縣城給水工程規(guī)劃若干問題探討

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摘要：給水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，編制給水工程專項(xiàng)規(guī)劃為給水設(shè)施建設(shè)和管理提供依據(jù)。本文結(jié)合皖南某縣城給水工程規(guī)劃的實(shí)例，對(duì)用水量預(yù)測、水源選擇、給水管網(wǎng)布置、供水技術(shù)進(jìn)步規(guī)劃、供水安全技術(shù)措施、節(jié)約用水、非傳統(tǒng)水資源利用等方面進(jìn)行了分析。對(duì)類似縣城的給水工程規(guī)劃提供參考作用。 

關(guān)鍵詞：給水規(guī)劃 用水量預(yù)測 水源選擇 供水安全 節(jié)約用水。  1 歙縣城市概況及供水現(xiàn)狀分析  1.1 城市概況  歙縣位于安徽省東南部，地理位置介于東經(jīng)118°4′40″～118°53′50″，北緯29°30′25″～30°9′10″之間。地處中緯度地帶，屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候?？h城地形呈外圍群山環(huán)抱的山間河谷盆地特點(diǎn)?？h域總面積2122km2，轄13個(gè)建制鎮(zhèn)，28個(gè)鄉(xiāng)，為黃山市第一大縣。2010年末縣域總?cè)丝跒?85798人，共計(jì)171808戶，戶均2.83人。歙縣縣城包括徽城鎮(zhèn)、桂林鎮(zhèn)和鄭村鎮(zhèn)三鎮(zhèn)，2010年末縣城人口為10.6萬人。  1.2 供水現(xiàn)狀分析  1.2.1 供水情況  歙縣目前有兩座水廠，為歙縣第一自來水水廠和歙縣第二自來水廠。由二水廠單獨(dú)供水，平均日供水量為2.62萬m3/d，最高日供水量為3.00萬m3/d，一水廠僅作為備用水廠。二水廠用水量高峰時(shí)出水水壓為0.30左右，滿足90％用戶用水要求。但局部地勢較高或距離較遠(yuǎn)地區(qū)供水壓力不足。  1.2.2 存在問題  歙縣給水系統(tǒng)主要存在以下問題：①一水廠原水水源氨氮和總氮含量較高，超過地表水ⅲ類水氨氮和總氮含量標(biāo)準(zhǔn)。二水廠從豐樂水庫取水，豐樂水庫水質(zhì)較好，但不能滿足二水廠遠(yuǎn)期取水量要求。②二水廠構(gòu)筑物位置布置不盡合理，影響運(yùn)行。③老城區(qū)部分管道使用年限在20年以上，管道老化破損、漏損嚴(yán)重。城區(qū)現(xiàn)狀給水管道大部分管徑偏小，導(dǎo)致配水量不足，在夏季用水高峰期尤其明顯?，F(xiàn)狀管網(wǎng)不滿足消防要求。④管網(wǎng)漏損率高，達(dá)25%以上。用水浪費(fèi)嚴(yán)重，缺乏有效地節(jié)水管理法規(guī)和措施。工業(yè)用水重復(fù)率低，僅為15%。工業(yè)廢水排放量超出計(jì)劃的91%。  2 城市給水規(guī)劃  2.1 城市用水量預(yù)測  城市用水量由城市生活用水量、公建用水量、工業(yè)用水量、市政用水量及消防用水量等組成，其大小與城市所處地區(qū)氣候及水資源狀況、城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、居民生活水平、節(jié)水等因素有關(guān)，在進(jìn)行用水量預(yù)測時(shí)，應(yīng)綜合分析這些因素對(duì)用水量預(yù)測結(jié)果的影響。  常用的用水量預(yù)測方法主要有分類預(yù)測法、綜合指標(biāo)法、城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標(biāo)法和分項(xiàng)建設(shè)用地用水量指標(biāo)法等。前兩種預(yù)測方法的主要計(jì)算因子是人口與用水指標(biāo)，需要的資料少，計(jì)算簡單，預(yù)測精度可以滿足給水工程規(guī)劃要求。