供水管網(wǎng)工程可行性研究報告終稿(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 。但是環(huán)狀網(wǎng)的造價明顯比樹狀網(wǎng)為高。 現(xiàn)有城鎮(zhèn)的給水管網(wǎng)，也多數(shù)是將樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結合起來。 根據(jù)本工程的服務范圍，本 次管網(wǎng)設計采用環(huán)狀網(wǎng)為主。 供水管網(wǎng)的功能要求 城鎮(zhèn)供配水的根本任務是向用戶提供高質量的飲用水，并保證連續(xù)供應具有一定壓力的水，同時降低供水費用。為此，供水管網(wǎng)作為供水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對于它的硬件有以下五點要求： 封閉性能好 供水管網(wǎng)是承壓的管網(wǎng)，管道只有具備良好的封閉性，才能保證連續(xù)供水。 輸送水質佳 自來水從水廠到用戶，要經(jīng)過較長的管道輸送，往往需要幾個小時乃至幾天。在此過程中出廠水未完成的化學反應將在管網(wǎng)中繼續(xù)進行，并且含氯水與管壁發(fā)生新的接觸，產(chǎn)生新的反應，這些反應有生物性的、感官 性的和物理化學性的。因此要求管道內(nèi)壁既要耐腐蝕，又不會向水中析出有害物質，具有良好的材質條件來保xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 證最佳的供水質量。 水力條件好 供水管道的內(nèi)壁光滑、不結垢、管路暢通，才能降低水頭損失，確保服務水頭。故供水管道要求具備良好的水力輸送條件。 設備控制靈 在一個城鎮(zhèn)的供水管網(wǎng)中，會有成千上萬個專用設備，維持著管網(wǎng)的良好運行。在本工程的管網(wǎng)上安裝的專用設備主要包括 :閥門、消火栓、通氣閥、放空閥、沖洗排水閥、減壓閥、調(diào)流閥、水錘消除器、檢修人孔、伸縮器、存渣斗、測流測壓孔等。這些設備的完好是保證管網(wǎng)運行暢通 、安全供水、避免污染的前提。在運行過程中要求每個環(huán)節(jié)均具有良好的工作狀態(tài)和開啟與關閉運作的靈敏度，進而保證供水系統(tǒng)的正常運行。 建設投資省 供水管網(wǎng)的建設費用通常占供水系統(tǒng)建設費用的 50%70%，因此通過技術經(jīng)濟分析與比較確定供水管網(wǎng)的建設規(guī)模，合理選用管材及設備是管網(wǎng)合理運行的關鍵。 設計年限及建設規(guī)模 根據(jù)《 城鎮(zhèn)總體規(guī)劃》 (20202020)，規(guī)劃年限為：近期 2020 年；遠期 2020 年。給水管網(wǎng)建設屬于市政工程內(nèi)容，根據(jù)規(guī)范和總體規(guī)劃，按遠期 2020 年設計，同時提出近期建設內(nèi)容。 根據(jù)第 3 章城區(qū)需水量預測，遠期總需水量為 7920m3/d。利民供水有限公司供水規(guī)模為 10 萬 m3/d，xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 能夠滿足 遠期居民生活及工業(yè)用水量要求，供水管網(wǎng)工程供水規(guī)模確定為 8000m3/d。 管材的選擇 配水管網(wǎng)管材選擇原則 (1)安全衛(wèi)生，保證飲用水水質安全； (2)使用壽命長，安全可靠性強，維修量少； (3)管道內(nèi)壁光滑，輸水能力強； (4)在保證質量的前提下，造價相對較低。 