朔州市祝家莊城市供水工程

惠 金 枝

(太原供水集團有限公司，山西 太原 030009)

1 工程概況

1.1 工程背景

朔州市位于山西省西北部，西北毗鄰內蒙古自治區，南扼雁門關隘，屬溫帶大陸性季風氣候。根據朔州市城市總體規劃，飛速發展的朔州市到2025年城區人口可達50萬人，經預測屆時生活需水量可達10.0萬m3/d。為了及早研究解決生活用水供需矛盾，省、市政府實施了引黃入朔工程項目，為市工業用水大戶神頭一、二電廠提供引黃水源，該工程于2012年初投運，從而置換出目前神頭一、二電廠所用的神頭泉域地下水供給城區生活之用。目前神頭一、二電廠從神頭泉域日取水量達10.9萬m3。屆時，可從中分配6萬m3/d給城區調配。既可以滿足優水優用的原則，又能滿足居民生活用水需求。

為了完善城市規劃區的基礎設施，創造良好的投資環境，朔州市政府決定，啟動朔州市祝家莊城市供水工程(四水廠)項目計劃。

1.2 現狀供水概況

現狀城區用水由自來水公司和部分企事業單位的自備水源提供，合計供水量55 000 m3/d。其中自來水供水量51 000 m3/d，自備水源供水量4 000 m3/d。

朔州市自來水公司現有配水廠3座，分別是一水廠、二水廠、三水廠。

一水廠(1990年投產)供水能力0.8萬m3/d，占地10畝，由廈閣、南磨、野弧閣水源地取水(取水量現只有0.3萬m3/d),水廠內建有500 m3的清水池二座,加壓泵8sh—9A四臺。

二水廠(1998年投產)供水能力4.2萬m3/d，占地40.0畝，從耿莊村水源地取水，水廠內建有2 000 m3的清水池4座，加壓泵10sh—13A三臺，6sh—9A兩臺，二水廠通過沿民福東街敷設的給水干管向城區供水。

三水廠(城西水廠，2011年1月投產)設計供水能力1.0萬m3/d，從四圣店村北水源地取水，占地面積為15畝，水廠內建有2 000 m3的清水池2座，加壓泵：AABD150-400型四臺，AABD150-350型兩臺，還有相應的附屬設備等。

上述三座水廠消毒均用ClO2復合消毒劑消毒。

城區現有10余個單位有自備水源，主要分布于大型酒店、賓館，日供水量約4 000 m3/d，均取用地下水。

供水方式為統一管網多水源供水，目前城區供水由一水廠、二水廠和三水廠三個水廠通過配水廠加壓同時供水。

朔州市城區2015年居住人口約33.5萬人，規劃預計2025年人口將達到50.0萬人。同時，由于城市居民生活水平的提高，居民住宅的用水器具日益完善，日均用水量提高，所以朔州市城市供水首先應解決居民生活用水問題。

2 工程方案

根據《朔州市城區總體規劃》，對城市2025年用水量進行分析預測的結果為:2025年市區最大日用水量為10萬m3/d，經過水源地水量及水質論證分析，對城區總體供配水方案進行比較，確定城市2025年切實可行的供配水方案。規劃以神頭泉水為水源的新建水廠，設計供水能力為6.0萬m3/d，其供水分為兩部分，其中向朔州市城區供水5.0萬m3/d，向電廠供水1.0萬m3/d(只保證水量，供水加壓設施由電廠負責實施)，占地規模57.15畝。市區將由城南一水廠、城區二水廠、城西三水廠及新建四水廠經加壓后直接配水，形成統一的供水系統。

2.1 供水整體方案

1)水源情況。

a.一水廠于1990年建成投運，設計規模為0.8萬m3/d。因所用水源為河灘淺層地下水，現供水量已遠遠達不到原設計能力，實際日供水量僅為0.3萬m3/d，屆時作為備用水源考慮。

b.二水廠水源地即耿莊水源地靠近大運路，水源地共有15眼井，其中2眼備用。設計供水能力為4.2萬m3/d；屆時供水量按保持4.0萬m3/d考慮。

c.三水廠位于城西，于2011年建成投運，設計規模為1.0萬m3/d，屆時供水量按保持1.0萬m3/d考慮。

d.四水廠考慮使用神頭電廠置換出的神頭泉水,供水規模為6.0萬m3/d。

2)輸水管線。輸水管線從配水廠沿神朔大道北側敷設，自東向西敷設至城區配水管網，雙管供水，管道總長為5×2 km。

3)水廠。在東環路西側、神朔大道北側，祝家莊生態園飯店附近新建配水廠，其地形標高為1 076 m。從水源地輸水至配水廠清水池，經加壓后直接向配水管網供水。

4)配水管網。配水管網由主干管、干管、支管等構成。配水管網中還需要安裝消火栓、閥門、排氣閥、泄水閥等和壓力、流量、水質監測儀表等附屬設施，以保證消防供水和滿足生產調度、故障處理等管理需要。給水管網干管布置在城區主要用水區域，相近干管合理距離為500 m～800 m。根據朔州城區地形比較平緩的特點，經過管網平差計算結果,本次設計不必考慮分區。

