滁州市铜矿区域供水改造工程设计

卢广芝

（安徽省滁州市自来水公司，安徽 滁州 239000）

滁州市铜矿区域供水改造工程设计

卢广芝

（安徽省滁州市自来水公司，安徽 滁州 239000）

在对滁州市铜矿区域净水厂、供水管网、用户情况分析调研的基础上，经过技术、经济必选，采用集中供水和点式加压供水相结合的供水方案，实现了以公共供水替代自建设施供水的发展需要，改善了供水循环条件。对用户水表进行出户改造，避免了因抄表、换表等给用户带来的干扰和不安全因素，提高了用水量抄见率。

加压供水；管网改造；户表改造；水泵选型

一、铜矿供水现状

（一）净水工艺

铜矿自来水厂建立于1975年，日供水设计能力达8000立方米/日，实际供水能力5000立方米/日，服务人口约4万人。水厂采用混凝--沉淀--过滤常规水处理工艺，经过净化处理后的水进入清水池后由二级泵房输入琅琊山山顶两座高位水池，通过自流送入用户，最高供水压力0.7MPa，最小供水压力0.4MPa。

1、铜矿水厂工艺流程图：

2、滤池

水厂设置了一座无阀滤池和两座普通快滤池（均为钢筋混凝土结构）。

3、清水池

铜矿水厂厂区内设置了有效容积为200立方米的清水池（钢筋混凝土结构，池顶黄海高程为48.04m（以下高程均为黄海高程），池深3.8米）一座；有效容积为75立方米的吸水井（砖混结构，池顶高程47.61米，池深3.2米）一座；琅琊山山顶设置了有效容积为800立方米（池顶高程为109m）和1400立方米（池出水阀高程为87m）的调节水池各一座，两座水池是相通的（均为钢筋混凝土结构）。

4、二级泵房

二级泵房设置了3台套机泵，其中2台套功率为110kw、流量为314立方米/小时、扬程74米；1台套功率为75kw、流量为247立方米/小时、扬程73米。每天有1台套110kw机泵正常工作，工作时间约20小时。水泵进出水管道均为DN200mm，水泵出口压力为0.68MPa。出水总管管径为DN300mm。

（二）铜矿用户情况

1、用水性质分类：生活性质户数3104户，行政性质户数27户，工业性质户数25户，营业性质户数86户，建筑性质户数4户，特种性质户数2户，混用性质户数33户，性质不详户数8户。以上累计3289户。

按水表口径分类：DN150mm水表1只，DN100 mm水表7只，DN50mm水表18只，DN40mm水表12只，DN25mm水表18只，DN20～15mm水表 3233只。以上累计3289只。

2、目前铜矿水厂水表符合安装规范的户数58户，需改造出户的户数2380户，需整改表池的户数851户。

3、铜矿水厂2010年5月份总水量为（根据铜矿水厂提供数据）74072立方米。其中：生活用水61214立方米，行政用水3476立方米，工业用水6797立方米，营业用水2003立方米，特种用水332立方米，综合（混用）用水250立方米。

（三）供水管道

铜矿区域主供水管道为上世纪80年代铺设的DN200～150mm的铸铁管，使用年限已久。

（四）存在的问题

1、取水泵站拆迁在即，净水厂的取水水源将被切断，净水厂无法继续生产运行。

2、净水厂净水工艺不配套，存在水头浪费、制水成本较高等问题。

3、净水构筑物、设备及供水管网等相关设施均存在老化、布局不合理等问题。

4、供水区域地势高差较大，供水成本较高。5、用水户表管理不规范。

二、铜矿区域总体供水方案

根据铜矿水厂提供的各项数据，铜矿中、长期建设规划及市主供水管道分布情况分析，对该地区拟定了以下两种供水方案进行比选：

（一）方案一：

1、西涧路沿线用水户凡能利用市供水管道直接供水的，均采取直接供水方式：

西涧路沿线个别不能利用市管网直接供水的用水户拟采用无负压变频恒压供水设备供水。

2、凡不能利用市供水管道直接供水的现铜矿及其他用水户，均采取加压供水方式：

具体方案是：

铜矿水厂此处地势较高（最低地面高程为44.5m），市主供水管道供水水量、水压可能不足，如将其改造成加压泵站，则必须在由市主供水管道接入的管道上（万世伟业附近）设置管道泵提升，即在万世伟业附近必需再征用一块地用以建一座提升泵站，将市自来水提升至加压泵站（铜矿水厂厂区）。这里将存在以下几个问题：1）市管网中的自来水必需通过提升加压才能送入加压泵站（现铜矿水厂厂区），因此必需在万世伟业附近必需再征用一块地，用以建一座提升泵站，用地面积约需0.6亩；2）需要解决提升泵站用电问题；3）增加供水成本；4）生产、调度管理困难；5）供水安全可靠性较低等。