后兩種方法的主要計(jì)算因子是不同性質(zhì)用地的面積與用水指標(biāo)，需要的資料相對(duì)較多，計(jì)算復(fù)雜。由于目前縣城的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度和生產(chǎn)力水平、生活方式等均落后于大中城市，現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料常常有限。因此，在缺乏相關(guān)資料的情況下，縣城用水量預(yù)測優(yōu)先考慮分類預(yù)測法和綜合指標(biāo)法。本規(guī)劃中采用分類預(yù)測法和綜合指標(biāo)法進(jìn)行預(yù)測，經(jīng)綜合分析，最后確定歙縣縣城2015年城市最高日用水量為5萬m3；2020年城市最高日用水量為7萬m3，2030年城市最高日用水量為10萬m3。  2.2 水源選擇  根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（gb50282-98），選用地表水為城市給水水源時(shí)，城市給水水源的枯水流量保證率應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)和規(guī)模確定，可采用90%～97%。本次規(guī)劃給水水源的枯水流量保證率取95%。  通過對(duì)揚(yáng)之河、富資河、布射河、豐樂河、練江及新安江的水量水質(zhì)分析可知，豐樂河與練江水質(zhì)較差，不符合供水水源水質(zhì)要求；布射河95%保證率的日流量為1.85萬m3/d，流量較小，不滿足遠(yuǎn)期水源要求；揚(yáng)之河95%保證率的日流量為14.04萬m3/d，可保證一水廠需水要求；富資河沙溪以上河段，水質(zhì)較好，95%保證率日流量為3.97萬m3/d；豐樂水庫水質(zhì)較好，歙縣允許取水量為6萬m3/d的輸水量；新安江95%保證率的日流量為31.10萬m3/d。  2.2.1 近期水源  歙縣2015年需水量5萬m3/d。揚(yáng)之河作為一水廠近期水源，豐樂水庫水作為二水廠近期水源，不需開辟新水源。  2.2.2 中、遠(yuǎn)期水源  歙縣2020年需水量為7萬m3/d。揚(yáng)之河作為一水廠中期水源，豐樂水庫水作為二水廠中期水源，允許取水量為6萬m3/d，另外1萬m3/d需從其它水源獲取。  歙縣2030年需水量為10萬m3/d。，揚(yáng)之河作為一水廠遠(yuǎn)期水源，豐樂水庫水作為二水廠遠(yuǎn)期水源，允許取水量為6萬m3/d，另外4萬m3/d需從其它水源獲取。  綜合考慮中期和遠(yuǎn)期水源水量不足情況，現(xiàn)提出兩種取水方案：  方案一：修建富資河水庫作為中、遠(yuǎn)期水源。  富資河屬于ⅲ類水，水質(zhì)滿足供水要求，枯水年95%保證率的日流量為3.97萬m3/d，滿足中期取水水量要求，遠(yuǎn)期要求在富資河上游建造水庫，通過水庫調(diào)節(jié)，可增加枯水期流量，滿足中、遠(yuǎn)期取水要求。擬采用重力輸水方式，兩根dn800輸水管并列輸水。輸水管全程約6.5km。  方案二：采用新安江作為中、遠(yuǎn)期水源。  新安江屬于ⅲ類水，枯水年95%保證率的日流量為31.1萬m3/d，水質(zhì)水量都滿足中、遠(yuǎn)期取水要求。取水構(gòu)筑物擬建在義城村與朱村中間段，水源至一級(jí)泵站采用重力輸水方式，一級(jí)泵站至二水廠廠區(qū)采用壓力輸水方式，提升揚(yáng)程約30m，兩根dn800輸水管并列輸水，輸水管全程約7.5km。  取水方案比較：從水量、水質(zhì)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)方面比較兩個(gè)取水方案的優(yōu)缺點(diǎn)。經(jīng)過綜合分析，兩種取水方案在水量和水質(zhì)上都可以滿足要求，但采用新安江作為中、遠(yuǎn)期新僻水源的費(fèi)用遠(yuǎn)小于新建富資水庫作為中、遠(yuǎn)期新僻水源的費(fèi)用。故規(guī)劃采用新安江作為中、遠(yuǎn)期新僻水源。  