城区供水管网建设与改造工程可行性报告.docx
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城区供水管网建设与改造工程可行性报告
1.总论
1.1项目名称
某某市城区供水管网建设与改造项目
1.2项目业主
项目业主：
某某市城市建设投资有限公司
法人代表：
×××
单位地址：
某某市×××大道
1.3项目建设地点
***某某市
1.4编制依据及基础资料
⑴《某某市城市总体规划说明书、图册》[2003～2020年]
武汉华中科大城市规划设计研究院2004.10
⑵《某某市城区“十一•五”供水工程专项规划》
某某市城建局2005年5月
⑶《某某市二水厂初步设计》
中国市政工程中南设计研究院1999年5月
⑷《某某市城区“十一•五”供水工程专项规划》
某某市城建局2005年5月
⑸《某某市城市饮用水供水设施改造和建设规划》
中国市政工程中南设计研究院2006年7月
⑹某某市自来水公司有关资料
⑺某某市给水管网现状图
1.5编制原则及目的
1.5.1编制原则
⑴在城市总体规划指导下，以某某市社会经济、城市建设发展要求为出发点，从总体上进行全面布局，统筹兼顾，既注重老城区建设的合理性，又充分发挥某某市整体投资效益。
⑵从城区的实际情况出发，工程方案要切实可行，并力求工程投资省，运行费用低，管理方便，安全可靠。
⑶为了提高科学管理、优化运行水平，利用部分先进的计量控制设备。
1.5.2编制目的
⑴按照可持续发展战略，为某某市社会经济的快速、稳定发展打下基础。
⑵对现有供水管网进行挖潜改造，改善某某市城的供水状况，选择和推荐最优的管网改造工程方案，以提高供水水质、提高供水安全可靠性、提高供水自动化和科学管理水平，减少管网漏耗、提高经济效益。
⑶为上级主管部门决策提供参考。
⑷为下一步开展设计工作提供依据。
1.6研究范围及年限
研究范围：
某某市城区供水管网。
研究年限：
与《某某市城市总体规划》一致，按近期（2010年）和远期（2020年）二个时段划分。
1.7工程建设标准
某某市按城市分类属于四类，按城市供水行业划分属第4类水司，应根据此划分及国家有关规定确定合适的标准。
给水水压、水质、技术要求均按国家有关规范、标准、规定执行。
生产技术水平按《城市供水行业2000年技术进步发展规划》的相应要求考虑。
1.7.1水压标准
水压应达到设计规范GB50013-2006的要求，管网中干管控制点压力大于20m,局部高层建筑采取自行加压解决。
1.7.2水质标准
某某市供水水质要求达到国家卫生部颁布的《生活饮用水卫生规范》的要求，同时考虑尽可能实现《城市供水行业2000年技术进步发展规划》（以下简称《发展规划》）要求。
为实现水质目标，《发展规划》将城市供水企业分为4类并执行相应的标准。
第1类水司为最高日供水量超过100万m3的直辖市、对外开放城市、重点旅游城市和国家一级企业的水司；第2类水司为最高日供水量超过50万m3的大城市、省会城市、国家二级企业的水司；第3类水司为最高日供水量超过10万m3的水司；第4类水司为最高日供水量小于10万m3的水司。
某某市自来水公司属第4类水司，其自控程度、管理水平及技术要求均应达到《发展规划》的相应要求。
1.8编制采用的主要规范和标准
⑴水质
《生活饮用水卫生标准》GB5749-85
《生活饮用水卫生规范》
《生活饮用水标准检验法》GB5750-85
《水源水中百菌清卫生标准》GB11729-89
《城市供水行业2000年技术进步发展规划》
⑵勘察、设计
《室外给水设计规范》GB50013-2006
《城市生活用水量标准》GBT50331-2002
《市政工程勘察规范》CJJ56-94
《给水排水制图标准》GBT50106-2001
《给水排水设计基本术语标准》GBJ125-89
《建筑给水排水设计规范》（1997年版）GBJ15-88
