太原工业新区供水专项规划设计探讨

吕 彦 莉

(太原供水设计研究院有限公司，山西 太原 030009)

太原工业新区供水专项规划设计探讨

吕 彦 莉

(太原供水设计研究院有限公司，山西 太原 030009)

通过分析规划期内工业新区的发展规模，对工业新区需水量进行了预测，在此基础上研究了水源规划及给水工程(包括厂站及输配水管网等)规划方案，确定了压力分区，以期通过实施分压力供水，实现资源优化配置。

供水规模，加压站，分压力供水

0 引言

工业新区所在地阳曲，地处忻定与晋中盆地之脊梁地带。扼晋北要冲，太原门户。地理坐标位于东经112°14′～113°48′和北纬37°56′～38°25′之间。其东、西、北三面环山，南部低平。东临盂县，西连静乐县、古交市，南抵太原市尖草坪区，北接忻州市，东北与定襄县交界，东南与寿阳县毗连。境北系舟山系横亘东西，云中山系纵贯南北，历为并北屏障，号称太原之北大门。太原工业新区位于阳曲县县城东南部大盂盆地和黄寨盆地连片所形成的带形区域内，距离太原市主城区仅20 km。

1 基础资料

1.1 规划期限与范围

1)规划期限:2011年～2020年。

2)规划范围：北起北洛阴村北，南至规划石太高速铁路，西起大运高速公路，东至东黄水镇镇域边界，总面积约为40 km2。

1.2 工业新区性质

生态环境优良的城市北部近郊工业区，太原市北部新型工业化示范基地，国家级铝镁产业发展基地。

1.3 工业新区规模

1)人口规模。

规划期内(至2020年)总人口为14.7万人。

2)用地规模。

2015年，工业区建设用地约8.66 km2，人均建设用地183.47 m2。

2020年，工业区建设用地约15.85 km2，人均建设用地107.64 m2。

1.4 工业新区空间布局结构

规划区内的空间布局结构为“一轴、两区、多组团”的组团式半网络化结构。

一轴：指依托规划的企业大道形成的工业新区发展轴线。

两区：指位于西部核心区与东部板峙山组团的两个服务与生活片区。

多组团：指位于规划区内的3个生产组团。即核心区工业组团、赵庄工业组团和板峙山工业组团。组团以集聚、集约模式适当控制发展。注重组团间相互协调与合作。

1.5 水资源利用情况

根据山西省地质勘察设计院1995年5月20日提供“阳曲县县城供水水源地水文地质条件说明书”及1992年5月提供的“山西省阳曲县县城供水水源选建可行性论证报告”，阳曲县城区松散岩类孔隙水的可开采量为9 073 m3/d，在以县城为中心的40 km范围内，已处于超采状态，无开采可能。阳曲县县城地区的碳酸岩溶裂隙水，属太原市东山岩溶水系统的汇流区，该区水源地的可开采量为1万 m3/d～1.2万 m3/d，只能满足县城现状生活用水及工业用水，无法保证工业区的用水量。

1.6 现状供水设施

工业新区中部赵庄村有现状水厂一座，最高日供水量为10 000 m3/d，占地10.5亩。供水厂有深井3眼。有枝状DN400供水管线约500 m，DN150供水管线约600 m。

2 供水存在的问题分析

1)工业新区位于太原市兰村水源地上游，与兰村水源地同属兰村泉域，而现状供水量远不能满足工业新区发展的需水要求，过量开采势必导致地下水严重超载，地下水位持续下降，并且不利于对水资源的统一管理，甚至威胁到太原市城市发展。

2)水环境安全隐患突出。自建水源井管理混乱，尤其是一些处于规划范围内的农村自建水源井，无消毒设施，缺乏水质检测，直接向用户供水，使居民用水存在严重的安全隐患。

3)供水管网不配套，配水管网未形成环状，供水安全无法保证。

3 需水量预测

根据以上计算得工业新区近期(2015年)最高日需水量为4.21万m3/d。远期(2020年)最高日需水量为10.20万m3/d(见表1)。

表1 规划工业新区最高日需水量 万m3/d

4 给水工程规划

4.1 水源规划

国家、省和市共同投入巨额资金兴建了引黄工程，具备每年向太原提供原水6.02亿m3的能力，并配套实施了黄河水源太原市城市给水工程，首期供水能力40万m3/d。目前只供到20万m3/d。

