北京大兴国际机场市政给水工程建设

庞冬阳 王路兵 赵兵 李彪

【摘 要】北京大兴国际机场给水系统采用内建给水站对机场外市政水源进行加压方式供水，给水管网布置基于近、远期相结合，采用环状布置方式分期实施，主干管网纳入综合管廊，便于管道的日常维护与检修，保障机场供水安全。

【Abstract】The water supply system of Beijing Daxing International Airport uses the internal water supply station to pressurize the municipal water source outside the airport. The water supply network layout is based on the combination of near and long-term， and the circular layout is implemented in stages. The main pipe network is integrated into the comprehensive pipe corridor to facilitate the daily maintenance and overhaul of the pipeline and ensure the safety of the airport water supply.

【关键词】给水系统;给水管网;环状布置;综合管廊

【Keywords】water supply system; water supply network; circular layout; comprehensive pipe corridor

【中图分类号】TU991                                                【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）08-0142-02

1 引言

北京大兴国际机场是国家重点工程项目，总体规划以满足高效运营为目标，合理安排各个分区的位置与规模。给水工程作为大兴机场的重要能源保障之一，承担机场内生活、生产及消防用水需求。

2 给水工程概况

2.1 用水量预测

大兴机场的用水單元主要包括：航站区、货运区、职工生活区、办公区、机场配套设施区、航空公司基地等。按年旅客4500万人次规模估算本期最高日用水量约为30000m3/d，最大时供水量约为2600m3/h;按年旅客7200万人次规模估算最高日用水量约为44000m3/d，最大时供水量约为3800m3/h。机场远期供水量按1亿人次规模估算最高日用水量约为65000m3/d，最大时供水量约为6000m3/h。

2.2 供水方式

大兴机场采用机场内建给水站对机场外水源进行二次加压的方式供水，市政来水供水压力在机场给水站处不应低于0.18MPa。给水站在满足正常用水的同时还可存储备用水量以应对事故情况下的机场用水，具有较高供水保障率。

3 给水工程总体设计

3.1 设计原则

①符合国家法规文件和现行相关工程建设法规和设计标准要求，与大兴机场总体规划相协调，保障供水安全。②立足大兴机场建设情况，分步实施;整体考虑，全面提高;先进性与可行性相结合;经济效益与社会效益相结合。③工艺设计满足系统的安全可靠、节能、经济、先进、合理和环保的要求。④以人为本，保障饮用水安全。

3.2 给水站的设计

本期建设给水站的供水能力为30000m3/d，最大时供水量2600m3/h，采用常规清水池+配水泵房+加氯间的工艺设计，大兴机场外市政来水先进入清水池，经配水泵房加压后进入给水站外配水管线，同时根据来水中余氯的情况进行补氯。主要建构筑物包括清水池、吸水井、配水泵房、变配电室、加氯间、综合管理楼等。考虑远期发展的情况，在泵房内预留泵位，可使给水站的供水能力达到4200m3/h，可满足近期（2025年）旅客量7200万人次时的用水需求。

3.3 给水管网的设计

大兴机场外部市政水源近期由郭公庄水厂提供，由南五环DN1200mm输水干线引出，长度约38km，引入大兴机场的给水管径为DN800mm。机场内给水管网布置基于近、远期相结合，分期实施的原则，在满足机场本期规模中航站楼、货库、航空公司用水要求的同时，还兼顾机场远期发展需求，管网布置中预留外部源水直供条件。

4 给水管网设计

给水管网为生活、生产、消防共网布置，给水管线沿道路敷设，干管布置在两侧有较大用户的道路上，除机务维修区给水管道为枝状布置外，其余给水管道均成环状布置，走向和位置符合机场的总体规划要求，远期南北区给水管网互为备用，规划设计管径DN200mm～DN1000mm。

4.1 管网水力计算

根据用地性质，对城市用水量进行分配后，采用海曾-威廉公式分别对最高日最大时用水、消防事故下用水、事故用水三个工况进行管网平差计算：hf=hf——沿程水头损失（m）;L——管段长度（m）;Q——节点流量（m3/s）;C——Hazen—Willianms粗糙系数，球墨铸铁管/钢管采用120，PE管材采用140;D——管道内径（mm）。

