神華集團(tuán)有限公司供水方案-匯報(bào)

神華集團(tuán)有限公司紅山水庫供水方案新疆吐魯番地區(qū)水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院2013年6月項(xiàng)目區(qū)地理位置圖托克遜縣伊拉湖鄉(xiāng)神華集團(tuán)工業(yè)園區(qū)雨潤集團(tuán)工業(yè)園區(qū)本工程位于托克遜縣城以西28km的伊拉湖鄉(xiāng)，由省道S301可至項(xiàng)目區(qū)，項(xiàng)目區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)88°20'33.07"北緯42°47'58.00"。

紅山水庫神華集團(tuán)工業(yè)園區(qū)雨潤集團(tuán)工業(yè)園區(qū)兩園區(qū)年用水量700萬m3伊泰集團(tuán)工業(yè)園區(qū)L=29.5km管道方案一首部（從紅山水庫原放水洞引水）伊泰集團(tuán)供水管道首部（從紅山水庫新放水洞引水）S301省道S301省道G314高速S301省道神華集團(tuán)供水工程平面布置圖（方案一）伊泰集團(tuán)供水管道2013年1月31日紅山水庫神華集團(tuán)工業(yè)園區(qū)雨潤集團(tuán)工業(yè)園區(qū)兩園區(qū)年用水量700萬m3伊泰集團(tuán)工業(yè)園區(qū)L=23.9km管道方案二首部（從伊泰集團(tuán)供水管道樁號5+200處引水）伊泰集團(tuán)供水管道首部（從紅山水庫新放水洞引水）S301省道S301省道G314高速S301省道神華集團(tuán)供水工程平面布置圖（方案二）伊泰集團(tuán)供水管道2013年1月31日1.充足的水量保證：本次選擇紅山水庫水和伊泰供水管線做為本工程的水源，根據(jù)本項(xiàng)目年需水量為700×104m3，初步看，兩種水源水量可以滿足工程對水量的需求，且水源水質(zhì)較好，可以滿足工程對水質(zhì)的需求。2.較強(qiáng)的技術(shù)條件：工程所在的吐魯番地區(qū)水利系統(tǒng)技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)力量較強(qiáng)，形成了我區(qū)水利技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，完全有能力承擔(dān)本工程有設(shè)計(jì)任務(wù)。近幾年，設(shè)計(jì)完成了多項(xiàng)管道供水工程，包括鄯善縣工企礦冶礦山引水工程、吐魯番雪銀股份采花溝供水工程、沙爾湖煤礦供水、吐魯番地區(qū)農(nóng)村供水等，在管道供水方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的技術(shù)力量，擁有相關(guān)的技術(shù)人員，能夠勝任本工程的設(shè)計(jì)任務(wù)。項(xiàng)目建設(shè)的可行性

3.1 指導(dǎo)思想以解決廠址區(qū)工業(yè)生產(chǎn)和廠區(qū)職工生活用水、降低企業(yè)生產(chǎn)成本為目標(biāo)，結(jié)合神華集團(tuán)有限公司生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大及新建廠址計(jì)劃及相應(yīng)的水量需求計(jì)劃，充分考慮現(xiàn)有資金、設(shè)備、技術(shù)等條件的可能，針對項(xiàng)目區(qū)生產(chǎn)生活用水現(xiàn)狀中存在的主要問題，統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一實(shí)施，并堅(jiān)持建設(shè)與管理并重的原則，力爭盡早使工程建成，為廠區(qū)的生產(chǎn)生活提供便利、足量、安全的水源。工程設(shè)計(jì)

3.2 編制依據(jù)1、《城鎮(zhèn)供水長距離輸水管（渠）道工程技術(shù)規(guī)程》CECS193-20052、《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》SL310-20043、《給水排水設(shè)計(jì)手冊》4、《室外給水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-20065、《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50332-20026、《生活飲水用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）工程設(shè)計(jì)

3.3 工程設(shè)計(jì)范圍及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一、工程設(shè)計(jì)范圍本工程建設(shè)范圍為：（1）取水口集水池建設(shè)建設(shè)；（2）水源地至神華集團(tuán)有限公司廠址的供水工程，包括輸水管線及其配套建筑物，自動化控制系統(tǒng)。二、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)供水設(shè)計(jì)保證率：95%。根據(jù)實(shí)地調(diào)查并依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃，設(shè)計(jì)礦區(qū)供水普及率為100%，經(jīng)綜合考慮，廠區(qū)日用水量確定為1.92×104m3/d。工程設(shè)計(jì)

