沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程施工方案

'沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程施工方案1工程概况及变更缘由1.1工程概况沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元是河北省南水北调配套工程的重要组成部分，该工程通过石津干渠与南水北调中线总干渠相连，通过石津干渠设置的分水口门分别向泊头市交河镇、东光县、吴桥县、泊头市和青县地表水厂供水，为各供水目标城区提供生活、工业用水。南水北调中线工程分配给泊头市交河镇、东光县、吴桥县、泊头市和青县的多年平均分水总量为6400万m3，全部由石津干渠设置的4个分水口门引水，包括泊头市交河镇输水管道工程，东光-吴桥输水管道工程（东光、吴桥共用一个分水口门），泊头市输水管道工程及青县输水管道工程，其中一级加压泵站4座，二级加压泵站1座，输水管道6条，线路总长133.707km。青县输水管道工程自石津干渠设置的青县分水口门引水至位于青县清州镇刘缺屯村东的青县地表水厂。管线全长75.748km，管道设计规模0.63m3/s，采用单排DN1000球墨铸铁管（DIP）管道输水。在分水口门处设一级加压泵站。2014年4月，河北省南水北调工程建设委员会办公室以冀调水设[2014]44号文对沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元初步设计进行了批复。7 1.2设计变更缘由随着河北省南水北调配套工程保沧干渠、石津干渠以及沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程的全面开工建设，沧州人民盼望已久喝上优质长江水的愿望即将成为现实。根据河北省南水北调配套工程建设规划，东光、吴桥、泊头（包括交河镇）、青县由石津干渠口门直接供水，沧州市区、渤海新区、海兴县、南皮县、孟村县、盐山县及采油三厂经由石津干渠引水入大浪淀水库调蓄后供水。肃宁、任丘、献县、河间由保沧干渠口门直接供水。从2011年河北省南水北调正式启动以后，沧州市政府、沧州市水务局对沧州市区及渤海新区的供水方案非常的重视，为解决这项关系到民生的重大问题进行了多次调研。河北省第八次党代会明确提出要举全省之力打造曹妃甸新区和渤海新区两个经济增长极。渤海新区的战略地位日益突出，经济社会进一步驶入了发展的快车道，用水量急剧增加。另外，沧州市区是沧州市重点打造的三大经济板块之一，政治、经济、社会影响巨大，在供水保障上不容得出现任何问题。随着经济社会的发展和人民生活需求的提高，人们对水质提出了更高的要求。沧州市水务局及南水北调办公室会同有关单位进一步研讨沧州市南水北调引江水的供水方案，拟定沧州市区、渤海新区及大浪淀水库周边南皮县、孟村县及盐山县城供水采用直供输水方式供水，以便更好的发挥引江水的效益，提高供水保证。为了尽快实施沧州市区直供水工程，沧州市水务局、沧州市南水北调建设委员会办公室会同有关设计院做了进一步的调查研究，进行了多个方案的比选。由于批复的第一设计单元青县输水管道工程管线路由在20km处与现有引大入沧管线相交，如将批复的青县输水管道工程前20km加大规模和管径，在输水管线路由不变的情况下，在20km处输水管道与现有引大入7 沧输水管道交汇处通过新建阀门组引水入引大入沧输水管道，可利用现有引大入沧后段19.1km管道就可直接为沧州市区供水。利用这种方案可操作性强，工程投资小，施工工期短。近几年，大浪淀水库不但向沧州市区供水，还修建了引大入港输水管道工程、南皮县输水管道工程和盐山、孟村输水管道工程为渤海新区、南皮县、孟村县和盐山县供水。原第一设计单元青县输水管道工程管线路由从大浪淀水库北侧通过，距离引大入港输水管道工程、南皮县输水管道工程和盐山、孟村输水管道工程较近，如果将原青县输水管道前段19.98km扩大规模，并在桩号12+714.77处增设南孟盐分水口门，仅需新敷设一条3.518km输水管道即可将水引入大浪淀水库现有的南孟盐供水泵站前池，为南皮县、孟村县和盐山县城区供水；同样，利用现有引大入港管线与引大入沧管线之间的连通工程并稍加改造即可将水引入大浪淀水库现有的引大入港泵站的前池，为渤海新区现有供水户供水。工程实施后可将大浪淀水库现有供水户全部由黄河水切换为长江水，提高用水户的供水水质及供水保证，并且供水量由原来单一向青县供水的1608万m3提高到了现在的13947万m3，大大提高了供水效益。综合考虑后，拟定对青县输水管道工程进行变更，对原青县前19.98km管道扩大规模后做为石津干渠工程延长段的设计变更，并在延长线上为南皮、孟村和盐山预留分水口门；原青县输水管道19.98km以后段做相应的变更为青县供水，并新增南孟盐支线、沧渤青分水口改造工程和引大入港连通改造工程。按照沧州市南水北调建设委员会办公室《关于利用大浪淀水库现有供水工程解决沧州市区等5个市县（区）引长江水问题的函》的要求，原青县前19.98km管道扩大规模后作为石津干渠延长段设计变更的由河北省水利水电勘测设计研究院来完成；原青县输水管道19.98km以下输水管道工7 程做相应的初步设计变更为青县供水，由我院完成。受沧州市南水北调建设委员会办公室的委托，我院承担了“沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更”的工作，并于2014年10月10日编制完成了《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更报告》。1.3设计审查过程2014年11月13日，河北省南水北调工程建设委员会办公室组织有关单位和专家在石家庄市召开会议，对《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更报告》进行了审查，形成主要审查意见如下：1、建议补充由小白庄泵站直供南皮、再至南孟盐泵站方案的可行性。2、基本同意工程总体布置方案。分析青县泵站设置调压阀的必要性及设连通管的可行性。3、基本同意管材选择及防腐设计。建议完善管径比选内容。4、补充泵站事故停泵水锤计算结果，附水锤压力包络线图。5、根据水文成果复核施工期导流流量，补充导流程序和方法，优化施工围堰结构设计；完善施工排水设计。会后，根据审查意见对报告进行了补充完善，对小白庄泵站直供南皮、再至南孟盐泵站及青县泵站设置调压阀的必要性及设连通管方案的可行性进行了分析，补充了经济管径的分析计算、管道水锤分析计算；根据水文成果复核施工期导流流量，补充导流程序和方法，优化施工围堰结构设计；完善施工排水设计。于2014年11月30日完成了《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更报告》(报批稿)。7 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更2水文2.1概况沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元包括通过石津干渠设置的4个分水口门引水的泊头市交河镇输水管道工程、东光-吴桥输水管道工程（东光、吴桥共用一个分水口门）、泊头市输水管道工程及青县输水管道工程。设计变更主要将原青县输水管道前19.98km管道扩大规模后作为石津干渠工程延长段，原青县输水管道19.98km以下输水管道工程做相应的设计变更作为青县支线为青县供水。第一设计单元青县输水管道工程设计变更通过石津干渠工程延长段设置的南孟盐分水口门（桩号12+714.77）及沧勃青分水口门（桩号19+980.3）向沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县供水，为各供水目标城区提供生活、工业用水。设计变更包括新增南孟盐支线输水管道工程（3.518km）、青县支线输水管道工程（55.725km，）、沧渤青分水口改造工程、引大入港连通改造工程（改造现有管道1.2km）及加压泵站一座（原青县泵站由小白庄分水口处调整至沧县北大街村（青县支线输水管道工程桩号45+250））处。第一设计单元其它输水管道工程没有变化，不再赘述。设计变更青县支线输水管道穿越河道与原青县输水管道19.98km以后一致；新增的南孟盐支线输水管道工程穿越大浪淀排水渠、淀南排干2条排沥河道，代庄引水渠1条引水河道。沧渤青分水口改造工程和引大入港连通改造工程不涉及穿越河道设计。第一设计单元青县输水管道工程设计变更交叉河流与原青县输水管道工程相比减少了一号干沟和黄浪渠，增加了淀南排干。除淀南排干外，其它河流的设计情况详见《7 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元初步设计报告》。本报告只补充新增加的淀南排干的水文设计。2.2水文设计成果分析2.2.1设计洪水分析淀南排干位于大浪淀水库西、南、东三侧，为大浪淀水库截渗沟，是大浪淀水库的附属工程，与北侧的淀北排干首尾相连并环绕大浪淀水库，全长8.085km。淀南排干设计底宽15m，边坡1:2.5，设计纵坡为1/16000，设计流量33m3/s，控制面积67.5km2。淀南排干不同重现期设计沥水成果见表2-1。表2-1淀南排干设计沥水成果表河道名称面积不同重现期设计流量（m3/s）备注(km2)5年10年20年30年淀南排干67.524.036.048.054.02.2.2交叉断面设计水位根据管线穿越河道的具体情况，采用恒定均匀流法分析河道设计水位。本工程以下穿方式穿越河道，不会影响过水断面，因此工程后水位同工程前设计水位。淀南排干没有设计资料，按照现状断面推求水位，河道糙率均取0.0225。水位成果详见表2-2。表2-2淀南排干设计水位成果表河渠名称交叉断面控制面积（km2）不同重现期设计值（m）备注30年20年10年5年淀南排干67.554.048.036.024.02.2.3施工期洪水本工程河道交叉建筑物施工期洪水计算标准为5年一遇。7 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更本工程穿越淀南排干施工工期安排在3～5月，由于缺乏实测水文资料，其施工洪水通过分析降雨资料，统计施工期3d实测雨量资料，采用频率分析法计算不同标准的降雨，用平原除涝手册法计算施工洪水。淀南排干施工期设计洪水成果见表2-3。淀南排干施工期设计洪水成果表表2-3河渠名称交叉断面处汇流面积（km2）重现期流量（m3/s）五年一遇淀南排干67.50.342.2.4冲刷计算河道冲刷计算采用《铁路工程水文勘测设计规范》（TB10017-99）中的公式计算。本工程计算采用粘性土河槽及河床计算公式。淀南排干一般冲刷深度计算成果表表2-4河渠名称冲刷深度（m）液性指数“63.8”50年30年20年10年5年淀南排干0.390.310.240.130.567 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更3工程地质3.1工程概况及设计依据沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元包括通过石津干渠设置的4个分水口门引水的泊头市交河镇输水管道工程、东光-吴桥输水管道工程（东光、吴桥共用一个分水口门）、泊头市输水管道工程及青县输水管道工程。设计变更主要将原青县输水管道前19.98km管道扩大规模后作为石津干渠工程延长段，原青县输水管道19.98km以下输水管道工程做相应的设计变更作为青县支线为青县供水。第一设计单元青县输水管道工程设计变更通过石津干渠工程延长段设置的南孟盐分水口门（桩号12+714.77）及沧勃青分水口门（桩号19+980.3）向沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县供水，为各供水目标城区提供生活、工业用水。设计变更包括新增南孟盐支线输水管道工程（3.518km）、青县支线输水管道工程（55.725km，）、沧渤青分水口改造工程、引大入港连通改造工程（改造现有管道1.2km）及加压泵站一座（原青县泵站由小白庄分水口处调整至沧县前罗村（青县支线输水管道工程桩号45+250））处。第一设计单元其它输水管道工程没有变化，不再赘述。青县支线输水管道与原青县输水管道工程19.98km以后的路由相同，地质条件不变；青县加压泵站的位置由原来的小白庄分水口门移到青县支线输水管道桩号45+250处；增加了南孟盐支线输水管道工程。本次设计，我院对位置调整后的青县加压泵站和新增加的南孟盐支线输水管道的地质重新进行了勘察设计。青县支线的地质情况已在《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元初步设计报告》中论述并得到了批复。本次补充了位置调整后的青县加压泵站和新增加的南孟盐支线输水管道的地质勘察设计。12 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更3.2地质概况根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的划分，各地区地震基本烈度、设计地震分组、地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期及估算地基土的等效剪切波速Vse值见下表3-1。表3-1地震动参数市（县、区）地震基本烈度（抗震设防烈度）地震动峰值加速度设计地震分组场地类别地震动反应谱特征周期估算地基土的等效剪切波速范围值南皮县Ⅵ0.05第二组Ⅲ0.55s160～170沧县Ⅶ0.10第二组Ⅲ0.55s160～170新华区Ⅶ0.10第二组Ⅲ0.55s160～170青县Ⅶ0.10第二组Ⅲ0.55s155～1653.3水文地质3.3.1青县加压泵站水文地质3.3.1.1水文地质条件原青县加压泵站由小白庄分水口处调整至前罗村（青县支线输水管道工程桩号42+250）处。工程区勘察期间浅层地下水属第四系孔隙潜水，区域地下水埋深2.5m左右，水位标高3.40m，主要受大气降水影响。地下水位动态年变化幅度2.00m左右。3.3.1.2水、土对建筑材料的腐蚀性评价通过分析，场地水腐蚀性见表3-2“地下水腐蚀性分段表”。表3-2地下水腐蚀性分段表腐蚀性类型腐蚀性判定（桩号）环境水对混凝土腐蚀性环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性环境水对钢结构腐蚀性青县泵站强腐蚀中等腐蚀中等腐蚀场地土腐蚀性见表3-3“场地土对混凝土和钢筋腐蚀性分段表”。12 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表3-3场地土对混凝土和钢筋腐蚀性分段表腐蚀性类型腐蚀性判定（桩号）场地土对混凝土腐蚀性场地土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性青县泵站弱腐蚀中等腐蚀场地土对钢结构的腐蚀性见表3-4“场地土对钢结构腐蚀性分段表”。表3-4场地土对钢结构腐蚀性分段表腐蚀性类型腐蚀性判定（桩号）场地土对钢结构的腐蚀性青县泵站强腐蚀3.3.2新增的南孟盐支线输水管道工程水文地质3.3.2.1水文地质条件本工程区勘察期间浅层地下水属第四系孔隙潜水，水位埋深3.5m左右，水位标高5.00m左右，主要受周围河渠水位变化及大气降水影响。地下水位动态年变化幅度2.00m左右。3.3.2.2水、土对建筑材料的腐蚀性评价通过分析，工程全线场地水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。场地土对混凝土具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。场地土对钢结构具强腐蚀性，建议设计时应全线路按有关规范采取相应保护措施。3.4新增的南孟盐支线管道工程地质条件及评价3.4.1地层分布及土体结构⑴管道工程地质分段说明输水管道全长3.518km，勘察揭露土层呈现砂壤土、壤土多层交互分12 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更布的特点。沿输水管道线路，根据上部各地层变化划分为2个区段，简述如下：①第Ⅰ段（桩号0+000～1+000）：0～0+250管道底标高5.7m左右，开挖揭露土层上部为砂壤土，厚度2.1m左右，其下壤土;0+250～1+000管道底一般在标高6.5m左右，开挖揭露土层为砂壤土。②第Ⅱ段（桩号1+000～3+520）：桩号1+0002+190管道底在标高6.50m左右，桩号2+190～2+650管底标高6.5～5.2m，桩号2+650～3+520管道底在标高5.4～1.2m，开挖揭露土层为砂壤土。⑵土体结构其地层分层描述如下：表3-5地层描述表（第Ⅰ段）地层编号地层名称地层描述1层砂壤土（Q4al）褐黄色,稍湿～湿,中密～密实,摇振反应迅速,干强度及韧性低,属中压缩性土，表层0.4m为素填土,含植物根系。厚度:2.10-2.60m,平均2.40m;层底标高:5.90-5.90m,平均5.90m;层底埋深:2.10-2.60m,平均2.40m。。2层壤土（Q4al）黄褐色,可塑,稍有光泽,干强度及韧性中等,具锈斑。属中压缩性土。厚度:1.10-1.10m,平均1.10m;层底标高:4.80-4.80m,平均4.80m;层底埋深:3.20-3.70m,平均3.50m。3层砂壤土（Q4al+l）黄褐～灰色,湿,,中密～密实,摇振反应迅速,干强度及韧性低,含云母。属中压缩性土。该层10.00m未钻透。最大揭露厚度为6.80m。12 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表3-6地层描述表（第Ⅱ段）地层编号地层名称地层描述1层砂壤土（Q4al）褐黄色,稍湿～湿,中密～密实,摇振反应迅速,干强度及韧性低,属中压缩性土，表层0.4m为素填土,含植物根系。厚度:2.10-2.60m,平均2.40m;层底标高:5.90-5.90m,平均5.90m;层底埋深:2.10-2.60m,平均2.40m。。2层壤土（Q4al）黄褐色,可塑,稍有光泽,干强度及韧性中等,具锈斑。属中压缩性土。厚度:1.10-1.10m,平均1.10m;层底标高:4.80-4.80m,平均4.80m;层底埋深:3.20-3.70m,平均3.50m。3层砂壤土（Q4al+l）黄褐～灰色,湿,,中密～密实,摇振反应迅速,干强度及韧性低,含云母。属中压缩性土。该层10.00m未钻透。最大揭露厚度为6.80m。3.4.2地基土的物理力学性质指标建议值根据划分的工程地质层作为统计单元，对地基土的物理力学性质指标剔除异常值后进行统计。结合各土层工程地质特性和地区经验给出承载力特征值和其他力学指标地质建议值。详见表3-7、3-8“物理力学性质指标建议值表”。12 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表3-7物理力学性质指标建议值表（第Ⅰ段）层号岩性物性指标压缩模量Es饱固快剪承载力特征值fak天然含水率ω天然重度γ干重度γd孔隙比e0饱和度Sr塑性指数Ip液性指数IL渗透系数k凝聚力c内摩擦角φ％kN/m3—％——cm/sMPakPa度kPa1砂壤土（Q4al）22.518.815.40.721857.4-0.016.2×10-58.0725.01202壤土（Q4al）27.218.814.80.8079214.70.378.0×10-64.53013.91103砂壤土（Q4al+l）21.919.315.80.668896.6-0.071.2×10-412.0725.9130表3-8物理力学性质指标建议值表（第Ⅱ段）层号岩性物性指标压缩模量Es饱固快剪承载力特征值fak天然含水率ω天然重度γ干重度γd孔隙比e0饱和度Sr塑性指数Ip液性指数IL渗透系数k凝聚力c内摩擦角φ％kN/m3—％——cm/sMPakPa度kPa1砂壤土（Q4al）23.119.015.50.707886.40.168.2×10-58.0725.01202壤土（Q4al+l）30.118.814.50.8509715.10.456.4×10-64.03012.01103.4.3工程地质评价南孟盐支线输水管道工程地层结构变化较小，主要由第四系全新统陆相冲积、湖沼相土层组成，岩性为粘土、壤土、砂壤土。20 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更第1层砂壤土压缩系数为0.10～0.22MPa-1，具中等压缩性，渗透系数4.07×10-5～9.13×10-5cm/s，呈弱渗透性，承载力建议值110kPa。第2层壤土压缩系数为0.30～0.49MPa-1，具中压缩性，渗透系数8.87×10-7～8.04×10-6cm/s，呈微～极微渗透性，承载力建议值110kPa。第3层砂壤土压缩系数为0.10～0.16MPa-1，具中等压缩性，渗透系数6.62×10-5～1.33×10-4cm/s，呈弱渗透性，承载力建议值120kPa。建议临时开挖边坡坡比1：0.75～1：1。3.5青县加压泵站工程地质条件及评价青县加压泵站（桩号42+250）工程地质条件及评价如下：1、物理力学性质指标根据土工试验结果、标准贯入试验和现场鉴别综合分析后得出各土层物理力学性质指标建议值见表3-9。物理力学性质指标建议值表表3-9层号岩土名称承载力特征值fak(kPa)压缩模量建议值Es(MPa)抗剪强度标准值凝聚力标准值c(kPa)内摩擦角标准值φ（度）1壤土1104.42711.12砂壤土1208.0725.83壤土1103.62311.14壤土1003.4207.45壤土1304.52510.12、主要工程地质问题1）饱和砂壤土、砂土地震液化问题泵站位于青县支线输水管道桩号42+250处。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）的划分，场地地震动峰值加速度为0.10g（第二组）20 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更，相当于地震基本烈度Ⅶ度。场地土为中软土，场地类别Ⅲ类，场地特征周期0.55s。场地液化判别标准贯入锤击数基准值为6击，对场地地表以下20m深度范围内饱和砂壤土进行判别，判别结果见下表。