新疆哈密市城市供水改扩建工程设计介绍

摘要：本文主要介绍了新疆哈密市城市供水改扩建工程，对哈密市供水系统进行了重新优化，对整个城市供水管网做了平差，实现了城区多水源分区分压重力流供水，提高城市供水普及率。

关键词：供水系统优化；管网平差；多水源分区分压重力流供水；

中图分类号：TV674文献标识码： A

一、工程概况

哈密市位于新疆维吾尔自治区东部，是新疆通向祖国内地的交通要道，素有“新疆门户”之称。哈密市东与甘肃省肃北蒙古族自治县所属的马宗山镇、安西县及敦煌市接壤，西与木垒哈萨克族自治县、鄯善县为邻，南与库木塔格大沙漠与若羌县相接，北与巴里坤哈萨克族自治县、伊吾县相望，东北与蒙古国毗连，国境线长46.6公里。哈密市地形北高南低，由东北向西南缓倾，东西长约404公里，南北宽约322公里，海拔约700～1500m。

哈密市是国家重要的能源基地，西北重要的交通枢纽和物流集散中心，新疆东部的区域中心城市和新型工业化城市。

哈密市现辖六区，包括石油基地、广东工业园、城北区、城南区、新区及重工业加工区，其中石油基地、广东工业园、城北区、城南区称为老城区，老城区和新区并称为哈密市中心城区。截止2011年，哈密市中心城区现状建成区人口为26.5万人，现状建成区面积为34.63km2。

随着哈密市规模的不断扩大，工业生产、旅游事业的兴旺以及人民生活水平的不断提高，城市供配水日趋紧张，供水不足逐年加剧，城市供水设施建设已跟不上经济社会发展的需要，在一定程度上制约了哈密市的城镇化水平，阻碍了经济社会平稳较快的发展。

哈密市现有市政供水厂四座，即一水厂、二水厂、三水厂和四水厂。由于哈密市地下水超采严重，目前一水厂已转为备用水厂，现已关停。哈密市现状供水由二水厂、三水厂和四水厂联合供给，合计总供水能力为18.0万m3／d。

二、供水现状、存在问题及扩建的必要性

1.供水现状

哈密市供水设施经过近三十年的建设发展，已形成了18.0万m3／d的输配水能力，建成输配水管网总长约184.1公里，管径DN100-DN800,采用的管材多为灰口铸铁管，也有玻璃钢管、PE管、螺旋钢管等。由于哈密市城区规划范围的不断扩大，造成供水普及率相对降低，普遍的服务压力为20-60米。现有城区各供水水源水厂最高日供水量详见表一。

哈密市城区现有各水源水厂最高日供水量一览表

表一

2.存在问题

哈密市城市供水设施始建于1983年，虽然经过三十年的建设发展，形成了一定的供水规模。但由于城市建设发展较快，供水任务重，供水设施一直处于边建设边使用的状态，统一管理调度的水平较低，供水安全可靠性差。主要存在问题如下：

（1）城区管网老化严重，影响正常供水

哈密市现有的供水管道始建于1983年，采用的管材多为灰口铸铁管，由于管道建设年限较长，城区供水管线老化严重，管道内部锈蚀结垢严重，造成水量漏损居高不下。根据新疆哈密水务有限公司提供的调查数据显示，哈密市供水管网漏损率高达19.5%，水资源浪费严重，加之很多路段供水管径偏小，根本无法满足居民的正常生产生活需求，迫使这些地区的居民只能采用自备水源，供水安全无法保证。

（2）城区供水普及率偏低

由于哈密市城区规划范围的不断扩大，造成供水普及率相对降低，特别是新区的市政供水管网建设赶不上城市发展的要求，与城市发展目标不相协调。

（3）输水管道多为长距离单管输水且管径偏小，输水安全性较差

目前哈密市总需水量逐年攀升，各个水厂根据发展需要都面临着规模扩大的问题。水厂供水能力虽然提升，但水厂至城区的输水管道多为单管，且管径偏小，这必将会导致水厂有水输不急的结果，影响城区居民的用水。

