-09

呂彥莉(1983- )，女，工程師

1009-6825(2014)27-0138-03

TU821

A