配水管網(wǎng)管材 城鎮(zhèn)供水供水工程中用到的管材品種較多，針對供水的水質、水壓要求，下面對給水中常用的鋼管、鋼筋混凝土管、給水鑄鐵管、玻璃鋼管、 PE 管、 PVCU管進行比較。 (1)鋼管 鋼管是給水中常用的一種管材，鋼管包括：鋼板直縫焊管與鋼板螺旋焊管 (適用于大口徑管道 )、無縫鋼管 (適用于中小口徑管道 )、不銹鋼管 (適用于中小口徑管道 )，鍍鋅鋼管與鋼塑復合管 (適用于小口徑管道 )，近年多數(shù)城鎮(zhèn)已不用鍍鋅鋼管。 鋼管通常選用 Q235B(A3)鎮(zhèn)靜鋼鋼板制作，它的強度高，管材及管件易加工，管廠建設周期短，特別是地 形復雜的地段，一般采用鋼管。但鋼管的剛度小，易變形，襯里及外防腐要求嚴，必要時需作陰極保護，施工過程中組合焊接工作量大，在地下水位較高時，可采用膠圈柔性接口措施克服這一困難，與水泥壓力管相比，造價較高。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 (2)鋼筋混凝土管 鋼筋混凝土管有普通的鋼筋混凝土管 (RCP)、自應力鋼筋混凝土 管 (SPCP、預應力鋼筋混凝土管 (PCP)和預應力鋼筒鋼筋混凝土管 ( PCCP)。它們共同的特點是：節(jié)省鋼材，價格低廉 (和金屬管材相 比 )，防腐性能好，不會減少水管的輸水能力，能夠承受比較高的壓力 (從 不等 )，具有較好的抗?jié)B性、耐久性，能就地取材，節(jié)省鋼材。資金不足的情況下，應用價值大些。但鋼筋混凝土管重量大而質地較脆，裝卸和搬運困難。管配件缺乏，日后維修難度大，且管道漏失率大，易爆管等缺點制約了該類管道的應用。 (3)給水鑄鐵管 給水鑄鐵管能承受較大工作壓力 (0． 45～ 1． 00MPa)、耐腐蝕、價格便宜，管內(nèi)壁涂瀝青后較光滑，因而被大量用于外部給水管上。但是它的缺點是質硬而脆、重量大、施工困難。公稱直徑從 DN75～DNl500，工作壓力有 、 、 等幾種。鑄鐵管的接頭通 常有承插式、法蘭式和柔性接口三種。給水鑄鐵管按制造材質不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球墨鑄鐵管兩種。由于同給水灰口鑄鐵管比較起來給水球墨鑄鐵管具有強度高、韌性大、密閉性能佳、抗腐蝕能力強、安裝施工方便等優(yōu)點，給水球墨鑄鐵管已經(jīng)成為給水灰口鑄鐵管的替代產(chǎn)品。給水球墨鑄鐵管按接口方式不同分為 K型機械式柔性接口管和 T型承插式柔性接口管。 (4)玻璃鋼管 玻璃鋼加砂管。該管材是近幾年新發(fā)展起來的，由于其防腐性能優(yōu)越和管材價格較低的優(yōu)勢，在城鎮(zhèn)輸配水管網(wǎng)中的應用越來越xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 廣泛。其優(yōu)點：無須進行內(nèi)外防腐，使用壽命長，日常維護 費用低；管道重量輕，在同等管徑下，重量是鋼管的 40%，混凝土管的 20%，運輸方便；管件制作靈活，連接方便。缺點：管道施工中，對回填要求嚴格，必須確保管道基礎處理及采用砂土或砂礫石回填，以避免損壞玻璃鋼管道。 (5)PE 管 PE 管根據(jù)生產(chǎn)管道的聚乙烯原材料不同，分為 PE63 級、 PE80級、 PE100 級及 PE112 級聚乙烯管材，目前給水中應用的主要是PE80 級、 PE100 級。也分為高密度 HDPE型管和中密度 MDPE 型管，高密度 HDPE 型管要比中密度 MDPE 型管剛性增強、拉伸強度提高、剝離強度提高 、軟化溫度提高 ，但脆性增加、柔韌性下降、抗應力開裂性下降。