（4）供水的安全可靠性差

哈密市现状虽是二水厂、三水厂、四水厂联合供水，但随着规划面积的不断扩大，不断有新的市政管网接入，新的供水管线建设时缺乏统一的水力平差计算，因而造成几座水厂在联合供水过程中的压力不平衡，经常出现一用一停现象，起不到真正联合供水的目的。

3.扩建必要性

近些年随着哈密市各水厂提标改造工程的完成，哈密市供水能力已达到18.0万m3／d，供水能力的提升须相应提高哈密市的输配水能力，急需对城区输配水管网进行改扩建，并进行统一的水力平差计算，对城区老管道进行改造，对未敷设市政管网的新增规划区域新建配水管网，扩大供水范围，增加管网密度，提高供水普及率，进一步提高居民生活水平，改善招商引资条件，是当前哈密市发展的需要。

三、工程设计年限、范围、规模、供水分区等的确定

1.设计年限：近期2017年，远期2030年。

2.设计供水范围：包括哈密市中心城区、重工业加工区两大部分。而哈密市中心城区包括老城区和新区，其中老城区又分为石油基地、广东工业园、城北区及城南区。

3.设计人口及建设用地面积： 根据《哈密市城市总体规划（2010-2030）》和《哈密市西部新区概念规划暨重点地区城市设计》，哈密市规划人口及建设用地面积如下表二和表三：

哈密市城区人口分布一览表

表二

哈密市城区建设用地一览表

表三

4.人均综合生活用水量定额：根据《室外给水设计规范》，结合哈密市人口规模和所处地区，同时参照新疆不同区域的实际情况最终确定人均综合生活用水量定额，近期人均综合生活用水量定额：180L/cap・d，远期人均综合生活用水量定额：200 L/cap・d。

5.工业用水量确定：依据建设方提供的主要工业企业近远期用水量确定

6. 浇洒道路和绿地用水量：依据《室外给水设计规范》，浇洒道路和绿化用水量根据哈密市实际情况，浇洒道路用水量按2.0 L /(m2・d)，绿化用水量按2.0 L /(m2・d)。道路面积及绿化面积是依据总体规划确定。

7.管网漏损水量按前三项水量的10%计取，未预见水量按前四项水量的12%计取。

8.总需水量确定：测算结果如下表四

哈密市城区需水量预测一览表

表四

四、供水系统设计

1、供水方式确定

关闭自备水源井，采用二水厂、三水厂和四水厂联合向石油基地、广东工业园、城北区、城南区及新区、重工业加工区分区供水方式：

a.石油基地：近期二水厂供给，二级加压供水方式；远期三水厂供给，重力流供水方式；

二水厂地面标高约为810米，三水厂地面标高约为868米，石油基地地面标高为800～820米，其与二水厂高差为-10～10米，与三水厂高差为48～68米。可见，近期二水厂向石油基地供水时需加压供水，远期三水厂向石油基地供水时可采用重力流供水。

b.广东工业园：近远期四水厂供给，重力流供水方式；

四水厂地面标高约为889米，广东工业园地面标高为810～865米，比四水厂低24～79米。可见，近远期四水厂向广东工业园供水时可采用重力流供水。

c.城北区：近远期三水厂和四水厂联合供给，重力流供水方式；

三水厂地面标高约为868米，四水厂地面标高约为889米，城北区地面标高为775～805米，其比三水厂高程低63～93米，比四水厂高程低84～114米。可见，近远期城北区完全可采用重力流供水方式。