液化判别表表3-10孔号层号标贯起始点深度（m）粘粒含量（%）实测标贯击数（击）临界标贯击数（击）判别结果224.159.78.04.34不液化23.708.39.04.73不液化24.159.394.40不液化2）不均沉降问题泵房基础底标高4.20m，坐落于第1层壤土中，具中等压缩性，可塑状态，应注意其不均沉降问题。3）高地下水位问题地下水位标高3.40m，在进水池底基础底板以上，施工时注意地下水的影响，若开挖施工，施工前做好降水工作。可采用井点降水，水位降至基坑底以下1.0m以保证干场作业。抗浮设计水位标高按5.00m考虑。3）水、土腐蚀性问题勘察区环境水对混凝土结构具硫酸盐型强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。勘察区场地土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性。设计时应按有关规范采取相应的防腐蚀措施。3.6结论和建议3.6.1青县加压泵站地质勘查结论及建议（1）本工程位于河北省东部低平原区，地貌单一，地势低平。揭露地层均为第四系全新统松散沉积物。该场地较适宜本工程建设。20 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更（2）工程区地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.10g，地震分组为第二组，工程抗震设防烈度为7度。（3）地基土承载力、压缩模量及抗剪强度指标地质建议值采用“物理力学性质指标建议值表”中的数值。（4）工程区不存在液化问题。（5）勘察区环境水对混凝土结构具硫酸盐型强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。场地土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性。设计时应按有关规范采取相应防腐措施。（6）建议采用天然地基。建议临时开挖边坡坡比1:0.75～1:1.0。（7）进水池施工前需降水，开挖后做好钎探验槽工作，发现不良地基及时妥善处理后再施工。（8）施工时应注意地下埋设物的保护问题。（9）本区多年最大冻土深度0.60m。3.6.2新增的南孟盐支线输水管道工程地质勘查结论及建议（1）南孟盐支线输水管道工程位于河北省东部低平原区，地势低平，地面高程8.0m左右。揭露地层均为第四系全新统松散沉积物。（2）工程位于南皮县，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）的划分，工程区地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度VI度。（3）地基土承载力、压缩模量及抗剪强度指标地质建议值采用物理力学指标建议值表中的数值。（4）本工程区为6度区，可不考虑液化问题。⑸场地水对混凝土结构弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀20 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更性，对钢结构具弱腐蚀性;场地土对混凝土具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具强腐蚀性，建议设计时全线路按有关规范采取相应的抗腐蚀措施。⑹大部分地段可采用天然地基，为防止产生不均匀沉降，建议采用柔性地基，以防引起管道变形。⑺勘察期间地下水位于设计管底线附近或之上，施工时复核地下水位，做好降水工作。⑻开挖后做好钎探工作，发现不良地基及时处理。⑼本区多年标准冻结深度为0.60m。20 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更4工程任务和规模4.1工程任务沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更是河北省南水北调配套工程的重要组成部分，该工程通过石津干渠及石津干渠延长段与南水北调中线总干渠相连，通过石津干渠延长段设置的南孟盐分水口门向南皮县、孟村县、盐山县3个供水目标供水；通过石津干渠延长段设置的沧勃青分水口门向沧州市、渤海新区、青县3个供水目标供水。本工程为6个供水目标城区提供生活、工业用水。4.2工程规模依据河北省水利水电勘测设计研究院编制的河北省南水北调配套工程石津干渠工程延长段设计变更报告成果，南孟盐分水口门设计水位为44.22m，沧勃青分水口门设计水位为41.0m。根据“河北省南水北调受水区供水配置优化成果表”可知，石津干渠田庄分水口门为沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县受水区供水量合计为26911万m3，其中：沧州市区14051万m3，渤海新区（包括采油三厂615万m3）8910万m3，青县1608万m3，孟村县685万m3，盐山县972万m3，南皮县685万m3。由于渤海新区为河北省重点打造的经济隆起带和新的经济增长点，为满足渤海新区的经济发展用水需要，沧州市对沧州市区和渤海新区的引江指标进行了重新分配，将分配给沧州市区的引江水量调剂出7000万m3给渤海新区。受沧州渤海新区管理委员会的委托，2014年4月，河北省水利水电第二勘测设计研究院编制完成了《渤海新区南水北调配套输水工程水资源论证报告》，对将分配给沧州市区的引江水量调剂出7000万m3给渤海新区作了论证，并通过了专家的审查。调剂后，沧州市区的引江水量变为7051万m3，渤海新区（包括采油三厂615万m3）1591020 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更万m3。本次设计变更，渤海新区供水量按照已建引大入港工程现有管道的输水能力确定，供水量为2946万m3，全部用于渤海新区居民的生活用水，剩余的12964万m3水量还利用大浪淀水库调蓄为工业供水。其它目标市、县按中线口门分配水量供水。设计变更后供水总量为13947万m3。石津干渠输水工程水量损失按照5%计列，在分水口门处水量扣除损失后分别可为沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县供水6698万m3、2816万m3、1528万m3、651万m3、923万m3、651万m3。各输水管道从分水口门至地表水厂间的水量损失按照管线长度按2%～3%计列，扣除损失后各地表水厂净供水量分别为6565万m3、2743万m3、1497万m3、638万m3、905万m3、638万m3。净供水总量为12986万m3。根据“河北省南水北调受水区供水配置优化成果表”及“河北省南水北调配套工程前期工作专家咨询会咨询意见”中关于管道规模的意见：①水厂以上输水管道规模仅需考虑日变化系数（季节性变化）；②考虑当地水的补偿作用日变化系数按供水目标人口≥50万人，取1.2；供水目标人口＜50万人，取1.3。经预测，到2020年只有沧州市区、渤海新区人口均超过50万人，青县、孟村县、盐山县及南皮县4个县（市）城区人口不足50万人。因此，沧州市区、渤海新区日变化系数取1.2，其它4个县（市）日变化系数均取1.3。经计算，引大入沧、引大入港、青县及南孟盐支线输水管道工程设计规模分别为2.549m3/s、1.065m3/s、0.63m3/s、0.917m3/s。设计变更利用原引大入沧管道向沧州市区供水。经沧州市供水排水集团有限公司的复核，当按照本次设计规模为沧州市区供水时，沧勃青分水口应为沧州市区预留水位需达到41.0m（1985国家高程基准）。输水管道规模及分水口门技术指标见表4-1。20 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更输水管道规模及口门技术指标表表4-1供水目标中线口门多年平均分水量（万m³）分水口门多年平均分水量（万m³）分水口门设计水位（m）线路长度（km）日变化系数设计规模（m³/s）沧渤青分水口41.04.195沧州市70516698-1.22.549渤海新区29462799-1.21.065青县1608152855.7251.30.630南孟盐分水口44.220.917南皮县6856513.5181.30.917孟村县6856511.3盐山县9729231.320 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更5工程选址、工程总布置及主要建筑物5.1原设计情况沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元通过石津干渠设置的分水口门分别向泊头市交河镇、东光县、吴桥县、泊头市和青县地表水厂供水，多年平均分水总量为6400万m3，包括泊头市交河镇输水管道工程，东光-吴桥输水管道工程（东光、吴桥共用一个分水口门），泊头市输水管道工程及青县输水管道工程，其中一级加压泵站4座，二级加压泵站1座，输水管道6条，线路总长133.707km。青县输水管道工程设计自石津干渠设置的青县分水口门引水至青县地表水厂。管线全长75.748km，管道设计规模0.63m3/s，采用单排DN1000球墨铸铁管（DIP）管道输水，分水口门处设一级加压泵站。原设计青县输水管道工程路由：青县口门位于石津干渠桩号21+093处，管线自青县分水口门，向东沿代庄引渠右岸敷设至一号干沟左岸处，转向东北沿大道邢村西向东北方向敷设，至南排河与一号干沟交汇处转向北敷设，至城关排水渠右岸转向西北方向，在吴官屯村东北穿越沧黄铁路后向北敷设，至后罗屯村东转向西北，至刘缺屯村东北，转向西至青县地表水厂。线路总长75.748km。5.2设计变更5.2.1与原青县输水管道工程的变化情况第一设计单元青县输水管道设计变更是将原来75.748km青县输水管道前19.98km管道扩大规模作为石津干渠延长段设计变更，以下55.725km的管道作为青县支线输水管道。在石津干渠延长段12+714.77处设南、孟、盐分水口门，新增南、孟、盐支线输水管道为南皮县、孟村县和盐山县3个供水目标供水；在石津干渠延长段末端19+980.3处设沧、渤、青分水口107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更门，通过对沧渤青分水口门改造工程和引大入港连通改造工程为沧州市、渤海新区和青县3个供水目标供水。青县加压泵站由原石津干渠青县分水口门处移至青县支线输水管道桩号42+250处。设计变更与原青县输水管道工程的变化情况详见下表。表5-2-1设计变更与原青县输水管道工程对比表序号工程名称原设计阶段本次设计阶段变化情况管线长度（km）管径管线长度(km)管径线路长度变化(km)　1青县支线输水管道工程75.748DN1000　35DN1000　-20.02320.725DN9002南孟盐支线输水管道工程3.518DN700　+3.5183沧渤青分水口改造工程1项1项4引大入港连通改造工程0.071DN800+0.071　合计75.748　59.314　-16.4345.2.2供水目标水厂位置新增加供水目标水厂和供水泵站均为现有工程，第一设计单元青县输水管道工程设计变更通过石津干渠工程延长段设置的南孟盐分水口门（桩号12+714.77）及沧勃青分水口门（桩号19+980.3）向各供水目标地表水厂或供水泵站供水，各地表水厂或供水泵站位置见表5-2-2。表5-2-2输水管道工程目标水厂或供水泵站位置及指标表供水目标水厂规模（万m³/d）占地面积（亩）水厂或泵站位置沧州市城区1025开发区清源水厂1025沧州市区东水厂渤海新区大浪淀水库东北侧，引大入港供水泵站南皮县城区5.56.5大浪淀水库西侧，南孟盐供水泵站孟村县城区盐山县城区青县城区5200青县清州镇刘缺屯村东107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更5.2.2工程总布置第一设计单元设计变更通过石津干渠工程延长段设置的南孟盐分水口门（桩号12+714.77）及沧勃青分水口门（桩号19+980.3）向沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县供水，为各供水目标城区提供生活、工业用水。设计变更包括新增南孟盐支线输水管道工程（3.518km）、青县支线输水管道工程（由原来的75.748km变更为55.725km，）、沧渤青分水口改造工程、引大入港连通改造工程（改造现有管道1.4km）及加压泵站一座（原青县泵站由小白庄分水口处调整至沧县前罗村（青县支线输水管道工程桩号45+250）处。设计变更的线路是以原青县输水管道工程的桩号19+980.3以后的线路为基础，局部根据现有管径及施工技术条件等进行了优化调整，并新增了南孟盐支线输水管道工程、沧渤青分水口改造工程和引大入港连通改造工程。其中南孟盐支线全长3.518km，管道设计规模0.917m3/s，采用单排DN700球墨铸铁管（DIP）输水；青县支线全长55.725km，管道设计规模0.63m3/s，前35km采用单排DN1000高密度聚乙烯管（HDPE）输水，35km以后采用单排DN900高密度聚乙烯管（HDPE）输水。沧渤青分水口处通过增设阀门组等措施改造后与现有引大入沧输水管线相连，利用现有引大入沧输水管线后段为沧州市区供水，引大入沧输水管道为2排DN1200预应力混凝土管（PCP），后段线路长19.1km。引大入港连通改造工程利用现有引大入沧输水管线前段2.9km的2排DN1200预应力混凝土管（PCP）及引大入沧泵站-引大入港泵站之间的连通管（经改造后）输送至引大入港泵站前池，利用引大入港泵站为渤海新区供水。本工程由于沧勃青分水口处水位较低（41.0m），不能满足青县输水管道工程全线自流输水要求，经计算须在青县支线输水管道工程桩号42+250处设加压泵站为青县供水。沧勃青分水口门及南孟盐分水口门处的设计水107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更位可满足引大入港、引大入沧及南孟盐支线输水管道自流要求，不再设置加压泵站。5.3工程等别与标准5.3.1工程等别及防洪标准工程等别及防洪标准采用批复的第一设计单元初步设计报告标准执行：工程等别为Ⅳ等，主要建筑物按4级设计，次要建筑物按5级设计；临时建筑物工程按5级设计；4级建筑物洪水设计标准为10年一遇，校核洪水标准为30年一遇。详见输水管道工程工程等别与防洪标准表5-3。表5-3输水管道工程工程等别与防洪标准表工程名称供水对象重要性工程等别河渠交叉建筑物洪水标准南孟盐支线输水管道中等Ⅳ1030青县支线输水管道中等Ⅳ10305.3.2抗震设防标准根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）的划分，本工程区域内的沧州市、沧县、青县地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.10g，地震分组为第一组，工程抗震设防烈度为7o；南皮县地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，地震分组为第一组，工程抗震设防烈度为6o。5.3.5设计依据文件(1)沧州水利勘测设计院编制的《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元初步设计报告》2014.3；(2)河北省水利水电勘测设计研究院107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更编制的《河北省南水北调配套工程石津干渠工程延长段设计变更报告》；(3)沧州市南水北调建设委员会办公室“关于利用大浪淀水库现有供水工程解决沧州市区等5个市县（区）引长江水问题的函”；(4)河北省水务集团“关于转发《关于在沧州市南水北调配套工程使用HDPE和PVC管道有关事项批复》的函”。5.3.6基础资料(1)测绘资料南孟盐支线输水管道工程，青县支线输水管道工程1：1000带状地形图。南孟盐支线输水管道工程，青县支线输水管道工程纵断面图（纵1：100、横1：1000）。南孟盐支线输水管道工程，青县支线输水管道工程附着物调查资料。(2)地质资料《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元设计变更工程地质勘察报告（初步设计阶段）》。《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程青县输水管道工程设计变更工程地质勘察报告（青县加压泵站）》。5.4输水管道工程5.4.1选线原则输水线路综合考虑地形、地质、施工条件、挖填平衡及工程管理养护等问题。本工程线路布置原则同原初设。5.4.2线路布置设计变更的线路是以石津干渠工程延长段（原青县输水管道工程前107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更19.98km）及原青县输水管道工程桩号19+980.3以后的线路为基础，根据引大入沧供水线路、引大入港供水线路、南孟盐供水泵站的位置，按照选择最短线路，尽量避开村庄，工程投资较少及便于工程管理维护的原则，分别将分水口门设置在石津干渠工程延长段桩号12+714.77及桩号19+980.3处。5.4.2.1青县支线输水管道工程青县支线输水管道路由与输原青县输水管道工程桩号19+980.3路由相同，不再赘述，青县支线输水管道总长55.725km。在与42+250处设加压泵站。设计变更的线路布置详见图5-1。5.4.2.2南孟盐支线输水管道工程南孟盐支线输水管道工程线路选择过程中，按照石津干渠延长段工程布置情况和南皮县水厂和和已建的南、孟、盐供水泵站的地理位置，选取了两个输水方案，进行分析确定。一个方案是利用小白庄加压泵站直接为南皮县水厂和南、孟、盐供水泵站供水，本方案需要新敷设一条5.571km长DN1000DIP管道，直接为南皮县水厂供水，再利用引大入南皮输水管道为南、孟、盐供水泵站供水。本方案的主要优点是能够充分有效的利用小白庄加压泵的水头，运行费用较低且能降低石津干渠延长段管道直径，减少石津干渠延长段投资。但经计算分析已建的引大入南皮输水管道为1排DN500PVC-M，最大经济输水能力为2.1万m3/日，孟村、盐山两个供水目标每日最大需供水量为5.6万m3，不能满足要求，本方案不可行。另一方案是在石津干渠延长段桩号12+714.77处设置南、孟、盐分水口门选择最优路由敷设107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更一条至南、孟、盐供水泵站前池的输水管道，再利用南、孟、盐供水泵站及已建的引大入南皮、孟村、盐山的输水管道为3个供水目标供水。由于南、孟、盐分水口门处水头较高（44.22m），可自流输水至南、孟、盐供水泵站前池。在路由选择过程中避开了征迁较为困难的蔬菜大棚、高压线杆等，线路长度较短，方案是可行的。输水线路路由：管道自南孟盐分水口门向东南敷设，先后穿越大浪淀排水渠、代庄引渠、沧盐公路及淀南排干后至南孟盐现有供水泵站前池连接管道。南孟盐支线输水管道总长3.518km。南孟盐支线输水管道工程方案线路布置详见图5-2。5.4.2.3引大入港泵站连通改造工程引大入港连通改造工程主要是对已有的连接引大入沧泵站和引大入港泵站压力管道的1排1.5kmDN800的钢管进行改造。在东西向敷设的连通管末端通过1个DN800钢制三通，新敷设1排DN800长70.5m的钢管将连通管与引大入港前池引水的4排DN800虹吸钢管中的两条相连，并在新敷设管道上设置流量计和调流阀，以方便调流和计量之用。运行时可通过原有工程中设置的阀门启闭进行水源切换。引大入港连通改造工程布置详见图5-3。5.4.2.4沧、渤、青分水口改造工程沧、渤、青分水口改造工程主要是一条DN2200钢管前段与石津干渠末端连接，后端分出三条管线，其中2条DN1200钢管与原引大入沧管道连接（连接处54.9m预应力混凝土管改为钢管），1条与青县支线管道连接，并通过设置的阀门组和调流阀进行水量控制。沧、渤、青分水口改造工程布置详见图5-4。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更图5-1107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更图5-2107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更图5-3107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更图5-4107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更5.4.3输水方式确定依据河北省水利水电勘测设计研究院编制的河北省南水北调配套工程石津干渠工程延长段设计变更报告成果，沧勃青分水口门的设计水位为41.0m，南孟盐分水口门的设计水位为44.22m。沧勃青分水口门处的设计水位能够满足引大入沧和引大入港供水泵站前池设计水位的要求，管道全线采用重力自流输水；青县输水管道工程由于线路较长，沧勃青分水口门处的水位不能满足青县输水管道工程全线自流输水的要求，需要在青县输水管道工程桩号42+250处建设加压泵站供水为青县输水。按南孟盐分水口的设计水位推算，南孟盐支线末端设计水位13.391m，满足南孟盐已建供水泵站前池设计水位（最高水位12.0m）的要求，管道全线采用重力自流输水。5.4.4管材选择按第一设计单元初步设计报告管材确定原则，确定南、孟、盐支线输水管道主管材均选用K8级球墨铸铁管（DIP）；青县支线输水管道工程根据河北省南水北调工程建设委员会“关于在沧州市南水北调配套工程使用HDPE和PVC管道有关事项批复”主管材采用具有高防腐性能HDPE。5.4.5经济管径计算1、分析方法通过对不同管径方案初始建设成本和运行成本的计算，比选出寿命周期年费用最低方案为最佳方案。