王中民；万玉成；巫兴林
( 中国市政工程西南设计院 ) 摘要：本文简要地介绍了取水枢纽布局及防草防砂措施，输水暗渠、水工艺流程、主要净化构筑物选择及设计参数等内容。 位于成都平原郸县三道堰的成都市第六水厂，经过三年多的建设，第一期工程已于1990 年6月正式向市区管网供水。供水规模超过设计规模，达22×104 m3 /d，出水浊度一般在1度以下，具国内先进水平，水厂运行基本正常。净水厂由中国市政工程西南设计院设计，现将工艺部分介绍如下。 一、概述 设计规模:取水枢纽、原水输水暗渠为60 ×104 m3 /d，净水厂为40×104 m3 /d，预留20×104 m3 /d，最终将发展为60×104 m 4 /d。考虑到施工、运行等因素，取水枢纽、原水输水暗渠一次建成。水厂根据城市用水增长情况分三期建设，每期20×104 m3 /d。水源为岷江水系都江堰下游的徐堰河和柏条河，根据现有资料，原水最高浊度为10000～15000度。
该水厂最大特点是:取水、送水均依靠地形高差重力自流，节省大量能量(每年可省电3300万度以上)。厂址距成都市区一环路口约24.7km，厂区地面高程为567.00m左右，与市区高差60余米。其次，水厂引入了微机，实行两级微机控制管理系统，即:厂级微机管理系统及基层过程控制单板机，提高了自动化程度，给操作管理带来了方便。
其流程如图1。 
二、取水枢纽 根据河流的水位及其它条件，取水枢纽选择在水厂上游1.9km处。由于徐堰河与柏条河每年均需断水岁修，为保证取水安全，在两条河道上各设一个取水口，互为备用，每个取水口取水流量均为7.6m3 /s，采用自流引水。
1.徐堰河取水枢纽
由于徐堰河无论目前或是长远流量均较柏条河大而稳定，无漂木影响，因此确定徐堰河为主要水源，取水枢纽使用时间每年长达10月以上。取水口处河道宽度约50m，为保证枯水位时仍能满足取水水位和流量要求，采用全闸拦水方式。拦河闸共六孔，其中净空10m宽的四孔，净空5m宽一孔，净空2m宽一孔。宽孔用于泄洪，5m与2m宽的管孔用于冲砂。拦河闸工作桥梁底至闸底板高度为6.3m，闸板挡水高度为2.0m，采用直升式平板钢闸门。取水口采用侧向取水，正面冲砂的布置形式。为避免进水口附近泥砂淤积，在栏污栅前后分设两道冲砂道，以加强排砂效果。栏污栅前冲砂道由一条高0.8m，宽约5m的导砂坎及5×2m冲砂闸组成；栏污栅后冲砂措施考虑加长栏污栅，增加栏污栅与进水闸之间渠道内的流量，即加大进水闸前沿的流速，并常开2.0×2.0m冲砂闸防止泥砂淤积。
取水口设置栏污栅一道，栏污栅总长48.4m，过栅流速控制为0.4～0.6m/s。采用移动式除污机，根据水位仪所测的栅条前后水位差自动除渣。
进水口为淹没式，孔口尺寸为3×0.7m，共三孔，进水闸为直升式平板钢闸门，各设一台手、电两用螺杆启门机启闭。
2.柏条河取水枢纽
柏条河主要为排洪及漂木流送河道，因此该取水枢纽正常情况下为辅助水源。为满足枯水期取水水位及流量要求也采用全闸拦水方式。
拦河闸共五孔，其中净空10m宽三孔，5m 宽与2m宽各一孔。与徐堰河一样，宽孔用于泄洪，窄孔用于冲砂。拦河闸工作桥梁底至闸底板高度为5.9m，闸板挡水高度为2.0m，采用直升式平板钢闸门。取水口也采用侧向取水，排砂防淤措施与徐堰河相同。
栏污栅总长27.4m，过栅流速控制为0.5～0.65m/s，采用人工定期清渣。进水口型式与徐堰河同。
另外，在河道上设置导漂系统，以保证漂木从一常开的10m宽闸孔通过。 三、原水输水渠 1.取水口连接渠
柏条河进水口通过长约203m，1.7×2.0m 的无压钢筋混凝十暗渠与徐堰河侧旁的汇流井连通。暗渠共三孔，每孔输水能力为20×104 m3 /d。汇流井中心至徐堰河进水口距离为28.27m，该段采用三条明渠连接。汇流井平面尺寸为6.7×6.7m，总深5.4m内设手动启闭的控制闸门六个，其中，柏条河水源方向进口三个，出口三个。开启柏条河方向进口的闸门，可使徐堰河河水流向柏条河，以达到定期反冲暗渠的目的，避免死水。
2.输水暗渠
