自来水厂输水工程设计论文

2022-04-26

【摘要】本文重点分析高差大区域城市供水管网专项规划的方法与要点,对高差大地区的城市供水管网主要特点、规划中的主要问题进行阐述,并结合某工程实例,分析了城市供水管网分区规划的方案,望能够解决因高差大对供水管网规划、运行所带来的问题。今天小编为大家推荐《自来水厂输水工程设计论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

自来水厂输水工程设计论文 篇1:

昆明自来水公司承建水源工程概况分析

[摘要]随着社会经济发展,人民生活水平逐步提高,水资源的稀缺性日益显现。昆明自来水公司集团是从原来的国有企业改制而来的,而城市供水对我国经济的发展有着重要的作用。文章以昆明自来水公司为实例,分析其承建的水源工程情况,为将来整个城市供水的保障和企业的稳定发展奠定了基础。

[关键词]清水海引水工程;掌鸠河引水供水工程;昆明自来水公司

[DOI]1013939/jcnkizgsc201901119

1昆明自来水公司概况

昆明自来水公司是集水源开发、供水生产经营、水质监测、供水工程设计和建设等配套服务为一体的综合性大型供水企业集团。承担着昆明市600多万人口的生产、生活和消防供水任务。拥有全资及控股子公司9家,在昆明主城区现有12 座自来水厂,城市日供水设计能力1625万立方米,实际日供水能力1115万立方米,输配水管网 DN100以上干管总长2866多千米,供水服务面积500多平方千米。

2昆明市水资源现状

昆明市下辖6区7县1市,市区面积330平方公里,截至2012年末,全市常住人口6533万人。按照规划,2020年市区人口将达450万~500万人,人口急剧增加带动了对资源的需求量大幅增长。按每年人均用水107立方米测算,到2020年,全市生活需水量将比2000年增加25亿立方米。为确保450万人人均水资源达到480立方米以上,2020年水资源需求量为24亿~45亿立方米。

从水源情况来看,曾经作为昆明市重要水源的滇池一直饱受水体污染之苦,从20世纪80年代开始,随着滇池地区人口增加和社会经济的不断发展,生产和生活污水排放量增加与滇池自净力减弱的矛盾日益突出,致使滇池水质富营养化速度加快,滇池外海水质沦为劣五类。“七五”以来,国家和云南省相继投入数十亿元治理滇池,有效地缓解了生态环境的恶化。2013年6月,总投资80多亿元的牛栏江—滇池补水工程输水线全线贯通,通水后每年将有近6亿立方米的三类水(清水)流入滇池,两年多就可以置换滇池水一次,使得“十二五”期间滇池外海达到基本四类成为可能。同时,牛栏江来水作为饮用水源,如果需要每天可向昆明自来水的第一自来水厂、第五自来水厂供水30万立方米。

整体来看,昆明水资源匮乏,严重影响当地群众生活和地区发展。昆明地区的水资源现状和城市发展规划之间的矛盾十分突出。

3水源工程基本情况

昆明自来水公司承建的掌鸠河引水工程和清水海引水工程是昆明市最大的两个城市水源工程,属于典型的公共项目。根据昆明市政府的财政状况,由政府全额投资的传统公共项目融资方式已不能满足项目建设和运营的要求。昆明市政府出于对城市供水安全和建成后的运营考虑,由昆明自来水公司投资建设并运营。

31项目意义

针对昆明城市发展呈单中心蔓延趋势,发展空间受到限制的问题,昆明市政府提出了新昆明新市区“一湖四片及二城”的总体战略规划。按照规划,2020年市区人口将达450万~500万人,人口急剧增加带动了对资源的需求量大幅增长。按每年人均用水107立方米测算,到2020年,全市生活需水量将比2000年增加25亿立方米。为确保450万人人均水资源达到480立方米以上,2020年水资源需求量为24亿~45亿立方米。但从整体来看,昆明水资源匮乏,昆明市是全国24个严重缺水城市之一。从水源情况来看,曾经作为昆明市重要水源的滇池一直饱受水体污染之苦,从20世纪80年代开始,随着滇池地区人口增加和社会经济的不断发展,生产和生活污水排放量增加与滇池自净力减弱的矛盾日益突出,致使滇池水质富营养化速度加快,滇池外海水质沦为劣五类。昆明市急需大量优质的原水作为城市供水的保障。通過政府组织有关部门进行论证,并办理相关审批手续,由昆明自来水公司投资建设掌鸠河引水供水工程和清水海引水工程以缓解昆明市水资源的短缺。