引黄河水源至工业新区，途经太钢不锈钢工业园区、阳曲镇、青龙镇及周边严重缺水的村庄，以水质合格的水源满足沿线单位、地区的用水要求，促进沿线地区的经济发展，改善居民的饮水状况。

通过对阳曲县现状供水情况及对工业新区需水量分析可知，选择经过呼延水厂处理的黄河水作为工业新区水源才能满足工业新区发展的需求。

水源供水方案。

工业新区(2020年)最高日需水量为10.20万m3/d。

目前，太原市自来水公司已积极筹建不锈钢园区加压站，以尽快解决太钢不锈钢工业园区及阳曲县沿线单位用水需求。

不锈钢园区加压站地形标高为806 m，建设规模，近期10万m3/d，远期19万m3/d，建成后可为工业新区及阳曲县提供近远期的用水量。

本次规划水源取自经过处理并在不锈钢园区加压站经过加压的黄河水。

4.2 阳曲新区加压站规划

1)站址选择。为确保供水管网的安全性及运行的经济性，同时考虑到向阳曲县城供水的可行性，结合太原不锈钢园区加压站地形标高、水泵扬程等及近远期输水管线走向，通过经济技术比选，规划在工业新区现状热源厂北侧北塔地村附近建设阳曲新区加压站一座。

阳曲新区加压站地形标高选定为860 m，根据太钢不锈钢加压站地形标高806 m，加压设备扬程60 m，该标高能够保证加压站清水池进水口处5 m自由水头。

2)阳曲新区加压站规模确定。前已述及，本次规划综合考虑阳曲县总体规划水量确定厂站规模，根据阳曲县近远期供水规模分别为近期7万m3/d，远期14万m3/d，由此确定该阳曲新区加压站供水规模为近期7万m3/d，远期14万m3/d。经加压后的水一部分转供阳曲县城，一部分进入工业新区供水系统。

为配合工业新区的建设规模，阳曲新区加压站按照远期14万m3/d的规模建成。

3)供水系统流程图见图1。

4.3 板峙山一级加压站规划

根据《太原工业新区总体规划》(2007年～2020年)，远期规划为建设东北部板峙山工业组团。该组团工业总用地575.0 hm2，主要依托现状良好的工业基础，发展铝镁新材料加工工业，同时结合太原产业改造搬迁，整合提升机械装备制造业。

通过计算，该地区供水规模定为4万m3/d，现状地形标高为900 m～980 m。由于阳曲新区加压站地形标高为860 m，故需在板峙山组团范围内规划建设加压站一座，地形标高925 m，规模4万m3/d，占地约15亩。

4.4 板峙山二级加压站规划

通过对板峙山组团地区整个地形地势分析可知，该地区东南角处地形标高在1 000 m～1 010 m之间，板峙山一级加压站水泵扬程以60 m～70 m计，无法保证该地区供水可靠性，需在此处建设二级加压站。通过计算，该地区面积约为板峙山地区用地面积的1/4，故二级加压站供水规模定为1万m3/d，地形标高952 m，占地约5亩。

4.5 输水管线规划

输水管管径根据阳曲县总体规划供水规模确定，近期从不锈钢园区加压站(一级加压站)设DN1 000给水管线沿杨兴河、中社河至阳曲新区加压站。

远期从不锈钢园区加压站(一级加压站)设DN1 000给水管沿太忻公路经草坪区阳曲镇，沿杨兴河、中社河至工业区阳曲新区加压站。

4.6 配水管网规划

1)配水管网布置原则。配水管网规划使整个管网相互连接，形成一个有机的供水网络，保证工业新区供水的安全可靠和管网运行的经济节能，各主干管、次干管沿城市主要道路敷设，实现环状连接，整个供水管网的压力均满足市政供水的要求。干管布置的主要方向按用水主要流向延伸。沿企业大道，经二路等主要道路设置配水主干管，沿途设配水支管。

2)管网计算。

a.水量分配。本规划对工业新区管网平差按2020年供水规模“最高日最高时”进行设计计算，并按供水“最高日最高时加消防流量”进行校核。

阳曲新区加压站供工业新区水量规划最高日规模为10.2万m3/d,平均时流量为4 250 m3/h,综合用水时变化系数按1.5计，则最高时供水量为6 375 m3/h。