《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》GBJ16-91
《建筑设计防火规范（2001年版）》GBJ16-87
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003
《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002
《给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筋混凝土管道结构设计规程》CECS140:
2002
《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》CECS141:
2002
《给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程》CECS142:
2002
⑶维护、管理
《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》CJJ58-94
《城镇供水水量计量仪表的配备和管理通则》CJT3019-93
2.概述
2.1城市概况
某某市地处东经114°40′～115°28′，北纬30°52′～31°36′，位于***省东北部，大别山中段南麓，北部、东部分别与河南、安徽两省毗邻，处于鄂豫皖三省交界的中心地带。
城区西南距武汉131km。
2006年某某市区现状总人口26.35万人，年底市区面积约23平方公里。
近期（2010年）市区规划总人口24万人，市区规划面积为30平方公里；远期（2020年）市区规划总人口36万人，市区规划面积将达38平方公里。
某某资源种类较多，除各种粮、棉、油、畜禽、水产等外，松杉等用材树种、梓、栗等经济树种，各类优质牧草，茯苓、荆芥、香菇、木耳各种药用植物等，都有较高的开发价值。
部分品种在全省和大别山区占有一定地位。
矿产资源中大理石、花岗石资源储量丰富。
且质量好，开采方便。
2.2自然条件
地形地貌
全市境内三面环山，东、北、西三部山脉相连，地势东北高，西南低，形成全市“四山地、三丘陵、三平原”的地貌特点。
城区地势自西向东倾斜，东部平坦，西部多丘陵山地；地面高程一般在52～80m之间（黄海高程，下同）。
城区地貌属新生代第四纪近代河流冲积平原。
牛坡山一带属白垩纪（第三纪）红砂岩丘陵，土质分别属潮土类，红砂泥土。
*气温
多年平均气温16.0℃
极端最高气温41.3℃（1943年8月10日）
极端最低气温-18.1℃（1977年1月30日）
*降雨
多年平均降雨量1164.40mm
多年最大年降雨量2009.30mm（1954年）
最小年降雨量683.00mm（1978年）
最大日降水量245.70mm（1969年7月14日）
最大月降水量332.6mm（1959年6月）
最大小时降水强度69.60mm（1975年7月5日）
10分钟最大降水强度26.50mm（1974年6月23日）
1991年6月30日-7月10日连续11天共降水925.00mm
*蒸发量
多年平均蒸发量1400.00mm
⑸风向风速
主导风向北风或东北风
夏季主导风向东风
*地震
根据中国地震烈度区划图，某某市按六度地震设防。
水文
某某市雨量充沛，河溪纵横，库塘密布，径流量大，地表水源丰富，多天然淡水，水质较好。
山地溪流密布，汇成举水和巴水两水系，由北向南汇入长江。
2.3供水能力现状
某某市自来水始建于七十年代，现有水厂1座，供水能力3.0万m3d；2003年10月动工兴建的二水厂即将竣工通水，城市供水干管纵横90km，供水服务面积20.5km2。
公司现有职工241人，固定资产净值近700万元；城区供水普及率达92%，水质综合合格率、供水压力合格率等服务指标达到或超过国家标准。
