朔州市祝家庄城市供水工程

惠 金 枝

(太原供水集团有限公司，山西 太原 030009)

1 工程概况

1.1 工程背景

朔州市位于山西省西北部，西北毗邻内蒙古自治区，南扼雁门关隘，属温带大陆性季风气候。根据朔州市城市总体规划，飞速发展的朔州市到2025年城区人口可达50万人，经预测届时生活需水量可达10.0万m3/d。为了及早研究解决生活用水供需矛盾，省、市政府实施了引黄入朔工程项目，为市工业用水大户神头一、二电厂提供引黄水源，该工程于2012年初投运，从而置换出目前神头一、二电厂所用的神头泉域地下水供给城区生活之用。目前神头一、二电厂从神头泉域日取水量达10.9万m3。届时，可从中分配6万m3/d给城区调配。既可以满足优水优用的原则，又能满足居民生活用水需求。

为了完善城市规划区的基础设施，创造良好的投资环境，朔州市政府决定，启动朔州市祝家庄城市供水工程(四水厂)项目计划。

1.2 现状供水概况

现状城区用水由自来水公司和部分企事业单位的自备水源提供，合计供水量55 000 m3/d。其中自来水供水量51 000 m3/d，自备水源供水量4 000 m3/d。

朔州市自来水公司现有配水厂3座，分别是一水厂、二水厂、三水厂。

一水厂(1990年投产)供水能力0.8万m3/d，占地10亩，由厦阁、南磨、野弧阁水源地取水(取水量现只有0.3万m3/d),水厂内建有500 m3的清水池二座,加压泵8sh—9A四台。

二水厂(1998年投产)供水能力4.2万m3/d，占地40.0亩，从耿庄村水源地取水，水厂内建有2 000 m3的清水池4座，加压泵10sh—13A三台，6sh—9A两台，二水厂通过沿民福东街敷设的给水干管向城区供水。

三水厂(城西水厂，2011年1月投产)设计供水能力1.0万m3/d，从四圣店村北水源地取水，占地面积为15亩，水厂内建有2 000 m3的清水池2座，加压泵：AABD150-400型四台，AABD150-350型两台，还有相应的附属设备等。

上述三座水厂消毒均用ClO2复合消毒剂消毒。

城区现有10余个单位有自备水源，主要分布于大型酒店、宾馆，日供水量约4 000 m3/d，均取用地下水。

供水方式为统一管网多水源供水，目前城区供水由一水厂、二水厂和三水厂三个水厂通过配水厂加压同时供水。

朔州市城区2015年居住人口约33.5万人，规划预计2025年人口将达到50.0万人。同时，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应解决居民生活用水问题。

2 工程方案

根据《朔州市城区总体规划》，对城市2025年用水量进行分析预测的结果为:2025年市区最大日用水量为10万m3/d，经过水源地水量及水质论证分析，对城区总体供配水方案进行比较，确定城市2025年切实可行的供配水方案。规划以神头泉水为水源的新建水厂，设计供水能力为6.0万m3/d，其供水分为两部分，其中向朔州市城区供水5.0万m3/d，向电厂供水1.0万m3/d(只保证水量，供水加压设施由电厂负责实施)，占地规模57.15亩。市区将由城南一水厂、城区二水厂、城西三水厂及新建四水厂经加压后直接配水，形成统一的供水系统。

2.1 供水整体方案

1)水源情况。

a.一水厂于1990年建成投运，设计规模为0.8万m3/d。因所用水源为河滩浅层地下水，现供水量已远远达不到原设计能力，实际日供水量仅为0.3万m3/d，届时作为备用水源考虑。

b.二水厂水源地即耿庄水源地靠近大运路，水源地共有15眼井，其中2眼备用。设计供水能力为4.2万m3/d；届时供水量按保持4.0万m3/d考虑。

c.三水厂位于城西，于2011年建成投运，设计规模为1.0万m3/d，届时供水量按保持1.0万m3/d考虑。

d.四水厂考虑使用神头电厂置换出的神头泉水,供水规模为6.0万m3/d。

2)输水管线。输水管线从配水厂沿神朔大道北侧敷设，自东向西敷设至城区配水管网，双管供水，管道总长为5×2 km。

3)水厂。在东环路西侧、神朔大道北侧，祝家庄生态园饭店附近新建配水厂，其地形标高为1 076 m。从水源地输水至配水厂清水池，经加压后直接向配水管网供水。

4)配水管网。配水管网由主干管、干管、支管等构成。配水管网中还需要安装消火栓、阀门、排气阀、泄水阀等和压力、流量、水质监测仪表等附属设施，以保证消防供水和满足生产调度、故障处理等管理需要。给水管网干管布置在城区主要用水区域，相近干管合理距离为500 m～800 m。根据朔州城区地形比较平缓的特点，经过管网平差计算结果,本次设计不必考虑分区。

