海港区污水泵站改造工程可行性研究报告Word下载.docx
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8.《海港排水随泵站改造新增设备更新项目表》海港区排水管理处
9.《XX市创建国家环境保护模范城市规划（2004-08-25）》
1.4.2编制范围
根据城市总体规划和海港区分区规划及设施管理维护部门、规划单位的意见，我院对海港区多个既有排水泵站进行新建、改造及更换设备等方案进行分析确定，对工程投资做出估算，并对工程实施提出建议。
1.5编制原则及采用的主要规范、标准
1.5.1编制原则
1.执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
2.在城市总体规划和分区规划的指导下，采取全面规划，分期实施的原则，使工程建设与城市的发展规划相协调，最大限度地发挥工程的社会效益、经济效益和环境效益。
3.实施城市污水综合治理，因地制宜，充分利用现有的污水设施，对不能满足远期规划的设施加以改造。
4.结合地形条件和环境要求，充分利用地形坡度，以减少常年电耗，节省运行费用。
5.积极采用新工艺、新技术、新设备、新材料，并注意节水、节能措施，以降低成本，提高经济效益和社会效益。
1.5.2采用的主要规范及标准
本项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行。
其规范与标准如下：
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
《泵站设计规范》（GB50265-2010）
《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）
《生活饮用水水源水质标准》（CJ3030-93）
《城市居民生活用水量标准》（GB/T50331-2002）
《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）
《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB50141-2008）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:
2002）
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
《多孔砖砌体结构技术规范》（JGJ137-2001）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
2城市概况及自然条件
2.1城市概况
XX市位于京、津、唐地区最东端，是连接华北、东北两大经济区的交通咽喉，是我国北方重要的海港门户之一，她襟怀渤海、北倚燕山，市区自然地理座标：
东经118033'
38"
～119050'
46"
北纬39022'
24"
～40036'
45"
;
全市包括海港区、北戴河区、山海关区三个城市区和抚宁、昌黎、卢龙、青龙四个县，陆域面积7812.4平方公里，海域面积约5000平方公里，全市总人口287万人。
北戴河区、海港区、山海关区三个城市区由西向东沿海岸呈窄条形分布，城市区总面积363.2平方公里。
其中海港区是全市的政治经济文化中心，是市政府所在地。
海港区位于XX市中部，北部为京沈高速路，南部濒临海岸。
海港总面积204.7平方公里，总人口54.39万。
《XX市城市总体规划（2008～2020年）》中将海港组团功能定位为，环渤海地区重要的综合性港口，以高新技术产业、临港工业、物流业和现代服务业为主导的城市功能综合区。
2.2自然条件
2.2.1地形地貌
市区北部为山区、南部临渤海，主要地貌类型分为丘陵和平原。
丘陵区虽然地形起伏，但一般坡度不大,约在0.5～3%，适宜建筑。
冲积、洪积平原地势平坦，坡度由北向南小于5%。
滨海沉积区，地形平坦，较低洼局部，有沼泽化现象，常年积水，工程地质条件较差。