某某现状供水方式为城区自来水公司与工厂自备水源相结合，以自来水公司供水为主。
城市水厂供水对象以中心城区生活用水为主，供水普及率为92%。
2005年夏季高峰时供水达2.9万m3d。
自备水源均以举水河地表水及潜流水为水源，取水量为0.5万m3d。
某某市一水厂始建于1979年，位于举水河上游，供水水源为举水河河床潜流水；取水经消毒后直供，无净化设施，仅有调蓄设施及送水设施，日供水能力2.0万m3d，经挖潜改造，目前供水规模已达3.0万m3d；2003年10月动工兴建的某某市二水厂，水厂厂址位于黄金桥开发区入口处，以浮桥河水库为水源，设计供水规模近期5.0万m3d，远期10.0万m3d，工程将于今年年底竣工投产。
一、二水厂净水工艺流程如下：
消毒
城市管网
送水泵房
清水池
举河水
图2-1一水厂工艺流程图
清水池
滤池
沉淀池
絮凝池
水库水
加矾
加氯
送水泵房
配水管网
图2-2二水厂工艺流程图
2.4供水管网现状
某某市城区供水管网经历了从无到有，从小到大的发展过程，供水范围东至举水河、南至闵集大桥、西至货场路、北至金桥大道，其供水普及率为85%。
某某市城区给水管道敷设年代跨度大，各种管材混杂，有预应力钢筋混凝土管、灰口铸铁管、钢板卷管、PVC管道等。
各类管材所占比例约为：
预应力钢筋混凝土管6%、灰口铸铁管75%、钢板卷管15%、PVC管14%。
不少管段由于城市发展、道路拓宽，管位已在街道的机动车道下，给管网的维护与管理带来了诸多不便。
现有管网漏损率高，据统计，现有管网漏损率有逐年增高趋势，2000年为23%，2005年为26%，六年平均漏损率为25%。
在自然力和人为外力的作用下，不少管段腐蚀严重，尤其是金属管道，管段间的接口损坏及附属配件漏水现象亦很突出。
据某某市自来水公司对管网暗流检测记录分析，某某市城区供水管网存在严重的漏水问题。
2005年元月至12月，共检测到暗漏点100个，其中DN100mm以下23处，DN100~DN200mm以上20处，DN300mm及以上57处。
查出暗漏点主要分布在闵五路、金桥大道等管段。
由于城市供水管网有相当一部分管道铺设年代已久，加上管网中灰口铸铁管的比例较高（达75%），导致爆管、折断比较频繁。
据自来水公司反映，每年因爆管而抢修管道的次数达二百多次，2005年元月至12月底共抢修233次，发生频率为6.0次akm。
其中DN100mm60处，DN150mm65处，DN200mm66处，DN250mm13处，DN300mm6处，DN400mm15处，DN600mm8处。
管道破裂时段多在高峰时段、冬季夜间、凌晨时段。
由于大量使用的由连续浇铸工艺生产出来的灰口铸铁管带有由其本身的生产工艺而产生的无法消除的先天缺陷，如管体组织疏松、脆性大、不耐冲击、抗弯抗拉强度低等，极易发生爆管、断裂；由于管道附近各类市政建设施工时使管道位移，基础不均匀沉降等是爆管的外部原因；由于排气阀设置不当、失灵所引起的破坏水锤而爆管则是设计和产品质量方面的原因。
3.工程建设的必要性
3.1现状管网存在的问题
3.1.1管网材质老化、管内腐蚀严重、爆管频率高
某某市城区配水管网大部分为敷设的钢筋砼管、灰口铸铁管等，由于当初建设标准低，管内严重锈蚀老化，过水断面减小，经常发生爆管现象，维修费用居高不下。
有些管道的材质甚至是国家近年来规定淘汰或禁止使用的，已对供水水质和安全可靠性构成威胁。
3.1.2管材及配件质量差、管网漏失率高
长期以来，因陋就简、“节约光荣”的设计与施工理念导致管材选型时过多考虑资金的节省，造成管材质量较差，加上管道年代较长，造成自来水在给水管道内的二次污染，对水质影响较大。
用户使用自来水有时都要先行放掉部分自来水，造成无谓损失。
也是由于上述原因，在上世纪90年代中期以前，某某市自来水公司管道配件（主要是阀门）也存在质量差的问题，如阀门密封不严，不能止水，致使抢修时扩大停水范围，延长抢修时间，或应常开的阀门却因年久失修而掉闸关闭，造成闭闸运行；排气阀失灵，造成气阻和水锤，影响管道的正常供水。
