一、工程概況
曲江水廠位于西安市南郊,是該市重點的基礎設施建設項目,目前供量占全市總用水量的二分之—,日供水規模為60萬米3,工程于1987年開工,1990年建成投產。工程決算投資為1.03億元其中包括法國政府貸款2442萬法國法朗。水廠采用電混凝、沉淀、過濾為主的水處理工藝,引進國外先進設備、儀表及水處理技術,出廠水質達到并超過國家飲用水水質標準與行業標準,濁度指標—般保持1NTU以下,細菌總數經常為零,大腸桿茵未能檢出,達到了國際先進水平。
黑河引水工程是一個系統工程,從水源、89公里輸水暗渠、水廠至城市管網,都是利用水源與市區的自然地形高差,采用重力流;工程分兩期建設,一期工程水廠原水來自黑河,水源沒有調節功能,原水水質直接與雨量大小有關,暴雨季節水質渾濁,二期工程黑河建庫,原水經水庫自然沉淀,水質常年變情。根據一、二期原水水質不同的特點,一期工程水廠處理工藝以沉淀、過濾為主;二期工程采用直接過濾的工藝,設計中有意將一期工程中的沉淀池尺寸與濾池相同,二期工程只需簡單將沉淀池改造為濾池,就可滿足二期工藝要求,在不增加水廠占地的前提下,使水廠規模達到80萬米3/日,并將一、二期工程有機地結合起來,體現了新穎、創新的設計思路。
水廠主要生產構筑物有配水系統、菱形跌水混合槽、反應池、沉淀池、濾池、自用水塔、反沖洗水塔及清水池等組成,是屬特種水工構筑物,根據不同的工藝需要采用不同的結構類型。反應池采用現澆池壁與底板,池中反應隔板予制安裝在底板中,上端再用現澆梁和走道板拉結固定;沉淀池、濾池因下設水清水池,結構采用超長的現澆混凝土雙層檔墻封閉框架類型,每組池子分四塊,利用微膨脹細石混凝土進行后澆灌,使其最終形成整體,滿足工藝要求;清水池采用分縫獨立單元組合結構類型,單元之間用橡膠止水帶連接,池頂采無梁樓蓋體系形式;自用水塔采用國標倒錐型水搭;反沖洗水塔高12米,容量1000米3,設計采用圓形現澆混凝土框架結構;其余構筑均屬—般現澆鋼筋混凝土結構。
曲江水廠總用地203畝;單位水用地0.225米2/米3;單位水造價172元/米3;設計水處理成本0.06元/米3;單位水耗電0.0177度/米3;總建筑面積12840米2;綠化面積占全廠面積40%。
曲江水廠建成批產不僅緩解了西安市供水緊張狀況,滿足了城市居民的用水需求,提高了供水水質;而且對振興西安市經濟,改善旅游環境,有效控制了因地下水超采所造成地裂縫的不良現象,以及在西部大開發中,改善西安市投資環境等方面起到了顯著的社會與經濟效益。
二、新技術應用與科技創新
為滿足工程總體系統重力流的功能要求,利用微機與先進軟件技術,對方案進行優化設計。最終確定的水廠位置,它既能使原水重力流進水廠,處理后的水又能自流至懶市管網,滿足用戶對水壓的要求,節能效果十分顯著;通過一期沉淀池能簡單地改成二期的濾池,有機地將一、二期結合起來,適應了不同原水的處理特點。這種理想、創新的工藝方案曾獲得全國著名專家們的認可;濾池采用氣水反沖洗及單一石英砂均質濾料的工藝,利用可編程序邏輯控制器進行全自動控制,其特點是濾料含污能力強,反沖洗效果好,濾后水的水質高,既省電又省水,就濾池的年運營費比普通決濾池可節省120萬元;沉淀池、濾池的下部設小清水池,是根據當地地形與地質條件而定的,池下II、III級濕陷性黃土層厚度為5—6米,如不設下層小清水池就必須對黃土作處理,有了下層小清水池,增加去土量,減少了地基處理費。在不增加占地面積的條件下,增加了清水池容量,節省了清水池頂板。由于采用雙層水池的形式,增大了構筑物高長比與整體剛度,為設計采用超長不分縫的現澆混凝土擋墻式封閉框架結構提供了有利條件,避免了因分縫給工藝布置帶來的麻煩,也減少了8度抗震設防的加固費用。濾后的水直接由上層濾池流入下層小清水池,節省城也組內的出水管路系統。這些創新的設計,優質的土建施工與安裝,經多年運行,效果良好。
施工中廣泛采用的sZ系列鋼模和鋼支架體系是引進英國R.M.D技術,改進而制,其整體性好,剛度大,拆裝方便,可拼裝各種結構類型,因而保證了結構棱角清晰,無明顯接縫痕跡,混凝土表面光潔,為保證水廠澆注優質的混凝土,施工現場專門引進設置了德國BLBA混凝土攪拌裝置,由電腦自動控制原材料和外加劑的計量,成品混凝土質量穩定,性能可靠。利用混凝土罐車及泵車,快速優質完成了全廠混凝土澆注任務;施工中對大于Ø18M鋼筋采用現場壓力熔接焊技術,使鋼筋接頭既省鋼材,又保證質量。
曲江水廠是我國大型水廠之一,設計中充分體現了實用、經濟、創新、節能的原則,率先引進先進的氣水反沖洗濾池及工藝技術與設備,出廠水質及技術經濟指標在國內同行業名列首榜,并有顯著的社會與經濟效益。總體效果達到了國際先進、國內—流的水平,為國內同行樹立了典型工程的形象。1993年獲得國家優秀設計銀質獎、建設部優秀設計二等獎、建筑工程魯班獎,1999年榮獲中國土木工程(詹天佑)大獎。
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