32工程建设内容和规模

掌鸠河引水供水工程包括水源、输水、净水、配水管网和移民等多项工程。其中,云龙水库的库容442亿立方米,输水工程全长9772千米(包含17个总长度为87千米的隧道),第七自来水厂日处理能力60万立方米。建成后,每年将向昆明主城区提供25亿立方米的优质水。2007年3月掌鸠河引水供水工程完工通水后,该水源成为昆明市的主要饮用水源,供水量占昆明城市供水总量的75%左右。

昆明清水海引水工程是通过工程措施将清水海、板桥河、石桥河、新田河水库、塌鼻子龙潭、清水河左支和右支、恩则河及罗白河等水源的部分水量调往昆明,供昆明市呈贡新城、空港经济区及深圳工业园的工业及城市生活用水。工程包括建设清水海、金钟山调蓄水工程及板河、石桥河、新田河三座小型水库和塌鼻子龙潭引水工程,金钟山水库至空港南水厂输水管线、空港北及空港南水厂、空港经济区、深圳工业园、呈贡新城配水管网及其他附属工程,新建净水厂2座,其中,南水厂近期处理能力25万立方米/日,远期处理能力50万吨/日;新建输水管线总长371千米,新建输水隧道1座,总长88千米及泵站1座;新建供水配水管网8868千米,工程供水104亿立方米,工期4年。项目建成后,成为继掌鸠河引水供水工程后,昆明市又一主供水源。

4工程概算和资金来源

41工程概算和资金构成

(1)掌鸠河引水供水工程核定概算为5318亿元(见表1),其中政府投入资本金21475亿元、日本国际协力银行贷款20526亿日元(见表2),其余由昆明自来水公司自行解决。

资料来源:《云南省发展和改革委员会关于昆明市掌鸠河引水供水云龙水库工程调整概算的批复》(云发改投资【2010】2448号);《云南省发展和改革委员会关于昆明市掌鸠河引水供水输水工程调整概算的批复》(云发改投资【2010】2449号);《云南省发展和改革委员会关于昆明市掌鸠河引水供水净配水工程调整概算的批复》(云发改投资【2010】2450号);《云南省发展和改革委员会关于昆明市掌鸠河引水供水移民工程调整概算的批复》(云发改投资【2010】2489号)。

资料来源:《中华人民共和国财政部代表中华人民共和国政府与日本国际协力银行关于昆明供水项目贷款协议》。

(2)清水海引水工程项目概算5045亿元(见表3),其中政府投入资本金83亿元,亚行贷款8000万美元,其余由昆明自来水公司自行解决。

资料来源:《云南省住房和城乡建设厅云南省发展和改革委员会关于昆明市空港经济区深圳工业园区呈贡新城净配水工程初步设计的批复》(云建城【2009】622号)、《云南省住房和城乡建设厅云南省发展和改革委员会关于昆明市清水海供水及水源环境管理项目引水工程初步设计概算调整的的批复》(云建城【2011】747号)。

42工程建设和投资情况

掌鸠河引水供水工程2007年3月工程完工通水,工程已投資52亿元。清水海引水工程2013年初通水,但管网工程还在建设中,工程已投资40亿元。两个项目的外国贷款已全部使用完毕,其中日元贷款自2010年起,每年3月和9月等额还本共约99896万日元;美元贷款自2013年起,每年3月和9月等额还本共约400万美元。

43水厂处理工艺

(1)第七自来水厂设计正常供水规模为60万立方米/日,最大供水能力为设计正常供水能力的120%,即72万立方米/日,最大小时供水能力为312万立方米。设计工艺流量为正常供水量60万立方米/日和厂内沉淀池排泥、滤池反冲洗等用水量总和,在任何情况下都不得少于636万立方米/日。第七自来水厂已于2007年建成投产,出厂水水质符合国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—1985)的水质要求。