2、费用模型构成初始建设成本，主要由输水管道的建安工程、征迁、临时施工等费用107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更构成，由于不同管径管道征迁、临时施工等费用相差不大，本次分析只计入管道管材费用（包括运费、防腐等费用）、安装部分费用以及土建工程费用等。年维持费用，主要由动力费（电费）、年度修理费、日常检修维护费构成。3、相关计算参数计算年限，按工程运行期(n)50年；年折现率i=8%，年运行天数(T)365天；电价(S)为0.8元/kw·h；年修理费率Wn，PE管取1%，日常检修维护费率Wd取0.5%；供水日变化系数Kd为1.3。4、计算公式年折算费用（AC）公式AC=P0×（1+i）n×i/[(1+i)n-1]+K×γ×Q×H×T×S/（Kd×η）+P0×（Wn+Wd）式中：P0—初始建设成本；Q—设计流量（㎥/s）；H—设计扬程（m）；为计算用电量，装机容量备用系数K取1.0，电机（综合效率0.9）及水泵（综合效率0.8），考虑变压器及高压配电盘等电损后，效率系数综合值η取为0.7。5、输水管道工程同种管材不同管径进行比较青县支线输水管道工程主管材选用HDPE管，管道综合造价包括管材费用（包括运费、防腐等费用）、安装费用以及土建工程费用等。不同管径的球墨铸铁管延米综合造价分析见下表：107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-1不同管径的HDPE管延米综合造价表管径管材价格安装价格土建价格综合价格（元/m）DN10001836.4633.67842.682712.81DN9001539.6531.65789.982361.28DN8001226.225.99750.742002.93管径比较计算中，对不同管径进行年费用折算值计算。青县输水管道工程管道直径拟定三个方案:方案一：管道全线采用DN1000的HDPE管，加压泵站位于管道末端；方案二：管道前35km管道采用DN1000的HDPE管，35km以后采用DN900的HDPE管，泵站位于青县输水管道工程桩号42+250处；方案三：管道前35km管道采用DN1000的HDPE管，35km以后采用DN800的HDPE管，泵站位于青县输水管道工程桩号41+000处。计算结果见下表：表5-4-2青县支线不同管径比较表方案工程名称管道流量（㎥/s）排数×管径（mm）管道长度（km）管材管道单价（元/m）扬程（m）年费用折算值（万元）方案一青县支线0.631×DN100055.725DIP2804.515.781544方案二青县支线0.631×DN1000+1×DN90035+20.725DIP2804.5+2428.8124.831520方案三青县支线0.631×DN1000+1×DN80035+20.725DIP2804.5+2067.2641.881536经过比较，方案二所选管径方案年费用最低，因此确定方案二为设计方案。南孟盐支线输水管道工程管径应按照南孟盐分水口门设计水位、南孟盐泵站前池设计水位以及不同管径的管道损失计算确定。南孟盐支线输水管道工程管道直径拟定三个方案:方案一：管道采用DN800的球墨铸铁管；方案二：管道采用DN700的球墨铸铁管；方案三：管道采用DN600的球墨铸铁管。不同管径的管道损失及管道末端水位计算见下表：107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-3输水管道工程管道管径、管材明细表方案工程名称管道流量（㎥/s）排数×管径（mm）管道管材管道内径（m）管道长度（km）水头损失(m)管道末端水位(m)方案一南孟盐支线0.631×DN800DIP0.80923.51814.9831.646方案二南孟盐支线0.631×DN700DIP0.70683.51830.8315.796方案三南孟盐支线0.631×DN600DIP0.60743.51869.18-22.554南孟盐分水口设计水位为46.626m，南孟盐泵站前池最高水位12.0m，根据以上计算结果可知，方案一末端水位太高，需设减压设施，且管径大，前期建设费及后期监管费用较大；方案三末端水位不能满足管道自流的要求，需设加压泵站输水。方案二的管道末端水位最接近南孟盐泵站前池设计水位，多余水头只需在管道末端调流阀处消减即可满足南孟盐泵站前池设计水位的要求，因此，方案二为推荐方案。各输水管道工程管道管径、管材明细见表5-4-4。表5-4-4输水管道工程管道管径、管材明细表输水管道名称管径（mm）管材南孟盐支线输水管道工程DN700管材DIP青县支线输水管道工程前35kmDN1000管材HDPE青县支线输水管道工程35km以后段DN900管材HDPE5.4.6管道排数确定按照批复的第一设计单元初步设计报告管道排数的原则确定，本设计变更输水管道管道排数按单排设计。5.4.7管道水力计算1、计算公式南孟盐支线输水管道主管材采用球墨铸铁管（DIP），输水管道沿程水头损失采用谢才公式计算。青县支线输水管道主管材采用HDPE管，输水管道沿程水头损失公式为：107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更式中：di——管道内径（m）L——管道长度（m）Re——雷诺数t——水温（℃）λ——水力摩阻系数ν——水的运动粘滞度（cm2/s）Δ——管道当量粗糙度本设计阶段局部水头损失计算参照水力计算手册、给排水手册等介绍的公式、图表选用。根据工程布置，弯头、三通、阀门等管件的局部水头损失系数见表5-4-5。表5-4-5单个管件局部损失系数表管件名称钢弯头球墨铸铁弯头检修阀门排气、排水三通出口单个管件局部损失系数ξ=0.946sin2（θ/2）+2.05sin4（θ/2）ξ=[0.131+0.1632(d/R)7/2](θ/90°)1/20.20.11.0经计算，各输水管道工程输水管道水头损失成果见表5-4-6。表5-4-6输水管道水头损失成果统计表输水管道名称长度(km)管径(mm)水头损失（m）备注南孟盐支线输水管道工程3.518DN70030.829DIP青县支线输水管道工程35DN100025.26PE7.25DN9007.895PE13.475DN90014.67PE注：青县支线管径DN900段水头损失分为两部分：第一部分为泵站以前损失，第二部分为泵站以后损失。2、输水工程压力计算107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更输水工程各管段工作压力、设计压力计算值见下表。表5-4-7输水管道压力统计表序号输水管道名称工作压力设计压力(Mpa)(Mpa)1南孟盐支线输水管道工程（管道首端～桩号1+500）0.450.92南孟盐支线输水管道工程（桩号1+500～管道末端）0.30.63青县支线输水管道工程（管道首端～桩号20+000）0.440.664青县支线输水管道工程（桩号20+000～42+250）0.370.545青县支线输水管道工程（桩号42+250～管道末端）0.370.54各输水管道工程各管段工作压力见水力坡降线图和管材压力计算图5-5～图5-8。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更5.4.8管道水锤计算南孟盐支线输水管道和青县支线输水管道前段（泵站以上）由石津干渠延长段直接引水，因此与石津干渠延长段联合进行水锤计算，青县加压泵站及青县支线输水管道后段（泵站以下）单独进行水锤计算5.4.8.1南孟盐支线输水管道南孟盐支线长约3.5km，采用DN700DIP管，由大白庄泵站供水，根据管道布置、直径、管材、长度、阀件组成及排气阀设置等参数，利用BentleyHammer水锤分析软件对最不利运行工况即全站失电停泵工况进行模拟计算。大白庄泵站出口设置两阶段关闭多功能水泵控制阀，同时在管线中装设双向空气阀，可有效降低主管线及支线水锤压力，同时缓解负压。支线原在不同地点设置6个双向空气阀，通过计算可知，需要增设3个双向空气阀，分别布置在桩号0+300、1+100、2+200处，以满足管线安全运行要求。失电停泵后300s内，输水管线水锤压力分布见图5-9，水锤分析计算结果见表5-4-8。图5-9南孟盐输水管线水锤压力分布图107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-8南孟盐支线水锤压力数据表名称最高压力mH2O最低压力mH2O稳态压力mH2O最大升压mH2O南孟盐支线43-2.5430由计算结果可知，失电停泵时最大水锤压力包络线与稳态压力线吻合，压力未见升高，负压虽然存在，但在安全范围内，满足管线安全运行要求。5.4.8.2青县支线输水管道1、沧渤青分水口至青县泵站本段输水管线长45.25km，全部采用PE管，前35km管径为1000mm，后10.25km管径为900mm。由大白庄泵站供水。根据管道布置、管道直径、管材、长度、阀件组成及排气阀设置等参数，利用BentleyHammer水锤分析软件对最不利运行工况即全站失电停泵工况进行模拟计算。大白庄泵站出口设置两阶段关闭多功能水泵控制阀，同时在管线中装设双向空气阀，可有效降低主管线及支线水锤压力，同时缓解负压。失电停泵后300s内，输水管线水锤压力分布见图5-10，水锤分析计算结果见表5-4-9。图5-10青县泵站前输水管线水锤压力分布图107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-9青县支线输水管道前段水锤压力数据表名称最高压力mH2O最低压力mH2O稳态压力mH2O最大升压mH2O青县支线(泵站前)41-2.7410由计算结果可知，失电停泵时最大水锤压力包络线与稳态压力线吻合。负压虽然存在，但在安全范围内，满足管线安全运行要求。2、青县泵站至青县水厂本段输水管线长10.475km，全部采用PE管，管径为900mm。管线首部设置加压泵站1座，设计流量0.63m3/s，设计扬程25m。根据管道布置、管道直径、管材、长度、阀件组成及排气阀设置等参数，利用BentleyHammer水锤分析软件对最不利运行工况即全站失电停泵工况进行模拟计算。（1）初始稳定流工况输水管线稳态压力分布见图5-11。图5-11青县泵站后输水管线稳态压力分布图由稳态计算可知，系统最高稳态压力出现在泵站后约2.7km处，为35mH2O。（2）停泵水力过渡过程①水泵出口设置快关止回阀107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更水泵出口设置普通快关止回阀。失电停泵后300s内，输水管线水锤压力分布见图5-12。图5-12青县支线输水管道后段水锤压力分布图1由图可知，水泵出口设置快关止回阀，失电停泵时输水管线末端压力稍有升高，后7km管线负压较大。计算结果见表5-4-10。表5-4-10青县支线(青县泵站后)设置快关阀水锤压力数据表名称最高压力mH2O最低压力mH2O稳态压力mH2O最大升压mH2O青县支线(泵站后)25-4250②水泵出口设置缓闭阀水泵出口设置液控止回阀，采用两阶段关闭运行方式。水泵出口汇水管及输水管线中设置双向空气阀。失电停泵后300s内，输水管线水锤压力分布见图5-13，水泵出口处流量、压力变化见图5-14。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更图5-13青县支线输水管道后段水锤压力分布图2图5-14青县泵站后输水管线水泵出口处流量、压力变化图107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更从图中可看出，系统中几乎没有负压，全线均有升压，因穿河处管线埋设深度较大，最大水锤压力发生在两段穿河处。系统在约90s时发生倒流，但水泵未发生倒转。计算结果详见表5-4-11。表5-4-11青县支线(青县泵站后)设置缓闭阀工况水锤压力数据表名称第一阶段第二阶段最高压力mH2O最低压力mH2O稳态压力mH2O最大反转速rpm时间开度时间开度数据2080%4020%38.6-0.8250由水锤分析计算结果可知，水泵出口采用两阶段关闭的控制阀，同时在水泵出口汇水管上及输水管线上装设双向空气阀可消减停泵水锤压力，有效缓解负压。计算结果满足工程安全运行要求。5.4.8管道结构设计5.4.8.1主要设计规范及依据(1)《室外给水设计规范》GB/50013-2006(2)《给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程》CECS142：2002(3)《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004(4)《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》CECS141:20025.4.8.2管道结构计算及选择1.高密度聚乙烯管管道结构计算(1)管道设计荷载埋地管道设计荷载主要包括：①管自重；②管内水重；③竖向土压力；④设计内水压力；⑤地面荷载。(2)管道结构计算内容管道设计计算内容为管道强度计算、管壁截面环向稳定计算、变形计算、抗浮计算等。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更(3)管道结构计算计算过程中各参数取为：回填土重度取为18KN/m3；水的重度取为10KN/m3；高密度聚乙烯管管材的重度取为9.4KN/m3；地面堆积荷载产生的竖向压力标准值取为10KN/m2，其准永久系数可取为0.5。A、管道的强度计算σθ--在设计内水压力作用下管壁截面上的环向应力设计值（N/mm2)；γot—聚乙烯管管材抗力分项系数，取0.96；f—管材环向长期抗拉强度标准值，PE100级管取10N/mm2；Fwd-管道设计内水压力标准值（N/mm2）；D0—管道计算直径（mm）；t—管壁计算厚度（mm）；γQ--设计内水压力作用分项系数，可取1.2；计算结果详见表5-4-12。表5-4-12HDPE管道的强度计算成果表管径（mm）管顶覆土（m）工作压力(Mpa)γ0σθ(Mpa)γ0tf(Mpa)备注DN10005.50.449.19.6满足要求DN10005.30.328.39.6满足要求DN9005.60.328.39.6满足要求B、管道的管壁截面环向稳定性计算Fcv,k-管壁截面的临界压力标准值（N/mm2）；107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更Kst-管壁截面的稳定向抗力系数；qvk-管顶处各项不利组合作用下的单位面积上竖向压力标准值（N/mm2）；Fvk-管内真空压力，取0.05MPa；n-管壁失稳时的折皱波数；Ep-管材的长期弹性模量（N/mm2）；νp-管材的泊松比，取0.4；νs-管道两侧胸腔回填土的泊松比；Ed-管侧土的综合变形模量（N/mm2）。计算结果详见表5-4-15。表5-4-15HDPE管道的管壁截面的稳定性计算成果表管径管顶覆土（m）标准尺寸比SDRFcv,k(N/mm2)Qvk+Fvk(N/mm2)Fcv,k/Qvk+FvkKst备注DN10005.5210.590.183.302满足要求DN10005.3260.450.172.592满足要求DN9005.6260.450.182.502满足要求C、管道最大竖向变形计算DL-变形滞后系数Kb-管道变形系数r0-管道计算半径Ep-管材的长期弹性模量ψq-准永久值系数Ed-管侧土的综合变形模量Fsv,k-竖向土压力qik-地面堆积荷载107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更D1-管道外径Ip-管壁纵向截面单位长度截面惯性矩表5-4-16HDPE管道的最大竖向变形计算成果表管径管顶覆土（m）标准尺寸比SDRWd,max(mm)0.05D0(mm)备注DN10005.52110.047.6满足要求DN10005.32619.948.1满足要求DN9005.62618.043.3满足要求2.球墨铸铁管管道结构计算管道结构计算内容为球墨铸铁管管道强度计算、变形计算、抗浮计算等。计算结果详见表5-4-17、5-4-18、5-4-19。表5-4-17球墨铸铁管道的强度计算成果表管径（mm）管顶覆土（m）设计内水压力(Mpa)管壁截面最大弯曲应力σθ(Mpa)球墨铸铁管道抗拉强度设计值ftd(Mpa)DN70020.9141230表5-4-18球墨铸铁管管道变形计算成果表管径（mm）管顶覆土（m）设计内水压力(Mpa)管道的最大竖向变形Wd,max(mm)管道允许竖向变形φD0(mm)DN70020.91318.21表5-4-19球墨铸铁管管道抗浮稳定计算成果表管线名称管径及管材抗浮系数（kf）允许抗浮稳定系数南孟盐支线输水管道DN700DIP3.671.1由上各表可以得出球墨铸铁管管道强度、变形及抗浮稳定计算均满足要求。2.钢管管道结构计算钢管管道结构计算从管道的强度计算、管管壁截面稳定性验算、管道的抗浮稳定计算及变形计算四个方面对管道壁厚进行复核，从而确定钢管管道的壁厚。钢管结构计算成果见下表。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-20钢管结构计算成果表管径壁厚覆土强度计算变形计算稳定计算抗浮计算ησθfwd0maxφD0Kst[Kst]Kf[Kf]DN120012mm1m142Mpa215Mpa11.1mm36.24mm7.722.181.1DN100012mm2m160Mpa215Mpa11.78mm30.24mm2.223.611.1DN90010mm3.1m190Mpa215Mpa26.57mm27.3mm6.1925.151.1DN80010mm2m146Mpa215Mpa13.76mm24.3mm13.824.421.1DN70010mm3.46m184Mpa215Mpa17.51mm21.3mm8.527.091.1经计算，本工程钢管所采用的壁厚均满足钢管各项要求。3、水平定向钻非开挖穿越管道计算A、水平定向钻PE非开挖穿越计算本计算主要计算PE管最大拉管长度，经计算，水平定向钻PE管最大拉管长度详见表5-4-21。表5-4-21水平定向钻PE管最大拉管长度表管径dn710dn900dn1000拉管长度（m）294299307B、钢管最大回拖力及径向屈曲失稳计算本工程水平定向钻穿越所用钢管，穿越深度15m，经计算，最大回拖力、穿越管段所能承受的极限外压力和泥浆压力见表5-4-22。表5-4-22水平定向钻钢管穿越计算成果表穿越长度（m）管径计算回拖力（KN）最大回拖力（KN）管道极限外压力（MPa）泥浆压力（MPa）552DN1000112728187.50.27573DN100011702925683DN90013953488640DN900130732684、管线附属设施稳定计算（1）附件井稳定计算附件井稳定计算包括抗浮稳定计算和附件井基底应力计算。本工程由于管线较长，附件井数量较多，只对各输水管道上每种附件井选取最不利条件的附件井进行计算。计算结果见附件井稳定计算成果表5-4-23。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-23附件井稳定计算成果表管线名称阀井名称计算基地应力（KN）地基允许承载力（KN）抗浮计算值kf抗浮计算允许值[kf]南孟盐支线输水管道排气阀井42.81302.121.1检修阀门井81.71302.561.1电磁流量计、调流阀井41.41302.381.1青县支线输水管道排气阀井42.81302.221.1检修阀门井41.41303.151.1电磁流量计井36.61302.831.1排泥井169.2322.52.591.1引大入港连通改造工程检修阀门井38.81102.551.1流量计、调流阀井44.61102.381.1沧渤青分水口改造工程检修阀门井（连通管）47.31302.551.1流量计、调流阀井41.41302.381.1检修阀门井（主线）51.01302.491.1注：排泥井处地基允许承载力为修正后承载力允许值。（3）支墩稳定计算A、支墩抗浮及基底应力计算支墩稳定计算包括抗浮稳定计算和附件井基底应力计算。本工程由于管线较长，支墩数量较多，因此只对管线上每种水平支墩选取最不利条件的支墩进行计算。计算结果见支墩基底应力计算成果表5-4-24。表5-4-24支墩抗浮及基底应力计算成果表管线名称支墩角度（°）管顶覆土（m）计算基地应力（KN）地基允许承载力（KN）抗浮计算值kf抗浮计算允许值[kf]南孟盐支线输水管道22.51.4847.21301.991.1301.650.81302.031.1青县支线输水管道22.51.686.01302.321.1301.682.51302.021.1451.5278.51302.011.1B、管道支墩抗滑稳定计算支墩抗滑稳定计算只对最不利的试压工况进行计算，试压工况下管顶无覆土，水平力考虑内水压力，计算结果见表5-4-25。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-25管道支墩抗滑稳定计算管径（mm）弯头角度（°）内水压力(Mpa)计算抗滑系数抗滑稳定性抗力系数KsDN70022.50.92.41.5300.92.171.5DN90022.50.81.791.5300.82.01.5450.81.771.5DN100022.50.81.961.5300.81.851.5450.81.761.5由上表可以得出支墩抗滑稳定计算均满足要求。5.4.8.3管道埋深管道的埋深，根据冰冻、外部荷载、管材性能、抗浮要求以及地形等因素，开挖铺设的管道管顶覆土一般在1.5m～2.0m之间；穿越排沥河道底部埋深控制在冲刷线以下不小于1.0m且应满足管道抗浮稳定要求；采用水平定向钻非开挖穿越的管道，管顶覆土不小于3.5m。5.4.8.4管道转角抗滑稳定管道主管材为DIP管，管道转弯处采用球墨铸铁标准弯头、特性弯头、借转或弯头加借转的方式，单根管借转角度不大于0.75°。球墨铸铁管水平向标准弯头处加设砼半包支墩，以保证管道抗滑稳定；倒虹吸处全段采用TF自锚连接方式以增加管道的抗滑稳定性，并在弯头处加设支墩。支墩采用C20混凝土。管道主管材为HDPE管，管道转弯处小于18°采用柔性弯曲敷设，管道转弯处大于22.5°采用HDPE标准弯头（22.5°、30°、45°和90°）+柔性弯曲的方式，柔性弯曲半径不小100DN。HDPE管水平向标准弯头处加设砼半包支墩，以保证管道抗滑稳定。