因此，管材及配件质量差带来了管网漏失率高的恶果。
3.1.3供水能力过剩而输送能力严重不足
二水厂竣工后，城市实际供水能力将达8万m3d，供水能力虽有富余，但仍有少部分地区缺水或水压较低，究其原因主要是受管网瓶颈的制约、管网不配套、管道锈蚀或气阻所致。
城区内还有部分自备水源水厂向其周边居民供水，由于受技术、管理等诸多客观因素的制约，其供水能源消耗高，供水水质也难以保证，更不利于水资源的统一管理、开发和利用，还造成城市供水设施得不到充分利用。
3.1.4管网布局不合理、覆盖范围不够
二水厂建成将使城市供水紧张状况有所缓解。
因城市供水格局发生变化，需铺设新的输配水干管。
但由于城市供水管网建设相对滞后，将严重制约了水厂供水能力的发挥。
特别是城市输水主干管管径小，材质差，新建沪蓉线某某火车站及周边地区尚无自来水供给，另外城区将向黄金桥开发区发展，用水范围进一步扩大，致使输水距离更远，现状配水管网除老城区个别连成环状外，均为枝状布局。
且部分干道上布管较凌乱，不利于地下管线综合。
另外中心区域供水管径偏小，局部地区呈颈瓶状。
城市建设中因小区改造和道路扩宽，均要求增大供水能力和移位重新铺设供水管道。
根据某某市城市总体规划，某某市城区发展方向为：
黄金桥开发区将成为城市发展地区；而黄金桥开发区目前尚无正规的自来水供应，为配合城市总体规划的实施，需尽早解决其供水问题。
3.2工程建设的必要性
3.2.1解决管材和管径偏小问题可降低爆管频率、消除瓶颈现象
某某市城区部分供水设施陈旧，城区管网存在着管径小、材质差、安装质量不好等问题。
由于管道及设施年久失修、锈蚀严重，使供水漏失率居高不下，部分管道内壁结垢严重，管道输水能力下降，致使部分城区供水水压不正常，而且漏损、爆管事故频发，已对安全供水构成一定程度的影响，更换部分老化和漏损严重的管道，解决好管材和管径偏小问题，可降低爆管频率，消除瓶颈现象。
3.2.2扩大供水范围可提高供水普及率、满足城市发展需要
近年来，随着某某市经济实力的增长及对外开放的不断深入，特别是进入二十一世纪后，某某市迎来了大规模开发建设阶段。
某某市规划的经济社会发展战略是：
重点开发新区，适度改造老区，着眼于提升城市功能，建立多元化筹资机制，继续建设和完善城区基础设施。
某某市城区给水管网供水能力虽不断增长，城市管网逐渐延伸，但在布局上仍不能满足城市供水的需求。
早期铺设的一部分管道由于道路的改造已压在建筑物下，对管道的维修十分不利。
随着城市的发展及道路扩建，部分管道在快、慢车道下，由于得不到及时改建，影响城市发展。
有些城市新建道路配套的供水管网因资金问题难以实施，严重影响了新建区域的开发利用。
因此，在某某市城区建设的同时，进行配套管网建设，将进一步完善城市供水管网系统，扩大供水范围，提高供水普及率，满足城市发展需要，同时可以充分发挥现有水厂设施的作用，进而对提高居民的生活水平，改善某某市的投资环境，促进某某市的经济发展都有着积极意义。
3.2.3调整管网布局可提高供水安全可靠性
鉴于不论供水水量不足或水质不好均会给工业生产、人民生活和社会安定带来严重影响，保证供水根本任务的完成显得尤为重要。
某某市城区供水管网中枝状管网占有极大的比重，如果发生停电、爆管等意外事故必将会对社会带来不良后果。
改善管网布局，将枝状管网连接成环状管网，可以提高供水安全可靠性。
按照某某市国民经济和社会发展“十五”计划基本思路，城市供水系统是城市建设的基础设施，而供水管网又是城市供水的重要组成部分。
供水管网的配套完善，对城市居民生活水平的提高和城市经济建设都有促进作用。
因此，如何抓住当前供水能力有富余的有利时机改造给水管网及其附属设施，节能降耗，提高管理水平和出厂水质及供水安全可靠性，使某某市城区供水跃上一个新台阶。
