兖州市水厂工程建设项目可行性研究报告.docx
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兖州市水厂工程建设项目可行性研究报告
第一章总论
第一节项目名称及承办单位
（一）项目名称
兖州市天齐庙水厂工程
（二）项目承办单位
兖州市自来水公司
（三）项目拟建地点
兖州市建设西路（西城区西）路北
第二节可行性研究依据
（一）现行有关设计规范、规定。
（二）项目所在地有关基础资料。
第三节可行性研究范围
（一）项目提出的背景及建设的必要性
（二）需水预测及建设规模
（三）水源地选择
（四）厂址选择
（五）设计方案
（六）节能
（七）环境保护
（八）
企业组织及劳动定员
（九）施工进度
（1）
（一十）投资估算及资金筹措
（一十一）经济评价
第四节可行性研究结论
本项目建成后，实现日供水3万立方米，可缓解城区内供水不足制约经济和社会事业发展的矛盾，促进西城区经济、社会、城市建设全面发展，改善城区居民生活条件，并对振兴兖州经济、促进西城区的开发建设将发挥巨大作用。
因此，该项目的建设是十分必要的。
项目主要建设内容包括水源地工程、工厂工程及配套输配水管网。
具体包括深井15眼，2000立方米清水池两座，二级泵站一座，配套主管网12620米，其他管路3000余米。
项目总投资为1360.8万元，其中固定资产投资1340.8万元，铺底流动资金20万元。
资金拟引进外资1000万元，市自来水公司自筹360.8万元。
项目拟于2006年开工建设，工期2年。
项目建成后，可实现销售收入1650万元，投资利润率为19.2%，利税率23.5%，财务内部收益率为18.16%，投资回收期6.9年（含建设期2年），具有较好的财务效益和巨大的社会效益。
（2）
第二章项目提出的背景及建设必要性
第一节项目提出的背景
一、兖州市概况
兖州市地处鲁西南平原东部，位于济宁地区中部与宁阳、汶上、邹城、曲阜为邻，位于大都市的中心。
兖州市城区现有常住人口16万人，到2005年规划人口将达20万人，规划区控制面积120平方公里，津浦铁路纵贯南北，兖石、兖新铁路横贯东西，公路四通八达，自古以来就是重要的交通枢纽，交通十分方便，它是我国的重要煤碳生产基地和主要的粮棉油生产基地，主要的工业有化工、钢铁、机械、副食品加工等。
二、供水现状及存在的问题
兖州市自来水公司始建于1969年，现已有东郊水厂、市中水厂和西郊水厂。
目前，自来水公司的日供水能力为4万立方米，有水源井22眼，大于Φ100的输配水管道近90公里，用水人口16万。
随着社会经济的发展及西城区面积的扩大，供水不足的矛盾日益尖锐。
为此，2000年新建了西郊水厂，但也没有从根本上解决供水不足的矛盾。
更为严重的是，随着泗河周围工矿企业单位的发展，加之环保意识差等原因，造成周围工业区域内大量污水流入泗河，而东郊水源地位于泗河河道西部约500米，地下水侧向径流，泗河侧渗回灌，直接影响东郊水源地水质，因此，东郊水源地水质面临威胁。
基于以上种种原因，在充分进行调查研究的基础上，特提出建设本项目。
（3）
第二节项目建设的必要性
兖州市是我省的工业重镇之一，也是主要粮棉产地，地区南、东、西南部蕴藏着丰富的煤炭等矿产资源。
改革开放以来，全市的各项事业均得到了较快发展。
目前东城区人口16万，工业产值超过百亿元。
西城区规划面积20平方公里，开发区规划面积40平方公里。
预计到2005年城区人口将达20万，工业发展也将上一新的台阶。
城市供水是城市基础设施的重要组成部分，是城市经济发展的重要物质基础。
从城市的供水现状和存在的问题分析，目前，日供水能力只能达到4万立方米，供需缺口达3万立方米/日左右。