支墩采用C20混凝土。5.4.8.5管道横向布置与管沟回填一般管段采用开挖式施工。开挖断面采用梯形断面，沟槽开挖土方临时堆放于管沟一侧，堆放高度不大于4m，且顶宽不小于0.5m，管道基槽开107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更挖边坡坡比根据地质勘查成果，粘性土及壤土层取1：0.75，砂壤土层取1：1，开挖前先剥离表层耕作土层并堆放与沟槽一侧，施工完毕后用于土地复耕。管沟回填土各部位压实度详见设计图纸。5.4.8.6管道防腐设计本工程除青县支线输水管道桩号0+000～11+000、17+000～34+000、39+000～终点处场地水对混凝土结构具强腐蚀性，其它地段场地水对混凝土结构具有弱腐蚀或无腐蚀性。沿线建筑物（附件井）设计时对这些具有强腐蚀性的地段在混凝土添加抗硫酸盐防腐剂。本工程除青县支线输水管道全线场地水对混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性外，其它地段场地水对混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀或无腐蚀性。沿线建筑物（附件井）设计时对这些具有中等腐蚀性的地段增加混凝土结构保护层的厚度并严格控制裂缝开展宽度。本工程场地土对钢结构均具有中～强腐蚀性，因此对管道进行防腐蚀设计。1、钢管及钢制管件管径≥DN1000的钢管及钢制管件内防腐采用水泥砂浆内衬，水泥砂浆抗压强度不应小于30Mpa，管道内表面处理后，应在钢管两端60～100mm范围内涂刷硅酸锌或其他可焊性防锈涂料，干膜厚度为20～40μm；管径＜DN1000的钢管及钢制管件内防腐采用液体无毒环氧漆涂料（环氧白陶瓷）。钢管及钢制管件外防腐采用环氧煤沥青特加强级防腐，具体构造为底漆+面漆+面漆+玻璃布+面漆+面漆+玻璃布+面漆+面漆，干膜厚度≥0.6mm。钢管及钢制管件防腐处理前应进行除锈，采用喷（抛）射方法，除锈质量等级应达到Sa2.5级。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更2、SP-TEP涂塑复合钢管内壁采用卫生级熔结环氧粉末涂层，输出水符合饮用水卫生要求。外壁采用防腐蚀性能优异的线性低密度聚乙烯热喷涂涂层，具有很强的耐土壤腐蚀性能。3、PE管件与PE管连接的法兰盘防腐采用PE喷塑防腐处理。5.4.8.7穿越设计1、穿越公路本工程穿越公路设计分为三种：第一种为穿越乡间土路，第二种为穿越公路Ⅲ级以下公路（包括一般混凝土路和沥青路），第三种为穿越国道、省道、高速、城区公路等高等级公路。1)乡间土路乡间土路车流量、车荷载均较小，采用开挖穿越方式。穿越管材与主管材相同。2)公路Ⅲ级以下公路本工程穿越公路Ⅲ级以下公路时，路面宽度小于6m的沥青路及水泥路车流量、车荷载均较小，采用开挖穿越方式；主管材为DIP管的选用钢管外加套管，主管材为HDPE管的直接外加套管。路面宽度大于等于6m的沥青路及等级公路，采用水平定向钻PE非开挖方式穿越。PE管选用PE100级，SDR17，管顶覆土不小于3.5m，扩孔孔径比穿越管材大0.2m。3)高等级公路青县支线及南孟盐支线穿越高等级公路如国道、省道及城区高等级公路等时，由于本工程管径较小，故采用水平定向钻非开挖的方式穿越，非开挖穿越管材选用PE100级，SDR17的PE管，管顶覆土不小于3.5m，扩孔孔径比穿越管材大0.2m。穿越高速公路采用顶管内套钢管方式穿越，顶管107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更管顶覆土深度9.5m左右。顶管执行JC/T640-1996标准，采用DN1400钢承口式顶进施工法钢筋混凝土排水管（DRC）Ⅲ级管。（3）穿越公路工程汇总本工程穿越公路工程详见表5-4-26。管线穿越主要公路统计表表5-4-26管线名称起始桩号公路名称路面宽度B（m）管材管顶覆土H（m）备注南孟盐支线输水管道1+946.85～1+952.85沥青路2钢管1.61开挖+套管（长6m）（RCP1100x3000x110）2+660-2+820沥青路5PE管10.18水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR172+955-3+240沧宁公路11.4PE管8.46水平定向钻PE非开挖，长285m，PE100级，SDR173+380-3+492.1沥青路3.9PE管6.03水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR17青县支线输水管道1+077-1+082.4沥青路5PE管5.97水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR175+889.1-5+894.44沥青路8PE管4.96水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR176+057.14-6+062.43沥青路3.5PE管2.9开挖+套管（长9m）（RCP1400x3000x135）6+404.06-6+416.19沥青路8.8PE管6.16水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1713+691.23-13+694.91沥青路3.5PE管2.11开挖+套管（长9m）（RCP1400x3000x140）14+459.61-14+566.5沥青路4.5PE管2.43开挖+套管（长9m）（RCP1400x3000x140）15+189.4-15+193.55沥青路4PE管2.28开挖+套管（长9m）（RCP1400x3000x140）15+279.07-15+305.73石黄高速27钢管9.37非开挖顶管，长84m（DRC1400x3000x180）107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更15+852.6-15+860.35石黄高速引道6.8PE管9.4水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1715+891.17-15+919.94S28328PE管8.88水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1719+607.38-19+613.39沥青路9.5PE管2.65开挖+套管（长12m）（RCP1400x3000x140）19+815.84-19+836.76黄河东路22PE管7.0水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1720+205.26-20+247.59经七路42.3PE管8.01水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1720+768.46-20+784.21开曙街15.7PE管8.04水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1721+306.22-21+328.25公路22PE管8.05水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1721+892.73-21+914.82公路22.1PE管8.06水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1722+371.27-22+386.29公路15PE管8.0水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1722+838.29-22+862.79国道G30720.9PE管7.99水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1724+968.42-25+241.85永济东路（S331）15.1PE管8.71水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1729+822.4～29+837.4沥青路6.3PE管5.63水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1730+999.5～31+022.5廊沧高速36.7钢管9.1非开挖顶管，长84m（DRC1800x3000x180）34+035.66～34+050.66沥青路7.1PE管5.09水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1735+821.16～35+833.16水泥路6.7PE管6.27水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1737+835.66～37+850.66沥青路6PE管5.91水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR1742+348.16～42+358.16李杜璐10PE管6.05水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR17107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更43+712.16～43+716.16沥青路4PE管6.7水平定向钻PE非开挖，PE100级，SDR172、穿越河流(1)穿越子牙新河、捷地减河、北排河、南排河等大型行洪、排沥河道本工程穿越大型行洪排沥河道采用水平定向钻非开挖穿越，管材采用涂塑复合钢管（SP-TEP）。管线穿越主要河道技术指标表表5-4-27河道名称管径穿越管材壁厚穿越长度曲率半径渠底管顶覆土造孔直径子牙新河DN1000SP-TEP16cm601.27m1500m7.86m1.2m捷地减河DN1000SP-TEP16cm573.14m1500m7.87m1.2m北排河DN900SP-TEP16cm680m1500m8.07m1.1m南排河DN900SP-TEP16cm551.67m1500m7.86m1.1m(2)其它中小型河道①河道深度≥3.5m主管材为DIP管，采用TF自锚式DIP管倒虹吸穿越以增加管道的整体性，并对管线上、下游河槽采用混凝土预制块护砌。主管材为HDPE管，采用钢管倒虹吸穿越以增加管道的整体性，并对管线上、下游河槽采用混凝土预制块护砌。②河道深度＜3.5m采用主管材为DIP管，采用小角度借转开挖穿越方式施工；采用主管材为HDPE管，采用小角度柔性弯曲开挖穿越方式施工。(3)本工程穿越主要河道汇总本工程穿越主要河道详见表5-4-28。表5-4-28管线穿越主要河道统计表管线穿越主要河道统计表107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更管线名称所穿河道名称起始桩号管材渠底管顶覆土(m)备注南孟盐支线输水管道大浪淀排水渠及代庄引渠2+660～2+820PE管4.98水平定向钻非开挖穿越，PE100级，SDR17淀南排干3+380～3+492.1PE管3.6水平定向钻非开挖穿越，PE100级，SDR17青县支线输水管道南排河9+987.13～10+039.02SP-TEP8.24水平定向钻非开挖穿越，PE100级，SDR17廖家洼排水渠12+248.27～12+284.82钢管1.69开挖，钢管捷地减河18+795.04～18+867.65SP-TEP7.87水平定向钻非开挖穿越梅官屯排水渠40+292.16～40+367.16钢管1.55开挖，钢管余庆屯干渠40+747.16～40+897.16PE管4.55水平定向钻非开挖穿越，PE100级，SDR17北排河45+403.16～46+103.16SP-TEP8.36水平定向钻非开挖穿越子牙新河47+883.16～48+504.43SP-TEP8.17水平定向钻非开挖穿越周官屯干渠48+867.16～48+947.16钢管1.55开挖，钢管3、穿越铁路工程设计本工程输水管道穿越铁路有京沪高铁、朔黄及地方铁路等多条铁路，穿越方式分为两种情况：(1)从铁路桥下穿过的采用开挖穿越；采用混凝土箱涵内穿钢管。(2)从路基下穿越采用混凝土箱涵内穿钢管，混凝土箱涵采用顶进施工。(3)本工程穿越铁路工程汇总本工程穿越铁路工程详见表5-4-29。表5-4-29穿越铁路统计表107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更管线名称铁路名称铁路处桩号穿越方式管材距地面埋深(m)青县支线输水管道朔黄铁路桥30+369.9开挖+保护涵钢管3.01京沪高铁桥52+429.19开挖+保护涵钢管4.35沧州地方铁路30+278.85顶进涵钢管4.945.4.8.8附属设施1、检修阀门井为便于输水管线发生事故时分段断水及安全维护的需要，在输水管线首端、输水管线末端进入地表水厂前、输水管线设有支线处及输水管线中段每隔约5km处设置检修阀门井，阀门井内设置手动检修阀门，以便于管道的运行及维护。表5-4-30检修阀门井布置一览表管线名称阀门名称主管管径阀门规格桩号备注南孟盐支线输水管道手动双偏心蝶阀DN700DN7000+030手动双偏心蝶阀DN700DN7003+349手动双偏心蝶阀DN700DN7003+369青县支线输水管道手动双偏心蝶阀DN1000DN10000+007.75手动双偏心蝶阀DN1000DN10007+728.64手动双偏心蝶阀DN1000DN100015+212.5手动双偏心蝶阀DN1000DN100022+148.65手动双偏心蝶阀DN1000DN100029+883.24手动双偏心蝶阀DN900DN90036+105.36手动双偏心蝶阀DN900DN90049+690手动双偏心蝶阀DN900DN90055+694.16手动双偏心蝶阀DN900DN90055+704.16沧渤青分水口改造工程手动双偏心蝶阀DN1200DN1200共8个引大入港连通改造工程手动双偏心蝶阀DN800DN800共2个2、排气阀井在输水管道隆起点、纵坡≥5‰的管道下弯处设复合排气阀；在管道竖向布置平缓时，间隔800m左右设复合排气阀。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-31排气阀井布置一览表管线名称阀门名称主管管径阀门规格桩号南孟盐支线输水管道复合排气阀DN700DN800+311复合排气阀DN700DN800+485复合排气阀DN700DN801+100复合排气阀DN700DN801+403复合排气阀DN700DN801+797复合排气阀DN700DN802+197复合排气阀DN700DN802+657复合排气阀DN700DN802+952复合排气阀DN700DN803+377青县支线输水管道　复合排气阀DN1000DN1000+655.58复合排气阀DN1000DN1001+017复合排气阀DN1000DN1001+630复合排气阀DN1000DN1002+272复合排气阀DN1000DN1003+101.64复合排气阀DN1000DN1004+013.5复合排气阀DN1000DN1004+387.5复合排气阀DN1000DN1004+746.11复合排气阀DN1000DN1005+176.63复合排气阀DN1000DN1005+860.64复合排气阀DN1000DN1006+358.64复合排气阀DN1000DN1007+256.64复合排气阀DN1000DN1007+746.63复合排气阀DN1000DN1008+601复合排气阀DN1000DN1008+997复合排气阀DN1000DN1009+743复合排气阀DN1000DN10010+300.67复合排气阀DN1000DN10010+775.65复合排气阀DN1000DN10011+473复合排气阀DN1000DN10012+228.16复合排气阀DN1000DN10013+003复合排气阀DN1000DN10013+813.65复合排气阀DN1000DN10014+510复合排气阀DN1000DN10015+225.3复合排气阀DN1000DN10015+803.56复合排气阀DN1000DN10016+819.65复合排气阀DN1000DN10017+619.65复合排气阀DN1000DN10018+097复合排气阀DN1000DN10018+531.65复合排气阀DN1000DN10019+110.88复合排气阀DN1000DN10019+763.65复合排气阀DN1000DN10020+149.65107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更复合排气阀DN1000DN10020+715.15复合排气阀DN1000DN10021+245.25复合排气阀DN1000DN10021+819.65复合排气阀DN1000DN10022+163.65复合排气阀DN1000DN10022+319.65复合排气阀DN1000DN10022+513.65复合排气阀DN1000DN10022+759.65复合排气阀DN1000DN10023+279.65复合排气阀DN1000DN10024+232.89复合排气阀DN1000DN10024+817复合排气阀DN1000DN10025+837复合排气阀DN1000DN10026+666.85复合排气阀DN1000DN10027+204.85复合排气阀DN1000DN10027+696.85复合排气阀DN1000DN10028+288.9复合排气阀DN1000DN10029+033复合排气阀DN1000DN10029+700.24复合排气阀DN1000DN10030+233复合排气阀DN1000DN10030+929.16复合排气阀DN1000DN10031+832.38复合排气阀DN1000DN10032+650.93复合排气阀DN1000DN10033+102.93复合排气阀DN1000DN10033+396.93复合排气阀DN1000DN10034+004.5复合排气阀DN1000DN10034+367复合排气阀DN900DN10035+094.16复合排气阀DN900DN10035+784.16复合排气阀DN900DN10036+128.16复合排气阀DN900DN10036+505.16复合排气阀DN900DN10037+185.24复合排气阀DN900DN10037+797复合排气阀DN900DN10038+079复合排气阀DN900DN10038+709.16复合排气阀DN900DN10039+557.16复合排气阀DN900DN10040+301.16复合排气阀DN900DN10040+744.16复合排气阀DN900DN10041+474.16复合排气阀DN900DN10042+308.16复合排气阀DN900DN10042+860.16复合排气阀DN900DN10043+664.16复合排气阀DN900DN10044+627复合排气阀DN900DN10045+410.16复合排气阀DN900DN10046+096.16107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更复合排气阀DN900DN10047+108.16复合排气阀DN900DN10047+890.16复合排气阀DN900DN10048+497.42复合排气阀DN900DN10048+870.78复合排气阀DN900DN10049+712复合排气阀DN900DN10050+578.16复合排气阀DN900DN10051+356.16复合排气阀DN900DN10052+106.50复合排气阀DN900DN10052+686.16复合排气阀DN900DN10053+216.16复合排气阀DN900DN10053+690.8复合排气阀DN900DN10053+994.16复合排气阀DN900DN10054+374.16复合排气阀DN900DN10054+880.16复合排气阀DN900DN10055+684.163、排泥阀井在采用开挖方式穿越河渠时，在管道的低洼处设置排泥阀，以便排出管内沉积物或检修时放空管道。当管道排水时，管内积水不能自流排净，需单独设置湿井，用移动式潜水泵将水排出。表5-4-32排泥井布置一览表管线名称阀门名称主管管径阀门规格桩号青县支线输水管道手动偏心半球阀DN1000DN2504+039.64手动偏心半球阀DN1000DN25012+269.23手动偏心半球阀DN1000DN25029+071.37手动偏心半球阀DN900DN25040+335.24手动偏心半球阀DN900DN25048+915手动偏心半球阀DN900DN25052+149.664、量水计量设备设置为了计量输水管道输水量，在沧州市输水管道分水口处及其它支线输水管道末端设置流量计。按照已批复的初步设计报告设置原则，管径＜DN1200时选用电磁流量计；管径≥DN1200时选用超声波流量计。各输水管道中流量计布置详见下表。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-33流量计井布置一览表管道名称阀门名称主管阀门桩号备注管径规格南孟盐支线输水管道电磁流量计DN700DN7003+357单管　沧渤青分水口改造工程超声波流量计DN1200DN1200沧渤青分水口处双管引大入港连通改造工程电磁流量计DN800DN800连通工程处单管　青县支线输水管道电磁流量计DN900DN90055+700.16单管5、调流阀井设置青县输水管道后段为单一供水目标，流量由泵站控制，管线不再设置调流阀。口门泵站供水量同时分配给沧州市区、渤海新区、南孟盐支线及青县支线前段，运行过程中，为方便控制流量，在南孟盐支线支线末端设置一台DN700调流阀进行流量控制，在青县支线泵站集水池前端设置一台DN900调流阀进行流量控制，在沧渤青分水口处的2条沧州支线管道上分别设置一台DN1200调流阀进行流量控制，在引大入港连通工程管道上设置一台DN1200调流阀进行流量控制。为便于操作，在调流阀井上设置操作间。