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1、1 概述1.1 设计依据(1)唐山南堡开发区污水处理厂筹建处项目委托单(2)唐山市南堡开发区分区规划。1.2 主要设计资料(1)南堡开发区地形图(2)南堡开发区路网规划图(3)南堡开发区污水规划图(4)南堡开发区坐标竖向规划图(5)唐山地区建材价格信息1.3 工程范围及工程内容南堡开发区全区控制面积381平方公里，其中主城区规划面积约20平方公里。本工程范围为南堡开发区主城区，南至2号路及开发区南侧铁路，北至环渤海路，东至去老王庄公路，西侧至19号路及开发区西侧铁路，服务面积约18.Bkm2o本工程内容为根据开发区规划，确定开发区内生活污水，工业废水管网走向，进行生活污水、工业废水总管及污水中
2、途泵站设计。1.4 城市概况及自然条件1.4.1 城市概况唐山市南堡开发区位于唐山市西南近渤海湾，东径118o11,15，北纬39。14,30。开发区东西宽约4公里，南北长约5km,总面积20km。(见附图)目前开发区内建成或在建的企业有年产170万吨的南堡盐场，年产60万吨的三友碱厂，装机5万kW的热电厂，年产10万吨的丰南焦化厂，年产2万吨的化纤厂等。此外有为生活配套的医院2座，商场、俱乐部、中小学各2处，银行、邮电所各一处，并设有火车站、汽车站。该区人口密度在200人k以内，地域广阔，有足够的建设用地。与本区相关的黑沿子乡、老王庄乡共有人口32151人，耕地16381亩。通过近几年的建设
3、，唐山市南堡开发区已逐渐成为以化工为主舒适、优美的新型工业城市。1.4.2 自然条件1.4.2.1 气象唐山市南堡开发区属暖温带滨海半湿润大陆性季风气候。年平均降雨量573mm,最高年降雨量为1030mm,最低年降雨量为291mm,降雨多集中在79月，占全年降雨量的65%左右。年平均水面蒸发量1378mm,陆面蒸发量530mmo年平均气温11.9C,最高气温35.4C,最低气温16.3,最大冻土深度0.7m。年主导风向为西南风，夏季是西南风，冬季是西北风。1.4.2.2 地貌开发区位于渤海滨海平原，地势低洼且平坦，地形特点为南北倾斜，地面坡降0.14%,海拔高程在1.4-2.7m之间，规划区内
4、的空地多为苇泊地和台田。近年来由于农业用水开发强度增加，地下水补给建设较差，已发现盘形漏斗区，地下水每年下降Im左右。1.4.2.3 水系开发区附近有四条河流，西面3km处是黑沿子排干河，4km处是沙河，12km处是陡河，东面15km处是双龙河。以上四条河流除陡河外均属季节性河流，全年一半以上时间处于干枯状态，其功能主要是行洪、排涝。1.4.2.4 水文地质南堡水文地质属于滨海冲击洪积，海积低平原水文地质区，基岩埋深在1050m以下，上部第四纪冲击物以中细砂为主，地表以下IOm之内为微咸水，10-85m为第一含水层(咸水)，85600m为深层淡水，靠远距离侧向补给，含水量不丰富。1.4.2.5
5、 地质(1)工程地质：南堡地区地质为第四系全新系统及晚更新统构成，地层基本是呈水平产状分布，钻探80米，深度内自上而下可分为十层。表层为亚粘土层，地基允许承载力为10吨/米2左右。深层为轻亚粘土层，地基允许承载力25吨/米2左右。(2)地震地质南堡地区处于丰南市南部，1976年唐山发生大地震时，此地区地震烈度为9度，沿河道西岸出现喷沙冒水现象和沙土液化现象。沿北东一南西走向有一条一般活动断裂带。根据国家科学院地球物理研究所鉴定和河北省地震局编制的地震基本烈度图，唐山市基本烈度为8度。1.5 排水现状南堡区原有排水系统建立已久，南堡开发区成立后，排水工程的建设虽有一定程度的发展，由于现状系统未经
