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1、15、水厂总体设计115.1 水厂布置一般要求115.1.1 水厂布置组成内容115.1.2 水力高程215.1.3 场地平整315.1.4 平面布置形式515.2 水厂附属建筑物1915.3 水厂平面布置设计2615.3.1 管线和水力高程设计2615.3.2 高程布置和土方平衡设计3415.3.3 水厂绿化及道路3515、水厂总体设计15.1 水厂布置一般要求15.1.1 水厂布置组成内容净水厂布置是根据确定的净水工艺，将处理构筑物和辅助建筑物进 行合理组合，以达到净水厂整体功能的总体设计。净水厂布置的主要内容包括水厂的平面布置、高程布置以及各种管 线的设计。净水厂布置的基本原则应做到流程
2、合理、管理方便、节约用地、环 境优美，并能与今后发展合理结合。由于影响净水厂布置的因素众多，例如拟建场地的地形、地貌、地 质条件，选用净水构筑物的形式，当地的气候特征，场地周边的环境条 件，今后扩展的要求以及操作管理的经验等等，都将影响净水厂的布置, 而各项目拟建厂址的条件又各不相同，因此在进行净水厂布置时，应因 地制宜进行多方案比较，从中择优选用。一般净水厂的布置主要有以下4部分组成：(1)水处理构筑物净水工艺处理构筑物，如絮凝池、沉淀(澄清、气浮)池、滤池、清 水池、二级泵房、加药间、滤池冲洗设施及排水泵房等，是净水厂的主 体。(2)辅助建筑物为水处理构筑物服务的建筑物，如变配电室、化验室
3、、机修间、仓 库、食堂、值班宿舍、办公室、门卫室等。(3)连接管(渠)水处理构筑物单元之间的连接管(渠)，以及加药管槽、排泥管道、厂用水管道、雨水管道、污水管道、电缆沟（槽）及相应的仪表、阀门等。（4）道路及其他交通运输道路、厂区绿化布置、照明设施、围墙等。15.1.2 水力高程水厂的水处理工艺确定后，应根据各处理单元的位置及处理单元间 管（渠）的布置，计算流程的水头损失，给出水处理工艺的水力流程剖面 图，并确定各处理单元设置的高程。在计算流程水头损失时应考虑到净水构筑物可能超负荷运行的因 素，适当留有余地。构筑物具体高程的确定应综合考虑水厂原地面高程、设计地面高程 以及进厂水位高程。水厂设计
4、地面高程应保证在供水或暴雨时不被淹 没，并与周围地形及道路有机衔接。当水厂设计地面高程比原地面高程 高出较多而需要填土时，应注意尽量使构筑物基础座落在原地面以下， 以减少地基处理费用。通常在常规处理工艺流程中，各处理单元间采用重力流。若常规处 理后续设置深度处理构筑物时，一般设置中间提升泵房，以避免后续处 理构筑物及清水池埋设过深。为使水处理过程中的水头损失为最小，要尽量将净水构筑物密集布 置，这样既节省能耗，又方便管理人员的巡检。有条件时构筑物之间的 联结可采用渠道。水处理过程中产生的废水，经渠道、管道重力流至废水收集池。若 条件许可，废水经渠道或管道重力流至厂外河道；若厂外河流水位较高，
5、重力流有困难时，应设废水泵提升排至厂外河流；必要时还可在压力管 道上设重力旁通管，当厂外河流低水位时废水可通过旁通管重力排出。15.1.3 场地平整若水厂设置在丘陵地带且地势起伏较大时，不仅要考虑水力流程的 顺畅，还要考虑由于构筑物设置引起的土石方工程量。一般情况下，水 处理构筑物中埋设最深的清水池宜设在较低洼处。当地形坡度较大时， 净水构筑物可按等高线布置，或组合布置在不同梯级平台上，水力流程 则从高到低，但须充分考虑构筑物之间的交流运输道路。在复杂地形布置水厂构筑物时，应作详细的土方平衡计算，以尽量 减少土石方工程量。图15-1杭州市九溪水厂平面布置图1 抗咸一期取水泵房；2九溪水厂取水泵