2.2 祝家庄(第四)水厂和配水管网

1)祝家庄(第四)配水厂。

新建配水厂位置选在东环路西侧、神朔大道北侧，祝家庄生态园饭店附近，配水厂海拨高程1 076.5 m，平面尺寸300 m×127 m，占地面积38 100 m2，折合57.15亩。水厂占地按近期2025年考虑，同时兼顾远期2035年扩大规模时的预留用地，厂区内的构筑物以近期为主，辅助设施和预留用地考虑远期的发展。

2)配水管网。

根据城区总体规划，配水管网布置尽量成环布置，本次配水管网大都布置在已经形成的道路上和规划的道路上，2025年管网布置共成环83个。最高日最高时最不利点水压不低于28 m，消防时最不利点水压不低于10 m。

3 祝家庄(第四)配水厂总平面布置

在祝家庄配水厂内新建生产建构筑物有：清水池、吸水井、加压泵房，辅助建筑物有：消毒间、供电室等及化验楼等，具体情况详见表1。

表1 新建配水厂建设情况

3.1 清水池

水厂内新建2座清水池，单座清水池有效容积7 000 m3，平面净尺寸为40.0 m×49.0 m，有效水深3.7 m，超高0.3 m。清水池主体结构为钢筋混凝土结构，半地下式设计。池顶高出周边地面，池顶覆土厚度为1 m，出露地面的池壁做聚氨酯保温处理。清水池单池进水管管径为DN1 000，单池出水管管径为DN1 000，单池溢流管管径为DN1 100。

3.2 泵房前吸水井

配水厂新建1座泵房前吸水井，吸水井有效容积按所配水泵最大组合流量的10 min的流量确定，有效容积为350 m3，平面净尺寸为18.0 m×3.9 m，池内有效水深4.8 m，保护超高0.2 m。吸水井为钢筋混凝土结构，全地下式，池顶覆土0.5 m，池顶做绿化处理。吸水井内设置隔墙，将吸水井分为两个独立工作的池体单元。

3.3 加压泵房

加压泵房为半地下式结构,平面外形轴线尺寸为27.0 m×12.0 m，总净高度为7.5 m，其中地上部分净高3.9 m，地下部分净高3.6 m。地下部分为钢筋混凝土结构，地上部分为砖混结构。

加压泵房内配置单级双吸离心清水泵7台，其中生活供水泵4用1备，消防泵1用1备。水泵进水管径为DN600，出水管径为DN500，离心水泵吸水方式为全自灌式。考虑节能、自动控制等使用功能，对离心水泵采用一对一变频调速自动控制系统。

离心水泵运行方式为：最大时开4台向管网供水；消防时采用低压消防制，所需供水扬程降低，根据离心清水泵流量扬程特性曲线，流量变大，经计算校核开4台供水泵+1台消防泵向管网供水，其流量和扬程仍可满足消防规范要求。

加压泵房内选用LDT4.5-S型电动单梁起重机,配套电动葫芦型号AS3412-204/1，轨距LK=11.5 m,起吊重量不超过4.5 t,自重3.8 t,吊车起升高度H=8 m。

3.4 供电室

供电控制室的建筑平面尺寸为15.0 m×12.0 m，砖混结构。

3.5 加氯间

加氯间轴线尺寸为24.0 m×12.0 m，砖混结构。采用ClO2消毒，二氧化氯的投加量1.0 mg/L～1.5 mg/L，生产原料采用亚氯酸钠和盐酸。选用两台QH-2000型ClO2复合消毒剂反应器，一用一备，电源功率3.0 kW。

3.6 配水厂厂区配套工程

3.6.1厂区道路设计

厂区道路设置成两个环形，主干道宽为6 m，次干道为4 m，与厂外市政道路连接的道路宽为8 m。

3.6.2配水厂厂区内管线设计

1)生产管线：主要有供水生产管线及加氯消毒生产管线。供水生产管线包括清水池进、出水联络管、清水池溢流联络管、吸水井进出水联络管线、加压泵房进出水联络管线等。加氯生产管线主要是消毒剂发生器加药泵至清水池进水口加氯点的管线。

2)厂区排水管线：厂内排水系统采用雨污分流制，厂区所有生活污水排入厂内污水管道，末端接入厂外市政污水管网系统。厂内雨水经厂区雨水管道，最终排入厂外市政雨水管网系统。

4 结语

1)该工程对朔州市2025年城区规划用水量进行分析预测，结合四个水源地及四个配水厂供水规模情况，对朔州市城区供水系统进行全面的整体设计，确定了经济合理的2025年远期供水可行方案。2)针对神头泉水水源地优良水质情况，确定合理供水工艺流程；结合朔州市现状管网覆盖情况及城区地形特点，对祝家庄供水厂厂区内平面布置和各生产构筑物竖向高差进行合理设计。对厂区内各生产构筑物单体进行详细工艺设计。