表5-4-34调流阀井布置一览表管线名称阀门名称主管管径阀门规格桩号备注沧渤青分水口改造工程调流阀DN1200DN1200双管青县支线调流阀DN900DN90042+250单管南孟盐支线调流阀DN700DN7003+357单管引大入港连通改造工程调流阀DN800DN800与流量计井合并6、支墩布置DIP管及HDPE管水平向标准弯头处加设砼半包支墩，以保证管道抗滑稳定；DIP管倒虹吸处全段采用TF自锚连接方式以增加管道的抗滑稳定性，并在弯头处加设支墩。支墩采用C20混凝土。5.4.8.9输水管道抗震设计按照《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》的要求，对DIP管道进行抗震复核。计算结果见表5-4-35。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-4-35地震作用下半波长范围内位移计算表管材管径（mm）特征周期（s）基本烈度单节管长(m)计算位移(mm)允许位移(mm)是否满足要求DIP7000.55Ⅵ61.28810满足5.4.8.10输水管道警戒带设计管线施工时，与管线同步埋设埋地可探测型警戒带，以方便管线运行管理过程中对管线位置进行探测定位。5.5青县加压泵站工程5.5.1加压泵站工程布置原设计青县加压泵站位于小白庄分水口处，本次设计将青县加压泵站调整至沧县北大街村（青县支线输水管道工程桩号42+250））处。通过泵站加压将南水北调中线引江分配给青县的水量经压力管道输送至青县水厂，工程规模0.63㎥/s。根据设计流量和扬程的要求，选用4台单级双吸卧式离心泵，其中3用1备，单机容量90kW，装机容量360kW，效率82%。泵站由集水池、主副厂房、进出水管路及现地站等组成，建筑物总长113.8m。(1)集水池设计集水池平面上成矩形布置，长17.2m,宽9.4m,池壁厚均为0.7m,池顶高程8.85m，底板顶高程2.27m,底板厚0.8m，为改善水流条件，池中设3个隔墩将4组吸水管隔开。隔墩中间开洞，洞口尺寸2x2m，便于池两侧管路吸水。隔墩之间设检修门槽，集水池顶设盖板。(2)主、副厂房布置主厂房采用干室型泵房，厂房宽9.0m，长23.1m，室外地面高程6.5m。泵房上部结构为框架结构，现浇混凝土屋面板，大梁底高程11.9m，厂房外侧围护采用砖混结构，顶高程13.4m。泵房下部采用钢筋混凝土筏板基础，107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更底高程3.6m，侧墙采用钢筋混凝土结构。泵房内布置4台单级双吸卧式离心泵，其中1台备用。水泵安装高程5.27m，机组一字式布置。在泵房出水侧设工作通道与中控室和安装间相连，工作通道宽1.8m，顶面高程6.8m。泵房左侧为安装间，宽5.3m，地面高程6.8m。厂房内配2T悬挂式起重机1台。副厂房设在主厂房右侧，地面高程6.8m，副厂房宽9.0m，长18.3m，建筑面积178.6m2，分中央控制室、高低压配电室及变压器室等。(3)进、出水管路布置泵站进水管路和出水管路采用钢管，进水管管径为DN400，管中心高程为4.9455m；出水管管径为DN350，管中心高程为4.97m。在每条进水管路上设手动双偏心蝶阀一个，在每条出水管路上设电动偏心半球阀一个，以利于水泵检修；每条出水管路均设液控止回偏心半球阀，以防止水倒流和消除水锤。出水管路上安装一套压阻式压力变送器，将所测压力传送至中控室自动化检测设备，以供值班人员在中控室随时监测输水压力变化。在泵房外6.0m每条出水管路处设流量计井，井内安装流量计及检修球阀，在距流量计井后3.0m处4条出水管路汇入一条DN1200横向布设的压力钢管内。横管一端设有人孔排气阀井。从横管引出1条DN900钢管，以22.5°角下弯至3.23m高程与青县支线输水管道相接。(4)旁通管路布置在调流阀井下游4.5m处设置旁通管，管径为DN900，管中心高程为3.23m，旁通管进出口处分别设有手动双偏心蝶阀一个。(5)钢制管道及内、外防腐设计钢管壁厚：DN300、DN350、DN400、DN500采用8mm，DN800、DN900采用10mm，DN1200采用12mm。管径小于DN1000的钢管内防腐采用环氧白陶瓷涂料；DN1200钢管内防腐采用水泥砂浆内衬。地埋钢管外防腐采用环氧107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更煤沥青特加强型，具体构造为底漆+面漆+面漆+玻璃布+面漆+面漆+玻璃布+面漆+面漆，干膜厚度≥0.6mm；暴露在空气中的钢管外防腐采用互传网络耐候漆特加强级防腐。(6)现地站为了给泵站的维护人员提供休息厂所，在泵站厂区西北侧新建现地站，建筑面积为103.7m2，包括运行监控用房、巡护值班室等。现地站采用一层砖混结构，基础形式为钢筋混凝土条形基础。建筑防火等级为中危险等级，建筑物耐火等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类，地基基础设计等级为丙级。建筑结构安全等级为2级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7°。建筑外墙采用水溶性涂料外墙面。屋面板为钢筋混凝土楼板，外门窗采用塑钢中空玻璃内平开窗，塑钢型材的抗风压等级为6级，气密性等级为3级，水密性等级为3级，要求门窗框与墙洞口连接处用沥青麻丝填实，建筑密封胶嵌缝。屋面荷载0.5kN/m2（不上人），风荷载0.4kN/m2，雪荷载0.3kN/m2。(7)交通道路及其它为了方便进出泵站，修一条170m长，5.0m宽的沥青混凝土路与主要交通道路连接，沥青路面厚6.5cm，下设三七灰土厚30cm。5.5.2加压泵站稳定计算1、加压泵站稳定计算主要为泵房及集水池稳定计算。(1)荷载及荷载组合计算时考虑的主要荷载有：自重、静水压力、扬压力、土压力及其它荷载。计算工况及荷载组合见表5-5-1。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-5-1计算荷载及工况组合荷载组合计算工况荷载自重静水压力扬压力土压力地震荷载其它荷载基本组合完建工况√√设计运用工况√√√√√特殊组合检修工况√√√√(2)计算公式如下：；2、泵房稳定计算根据《泵站设计规范》GB50265-2010，泵站抗浮稳定安全系数基本荷载组合下不小于1.1；特殊荷载组合下不小于1.05。基地应力平均值不大于地基允许承载力，基础底面应力不均匀系数基本荷载组合下不大于2.0；特殊荷载组合下不大于2.5。计算结果见泵房稳定计算成果表5-5-2。表5-5-2泵房稳定计算成果表工程名称泵房底板底高程（m）地下水位（m)设计工况抗浮稳定安全系数kV基底最大应力Pmax(kN)基底最小应力Pmin(kN)不均匀系数η地基允许承载力P(kPa)青县加压泵站3.6—完建期—45.045.01.01005.0正常运用期4.535.035.01.0检修期4.535.035.01.03、集水池稳定计算集水池稳定计算工况分为三种工况：(1)完建期：池外、池内均无水；(2)正常运用期：池外地下高水位，池内设计水位；(3)检修期：池外地下高水位，池内无水。计算结果见泵站集水池稳定计算成果表5-5-3。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-5-3泵站集水池稳定计算成果表工程名称池底高程（m）池内设计水位（m）池外设计水位（m）设计情况抗浮稳定安全系数Kf基底最大应力Pmax(kN)基底最小应力Pmin(kN)不均匀系数η地基允许承载力(kN)青县加压泵站2.27——完建期—7773.71.041007.855.0正常运用期2.655957.61.03—5.0检修期2.1341.6638.41.08由计算结果可知青县加压泵站集水池稳定满足规范要求。5.5.2.3加压泵站地基沉降计算及分析地基沉降计算选取完建期作为计算工况。沉降计算采用《泵站设计规范》GB50265-2010中推荐的公式进行计算：式中：－地基最终沉降量(cm)；－地基沉降量修正系数，可采用1.0～1.6（坚实地基取小值，软土地基取大值）。－地基压缩层范围内的土层数；－泵房基础底面以下第i层土在平均自重应力作用下的孔隙比；－泵房基础底面以下第i层土在平均自重应力、平均附加应力共同作用下的孔隙比；－第i层土的厚度(cm)；青县加压泵站处各土层物理力学性质指标建议值见下表：表5-5-4物理力学性质指标建议值表107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更层号岩土名称层底标高(m)层厚(m)承载力特值fak(kPa)压缩模量建议Es(MPa)1壤土2.24～2.603.20～3.501104.42砂壤土0.85～1.241.00～1.601208.03壤土-1.06～-0.851.70～2.301103.64壤土-10.10～-9.908.90～9.201003.45壤土20.0m未穿透1304.5泵房天然地基的最终沉降量结果见表5-5-5。表5-5-5泵房地基最终沉降量计算表泵站名称沉降量(mm)青县加压泵站29沉降允许值150根据上述计算成果可知，青县加压泵站泵房地基沉降量满足规范要求。5.6安全监测设计为了便于发现事故和漏失水量，应对输水管线进行流量监测，并要求流量监测设备有一定的精度。在管线末段设置流量监测设备，以便于操作人员掌握输水生产情况，积累数据，提高安全运行和管理水平。1、加压泵站加压泵站观测包括变形观测和水力监测。①变形观测泵站集水池和主副厂房设位移观测，分别为沿集水池边墙和厂房中轴线方向。测点分别布置在边墙四角位置。测点位置应分布在纵向轴线上，工作基点和校核基点设在建筑物周边坚实的地基上。②水力监测水力监测项目应包括水位、水压力和流量等。水位监测点应布置在集水池后部两侧墙。压力观测点应布置在水泵进、出口以及出水横管后主管线等处。流量观测的位置应根据泵型、输水管径等在水泵每条出水管道上分别布设。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更2、输水管道工程输水管道工程监测主要是监测输水管道工程流量、压力及工作状态，以保证管线的正常运行。3、人工巡查检查人工巡查是安全检测的重要组成部分，主要是在工程运行期管理人员要经常进行安全监测工作，要求做到定期、定员。管理人员要经常进行人工巡视检查，并做好检查记录，以备存档，如发现混凝土裂缝、管道破裂等异常问题，要及时进行处理；对重要问题及时向上级领导部门汇报，做到有问题及时解决，保证工程运行安全可靠。4、水质安全监测本工程水质监测点设置在各加压泵站集水池处和各条输水管道工程出口处，用于定时定点对配套工程水质安全进行人工监测。监测信息应全面、系统、准确、可靠，监测资料全面、系列、准确。本工程设置1座固定实验室，位于沧州市南水北调管理处内。基本监测项目：水温、PH值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、氟化物、氰化物、石油类、氯化物、硫酸盐、硝酸盐氮、叶绿素、浊度、总硬度、溶解性、总固体、悬浮物、电导率等。5.7主要工程量对比原青县输水管道前19.98km扩大规模后作为石津干渠工程延长段的设计变更，本工程以原青县输水管道工程19.98km以后的管道路由为基础，并增加了向孟村、盐山、南皮供水的南孟盐支线输水管道工程、沧渤青分水口改造工程和引大入港连通改造工程。本工程与原青县输水管道工程的主要工程量变化情况详见下表：107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表5-7主要工程量对比表序号项目名称单位变更前工程量变更后工程量一南孟盐支线输水管道工程1土方开挖万m303.4572土方回填万m303.3053耕作层清除及恢复万m302.3774混凝土m30540.95模板m201367.956施工土围堰万m3027307球墨铸铁管km02.9838钢管km00.1289HDPE管m00.616二青县支线输水管道工程1土方开挖万m3157.75693.4072土方回填万m3146.07488.5573耕作层清除及恢复万m336.38947.9244混凝土m36655.296973.45浆砌石m35259.7205模板m220350.7416875.176施工土围堰万m31.7541.3607球墨铸铁管km74.16308钢管km2.3913.8769HDPE管km1.91854.672三沧渤青分水口改造工程1土方开挖万m301.1092土方回填万m300.9213耕作层清除及恢复万m300.1184混凝土m30757.565模板m201265.216钢管km00.179107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更四引大入港连通改造工程1土方开挖万m300.1912土方回填万m300.1514混凝土m30127.875模板m20393.16钢管km00.07107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更6水力机械、电气、自动化及金属结构6.1水力机械第一设计单元设计变更通过石津干渠工程延长段设置的南孟盐分水口门（桩号12+714.77）及沧勃青分水口门（桩号19+980.3）向沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县供水，为各供水目标城区提供生活、工业用水。设计变更包括新增南孟盐支线输水管道工程（3.518km）、青县支线输水管道工程（55.725km，）、沧渤青分水口改造工程、引大入港连通改造工程（改造现有管道1.4km）及加压泵站一座（原青县泵站由小白庄分水口处调整至沧县前罗村（青县支线输水管道工程桩号42+250））处。第一设计单元变更涉及到的水力机械主要是位置调整后的青县加压泵站的水泵机组以及各输水管道附件井上的阀件、管件。水泵应根据输水管道工程规模，结合当地地形条件、分水口门水位及配水厂水位关系进行泵型选择。输水管道上的水机设备型号选择根据《河北省南水北调配套工程水厂以上输水管道工程初步设计技术规定》的要求选定。6.1.1青县加压泵站原设计青县加压泵站位于小白庄分水口处，本次设计将青县加压泵站调整至沧县北大街村（青县支线输水管道工程桩号42+250））处。6.1.1.1设计基本参数原青县加压泵站设计参数为：(1)泵站设计流量0.63㎥/s；(2)集水池设计水位8.55m，最低水位8.54m，最高水位12.6m；(3)水厂地面高程5m，水厂设计水位15m。位置调整后青县加压泵站设计参数为：107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更(1)泵站设计流量0.63㎥/s；(2)集水池设计水位7.85m，最低水位3.87m；(3)水厂地面高程5m，水厂设计水位15m。6.1.1.2泵站特征扬程(1)泵站净扬程净扬程=出水池水位(水厂设计水位)-集水池水位原青县加压泵站净扬程：①设计净扬程：15-8.55=6.45m②最高净扬程：15-8.54=6.46m③最低净扬程：15-12.6=2.4m位置调整后青县加压泵站净扬程：①设计净扬程：15-7.85=7.15m②最高净扬程：15-3.87=11.13m(2)泵站特征扬程根据泵站及输水管线工程布置情况，经计算，原青县加压泵站站内及输水管线水头损失之和为43.93m，则泵站设计扬程为50.38m，取50.5m，最高扬程为50.39m，最低扬程为46.33m。位置调整后青县加压泵站站内及输水管线水头损失之和为17.67m，则泵站设计扬程为24.82m，取25m，最高扬程为28.8m。6.1.1.3水泵选型根据《泵站设计规范》(GB50265-2010)规定及加压泵站的实际情况，尽量减少水泵台数及使水泵在较高效率下运行，经综合考虑，按设计扬程选用水泵，并每台增加一台变频器以提高水泵运行效率并节约能源。根据设计流量和设计扬程的要求，原设计与本次设计均选用单级双吸卧式离心107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更泵4台，其中3台工作，1台备用，原设计配套电机选用YVP315L1-4型，本次设计配套电机选用YVP280M-4型。本次设计水泵技术性能参数见表6-1，配套电机技术性能参数见表6-2。水泵技术性能参数表表6-1流量Q（㎥/h）扬程H（m）转速n（r/min）轴功率（kw）配套电动机功率（kw）效率（%）NPSHr（m）泵重（kg）4003014806090555.39007562564825.39402371855.3113418.570835.3配套电机技术性能参数表表6-2电机型号额定功率额定电压额定电流额定转速额定频率功率因数效率(KW)(V)(A)(r/min)(hz)YVP280M-4903801731480500.880.9276.1.1.5水泵安装高程根据泵站设计指标及管路设计条件,计算管路损失,确定水泵轴线安装高程。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更通过计算,原设计青县加压泵站进水管水头损失0.39m，水泵必须汽蚀余量4.5m，水泵最大安装高度为10-0.39-4.5=5.11m,水泵最低水位8.54m，水泵最大安装高程为8.54+5.11=13.65m。根据现状地形及主厂房整体布局，水泵安装高程为9.48m。本次设计泵站进水管水头损失0.4m，水泵必须汽蚀余量5.3m，水泵最大安装高度为10-0.4-5.3=4.3m,水泵最低水位3.87m，水泵最大安装高程为4.3+3.87=8.17m。根据现状地形及主厂房整体布局，水泵安装高程为5.27m。6.1.1.6机组布置原设计青县加压泵站安装4台单级双吸卧式离心泵，厂房采用干室型，机组一字型布置，机组间距5.1m，进水管采用4条DN400钢制管道从集水池吸水，出水管采用DN350钢制管道汇入一条DN1200的横向布设的压力钢管内，并由横管引出1条DN1000钢管与输水管道工程相接。本次设计青县加压泵站安装4台单级双吸卧式离心泵，厂房采用干室型，机组一字型布置，机组间距4.1m，进水管采用4条DN400钢制管道从集水池吸水，出水管采用DN350钢制管道汇入一条DN1200的横向布设的压力钢管内，并由横管引出1条DN900钢管与青县支线输水管道相接。6.1.2辅助设备1、起重设备加压泵站根据最大起吊件重量，在泵站泵房内设电动单梁起重机1台,以方便设备安装、检修及维护。原设计与本次设计加压泵站最大起吊件重量及起重机型号见下表：表6-3最大起吊件重量及起重机型号表泵站名称设计阶段最大起吊件部位最大起吊件重量起重机型号青县加压泵站原设计阶段电机1.1t悬挂式起重机2t本次设计阶段水泵0.9t悬挂式起重机2t107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更2、渗漏排水系统为排除泵站内渗漏积水，原设计与本次设计泵站泵房均内设2台型号为50QW25-10-1.5潜水泵，1台工作1台备用，通过浮球式液位开关自动控制水泵的启停。3、检修设备原设计与本次设计泵站内均配置一台W-0.67/8型空压机，用于机电设备检修吹扫，另外泵房内设机修设备1套（包括电焊机、砂轮机、立式台钻等）。4、抽真空设备原设计泵站集水池最低水位均不满足离心泵启动时叶轮淹没深度要求，均需设置1套水环式真空泵（具体型号见各加压泵站设备材料汇总表），其中真空泵2台，1台工作，1台备用。本次设计青县加压泵站集水池最低水位位于离心泵启动时叶轮淹没深度以上，不再设置抽真空设备。5、水力量测系统原设计与本次设计水力量测系统的设置原则相同，水力量测系统均设有以下项目：(1)水位测量：在集水池两侧墙上各设水尺1把，在格网上下游分别设投入式水位计1台，水位计发出4-20mA电信号送往中控室显示。(2)压力测量：在水泵进口处设压力真空表，水泵出口以及出水横管下游主管线等处均设有压力测量装置（压阻式压力变送器），发出4-20mA电信号送往中控室显示。(3)流量测量：泵站每台机组出水管出泵房后设置电磁流量计进行流量测量。以上所有测量项目为便于管理均留有接口，接入计算机监控系统。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更6.1.3泵站防水锤设计泵站水锤防护的目的在于消除水泵开泵、停泵水锤，减小管道内压力波动的幅度，将其控制在允许的范围内，以避免水锤事故的发生。1、为消除水泵开泵、停泵水锤，结合调压、调流的需要，加压泵站各水泵均采用变频控制，并在各水泵出口设液控止回偏心半球阀，有效提高了系统的安全可靠性，满足工程设备自动化控制要求。2、为消除加压泵站事故停泵导致的水锤，加压泵站均按二级负荷考虑，采用双电源供电，并设置自动切换装置，提高其用电安全性，并在各出水管汇合横管处设排气阀，最大程度地保护系统免受水锤的危害。3、通过水锤计算，本次设计青县加压泵站出口处增设1个4m3囊式空气压力罐，有效消除了泵站出口处的负压，泵站出口处最大水锤压力也随之下降。根据《泵站设计规范50265-2010》，离心泵最高反转速度不应超过额度转速的1.2倍，超过额定转速的持续时间不应超过2min，最高压力不应超过水泵出口额定压力的1.3～1.5倍。根据BentleyHammer水锤分析软件计算结果可知，泵站出口处水锤波最大正压小于水泵出口额定压力的1.5倍；水泵出口处水锤波无负压产生。经水锤计算，本工程各项指标均满足规范的要求。6.1.4泵站厂房消防供水泵站厂房内消防供水采用水泵加压方式。消防供水水源取自泵站集水池。原设计泵站设置2台XBD2.4-25-11消防泵，1台工作1台备用。本次设计经过对消防面积的进一步复核后，将消防泵型号改为2台107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更XBD3.5-15-80SBL，1台工作1台备用。6.1.5泵站厂房通风设计原设计与本次设计泵站均为地面式厂房，平时采用自然通风方式。泵站厂房内均安装DZ-11-2.2C型轴流风机，当自然通风不能满足要求时，采用自然与机械联合通风的方式。6.1.6输水管道工程水机设备输水管道沿线设有复合排气阀、检修手动双偏心蝶阀、排泥阀（偏心半球阀）、调流阀以及电磁流量计等。