2.3 輸配水管網(wǎng)規(guī)劃  2.3.1 輸水管線規(guī)劃  輸水管線是城市給水系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)供水成本和安全影響較大。原水輸水管線設(shè)計(jì)流量按最高日平均時(shí)流量加水廠自用水量計(jì)算。輸水管條數(shù)主要根據(jù)輸水量、事故時(shí)須保證的給水量、輸水管長度等情況定，歙縣新建輸水管應(yīng)不少于2條，發(fā)生事故時(shí)應(yīng)保證供應(yīng)70%的設(shè)計(jì)流量。  2.3.2 配水管網(wǎng)規(guī)劃  2.3.2.1 布置原則  配水管網(wǎng)布置應(yīng)遵循以下原則：①按照城市現(xiàn)狀和規(guī)劃路網(wǎng)布置管網(wǎng)，以便于施工與管理。②為兼顧供水經(jīng)濟(jì)性與可靠性，干管應(yīng)沿供水主要流向布置，設(shè)置幾條平行干管，采用最短路線向用水戶供水，特別是用水大戶。主要城區(qū)采用環(huán)狀網(wǎng)布置方式，城市周邊地區(qū)采用樹狀網(wǎng)布置方式。盡量利用原有配水管道，優(yōu)化管網(wǎng)改擴(kuò)建和新建方案。③干管一般按規(guī)劃道路布置，應(yīng)盡量避免在高等級(jí)路面或重要道路下敷設(shè)，其平面位置和高程應(yīng)符合城市地下管線綜合設(shè)計(jì)要求。④考慮給水系統(tǒng)的分期建設(shè)，適當(dāng)留有發(fā)展余地。⑤自備水源供水管道嚴(yán)禁與城市給水管網(wǎng)直接連接，非生活飲用水管網(wǎng)嚴(yán)禁與城市給水管網(wǎng)連接。  2.3.2.2 水力計(jì)算。在完成管網(wǎng)布置、計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)流量后，進(jìn)行最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)狀況、事故校核、消防校核和轉(zhuǎn)輸校核等四種情況下的管網(wǎng)平差計(jì)算，其目的是：①最高時(shí)正常設(shè)計(jì)情況下，計(jì)算管網(wǎng)控制點(diǎn)及其他節(jié)點(diǎn)自由水壓、各管段流量和水頭損失、二級(jí)泵站水泵流量和揚(yáng)程。根據(jù)平差計(jì)算結(jié)果，分析現(xiàn)狀管網(wǎng)和規(guī)劃管網(wǎng)存在的問題，并提出改進(jìn)措施。②核實(shí)事故時(shí)各節(jié)點(diǎn)流量是否大于70%設(shè)計(jì)流量，控制點(diǎn)水壓是否滿足要求。③校核發(fā)生火災(zāi)時(shí)，控制點(diǎn)水壓是否大于10m水柱。  2.4 供水技術(shù)進(jìn)步規(guī)劃  城市供水系統(tǒng)是市政管網(wǎng)的重要組成部分，屬城市基礎(chǔ)設(shè)施。其運(yùn)行、維護(hù)及管理水平的高低直接影響到市民正常生活和工廠企業(yè)生產(chǎn)生活，也影響供水企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。大部分縣城由于城市化進(jìn)程過快，供水行業(yè)大都存在優(yōu)化調(diào)度技術(shù)落后、電能消耗高、供水漏損率高等問題。  供水技術(shù)進(jìn)步規(guī)劃主要包括以下幾個(gè)方面：①供水科學(xué)調(diào)度：在供水系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)集中、全面和實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，采取智能化和優(yōu)化控制理論和方法，實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的科學(xué)管理。