(2)空港南水厂工程建设总规模为50万m3/d。本期工程建设规模为25万m3/d,设计最大供水能力为设计规模的12倍。空港北水厂位于空港经济区北部小哨,小哨公路南侧,水厂总占地702亩。北水厂本期建设规模2 万m3/d,二期建设规模2 万m3/d;远期2020 年供水厂设计规模4万m3/d,总设计规模8万m3/d。

根据清水海引水工程各水库水源实测水质特征,本工程采用混合、絮凝、沉淀、砂过滤+臭氧接触+活性炭过滤的净水处理工艺流程。为降低运行成本,减少管理环节,原水浊度在5NTU以下时,原水可以超越沉淀池,以微絮凝过滤方式进行水的净化。净水过程中沉淀池排泥水经泥水调节沉淀池、浓缩池、污泥储存池、污泥脱水机处理,上清液回收、泥饼外运。滤池反冲洗废水直接进入回收水池,进行回收利用。

参考文献:

[1] 世界银行.1994年世界发展报告——为发展提供基础设施(中译本)[M].北京:中国财政经济出版社,1994

[2] 杨辉,张丽洁.我国发展市政债券的战略选择[J].中国货币市场,2008(3): 44-47

[3] 李秀辉,张世英.PPP与城市公共基础设施建设[J].城市规划,2002(7):74-76

[4] 王灏.加快PPP模式的研究与应用推动轨道交通市场化进程[J].宏观经济研究,2004(1):226-228

作者:王淼淼

自来水厂输水工程设计论文 篇2:

浅谈城市供水管网的专项规划方法

【摘要】本文重点分析高差大区域城市供水管网专项规划的方法与要点,对高差大地区的城市供水管网主要特点、规划中的主要问题进行阐述,并结合某工程实例,分析了城市供水管网分区规划的方案,望能够解决因高差大对供水管网规划、运行所带来的问题。

【关键词】供水管网;规划;高差;负压

高差大的地区城市供水管网在专项规划方案中存在一定的特殊性,这些区域的局部地势变化比较大,供水覆盖区与水源地高程的距离差有时达到数十米甚至百米;这种区域性的地势特点给供水管网的规划布置与运行带来了很大的问题。

1 高差大地区城市供水管网主要特点

第一,水源地地势普遍高于供水区地势,合理的专项规划能够满足对供水管网重力供水的要求。通过对重力供水水源的应用,有助于降低相应区域的制水成本,提高利用率;

第二,城市供水管网覆盖范围内地形起伏波动较大,市区内各个部分、市区与水源地之间的地形高差较大,需通过采取分区供水规划的方式确保供水的稳定与可靠。因此,在专项规划中对供水系统管线的布置以及对调度系统调度技术的要求较高;

第三,由于此类城市多依地形而建,因此市区在地形分布上并不集中,用地功能的区划关系不明显,城镇地区比较分散。从供水管网运行的角度上说,管网难以延伸成环,供水过程中缺乏整体性的特点;

第四,此类城市地区的发展存在非常大的不确定性,供水管网的规划必须充分结合城市地区的总体规划方案,体现对近期、远期发展的协调性要求。

2 高差大地区城市供水管网规划问题

基于以上城市供水管网的特点,给城市供水管网的规划设计以及运行维护均带来了非常多的困难与阻碍,主要存在以下几个方面的问题:(1)此类城市地区的水源地多在地势较高的位置,与供水区域之间的距离较长,随之产生远距离、高压力输水问题;(2)由于本区域范围内供水管网各个部分的地面高差存在非常大的差距,故在整个供水系统实际运行的过程当中容易出现低压管网压力过高的问题,诱发管件损坏或爆管等质量问题;(3)因为此区域地形高差比较大的原因,导致了供水管网各管段的压差也比较大,各个管段的服务压力和水量则难以维持在合理的范围之内;(4)由于此类区域的地形高差大,因此要采用分区供水的方法。

