中國重慶渝秀表演池水處理設計

王屹 周文旭

中國中元國際工程有限公司，中國·北京 100089

1 引言

重慶是中國山水之城的典范，城市印象鮮明，而“渝秀”作為區域性地標建筑，立足于充分展現城市特色，立面概念方案定義為“曲水環山”；立面肌理抽象于起伏的山地地貌及巖層分層特點，展示出長江和嘉陵江環抱山城重慶的特色以及山城棒棒文化。

2 概況

渝秀及渝秀附屬樓，位于文化旅游體驗區地塊西南角，分為渝秀及渝秀附屬樓兩個子項。秀場建筑面積1.5225萬m2，位于室外樂園內環路與秀場消防路環繞的相對獨立區域；附屬樓面積0.43萬m2與秀場隔秀場消防路相對，兩建筑外墻最近距離為13m。本項目按演藝類項目，觀眾廳坐席數為1466座，按大型乙等劇場建筑設計。本工程為二類高層建筑，地上耐火等級為二級，地下耐火等級為一級，設計使用年限為50年，本工程劇場等級為乙等；抗震設防烈度6度。

3 表演池水處理系統

3.1 設計參數

表演池水處理系統的設計參數具體情況見表1。值得一提的是，系統運行總水量1430m3，管道及砂缸等水體按總水量5%計[1]，運行時水處理量按1502m3計算。

表1 表演池水處理系統設計參數

3.2 過濾系統

第一，表演池具有干濕轉換功能，水處理過濾系統根據表演池功能可分租切換，匹配2套過濾系統，滿足實際需求。表演池循環系統過濾方式采用逆流式循環方式，池底循環供水，池邊溢水槽回水至緩沖罐。通過循環泵經石英砂缸過濾、加溫、消毒進行處理后入水池循環運行。

第二，池水凈化過濾系統采用石英砂過濾砂缸，過濾砂缸φ2000共5臺，閥門采用電動閥，通過PLC設置每天按順序自動反沖洗，反沖洗時間3～5分鐘，根據演出安排及水質情況可調，反沖洗強度為12～15L/s[2]。

第三，表演水池消毒系統采用氯消毒為主，以紫外線消毒為輔，紫外線消毒器為中壓紫外線消毒器。采用次氯酸鈉堿性消毒劑，并投加酸性化學藥劑調節pH值。

3.3 投藥系統

第一，絮凝劑。采用聚合氯化鋁，促進水中雜質沉降，提高過濾效果，設計投加量為1～5mg/L。

第二，消毒劑。采用次氯酸鈉溶液，殺滅水中細菌，保持水中余氯含量，設計投加量為1～2mg/L。

第三，酸堿劑。采用碳酸氫鈉溶液調整泳池池水中的酸堿性，間斷投加，使池水的pH值保持再7.0～7.8的范圍內。

3.4 加藥檢測系統

第一，長效消毒劑采用成品次氯酸鈉溶液，使用水質監測儀自動控制次氯酸鈉溶液的投加量，使造浪池池水的余氯含量在0.5mg/L～1.5mg/L。監測儀自動調整pH值調整劑投加量，使pH值保持在7.3～7.6的范圍內。運營中匹配人工檢測儀，結合自動水質檢測儀及時檢測水質。

第二，藥品庫房面積大小，建議根據建筑條件及藥劑存儲量約15天設計。

3.5 池水加熱系統

第一，池水初加熱采用板式換熱器，熱源由燃氣鍋爐提供，供回水溫度參數按85℃～60℃設計[3]。

第二，初次加熱。設置常規模式和應急模式，日常運營采用常規模式，按升溫0.5℃/h設計，特殊情況采用應急模式，按照加熱時間50小時設計。

表演池：水體積為1221m3（含表演池、緩沖罐、管道及砂缸存水），初次注水及補水溫度按重慶冬季最低氣溫條件7℃設計，初次加熱耗熱量為1309kW。

儲水罐：水體積為277m3（含管道及砂缸存水），初次注水及補水溫度按重慶冬季最低氣溫條件7℃設計，初次加熱耗熱量初次加溫可分開進行，提供水處理機房總熱量按1309kW計。

