城市供水与地下管网
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6.4 原水输水工程论证

6.4.1 输水方式及输水系统

本项目输水工程具有以下特点:

(1)五指山河取水口至净水厂的输水主管线总体呈先缓慢下降再上升继而再下降的趋势,起点五指山河取水口最枯水位约为464.50m,终点净水厂配水井最高液面标高约为404.6m。起点与终点之间净高差约60m。

(2)军民电站的压力前池至净水厂输水主管线总体呈下降的趋势,起点压力前池附近地面标高约为445m,终点净水厂配水井最高液面标高约为404.6m。起点与终点之间净高差约为40m。

(3)根据现场实地查勘,输水主管线沿途穿越排洪干沟、公路等交叉建筑物较多。

鉴于上述输水线路特点,经初步的水力计算分析可知,五指山河取水口至净水厂及压力前池至净水厂这两段输水主管线均有可以利用的重力势能,因此,本阶段推荐这两段输水主管线均采用重力自流的输水方式。

6.4.2 输水线路选择

输水管道作为输水系统的重要环节,影响着工程总投资、运行费用以及输水系统的安全性。通过技术经济分析来确定输水线路、管材、管径及输水管线的附属设备,在输水工程中占据着极其重要的地位。

6.4.2.1 输水线路的布置原则

本供水工程输配水主管线布置拟遵循以下原则:

(1)尽量选择地形、地质条件优越地区布置,尽可能地减少转折,避免起伏过大,使线路短直,尽量减少转折点,使水流平顺,减少土石方工程量,减少跨(穿)越障碍次数,降低工程投资造价。

(2)充分考虑施工、运行管理与维修的方便和安全,管线沿道路或靠近道路布置,合理规划、科学布局。

(3)统筹规划,尽量减少拆迁、少占农田,尽量避免与各种障碍物交叉,避免穿过高侵蚀性以及导电率较高的地段。

(4)输配水管线应充分利用水位高差,综合沿线条件优先考虑重力输水。如因地形或管线系统布置所限必须加压输水时,应根据设备和管材选用情况,综合运行费用分析,通过技术经济比较,确定增压级数、方式和增压站点。

6.4.2.2 输水线路方案比选

根据初步测算的水量资料可知,本方案近期选取五指山河与七指岭河两河交汇处沿五指山河往上游约1.4km的取水口处独自承担供水能力,近期取水量为1.65万m3/d(0.191m3/s);远期加大五指山河取水能力,五指山河取水口取水量达到1.98万m3/d(0.229m3/s),七指岭河取水口通过泵站加压方式取水,取水量为1.32万m3/d(0.153m3/s),满足远期供水规模要求。

根据输水管线布置的一般原则,结合沿线乡镇的现有布局、现有道路系统情况,经现场实地查勘并与业主共同商议后,最终选定两条路径作为输水主管道的比较方案。

1.输水线路方案一:输水主管线全线沿渠敷设方案

本方案输水主管线始端为五指山河取水口集水室的出水管,输水末端接五指山市新建净水厂,两点之间线路桩号距离约为5.88km,输水主管道始末两端之间地形起伏较大,合理优化该段输水管线路径为本工程的关键。

经现场实地查勘,五指山河取水口至净水厂的输水管线自取水口的集水室接出后,先在五指山河左岸岸边敷设,至五指山河与七指岭河两河交汇处时开始倒虹吸穿越七指岭河,倒虹吸在两河交汇处的小桥西边,之后管线穿越水南线公路,再沿南圣河左岸的南水线公路左侧铺设大约0.58km后穿越道路,开始沿已建明渠架设,沿渠架设距离约2.55km,沿渠架设段共穿路6处,输水管线自桩号Kc2+062至Kc4+615之间一直沿渠架设,其中在桩号Kc3+737至Kc3+866及桩号Kc4+144至Kc4+196之间采用架桥方式敷设管道,在桩号Kc4+615之后的输水管线先沿压力前池后面现状供牙南上村用水的输水管线(DN100)方向敷设,一直敷设至牙南上村的进村道路附近,之后沿路一直敷设至净水厂。

根据现场查勘及与业主沟通可知,军民电站的压力前池目前自上游已建明渠引水,水量、水质及水压均有保证,且已与军民电站沟通并达成协议,当五指山河取水口及上游输水管线发生事故时可将该压力前池作为备用水源,因此该阶段可将军民电站的压力前池作为紧急备用水源,以备事故时供水。

在桩号Kc4+615至净水厂段输水管线,将军民电站的压力前池作为紧急备用水源,因此在压力前池再引出一根输水管线,重力自流至净水厂,该段输水管线长约1.3km;压力前池至净水厂的输水管线采用与取水口至净水厂的输水主管线在桩号Kc4+615之后相同的路径,在桩号Kc4+615之后的输水管线可按双管同槽敷设来考虑。

2.输水线路方案二:输水主管线先沿渠后沿路敷设方案

本方案输水主管线始端为五指山河取水口处的出水管,输水末端接五指山市新建净水厂,两点之间线路桩号距离约为5.77km,输水主管道始末两端之间地形起伏较大,合理优化该段输水管线路径为本工程的关键。

经现场实地查勘,五指山河取水口至净水厂的输水管线自取水口的集水室接出后,先在五指山河左岸岸边敷设,至五指山河与七指岭河两河交汇处时开始倒虹吸穿越七指岭河,倒虹吸在两河交汇处的小桥西边,之后管线穿越南水线公路,再沿南圣河左岸的南水线公路左侧敷设大约0.58km后穿越道路,开始沿已建明渠架设,沿渠架设距离约1.59km,沿渠架设段共穿路6处,输水管线自桩号Kb2+062至Kb3+647之间一直沿渠架设,在桩号Kb3+647之后输水管线一直沿南圣河左岸南水线公路左侧的集水沟敷设至牙南上村的进村道路附近,之后沿路一直敷设至净水厂。

该阶段方案二仍采用军民电站的压力前池作为紧急备用水源,因此在压力前池至净水厂引出的输水管线敷设方式同方案一;压力前池至净水厂的输水管线与取水口至净水厂的输水主管线在沿牙南上村的进村道路铺设时可按双管同槽敷设来考虑。

现对输水线路的两个布置方案进行技术经济比较,比较结果见表6.4-1。

表6.4-1 输水线路方案技术经济比较表

由表6.4-1可知,输水线路方案二投资比输水线路方案一高71.46万元,且方案二沿道路积水沟敷设时需破路施工,道路几乎都成单行道,对交通影响较大,方案一施工对交通的影响较小,综合考虑暂定输水线路方案一为推荐方案。