随着经济和社会的发展，水资源的供需矛盾将更加突出。
建设该项目不仅可以促进经济的发展，提高人民生活水平，而且可以改善城市综合功能，为经济的进一步发展提供保障。
（4）
第三章需水量预测及建设规模
根据兖州市的城区规划，到2005年城区人口将达20万人，供水普及率为100%，自来水公司除承担全部居民生活用水外，还要为大部分工业企业提供水源。
据测算城区所需的自来水总量为7万立方米/日，其中：
居民生活用水量：
20×0.13=2.6万立方米/日
生产用水量：
2.3万立方米/日
公建、绿化等：
1.5万立方米。
日
未预见及漏损量：
0.6万立方米/日
根据需水量预测，结合水源地条件，本工程的建设规模拟确定为3万立方米/日。
（5）
第四章厂址选择
第一节水源地选择
兖州是我省地下水丰富水区之一，经分析比选，拟选用地下水做为本工程的供水水源。
一、水源地位置
经勘察地形及对供水经济效益分析，本工程水源地拟选于兖颜公路北侧、327国道西6KM处，具体位置为：
北起北王家庄—北丁家庄—水厂，南起张家庄—霍庄—郭家楼—水厂，大约8平方公里的区域内。
二、地质构造
1、地层：
本区地层除西部滋阳山裸露奥陶系灰岩外，其余均为山前冲积倾斜平原之第四系松散岩层覆盖区，中部隐伏有中奥陶系灰岩，其两侧均分布有上石灰系，下二系煤系地层，在北部地区为新生界第三系红色砂岩，分述如下：
（1）奥陶系灰岩
马家沟组分布在东部谷村乡白家店---前海乡，北至大安镇、黄屯乡小辛庄一带，其顶板埋深115---204米，岩性为棕灰，灰色厚层状灰岩，豹皮灰岩和陶约色泥质灰岩，结晶灰岩，局部有溶蚀现象。
（2）上石灰系
太原组：
岩性为灰、灰白色砂岩，灰色粘土岩，深灰色页岩，并
（6）
有多层后悔色薄层壮灰岩，此组与中奥陶系假整台。
（3）下二系
山西组：
为灰白色砂岩，杂岩，粘土岩，界褐色页岩，含煤层和夹浅灰色岩，该组与上石炭系太原组整合接触。
（4）第三系
隐伏于本区北部，顶板埋深为11—230米，岩性为紫红色砂岩、砾岩和杂色粘土岩、红色页岩、白色石英岩。
（5）
第四系
分布于全区广大地区从东北向中部和南部，厚度递增，在150—200米之间，往西南在滋阳山附近又变薄，在100米以内，颜店、小孟之西、新驿之西地区厚度最大，可达200—250米，分洪积层和冲洪积，分别介绍如下：
洪积层
第四系下组，属更新统，顶板埋深60—90米，厚度为9—111034米，岩性，灰绿色，灰白色含土质砂，砂质土和粘土瓦层，棕黄色砂质粘土夹砂层，砂层厚而稳定，透水性差。
冲洪积层
为第四系上组：
属全新统，广泛分布于全区，总厚度11.0—101.31米一般在70—80米，岩性为棕黄，褐黄色粘质砂土，砂质粘土和数层中砂、粗砂、细砂组成。
（7）
2、构造
本地区部位处于鲁西断陷之兖州凸起，构造形迹以断裂为主，尤
以NNW向的高角度张性断裂较为发育，主要断裂有：
滋阳断层、郓城断层、孙氏店断层。
滋阳断层从城区向西北延伸较长，走向NNW，倾向NE，倾角80度，正断层：
郓城断层，分布在北部，走向SE88度，倾向北，高角度，正断层，控制着北部郓城---宁阳地垫。
三、水文地质条件
1、第四系含水砂层孔隙水
兖州东部及北部是泗河冲洪积扇，西北部发育着汶河旱期冲洪积扇与泗河冲洪积迭加，汶、泗的不断改造，使整个山前平原上古河道很发育，因而本区第四系砂层较厚，且颗粒粗，有利于地下水的富集和循环，第四系孔隙水含水层发育普遍，根据第四系含水层埋藏深度、岩性、结构和含水性征可分为上、下两组：
（1）0—50米：
为浅层潜水和微压含水岩组，岩性为：