根据统计，原青县输水管道工程共设置复合排气阀129个、手动双偏心蝶阀10个、排泥阀10个、电磁流量计1个。本次设计变更输水管道工程共设置复合排气阀96个、手动双偏心蝶阀21个、排泥阀6个、调流阀4个、电磁流量计3个及超声波流量计2个。1）进排气阀口径在仅需要排气功能时，取输水管道直径的1/12～1/8；在进排气功能均需要时，取输水管道直径的1/8～1/5。排气阀有效排气口径不得小于其公称通径的70%。本工程进排气阀型式选择复合式排气阀。2）排水（泥）阀直径应根据静水压力和排水时间经水力计算确定，取输水管道直径的1/5～1/4，排水（泥）阀型式选用手动偏心半球阀。3）检修阀包括输水管道检修阀门和其他水力控制装置，如进排气阀、调流阀、流量计等处检修阀门。输水管道检修阀门型式选用手动手动双偏心蝶阀。其他水力控制装置处检修阀门：进排气阀前选用手动闸阀，调流阀前、后和流量计前、后选用手动手动双偏心蝶阀。管线检修排水主要设备为小型移动式潜水泵。根据不同的管段的排水107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更量，排水时间取为1～2天，水泵型式选择为QS100-12-5.5，设计流量为100m3/h，扬程12m，电机功率为5.5kW，检修排水方式采用手动操作。当管线需要检修时，将潜水泵放入排水井内，通过胶管将积水抽排至附近河沟，直至将管道的积水排干。检修排水完毕后，将潜水泵整理好放入仓库或工具间内。4）调流阀应具有调节流量、消能、加压和调压的功能，其直径与输水管道相同或稍小（视水头情况），型式选用活塞式。阀门前、后应能满足对直管段长度的要求。5）流量计型式应根据管径及安装、检修条件，经技术经济比较后确定。通过测量精度和价格两方面比较，本工程管径＜DN1200时选用电磁流量计；管径≥DN1200时选用超声波流量计。流量计上下游应能满足对直管段长度的要求。6.1.9水机主要设备材料清单原设计与位置调整后的泵站主要设备材料清单见表6-4、表6-5。原设计与本次设计各输水管道工程的主要设备材料清单见表6-6～表6-10。表6-4原设计青县加压泵站设备材料汇总表项目名称单位数量项目名称单位数量泵房设备及管件　　泵房设备及管件　　单级双吸卧式离心泵台4A型Ⅰ柔性防水套管DN350个12潜水排污泵50QW25-10-1.5台2A型Ⅰ柔性防水套管DN500个1浮球式液位开关（3个浮球）个1A型Ⅰ柔性防水套管DN1000个2防水锤液控止回偏心半球阀DN350，PN=1.0Mpa台4钢管DN350m64.26偏心半球阀DN150，PN=1.0Mpa个3钢管DN400m38.43钢管DN1000m30.98电动偏心半球阀DN350，PN=1.0Mpa个4钢管DN1200m24.47107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更伸缩偏心半球阀DN350，PN=1.0Mpa个4弯头DN40090度个4蝶阀DN400，PN=0.6Mpa个4弯头DN100022.5度个2涡轮传动双偏心法兰式蝶阀DN1000，PN=1.0Mpa个1三通DN600/DN1200个2复合排气阀DN150个3三通DN150/DN1000个1电磁流量计DN350个4钢制法兰DN250片4压力真空表个4钢制法兰DN350片36压阻式压力变送器个5钢制法兰DN400片56偏心异径管DN400/300个4钢制法兰DN600片2异径管DN350/250个4钢制法兰DN1000片4卡箍式柔性伸缩接头DN400个4喇叭口DN400个4松套传力接头DN350个4格网kg10470双球体可曲挠橡胶接头DN400个8悬挂式起重机2T台1双球体可曲挠橡胶接头DN1000个1CD型电动葫芦1T台1A型刚性防水套管DN400个8轴流风机DZ-11-2.2C台16A型刚性防水套管DN1000个1水环式真空泵2BYS070/2-A型套1表6-5位置调整后青县加压泵站设备材料汇总表项目名称单位数量项目名称单位数量泵房设备及管件　　泵房设备及管件　　单级双吸卧式离心泵台4钢管DN350m73.1潜水排污泵50QW25-10-1.5台2钢管DN400m38.6浮球式液位开关（3个浮球）个1钢管DN1200m18.3液控止回偏心半球阀DN350，PN=1.0Mpa台4弯头DN40090度个4手动偏心半球阀DN100，PN=1.0Mpa个2弯头DN90022.5度个3手动双偏心蝶阀DN300，PN=1.0Mpa个1三通DN600/DN1200个1电动偏心半球阀DN350，PN=1.0Mpa个4三通DN100/DN900个1手动偏心半球阀DN350，PN=1.0Mpa个4等径三通DN900个2双法兰偏心蝶阀DN400，PN=1.0Mpa个4钢制法兰DN300片6手动双偏心蝶阀DN900，PN=1.0Mpa个5钢制法兰DN350片44复合排气阀DN100个2钢制法兰DN400片40电磁流量计DN350个4钢制法兰DN600片1压阻式压力变送器个5钢制法兰DN900片14偏心异径管DN400/350个4喇叭口DN400个4异径管DN350/300个4叠梁t11.1双法兰传力伸缩节DN300个1悬挂式起重机2T台1双法兰传力伸缩节DN350个8CD型电动葫芦2T台1双法兰传力伸缩节DN400个4轴流风机DZ-11-2.2C台16107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更双法兰传力伸缩节DN900个6囊式空气压力罐4m3台1A型刚性防水套管DN900套13电动活塞式调流阀DN900个1A型刚性防水套管DN500个1弯头DN90090度个2A型刚性防水套管DN400个8弯头DN30090度个1A型刚性防水套管DN300个2弯头DN50090度个2A型Ⅰ柔性防水套管DN350个12弯头DN90021.57度个1钢管DN900m206.9表6-6原设计青县输水管道工程输水管道设备材料汇总表项目名称单位数量项目名称单位数量排气阀井　　排泥阀井　　复合排气阀DN100个129偏心半球阀DN250个10闸阀DN100个129单法兰传力式接头DN250个10承插盘排气三通DN1000-100个129承插盘排泥三通DN1000-DN250个10刚性防水套管B型DN1000个258法兰DN250个20阀门井　　DN250钢制弯头45°个10双偏心法兰式蝶阀DN1000个10刚性防水套管A型DN250个40刚性防水套管B型DN1000个20检查井双法兰传力式接头DN1000个10钢制三通DN1000～600个4潜水电泵QS100-12-5.5台6人孔排气法兰盖DN600个2电磁流量计井　　法兰DN600个2电磁流量计DN1000个1刚性防水套管Ａ型DN1000个4刚性防水套管B型DN1000个2刚性防水套管Ａ型DN1800个4双偏心法兰式蝶阀DN1000个2单法兰传力式接头DN1000个2表6-7本次设计青县支线输水管道工程设备材料汇总表项目名称单位数量项目名称单位数量排气阀井　座　90电磁流量计井　座1复合排气阀DN100个90电磁流量计DN900个1闸阀DN100个90双法兰传力伸缩接头DN900个2PE排气三通DN1000-100个48法兰DN900个6PE排气三通DN900-100个24刚性防水翼环DN900个2钢制排气三通DN1000-100个9压力变送器个1钢制排气三通DN900-1009排泥阀井　刚性防水套管A型DN1000个114偏心半球阀DN250个6刚性防水套管A型DN900个66双法兰传力伸缩接头DN250个6阀门井　座7钢制排泥三通DN1000-DN250个3107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更手动双偏心蝶阀DN1000个5钢制排泥三通DN900-DN250个3手动双偏心蝶阀DN900个2法兰DN250个18双法兰传力伸缩接头DN1000个5DN250钢制弯头45°个6双法兰传力伸缩接头DN900个2刚性防水套管A型DN250个12法兰DN1000个10法兰DN900个4潜水电泵QS100-12-5.5台3刚性防水翼环DN1000个10刚性防水翼环DN900个4表6-8新增的南孟盐支线输水管道工程设备材料汇总表项目名称单位数量项目名称单位数量DN700排气阀井　　DN700电磁流量计及调流阀井复合排气阀DN80个9电磁流量计（LD型）DN700个1闸阀DN80个9电动活塞式调流阀DN700个1球墨铸铁承插盘三通DN700-80个8双法兰传力伸缩节DN700个1钢制法兰DN80个1压力变送器个1刚性防水套管A型DN700个2钢制法兰DN700个4刚性防水套管B型DN700个16刚性防水套管A型个2钢制排气三通DN700-80个1管道部分DN700阀门井　　DN700钢制法兰个6双偏心法兰式伸缩蝶阀DN700个3DN700钢制弯头11.25°个4双法兰传力伸缩节（VSSJAF）个3DN700钢制弯头48.20°个1钢制法兰DN700个6DN800钢制三通个3刚性防水翼环DN700个6DN800-DN700钢制渐缩管个1潜水电泵QS100-12-5.5台3表6-9新增的沧渤青分水口改造工程设备材料汇总表项目名称单位数量项目名称单位数量阀门井　　流量计、调流阀井　手动双偏心蝶阀DN1200个8电动活塞式调流阀DN1200个2双法兰传力伸缩接头DN1200个8超声波流量计DN1200个2钢制法兰DN1200片16双法兰传力伸缩接头DN1200片2钢制法兰螺栓DN1200套16钢制法兰DN1200片8刚性止水翼环DN1200个16钢制法兰螺栓DN1200套8钢制防水套管A型DN1200个4DN1200钢管m170压力变送器个2107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更DN1200钢制弯头25.5°个2DN1200钢制弯头90°个2DN1200钢制三通个2表6-10新增的引大入沧与引大入港连通工程设备材料汇总表项目名称单位数量项目名称单位数量阀门井　　电磁流量计井　手动双偏心蝶阀DN800个2电磁流量计DN800个1双法兰传力伸缩接头DN800个2双法兰传力伸缩接头DN800个1钢制法兰DN800片4钢制法兰DN800片2钢制法兰螺栓DN800套4钢制法兰螺栓DN800套2刚性止水翼环DN800个4钢制防水套管A型DN800个2压力变送器个16.2电气6.2.1概述沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更电气部分随主体工程变化做了相应调整。增加了南孟盐支线末端现地站、沧渤青分水口现地站、引大入港连通工程调流阀电气设计；青县加压泵站位置调整，装机容量由640kW调整为360kW，因此变压器由800KVA改为为400KVA,高压侧配电装置由KVN28A型开关柜改为HXGN15-12型配电柜，高低压侧配电设备的参数均需重新进行设计，平面布置等也作了相应调整，原青县末端现地站管理用房与青县加压泵站合并建设，青县末端只考虑电磁流量计配电设计。本设计变更的电气设计主要涉及以下三项内容：(1)青县加压泵站及青县现地站的变配电系统设计、照明设计、防雷接地设计。(2)南孟盐支线末端现地站、沧渤青分水口现地站、引大入港连通工程、青县管线末端电磁流量计的配电设计。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更（3）青县加压泵站等4处自动化现地站及青县管线末端电磁流量计的监控信息采集设计。6.2.2设计原则及依据设计原则及依据同已批复的沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元。6.2.3电气设计6.2.3.1用电负荷青县加压泵站主要用电设备为4台单级双吸卧式离心泵机组用电（3用1备），配套电机为YVP280M-4，单机容量90kW，额定电压380V，额定电流为173A，转速1480r/min，效率92.7%，功率因数0.88。装机容量360kW,工作容量270kW，机组计算负荷为208.38kVA。其它用电设备为泵站照明、排水泵、检修、PLC、现地站生活照明及空调动力、起重机、电动球阀、液控止回阀、通风机、消防泵、电磁流量计、二次及自动化通讯电源等用电设备，其它用电设备计算负荷63.3kVA。其他小负荷用电点为南孟盐支线末端现地站、沧渤青分水口现地站、引大入港连通工程、青县管线末端，电负荷约为30kVA。6.2.3.2接入电力系统方式青县加压泵站是为青县提供生活及工业用水的泵站，属二级用电负荷，需两回线路供电。青县加压泵站位于沧县兴济镇后罗村东600米处，李杜路南100米。经调查附近具有2路电源供电条件。两路电源均引自附近10KV线路，采用架空方式引入，线路长2.3km。沧渤青分水口现地站位于沧县陈敬庄附近，用电容量不大，可从附近107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更村里引接一路10kV电源，线路长1.5km,另设一50kW柴油发电机组作为备用电源。南孟盐支线末端现地站用电负荷为生活照明、流量计、调流阀、自动化设备用电，负荷不大。南孟盐支线末端现地站建在南孟盐加压泵站附近，可从该泵站内引两路低压电源供现地站设备及生活用电。引大入港连通工程用电负荷为流量计、调流阀、自动化设备用电，负荷不大，可从引大入港泵站引两路低压电源供设备用电。青县管线末端用电负荷为电磁流量计，可从青县水厂内引两路低压电源供设备用电。6.2.3.3电气主接线沧渤青分水口现地站采用线路变压器单元接线，0.4kV母线均采用单母线接线。正常情况下由市电电源供电。当主变或线路故障时，由柴油发电机组供电。青县加压泵站10kV母线均采用线路变压器单元接线，0.4kV母线均采用单母线接线。正常情况下由其中一路电源供电，当该主变或线路故障时，由另一路电源供电。南孟盐末端现地站直接从附近供水泵站取两路低压电源供电，引大入港连通工程从引大入港泵站引两路低压电源供电，青县管线末端电磁流量计从水厂内引两路电源供电。6.2.3.4主要机电设备选择1、青县加压泵站主要机电设备选择考虑到无油化和消防的要求，选用防火性能较好的干式变压器，变压器带有保护外壳、温控器及冷却风机。变压器根据计算负荷容量及供电条件选择，经计算选用2台400kVA新型节能型变压器（1用1备），其型号107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更为SCB11-400/10/0.4400kVA。10kV侧采用固定式HXGN-12开关柜，内装真空负荷开关型号为FZRN16A-12D/T125-31.5，在开关柜内配置过电压保护器。其中2面进线柜，2面主变出线柜，共4面柜。低压配电装置选用技术先进、分断能力高、动热稳定性好、结构新颖、防护等级高的GCS型成套配电柜。断路器选用ATMT型万能式空气断路器及NSX系列塑壳断路器。有2面低压进线柜，4面电机变频控制柜，2面低压站用电柜，2面无功补偿柜，共10面柜。水位计屏、PLC屏、通讯均选用PK-10型，共4面。照明配电箱选用PXT(R)型3个，，动力配电箱选用PXT型3个，排水泵控制箱2个，消防泵控制箱1个，电动球阀自动控制箱4个，液控止回阀控制箱4个，电机现场控制箱4个。动力电缆选用ZRAYJV22型交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，控制电缆选用ZRAKVVP2型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带屏蔽控制电缆，信号电缆选用ZRARVV或DJYVP22型屏蔽信号电缆。2、沧渤青分水口现地站主要机电设备选择考虑到无油化和消防的要求，选用防火性能较好的干式变压器，变压器带有保护外壳、温控器及冷却风机。变压器根据计算负荷容量及供电条件选择，经计算选用1台50kVA新型节能型变压器，其型号为SC10-50/10/0.450kVA。柴油发电机组容量与台数选择根据负荷大小及单台电动机最大启动容量等因素综合确定。确保主要二级负荷，经计算选用1台50kW静音型柴油发电机组，功率为50kW。10kV侧采用固定式HXGN-12开关柜，内装真空负荷开关型号为FZRN16A-12D/T125-31.5，在开关柜内配置过电压保护器。10kV高压配电柜107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更共2面，其中1面进线柜，1面变压器出线柜。低压配电装置选用技术先进、分断能力高、动热稳定性好、结构新颖、防护等级高的GCS型成套配电柜。断路器选用ATSNSX型空气断路器及NS系列塑壳断路器。有1面低压进线柜，1面低压站用电柜，共2面柜。照明配电箱选用PZ30R型2个，发电机控制箱由厂家配套提供，共1面。动力电缆选用ZRAYJV22型交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，控制电缆选用ZRAKVVP2型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带屏蔽控制电缆，信号电缆选用ZRARVVP型屏蔽信号电缆。3、其他用电点主要机电设备选择动力配电柜选用XL-21型，室内配电箱选用PZ30R型，户外配电箱选用不锈钢防水型，防护等级达到IP65。动力电缆选用ZRAYJV22型交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，控制电缆选用ZRAKVVP2型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带屏蔽控制电缆，信号电缆选用ZRARVVP型屏蔽信号电缆。6.2.3.5无功补偿根据《泵站设计规范》、《功率因数调整电费办法》、《全国供用电规则》及电力部门的要求对电机及变压器进行无功补偿，使及计量侧功率因数大于0.95。青县加压泵站均采用低压侧母线集中补偿方式进行补偿。无功补偿柜内装设无功补偿控制器，可实现电容器组的自动投切。变压器容量小于100kVA及采用低压供电的供电点不设无功补偿装置，由供电单位集中补偿。6.2.3.6电动机启动青县加压泵站的电机均需要进行调速来调节压力和流量，需要进行变107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更频调速。因此电机均可采用变频启动。变频启动平稳，消除了启动大电流冲击，降低对变压器容量的要求，节省投资及运行费。通过变频恒压控制使泵在一天内的平均转速降低了，轴上的平均扭矩和磨损减小，从而可大大延长泵的使用寿命。变频启动实现水泵软启动和软停机，可以消除启动和停机时的水锤效应。通过自动变频调速控制可节约大量电能，降低能耗。其他小型动力设备均采用直接启动。6.2.3.7电气设备布置1、青县加压泵站电气设备布置在10kV电源接入处设置高压预付费计量控制装置及隔离开关，采用室外杆上安装。4面10kV高压柜布置在高压配电室内，10面低压柜布置在低压配电室内、1面PLC屏、1面水位压力流量计屏和2面通讯屏布置在自动化室内。工控机及视频监控主机布置在中控室。变压器布置在变压器室内。水泵现场控制箱布置在机组旁。2、沧渤青分水口现地站电气设备布置在10kV电源接入处设置高压预付费计量控制装置及隔离开关，采用室外杆上安装。2面高压柜、变压器及低压柜布置在变配电用房。柴油发电机组及其控制屏布置在发电机室。自动化设备及通讯设备布置在专用机房内。3、其他用电点电气设备布置引大入港连通工程及南孟盐支线末端现地站的配电箱布置在自动化室内，计量设备布置在现地站院内。青县管线末端电磁流量计的配电设备安装在水厂外墙上。6.2.3.8防雷与接地为防止感应雷电波的袭击及线路浪涌对电气设备的危害，在青县加压泵站、沧渤清分水口现地站10kV进户处及母线上设置氧化锌避雷器。在变107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更压器低压侧进线柜内装设浪涌保护器。为防止直击雷对电气设备及建筑物的危害，在泵站变配电室、泵房及附属设施屋顶设避雷带，利用建筑物四角柱内2φ16钢筋做引下线，引下与接地极连接。为保证人身与设备安全，所有电力设备外壳等均应可靠接地。泵室接地装置充分利用直接埋入地下的钢筋、钢管等自然接地体。变配电室接地除利用自然接地体外，沿变配电室四周设一圈人工接地体。所有电气设备均要接地，如发电机、变压器、高低压开关柜、照明配电箱及动力配电箱、电机等均要与接地主干线连接，不得串接。变配电室的人工接地极与泵室的钢筋混凝土底板中主筋构成的自然接地网用-40X4的镀锌扁钢可靠连接，形成一完整的接地网。泵站及有调流阀的现地站均采用防雷接地、工作接地、保护接地、电子设备接地共地方式。考虑到计算机监控及视频监控的接地要求，青县加压泵站及有调流阀的现地站接地电阻要求不大于1欧姆。监控系统采用一点接地方式与接地系统相连接。青县管线末端电磁流量计配电应采取接地措施，接地电阻要求不大于4欧姆。6.2.3.9照明主副厂房及管理用房均设置工作照明和事故照明。照明设计具体按《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）及《泵站设计规范》(GB50265-2010)有关规定进行。照明采用三相五线制供电系统，照明灯具采用单独的开关分散控制。照明光源的选用符合节能的有关规定。工作照明电源为交流220V，事故照明采用自带电源的交流应急灯。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更室内工作照明采用荧光灯及壁灯等，室外厂区照明采用防水型投光灯具或庭院路灯。照明配线均采用阻燃型铜芯导线，敷设方式为穿钢管或PVC管暗敷。照明配电箱内装设过载保护及短路保护的空气断路器，插座回路与室外照明回路装设漏电保护断路器。6.2.3.10控制方式本工程青县加压泵站及有调流阀的现地站按“无人值班，少人值守”要求考虑控制方案，主要分为手动控制和自动控制。手动控制分为现地手动和集中软手动。在高低压开关柜、电机变频控制柜、真空泵控制箱及排水泵控制箱、消防泵控制箱、电动球阀控制箱、液控止回阀控制箱、发电机控制箱、调流阀控制箱上设置远方/现地控制方式转换开关，当该转换开关打在“远方”时通过与监控系统PLC连接，实现集中软手动控制和自动控制；当该转换开关打在“现地”位置时，可实现现地手动操作。