为了克服以上缺点，应在铜矿水厂东侧选择一块地面高程在34m以下的某地块作为加压泵站，以使由市主供水管道直接供水至加压泵站。加压泵站占地面积约需1亩。

通过初步踏勘分析，铜矿内的粉末冶金厂地势较平坦，地面高程约33.77m，距离伟业大酒店处的主供水管道DN1000较近，适合新建一座加压泵站。

因此，我们建议在铜矿粉末冶金厂厂内东侧划转一块约1亩的地块，用作铜矿加压泵站。

将伟业大酒店门前、DN1000mm主供水管道上的DN1000×600mm三通处设置为接入点，并沿现有道路铺设供水管道至加压泵站的清水池内。

在加压泵站内，设置二座清水池（钢筋混凝土结构，有效容积为1000m3），一座泵房（砖混结构，平面尺寸12.6m×6m，共设四台离心泵，三大一小，三用一备，变频恒压供水），一座消毒间（砖混结构，平面尺寸4.5m×5.4m+6m×5.4m，内设二台真空加氯机，一用一备），一座包括化验、值班等功能的管理楼（砖混结构，建筑面积约350m2）。

3、对于居住在地势高处的极少数用水户（如主井区），采用无负压变频恒压供水设备供水。

（二）方案二：

1、西涧路沿线用水户凡能利用市供水管道直接供水的，均采取直接供水方式：西涧路沿线个别不能利用市管网直接供水的用水户拟采用无负压变频恒压供水设备供水。

2、凡不能利用市供水管道直接供水的现铜矿及其他用水户，均采取加压供水方式，其中：

1）对于地势偏高的用水户（如主井区等）：

具体方案是：

同方案一，加压泵站建于铜矿粉末冶金厂厂内东侧地面高程约33m、占地面积约1亩的地块中。

将伟业大酒店门前、DN1000mm主供水管道上的DN1000×DN600mm三通处设置为接入点，并沿现有道路铺设供水管道至加压泵站的清水池内。

在加压泵站内，设置两座清水池（钢筋混凝土结构，有效容积约1000m3），一座泵房（砖混结构，平面尺寸12.6m×6m。共设五台离心泵，其中的三台离心泵拟采取变频恒压方式，向地势稍高的、需加压供水的用水户供水，两用一备；另二台离心泵向高位水池供水，一用一备），一座消毒间（砖混结构，平面尺寸4.5m×5.4m×2间，共设二台真空加氯机，一用一备），一座包括化验、值班等功能的管理楼（砖混结构，建筑面积约350m2）。

以上两种方案存在的优缺点比较如下：

方案一和方案二各自存在的优缺点

三、铜矿区域供水实施方案

根据以上两种供水方案比较分析，建议采用方案一方式供水，具体实施方案如下。

（一）加压泵站方案

1、供水分析：

根据铜矿水厂提供的2009年5月至2010年5月铜矿区域用水量统计数据分析发现，该区域于2009年11月月用水量最高，为100936m3。

如按2009年11月月最高抄见水量100936m3、Kd=1.5计算，泵站自用水量、管网漏失率及不可预见水量按上述水量的30%计算，则

根据铜矿现状及远期规划，供水区域远期所需的绝对水头，琅琊路以北的滁州学院东与西涧路西之间居民区最高为87.34m，需要独立设置无负压加压供水，矿区内其它用水户基本在78.5m~61m之间。

供水区域近期所需的绝对水头，矿区内所有用水户基本在78.5m~47m之间。

2、推荐的供水方案

（1）供水规模

根据铜矿区域远期规划，供水绝对水头，琅琊路以北的滁州学院东与西涧路西之间居民区最高为87.34m，矿区内其它用水户基本在78.5m~61m之间。因缺少资料，该区域远期供水量按目前Qdmax=6561m3/d的1.2倍考虑，则Qdmax=6561m3/d*1.3=7873m3/d，这里取Qdmax=8000m3/d。加压泵站的加压泵出口高程取34m。

（2）具体实施方案

按照近期需要并兼顾远期规划发展要求，在加压泵站内，设置两座清水池（钢筋混凝土结构，平面尺寸22m×12m，每座有效容积为1000m3）。一座泵房（砖混结构，平面尺寸12.6m×6m，共设四台离心泵，三大一小，三用一备，变频恒压供水）。一座消毒间（砖混结构，平面尺寸4.5m×5.4m+6m×5.4m，内设二台真空加氯机，一用一备，三只1吨氯瓶），一座包括化验、值班等功能的管理楼（砖混结构，建筑面积约350m2）。