中细砂、中砂、粗砂、含乐中粗砂，砂层有3—6层，单层厚度在1—7米，总厚度15—20米，地下水位埋深一般在4—6米，单井出水量一般为40—60每小时立方米，单位涌水量为20—40立方米每小时，该层地下水水质较好，矿化度为0.67克每升，总硬度为19.8H，暂时硬度达19.6H，PH值为7.3，水化学类型为：
HCO3—Ca水。
（2）50—110米：
（8）
为深层水压含水岩组，由中砂、中细砂、含砾中粗砂组成，砂层数一般为3—5层，单层厚度2.5—11.8米，总厚度10—40米，地下
水位埋深一般为6—7米；单井涌水量一般在150立方米每小时，单位涌水量为20—30立方米每小时，该层水质，矿化度0.38克每升，总硬度11.04H，全为暂时硬度，PH值为7.6，属KCO3—Ca—Mg水。
两组含水层（段）之间，一般有厚度不均的亚粘土、亚砂土、粘土组成的相对隔水层，厚度一般在5—10米，局部很薄。
从区域上看，上游地带，隔水层较薄，两组趋于同一含水层，有一定的水力联系。
2、
奥陶系石灰岩裂隙岩溶水
隐伏于第四系松散岩层之下，石灰岩发育有裂隙、岩溶、富书性较好，石灰岩埋藏于县城西部之松散层之下，呈东北—西南带状分布，顶板埋深100—200米，据矿山机械厂、毛条厂基岩井揭示：
孔深在300—320米的钻孔，岩深含水层段在250—280米，对该层段水作抽水实验，静水位埋深在16.70米，降深16.80米时，单井涌水量为180立方米=每小时。
中奥陶系灰岩水，水质良好，矿化度为0.317克每升，总硬度10.08H，暂时硬度9.85H，PH值7.7属HCO3—CO2水。
第四系孔隙水和中奥陶系灰岩水质均符合国家生活饮和水卫生标准，水质多年无大变化，化学成分稳定。
3、地下水补给、径流、排泄条件及地下水动态
第四系松散层地下水有丰富的补给来源，从区域上看接受大气降
（9）
水、侧向径流、河流侧渗及引泗回灌、农灌回渗等补给，本区以大气降水补给为主，侧向径流及河流侧渗补给多次，再为引泗回灌及农灌回渗补给。
第四系孔隙地下水径流以水平径流为主，垂直径流多次，仅在相对隔水层较薄或含水层呈透镜体状产出时，有缓慢的越流。
水平径流方向由东北向西南流，浅层水水力坡度平均为1.1‰，深层水水力坡度平均为0.9‰。
第四系孔隙水排泄以人工开采、蒸发及径流方式为主。
第四系孔隙水动态：
浅层地下孔隙水年变幅2—4米，深层地下水年变幅1.5—3.5米。
浅、深层地下水动态基本表现了同步升降，其动态与气象、人工开采等因素有关。
中奥陶系灰岩地下水，在滋阳山一带接受大气降水补给，与第四系接触地带，接受第四系补给及推测来自东北部的地下水侧向补给，地下水径流方向与第四系孔隙水基本一致，以径流及人工开采为主要排泄方式。
中奥陶系灰岩地下水位变幅一般在1.37米，年变幅不大，水位回升一般迟后降雨40—50天。
四、地下水资源量计算
根据水文地质条件及开采条件，选取调查范围内10平方公里的范围为计算区域，计算第四第孔隙水的可开采量，本区处于泗河冲洪积扇，古河道发育，含水砂层厚度较大，层数较多，总厚度可达20
（10）
—40米，地下水埋深在4—6米，目前区内现有一般深度都在50以下，用于农业
灌溉。
本次采用均衡法计算，其方程式为：
ΔQ=Qb-QP
ΔQ—均衡区地下水量变化量
Qb—含水层接受的总补给量
QP—含水层总排泄量
本区补给有
（1）大气降水补给量（Qj）；
（2）地下水侧向径流补给量（Qc）；（3）农灌回渗补给量（Qg）；（4）引泗回灌补给量（Qh），由于在泗河附近有东郊水厂、西郊水厂开采地下水，泗河地表对本区地下水无直接补给。
本区排泄量有
（1）潜水蒸发排泄量（Qz）；
（2）地下水向下游以径流开方式排泄量（Qg）；（3）现有人工开采排泄量（Qk）。
根据现场调查，试验结果结合前人已有资料选定本区计算参数：