在青县加压泵站的进水池内设水位传感器，在青县管线末端均设1台电磁流量计及1个压力变送器。在各水泵出口及各供水主管道上均设1压力变送器（带表头），在各水泵出口均设1电磁流量计，在调流阀前设1台流量计，并将各设备运行信号实时送至计算机监控系统，实现对变配电系统、机组系统、抽真空系统、消防系统、监测点水位、管道压力、流量进行集中监控。6.2.3.11继电保护根据《电力装置的继电保护和自动控制装置设计规范》（GB/T50062-2008）、《泵站设计规范》(GB50265-2010)的规定配置继电保护，并力求简单可靠。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更青县加压泵站及沧渤青分水口现地站由于主变容量小于等于500kVA,因此在10kV变压器出线柜上配置负荷开关熔断器组进行保护，低压开关柜各回路利用断路器自身的特性进行保护，变频器柜配温度巡检仪实现对水泵电机的温度保护。保护配置如下：变压器高压侧保护：采用真空负荷开关熔断器组进行电流速断保护、过负荷保护。采用温控器实现温度保护。低压进线回路保护：采用框架式断路器实现过载、短路、欠电压、及单相接地保护。低压出线回路保护：采用带复式脱扣器的自动空气开关实现过载、短路保护。水泵电机保护：采用带复式脱扣器的自动空气开关、接触器、变频器实现低电压、过载、短路、超温等保护。6.2.3.12测量根据《电力装置的电测量仪表装置设计规范》（GB／T50063—2008）、《泵站设计规范》（GB50265-2010）的规定进行配置，并力求简单可靠。青县加压泵站及沧渤青分水口现地站的开关柜结构简单、在高压开关柜上配置数显电流表并带R485通讯接口，在低压配电柜上进线回路及主要出线回路设综合数显表，并带R485通讯接口。在其它低压馈电回路设置数显电流表，仪表均装于各开关柜上。测量配置如下：10kV变压器出线：A×2。0.4kV进线柜：A×3、U、W、Var、WH、VarH、COSΦ、PF。电机变频控制柜：A×3、W。0.4kV出线：A。泵站：各监测点水位、管道流量、水泵及管道出口压力；107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更6.2.3.13计量青县加压泵站和沧渤青分水口现地站均采用高压侧计量，根据电力部门要求在进线处设计高压预付费计量控制装置，由电力部门提供，室外杆上安装。计量装置由电力部门提供。引大入港连通工程、青县末端管线、南孟盐末端现地站供电电源点的电能计量采用低压计量。6.2.3.14操作电源青县加压泵站及沧渤青分水口现地站采用真空负荷开关控制，采用交流220V电源作为操作电源，在每1路高压进线柜内设1套2kVAUPS做操作电源。6.2.3.15监控信息采集为实现对青县加压泵站及沧渤青分水口现地站、南孟盐支线末端现地站、引大入港连通工程、青县支线末端现地站的监控信息采集，在青县加压泵站、沧渤青分水口现地站、南孟盐支线末端现地站及引大入港连通工程处分别设1套PLC控制单元，在青县支线末端现地站设1套流量压力无线远传装置，并根据自动化系统的要求对现地站泵、阀、电、水等对象进行数据采集。6.2.3.16主要电气设备材料表变更前设计与变更后设计主要电气设备材料详见表6-11～表6-16。表6-11变更后青县加压泵站电气工程量序号设备名称单位数量备注110KV高压线路km2.3　210KV电源接入处2　3高压预付费计量控制装置套2　410KV隔离开关HGW9-10/630组2　5避雷器HY5WS-17/50组2　6高压绝缘子、支架及其他金具套2　7高压进线开关柜HXGN-12面2　107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更8高压变压器出线柜HXGN-12面29电力电缆ZRAYJV22-8.7/15KV-3X120mm2m300　10主变压器SCB11-400/10/0.4台2　11低压进线柜GCS面2　1290kW电机变频控制柜GCS-11(改)面4　13电容补偿柜GCS面2　14低压站用电柜GCS面2　15水位压力计屏体PK-10面1　16照明配电箱个3　17调流阀室配电箱个118排水泵控制箱个2　19室外电动葫芦控制箱个1　20检修配电箱个1　21排风机配电箱个1　22消防泵控制箱个1　23电机现场控制箱个4　24电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-4X185+1X95mm2m80　25电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-3X95+1X50mm2m200　26电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-4X25+1X16mm2m80　27电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-5X16mm2m200　28电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-5X6mm2m1500　29电力电缆ZRAYJV-0.6/1KV-5X4mm2m100　30电力电缆ZRAYJV-0.6/1KV-3X6mm2m120　31控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-16x1.5mm2m1200　32控制电缆ZRAKVVP2-0.5KV-7x1.5mm2m350　33控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-4x2.5mm2m600　34屏蔽信号电缆DJYVP22-2X3X1.5mm2m260　35屏蔽信号电缆DJYVP22-10X3X1.5mm2m200　36屏蔽信号电缆ZRARVVP-3X1.5mm2m1500　37热镀锌电缆埋管t3.5　38热镀锌桥架支架t3.5　39热镀锌基础槽钢t0.8　40热镀锌钢盖板t3.6　41庭院路灯2x75W金卤灯金属灯杆高4米套15　42热镀锌接地钢材t1.5　43热镀锌防雷钢材t0.5　44水位计(含传感器及测控仪)套2　45压力计(含传感器及测控仪)套5　46电气设备砼C30m330　47PLC监控系统（含软硬件）套1　107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更48PLC屏体面1　表6-12变更前青县加压泵站电气工程量序号设备名称单位数量备注110kv电源引接处2210KV线路km11两路3高压预付费计量控制装置套2410KV隔离开关HGW9-10/630组25避雷器HY5WS-17/50组26高压绝缘子、支架及其他金具套27高压进线隔离柜KYN28A-12面28高压PT柜KYN28A-12面29变压器馈出柜KYN28A-12面210主变压器SCB11-RL-800/10/0.4台213低压进线柜GCS面214160kw电机变频控制柜GCS-11(改)面415电容补偿柜GCS面216低压站用电柜GCS面217水位压力计屏体PK-10面118直流系统65AH/220V套119微机综合保护器套420照明配电箱个321空调配电箱个122真空泵控制箱个123排水泵控制箱个124室外电动葫芦控制箱个125检修配电箱个126排风机配电箱个127电机现场控制箱个429消防泵控制箱个130电动球阀自动控制箱个431液控阀控制箱个432电力电缆ZRAYJV22-10KV-3X120mm2m120331600A封闭母线槽m2234电力电缆ZRAYJV22-1KV-3X95+1X50mm2m40035电力电缆ZRAYJV22-1KV-4X25+1X16mm2m45036电力电缆ZRA-YJV22-1KV-5X16mm2m300107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更37电力电缆ZRA-YJV22-1KV-5X6mm2m80038电力电缆ZRA-YJV-1KV-5X4mm2m10039电力电缆ZRA-YJV22-1KV-3X6mm2m20040控制电缆ZRA-KVVP2-0.5KV-16x1.5mm2m75041控制电缆ZRA-KVVP2-0.5KV-4x2.5mm2m40042屏蔽信号电缆m80043电缆埋管吨344电缆桥架、支架吨3.545基础槽钢吨0.846钢盖板吨3.647接地钢材吨1.548防雷钢材吨0.549室内照明项150室外照明项151水位计(含传感器及测控仪)套252压力计(含传感器及测控仪)套553流量积算仪套454PLC监控系统（含软硬件）套155PLC屏体面1表6-13新增沧渤青分水口现地站电气工程量序号设备名称单位数量备注110KV电源引接处1　210kV线路km1.5　3电力电缆ZRAYJV22-10kV-3X120mm2m100　4高压预付费计量控制装置套1　510KV隔离开关HGW9-10/630组1　6避雷器HY5WS-17/50组1　7高压绝缘子、支架及其他金具套1　8高压配电柜HXGN-12面2　9主变压器SC10-50/10/0.4台1　10静音型柴油发电机组50kW台111低压进线柜GCS面1　12低压站用电柜GCS面1　13照明配电箱个1　14调流阀动力配电箱个1　15发电机室动力箱个1　107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更16电力电缆ZRAYJV22-0.6/1kV-4X50+1X25mm2m100　17电力电缆ZRAYJV22-1kV-4X25+1X16mm2m100　18电力电缆ZRAYJV22-1kV-5X10mm2m200　19电力电缆ZRAYJV22-1kV-5X6mm2m200　20电力电缆ZRAYJV22-1kV-3X6mm2m300　21控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-16x1.5mm2m300　22控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-4x2.5mm2m200　23屏蔽信号电缆ZRARVVP-3X1.5mm2m500　24热镀锌电缆埋管t2　25热镀锌支架t1　26热镀锌基础槽钢t0.5　27热镀锌钢盖板t1.5　28庭院路灯2x75W金卤灯金属灯杆高4米套5　29热镀锌接地钢材t0.8　30热镀锌防雷钢材t0.2　31电气设备砼C30m310　32PLC监控系统（含软硬件）套1　33PLC屏体面1　表6-14新增南孟盐支线末端现地站电气工程量序号设备名称单位数量备注1动力配电柜X-21（双电源自动切换）个1　2调流阀动力箱个1　3照明配电箱个1　4电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-4X50+1x25mm2m600　5电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-5X6mm2m120　6电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-3X6mm2m300　7控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-16x1.5mm2m300　8控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-4x2.5mm2m200　9屏蔽信号电缆ZRARVVP-3X1.5mm2m200　10计量箱个1　11热镀锌电缆埋管t2　12热镀锌防雷接地钢材t0.8　13庭院路灯2x75W金卤灯金属灯杆高4米套5　14PLC监控系统（含软硬件）套1　15PLC屏体面1　107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表6-15变更后青县末端管线电气工程量序号设备名称单位数量备注1动力配电箱（内置1kVAUPS）个1　2低压计量箱个1　3流量压力无线远传设备个1　4电缆埋管t1　5接地型钢t0.5　6电力电缆ZRA-YJV22-1kv-3*6m600　7屏蔽信号电缆ZRARVVP-3X1.5mm2m100　表6-16变更前青县末端现地站电气工程量序号设备名称单位数量备注1动力配电箱面12照明配电箱个13流量压力无线远传设备套14电力电缆ZRAYJV22-1kV-4X50+1X25mm2m6005电力电缆ZRAYJV22-1kV-4X25+1X16mm2m1006电力电缆ZRAYJV22-1kV-5X6mm2m3007电力电缆ZRAYJV22-1kV-3X6mm2m3008计量箱个19电缆埋管吨210接地钢材吨0.511防雷钢材吨0.312室内照明项113室外照明项1表6-14新增引大入港连通工程电气工程量序号设备名称单位数量备注1动力配电柜X-21（双电源自动切换）个1　2调流阀动力箱个1　3照明配电箱个1　4电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-4X50+1x25mm2m600　5电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-5X6mm2m120　6电力电缆ZRAYJV22-0.6/1KV-3X6mm2m300　7控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-16x1.5mm2m300　8控制电缆ZRAKVVP2-0.45/0.75KV-4x2.5mm2m200　9屏蔽信号电缆ZRARVVP-3X1.5mm2m200　107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更10计量箱个1　11热镀锌电缆埋管t2　12热镀锌防雷接地钢材t0.8　13庭院路灯2x75W金卤灯金属灯杆高4米套5　14PLC监控系统（含软硬件）套1　15PLC屏体面1　6.3自动化系统设计沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更报告涉及4个现地站，分别为：青县加压泵站现地站、南孟盐支线末端现地站、沧渤青分水口现地站、引大入港现地站。现地站监控系统主要包括各站的工程监控系统、视频监视系统及计算机网络三个主要部分。本工程为泵站、阀站监控系统。本次设计变更涉及4个站点，每个站点分别安装千兆以太网交换机和百兆以太网交换机各1台，通过光纤上联至小白庄加压泵站现地站的MSTP设备。新增千兆以太网交换机承载视频监控及语音业务的传送，百兆以太网交换机承载闸阀泵站的自动化控制信息。通过两张不同的物理隔离的传送网络实现对数据的传送，满足不同监控信息的安全需求。光缆建设方面为满足延长线以下青县支线等现地站传输组网的需求，根据本工程及延长线以下工程传输节点及现地站点的分布情况，在管道左侧布放12芯光缆。6.3.1监控系统设计本设计变更涉及的4个现地站的设计依据与原则、系统组成、现地监控系统、计算机网络、实体环境设计内容同已批复的沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元自动化系统中其他现地站的设计。青县加压泵站增加了1台视频工作站。6.3.1.1主要监控系统工程量107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更青县加压泵站监控系统工程量见下表：序号项目型号单位数量备注1工程监控系统　　　工控计算机Windows操作系统，I7-4770内存4GBDDR3硬盘1T集成声/网卡套2打印机　台1串口服务器台1操作台椅每套按3个工位考虑套1UPS电源10kVA,1h，含蓄电池及机柜套12软件　　　站控平台软件包括二次开发工具、组态工具、实时数据库、历史数据库等，采用与调度中心一致的软件平台（站控级）套1站控应用系统通过站控平台进行二次开发的系统套2数据通信软件用于站控系统与PLC的数据通信套1泵站数据库系统单机版套1与泵站PLC集成套13工程视频监视系统视频工作站台1户外网络球形摄像机（高清）台3立杆（含基础及防雷接地）套3室内网络摄像机（标清）台5视频设备电源避雷器套3网络硬盘录像机台1烟感探测器套4双鉴探测器套4报警主机套1后备电池套1声光报警器套1线缆（视频监视）套8线缆（安防监控）套1视频埋管镀锌水煤气管G32t2安装材料、其它必须附件项14实体环境空调台1107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更南孟盐支线末端现地站监控系统工程量见下表：序号项目型号单位数量备注1工程视频监视系统户外网络球形摄像机（高清）台1立杆（含基础及防雷接地）套1室内网络摄像机（标清）台2视频设备电源避雷器套1烟感探测器套2双鉴探测器套2报警主机套1后备电池套1声光报警器套1线缆（视频监视）套3线缆（安防监控）套1视频埋管镀锌水煤气管G32t1.5安装材料、其它必须附件项12实体环境空调台1沧渤青分水口现地站监控系统工程量见下表：序号项目型号单位数量备注1工程视频监视系统户外网络球形摄像机（高清）台1立杆（含基础及防雷接地）套1室内网络摄像机（标清）台2视频设备电源避雷器套1烟感探测器套2双鉴探测器套2报警主机套1后备电池套1声光报警器套1线缆（视频监视）套3107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更线缆（安防监控）套1视频埋管镀锌水煤气管G32t1.5安装材料、其它必须附件项12实体环境空调台1引大入港现地站监控系统工程量见下表：序号项目型号单位数量备注1工程视频监视系统户外网络球形摄像机（高清）台1立杆（含基础及防雷接地）套1室内网络摄像机（标清）台2视频设备电源避雷器套1烟感探测器套2双鉴探测器套2报警主机套1后备电池套1声光报警器套1线缆（视频监视）套3线缆（安防监控）套1视频埋管镀锌水煤气管G32t1.5安装材料、其它必须附件项12实体环境空调台16.3.2通信系统6.3.2.1设计依据设计依据同已批复的沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元自动化系统。6.3.2.2通信传输系统设计107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更通信系统建设目标、通信网络主要功能、通信系统的任务、通信系统传输的业务类型、网管方案同已批复的沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元通信传输系统设计。本次设计变更涉及4个站点，每个站点分别安装千兆以太网交换机和百兆以太网交换机各1台，通过光纤上联至小白庄加压泵站现地站的MSTP设备。新增千兆以太网交换机承载视频监控及语音业务的传送，百兆以太网交换机承载闸阀泵站的自动化控制信息。通过两张不同的物理隔离的传送网络实现对数据的传送，满足不同监控信息的安全需求。6.3.2.3通信交换系统设计（1）工程建设规模本工程根据南水北调电话调度业务需求，建设软交换电话调度系统。软交换电话调度系统由主用设备和备用设备组成。主用设备计划安装在石家庄总调中心，备用设备计划安装在灾备中心。总调度中心核心软交换主用设备（支持2195线，具有3000线以上用户处理能力），与核心软交换备用设备互为双机热备。在6个市管理处、6个核心节点（包括邯郸市管理处）和4个干渠管理处新建软交换调度机设备各一套，管理所和现地站安装软交换IAD设备。（2）带宽需求每个现地站都需要一个2M带宽。（3）编号计划本工程每个现地站启用的电话号码以河北省南水北调工程上级主管部门批复的资源为依据。（4）电源需求每个现地站配置的IAD设备采用交流供电方。本工程每台IAD设备电源需求如下表：107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表6-15每台IAD设备电源需求表设备名称数量电源类型功耗(瓦）IAD1交流220v20（5）工程建设期应急通信系统设置为保障工程顺利实施，工程建设初期为现地站提供可视化定位调度系统专用无线对讲机一部。（6）主要工程量本变更综合接入IAD-8端口设备4台、计划安装在综合机柜内。现地站每个站点配置4部话机。6.3.2.4通信光缆工程设计设计原则、建设原则、建设任务、光缆线路总体设计方案、光缆网络结构、光缆网络结构、光缆建筑方式、设备及主要材料选型同已批复的沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元通系统通信光缆工程设计。本设计变更是沧州市本地光缆工程的一部分，为按照总体方案要求，为青县加压泵站等4个现地站监控点传输组网的需求，4个现地站监控点都需要在输水管线左侧或者右侧新建通信管道。根据本变更各传输节点及其他各现地站点的分布情况。光缆组网时，采取同缆不同纤的建设方式，以充分利用光纤资源，节约工程投资。为减少光纤成端活接头造成的传输衰耗，将光缆在传输环中继节点内全部成端，在其他现地站通信站点即区段传输环节点内将视传输组网情况采取直熔光纤方式。具体光缆建设路由及结构见通信管道平面布置图及光缆系统图。6.3.2.5通信管道工程设计设计要求同已批复的沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更第一设计单元通信系统通信管道工程设计。6.4金属结构本工程金属结构设备主要包括钢管、钢制管件、泵站检修叠梁等。1、钢管及钢制管件钢管及钢制管件的设计原则与原设计相同。钢管及钢制管件内外要求做防腐处理。管径≥DN1000的钢管及钢制管件内防腐采用水泥砂浆内衬；管径＜DN1000的钢管及钢制管件内防腐采用液体无毒环氧漆涂料（环氧白陶瓷）。地埋钢管及钢制管件外防腐均采用环氧煤沥青玻璃布特加强级防腐。裸露钢管及钢制管件外防腐采用互穿网络耐候漆特加强级防腐。2、格网原设计青县加压泵站为小白庄分水口门处，由于石津干渠在沧州段为封闭式箱涵引水，箱涵进口处已设置栏污栅，为防止小块杂物进行入输水管道，在青县加压泵站集水池前端设格网。格网前后水头差0.1m，格网工作网采用5mmx5mm方格网，网丝直径1mm，支承网采用30mmx30mm方格网，网丝直径2.8mm，每平米重83kg。