（中原油田勘察設計研究院市政所　濮陽　45771）
程振華，胡子斌，靳麗芳，詹建東

　　摘　要：介紹了東明縣引黃供水工程系統的確定。凈水工藝以及主要構筑物的特點和工藝參數，采用文中介紹的系統和工藝的運行效果達到了設計要求。其中的工藝、設計參數及經驗，可供有關人員參考。
　　關鍵詞：供水工程；取水口；蓄水池；凈水廠；泵房
　　中圖分類號：TV671
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009－2455（2000）01－0035－03

Summarization of Designing and Operation of the Water Supply Project
of Dong Ming County by Introducing Water from Yellow River
CHENG Zhen-hua，HU Zi-bin，JIN Li-fang，ZHAN Jin-dong

　　Abstract:The determination of the water supply project system of Dong Ming County by introducing water from the Yellow River，the process for water cleaning as well as the features and process parameters of the main structures are described．The operating results of using the system and the process introduced in this paper were in accordance with the design requirements．The process，design parameters and experience introduced herein can be refernce for people concerned.
　　Key words:water supply project；water intake；water cistern；watercleaning plant；pumping house

1 工程概況

　　東明縣位于魯西南邊緣。本地區地下水為高含氟區，水中氟化物指標超過國家標準1倍以上，個別地區高達2.4mg/L。近年來，隨著中原油田石油、天然氣的開發，東明縣城的煉油、天然氣加工業初具規模，且發展前景廣闊。工業、生活用水量急劇增加，地下水的連年過量開采，使地下水位持續下降，水量也逐年衰減。供水不足已成為制約東明縣經濟發展的主要因素。經山東省人民政府批準，東明縣部分用水采取“引黃供水”。

2 水源特點

　　黃河穿東明縣而過，境內長64km，平均水位61.27m，平均流量1230m³/s（表1），平均含砂量為15.4kg/m³，每年夏季流量較大，含砂量高，冬季流量較小，含砂量低，水質良好，沒有工業污染，取水口處黃河水質檢測結果見表2，基本上可以滿足工程水質要求。

表1 黃河高村站多年平均月流量 月份 １ ２ ３ ４ ５ ６ 平均 平均流量/(m³·s^-1) 544 483 902 340 796 608 月份 ７ ８ ９ 10 11 12 平均流量/(m³·s^-1) 1480 2199 2543 2346 1259 691 1231

表2 1993年度黃河高村水文站水質特征值年統計表
mg·L^-1 項目 pH 總硬度 硝酸鹽 氰化物 鎘 鉛 鋅 平均值 8.1 149 2.24 0 0.003 0.062 0.084 飲水標準 6.5～8.5 450 20 0.05 0.01 0.05 1.0

　　據水文站資料統計，1969－1985年平均封凍期4.7d，一般1月上旬封凍，2月下旬解凍。河心流冰最厚0.28m，岸冰最厚0.2m。黃河冰凌威脅主要在下游。本工程采用浮船取水方式不會因封凍而無法取水。黃河小浪底水庫工程建成后，枯水期不能引水的可能性很小。

3 系統方案的確定

　　工程取水能力6×10⁴m³/d，由于該地區地勢較為平坦，高程變化不大，通過對處理工藝、投資、維護管理等方面綜合比較，最終確定了重力流和壓力輸水相結合的輸水方式。整個引水工程的工藝流程如下：

3.1 取水口
　　取水口設在黃河高村水文站下游。浮船位置選在東明縣高村險工段，高村引黃閘下23號壩至24號壩的壩檔之間，此位置常年靠溜，不受大流頂沖，運行安全且水中含砂量小、偏細。黃河水由浮船泵提升，通過管道穿越黃河大堤，經1500m襯砌渠送入沉砂條渠。浮船設500HW－11型蝸殼式混流泵3臺，單臺運行流量0.65m³/s，滿足一期工程提水量要求，2臺運行流量1.3m³/s，滿足二期供水量要求，備用泵1臺。
3.2 沉砂條渠
　　沉砂條渠長2500m，寬50m，結合引黃淤被加固大堤建沉砂條渠，既可降低原水的泥砂含量，又免去渠道清淤的工作量。
　　3.3 蓄水池
　　蓄水池分沉砂池和儲水池兩部分組成。黃河水經沉砂條渠沉砂后，部分泥砂沉積在渠內，但出水含砂量仍較高。為保證儲水池的有效容積，減少儲水池的淤積，在蓄水池和沉砂條渠之間建沉砂池，兩池土壩相隔，中間設節止間相連。綜合考慮各方面因素，按遠期6×10⁴m³/d，供水量15d確定儲水池容積90×10⁴m³。平均水深3m，面積30×10⁴m²，四周建擋水圍堤。庫區考慮了沉泥區13×10⁴m³的死庫容，沉砂池配有專用挖泥船清淤。
　　3.4 一級泵站
　　一級泵站建于蓄水池南堤，工藝按一期3×10⁴m³/d配套設計，土建工程按二期工程6×10⁴m³/d設計。泵房為半地下式，地下為鋼筋混凝土結構，地上為磚混結構，泵房由進水間、水泵間、變配電室組成。水泵間設5臺300S58A單級雙吸離心泵，一期安裝3臺，2用1備，予留二期位置。進水間設平板濾網阻擋水中漂浮雜質。
　　3.5 輸水管線
　　一級泵站至凈水廠輸水管線，全長約9.4km，一期建d600予應力鋼筋混凝土輸水管1條，設計輸水能力3.4×10⁴m³/d。二期擴建同等規模輸水管1條。
　　凈水廠占地1.67hm²，一期按3×10⁴m³/d進行工藝設計，予留二期發展用地。