综上所述，本工程的建设，可进一步完善某某市城区给水管网系统，扩大供水区域，提高人民的生活质量，改善投资环境，减少漏失水量，提高企业经济效益，促进某某市经济社会进一步发展。
因此，对某某市城区管网进行改造已非常必要、且势在必行。
4.建设条件与工程规模
4.1建设条件
某某公路、铁路交通十分便利，本项目所需材料，除部分管材外购，其余当地可供。
某某本地建材资料较为丰富，有水泥厂，亦有较为丰富的建筑砂石资源，这些资源和优越便利的交通条件，为本项目的建设提供了良好的资源和原材料运输保障。
目前，某某市城区道路的更新改造也正在有序的进行。
在某某市城区建设的进程中，科学、合理的改造、增铺城市供水管网，不仅可以加快进度、节省投资，而且能减少重复破路面、阻塞交通给人们生活带来的负面影响。
4.2用水量预测
按城市总体规划范围和发展年限预测需求水量并确定供水规模，以适应某某市今后的社会、经济发展要求。
根据某某市给水工程的特点及收集到的资料，城市不再发展自备水源。
采用以下2种方法对某某市区用水量进行预测。
4.2.1人均综合用水量指标法
根据某某市城市总体规划（修编），某某市城区人口2010年和2020年分别为23万人和36万人，属中、小城市范围。
《室外给水设计规范》（GBJ13-86）（1997年版）条文说明中，列举了城市综合用水量调查数据，其中中、小城市（一区）实际最高日综合用水量为274～703l人·d，平均日综合用水量为255～656l人·d。
某某市2003年实际的综合用水量为345l人·d，依据城市总体规划，结合某某市的实际用水量情况，拟定2010年和2020年某某市人均综合用水量指标分别为330l人·d和360l人·d。
根据某某市各期人口规模及单位人口综合用水量指标预测的各期用水量如下：
2010年：
23×0.33=7.59万m3d
2020年：
36×0.36=12.96万m3d
4.2.2分项用水量定额法
⑴综合生活用水量
①人均综合生活用水量定额
根据现状用水量统计资料，2005年某某市自来水公司平均日供水量为2.0万m3，其中综合生活用水量占80%为1.6万m3d。
按用水人口18万人计算，平均日人均综合生活用水量为90l人·d。
随着某某市经济建设的进一步发展和城市居民生活水平的提高，人均综合生活用水量标准亦有所提高，建议近、远期某某市人均综合生活用水量指标取180l人·d和210l人·d。
近期中心城区用水人口按23万人，用水普及率近期按90%计。
远期中心城区用水人口按36万人计，用水普及率按95%计。
②综合生活用水量
根据上述人均综合生活用水量预测定额及规划人口，即可测算出居民生活用水量如下：
2010年：
0.18×23×0.9=3.726万m3d
2020年：
0.21×36×0.95=7.182万m3d
⑵工业用水量
目前自来水公司供城区工业用水约占20%，即每日0.4万m3d；企业自备水源供水约1.2万m3d；根据城市总体规划，原则上不再保留自备水源，采取城市水厂集中统一供水的方式。
因此，工业用水量预测以Q=0.4+1.2=1.6万m3d为基数，用水增长率近期按平均增长率5%计，远期按平均增长率3%计。
则近期工业用水量为：
Q近=1.6（1+5%）5=2.04万m3d
远期工业用水量为：
Q远=2.04（1+3%）10=2.74万m3d
⑶浇酒道路、绿化及其它市政用水量
按综合生活用水量及工业用水量的10%计，分别为：
根据新修编的城市总体规划，黄金桥开发区将成为城市发展地区；而黄金桥开发区目前尚无正规的自来水供应，为配合城市总体规划的实施，需尽早解决其供水问题。
2010年：
（3.726+2.04）×10%=0.577万m3d
2020年：
（7.182+2.74）×10%=0.9922万m3d
⑷未预见水量及管网漏失水量
按上述各项用水量之和的25%计，分别为：
2010年：
（3.726+2.04+0.577）×25%=1.586万m3d
