襄垣县供水方案研究及水厂工艺设计

翟慧霞

(太原供水集团有限公司供水设计研究院，山西太原 030009)

1 概述

1.1 县城概况

襄垣县位于山西省东南部，居太行山西麓，上党盆地之北。根据县城总体规划，襄垣县城是上党北部中心城市，是以煤化工循环产业为主导的、生态宜居的现代化工业城市。2030年县城中心城区范围包括东外环路、北外环路和西外环路所包围的区域以及潞安油化电热一体化综合示范园，规划城市建设用地22.6 km2，规划人口20万人。

1.2 供水现状

目前共有两处水源地(东水厂水源地和西水厂水源地)和两座水厂(东水厂和西水厂)，平均日供水量1.0万m3/d;供水面积15.01 km2。东水厂水源地位于县城东部，东水厂附近，主要取自浊漳河西岸的地下水，向东水厂供水，日供水能力为0.8万m3/d。西水厂水源地位于县城西部，西水厂附近，向西水厂供水，日供水能力为0.67万 m3/d。东水厂位于县城东北部，供水能力为0.8 万 m3/d，现状日供水量0.75 万 m3/d，占地面积8.8 亩，地面标高862.69 m，采用加压供水。西水厂位于县城西北部，供水能力为0.8万 m3/d，现状日供水量 0.25 万 m3/d，占地面积 14.5 亩，地面标高898 m，采用加压供水。随着县城的发展，用水量的不断增加，现状供水设施已经无法满足其快速发展的用水需求，存在着水源不足、供水管网布置不合理、管径偏小、供水安全可靠性差等问题。

2 工程方案

根据县城的供水现状，结合县城的发展规划，在进行了需水量预测(2030年县城需水量为3.9万m3/d)、水源论证、方案比选的基础上，确定了县城的供水方案。规划在县城北部高地、水源地附近新建北水厂一座(供水规模2.5万m3/d)，并对现状东、西水厂进行改造。县城将由新建北水厂、现状东水厂、现状西水厂联合供水，其中新建北水厂重力流供县城中部区域，改造后的东水厂供县城东部区域，改造后的西水厂供县城西部区域。

2.1 供水整体系统

1)水源:采用新建城北水源、现状东水厂水源地和西水厂水源地。水源为辛安泉域的岩溶水。

2)输水管线:包含水源井之间的联络线及水源井至新建北水厂的输水管线、新建北水厂至中部配水管网的输水管线、东水厂至东部配水管网的输水管线、西水厂至西部配水管网的输水管线及中部管网集中出流点至西水厂的输水管线。

3)水厂:规划新建北水厂一座，并对东水厂和西水厂进行改造。

4)配水管线:对各供水区域进行管网平差，根据平差结果，结合管网的现状情况，确定需新建的管网。

2.2 供水区域划分及供水方式

根据县城的发展、地形特点、供水设施的建设等，以太行路和昶平路为界分为西部、中部和东部三个供水区域。

1)中部供水区域。中部供水区域:北外环路以南、太行路以东、昶平路以西、太长公路及仓桥街以北，供水面积12 km2，供水人口9.2万人，地面标高850 m～880 m，规划期内需水量1.8万m3/d。规划由新建北水厂采用重力流供水。

2)西部供水区域。西部供水区域供水范围:北外环路以南、西外环路以东、太行路以西、古韩西街以北，供水面积5.1 km2，供水人口5.7万人，地面标高880 m～910 m，规划期内需水量1.1万m3/d。规划由改造后西水厂采用加压供水，西水厂水源一部分为西水厂水源地，供水量为0.6万m3/d，一部分由新建北水厂通过中部配水管网供给，供水量为0.5万m3/d。

3)东部供水区域。东部供水区域:北外环路以南、昶平路以东、东外环路以西、仓桥街以北，供水面积5.5 km2，供水人口5.1万人，地面标高880 m～930 m，规划期内需水量1.0万m3/d。规划由改造后东水厂采用加压供水，东水厂水源一部分为东水厂水源地，供水量为0.8万m3/d，一部分由新建北水厂通过中部配水管网供给，供水量为0.2万m3/d。