2.2.2工程地质
海港区北部为丘陵地带，地基岩性，水文地质等条件均属较好。
一般上覆0.3m左右的腐植土；
其下为风化花岗岩地层，岩性稳定。
地基计算强度R可达6.0kg／cm2，压缩量极微,为良好的天然地基。
丘陵顶部无地下水，个别地方有少量上层滞水，不受洪水威胁，即使在雨季也便于排水，本区适宜作为较大的重型工业建筑地区。
海港区南部，地势低洼，地下水埋深小于1～2.5m,部分地下水出露地表，成为沼泽，排水困难，经常受洪水威胁。
持力层由淤泥质土及亚粘土、细砂组成，土质松软。
地基计算强度R：
淤泥质土小于1.0kg／cm2。
本区距海近、低洼、受海水影响，大部分地区已盐渍化，必须做较复杂的人工地质地基处理才能建筑。
2.2.3水文条件
地下水：
海港区地下水主要类型为潜水，主要特点是埋深较浅，多储于第四纪含水层中，水位季度变化较大，地下水流向与地形坡向相一致，自西北流向东南。
地下水位一般埋深1.0m左右，含水层厚度为7m；
水质呈硷性，无色无味，地下水对混凝土无影响。
受海水影响的低洼局部地区水带苦咸味。
地面水：
海港区主要河流为大汤河、小汤河、新开河、护城河与大马坊河、小马坊河。
汤河位于海港区西部，全长30km，流域面积184km2。
汤河源出两支，东支为汤河东支流发源于抚宁县柳观峪西山；
西支为小汤河及支流，发源于抚宁县方家河村，东西两支于平山营汇合后向南经海阳镇于海港区西部白塔岭注入渤海，源短流急，属山溪性河流。
汤河多年平均径流量为0.37亿m3，最大洪峰流量是2000m3/s,在枯水期最小流量仅为0.1～0.2m3/s，在入海口建有防潮闸，规划汤河闸上游水体功能为城市用水水源，水质类别为Ⅲ类；
闸下游为排洪排污渠道，水质类别为Ⅳ类。
新开河、护城河与大、小马坊河（以下简称“市区四河”）是流经海港区范围内的四条小河，按河流水系划分，护城河和大、小马坊河应属于新开河的一、二级支流。
“市区四河”具有山溪性河流的性质，其流量受降水控制，汛期河水暴长暴落，冬春季降水偏小，各河流基流甚小或断流，同时受海水潮汐影响河水又具有往复流动的特点。
目前，“市区四河”主要承担着海港区城市排污、泄洪功能。
2.2.4.气象
气象特征：
XX市地处中纬度地带，属暖温带半湿润大陆性季风气候，受海洋影响较大，四季分明。
春季多日照，气温回升快，降水少，相对湿度低，空气干燥，蒸发快，风速较大；
夏季多阴雨，空气湿润，气温较高但少闷热；
秋季时间短，降温快，天高气爽；
冬季长，寒冷干燥，多晴天。
总的气候特点是冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，气候宜人。
风况：
XX市主要盛行西西南风，其次为南南西风和北东北风，风向受季节影响较大。
年平均风速2.9m/s，南部沿海大，北部山区小，风速的季节变化较明显，春季风速大，秋冬季次之，夏季最小，累年最大平均风速19m/s，年静风频率16.4％。
气温：
全年四季分明，历年平均气温10.1℃，极端最高气温39.9℃，极端最低气温－21.5℃；
最热月为7月，平均气温24.8℃，最冷月为1月，平均气温-6.3℃。
最大冻土深度85cm,多年平均相对湿度为62%。
降水：
多年平均降水量为674.5mm,以中小型降水为主。
降水主要集中在夏季，一般占全年总降水量的72％，7～8月为降水集中期，年一日最大降水量可达200mm以上，极值为215.4mm。
多年平均蒸发量为1555.9mm。
2.2.5海洋环境条件
1）潮汐
XX海区的潮汐类型属正规全日潮，正规全日潮在整个月有连续二分之一的天数在一个太阴日中只有一次高潮和低潮。
在其余的天数一天有两个高潮和低潮。
但多年的实测资料表明：
个别月份，半日潮（一天两次高潮和低潮）多者可达20天，少者不足五天，一日中无明显高、低潮之分或一日中出现多于两高、低的情况也时有发生，所以XX海区的潮汐变化是极其复杂的。
2）潮位及潮差
表2-1历年最低潮位单位：
米
潮位