从汇流井至水厂配水网室，采用承压式暗渠输水，断面为1.7×1.7m，全长约1.9km，共三孔，每孔输水能力为20×104 m3 /d。经技术经济比较这种输水方涵形式比常规的预应力钢筋混凝土管节省投资近百万元。暗渠中部设有溢流切换室一座，将1.9km的引水暗渠分成两段，每段均考虑了放空措施。
3.溢流室
溢流室平面尺寸为14.65×8.11m。设8个1.7×1.7m手动方形闸门，以备引水暗渠发生事故时进行切换。为减轻水厂配水网室溢流负荷，在溢流室侧墙设可调活动堰门，以便第一次将多余水量就近溢流排入徐堰河。 四、净水厂 根据徐堰河与柏条河的水质资料，本水厂净水工艺采用常规的沉淀——过滤流程是完全可以满足要求的。
成都市自来水公司，根据五厂的管理经验，建议在设计自来水六厂时也采用移动罩滤池。我们分析及以往设计经验，在移动罩滤池的平均设计滤速为8m/h，滤池的出水浊度不大于1度时，则进入滤池水的浊度必须保证长期在10 度以下。为了确保沉淀池出水浊度长期低于10 度，按原水洪水期悬浮物质含量等水质条件，决定采用两级沉淀系统(即沉砂和沉淀两级)。根据我们研究和国内外资料证明，在沉淀时间(或体积)相同时，即t 1 +t 2 =t(式中t 1 、t 2 为采用两级沉淀时的一级和二级沉淀时间，t为采用一级沉淀时的总沉淀时间)的情况下，两级沉淀比一级沉淀的效果好得多，并且总的混凝剂投加量可节省20～30%。
1.平面布置
厂区地形平坦(地面标高在565～568m之间)，地势开阔，为平面及流程布置的合理性提供了条件。总平面布置分成三个区:生产区、厂前区及生活区。生活区与厂区通过“郫彭”公路形成了有效的分隔，厂区靠近“郫彭”公路一端为厂前区，另一端为生产区。厂前区分为辅助生产区及管理区两部分，做到了功能分区明确，有效地避免了相互间干扰。净水流程采用直线型布置，构筑物间布置紧凑，有效而最大限度地降低了水头损失，满足了重力式净水厂的要求。生产区一、二期工程，以配水网室、控制楼、厂大门中心线为中轴线呈对称布置，每期净水系统以5×104 m3 /d为一组，共布置四组；三期工程预留场地在中轴线以南，即靠近徐堰河一侧。
2.配水网室
配水网室的作用是:取水口后的第二次溢流多余的取水量、进一步去除细小漂浮杂物以及均匀分配去沉砂池的流量。平面尺寸为13.1×12.3m，池总深度为6.43m，分为两组，每组20×104 m3 /d。两组之间设有超越渠，以利清污机检修或清水期超越清污机。配水网室前端两侧设有手动调节的溢流堰，每侧溢流宽度为1.8m，总溢流量可达0.87m3 /s。
配水网室中部设有比较新型的ZSB-3500 转刷式清污机(滤网)除渣，其孔眼尺寸为3.5×56mm，过网流速为0.7m/s，网篦宽度3.5m，长度4.0m安装倾角75°。根据双浮子液位差检测仪所测网篦前后水位差，可自动控制清污机工作。
出水端设活动堰门四个，可手动调节堰门高度，以控制进入沉砂池的流量。
3.加药
混凝剂采用碱式氯化铝，且在高浊度时考虑了投加3# 剂。投药工艺如图2、图3。 
加药间设两层以减小占地面积。底层主要为仓库(药库)，二层设置投配池。药液提升采用温州电泵厂生产的新型防腐蚀CXB～250磁性泵，流量150L/min，扬程13m。PAC投加计量泵为西德CFG公司生产的MAKRO TZ6HM10～1500T型双缸单头膈膜式计量泵。投加能力为3000L/h，压力为3×10 5 Pa。根据原水浊度和进水流量两个主要参数控制投药量，并以沉淀池出水浊度作为反馈，对投量进行调整，形成闭路控制系统。
4.沉砂池
沉砂池采用塑料蜂窝斜管沉砂池，每组设计水量为5.55×104 m3 /d。平面尺寸为11.9×10.0m，池总深为4.57m，斜管倾角60°，内经  30，清水区上升流速为6.7mm/s。沉砂池前端设有浆板式机械混合和栅条混合系统，以备高浊度时加药沉淀，保证出水浊度在2000～3000度以内。
沉砂池底部设有中心传动式刮砂机，池中央设DN250液压式池底阀排砂(液压缸位于池顶面)。排砂的控制方式:一是根据原水的浊度情况，定时自动排砂；二是根据界面仪所测池底部泥砂厚度，由单板机控制排砂。