2020年：
（7.182+2.74+0.9922）×25%=2.729万m3d
⑸总用水量
分期各项用水量见表4-2。
某某市近、远期城区用水量预测表表4－2
序号
项目
最高日用水量（万m3）
备注
2010年
2020年
1
综合生活用水量
3.726
7.182
2
工业用水量
2.04
2.74
3
市政及浇洒道路用水量
0.577
0.9922
（1+2）×10%
4
未预见水量及管网漏耗
1.586
2.792
（1+2+3）×25%
5
合计
7.929
13.706
上述三种预测方法综合汇总后结果见表4-3。
某某市用水量预测结果表（单位：
万m3d）表4－3
年限
项目
2010年
2020年
备注
人均综合用水量指标法
7.59
12.96
分项用水量定额法
7.929
13.706
用水量范围
7.59～7.929
12.96～13.706
根据表4-3中数据，结合某某市城区给水工程规划，将全市供水规模拟定为：
2010年8万m3d、2020年13万m3d。
4.3工程规模
某某市城区给水管网的改造与配套是某某市给水规划的重要组成部分，其实施过程应与专项规划相匹配。
根据某某市城区给水工程规划，某某市城区给水系统布局分近（2010年）、远期（2020年）实施。
由于某某市城市建设投资有限公司建设一直在进行，目前自来水公司水厂建设规模已达8.0万m3d，因此，本次设计年限及工程规模将依据给水工程规划，并结合城市发展、小区建设及道路改造进行配套。
管道的布设及走向按远期规划，分步实施。
本次按城市供水规模8万m3d进行管网改造及配套建设。
5.管网改造方案及设计
5.1管网改造原则
⑴配水管网布置按《某某市城市总体规划》远期确定的21.67km2的城区建设范围进行，最高日供水量按2010年8万m3d，时变化系数取1.3。
管径按远期规模进行计算并留有发展余地。
⑵管道建设与改造主要在管材老化、管径过小、漏损较严重及管道移位处进行，或需要用水而没有敷管的地方新敷管道。
⑶现有水厂出厂水压基本保持不变。
⑷供水干管尽可能穿越大的用水区，以减少配水支管的数量。
⑸所有管线尽可能沿现有城区道路和城市规划道路敷设，并合理分布供水区，保证用户有足够的水量和水压，且必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，停水范围应为最小。
⑹配水管应设有检修阀，当发生事故时，影响范围最小，维修方便。
5.2管网改造方案设计
本次某某市城区供水管网改造工程，主要解决某某市城区供水管网存在的管网连接不合理、管径不配套、部分管道老化损坏、水头损失大、漏渗率高、水压小、供水盲区、管网故障率高等问题。
拟定重点改造片区为供水瓶颈地区及新增供水地区。
根据实地踏勘与调查，金桥大道、京沪大道等城区供水主干管的配套完善被确定为本次供水管网建设与改造的重点，经调查及管道计算，城区本次需建设改造的管段总长48.3km，其中：
DN1000L=6.60km；DN800L=3.4km；DN600L=5.4km；DN500L=8.3km；DN400L=16.5km;DN300L=7.4km；DN200L=0.7km。
改造原因和方案如下，具体实施位置详见管网实施方案图。
（1）金桥大道
一零六国道市区段即金桥大道全长9km，九十年代为浮桥河水库供水曾敷设DN600钢筋混凝土管。
管线全长约3km，此段管线敷设在二水厂东侧500m至城区的金桥大道上，贯穿城区东西，是二水厂主要输水管，也是一二水厂对置供水的关键管线，随着城市经济的发展，金桥大道周边用水人口的增加，原有管道的供水能力已远远不能满足该地段居民及企事业单位用水，并且管道长度亦严重不足，使该地段管线成为一个供水“瓶颈”，遏制了供水
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