补给量计算：
Qb=Qj+Qc+Qg+QL
其中：
降雨入渗补给量：
Qj=734×10-3×10×105×0.31=2269200（方/年）
侧向径流补给量：
Qc=120×0.0031×4.7×103×30×365=19144980（方/年）
（11）
灌溉回归补给量：
Qg=2001040.24480000（方/年）
引泗回灌补给量：
Qh=56.911040.51290235（方/年）
故Qb=Qj+Qc+Qg+Qh
=2269200+19144980+480000+290235
=22184415（方/年）
排泄量计算：
Qp=Qz+Qy+Qk
其中：
蒸发排泄量
径流排泄量：
人工开采排泄量：
QK=30×104×10=3000000（方/年）
即：
QP=QZ+QY+QK
=99300+514650+3000000=3613950
可开采量：
ΔQ=Qb-Qp=22184415-3613950=18570465（方/年）
五、水质
本区第四系浅、深层地下水和基岩岩溶裂隙水、水均良好，浅层第四第孔隙水，矿化度0.62克/升左右，总硬度19.8H，PH值=7.3，属HCO---Ca水，深层第四系孔隙水，矿化度0.38克/升，总硬度11.04H，PH值=7.6，属HCO3—CA—MG水，总体分析水质，较浅层好。
另外，基岩岩溶裂隙水，矿化物0.32克/升，总硬度10.1克/升，
（12）
PH值7.7，属HCO3-CA水，都符合国家饮用水卫生标准，且长期比较稳定，对供水要求是可行的。
第二节厂址选择
水厂厂址选择充分考虑以下因素：
（1）尽量接近水源地，减少水管距离，方便管理维修；
（2）少占或不占耕地；（3）附近无污染源；
（4）供电及交通方便；（5）离地区较近。
根据以上原则，经比选水厂厂址选在城区西天齐庙水源地的南侧，占地约20亩，距西城区2.4公里，南邻建设路。
此处地形平坦，无地面拆除物，周围环境质量较高，交通方便。
（13）
第五章工程方案
第一节工程设计原则及目标
一、设计原则
1、水源地选择要考虑水质、水量要求，并结合城区发展规划，做到近远期结合，以近期为主。
2、水处理设施在满足水质、水量要求的前提下，做到经济合理。
3、供水系统要经济、实用、可靠。
4、总图布置要科学布设构筑物，减少不必要的水头损失。
二、设计目标
1、水量目标
近期水量达到3万立方米/日，并为远期扩建留有余地。
2、水质目标
供水水质应符合《中华人民共和国生活饮用水卫生标准》。
3、水压目标
配水管网最不利点服务水压不小于0.28MP，本项目入城区管网处的水压不低于0.32Mpa。
第二节主要建设内容
本工程的主要建设内容包括三大部分：
一是水源地工程；二是水厂工程；三是配套输水管网工程。
1、水源地工程主要包括管井15眼。
2、水厂工程包括清水池、二级泵站及综合服务设施。
（14）
3、输配水管网包括水源地至水厂管网、水厂至城区输水干管。
第三节水源地设计
一、管井工程
根据地质报告，选用管井方案，共布设15眼，井间距不小于300米，井深从120米至150米不等，单井出水量约1500立方米/小时。
二、机泵工程
根据实测资料，管井静水位约16米，动水位28米。
水源地地面高程为50米。
井间设联络管，分两条管道向水厂输水，总输水距离约250米。
根据以上原则选配适宜的深井机泵。
祥见设备一览表。
第四节水厂设计
一、净水工艺选择
根据兖州自来水公司提供的水质检验报告知：
地下水原水各项指标均符合国标《生活饮和水卫生标准》无需特殊处理工艺。
根据《室外给水设计规范》GBJB—86第7.7.1条，本工程采用加二氧化氯消毒的处理工艺。
工艺流程为：
加二氧化氯