地方潮位基准面计5
黄海潮位基准面计
平均潮位
0.87
0.05
海域设计高潮位
1.74
0.92
汛期（6－8月）
平均最高潮
2.04
1.22
海域设计低潮位
0.11
－0.71
海域校核低潮位
－1.79（50年一遇）
－2.61
海域校核高潮位
2.61（50年一遇）
1.79
平均潮差
0.74
最大潮差
2.19
3）风况
XX近海全年以S-W风占优势，其次是NE和ENE风。
历年（1990～1994）平均风速为3.4m/s，春季最大，秋、冬季节次之，夏季最小。
该海区累年（1990～1994）最大风速为16.0m/s，50年一遇的最大风速为30.0m/s。
4）波浪
XX海域的海浪以风浪为主，涌浪较少，多出现在夏秋两季。
据1990-1994年资料，本海区的平均波高0.5m，累积年最大波高为2.1m，50年一遇最大波高3.5m。
波浪多年平均周期为2.4秒，最大周期为5.7秒。
波浪的方向取决于风向，海浪方向以NE-WSW为主，其中S向频率最大为22%，E向次为10%。
5）潮流
XX海域为往复流，涨潮流向为WSW，落潮流向为ENE，潮流流速较小，平均流速为0.25m/s，最大流速为0.6m/s。
6）海冰
XX近海区，每年初冬随着寒潮的不断侵袭，气温、水温的逐渐下降，在11月下旬至12月下旬期间海面有冰凌出现，严冬过后随着气温、水温的回升，在来年2月下旬至3月上旬期间，海冰逐渐消失，平均冰期为90天，实际有冰日数48天，海冰以流冰为主，冰量不大，平均冰量不足2（成），8-10（成）（大部海面被冰覆盖）出现的回数近11次，流冰的流向主要受涨、落潮流的影响，流速不大，平均流速0.2米/秒左右，最大也只有0.5米/秒。
XX有北方不冻良港之称是名符其实的。
7）温度与盐度
海水温度：
表层海水温度，多年平均水温为12℃，一月平均水温1.3℃。
八月平均水温27.4℃。
盐度：
多年平均的盐度为29.83%
2.3排水泵站现状
XX市海港区已经形成了完善的排水系统，排水泵站是排水系统的重要组成部分，现在运行使用中的由海港区排水管理处管理的排水泵站共18座，其中8座为立交桥泵站，10座污水泵站，因建设年代不同，许多排水泵站已经运行十几年，存在许多问题，主要问题如下：
（1）泵站规模明显不够
随着城区的不断发展扩大，污水排放压力不断增加，一些排水泵站出现排水能力严重不足；
（2）泵站运行多年，设备运行效率严重下降
许多泵站运行十余年，设备磨损严重，运行效率下降，维修频率增加；
（3）自动化程度不够
泵站建设年代较早，许多电气设备、水泵启停装置、水位监测等设备严重落后，已经不能满足泵站自控运行需要；
（4）地上建筑损坏
泵站的地上建筑因年代久远，值班室等建筑物损坏严重，不仅影响外观，也造成一定的安全隐患。
（5）泵站的出水和溢流管倒灌
泵站的出水和溢流管直接进入河道，因溢流闸板损坏或出水口设置偏低，经常发生河水倒灌问题。
2.4工程建设的必要性
2.4.1完善城市基础设施、保证泵站安全运行的需要
XX旅游资源丰富，沿126公里的海岸线，东有国家级历史文化名城山海关，中有国家级风景名胜区海港区，西有国内最大的海岸沙丘南戴河及黄金海岸，山、海、关、城齐备，自然景观、人文景观结合，使得XX以长城文化为底蕴的海滨旅游在国内外已具有一定的规模和影响力。
因排水泵站运行多年，多个排水泵站的水泵设备磨损严重，维修频率较高，管理单位虽然投入大量人力资金进行维修，工作效率仍呈下降趋势，有的泵站的水泵由于频繁的解体清掏，导致泵体与机壳已无法完全紧固密封，随时都有泵体崩离的危险；
另有泵站的电气等设备不配套或是已经淘汰，至使控制柜出现烧毁现象，严重了影响了泵站的运行安全性和可靠性。
因此为了保护我市的旅游资源，促进旅游业健康发展，提高泵站运行的安全性和可靠性，必须尽快实施海港区污水泵站的改造工程。
2.4.2加快旅游、经济发展的需要
随着区域经济的快速发展，招商引资的机会也越来越多，但由于基础市政设施的不健全，使得投资商在考察投资环境后放弃了投资计划，这严重阻碍了该区域的经济发展。