6、房；3配水井；4一沉淀池；5 一滤池；6清水池；7 一二级泵房及吸水井；8废水泵房；9一加矶加氯间；10综合用房;11 一电修仪修泥木工间；12职工宿舍；13 综合楼图15-1所示为杭州九溪水厂平面布置图。水厂规模为60万m3do 厂址位于钱塘江边，由于原地面标高较低，为满足防洪要求，设计地面 标高约需提高4m左右。若按常规的高程布置，将净水构筑物设置于设 计地面上，不仅增加填方工程量，还将增加地基处理费用。因此，该厂 的高程布置采用了将构筑物置于原有地基上，沉淀池顶和滤池管廊操作 层略高于设计地面的布置，取得了较好效果。图15-2所示为绍兴汇津水厂平面布置图，总规模40万n?/d,分二 期建
7、设。由于水厂采用重力供水，根据供水压力的高程要求，厂址处于 二个山坳之间，地形十分复杂。经过多方案比较，最终确定将一、二期 的主要净水构筑物分别布置在二个山坳内，在其交汇处布置生活附属建 筑群，而在中间Ill坡上设置加药间。对于设计地面高程则进行了详细的 土方平衡计算，做到了填、挖方量的平衡。平整后的水厂地面高程从53.6m逐渐降低到46.0m（不包括保留的山坡地形），中间布置成多级阶地。图15-2绍兴汇津水厂平面布置图1 一折板絮凝平流沉淀池；2一气水反冲均粒滤料滤池；3一加矶间研库；4一加氯加氨间及氯库氨库；5液铝池；6 废水回收池；7鼓风机房及冲洗泵房： 8污泥池；9配电间；10 机修车
8、间与仓库；11 管理办公；12食堂；13 一化验;14 一控制室；15汽车库；16传达室和大门；17 一道路；18一围墙15.1.4 平面布置形式15.1.4.1 平面布置的影响因素平面布置是一项综合性很强的设计工作，它不仅需考虑工艺的要 求，还需要结合土建、电气、建筑、环境等进行综合考虑，涉及平面布 置的影响因素颇多，主要包括以下方面。(1)地形条件水厂的建设需要一定的占地面积，当水厂的占地面积受一定限制 时，除了净水工艺宜选择较小占地面积的净水构筑物外，平面布置应尽 量采取密集形式。采用构筑物叠合的布置(例如沉淀池、快滤池下叠建 清水池等)也是减少占地面积的一种有效措施。当拟建厂址地形不规
9、则时，首先要把生产构筑物布置在较宽阔的区 域，并尽量布置齐整，在此基础上利用不规则地形的区域布置辅助的生 产和生活附属建筑，如处理确当，往往会起到很好的效果。当厂址内有塘、沟等地形时，应尽量避免在塘、沟处布置埋深较浅 的构筑物，而以布置地下部分较深的构筑物(如清水池、二级泵房等)为 宜，以减少地基处理费用。当水厂地形为坡地时，可按照处理构筑物的流程，布置成若干台阶, 以减少土石方的开挖量。(2)地质条件为保证净水构筑物流程的畅通，净水厂设计对净水构筑物的沉降有 较严格的要求。因此在净水厂布置时必须对厂址的地质条件给以充分重 视。在地质条件变化较大的情况下，须根据具体地质条件布置净水构筑 物，尽
10、量避免一座构筑物建在不同地质交错处，以免构筑物产生不均匀 沉淀，影响正常运行。当地基的承载力或沉降不能满足要求而需要进行地基处理时，为了 减少地基处理的范围，有可能采用构筑物叠合布置的形式较为经济，因 此在具体设计时应通过技术经济比较确定方案。水厂构筑物不少设置于地下，因此对于厂址范围的地下水位应加以 关注。构筑物的设计以及施工中应注意采取相应抗浮措施。在以往的经 验中，曾出现不少因忽略抗浮而造成清水池浮起的事例。当厂址范围的地质有可能在地震时发生液化，或存在膨胀土等地质 条件时，设计中应按有关规范采取相应措施。(3)气象条件对于寒冷地区的水厂，净水构筑物应设于室内。为了减少保温建筑 物的体形
11、，降低工程造价，净水构筑物宜选用占地面积相对较小的处理 工艺。在寒冷地区设置水厂，一般需采用集中供暖。锅炉房的位置既要 考虑接近用热负荷集中的地点，又要考虑锅炉房对周围环境的影响。对于气温较高，日照较强的地区，要注意构筑物中可能引起的藻类 生长，必要时可采取适当的遮阳措施。(4)发展要求新建净水厂往往采用分期建设，因此净水厂布置时需要对今后的发 展作出总体规划，对于远期用地，需要在规划上加以保留。为了保证已建设施的正常运行，扩建构筑物的布置应尽量减少对已 有设施的干扰。各期扩建的构筑物宜相对集中。为了管理方便，以及总 体投资的经济合理，有些构(建)筑物可以采用按远期一次建成，设备分 期安装，例