原水清水池吸水井二级泵房管网
二、水厂布置
本水厂平面布置按照流程合理，管理方便，生产安全，环境优雅
（15）
美观，并考虑有发展余地的原则进行布置，水厂总占地137634平方米，合20.65亩。
厂区分为生产及辅助生产区、生产管理区两大部分。
生产及辅助生产区放在东西干道以北、水厂北部，该区限制非生产人员出入。
加氯间放在南北干道北端，常年主导风向西南风的下风方向，机修间及机电仓库与二泵房相对布置，维修方便。
地下式清水池外部连成一体，其上种植草皮、花草树木。
厂区生活管理区在东西干道以南，其东部为食堂、浴室、锅炉房、综合办公楼；西部为杂品仓库、值班宿舍和运动场、绿荫架。
水厂大门正对喷泉假山和综合楼，绕过假山向西，为停车厂，其后是绿荫花架；右转弯进入南北干道，两侧为绿树鲜花，最北端为阶梯绿色屏障。
厂区绿化采用常青树为主，结合种植高大落叶树，并适量种植花卉；沿围墙种植高大乔木，建、构筑物周围空地及道路两侧植常绿风景树，间种花卉。
厂址原地形高程在46.18米，水厂设计地坪高程采用46.68米，抬高0.5米，以利于排水防洪，厂区主干道宽6米，次干道宽4米，3米，转弯半径6米。
平面布置祥见附图。
三、水厂构筑物设计
1、加氯间
采用清水池进入管口处加氯，加氯量0.5—1.0mg/1，采用908Qq3
（16）
型—CLO2发生器，采用2台数字台秤，型号TXS1000B，在值班室可直接监视氯瓶重量，并可与微机、打印机配套完成自动记录等功能。
加氯间平面尺寸12*6平方米，氯库及加氯间内设有漏氯自动检测报警装置，同时予留NaOH溶液池及喷淋吸收塔和自动喷水系统的安装位置，以防止氯气外泻，毒害水厂人员及周围居民。
室内设有排风扇。
2、清水池
由于本工程清水也总有效容积按最高日设计水量的20%考虑，总人效容积为4000立方米，2座2000立方米清水池，再预留一座2000方立方米清水池的位置，每座平面尺寸为23.1*23.2平方米，净深4.0米，有效水深3.8米，底顶覆上厚度为500cm，池内设专砌导流墙，间距8米，进水管DN600，溢流管DN400；放空管DN200；出水管DN600。
选用YW-I型数字显示式液位计。
加氯后的水流经本池，按最高日最大时流量Q=1500方立方/天计算，历时1.3小时，能满足加氯后水和氯接触时间不小于30分钟的要求。
3、吸水井
矩型钢筋混泥土半地下式构筑物，平面尺寸9.8*3.1平方米，深度6.0米，池底标高43.18米。
4、二级泵房
（17）
根据国家规范的参数Kh=1.7，Kd=1.2，日供水量Q=30000方立方/天，同时预留适当的挖潜余地进行设计。
依网平差结果和各种运行情况的需要，选用4台200QJCW—500—40—75预留两台200QJCW—500—40—75的安装位置。
近期两用两备。
水泵采用变压变频调速控制。
排水泵采用潜水泵RITZ6666X3
起重设备型MD1-306D
泵房平面尺寸19.50*7.5平方米，地上式建筑物，自灌引水。
第五节输配水干管设计
输配水管分为两部分，一部分为从水原地到水厂（简称输水管），另一部分为从水厂至城区管网（简称配水管）。
两部分均按日供水3万立方米的规模进行设计。
一、输水管
根据水源地的实际情况，井群分成两组，每组7-8眼，井间设连络管。
每组设一条输水管分别向水厂输水。
输水管总长度为7500米。
1、输水量
按Q=3000立方米/天进行设计，取日变化系数为1.2，时变系数1.7，则最高日最高时输水量为1700立方米/小时，每条管的输水量为850立方米/小时，正常输水量为417立方米/小时。
2、管径确定
（18）
按正常输水量417立方米/小时计，流速取0.8米/秒，则计算管径为430mm，取DN500。