3.4 工程方案比選3.4.1 工程水源地比選根據(jù)廠區(qū)的位置，廠區(qū)可用水源有兩個，第一是紅山水庫水，距離廠區(qū)29.95km，不能直接連接，需在紅山水庫放水洞出口下游建一座集水池，紅山水庫位于托克遜縣西北部、白楊河流域紅山河谷以西2km處的克爾堿鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)，庫區(qū)距托克遜縣縣城約32km，距小草湖20km，有公路與縣城相連，交通較為方便。地理坐標(biāo)：東經(jīng)88°27′；北緯42°57′。紅山水庫利用天然地形修建而成，為無壩水庫，水庫死水位為258.1m，相應(yīng)的死庫容為1090萬m3，正常蓄水位為277.5m時(shí)，對應(yīng)庫容為5360萬m3，興利庫容4270萬m3。第二是伊泰供水管線水源根據(jù)新疆伊泰資源開發(fā)有限責(zé)任公司于托克遜縣政府簽定的“托克遜縣工業(yè)園區(qū)供水工程項(xiàng)目協(xié)議書”，工程年引水量為3500萬m3，水廠年凈化水量為300萬m3。以上兩種水源的水質(zhì)均較好，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，從水量上看，兩水源均有保證，因此水源暫時(shí)無法確定，由后續(xù)的供水方案等綜合比較確定。工程設(shè)計(jì)

3.4.2 供水線路比選由于項(xiàng)目區(qū)與水源地相距較遠(yuǎn)，且水源地均位于山區(qū)，廠址位于平原區(qū)附近，兩條線路在地域上的選擇比較單一，可供選擇的線路不多。通過實(shí)地考察并配合衛(wèi)星圖片，確定供水線路有兩條：方案一（紅山水庫供水）線路：管線從紅山水庫老放水渠拐彎處開始，在樁號0+850處穿越公路、樁號1+500處穿越紅山水庫放水干渠排洪渠道，然后平行于白楊河干渠布置，在樁號8+050處穿越公路,樁號8+450處穿越白楊河干渠，樁號9+000處穿越伊泰供水管線，從9+000后取直線直至廠區(qū)，該線路總長度為29.95km，0+000~23+000段位于低山丘陵區(qū)，表層為第四系上更新統(tǒng)沖洪積物，厚度約為1.0m，沖洪積物以下為膠結(jié)含鹽堿地層或巖石地層，具體地質(zhì)情況需進(jìn)一步確定；23+000～29+950段位于山前沖洪積礫質(zhì)平原上，為第四系地層，主要為上更新統(tǒng)沖洪積物，巖性為砂卵礫石層及含土砂卵礫石層，無分選，磨園一般，次棱角～次圓狀，砂卵礫石顆粒較細(xì)，以礫石為主，該段地形相對較緩，管線最低點(diǎn)位于樁號18+300附近，地面高程為174m，與起始點(diǎn)（363m）高差為189m，與管線末端（220m）高差為46m，起始點(diǎn)與末端高差為143m，整個管線平均縱坡為0.44%，管線能夠利用地形實(shí)現(xiàn)重力供水，由于線路沿山腳布置，地勢起伏較大，管線布置稍有難度。工程設(shè)計(jì)

方案二（伊泰供水管線供水方案）：管線從伊泰供水管線樁號5+200處接入（為本工程0+000樁號），在接入管道后并在該處穿越公路、平行于公路布置，在樁號2+550處穿越公路，然后平行于白楊河干渠布置，在樁號2+950處向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，穿越白楊河干渠，樁號3+500處穿越伊泰供水管線，從該樁號至直至廠區(qū)，該線路總長度為24.80km。0+000～17+800段位于低山丘陵區(qū)，表層為第四系上更新統(tǒng)沖洪積物，厚度約為1.0m，沖洪積物以下為膠結(jié)含鹽堿地層或巖石地層；17+800～23+900段位于山前沖洪積礫質(zhì)平原上，為第四系地層，主要為上更新統(tǒng)沖洪積物，巖性為砂卵礫石層及含土砂卵礫石層，無分選，磨園一般，次棱角～次圓狀，砂卵礫石顆粒較細(xì)，以礫石為主。該段地形相對較緩，管線最低點(diǎn)位于樁號13+100附近，地面高程為174m，與起始點(diǎn)（303m）高差為129m，與管線末端（220m）高差為46m，起始點(diǎn)與末端高差為83m，整個管線平均縱坡為0.44%，管線能夠利用地形實(shí)現(xiàn)重力供水，由于線路沿山腳布置，地勢起伏較大，管線布置稍有難度。從以上分析可以看出，方案一較方案二線路總長度較長，兩條線路的施工難度相差不大，后期維護(hù)均較方便。方案一0+000處需修建一座集水池以便下游管道順接，從以上分析來看，方案二有部分優(yōu)勢，需對管材進(jìn)一步進(jìn)行比選，方能最終確定供水線路。工程設(shè)計(jì)方案一（紅山水庫供水方案）初擬管線縱剖面圖方案二（伊泰供水管線供水方案）初擬管線縱剖面圖