3 实例分析

A市区位于XX地区东部的丘陵地带,境内地势西高东低,全市地貌可分为丘陵区、岗地区、平原区三大类型,各区高差较大,给区域供水设计带来较大困难。根据A市供水情况的现状:A市供水系统目前由1#自来水厂与2#自来水厂所组成,1#自来水厂供水量可达为6万吨m3/d,2#自来水厂供水量为10万吨m3/d。主要针对老城区供水。

管网状况:城区以环状供水管网为主,郊区以枝状供水管道为主。目前部分片区基本建立环状输配水体系,但仍存在管径偏小,造成局部地区压力不足的情况,且投入时间较长,目前部分管网已出现老化、锈蚀的质量问题,加之本区域内地形高差大,管网布置比较随意,局部压力高,容易诱发爆管等安全性问题。

随着本区域城区发展速度的不断扩大,用水量持续增加,城区范围内供水管网不合理、管径偏小、管网老化等问题开始凸显出来。为确保本区域供水管网运行的稳定与安全,就必须对现有的配水管网进行改造与优化。结合本区城市发展速度与规模来看,改扩建工程规划设计远期规模需达到25万吨m3/d,加之考虑到本区域内的地形属于高差大区域,故管网设计中遵循分区、分压原则供水。结合A市实际情况,对整个供水管网覆盖区域进行分区处理,并对比优选最佳设计方案。

A方案:本方案中将整个供水管网覆盖区域划分为三m个部分,分别为:①高区,高程在50m~70m范围内;②中区,高程在20m~50m范围内;③低区,高程在5m~20m范围内;供水方案为:自一水厂出水,面向中区供水,同时负责转输部分低区水量;然后由一厂+二厂联合,面向低区供水,同时设立增压站,经过增压站调节后向高区供水,已达到分区供水,节能省耗的目的。

B方案:自一水厂出水直接面向高区供水,同时负责转输中区、低区水量;然后由一厂+二厂联合,面向中低区区域供水,保留现状的部分自用水源作为备用水源。

对比以上两个方案,在供水规模一致的情况下,从配水工程投资的角度上分析,B方案投资略低于A方案,保留了部分自用水源,但这部分自用水源存在水源水质水量等隐患;从供水管网运行性能的角度上分析,A方案中共设置增压水泵,分区供水降低了能耗,系统供水安全性可得到保障,管网压力可控制在60.0m以内,可满足城市地区供水管网安全运行的要求,服务水压可适合用户使用。同时,由于本区域内管网供水过程当中的变化系数较高,故充分利用本地区的地形条件设置高位水池,除了能够起到减压控制管网压力的目的,还能够调节水量,降低输水管网管径参数,确保各个分区供水性能的可靠与稳定。经过以上对比,建议选择方案A作为本区域的供水规划方案。

4 结束语

根据本文以上对高差大地区城市供水管网专项规划相关问题与方法的分析,有以下两个方面的体会,其一是高差大地区在规划供水管网方案时,需要结合地形标高对供水区域进行合理分区;第二,在对供水管网设置减压措施时,当有合适地形可利用时,一般通过建设有一定有效容积的水池的方式减压,既能起到减压控制管网压力作用,也能调节水量提高供水保证性;第三,可在适当的位置设立增压泵站,实行分区供水;第四,水厂之间应联为环状,互为备用;第五,如局部地区高差特别大,可设置独立片区单独供水,以保证其他地区适当的水压,减少不必要的能耗。

参考文献:

[1] 叶健,高金良,刁美玲等.分形理论在城市供水管网规划中的应用研究[J].工程设计学报,2014,21(6):562-565,588.

[2]翟慧慧.绿色建筑给排水设计的若干问题.中国房地产业.2015.8

作者:陈妍清

自来水厂输水工程设计论文 篇3:

建设达人税西恒重庆第一座自来水厂轶事

税西恒出生于晚清时期一个耕读世家,经历了晚清、民国、新中国三大时期,亲见国家荣辱、民族兴衰。他曾就读德国柏林工业大学机电系,取得“德国国家工程师”称号,因一腔报国之志,毅然回国,毕生致力于实业救国、科学救国、教育救国。无论是建设重庆第一座自来水厂,还是创办九三学社,参建蜀都中学、重华学院等,都对重庆影响甚深。
打枪坝的重庆第一座自来水厂