②降低漏損率：通過改進(jìn)供水系統(tǒng)運(yùn)行管理、檢漏、管網(wǎng)改造等措施來降低管網(wǎng)漏損率。③降低能耗：選擇高效率的機(jī)泵，并使水泵運(yùn)行工況處在高效區(qū)，采用合適的調(diào)速裝置，使水泵的揚(yáng)程、水量能適應(yīng)管網(wǎng)的變化。另外應(yīng)加強(qiáng)管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、調(diào)度和管理，特別對(duì)多水源和多泵站的管網(wǎng)更應(yīng)實(shí)行優(yōu)化調(diào)度，考慮分時(shí)電價(jià)問題，充分利用電費(fèi)低階段。④無負(fù)壓供水：禁止直接在管道上裝泵抽水，優(yōu)先選擇電子無負(fù)壓供水設(shè)備。⑤城鄉(xiāng)一體化供水：對(duì)于正在不斷發(fā)展的城鄉(xiāng)一體化供水進(jìn)程，應(yīng)在充分考慮其自身特點(diǎn)的前提下進(jìn)行。根據(jù)地形、源水實(shí)際情況，合理選擇供水方式。  2.5 供水安全技術(shù)措施  2.5.1 安全供水  供水安全包括供水水量、水質(zhì)和水壓三方面。  ①水量：規(guī)劃長距離輸水管線時(shí)，輸水管不宜少于兩根；配水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀。②水質(zhì)：建議加強(qiáng)水源地保護(hù)，保證水源水質(zhì)；加強(qiáng)水廠的科學(xué)管理以及合理使用藥劑，確保出廠水水質(zhì)；加強(qiáng)管網(wǎng)管理，保證管網(wǎng)水質(zhì)。③水壓：對(duì)局部水壓不足地區(qū)采取加壓措施。  2.5.2 應(yīng)急預(yù)案  針對(duì)可能發(fā)生的突發(fā)性供水事故，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。當(dāng)某一供水水源發(fā)生污染或者水廠發(fā)生事故時(shí)，啟動(dòng)備用水廠生產(chǎn)供水，優(yōu)先保證生活用水。  2.6 節(jié)水規(guī)劃  提出節(jié)水規(guī)劃，可防止盲目開發(fā)水資源造成水源枯竭、資源浪費(fèi)，為有限水源的合理開發(fā)利用提供依據(jù)，為城市的發(fā)展提供更好的供水保障。主要節(jié)水措施有：①生活用水節(jié)水：大力推廣應(yīng)用以下節(jié)水器具與設(shè)備；推廣公共建筑節(jié)水措施；發(fā)展綠化節(jié)水技術(shù)和機(jī)動(dòng)車洗車節(jié)水技術(shù)。②工業(yè)用水節(jié)水：高耗水行業(yè)技術(shù)改造；提高水的重復(fù)利用率。③給水系統(tǒng)節(jié)水：加強(qiáng)供水管網(wǎng)檢漏和防滲；加大供水管網(wǎng)改造力度。  2.7  非傳統(tǒng)水資源利用  非常規(guī)水資源區(qū)別于一般意義上的地表水、地下水，通常包括污水處理回用水、海水、雨水、微咸水和中水等。非常規(guī)水資源利用量的多少是一個(gè)城市水開發(fā)利用先進(jìn)水平的重要標(biāo)志，充分利用非常規(guī)水資源已經(jīng)成為解決城市缺水問題的必要手段。  參考文獻(xiàn)：  [1]李仕友，謝水波等.小城鎮(zhèn)供水工程規(guī)劃中的幾個(gè)問題[j].農(nóng)村水利水電，2006，（4）：3-5.  [2]任鐵軍.供水工程設(shè)計(jì)中幾個(gè)規(guī)劃問題的分析[j].水利規(guī)劃，1998，（1）：36-37.  [3]安徽省黃山市歙縣統(tǒng)計(jì)局.歙縣統(tǒng)計(jì)年鑒,2011年[m].  [4]汪光燾.城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃[m].中國建筑工業(yè)出版社，1993.  [5]gb 50282-98，城市給水工程規(guī)劃規(guī)范[s].