察布查尔县伊南工业园区供水工程的设计研究
2020-03-05陈夫超
陈夫超
(新疆伊犁州水利电力勘测设计研究院,新疆 伊犁835000)
1 园区概况
园区规划范围为北至南岸大渠,南到加格斯台乡努拉洪布拉克村新开垦农业用地,东起伊昭公路,西至伊昭公路以西3km 处。规划建设用地面积约13.22km2,规划控制面积达到15km2。园区在现有基础供水设施上,无水厂,规划近期选择采用地下水,水源位于伊南工业园区6km 处;远期选用加格斯台沟水库作为水源,该水库坝址处河床高程为1 359m,调节库容5.6×106m3,水库距工业园区约30km。规划共设2 处水厂。一处水厂位于工业园区南部,由区域性水厂供水,供水规模近期为2.6×104m3/d,远期为1.0×105m3/d;一处水厂位于工业园区西侧,为再生水水厂,主要处理可回收利用得工业污水,通过加压后向园区供水,用于绿化、浇洒道路或清洗车辆。项目区各企业的用水量为4.015×107m3/a,取水量为4.496 8×107m3/a(1.71m3/s、1.232×105m3/d)。
2 园区供水工程设计原则
结合察布查尔县伊南工业园的供水工程所承担的生活、工业供水保证率及任务需求,为了确保供水工程的整体效益,需要遵循以下供水工程设计原则:(1)贯彻落实我国颁布的《中华人民共和国水法》其中相关条例规定[1],实现统筹兼顾、全面规划,真正做到标本兼治、综合运用,创造效益并对供水工程的功能真正发挥,还要做到协调生活、生产经营与生态环境用水,依法治水、管水和用水。(2)在供水工程运行正常情况下,全年运行给工业用户依照供水需求,做到不间断供水。并且对伊犁河谷水资源取用优先关系需要协调处理,还要对流域内的水资源贯彻统一调度惯例,对于生态、工业用水需要确保不会对生活用水问题造成不必要的挤占。(3)供水工程需要以用户协议为参照用水,结合性质不同的用户,制定差异化用水水价收费标准,包括计量、超额加价的不同收费制度标准,确保供水功能能够良性循环,并且获得预期的供水工程建设工程效益。
3 园区供水工程设计
3.1 拟定供水工程运行方式
供水工程需要以总干渠成功取水,用于满足察布查尔县伊南工业园区的生活、工业用水,对供水工程的运行方式进行初步拟定。在正常供水工程运行情况下,由伊犁河引水并经原水加压泵站向水厂供水,之后经水厂的一系列净化处理措施实现园区供水,运行满足园区工业、生活用水。由于考虑维修泵站时,还要保证泵站达到每日20h 的工作时长,确保可以正常运行。
3.2 优选供水水源
方案一:察渠渠首水源工程供水系统方案。采用原水取水泵将伊犁河水抽送至净水构筑物排沙及澄清处理后,流入一级泵站泵前池,由一级泵站泵送至位于方案一管线中段的二级泵站,再由二级泵站泵送至1#调节池,由1#调节池自压至三级泵站前池,再由三级泵站泵送至2#调节池,自2#调节池出口至工业园区进口,输水管长6 907m,自园区东侧沿园区南侧主干道至西侧,全长30.17km。确保供水管线尽可能顺直和短的前提下,由东北至西南方向布设最终至园区2#调节池。
方案二:六十九团干渠渠首上游水源工程。拟定的供水系统管线自伊犁河水源工程由北向南经乡村道路及荒地,至县道715 线后折向西布置,管道沿线跨越察渠、察南渠、县道715 线、南岸干渠以及冲沟,最终至2#调节池(地面高程1 014.55m),地面高差约403.0m,线路长约18.743km。
方案三:哑尔胡斯亚尕奇村北侧水源工程。原水取水泵将伊犁河水抽送至净水构筑物,排沙及澄清处理后,流入清水池,由一级泵站泵送至位于方案三管线中段的二级泵站,再由二级泵站泵送至煤化工园区规划原水处理区高位水池。
根据以上方案对比发现方案一在3 种方案中管线短,最小扬程;方案二在水源保证率、建设成本、基础设施和周边影响等方面位居第二;方案三虽然在各方面也可行,且管线最短,但是达到最大扬程。所以最终选用方案一供水工程方案。
3.3 优化供水工程布置方案
原水泵站、水厂、一级泵站、二级泵站位置不变,从二级泵站(安装高程795.00m)直接扬水至三级泵站(安装高程905.00m),扬水管道长8.81km,由三级泵站扬水至勒索哈沟东侧建调节池,调节池底高程1 010.00m,扬水管道长7.26km。由调节池经2.57km 的自压管道至场区干管入口处。本方案场区外输水主干管长2×24.09km(扬水干管长2×21.52km,重力自压干管长2×2.57km),场区内输水主干管长1×32.73km。包括:泵站4 座,调节池1 座。本工程管道附属建筑物包括检修井17 座、排气阀井115 座。
3.4 完善构筑物设计
通过对构筑物设计加以完善,能够有效提升该工业区供水过程的整体稳定性,并对工业区的供水生活生产运行可靠性充分提升。实际操作中使用DA 超高速D 型滤池、一级泵站,设计扬水流量1.71m3/s,前池底高程682.00m,正常水位687.0m,水泵的安装高程683.50m,扬水至二级泵站的前池,正常水位790.00m,净高差106.5m,距离5 200m,设置2 台正常运行期供水泵,1 台备用泵,型号KQSN450-M9-673,泵房内机组采用一列式布置,各泵出水管在泵房后汇集,通过2 根DN1000mm 浸塑钢管向二级泵站前池供水。浸塑钢管壁厚14mm、12mm,两管之间的净距1.0m,管顶最小埋深1.5m。调节池长130m,宽80m,深4.55m,钢筋混凝土矩形结构。完善周边输水管线及附属建筑物设计,从而全方面综合提升该工业园区供水工程的运行稳定性,优化供水工程整体质量,从而优化工业园区的供水工程设计。
4 结语
综上所述,本文以察布查尔县伊南工业园区供水工程为例,通过分析该工业园区的供水现状,为设计供水工程提供科学的参考依据,遵循标本兼治、综合运用、创造效益等供水工程设计原则,分别对该工业园区从拟定供水工程运行方式、优选供水水源、优化供水工程布置方案、完善构筑物设计4 方面,综合提升工业园区的供水需求并创造效益。