穿进七星岗通远门,一座古色古香的钟鼓楼十分显眼,楼外来往喝坝坝茶谈笑风生的人经久不断,但循着旁边的老巷一路走到深处的人却并不多。因巷弄未被大幅改建,砖瓦小平房随处可见,老重庆味道便在高地石梯间显现。入巷弯弯绕绕一番便走入一个叫“打枪坝”的空旷地,清朝时此处设有驻军炮台,清兵在此演练射击。它当时是重庆城墙以内地势最高、面积最大的坝子。正因地势高,可依靠自然高差向城区供水,所以重庆市第一座正规大型自来水厂就选址在此。

高耸的水塔,通体条石建筑,塔身造型优美,呈西式风格,据称它是重庆最早的地标性建筑,而水塔旁的纪念碑铭刻了一个不可磨灭的名字:税西恒。他就是这座水厂的总工程师,也正是他,结束了整个重庆用人力挑水的历史。

重庆建市以后,首任市长潘文华看到市民从长江、嘉陵江肩挑背驮取水,十分艰难,既不经济又不卫生,很快商埠督办公署决定开工建设给水工程。正巧税西恒在四川的济和电厂工程已竣工,他一回重庆便接到邀请,规划设计建设主城区给水工程。

当时,四川军阀割据,经过权衡,税西恒向督办公署提出建议主张商办,经批准后,他占10股,并向重庆商界募集50股。1927年,重庆自来水公司办事处在大梁子正式成立,并在放牛巷成立工程处。税西恒任总工程师,全面负责工程设计与建设,计划把嘉陵江水提升至打枪坝水池。

1929年,工程正式开工。有济和电厂的施工经验,税西恒驾轻就熟,并因地制宜,用条石修建水池、水塔和厂房。但建造的过程并非一帆风顺,当德国订购的水泵、电机、输水管等运到重庆吊装时,税西恒亲自检查现场。不料走上跳板时意外踩翻,他当即摔断三根肋骨,人事不醒。住院期间,他仍心系工程,要求工程技术人员及时向他汇报进展情况。历经努力,1932年工程终于建成并供水,至1937年供水工程全部完成。解放后,税西恒又指导扩建,增添许多供水设施,给重庆市民用水带来了更多便利。
马不停蹄的建设达人

在清朝被推翻时,税西恒认为:那些年长的、具有丰富政治经验的同志成为政治家,担负起国家的政治责任,而自己则掌握科学知识,成为一个好的科学技术人员,建设国家。本着这样的初衷,税西恒不只担任过四川第一个由中国人自己设计施工的水电厂——济和电厂总工程师,和重庆第一个大型自来水厂总工程师,怀揣爱国之心的他还创办了其他经济实体参与祖国建设。上个世纪20年代的重庆洋烟泛滥,大量利税流失。基于此,1928年,税西恒与国民革命军第21军财政处长甘绩镛合股创办重庆第一家机制卷烟厂——重庆大佛烟厂,设于大溪沟。厂里有小型卷烟机2部、工人几十名,生产“大佛”牌卷烟。但因成本过高无法与洋烟竞争而停业。对此,税西恒并不气馁,1930年他又与济和电厂股东曾俊臣合资创办重庆蜀益烟厂,生产“青天”牌香烟,不过也因竞争失利最后倒闭。

之后,川康经济建设委员会成立,税西恒任调查设计组主任。他召集专家,收集川康两省各地工矿、农业、交通运输等经济建设资料,完成了川康经济建设三年建设计划编列。随后出任川康兴业公司技术室主任,他主持制定的川康五年和十年经济建设规划被誉为“西南建设之张本”。即使现在来看,这些规划也符合科学发展要求,兼顾人口、资源、环境等问题,无不彰显税西恒科技救国的思想。他对川康两省已有企业如民生公司,在投资和发展方面进行市场分析,给予具体帮助;在矿业方面,主张从解决燃烧供应问题着手,提议修建成渝铁路……
实业家化身教育家