12、如加药间、二级泵房等。附属建筑物(如办公楼、机修、仓 库等)则宜按远期一次建成。需要与远期连接的管道，设计中也应留出 接口。除了考虑水量扩大需要留出扩建用地外，有时还需考虑由于水质要求和环保要求，而可能增建相应构筑物，如预处理、深度处理、污泥脱 水处理等。由于预处理、深度处理和污泥处理等均需与原有净水构筑物 有机衔接。因此在平面布置时应作出合理安排。图15-3所示为某具有生物预处理、深度处理和污泥脱水处理水厂 的规划方案图，水厂规模为50万m3/d。常规处理采用平流沉淀池和均 质滤料滤池；预处理考虑采用陶粒生物滤池；深度处理为臭氧和活性炭 吸附。平面布置根据厂址地形，将处理构筑物布置在较完整的
13、区域，不 规则部分布置生活区。考虑到分步实施的可能，在满足流程要求的前提 下，将预处理、深度处理和污染处理分别设于常规处理的外侧。这样， 即使该部分暂时缓建，也不影响水厂布置的完整性。图15-3具有预处理、深度处理和污泥处理的水厂平面布置方案图(5)环境影响水厂周边的环境对净水厂的布置也会带来一定影响，在平面布置时 应结合考虑。水厂的进厂道路需与城市道路相连接，而水厂的主要入口一般布置 为生活区，这也就确定了生活区在平面布置中的位置。此外，水厂建筑 物的布置还应与周围建筑相协调。水厂雨水、废水以及生活污水的排放，应密切结合当地的条件，当 附近有城市雨水和污水管时，应首先考虑将雨水、污水接入城市
14、管道。 由于水厂废水中含固体物质较多，一般需寻找合适的排放出路，例如利 用废弃的塘、浜等作暂时的堆放，经济条件许可时，宜进行污泥的脱水 处理。当水厂布置在山地、沟坡内时，应特别注意防洪设计。当水厂设于居民密集地区时，应注意水厂噪声源(例如泵房、鼓风 机房等)对附近居民的影响，布置时应尽量将噪声源远离居民区。此外, 加氯间、危险品仓库的位置也要考虑一旦外泄时的影响。15.1.4.2 平面布置的主要形式净水工艺处理构筑物是厂平面布置的主体。一旦水厂厂址确定，首 先就要依据地形的特征及进出水管的走向，布置处理构筑物单元，然后 进行辅助建筑物等的布置。净水厂平面布置的形式可分为直线式、折角 式、回转式
15、以及组合式。(1)直线式直线式平面布置是采用较广泛的形式之一，当厂址地形条件允许， 净水处理构筑物可以根据流程布置成一直线。由于直线式布置构筑物单 元间连接管线较短，管理方便，并且有利于今后生产构筑物作并行布置 的扩展，因此，在大中型水厂中采用较多。图15-4所示为南京市北河口水厂扩建工程平面布置图。北河口水 厂扩建工程建于长江大桥堤外，利用滩地进行填土建设。根据可利用土 地范围，南北向长约340430m,东西向长约32040m0净水工艺采 用平流沉淀池和气水反冲快滤池，进、出水方向为西面进水、东面出水。 扩建工程总规模为60万n?/d,分二期建设，净水构筑物分为三组系列, 每系列20万n?/d。净水构筑物按流程由西向东布置加药间、沉淀池、 快滤池、清水池和二级泵房，呈直线式布置。原北河口水厂图15-4南京北河口水厂平面布置图1 级泵房;2闸门井；3沉淀池；4 一滤池；5清水池；6一二级泵房；7加矶间；8一加氯间：9一空压机及冲洗泵房；10 污泥调节池；11 一矶液池：12雨污水泵房；13一仓库；14电修间；15一机修间；16一泥木工间；17综合楼；18 35kV6kV变电所；19一集中控制室；20食堂；21 车库；22危险品仓库；23宿舍；24一门卫室；25 一翻砂场图15-5所示为上海凌桥水厂平面布置