4 凈水廠工藝流程

　　原水經沉砂條渠和沉砂池長時間自然沉淀后，出水含砂量將可降到100mg/L以下。由于蓄水池規模較大，子沉水在池中停留時間達10多天，據有關資料及同類水廠經驗介紹，蓄水池出水含砂量將在50mg/L左右，冬季含砂量更低。因此水廠選用了常規的沉淀過濾凈水工藝，工藝流程如下。其構筑物的特點及工藝參數是：

　　4.1 反應池
　　采用折往復板式反應池，雙層結構，占地面積小。反應池內波峰與波谷相對及相錯布置，有效提高了過水斷面內水力梯度和湍流，增加絮凝顆粒的碰撞次數，提高了絮凝效果。水流速度：V＝0.1－0.3m/s，反應時問：t=15min
　　4.2 斜管沉淀池
　　斜管沉淀池與反應池合建，沉淀池分兩組，進水采用穿孔配水墻，孔內流速0.1m/s，排泥管采用UPVC硬質給水塑料管。斜管采用聚氯乙烯蜂窩狀六邊型斜管，φ35mm。清水區上升流速：V=2.7mm/s，停留時問：t=24min。
　　4.3 虹吸濾池
　　虹吸濾池是一種廣泛應用的池型。操作管理方便。設計濾速：V=10m/h，反沖洗強度：15L/(s·m²)。
　　4.4 清水池
　　清水池為半地下式鋼筋混凝土矩形結構，容積按一期設計水量的16％計，有效容積5000m³。清水池分兩格，可滿足一半清洗檢修、一半正常運行的需要。池內設水位監測儀器，并遠傳至二級泵房顯示。
　　4.5 加藥、加氯間
　　加藥、加氯間合建。混凝劑采用堿式氯化鋁（PAC）。根據于沉池出水水質，PAC投加量為15－25mg/L。助凝劑采用PAM，平均投加量4mg/L（僅在冬季低溫低濁度水時使用），混、助凝劑采用柱塞式計量泵定量投加于反應池前的管道混合器。該混合器是在管道內設置多節固定式擾流板，使水流成對分流，同時產生渦旋旋轉及交叉流動，從而獲得良好的混合效果。它具有占地小，價格低，安裝方便，使用壽命長，不需經常維修，礬耗低，混合效果好的特點。
　　消毒采用二氧化氯。該消毒劑具有比臭氣、氯氣更有效的殺滅病菌的作用，特別是在原水pH值較高時，其殺菌效率很快超過氯，ClO2極易溶于水且與水不發生化學反應，由于二氧化氯不與氨氮等化合物作用，且加入水中不會產生有機氯化物，因此，用于消毒具有較高的余氯。二氧化氯發生器具有體積小，操作簡單，原材料價廉易購易儲存，管理維護方便無污染等優點。加氯間內設二氧化氯發生器2臺，予留二期設備位置，消毒加氯量為1.2mg/L。

5 工程總結

　　5.1 運行效果
　　該引水工程已運行二年多。由于浮船位置選擇適當，冬、夏季節不同水位、流量時取水口均可滿負荷正常運行。沉砂條渠、沉砂池除砂效果明顯，儲水池水濁度在50mg/L左右，冬季30mg/L以下，水質較隱定。凈水廠水處理構筑物耐沖擊負荷能力強，特別是冬季低溫、低濁度水（即水溫小于5℃，原水濁度小于30NTU）時合理調整投藥量（PAC）和投加助凝劑（PAM），可實現微絮凝直接過濾，出水水質符合國家飲用水標準。
　　5.2 工程特點
　　5.2.1 供水流程優化得當。在高程變化不大的條件下，采用重力流和壓力輸水相結合的輸水方式，既充分利用了地形，減少了能耗；又滿足了沉砂蓄水及凈水廠對來水壓力要求。
　　5.2.2 取水口位置選擇得當。經過對比論證確定取水口位置，此位置常年靠溜，不受大流頂沖，運行安全且含砂量偏小偏細，保證率高，經過運行證明安全有效。
　　5.2.3 沉砂條渠和蓄水池位置選擇有利。沉砂條渠。蓄水池位置選擇在黃河河務局規劃的加固地段（黃河淤被區），既引黃淤被加固了黃河大堤，又減少了水中的泥砂量，免去了渠道每年巨大的清淤工作量。