税西恒曾表示,他有一个 50 年不变的中心思想:即丢开个人私见私利,全力为国家民众服务。从1935年开始,他觉得不能再单纯从事技术工作,而应把实业救国、科学救国跟教育救国统一,通过教育,培养和动员有理想、有知识的人齐心协力建设国家。因此他应聘到重庆大学筹建工学院,并担任第一任工学院院长兼电机系主任,开始教书育人。

工学院除电机系外,还有化工、建筑、水利等专业,但师资力量不够。税西恒利用自己的关系,从国内外广招学者。于是教师队伍中,毛韶青毕业于法国非尔米尼工业学校研究班,李膏毕业于日本东京大学,李本文毕业于同济大学电机系。抗战爆发后,税西恒又吸纳电子学家冯简、地质学家李四光等人才,共同为国家培养工程技术人员。在任期间税西恒也发挥他建设方面的天赋,主持修建工学院教学楼。考虑到建筑地基条件优越,砂石坚细而丰富他就地开采石料作为大楼主体工程建材,既可削平山头利于校园规划,又节省基建经费。这座欧式风格的教学楼至今仍矗立在嘉陵江畔,是重庆大学标志性建筑。税西恒还设计建立了与教学配套的金属实验工厂,并拿出自己的薪水印制《许特:科技手册》送给全院师生……

1944年中共中央南方局在江北建立蜀都中学税西恒任校长兼副董事长,负责学校经费筹集。为把蜀都中学办成爱国民主运动的堡垒,掩护和转移同志的据点,税西恒倾注了大量心血,面对白色恐怖特务横行,他始终与中共地下党组织密切配合,不惧风险。面对学校周转不开的艰难境况,税西恒主动捐款,解决教职工困难。他甚至将自己的住宅主楼出租,全家搬到佣人住的附楼,用租金来支撑教学。而当国民政府要查封蜀都中学时,税西恒挺身而出,用自身影响力跟国民党据理力争,力保学校。
创办九三学社,广交社会贤达

税西恒住宅既保障过中共地下党的安全,又曾作为社会贤达聚集之地。1944年教育部督学许德珩受命来西南视察教学情况,经时任国民政府教育部部长朱家骅介绍跟税西恒会面。视察中,他们结识了许多进步人士,并在雅园、黄家垭口中苏文化协会打枪坝重庆自来水公司不定期进行座谈。当时,大家收入都不高,但税西恒积极出力,时常贡献出住宅让大家商谈事宜。

1945年9月3日,日本无条件投降。褚辅成张西曼、税西恒等人到川康兴业公司聚会庆祝。中午,税西恒作东,在中苏文化协会餐厅设宴招待大家。席间,有人提出座谈会总该有个名字,于是大家相继出主意。褚辅成说:今天九月三日,是日本投降签字的日子,何不取名“九三座谈会”以示纪念?话语一出,大家一致赞成。从此,9月3日成为九三学社创建的日子。第二年,税西恒与诸辅成许德珩等人召开九三座谈会,决定筹备成立学术性党派组织,吸引更多的科学教育界人士加入。会上有人提出继续沿用“九三座谈会”之名,也有人建议改为“民主科学社”或“民主科学座谈会”,体现知识分子的普遍追求。最后大家研究决定取名“九三学社”,纪念中国人民抗日战争、世界反法西斯战争胜利。5月4日当天,九三学社在重庆基督教青年会大厦召开成立大会,公推褚辅成、许德珩、税西恒为主席团。接着开理监事第一次联席会议,税西恒为活动提供场所和条件,成为九三学社第一位负责经费和财务的人。

1947年,重庆众多学校举行大规模反美反蒋爱国示威大游行,重庆当局出动大量武力镇压。据后来《新华日报》记,在数万学生示威游行队伍中,税西恒走在最前列,和学生一起高呼口号。当然,他为此遭到国民党特务多次恐吓,只得把孩子和母亲托付给学生照顾,自己则毫无惧色跟国民党周旋,直到迎来新中国诞生。

今日,游走在石板坡长江大桥,远远望去,税西恒当年建设的水塔依然在高处耸立。80多年过去了,它仍是城市的一道风景,在以后的很多日子里,它将继续运行……

作者:绾绾

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