东北部板峙山组团地区由于地势偏高，故需另设加压站单独加压。经核算，板峙山地区规划最高日需水量为4万m3/d，平均时流量为1 666.67 m3/h,综合用水时变化系数按1.5计，则最高时供水量为2 500 m3/h。

板峙山二级加压站规划最高日供水量为1万m3/d。平均时流量为416.67 m3/h,综合用水时变化系数按1.5计，则最高时供水量为625 m3/h。

由于工业用水大户水量及位置不确定，为使管网趋于合理，本规划除板峙山一级加压站处设集中出流外，其余纳入沿线流量折算节点流量后计算。

综上，最高日最高时工业新区配水管网进水量为1 770.8 L/s，在板峙山加压站设集中出流694.4 L/s。板峙山组团地区单独平差。板峙山二级加压站地区设集中出流173.6 L/s。

b.水压控制点。通过对工业新区整体地形标高分析，108国道西北部地区即西部核心区组团地区地势较低，地形标高在840 m～860 m之间，阳曲新区加压站地形标高为860 m，该加压站对工业新区规划范围实施分区域供水。西部核心区为低区，管网水压按供至六层楼计算，即28 m，由加压站低区水泵供给。

赵庄组团地区地形标高介于880 m～925 m之间。该地区划分为供水高区，由加压站高区水泵供给，最不利点控制自由水头定为28 m。

板峙山地区经一、二级加压站加压，最不利点控制自由水头定为28 m。

3)消防校核。根据《建筑设计防火规范》的要求，工业新区同一时间火灾次数为2次，一次灭火用水量为45 L/s，根据工业新区总体管网布置及地形标高，在赵庄组团和板峙山组团范围内分别选取一个着火点。

4.7 消防给水规划

工业新区采用消防供水管道与生活供水管道合用的供水系统，在供水管网上设置室外消火栓。

1)消防水量计算。工业新区规划期内人口规模将达到14.7万人次，根据《建筑消防设计防火规范》，同时发生火灾数按2次计，消防用水标准为45 L/s。消防储备水量按3 h消防用水量计，则此需水量为：

Q消=45×2×3 600×3=0.10万m3。

2)消防水量的供给。工业新区消防水量储备于赵庄水厂及板峙山加压站清水池，发生火灾时，按计算水量分配至各火灾发生点。每个室外消火栓的用水量应按10 L/s～15 L/s计算。

根据工业新区供水管网(最高时加消防)的布置，主要考虑消火栓的服务半径、建筑密度及用地的重要性等。室外消火栓系统的消火栓布置间距不应大于120 m，消火栓的保护半径不应大于150 m。

连接有消火栓的供水管道管径不应小于100 mm。室外消火栓栓口处的水压从室外设计地面算起不应小于0.1 MPa。

5 结语

经过对太原工业新区地形及规划路网，加压厂站位置等条件分析，本次供水专项规划将该地区供水系统竖向分为四个区，即西部核心区低压供水区域，赵庄片区高压供水区域，板峙山一级加压站供水区域和板峙山二级加压站供水区域。实施分压力供水是基于各片区相对独立且路网条件具备等基础之上的。充分实现了供水系统合理布局、优化配置、经济实用及节能降耗的规划目标，为新区的快速发展创造条件。

[1] GB 50013-2006，室外给水设计规范[S].

[2] 给水排水设计手册 第三册 城镇给水[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3] 山西省小城镇发展中心.太原工业新区总体规划(2007～2020)[Z].2008.

[4] 山西省城乡规划设计研究院.太原工业新区道路专项规划(2007～2020)[Z].2009.

Discussion on water supply planning & design of Taiyuan industrial new district

LV Yan-li

(TaiyuanWaterSupplyDesignInstituteLimitedCompany,Taiyuan030009,China)

Through the analysis on the development scale of industrial new district in planning period, predicted the water supply quantity in industrial new district, based on this, researched the planning schemes of water planning and water supply project (including plant station and water distribution network planning etc.), determined the pressure partition, in order to through the pressure water supply, optimized the resources allocation.

water supply scale, pressure station, pressure partition water supply

2014-07-09

吕彦莉(1983- )，女，工程师

1009-6825(2014)27-0138-03

TU821

A