3 工艺设计

新建北水厂位于县城北外环以北约1.5 km，东垴头村附近，站址标高912 m，设计供水规模2.5万m3/d。水厂呈长方形，东西宽79 m，南北长189.5 m，占地面积22亩。

3.1 水厂总面布置

水厂平面功能分为南、北和中三部分，北部为生产区，中部为生活区，南部为办公区。生产区设有清水池、吸水井、泵房/值班配电间、加氯间和水源热泵机房;生活区内设有食堂/女职工宿舍、车库/男职工宿舍和维修间/仓库，办公区设办公楼及门房见表1。根据厂区工艺流程的布置，结合厂区内的地形和周边的地形标高以及雨污水的排放等因素进行水厂竖向设计。竖向高程按水厂西侧大门路中地面高程912 m为控制点，进行水厂的高程设计，设计标高由北向南逐渐降低。

表1 主要构(建)筑物表

3.2 水厂工艺流程

水厂水源为新建水源地的地下水，经水厂处理后达到GB 5749-2006生活饮用水卫生标准。根据水源的水质特点，水厂采用如下工艺流程:

3.3 清水池

水厂设清水池2座，每座容积3 000 m3，平面尺寸为29.2 m×29.2 m，有效水深3.8 m，超高0.2 m。清水池为半地下式，钢筋混凝土结构，内设导流墙。池顶高出地面1 m覆土，高出地面部分做保温处理。清水池设DN600进水管，DN600出水管，DN600溢流管等。

3.4 吸水井

水厂设吸水井1座，吸水井容积按最高日最高时流量的5 min～10 min的流量确定，容积为200 m3，平面尺寸为17 m×3 m，有效水深5 m，超高0.2 m。吸水井为半地下式，钢筋混凝土结构，池顶高出地面1 m，高出地面部分做保温处理。中间设隔墙将吸水井分为两个独立的工作单元。

3.5 泵房/值班配电间

泵房为半地下式，平面尺寸24.5 m×8 m，面积为199.9 m2，总高度为7.2 m，其中地上3.9 m，地下3.3 m，泵房设水泵7台，其中:单级卧式双吸离心泵5台，4用1备，供县城用水;立式离心泵2台，1用1备供水厂自用水。水泵吸水方式为自灌式，吸水管管径为DN300/DN100，出水管管径为DN600/DN100。水泵采用变频调速自动控制系统，以达到节能降耗，自动控制等功能。

3.6 加氯间

采用二氧化氯进行消毒，二氧化氯由发生器现场制备。加氯间为地上式，砖混结构，平面尺寸11 m×6.8 m，高度为5.1 m，面积76.95 m2。加氯间由二氧化氯发生间、配电室及值班室组成。

3.7 其他设计

1)水厂管线设计。a.工艺管线:工艺管线包括生产给水管线和加氯管线。生产给水管线包括清水池进水管、清水池至吸水井给水管线、吸水井至泵房给水管线、泵房出水管线至厂区围墙。此外，设置了超越管，清水池出水管与水厂出水管线接通。加氯管线为加氯间至清水池加氯点的管线。b.排水管线:厂区排水采用雨污分流制，生活污水先流入化粪池后再进入厂区污水管道，最后经厂外道路排入厂区西侧道路的污水管内。水厂雨水排入厂区雨水管道，最后经厂外道路排入厂区西侧道路的雨水管内。

2)水厂道路设计。厂区设置环形车道，主干道宽6 m，局部7 m，次干道宽4 m，厂外道路宽9 m。

4 结语

1)本工程针对襄垣县城供水现状存在的问题，结合规划，根据县城的地形分布特点，对供水系统进行了合理的分区，确定了供水方案。2)针对原水水质情况，确定工艺流程，并结合水厂地形特点，对水厂进行平面布置和竖向设计。在此基础上对各建(构)筑物单体进行了设计。

［1］上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册(第3册)城镇给水［M］.北京：中国建筑工业出版社，2004.

［2］GB 50013-2006，室外给水设计规范［S］.