为了解决现有污水泵站年久失修等问题，促进经济社会的良好发展，进行海港区污水泵站的改造工程的建设十分必要和刻不容缓。
2.4.3改善居民生活水平的需要
近年来，海港区经济持续发展，人民生活水平不断提高，污水排放量显著增加，城区内若干污水泵站的规模已经满足不了居民的污水排放需求，至使出现污水就近排入水体，造成污染，产生恶臭气体，给市民生活带来了极大的不便；
因泵站的排水能力降低以及自动运行能力不足等情况，使得在汛期时经常都会有部分区域发生污水外溢、道桥上水的情况。
为了完善城市基础设施、满足当地居民生产生活需求，需要尽快完善污水排放设施，这也符合以人为本、建设和谐社会的发展理念。
综上所述，为完善城市基础设施、加快城市旅游业和经济发展以及改善居民的生活条件和生活环境，进行海港区污水泵站改造工程的建设是十分迫切和必要的。
3海港区污水泵站改造工程建设内容
3.111#污水泵站
3.1.1概况
11#污水泵站位于金梦海湾片区岭前街与经文路交口西南角，主要收集XX大街以南，小汤河以西区域的污水，提升后经过约800m的DN600压力管道排入XX大街与经文路交口处的污水主管道。
该泵站建于2001年，设备采用三台WQ600-24-75型潜水排污泵，主要技术参数为：
流量600m3/h，扬程24m，配用电机功率75KW。
3.1.2存在问题
1．泵站规模偏小，排水量25000m3/d，随着金梦海湾、森林逸城、湾海一号等项目的开发，已不能满足区域的排水需求。
2.岭前街与经文路建成后，路面高程比泵站院内地面高程高出1.8m，下雨时造成泵站院内积水。
3.1.3泵站排水量测算及水泵选型
本次工程采用的城市单位建设用地综合用水量指标法预测污水量，城市单位建设用地综合用水量指标选用7000m3／（km2·
d），用水日变化系数K日=1.3。
污水排放系数为0.9。
11#污水泵站收水范围6.2km2，则
高日用水量：
6.2×
7000＝43400m3/d
平均日用水量：
43400/1.3＝33385m3/d
平均日污水量：
33385×
0.9=30047m3/d=348L/s
污水的总变化系数K总=2.7/3480.11=1.42
高日高时污水量为：
（30047/24）×
1.42=1778m3/h=494L/s=42672m3/d
根据计算排水量和压力排水所需扬程，采用三台300WQ1000-26-110型潜水排污泵（二用一备），主要技术参数为：
流量1000m3/h，扬程26m，配用电机功率110KW。
3.1.4改造方案
根据11#污水泵站的实际情况，制定如下改造方案。
1．拆除现有值班室、变配电室及电器设备。
新建值班室、维修间等118.4m2，新建一座箱式变电室，用电负荷为400kVA，电源为双回路。
2．在泵站靠近南墙处新建闸板井、格栅井、泵仓、阀门井、箱变。
新建DN600出水管约28m与泵站原压力出水管连接。
3.原闸板井、格栅井、泵仓、阀门井等暂时使用，待新的构筑物建成后废弃不用。
4．泵站内硬化、绿化和围墙、大门相应配套建设。
3.1.5泵站工艺设计
1.设计规模：
设计流量Q=1778m3/h。
2.进水格栅：
采用一台LHG型回转式格栅除污机。
3.泵室形式：
泵仓平面尺寸6.5×
7.0m；
格栅尺寸5.365×
1.8×
4.2m
4.水泵选型：
三台300WQ1000-26-110型潜水排污泵，为两用一备运行，水泵参数：
流量Q=1000m3/h，扬程H=26m，功率P=110KW。
3.1.6泵站主要设备
该污水泵站的主要设备名称及规格见表3-2。
表3-1 泵站主要设备一览表
编号
名 称
规格型号
单位
数量
1
潜水排污泵
300WQ1000-26-110型
台
3
2
反捞式格栅除污机
FHG-1.2b=20mmn=75°
套
微阻缓闭止回阀
HH44X-10DN500
个
4
阀门管道伸缩器
FSBDN500
6
5
蝶阀
D341-10DN500
静压式液位变送器
SBP2881
7
