小型水厂取水工程工艺设计

 小型水厂取水工程工艺设计

　　摘要：本文介绍了某小型水厂取水泵站的工艺设计过程，结合设计过程中的方案对比及问题进行分析，供设计参考。

　　关键词：自来水厂；取水头部；取水泵站

　　1水厂取水工程概述

　　本工程是富力集团下属惠州黄沙洞温泉度假区供水所建的小型水厂，水厂设计取水量为6050m3/d，取水点设在东江河，取水点至水厂管线总长约9.5km。取水工程的工艺流程如下：

　　地下渗透水→钢筋骨架过滤器

　　↓↓二氧化氯，混凝剂

　　河水→取水头部→吸水井→取水泵房→水厂净水工艺处理构筑物

　　2取水工程

　　水厂取水泵站建于惠州市东江河边的一个小山区处，取水点水源外河水位(珠基高程,下同)：历史最高水位标高为23.63m；保证枯水位标高为13.16m；平均水位标高为14.77m。根据业主要求，取水泵房建于离河岸边约20m处，取水头部设在距河岸约8m处的河床，取水点河床地形较平缓，取水头部位置标高约为8.2m。

　　下面是该水厂取水工程设计方案的确定及设计过程中遇到的问题分析。

　　2.1取水头部设计

　　岸边式取水构筑物可分为合建式与分建式，由于取水点位置岸边靠山，地质条件较差，泵房建在山边安全系数低，不宜采有合建式，故取水泵站采用分建式，取水泵房设置在离开岸边（小山坡旁边）约20m的一块平地上。

　　对于中、小型水厂的取水构筑物，常用的取水形式有箱式取水头部，鱼形罩式取水头部和桩框架式取水头部。其优缺点对比如下：

　　几种取水头部形式的对比表

　　 箱式取水头部 鱼形罩式取水头部 桩框架式取水头部

　　适用条件 适用于水深较浅，含沙量少的河流 适用于地质条件较差，水泵直接吸水式的小型取水构筑物 适用于河床地质宜打桩和水位变化不大的河道

　　优点 为淹没式取水，对河道、航道影响小 可减少水下工作量，施工方便；对河道、航道影响小 河道取水水质较好；水下工作量少；抗堵塞能力好；检修方便

　　缺点 清理底部沉积泥沙困难，抗堵塞能力较差 砂石容易被吸入至取水管内，需设置反冲洗装置及沉砂井或吸水井等沉砂措施 需要考虑对航道的影响；施工技术要求较高

　　根据现场具体条件，本工程取水水源水质较好，但丰水期时水中含沙量较大，取水点处地质条件较差，水位变化较大。从水位变幅、取水水质、河床及堤岸地形条件，尤其是从施工难度及安全性考虑，取水头部形式采用鱼形罩式取水头部，（该种形式取水头部之前在广东地区未有应用先例）。按《给水排水设计手册第3册》中的图示，本工程对鱼形罩式取水头部进行设计改良，用圆钢焊接而成的栅条代替了开孔套筒，减少了加工难度，取水头部示意图如下：　

　　为保证丰水期也可以取到河水上层的清水，减少吸入砂石的量，增加设置一个钢筋骨架过滤器，过滤器外用级配石及砂形成反滤层，渗透水经反滤层过滤后进入吸水井，提高了取水的水质。使取水多了一道保险。

　　由取水头部到进水池的引水管通常可采用自流管方式或虹吸管方式。由于该工程引水管铺设需跨过河岸边的一个小山包，施工条件差，采用自流管形式施工难度和开挖土方工程量大，对河堤影响较大。采用虹吸进水管，堤岸开挖深度比自流管减少约4m，可减少开挖土石方量，有利于在枯水期顺利完成施工，尤其是对河堤修复工程量及安全性的考虑，该工程采用虹吸进水管。

　　按照规范，引水虹吸管的设计管内流速一般采用1.0~1.5m/s，最小不宜小于0.6m/s。总虹吸高度可采用小于4~6m，最高不应大于7m。虹吸管一般不得少于两根，宜采用钢管。该工程为