管网水力控制压力：航站楼处消防事故情况下自由水压不低于0.40MPa，管网末端最不利点处自由水压不小于0.30MPa。

管网经济流速：DN200～DN300    Ve=0.6～0.9m/s

DN400～DN600     Ve=0.9～1.2m/s

DN700～DN1200   Ve=0.9～1.4m/s

最不利消防事故水量：以航站楼80L/s，飞行区150L/s控制。

事故用水量：按设计给水量的70%考虑。

给水管网水力计算结果：给水站保持自由水压0.45MPa时，可满足机场范围内用水要求。

4.2 管网敷设方式

大兴机场在主干一路、主干二路、主干三路三条道路下建设综合管廊，在航站楼附近与飞行区综合管廊相接，呈“一横两纵”布置，干线综合管廊总长度6830m。给水管道敷设时，在修建综合管廊的道路上，给水管线纳入综合管廊，采用明装方式敷设，其他道路采用埋地直埋方式敷设。

4.3 管材选用

管道管材的可靠度对供水安全具有直接影响。综合考虑大兴机场地质条件、给水管道敷设方式、各种常用管材的特性（管材强度、耐压性能、密封性、耐腐蚀性、水力条件、使用寿命等）和工程造价，供水管道管径≥DN800mm管材采用鋼管，管径< DN800mm管材采用球墨铸铁管。综合管廊内，管道穿越河道段均采用钢管明装方式。其中，球墨铸铁管质量上要求铸铁管的球化等级控制为1～3级（球化率>80%），钢管及钢制管件采用直缝焊接钢管或螺旋焊接钢管，钢管的板材强度不低于Q235-B。

4.4 管道防腐

球墨铸铁管内表面采用内衬水泥砂浆防腐层，管道外表面及承口内表面采用先喷锌涂层，后刷沥青漆的方式。

钢制管道内壁采用水泥砂浆内防腐，机械喷涂厚度8mm，外防腐均采用三层PE防腐结构，底层为熔结环氧，中间层为胶粘剂，面层为挤塑聚乙烯，总厚度不低于同规格管道防腐层的70%。焊口外防腐采用常温型“塑化沥青防蚀胶带”防腐，厚度最小3mm，拉伸强度最小600N/mm。焊口内防腐同钢管内防腐要求。

4.5 管道附件布置

沿给水管道设置蝶阀、闸阀、消火栓，消火栓间距不大于120m;在管道竖向高点设置高速双孔排气阀，在管道竖向低点设置排泥装置。

4.6 管道附属设施

给水工程中附件井均采用钢筋混凝土或混凝土材料，检查井主盖及井座采用球墨铸铁材质。其他各项要求（如井盖原材料要求、防盗要求、限位要求、试验方法、检验规则等）均按DB11/T 147—2015执行。检查井井盖设有相应标识以便于区分。

4.7 管道试压

给水管道工作压力为0.45MPa，本次设计给水管道试压标准采用1.0MPa，试压时管道端头采取加固措施以保证安全。管道试压按有关规范、规程执行。

4.8 管道冲洗消毒

根据大兴机场给水工程建设进度及用户地块用水需求，以分区、分段原则进行冲洗，管道第一次冲洗完毕后为机场各地块提供生产用水，主干管网全部冲洗完毕后，用有效氯离子含量不低于20mg/L的清洁水浸泡24h对管道进行消毒，消毒期间停止对所有用水地块供水，消毒完毕后进行第二次冲洗，待管网末端含氯量符合标准后，委托水质检测单位进行取样检测，在此期间，为保障机场正常运行，继续为各用水地块提供生产调试用水，待检测合格取得证书后，正式为全场提供饮用水。

5 管网末端监控系统

为保证给水水质，在给水主干管网末端支管段上建设两座水质监测小屋，同时建立末端监控系统，对末端用水水质等进行监测，以保障运行期间用水安全，监测内容包括：酸度pH、余氯CLA、浊度、流量、压力，监测数据通过网络实时反馈至监控中心，达到“无人值守、远程监控”的运行管理水平。

6 结语

大兴机场给水工程建设立足机场整体建设，给水主干管线纳入综合管廊，综合考虑了运行阶段安全可靠、节能、经济、先进、合理和环保的要求，方便对管道的日常维护与检修，提高了供水安全性。目前，大兴机场给水站及给水管网主干管网已建设完成并完成竣工验收。期待在运行过程切实发挥其作用，保障机场高效有序的运行。