2.2 祝家莊(第四)水廠和配水管網

1)祝家莊(第四)配水廠。

新建配水廠位置選在東環路西側、神朔大道北側，祝家莊生態園飯店附近，配水廠海撥高程1 076.5 m，平面尺寸300 m×127 m，占地面積38 100 m2，折合57.15畝。水廠占地按近期2025年考慮，同時兼顧遠期2035年擴大規模時的預留用地，廠區內的構筑物以近期為主，輔助設施和預留用地考慮遠期的發展。

2)配水管網。

根據城區總體規劃，配水管網布置盡量成環布置，本次配水管網大都布置在已經形成的道路上和規劃的道路上，2025年管網布置共成環83個。最高日最高時最不利點水壓不低于28 m，消防時最不利點水壓不低于10 m。

3 祝家莊(第四)配水廠總平面布置

在祝家莊配水廠內新建生產建構筑物有：清水池、吸水井、加壓泵房，輔助建筑物有：消毒間、供電室等及化驗樓等，具體情況詳見表1。

表1 新建配水廠建設情況

3.1 清水池

水廠內新建2座清水池，單座清水池有效容積7 000 m3，平面凈尺寸為40.0 m×49.0 m，有效水深3.7 m，超高0.3 m。清水池主體結構為鋼筋混凝土結構，半地下式設計。池頂高出周邊地面，池頂覆土厚度為1 m，出露地面的池壁做聚氨酯保溫處理。清水池單池進水管管徑為DN1 000，單池出水管管徑為DN1 000，單池溢流管管徑為DN1 100。

3.2 泵房前吸水井

配水廠新建1座泵房前吸水井，吸水井有效容積按所配水泵最大組合流量的10 min的流量確定，有效容積為350 m3，平面凈尺寸為18.0 m×3.9 m，池內有效水深4.8 m，保護超高0.2 m。吸水井為鋼筋混凝土結構，全地下式，池頂覆土0.5 m，池頂做綠化處理。吸水井內設置隔墻，將吸水井分為兩個獨立工作的池體單元。

3.3 加壓泵房

加壓泵房為半地下式結構,平面外形軸線尺寸為27.0 m×12.0 m，總凈高度為7.5 m，其中地上部分凈高3.9 m，地下部分凈高3.6 m。地下部分為鋼筋混凝土結構，地上部分為磚混結構。

加壓泵房內配置單級雙吸離心清水泵7臺，其中生活供水泵4用1備，消防泵1用1備。水泵進水管徑為DN600，出水管徑為DN500，離心水泵吸水方式為全自灌式。考慮節能、自動控制等使用功能，對離心水泵采用一對一變頻調速自動控制系統。

離心水泵運行方式為：最大時開4臺向管網供水；消防時采用低壓消防制，所需供水揚程降低，根據離心清水泵流量揚程特性曲線，流量變大，經計算校核開4臺供水泵+1臺消防泵向管網供水，其流量和揚程仍可滿足消防規范要求。

加壓泵房內選用LDT4.5-S型電動單梁起重機,配套電動葫蘆型號AS3412-204/1，軌距LK=11.5 m,起吊重量不超過4.5 t,自重3.8 t,吊車起升高度H=8 m。

3.4 供電室

供電控制室的建筑平面尺寸為15.0 m×12.0 m，磚混結構。

3.5 加氯間

加氯間軸線尺寸為24.0 m×12.0 m，磚混結構。采用ClO2消毒，二氧化氯的投加量1.0 mg/L～1.5 mg/L，生產原料采用亞氯酸鈉和鹽酸。選用兩臺QH-2000型ClO2復合消毒劑反應器，一用一備，電源功率3.0 kW。

3.6 配水廠廠區配套工程

3.6.1廠區道路設計

廠區道路設置成兩個環形，主干道寬為6 m，次干道為4 m，與廠外市政道路連接的道路寬為8 m。

3.6.2配水廠廠區內管線設計

1)生產管線：主要有供水生產管線及加氯消毒生產管線。供水生產管線包括清水池進、出水聯絡管、清水池溢流聯絡管、吸水井進出水聯絡管線、加壓泵房進出水聯絡管線等。加氯生產管線主要是消毒劑發生器加藥泵至清水池進水口加氯點的管線。

2)廠區排水管線：廠內排水系統采用雨污分流制，廠區所有生活污水排入廠內污水管道，末端接入廠外市政污水管網系統。廠內雨水經廠區雨水管道，最終排入廠外市政雨水管網系統。

4 結語

1)該工程對朔州市2025年城區規劃用水量進行分析預測，結合四個水源地及四個配水廠供水規模情況，對朔州市城區供水系統進行全面的整體設計，確定了經濟合理的2025年遠期供水可行方案。2)針對神頭泉水水源地優良水質情況，確定合理供水工藝流程；結合朔州市現狀管網覆蓋情況及城區地形特點，對祝家莊供水廠廠區內平面布置和各生產構筑物豎向高差進行合理設計。對廠區內各生產構筑物單體進行詳細工藝設計。