龐冬陽，王路兵，趙兵，李彪

（1.北京大興國際機(jī)場管理中心，北京102602；2.北京新機(jī)場建設(shè)指揮部，北京102602）

1 引言

北京大興國際機(jī)場是國家重點工程項目，總體規(guī)劃以滿足高效運(yùn)營為目標(biāo)，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(jī)場的重要能源保障之一，承擔(dān)機(jī)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(yù)測

大興機(jī)場的用水單元主要包括：航站區(qū)、貨運(yùn)區(qū)、職工生活區(qū)、辦公區(qū)、機(jī)場配套設(shè)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(jī)場遠(yuǎn)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(jī)場采用機(jī)場內(nèi)建給水站對機(jī)場外水源進(jìn)行二次加壓的方式供水，市政來水供水壓力在機(jī)場給水站處不應(yīng)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(yīng)對事故情況下的機(jī)場用水，具有較高供水保障率。

3 給水工程總體設(shè)計

3.1 設(shè)計原則

①符合國家法規(guī)文件和現(xiàn)行相關(guān)工程建設(shè)法規(guī)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，與大興機(jī)場總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，保障供水安全。②立足大興機(jī)場建設(shè)情況，分步實施；整體考慮，全面提高；先進(jìn)性與可行性相結(jié)合；經(jīng)濟(jì)效益與社會效益相結(jié)合。③工藝設(shè)計滿足系統(tǒng)的安全可靠、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)、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(shè)計

本期建設(shè)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(shè)計，大興機(jī)場外市政來水先進(jìn)入清水池，經(jīng)配水泵房加壓后進(jìn)入給水站外配水管線，同時根據(jù)來水中余氯的情況進(jìn)行補(bǔ)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?？紤]遠(yuǎn)期發(fā)展的情況，在泵房內(nèi)預(yù)留泵位，可使給水站的供水能力達(dá)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(shè)計

大興機(jī)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(jī)場的給水管徑為DN800mm。機(jī)場內(nèi)給水管網(wǎng)布置基于近、遠(yuǎn)期相結(jié)合，分期實施的原則，在滿足機(jī)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(jī)場遠(yuǎn)期發(fā)展需求，管網(wǎng)布置中預(yù)留外部源水直供條件。

4 給水管網(wǎng)設(shè)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(shè)，干管布置在兩側(cè)有較大用戶的道路上，除機(jī)務(wù)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(jī)場的總體規(guī)劃要求，遠(yuǎn)期南北區(qū)給水管網(wǎng)互為備用，規(guī)劃設(shè)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(jìn)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(jìn)行管網(wǎng)平差計算

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(jì)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(shè)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(jī)場范圍內(nèi)用水要求。

4.2 管網(wǎng)敷設(shè)方式

大興機(jī)場在主干一路、主干二路、主干三路三條道路下建設(shè)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(shè)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(shè)，其他道路采用埋地直埋方式敷設(shè)。

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(jī)場地質(zhì)條件、給水管道敷設(shè)方式、各種常用管材的特性（管材強(qiáng)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(qiáng)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(jī)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(qiáng)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(shè)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(shè)置高速雙孔排氣閥，在管道豎向低點設(shè)置排泥裝置。

4.6 管道附屬設(shè)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(shè)有相應(yīng)標(biāo)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(shè)計給水管道試壓標(biāo)準(zhǔn)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(jī)場給水工程建設(shè)進(jìn)度及用戶地塊用水需求，以分區(qū)、分段原則進(jìn)行沖洗，管道第一次沖洗完畢后為機(jī)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(jìn)行消毒，消毒期間停止對所有用水地塊供水，消毒完畢后進(jìn)行第二次沖洗，待管網(wǎng)末端含氯量符合標(biāo)準(zhǔn)后，委托水質(zhì)檢測單位進(jìn)行取樣檢測，在此期間，為保障機(jī)場正常運(yùn)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(shè)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(jìn)行監(jiān)測，以保障運(yùn)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(luò)實時反饋至監(jiān)控中心，達(dá)到“無人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控”的運(yùn)行管理水平。

6 結(jié)語

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