由于高密度 HDPE 型管應用較多，通常用高密度 HDPE 型管代表 PE 管。該管材優(yōu)點： (1)衛(wèi)生條件好。PE 管無毒，不含重金屬添加劑，不結垢，不滋生細菌。 (2)柔韌性好，抗沖擊強度高，耐強震、扭曲。 (3)獨特的電熔焊接和熱熔對接技術使接口強度高于管材本體，保征了接口的安全可靠。連接方式主要有電熱熔、熱熔對接焊和熱熔承插連接。 (6)PVCU管 PVC－ U管是由硬聚氯乙烯塑料通過一定工藝制成的管道。目前積累了較多的使用經(jīng)驗，技術也比較成熟。 PVC—U管的化學穩(wěn)定性好、 耐腐蝕性強、使用衛(wèi)生、對水質基本無污染。 PVC—U管還具有導熱系數(shù)小，不易結露；管材內(nèi)壁光滑，水流阻力小；材質較輕，加工、運輸、安裝、維修方便等特點。但其強度較低、耐熱xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 性能差、不宜在陽光下曝曬。雖然聚氯乙烯價格較低廉，且對水質的影響很小，但當 PVC—U 管材中加入不恰當?shù)奶砑觿┖推渌粷嵉臍埩粑锖螅瑫煌潭鹊貙λ|產(chǎn)生不利的影響。 根據(jù)對以上 6 種常用給水管材的論述，從運行使用、施工及價格方面比較如下表 51。 表 51 管材經(jīng)濟技術比較表 管材種類 主要優(yōu)點 主要缺點 鋼管 使用年限長，安裝簡便，施 工經(jīng)驗豐富； 強度高，抗沖擊性好，性能優(yōu)異。 防腐性能差，需要要求很高的防腐保護涂層或系統(tǒng)； 接口的焊接需要時間長，并且要求技術性高， 在雨天和地基有水的情況下都不能工作； 要求使用砂子鋪底，并使用細砂回填并務實， 以防止過度變形； 大口徑的鋼管變形量極高，極易導致過度變形； 施工周期長。 鋼筋混凝土管 應用廣泛，價格便宜 施工經(jīng)驗豐富 具有良好的抗?jié)B性、耐久性及抗沖擊性、壽命長、內(nèi)壁不結垢、輸水能力能長久保持不變等優(yōu)點。 該管材自重大、質地脆、運輸困難，施工麻煩。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 球墨鑄鐵管 強度高，抗沖擊性好，性能優(yōu)異； 抗腐蝕性能優(yōu)異； 柔性接口，適用于地形起伏較大的地區(qū)； 連接工作簡單，無需專門技術人員； 對于正常條件的土壤，無需再作專門的底基，并且可使用掘出的土壤回填。 在有推力產(chǎn)生的地方需要使用止推擋墩； 重量較大，鋼度較鋼管差； 工程造價相對偏高。 玻璃鋼加砂管 卓越的防腐性能； 重量輕，因此連接工作較容易。 抗沖擊性差，需小心裝卸以防損環(huán) 。 需用砂子墊底，并用細砂回填、 壓實，以防止過渡變形。 PE管 防腐性能好； 重量輕，因此連接工作較容易； 衛(wèi)生條件好，柔韌性好，抗沖擊強度高，水利性能好。 大口徑管道承受外壓能力差 價格較高 UPVC管 防腐性能好； 重量輕，因此連接工作較容易； 衛(wèi)生條件好，柔韌性好，抗沖擊強度高，水利性能好。 大口徑管道承受外壓能力差 價格較高； 加入不恰當?shù)奶砑觿绊懰|。 通過以上比較可以看出， PE 管具有水力條件好，施工、運輸方便等優(yōu)點，考慮管材強度及造價原因，對于管徑小于或等于DN500mm 的管道較適宜。因此本工程推薦采用 PE 管。 施工方法 由于給水管道埋深較淺，考慮管線大部分采用開槽施工。但給水管道穿越城市重要干道，不允許開槽施工時，可考慮采用頂管施工。