长江河段某煤炭储备中心通用码头工程给水系统设计

　　摘要:长江河段某煤炭储备中心通用码头工程是按照国家建立煤炭储配机制的要求，为满足新增散货和件杂货物流量和储配需求而新建的港口项目。本文主要介绍该工程给水系统的设计特点，并就其中问题进行探讨。
　　关键词:分质给水系统、中水回用、供水安全、设备控制
　　1. 工程介绍
　　长江河段某煤炭储备中心通用码头工程位于长江中游张家洲河段城区港区东部。根据货运要求，本工程从上游至下游连续布置1个5000DWT通用泊位和2个5000吨级散货泊位。其中通用泊位主要为件杂货进出口和煤炭出口，散货泊位主要进口煤炭。本工程后方陆域包括生产区和辅助区，其中生产区散货堆场面积为65000m2。
　　港区给水水源依托港区所在某沿江工业园区内市政给水管网，设计分界线处市政给水管管径1×DN600，水压0.25～0.30MPa。
　　2. 给水系统设计
　　2.1港区用水情况分析
　　港区用水主要包括船舶用水、生活用水、生产用水、环保用水以及消防用水。各项用水指标依据《河港工程总体设计规范》（JTJ212-2006）取值，未预见用水量按港区最高日用水量的20%计算，经计算，港区用水情况详见下表：
　　表一：港区用水情况表
　　用水项目 最高日用水量（M3/D） 最大时用水量（M3/H） 最小用水水压
　　（MPA） 水质 备注
　　船舶用水量 200 54 0.20 饮用水 
　　生活用水量 35 6 0.16 饮用水 
　　生产用水量 200 25 0.40 中水 装、卸船机除尘
　　 40 12.6 0.30 中水 码头、栈桥、转换房冲洗
　　环保用水量 300 126 0.70 中水 散货堆场喷洒除尘
　　 20 6 0.20 中水 码头、道路喷洒及绿化
　　未预见用水量 7   饮用水 饮用水水质
　　 112   中水 中水水质
　　合计用水量
　　（不含消防水） 282 60  饮用水 饮用水水质
　　 672 169.6  中水 中水水质
　　消防用水量 378（m3/次） 35L/S 0.30 中水 
　　据对港区各项用水情况分析可知：①港区用水项目对水质要求不同，即中水和饮用水两种水质标准；②生产和环保等中水用量较大，约占总用水量的70%，且生产和环保需(供)水设备所需水压变化较大，从0.20～0.70MPa；③船舶和生活等饮用水水质用水所需水压不高，可直接利用市政给水管网供水。
　　2.2港区给水水源
　　港区给水水源可依托沿江工业园区内DN600市政给水管网。
　　港区设置有生活污水和煤污水处理设施。生活污水年产生量约9000m3；煤污水主要是码头、栈桥和转换房等冲洗污水、码头面初期雨水以及散货堆场径流雨水，据工程所在地气象资料表明，工程所在地降水天数较多，雨量丰沛，煤污水年产生量较大。据对港区用水情况分析可知本工程需要大量中水，港区生活污水和煤污水经处理达到中水回用标准后可作为中水水源，符合国家节能减排的要求，不足部分再由市政给水管网补给。
　　2.3给水系统
　　2.3.1给水系统分析
　　结合港区给水水源、用水水质要求，以及节能环保等方面综合考虑，港区宜采用低质低用、优质优用、科学合理、安全卫生的供水方式，即分质给水系统。其中饮用水直接利用市政给水管网，不仅安全健康，无二次污染，而且成本低，经济合理。
　　港区依托的市政给水1条进水管无法保证消防用水安全，因此港区需设置消防水池。为减少供水系统的投资，并结合港区用水水质、水量和水压等情况，消防给水系统考虑和生产及喷洒除尘给水系统合用。
　　综上所述，港区给水系统拟采用①港区船舶、生活给水系统（饮用水系统），②港区生产、消防、喷洒除尘给水系统（中水系统）。
　　2.3.2饮用水系统
　　饮用水系统直接利用市政给水管供水。管网呈枝状布置，管道一般敷设在道路边沿。在码头前沿按间距不超过30m设置SN65型船舶上水栓。供水主干管管径DN150，设计水压0.20～0.25MPa。
　　2.3.3中水系统
　　中水系统经港区加压泵站加压后供给。由加压泵站引出2×DN150出水管和室外环状给水管网连接。管网呈环状布置；管道一般敷设在道路边沿。沿路边设置SA100/65-1.0型室外地下式消火栓，间距不超过120m。供水主干管管径DN150，设计水压0.65～0.70MPa。
　　2.4加压泵站
　　2.4.1蓄水池容积确定
　　蓄水池有效容积根据生产调节水量和消防贮备水量确定。调节水量调节系数取0.60，则调节水量403m3，加上378m3消防用水量，蓄水池有效容积为781m3。设计2座有效容积均为400m3蓄水池。
　　蓄水池进水管管径为DN150，当补水管流速为1.20m/s时，补水4h就可满足最高日生产、除尘喷洒和消防用水需求。
　　2.4.2给水设备选型和控制
　　中水系统采用稳高压给水系统。结合港区生产、消防和除尘喷洒用水实际情况来进行给水设备的选型。其中125DL120-20×4型主泵（Q=126m3/h，H=0.80MPa）2台（1用1备），按满足消防或除尘喷洒流量选择；65DL30-16×5型副泵（Q=25m3/h，H=0.80MPa）2台（1用1备），按照满足装卸船机同时供水流量选择，同时兼有稳压作用；另外配置Φ1000×1.0MPa型气压罐1台。
　　整套系统通过设定的运行压力来控制水泵运行工况。当进行喷洒除尘作业过程中发生火灾时，一旦管网压力降到设定值，可传输信号至除尘设备控制装置，停止喷洒作业；为防止消防用水被动用，消防水位以上设置报警水位。
　　2.4.3构筑物布置
　　港区设置2座有效容积400m3蓄水池，中间设置连通管阀。考虑到工程所在地冬天气温较低，蓄水池采用地下式钢筋砼蓄水池，泵房采用半地下式。
　　3. 设计思考
　　本工程散货堆场除尘喷洒系统采用管道系统，据《河港工程总体设计规范》（JTJ212-2006）6.2.6条，散货堆场喷洒可采用洒水车的方式。如本工程采用洒水车进行喷洒，中水给水泵组设计参数可做相应调整，其中给水压力可下调至0.50MPa，部分消防和生产给水设施可不考虑设置减压设施。
　　[参考文献]
　　[1] 《室外给水规范》GB50013-2006；
　　[2] 《建筑设计防火规范》GB50016-2006；
　　[3] 《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006；
　　[4] 《港口工程环境保护设计规范》JTS149-1-2007。

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