6、统一规划，且长期以来市政工程的资金不足，与城市发展极不相适应，终因欠帐太多，水环境质量每况愈下。南堡区规划采用雨污分流制，各主要工厂在厂区内均设有排水系统，所有生活和工业污水目前均汇集至排水干渠，经泵站提升排入黑沿子排干河。(1)生活污水现状生活区污水现状为雨污合流，新苑小区、盛苑小区、唐碱生活区、南盐生活区生活污水、雨水均汇入南盐排污沟，南盐排污沟污水与唐碱生产污水汇合后，一起排入黑沿子排干河。南盐排污沟中途设提升泵站。提升泵站设两台80KW水泵。目前，区内生活污水尚不能流入污水处理厂。即使与现有泵站接通，由于提升泵站现安装水泵流量偏大，也不能满足污水处理厂连续处理要求；同时，现有排污设施为
7、雨污合流，不利于污水处理厂的稳定运行。(2)工业污水排放现状唐碱污水排入厂外氧化塘后，定期排入黑沿子排干河；化纤厂工业污水经架空管道排入碱厂氧化塘后，随碱厂污水一道排入黑沿子排干河；焦化厂排水自成体系，工业污水在厂内经预处理后，排入厂外氧化塘，然后，向北排入黑沿子排干河。焦化厂污水目前不能排至污水处理厂、碱厂、化纤厂污水虽较容易排至处理厂，但碱厂污水为雨污合流，化纤厂污水管道又时常出现事故，造成环境污染。根据现状情况分析，主要存在以下问题：(1)生活污水和绝大部分工业废水不经处理直接排放，造成水体污染。(2)南堡区目前城市污水处理厂，尚未建成使用，这是造成水环境恶化的根本原因。(3)缺乏对排水
8、系统的统盘考虑，排水管网紊乱，缺少严格的管理和维护制度。2 排水体制及设计标准2.1 排水体制根据南堡开发区分区规划，开发区内排水体制为雨污水分流制。2.2 污水量组成分析南堡开发区内污水量主要由生活污水、工业废水组成。(1)生活污水量按给水量计算南堡开发区规划2010年人口为10万人，供水普及率100%,远景规划20万人。每人每日用水量为300升，并考虑20%的未预见水量，则相应的用水量为2010年用水量36000吨/天，远景为72000吨/天。规划生活污水量按生活用水量的90%计算，则2010年的生活污水量32400吨/天，远景为64800吨/天。(2)工业污水量：根据规划预测2010年排
9、放城市污水处理厂污水见下表：企业名称2010年排污水量(吨/日)唐山化纤厂7000唐山纯碱厂27758丰南焦化厂840热电站583小苏打厂228新型塑料加工厂2174无机盐化工厂240未预见4000合计42823远景规划增加唐山化工厂、天然气化工厂、中间体，则规划工业污水量56509,未预见水量考虑6000吨/日，总污水量62509吨/日O(3)公建污水量同公建用水量2010年1564吨/日。远景3128吨/日O近期2010年总污水量76802吨/日。远景总污水量130437吨/日O2.3 设计标准(1)本工程按南堡开发区远景规划进行设计，近期考虑到2010年。(2)由于本工程缺乏全面的污水量
10、分布资料，因此生活区污水系统、工业区污水系统分别按面积当量进行计算。(3)为便于街坊、地块内污水接入城市污水管网，本工程污水管起点覆土深度考虑1.5米。(4)本工程设计管道采用管顶平接。(5)本工程设计采用管道摩阻系数，成品管n=0.013,现浇管道n=0.014.(6)污水总变化系数参照GBJ14-87室外排水设计规范”选用。2.4 设计采用的标准及规范(1)污水综合排放标准GB8978-1996(2)污水排入城市下水道水质标准CJ18-86(3)室外排水设计规范GBJ14-87(4)泵站设计规范GB/T50265-97(5)建筑设计防火规范GBJ16-87(6)低压配电设计规范GB5005