铸铁镶铜闸门
SYM-1200
8
SYM-600
9
手电两用启闭机
QDA20
２
10
压力出水管
DN600球墨铸铁管
m
28
11
箱式变电站
400KVA
座
注：
配电设备由电力部门设计箱式变电室。
3.1.7泵站建筑设计
根据所选定的泵站位置，依据规划部门对该地区总体规划要求，在建筑设计方面力求建筑风格与周边自然环境及建筑协调，整体效果既能体现工业建筑独有的特征，又要表现出城市建筑的特征。
1．根据生产工艺要求设置控制室、值班室、休息室和工具间，建筑面积为118.4平米，层数为一层，建筑高度4.3米，建筑设计等级三级，耐火等级为二级，建筑合理使用年限50年，设计抗震烈度为七度。
2．外墙饰面采用浅米色高级涂料，墙裙部分采用深灰色仿蘑菇石面砖，内墙面采用白色乳胶漆涂料墙面，卫生间采用面砖内墙面，地面用陶瓷地砖，顶棚采用混合砂浆顶棚。
本工程采用空调器采暖，自然通风，窗户采用断桥铝框中空玻璃，屋面保温材料采用70厚QCB保温板。
坡屋顶采用红色陶瓦屋面。
3．立面造型采用欧式线脚，在窗上、下口设线脚，简洁大方并与周围环境协调。
3.1.8泵站结构设计
1．结构形式
泵站格栅井和泵仓及闸板井及阀门井均为新建钢砼地下构筑物。
顶板的活荷载标准值为4KN/m2。
值班室为新建一层砖混结构，建筑抗震设防类别为乙类。
地震基本烈度：
7°
。
2．构筑物的抗浮
根据建筑物位置地下水位情况，采取相应的抗浮措施。
3．本工程所在地区的基本风压：
0.45KN/m2
基本雪压：
0.25KN/m2
标准冻深：
0.85m
地震基本烈度：
抗震设防烈度：
4．水泵基础根据潜污泵的安装要求设置，具体安装尺寸根据所订设备现场处理。
3.1.9泵站供电及自动控制设计
1.泵站供电
新建箱式变电站，箱式变电站容量为400KVA。
2.电气控制
泵机的启动方式为软启动，且每台机泵单配软启动器。
水泵互为备用，与液位仪配套使用以实现对水位的自动控制。
泵机自动控制方式：
通过超声波液位传感器测量水位值，当水位升高到设定的水位值时，自动控制水泵按预先编制的程序依次逐台起动；
当水位降低到设定的水位值时，自动控制水泵按预先编制的程序依次逐台关闭。
手动转换开关可定期轮换运行的水泵，保证水泵总是处于最佳的运行状态。
当水位超低或超高时自动报警。
液位传感器结合液位显示仪除给泵机提供四水位控制信号外，尚能直观读数。
3.1.10建、构筑物面积一览表
序号
建构筑物名称
建筑面积㎡
建筑体积m3
结构
泵仓
61.5
612.5
钢混
值班室
118.4
509.1
砖砌
阀门井
30
57.1
闸板井
7.8
63.6
格栅井
16
130.6
3.27#污水泵站
3.2.1概况
7#污水泵站位于新建团结里市场东侧，于1999年完成改造，已运行12年。
主要收水范围包括友谊路以东、海阳路以西、车站路以南。
3.2.2存在问题
1．由于水质较差，而且泵站内为人工格栅，拦截污物的作用不大，现配置的2台水泵经常堵塞，每月清掏机泵5至6次，由于频繁的解体清掏，导致泵体与机壳已无法完全紧固密封，随时都有泵体崩离的危险。
一旦出现这种情况，不但服务区域会出现积水现象，由于泵站没有进水闸板进行水量控制，泵站也将被淹。
2．泵站运行12年，地上建筑物的内部及外部已经破旧不堪，泵站虽紧临市场，但缺少必要的防护措施，不利于泵站的安全管理。
3.2.3改造方案
1.地下泵仓的结构不变，泵仓内两台WL480-13-22立式污水泵换成两台250WQ400-12-22潜污泵，采用干式安装。
2.新建闸板井和格栅井一座，两者合建，闸板的规格为SYM-600，格栅采用地下式，型号为。
3.对值班室等地上建筑进行内外装修，加彩钢尖顶；
4.泵站入户门设计为防盗门，院墙及窗户加护栏。
3.2.4泵站主要设备
该污水泵站的主要设备名称及规格见表3-3。
表3-2 泵站主要设备一览表
250WQ400-12-22型
粉碎型格栅除污机
FS800×
300
HH44X-10DN250
FSBDN250
升级会员 