（3）加压泵的设置

按照近期需要并兼顾远期规划发展要求，水泵的扬程：

H1=78.5（主井区）-32.5+3（水泵损失）+800*0.005*1.4（管路损失，暂估）+2（水泵吸程，暂估）=56.6(m)；

H2=75（党校）-32.5+3（水泵损失）+1500*0.005*1.4（管路损失，暂估）+2（水泵吸程，暂估）=58(m)。综上，加压泵的工况点扬程取58m。

加压水泵的总流量Qhmax=8000m3/d÷24h×2.5=833m3/h

加压泵房内共设四台离心泵，三大一小，三用一备：

三台大泵为：每台流量Qhmax=333m3/h，扬程H＝58m，采取变频恒压技术运行。

一台小泵为：流量Qhmax=165m3/h，扬程H＝58m，采取工频方式运行。

（二）供水管道及户表改造方案

1、万世伟业大酒店旁DN1000城市主供水管道预留的DN1000×600的三通作为铜矿区域供水的接入口，从接入口沿三里亭路敷设DN600球墨铸铁管至矿山路（铜矿大门口），从矿山路（铜矿大门口）沿铜矿内主干道敷设DN600球墨铸铁管至冶金粉末厂，在冶金粉末厂内设置清水池、加压泵站，进行二次变频加压供水。

2、从冶金粉末厂（加压泵房）敷设DN600出水管沿矿内主干管向西至铜矿水厂南侧丁字路口，与矿业东村区域内原主供水管道碰头并网，由于矿业东村属于规划拆迁范围，故该区域内原管道此次不作为改造对象，仅对在居民室内的水表进行出户改造。待拆迁后该区域接新规划进行庭院管网设计，从铜矿二次加压供水系统中分离出来，由城市主管道直接供水。

3、从铜矿水厂南侧丁字路口向北敷设DN200、φ160沿矿内主干管至矿业北村，并对矿业北村范围内庭院管网及户表进行全面改造，使该区域范围内用户达到户表规范要求。

4、从铜矿水厂南侧丁字路口沿矿内主干道向南敷设DN400球墨铸铁管，至琅琊古道（二院附属医院西侧），与深秀园南区庭院管网碰头并网，并对深秀园南区内不规范表池及水表进行整改。

5、从二院附属医院西侧沿琅琊古道向西敷设DN200球墨铸铁管至市委党校，沿线解决停车场，仿古建筑群、井口工业区、市委党校以及琅琊山林场周边居民区用水问题，由于林场周边居民区属于规划拆迁范围，故该区域内原管道此次不作为改造对象，仅对在居民室内的水表进行出户改造，待拆迁后按新规划进行庭院管网设计。

6、从二院附属医院西侧沿琅琊古道顶管敷设DN200球墨管、钢管至滁州学院水塔，将在建筑物下原供水管道报废。

7、从冶金粉末厂（加压泵房）沿矿山路敷设DN200球墨铸铁管至三里亭路，与原琅琊西路过路管道碰头，以解决金陵宾馆、伟业大酒店以及矿业南村、矿业南村西侧待拆居民区的用水问题。

8、从琅琊路派出所DN1000供水管道上接口向东并顶管过琅琊西路敷设DN200球墨管、钢管至琅琊区政府，以解决琅琊区政府以及后期西环路东侧规划小区的用水问题。

9、点式加压设备设置：1、主井区设置壹套设备；2、矿业东村区域内4-5层住宅设置壹套设备，并进行局部庭院管网改造；3、矿业南村原用矿内供水的住宅，考虑远期由城市主管道直接供水，设置贰套设备。总之，对于铜矿区域内的建设年代较短的规范小区（如深秀园南区、矿业南村等）、庭院管网可以保留使用的原则上不改造，仅对水表及表池进行整改。对于矿业北村这样保留的年代较远建筑进行庭院管网及户表规范改造。对于规划拆迁范围内的居民区（如矿业东村、矿业南村西侧居民区等）原区域内管道保留使用，仅进行水表出户改造，待拆迁后按新规划进行庭院管网敷设。对于沿西环路两侧规划的矿内小区，待后期建成后原则上由城市主管道直接供水（高层设置点式加压设备），逐步从铜矿二次加压供水系统中剥离。

TV222.1 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

1671-5993（2011）02-0066-04

2011-04-20

卢广芝（1976-），女，安徽滁州人，滁州市自来水公司工程师。