11、4-95(7)供配电系统设计规范GB50052-95工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83建筑防雷设计规范GB50057-94(10)建筑结构荷载规范GBJ9-87(11)混凝土结构设计规范GBJ10-89(12)建筑地基基础设计规范GBJ7-89(13)建筑抗震设计规范GBJ11-89(14)电气装置的电测量仪表装置设计规范GBJ63-90(15)民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92工程设计3.1 开发区污水管网总体设计3.1.1 管网布置原则(1)开发区规划总面积约20km2,其中建成区约3km2,本工程设计中考虑近远期结合，以解决近期污水排放为主。(2)根据开发区规划，污水
12、管网布置分为工业区、居民区两个区域，分别设置污水提升泵站提升后接入城市污水处理厂。(3)根据开发区规划、南堡开发区规划有二座污水处理厂，目前在建的为1#污水处理厂，远期将在工业区19号路西侧建2#污水处理厂，近期工业区、生活区污水纳入1#污水处理厂，远期工业区部分污水将纳入2#污水处理厂。3.1.2 污水管网总体设计南堡开发区污水管网根据规划分为工业区、生活区两个系统。(1)工业区污水系统服务范围是：北起环渤海路、南至唐山碱厂及规划4号路以北，东至去老王庄公路，西至19号路，其服务面积为990公顷。工业区污水提升泵站设置在5号路、11号路交叉口西南侧，污水总管布置在5号路上，泵站前污水总管口径
13、为DN500-DN1200,污水经泵站提升后沿DNlOOo压力管，向西至19号路，折向南至1#污水处理厂。远期工业区污水系统全部纳入2#污水处理厂。(2)生活区污水系统服务范围：南与工业区污水系统范围北侧相接，南至2号路及开发区南侧铁路，西起开发区西侧铁路，东至去老王庄公路，其服务面积为822.59公顷。生活区污水提升泵站设置在2号路、15号路交叉口西南侧，污水总管布置在2号路上，泵站前污水总管口径为DN500-DN1200,污水经泵站提升后，敷设DN1200压力管94Om变为重力管向西至19号路折向北至1#污水处理厂。远期生活区污水系统全部纳入1#污水处理厂。由于生活区目前已建成的污水管道位
14、于3号路、14号路、8号路、离污水提升泵站较远，因此，近期需将建成区的管道接到泵站，需敷设部分管道。14号路（2号路3号路）DN600600m9号路（2号路3号路）DN80052Om2号路（9号路15号路）DN100088Om3.2 本工程污水总管设计根据南堡开发区污水管网总体设计和现状以及近期规划发展要求，本工程拟实施以下工程内容以满足南堡开发区的发展。3.2.1 工业废水总管根据规划及系统管网布置，工业区污水提升泵站设置在规划5号路、11号路交叉口西南侧，由于泵站位置离污水处理厂较远（约3.55km）,因此泵站出水总管布置部分压力管道，沿线无污水接入，沿5号路敷设DN100O钢筋碎排水管向
15、西1920m至19号路折向南510m后，穿越焦化厂铁路，穿越铁路段管道长50m采用顶管施工，继续向南240m,至13号路与碱厂氧化塘的废水汇合后改为重力流，敷设矩形暗管或梯形明渠830m至污水处理厂。泵站至13号路DNlOOO压力管底标高为0.20m-0.63m,管道埋设深度为2.8m3.6m,施工较方便。管道沿线每隔200m设置一座透气井。13号路至污水处理厂本工程设计按以下两方案进行方案比较。方案一：采用12001200矩形暗管，管底标高1.46m1.26mo方案二：采用底宽800,上口宽4400,边坡1：1.5梯形断面明渠，底标高1.46m1.26m0技术经济比较见下表:项目方案一（矩形暗管）方案二（梯形明渠）断面示意过水断面0.96m21.6m2用地小大对环境影响小大维护方便工作量大每米估价1040元680元施工方便方便对污水厂运行影响小大经上述比较，方案一优点较多，造价偏大，考虑到其工程量不多，总造价相差不大，因此本工程设计推荐方案一。3.2.2 生活污水总管生活污水提升泵站拟设置在规划