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 管道接口及管道基礎 ? 管道接口 PE 管管道接口采用電熔連接或熱熔連接。 ? 管道基礎 PE 管管道基礎采用砂基礎。 一般地質條件下，當?shù)鼗休d力特征值 fak≥80kPa時，基底可鋪設一層厚度為 100 的中粗砂基礎層；當?shù)鼗临|較差其地基承載力特征值 55kPa≤fak＜ 80kPa 或槽底處于地下水位之下時，宜鋪墊厚度不小于 200mm 砂礫基礎層；對軟土地基，地基承載力特征值fak＜ 55kPa，或因施工原因地基原狀土被擾動而影響地基承載力時，必須先對地基進行加固處理，在達到規(guī)定地基承載能力后，再鋪設中粗砂基礎。基礎表面應平整，其密實度應達到 85%～ 90%。 回填時溝槽應無積水，回填材料從管底基礎面至管頂以上 范圍內(nèi)的溝槽回填材料可用碎石屑、粒徑小于 40mm 的砂礫、中粗砂。管底掖角部位必須用中砂或粗砂填充密實，與管壁緊密接觸，不得用土或其它材料填充。 管網(wǎng)平差 管網(wǎng)平差計算 (1)計算公式 本次管網(wǎng)平差采用海曾 ——威廉 (， )公式。式中 : L ——管段長度，米 D ——管徑，米 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 q ——流量，立方米 /秒 C ——系數(shù) 本次供水管網(wǎng)所采用的 PE 管 C 值取 150。 (2)管網(wǎng)平差說明 根據(jù)城鎮(zhèn)給水工程規(guī)劃規(guī)范，城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)供水水壓應滿足根據(jù)建筑物層數(shù)確定的服務水頭要求。考慮現(xiàn)狀供水管材承壓、能量有效利用及供水企業(yè)供水效益情況，同時參考山東省其它城鎮(zhèn)供水水壓實際情況，按建筑物層數(shù)五層確定最低服務水頭要求為 24米。對于個別高層建筑可局部設加壓設施來保證供水水壓。 供水管網(wǎng)按遠期 萬 m3/d 進行平差計算，時變化系數(shù)取。 管網(wǎng)平差結果 (1)最高日最高時用水時 最不利控制點經(jīng)比選定為北環(huán)路與東環(huán)路交叉口，該位置距離水廠最遠，且為管網(wǎng)末端，地形標高 米。 各節(jié)點自由水壓均滿足最低服務水頭要求。但因供水規(guī)模較小及消防最小管徑限制，導致部分管道流速偏低。 最高日最高時管網(wǎng)平差表和水力計算成果，詳見附表和附圖。 (2)事故校核 事故時流量調(diào)整系數(shù)為 70％，把 DN300 輸水管線作為事故管斷開后，進行事故校核，水泵揚程及流量滿足要求，各節(jié)點均滿足最小服務水頭要求。 事故校核管網(wǎng)水力計算詳見附表。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 (3)消防校核 選取最不利點一處發(fā)生火災進行消防 校核，一次滅火用水量15L/s，經(jīng)平差，水廠能夠滿足城區(qū)各節(jié)點水壓均高于 10 米的消防要求。 消防校核管網(wǎng)水力計算詳見附表。 管網(wǎng)設計方案及工程量 根據(jù) 總體規(guī)劃及城區(qū)建設用地發(fā)展狀況，對供水管網(wǎng)管線進行總體布局，并根據(jù)遠期供水規(guī)模進行平差計算，確定城區(qū)供水管網(wǎng)總平面布置。 具體詳見： 城區(qū)供水管網(wǎng)總平面布置圖。 根據(jù)區(qū)域內(nèi)供水狀況