5.混凝沉淀池
采用机械混合、栅条高效反应、斜管沉淀池，5.5×104 m3 /d为一组。混合区平面尺寸为2.8×2.8m，有效深度为4.45m，停留时间为54.5s。
反应区采用先进的栅条高效反应形式，反应为三段。第一段设栅条10层，过栅流速:第一层0.25m/s，其余各层0.16m/s；第二段设栅条10层，过栅流速0.11m/s；第三段设栅条9层，过栅流速0.09m/s。栅条采用断面为人字型的钢丝网水泥栅条，反应区总停留时间8.5min，总GT值为1.82×104 。
由于沉淀池出水浊度控制为10度以下，因此采用了设有过渡段的斜管沉淀池。过渡段可使水流平稳，改善了进入斜管区的水流条件，同时，大量粗絮凝颗粒在过渡区沉降，改善了斜管沉淀区的运行条件，提高了出水水质。
过渡区长L=12m，为斜管区长度的三分之二，有效深4.3m，停留时间22.8min。斜管沉淀区采用 25斜管，安装倾角60°，清水区上升流速2.5mm/s，平面尺寸为18.9×14.65m，有效沉淀时间为31min。
沉淀池平面总尺寸为37.65×17m。
混合反应区排泥采用DN200穿孔管，并在池外设液压角式排泥阀，依靠电磁四通阀定期排泥。
沉淀区设桁车虹吸式排泥，桁车跨度为17.4m。桁车上装有 型潜水泵，提供压力水抽排泥管真空以达到虹吸要求。排泥的控制方式同沉砂池。
6.滤池
滤池采用双层滤料移动罩滤池，5.5×104 m3 /d为一组。每组分30小格，每格平面尺寸为3.16×3.16m，滤速为8m/h，分双列布置，每列为15格，池深为4.1m。滤池进水为淹没式孔口进水，出水采用钟罩式虹吸管出水以避免形成负压过滤。
移动罩桁车上设潜水泵提供压力水抽真空形成虹吸反冲。反冲洗采用单板机在一定的冲洗间隔期，按顺序逐格自动进行(反冲时间可根据冲洗后排水浊度确定，约为5～7min)。
7.加氯、加氨消毒
为了维持水中长时间的余氯量，保证消毒效果及减少加氯后产生的对人体有害的三卤甲烷，在设计中采用氯氨消毒系统。
加氯、加氨系统如图4、图5。 
加氯加氨系统为全套引进美国首都控制机器公司设备。加氯机为4000系列全自动真空加氯机；由于原水硬度原因，加氨机采用4000系列全自动压力加氨机。加氯分滤前和滤后加氯，前加氯机加氯能力为40kg/h，后加氯机加氯能力为10kg/h；加氨为滤后加氨，加氨机加氨能力为5kg/h。
加氯量控制方式:前加氯按原水流量形成“流量比例”投加，后加氯按原水流量和余氯量形成“复合环”投加。加氨量按后氯的1/4比例投加。
在安全措施上，设置了漏氯、漏氨报警仪(引进美国产品)及漏氯处理系统。
8.清水池
由于自来水六厂完全为重力流供水，节约能源，制水成本纸。因此，成都市自来水公司决定该厂长期均匀供水，城市用水的时变化水量，已由水厂承担，总的调度工作由自来水公司的总调室的计算机完成。因此，本厂的清水池基本上没有调节任务。
清水池平面尺寸为40×40m，池深3m，即容积为4800m3 ，每10×104 m3 /d一座，占总水量的4.8%。
9.厂镇给水系统
为满足厂内自用水及镇居民用水要求，设有厂镇清水池、泵房及容积为200m3 的水塔。厂镇泵房设有S150-50水泵三台，二用一备，总供水能力为7200m3 /d。初步运行情况表明，由于厂内给水系统上的闸门严重漏水，使泵房出水量未得到充分利用。
10.辅助生产区及管理区
辅助生产区设机修、电修、仓库、车库等，总建筑面积为1740m2 。管理区设有综合楼、接待室、招待所、食堂及锅炉房等，总建筑面积为4145m2 。出厂水经φ1600mm(一期敷设一根)全长24.7km的预应力钢筋混凝土管，自流输水进入成都市区管网。为确保均匀供水，在进入城市管网前的输水管上设有限流阀。
根据预测，在第一期正式投产后，成都市自来水的供需关系可基本上得到平衡，如能按计划，二期在1993年，三期在1998-2000年投产，则成都市的市政供水能力与城市用水量基本上是相近的。至于2000年以后成都自来水的发展，则是今后给水工作者研究的课题。 | 