3.4.3 輸水管徑比選一、經(jīng)濟(jì)管徑計(jì)算本引水工程日供水量1.92×104m3，按每天24個小時(shí)均勻供水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)引水流量799.10m3/h，引水線路總長29.95km（方案二23.9km），地面高差143m（方案二83m）。本工程管道按長管計(jì)算:得D=0.448m，取管徑（內(nèi)徑）為0.45m；二、水損計(jì)算輸水管水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失兩部分，沿程水頭損失參照《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50013-2006)7.2.2條規(guī)定及以往工程經(jīng)驗(yàn)，球鐵管采用安德里雅舍夫公式，玻璃鋼管采用的計(jì)算公式為――舍維列夫公式。根據(jù)以往工程運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，本文計(jì)算時(shí)采用0.1倍的沿程損失估算局部損失水頭。工程設(shè)計(jì)

工程設(shè)計(jì)三、管徑比選管徑經(jīng)計(jì)算，初選管徑為450mm，通過水力計(jì)算，在初選管徑的基礎(chǔ)上，將管徑擴(kuò)大及縮小一個規(guī)格，按照總投資最小的原則來確定合理的管徑。本工程共對三個規(guī)格的管徑（內(nèi)徑）進(jìn)行了比選：400、450、500。經(jīng)過水力計(jì)算：采用500mm直徑管材時(shí)，管道流速較小，管道損失較小，但管道投資較大；采用450mm直徑管材時(shí)，流速比經(jīng)濟(jì)流速略小，水損相比500mm管材略有增加；當(dāng)采用400mm管材時(shí)，管道流速及總揚(yáng)程均過大，會大大減小自由水頭。綜合比較，本工程管線較長，不論方案一還是方案二在管線最低最低點(diǎn)高程為174m，根據(jù)水力計(jì)算，方案一管材壓力等級為2.0MPa，方案二管材壓力等級為2.0MPa。

四、管材比選根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》SL310-2004的推薦管材，工業(yè)供水常用的管材有鋼塑管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管及鋼絲骨架PE管等情況進(jìn)行比較，選擇出相對經(jīng)濟(jì)、合理的管道方案?？紤]到輸水管線沿途地層下部為膠結(jié)含鹽堿地層，具有腐蝕性，因此管材選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮抗腐蝕性，但是鋼管和球墨鑄鐵管可以通過采取防腐措施后，也能很好的防腐，從施工角度考慮，鋼塑管和球墨鑄鐵管，管材較重，施工復(fù)雜，難度較大。玻璃鋼管和鋼絲骨架PE管都具有抗腐性能好，連接方便，管材重量較輕，施工較為方便，但玻璃鋼管在流速較大和水中含沙量較大的情況下，玻璃鋼管內(nèi)側(cè)表層的物質(zhì)易被損壞，較小管道的使用壽命；玻璃鋼管的柔性較鋼絲骨架PE管差，根據(jù)管道選址，處于低丘陵山區(qū)和山前傾斜平原區(qū)選擇柔性較好的管道，有利于供水安全。對于工業(yè)供水來說，對供水保證率要求較高，在管材選擇時(shí)一定要選擇質(zhì)量可靠，運(yùn)行安全穩(wěn)定的管材，通過以上分析，鋼絲骨架PE管連接方便，特別是不規(guī)則轉(zhuǎn)角，可以直接在現(xiàn)場采用對接手糊的方式進(jìn)行連接，球鐵管和鋼塑管運(yùn)行穩(wěn)定安全，供水保證率較高，但連接沒有鋼絲骨架PE管和玻璃鋼管方便，因此，本工程初選管材確定為鋼絲骨架PE管和玻璃鋼管，由于這兩種管材均能滿足工程需要，且兩者各有優(yōu)勢，此處不便確定，最終通過經(jīng)濟(jì)比較確定，通過水力計(jì)算，確定不同管材管徑。工程設(shè)計(jì)

從投資上來看，雖方案一和方案二（玻璃鋼管方案）最優(yōu)，投資最少；從管道運(yùn)行安全上來看，球墨鑄鐵管和鋼塑管方案比玻璃鋼管和鋼絲骨架PE管方案要安全，對于工業(yè)供水，應(yīng)該優(yōu)先選用球墨鑄鐵管道；從施工條件來看，方案一和方案二中的球墨鑄鐵管和鋼塑管施工復(fù)雜和施工難度較大。玻璃鋼管和鋼絲骨架PE管施工較為簡單。工程設(shè)計(jì)

3.5 自動化控制本工程管線較長，為方便管道后期運(yùn)行管理，本次設(shè)計(jì)采用自動化控制，按照“無人值班（少人值守）”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置和運(yùn)行管理。自動化控制系統(tǒng)包括水源監(jiān)測、管道壓力監(jiān)測、流量監(jiān)測、流速監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、閥門遠(yuǎn)程自動控制、廠區(qū)蓄水池運(yùn)行情況監(jiān)控等，該系統(tǒng)由廠區(qū)調(diào)度中心和和各監(jiān)測點(diǎn)組成，通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管