但由于净压过高，为减小管网压力，设计在三水厂和四水厂至城北区输水管线途中分别设置减压阀，以减小下游管网压力，通过调整减压阀出口压力平衡三四水厂供水量及供水压力，实现三四水厂联合向城北区供水。

d.城南区及新区：近远期二水厂、减压调节高位水池（水源来自四水厂）和三水厂联合供给，重力流供水方式；

二水厂地面标高为810米，减压调节高位水池地面标高约为820米，三水厂地面标高约为868米，城南区地面标高为740～780米，其比二水厂高程低30～70米，比减压调节高位水池高程低40～80米，比三水厂高程低88～128米；

与城南区相邻的新区地面标高为750～787米，其比二水厂高程低23～60米，比减压调节高位水池高程低33～70米，比三水厂高程低81～118米。

可见，近远期城南区及新区完全可采用重力流供水方式。为减小城南区及新区下游管网压力，同时平衡三个供水源供水压力，实现三者联合向城南区及新区供水，设计在减压调节高位水池至城南区输水管线和三水厂至新区输水管线途中分别设置减压阀，通过调整减压阀出口压力平衡三个供水源的供水量及供水压力，实现三者联合向城南区及新区供水。

e.重工业加工区：近远期三水厂供给，重力流供水方式；

三水厂地面标高约为868米，重工业加工区地面标高为658～680米，其比三水厂高程低188～210米；可见，近远期重工业加工区完全可采用重力流供水方式，但由于压力过高，三水厂至重工业加工区输水管线途中已设置2处减压阀。

2、近远期各区供水水源及规模确定

3、近远期供水系统示意图

五、输配水管网设计

根据哈密市三十多年形成的配水管网现状和多水源供水的特点，为了使城市现有水源和管网的输配水能力得到充分发挥，使新增管道更好的发挥作用和效益，在此次设计中，对哈密市城区输配水管网按多水源统一进行了平差，为新增管道提供了设计依据，为多水源的相互调配和按照各水源分区供水提供理论依据，为如何按各区布局与地形特点控制供水压力提供参考。

1、根据城北区管网平差成果：

三水厂至城北区需新增一根DN600输水管，与现状DN600联合输水，并新增减压阀；四水厂至城北区仍利用现状DN600和DN800输水管，并利用现状减压装置；

远期城北区成环41个，最大用水时水压为0.26～0.59Mpa，事故时水压为0.27～0.60Mpa，最大用水+消防时水压为0.23～0.57Mpa；近期城北区成环41个，最大用水时水压为0.24～0.59Mpa，事故时水压为0.24～0.59Mpa，最大用水+消防时水压为0.23～0.58Mpa；

2、根据城南区及新区管网平差成果：

三水厂至新区需新增一根DN1000输水管，与现状DN500联合输水，并新增减压阀；二水厂至城南区需新增一根DN900输水管，与现状DN800联合输水；减压调节高位水池至城南区近期利用现状DN800输水管及减压装置，远期再新增一根DN800与现状DN800联合输水；

远期城南区和新区成环97个，最大用水时水压为0.21～0.60Mpa，事故时水压为0.17～0.61Mpa，最大用水+消防时水压为0.19～0.56Mpa；近期城南区和新区成环62个，最大用水时水压为0.22～0.58Mpa，事故时水压为0.17～0.57Mpa，最大用水+消防时水压为0.21～0.57Mpa；

六、工程设计总结

本次哈密市城市供水改扩建工程对哈密市供水系统进行了重新优化，对整个城市供水管网做了平差，实现了城区多水源分区分压重力流供水，极大的节约了能耗。由于资金限制，本工程需分期实施。一期工程新建及改建输配水管线总长约23公里，管径DN300～DN800，一期工程总投资6000万元。本工程建成后将大大提高城市供水普及率，改善招商引资条件，进一步提高居民生活水平，并为哈密市经济建设起到积极的促进作用！

参考文献：

【1】给水排水设计手册，第3册，城镇给水

【2】室外给水设计规范（GB50013-2006）

作者简介：

张慧娟（1980―），女，中国市政工程西南设计研究总院新疆分院，2003年毕业于西安建筑科技大学，研究方向―城市基础设施市政工程与规划设计。