另按最大输水量850立方米/小时校核，校核流速取1.3米/秒，则计算管径为180mm。
因此DN500管可以满足输水要求。
3、管材确定
为保证输水的安全可靠性，输水管均选用球墨铸铁管。
二、配水管
配水管为从水厂城区管网部分。
配水管出水厂后，沿建设路向东，至西环路与城区管网联接。
总长度为2400M。
根据输水管的计算结果，选用DN500的铸铁管可以满足配水要求。
考虑财力可能，暂接单管铺设。
第六节变配电工程设计
一、负荷等级
兖州市西郊水厂，设计日供水量为3.0万吨，并为以后发展留有余地，根据国家有关规范规定，该水厂负荷等级为二级。
二、供电方式
根据二级负荷对供电电源的要求，水厂采用二回路10KV专用架空回路供电，由城区公共电网引来一路，由水厂专用线引来一路。
三、变压器选择
目前选用S9—630KVA/10KV/0.4KV型变压器两台，正常工况分列运行，一台出现故障或检修时，由另一台负担全部重要负荷。
（19）
四、配电装置选择
高压部分选用JYN2—10型手车式高压开关柜，低压选用GCK型抽出电动机控制中心。
五、电动机调速
井泵电机采用全压起动，现场集中起停控制。
二泵房电机采用变频调整电气控制柜，以达到节能目的。
六、控制方式
所有井泵电动机的控制方式，采用集中控制与就地控制相结合的方式，吸水井设液位自控装置。
七、无功补偿和计量
采用低压集中自动补偿方式，采用高压计量，设有专用高压计量柜。
（20）
电器情况祥见《电器设备一览表》
序号
名称
规格
单位
数量
备注
（一）
变压器
S9—630KVA/10KVA/0.4KV
台
2
（二）
高压手车柜
1
避雷器柜
JYN2—10—23
个
1
2
进线柜
JYN2—10—34
个
1
3
计量柜
JYN2—10—15
个
1
4
出线柜
JYN2—10—31
个
4
小计
（三）
低压开关柜
1
成套抽出式低压开关柜
GCK—01
个
2
2
GCK—12
个
1
3
GCK—19×3+GCK33×2
个
1
4
GCK—17
个
2
5
GCK—19×2+GCK-11
个
1
6
GCK—17
个
1
7
非标信号屏XD
台
1
小计
（四）
变频调速电气控制柜
XBT—32213
套
1
（21）
第七节设备材料选择
本项目材料设备含水源地、水厂和配管线等。
具体情况祥见《主要设备材料一
览表》。
（22）
主要设备材料一览表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
（一）
泵类
1
潜水泵
200QJCW—500—40—75
台
4
二级泵
2
潜水井泵
台
15
水源井
（二）
电机类
1
电动机
台
4
二级泵
2
电动机
台
15
水源井
（三）
阀类
1
手动碟阀
DN600
台
2
2
电动碟阀
DN400
台
4
3
微阻缓闭止
DN400
台
4
4
闸阀
DN200
台
15
（四）
加氯设备
二氧化氯发生器
908Qq3型-CLO2
台
1
（五）
仪器仪表
1
超声波流量计
SP—1
台
2
2
液位计
Yz—1
台
1
3
漏氯警报器
台
1
（六）
管材类
1
球墨铸铁管
DN600
米
3600
输配水管
2
球墨铸铁管
DN500
米
800
输配水管
3
球墨铸铁管
DN400
米
1200
输配水管
4
球墨铸铁管
DN300
米
500
输配水管
5
球墨铸铁管
DN200
米
2400
输配水管
6
PPR管
DN110
米
200
厂区给水
7
PPR管
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