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设计案例 | 极边之城的世外水源——腾冲市城区及曲石集镇供水工程

 净水技术 2021-08-19
 



作者简介
AUTHOR
中国市政工程中南设计院研究总院有限公司昆明分院副院长 

极边第一城——腾冲

腾冲市位于云南省西南部,距省会昆明659公里。县境东西宽69km,南北长137km,国土面积5845km²。东以高黎贡山山脊为界与隆阳区相连,东北与怒江州泸水县相邻,南边与德宏州梁河县相接,西北与缅甸接壤,国境线长148.075km。腾冲县位于西南边陲,紧邻东南亚,是古代西南丝绸之路的要冲,也是云南省的主要侨乡和最早的国际通商口岸之一,又是历代军事重镇,人称“三宣门户,八关镇钥”。300多年前,著名的旅行家徐霞客震撼于此地的独特与壮丽的风景,留下了“极边第一城”的美誉。

图片来源:网络

水的滋养成就了腾冲的山川盛景、物华天宝,唯一的城市瀑布、仅有的三个酸性湖泊之一、难得一见的火山堰塞湖湿地、……大自然厚爱着腾冲,水务人守护着腾冲。目前,腾冲已建成大型水库2座(均为电站水库)、中型水库3座、小㈠型水库7座、小㈡型水库38座,总库容8758万m³(不含电站水库);水资源开发利用率3.87%,河道水功能区达标率100%、集中式供水水源地水质达标率100%。

图片来源:网络

腾冲市城区及曲石集镇供水工程·二水厂

腾冲市二水厂服务的范围为腾冲市中心城区、西山坝新区、北海乡片区、和顺镇片区,兼顾腾冲市经济开发区转输供水。工程总规模为5.0万m³/d。其中一车间建设规模为2.0万m³/d,水源取自大坡水库;二车间建设规模为3.0万m³/d,水源为花园水库。

二水厂一车间水源:大坡水库

二水厂二车间水源:花园水库

取水及输水:大坡水库采用取水塔取水,塔高36m;取水隧道净空1.8m,长435m;原水管道按2.2万m³/d(含厂区自用水量)设计,设计1根DN500原水输水管。总长度13.786km。花园水库采用取水塔取水,塔高27m;取水隧道净空1.8m,长373m;原水管道按3.3万m³/d(含厂区自用水量)设计,设计1根DN700原水输水管。总长度10.842km。

管网:本工程新建清水输水管道DN800,总长度为6.97km;新建配水管网DN150-DN800,总长度为24.01km;新建厂外清水池5座,总容积1.2万m³

水厂处理工艺为网格絮凝-斜管沉淀-V型滤池-超滤-消毒。

项目特点

一、取水工程——分层取水


本项目采用分层取水塔取水,可以在水库水位变化的情况下保障取到上表层水;管理人员可以进入塔内巡视及维护设备,管理方便。

该工程水库正常蓄水位1791.830m,死水位1768.700m,总库容1032万m³;水库输水隧洞进口底板高程取1764.90m。水厂现状地面高程为1696.0~1722.8m之间。水厂设计高程考虑现状地面高程及与厂外道路衔接等因素,水厂由北向南高程为1712.7~1708.8m。

分层取水技术根据季节或者水情灵活调整取水位置,最早于20世纪初开始应用,至20世纪70年代,日本大部分水坝均已采用该技术。采用分层取水塔具有如下优点:1、水源到水厂有高差,可以重力输水;2、水库水位变化较大,可以保证取到水库上层水;3、管理较方便;4、运行成本较低。

分层取水塔设计如下图:
分层取水塔工程布置图

分层取水塔结构为封闭式的独立塔,设置在水库内,取水塔顶部工作平台通过进塔桥与水库边道路相连,在塔体不同高程设置分层取水头部及取水管。该工程设计中采用的是阀门分层取水,相比于闸门分层取水而言,阀门分层取水具有设备简单、检修方便、运行管理及维护的费用较低、便于实现自控化控制等优点。

大坡水库取水塔远景

 
分层取水塔内景

分层取水塔内取水管道

二、水厂处理工艺——膜车间重力产水


本项目在处理工艺的设计中,实现了全流程设置,包括混合、反应、沉淀、过滤、消毒、排泥水处理、排水回用、应急加药系统等内容。结合场地高差特点,在二车间工艺流程设计中实现了膜车间重力产水。



在超滤膜车间中,充分利用了场地高差,实现了膜组件的重力产水。工程中,膜组件池水位与出水后的清水池水位差为7.4m。

二车间配水井及絮凝沉淀池

二车间斜管沉淀池

二车间气水反冲洗滤池

二车间超滤膜池

二车间超滤膜车间至清水池

一车间厂内图


三、配水工程——分区分压供水


配水管网采用了串联的分区分压供水方式。为了使管网运行经济、适用,将管网进行分区分压供水,供水的安全性也增加了,一般地势高差达40m以上,就要考虑采用分压供水系统。结合腾冲城区的实际情况,区内自然地形复杂,地面高差较大,并且本项目服务范围面积较大,因此采用串联分区的方式。

本项目供水低区:包括城中居住片区、城东居住片区、城西居住片区和城南居住片区(除高区外),地形标高为1630~1645m。

高区A区:城南居住片区(来凤山周边地区),地形标高为1645~1700m。
高区B区:供水范围为1630~1670m
高区C区:供水范围为1670~1730m
高区D区:供水范围为1730~1790m
高区E区:供水范围为1790~1840m
高区F区:供水范围为1842~1880m

对于本项目另外一个服务区:腾冲经济开发区(石头山工业园区),该区域地势较低,需要逐级减压供水。

一级减压供水区:地形标高1520~1560m的区域
二级减压供水区:地形标高为1440~1520m的区域
三级减压供水区:地形标高为1390~1440m的区域。

服务区供水分区图

运行状况


该水厂自建成投产至今两年多来,运行稳定,出水水质满足国标及当地居民用水要求。滤池反冲洗过程中跑砂少,冲洗效率高,冲洗过后滤池运行周期可达50至60小时,出水稳定达标。该水厂设置有聚氯化铝投加系统,投药可以精确调控计量,自动化程度高。加氯系统运行可靠,操作方便安全,漏氯报警及应急吸收装置配备齐全。

作者中国市政工程中南设计院研究总院有限公司昆明分院副院长董军

编辑:朱琼宇

排版:西贝

校对:万梓薇

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