第三，表演期間維持溫度。加熱時間為2.5小時（按每天2場，每場1.5小時計算），表演池維溫耗熱量為883kW，儲水罐159kW。

3.6 供水、補水、排水系統

由生活給水管網供給，安裝倒流防止器后接入水處理設備機房，設計提供DN150供水管，壓力為0.3MPa。設計排水提供DN200壓力排水管。

4 控制系統

控制系統采用全智能監控，提供BA接口，能夠遠程監控。循環水泵能夠切換主備運行。水處理循環泵開啟其他系統才能開啟，砂缸能夠根據進出水口壓力差設置自動反沖洗功能，切換功能時必須與水泵系統、氯消毒投藥系統、紫外線加熱系統進行連鎖控制。低水位時自動停止運行并報警。當加熱系統給各水池水體加溫達到設計水溫時，自動停止加溫并與一次側熱媒供系統反饋信號進行連鎖控制。緩沖罐的功能日常運行時，補水閥接收液位控制系統信號，低水位時報警并打開自動補水系統進行補水，當達到正常水位時，系統關閉供水電動閥。超高水位時報警并溢排水。表演水池可進行干濕舞臺轉換，水位差0.5米，排水電動閥控制，當達到設置水位時，系統關閉供水電動閥。水池由-0.5至0.0水位，由快充泵完成，舞臺干濕轉換由水處理機房控制，也可由舞臺中心控制臺控制。

5 演繹需求的變化

5.1 變化

在整個項目的設計過程中，演藝方因為節目的修改對舞臺也提出了新的需求。新的節目要求表演舞臺水深為500mm，且具備干濕轉換的條件，在演出中部分場景可能將舞臺完全排干，需要在18分鐘內完成。演出后再由干舞臺變為濕舞臺。這一新增需求與原舞臺方案不同，減少了表演水池的深度，增加了干濕轉換舞臺功能。提出這一需求時表演水池已施工完畢。需要在原有設計基礎上進行修改設計。原水池為中間5m深、周邊2.5m深的水池。

5.2 解決方法

第一，對水池進行修改，我們在表演水池-1.0m的標高增加一層結構板，演員的表演水深；布水口、燈光、泡泡機等舞臺設備的安裝均在這個高度完成，為了減少干濕轉換的水量，降低設備選型及投資，我們只下降表演所需的500mm的水深。此外，在原深水池區增加儲水池，儲存這部分的水。中間區域則作為管道夾層，敷設用于快充快排的管道及水處理的管道。這一修改將深水池分成了三部分，即表演水池、管道夾層、儲水池。第二，為了保證表演水池及儲水池池水的水質，我們又增加了干舞臺時表演水池的水處理系統及新增儲水池的水處理系統及水池吸污系統。 第三，增加了快充快排系統，保證18min的時間完成干濕轉換。

根據節目需求在18分鐘內完成干濕舞臺的轉換，需要水位下降時位于主表演池底的閥門打開，水位由0.00降至-0.55m（防滑地板下），變成干舞臺。需要水位上升時，開啟快充泵，水由儲水罐快速充入表演舞臺，水位由-0.55m上升至0.00m。

演繹需求的新舊變化見圖1、圖2。

圖1 原方案平面和剖面

圖2 新方案平面和剖面

雖然處理水量較原來減少，但處理系統增加，加大了系統及控制的復雜性。其中，表2為水處理系統設備匹配表。

表2 水處理系統設備匹配表

5.3 經濟性

水處理系統和快充快排系統總投入380萬元，日運行費用約3019元（水費+電費+藥劑費+人工費），修改方案后，處理水量降低，日運行成本費用減少約33%。

6 結語

水資源以及其他能源是發展國民經濟的重要物質基礎，也是制約國民經濟的一個重要因素。作為固定資產建筑物給排水工程的工程設計師，應當遵循合理用能設計標準和技術規程，可節約許多能量以及用水量，是一件利國利民的大事，且其節能效果性價比較高，應值得大力推廣使用。