格网采用热喷锌防腐。外喷锌执行ISO8179标准。本次设计青县加压泵站为二级加压泵站，在其一级加压泵站（小白庄加压泵站）集水池设置格网后，青县加压泵站集水池不再设置格网。3、检修叠梁原设计青县加压泵站集水池设计水位低于水泵进水管管中心高程，不未设置检修叠梁。本次设计青县加压泵站集水池设计水位高于水泵进水管管中心高程，在加压泵站集水池处设检修叠梁门槽，并储备检修叠梁，以备水泵检修时使用。叠梁及预埋件材质选用Q235-B。107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更防腐采用喷锌加涂料防腐方式。金属表面预处理采用喷射或抛射除锈，除锈等级Sa2.5级，表面粗糙度在60～90μm范围之内。喷锌局部最小厚度120μm，底层涂刷环氧封闭漆30μm，中间层为环氧云铁漆80μm，再涂氯化橡胶面漆80μm。埋件内侧表面除锈等级Sa1级，然后涂刷无机改性水泥浆，厚度不小于300μm；迎水侧除锈等级Sa2.5级，喷锌局部最小厚度120μm，底层涂刷环氧封闭漆30μm，中间层为环氧云铁漆80μm，再涂氯化橡胶面漆80μm。本工程原设计与本次设计青县加压泵站金属结构工程量见下表。青县加压泵站金属结构工程量表表6-16设计阶段名称规格单位数量设备总重埋件总重起重设备原设计阶段格网4.5x6.0m节16重6.13t重1.26t1tCD型电动葫芦本次设计阶段叠梁3.9x0.6m块8重7.69t重1.45t2tCD型电动葫芦107 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更7消防沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更消防部分随主体工程变化做了相应调整。增加了南孟盐支线末端现地站、沧渤青分水口现地站、引大入港连通工程的消防设计，调整了青县加压泵站消防设计。本变更涉及消防的建筑物主要有青县加压泵站及其青县现地站房屋和沧渤青分水口现地站、青县支线末端现地站、引大入港连通工程的房屋。这些建筑防火等级为中危险等级，建筑耐火等级为二级。建筑物通过设计修筑的进场道路与场区外道路相连通。7.1设计原则消防设计原则及依据同沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元。7.2消防总体方案设计(1)工程消防范围本工程的消防范围主要包括青加压泵站的泵房、高低压配电室、变压器室、中控室及现地站的房屋。(2)消防总体设计方案对于上述消防范围内的建筑按《水利水电工程设计防火规范》的要求，确定其耐火等级与火灾危险性类别,确定建筑物的位置、防火间距、消防车道和消防水源。要求各单体建筑物间距大于10m以满足规范要求。在厂区内布置环形消防车道，能到达厂内各建筑物，宽度大于4m，道路上空有障碍物时，其距离地面的高度不小于4米，尽头式消防车道在适当位置设不小于12mx12m的回车场。根据本工程的特点，泵站泵房室内外设置消火栓。118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更消防水源取自两路水源，一路来自泵站集水池，另一路来自厂区外坑塘，两路水源均有保障。现地站房屋均为1层建筑，大门直通室外，亦满足疏散要求。泵房、中控室、配电室均设两个安全出口，至少一个出口直通室外。对于丙类电气设备场所（中控室等场所）采用防火墙分隔，并设置安全出口及向外开启的甲级防火门。上述场所均按规范要求配备手提式MF/ABC5型磷酸铵盐干粉灭火器等灭火器材。电缆全部采用阻燃电缆，并采取防火隔板、防火涂料、防火堵料等防火措施。消防用电设备采用单独的供电回路，其电源按二类负荷供电设计。为能够早期报告火灾，及时进行扑救，减少和避免重大火灾的发生。消防通信采用工程管理单位的行政通信和调度通信，不再单设。7.3工程消防设计7.3.1生产厂房火灾危险性分类及耐火等级按照《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90）的规定，划分了本工程泵室、柴油发电机室、变配电室、中控室、管理房等的火灾危险性类别、耐火等级和火灾危险等级。见表7-1。表7-1火灾危险性类别、耐火等级、火灾危险等级表序号建筑物名称耐火等级火灾危险性类型火灾危险等级1泵室二丁轻危险级2高低压配电室二丁中危险级3干式变压器室二丁中危险级4电缆通道二丙中危险级5中控室二丙轻危险级6管理房二丁轻危险级7消防水泵房二戊轻危险级118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更7.3.2主要场所和主要机电设备的消防设计本工程需做消防设计的生产场所包括青县加压泵站的泵房、变配电室、中控室及现地站生活、管理用房。泵室、变配电室、中控室、管理所房屋的消防设施、消防设备及材料均按照房间面积进行配置。1、安全出口根据《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90）第6.0.8条的规定，高低压配电室、发电机室、泵房长度大于7米的，设置2个安全出口。2、防火门高低压配电室、中控室泵室均设向疏散方向开启的丙级防火门，相邻配电装置室之间有门时，能向两个方向开启，中控室采用防火墙分隔，并设置安全出口及向外开启的甲级防火门。3、消火栓在泵房及室外分别配置2套消火栓装置，水源取自前池或城市供水管网。4、耐火材料变配电室、泵房、管理所的吊顶，墙壁装饰均应采用耐火材料。采暖管道的保温层应采用非燃烧材料。5、灭火器配置根据《建筑灭火器配置设计规范》，选用手提式MF/ABC5型磷酸铵盐干粉灭火器。在2座加压泵站泵房两端、高低压配电室、发电机室、变压器室、中控室、管理所（站、处）各层两端、末端现地站的房屋和调流阀房屋等室内分别设置2套灭火器。孤立房屋灭火器工程量与邻近站所建筑物统一考虑。6、电缆通道因电缆着火延燃造成的火灾事故，遍及整个泵站，往往造成重大经济118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更损失，是消防设计的重点。本工程电缆通道主要采用电缆沟道、电缆桥架、穿管等型式，其消防措施如下：(1)采用阻燃电缆(2)防火涂料(3)防火堵料(4)防火分隔措施（5）耐火隔板7.3.3消防给水设计依据规范本工程室外消防水量为10L/s，室外消防给水管道直径不小于100mm，室内消防水量为5L/s，消防管道压力满足灭火最不利点消火栓的水压不小于10米水柱。消防水源取自两路水源，一路来自泵站集水池，另一路来自附近村庄，两路水源均有保障。南水北调常年供水，由于集水池与石津干渠延长段相连通，可不断补充生产及消防用水，能够满足任何一个建筑物2小时的消防用水。万一南水北调水源断水时，应加强消防设施管理，并从附近村庄取水及时向集水池补充水量，确保消防用水量。在集水池设2个消防车取水口，在泵站内设置2台XBD3.5/15-80SBL型消防供水泵，一用一备。通过管道与消防栓相连。同时在泵站设置配套消防水带、消防水枪，以备自救。7.3.4消防电气1、消防供电为配合泵房、变配电室、发电机室及管理所的消防设计，对消防配电按下列规定设计:118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更(1)消防用电设备的电源应按二级负荷供电。消防用电设备采用单独的供电回路，当发生火灾时，仍能保证消防供电，其配电设备具有明显的标志。消防泵房的供电应在配线线路最末一级配电箱处设置自动切换装置。消防水泵采用双回路供电。(2)火灾事故照明、疏散指示标志，采用蓄电池应急灯做备用电源，其连续供电时间不少于60min。(3)疏散用的事故照明的最低照度，不低于0.5Lx。消防水泵室的照明线路接在消防配电线路上。(4)事故照明灯装设在墙面上；安全出口的疏散指示标志装设在门的两侧；疏散走道及其转角处的疏散指示标志装设在距地（楼）面1m以下的墙面或走道地（楼）面，其间距不大于20m。事故照明灯和疏散指示标志灯，设玻璃罩或其它非燃烧材料制作的保护罩。(5)消防用电设备的配电线路，暗敷设时穿管保护。敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不小于3cm。明敷设时须穿金属管，并采取防火保护措施。采用绝缘和保护套为非延燃性材料的电缆时，可不采取穿金属管保护，但敷设在电缆井沟内。(6)照明器表面的高温部位靠近可燃物时，采取隔热、散热等防火保护措施。7.3.5消防主要工程量变更后消防主要工程量见表7-2～7-5；变更前青县输水管道工程消防工程量见表7-6。118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表7-2变更后青县加压泵站消防主要工程量序号设备名称单位数量备注1灭火器箱个13　2防火堵料DFD-Ⅲkg150　3阻火包PFB-1500kg200　4防火涂料G60-3kg100　5耐火隔板EF-C2000X450m120　6手提式ABC干粉灭火器MF/ABC5个26　7防火面具、沙箱、消防钩、铲桶等项1　8消防泵XBD3.5/15-80SBL台2　9消防管道及阀件等t4　10钢喷塑消火栓箱带消防按钮800x600x210个2　11室外消火栓SS100/65-1.0个2　12室内消火栓SN65个2　13铝合金水枪QZ19/Φ19个4　14DN65衬胶消防水带盘4　表7-3新增沧渤青分水口现地站消防主要工程量序号设备名称单位数量备注1灭火器箱个6　2防火堵料DFD-Ⅲkg100　3阻火包PFB-1500kg150　4防火涂料G60-3kg100　5耐火隔板EF-C2000X450m100　6手提式ABC干粉灭火器MF/ABC5个12　表7-4新增南孟盐支线末端现地站消防主要工程量序号设备名称单位数量备注1灭火器箱个2　2防火堵料DFD-Ⅲkg303手提式ABC干粉灭火器MF/ABC5个4　118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表7-5新增引大入港连通改造工程消防主要工程量序号设备名称单位数量备注1灭火器箱个2　2防火堵料DFD-Ⅲkg303手提式ABC干粉灭火器MF/ABC5个4　表7-6变更前青县加压泵站消防主要工程量序号名称型号及规格单位数量　1灭火器箱个13　2防火堵料kg150　3阻火包kg200　4防火涂料kg100　5耐火隔板m2120　6干粉灭火器个267防毒面具、沙箱、消防钩、铲桶等套1　8消防泵台2　9消火栓套6　10消防水带m200　11消防水枪个6　12管道及阀件等t3　13火灾自动报警系统套1118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更8施工组织设计8.1总则沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更施工组织设计的设计原则与原设计相同。施工组织设计依据水利工程的规范、规程和施工计划进行编制。编制过程中针对本工程具体特点，对施工条件、工程特点、结构形式差别较大的地方进行了分别叙述，对施工程序相似的内容做概括叙述。8.2施工条件8.2.1自然条件工程水文地质条件及工程地质条件与原初设相同。8.2.2工程条件设计变更的线路是以原青县输水管道工程的桩号19+980.3以后的线路为基础，局部根据现有管径及施工技术条件等进行了优化调整。其中南孟盐支线全长3.518km，管道设计规模0.917m3/s，采用单排DN700球墨铸铁管（DIP）输水；青县支线全长55.725km，管道设计规模0.63m3/s，前35km采用单排DN1000HDPE管输水，35km以后采用单排DN900HDPE管输水。沧州市支线利用现有引大入沧输水管线后段为沧州市区供水，引大入沧输水管道为2排DN1200预应力混凝土管（PCP），线路长19.1km。渤海新区支线利用现有引大入沧输水管线前段2.9km的2排DN1200预应力混凝土管（PCP）及引大入沧泵站-引大入港泵站之间的连通工程（1.4km，DN800，SP连通管,需改造）输送至引大入港泵站前池，利用引大入港泵站为渤海新区供水。主要工程量汇总见表8-1。118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表8-1主要工程量表序号项目名称单位工程量1土方开挖万m398.162土方回填万m393.103耕作层清除及恢复万m350.424混凝土m38501.125模板万m21.996施工土围堰万m31.367球墨铸铁管km2.9838钢管km4.2549PE管km55.288工程对外交通运输条件、可利用的场地面积和利用条件、主要建筑材料及工程施工中所用大宗材料的来源和供应条件以及水源、电源情况等与原初设相同。8.3施工导截流8.3.1导流标准本工程导流标准与原初设相同。导流建筑物均按5级建筑物设计，导流建筑物洪水重现期为5年一遇。8.3.2导截流方式本工程输水管道管径较小，穿越子牙新河、捷地减河、北排河、南排河、王家沟子、余庆屯干渠等行洪、排沥河道均采用非开挖方式穿越；穿越其它排沥河道及沟渠时采用开挖方式穿越。采用开挖方式穿越时，施工尽量避开汛期，安排在3～5月，详见表8-2。该时段只有廖家洼排水渠和梅关屯排水渠2条排沥河道内有流量但流量较小，施工中需要采取导流措施，可利用2.2kw的潜水泵及8118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更0m长的排水软管道将水从河道上游坝坡前导至河道下游坝坡后；其它沟渠河道内无流量，不再采取施工导流措施，施工时渠道内积水采取截流措施维护基坑，即上下游采用临时筑土坝，再将上下游土坝之间的积水排出。上游土坝有施工辅道要求并适当加高，使之与两岸平顺连接。8.3.3导截流建筑物设计按照《沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元变更设计审查意见》，根据水文成果对施工期导流流量及河道水位进行了复核，并对施工围堰结构设计进行了优化。河道上游围堰拦挡来水并兼做施工辅道，横断面为梯形，围堰顶宽度为5m，边坡系数为1：2；下游堤坝横断面亦为梯形，边坡系数为1：2，堤顶宽为1m。变更前后施工围堰工程量工程量对比详见表8-2。导流建筑物施工及穿越河道工程施工排水设计与原初设相同。118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表8-2变更前后施工导流工程量对比表序号河流名称施工期交叉断面洪沥水（m3/s）施工时段河道水深（m）上游围堰下游围堰土围堰(m3)边坡顶宽（m）高(m)边坡顶宽（m）高(m)填筑拆除变更后廖家洼排水渠0.493～5月4255.5214.51294.81294.8梅官屯排水渠0.053～5月2.5254.5213.0925.9925.9周官屯干渠—3～5月2255.2212.52070.12070.1其它河道3～5月25219306.89306.8合计13597.613597.6变更前廖家洼排水渠0.493～5月232.52.532.52.5752752梅官屯排水渠0.053～5月2342.532.52.5781781周官屯干渠—3～5月232.52.532.52.510341034其它河道3～5月22.522.520757.420757.4合计3920739207变更后上游围堰考虑做临时施工道路，上游围堰高度按河深填筑，下游围堰高度按现状水深+0.5m填筑，另围堰边坡按照审查意见调整为1：2。118 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更8.4主体工程施工主体工程施工主要包括主要建筑物施工、管线工程施工、穿越工程施工、机电设备及金属结构设备安装施工四个部分。设计变更阶段除了管线工程施工中的施工排水及管材安装施工设计与原设计不同外，其它部分施工方法及设计原则与原初设相同。8.4.1施工排水对于地下水位较高部位，需要进行施工降水。设计采用打排水井结合挖排水沟设集水坑再用泵抽水的方式降水，保证干场作业。本工程输水管道工程共布置施工排水井1713眼，其中南孟盐支线布置24眼，青县支线布置1689眼。排水井的间距30m，井径0.3m，井深20m，排水时长10天，选用2.2kw潜水排污泵。详见表8-3。表8-3第一设计单元设计变更施工排水井布置情况表管线名称桩号地下水位排水井间距排水井深度排水井直径排水井个数南孟盐支线0+000～0+020、2+300～2+660、2+820～2+955、3+240～管道末端4.9430200.324青县支线0+000～20+0003.92～5.330200.364620+000～40+0002.5～4.530200.361640+000～管道末端2.01～3.1030200.3427合计17138.4.2管材安装管道放置在施工道路一侧的堆管区，采用汽车式起重机吊运入槽。安装后现场打压，并按规范规定进行管道功能性试验，试验按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）执行。球墨铸铁管与钢管的安装原则与原初设相同，HDPE管的安装原则如下：126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更HDPE管的安装程序为：不同SDR系列的管材、管件产品互焊时，应通过机械加工使焊接处壁厚相同→管材、管件以及管道附件连接面上的污物应使用洁净棉布擦净，并铣削连接面，使其与轴线垂直；两待连接件的连接端应伸出焊机夹具一定自由长度，并校直两对应的待连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%→待连接件的断面应使用热熔对接连接工具加热；加热完毕，待连接件应迅速脱离加热工具，检查待连接件的加热面熔化均匀和是否有损伤。然后，用均匀外力使连接面完全接触，并翻边形成均匀一致的凸缘，凸缘的高度和宽度应符合有关规定→以弹性敷管法移入沟槽，且不得损伤管材，表面不得有明显的划痕，应采用非金属绳索下管。8.5施工交通运输8.5.1对外交通运输工程所在的南孟盐支线，对外交通需要维修改造1条对外连接道路，长度0.57km，并利用附近国道、省道到达施工现场，交通条件比较便利。工程沿线多数是农田，地势平坦，充分利用春耕以前施工，现场可利用的施工场地可满足施工需要。青县支线线路较长，部分地段沿线没有高速公路、国道、省道直至施工现场，通过实地勘察，需要维修改造3条对外连接道路，总长为5.614km。本工程穿越省级以下公路时在原路一侧设置临时绕行道路，宽度与现状道路一致，路面采用泥结碎石简易路面，泥结碎石厚15cm。原路面为混凝土或沥青路的绕行路长60米/处，原路面为砖路或土路的绕行路长为50米/处。本工程绕行省级以下混凝土或沥青路共5次，绕行长度0.3km；绕行土路共257条，绕行长度12.85km；绕行砖路10条，绕行长度0.5km。绕行路总长13.65km。126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更变更前后对外连接道路及临时绕行道路（混凝土或沥青路）对比表详见表8-4。变更前后对外连接道路及临时绕行道路对比表表8-4工程名称变更后变更前变化情况南、孟、盐支线青县支线合计青县输水管道对外连接路0.575.6146.1843.92+2.264临时绕行道路00.30.31.32-1.02合计0.575.9146.4845.24+1.2448.5.2场内交通运输(1)场内交通要求场内交通主要包括承担土方开挖及填筑、石料运输、混凝土运输、管材、管件等外来物资运输，场内道路应满足施工运输要求。(2)场内交通布置场内临时施工道路负担着施工工区的土方、混凝土、钢材、模板、管材、管件及施工机械设备等的生产、生活物资的运输及管道安装。根据工程的情况，确定施工临时道路。南孟盐支线管径为DN700，施工道路采用土路，路面宽7m，施工道路总长度为3.518km；青县支线前35km管径为DN1000，35km以后段管径为DN900，施工道路采用土路，路面宽8m。场内临时施工道路布置在管线堆管区一侧，施工道路总长度为55.725km。临时施工道路修筑前应进行50cm将表层耕作土清除，堆至施工道路上侧，待施工完毕后用于土地复耕。变更前后场内施工道路对比表详见表8-5。变更前后场内施工道路对比表表8-5工程名称变更前变更后变化情况南、孟、盐支线青县支线合计青县输水管道施工道路（km）3.51855.72559.24375.748-16.505126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更8.6施工总布置沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元设计变更通过石津干渠工程延长段设置的南孟盐分水口门（桩号12+714.77）及沧勃青分水口门（桩号19+980.3）向沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县供水。设计变更包括南孟盐支线输水管道工程，青县支线输水管道工程、沧渤青分水口门改造工程、引大入港连通工程改造。其中加压泵站1座，新建管道59.243km。本工程布置7个施工营区，管线部分原则上每10km设置一处，每处占地约10亩；泵站处布置一个施工营区。营区内设置施工仓库、加工厂、机修间、停车场和职工生活区。具体情况为青县支线线路共设置5处，南孟盐支线设置1处，青县加压泵站共设置1处。8.6.1施工场地规划结合工程实际情况，施工总布置为管沟一侧为下层堆土区，堆土高度不大于4m，顶宽不小于0.5m，临时堆土边坡均为1:1.5，距离沟槽上口不小于1m；管沟另一侧为表层耕作土、施工道路和布管区，表层耕作土堆土高度取2～3m，临时堆土边坡均为1:1.5，施工道路宽取7m、8m两种，道路距离沟槽上口不小于1m，临时对管堆放在种植土上，管线的施工作业带宽度布置如示意图。表8-6施工临时占地宽度统计表　工程名称管线长度（m）堆土区宽度（m）堆土区占地面积（亩）开挖区宽度（m）开挖区占地面积（亩）施工作业区宽度（m）施工作业区占地面积（亩）施工营地占地面积（亩）对外连接道路临时占地总量（亩）南孟盐支线31581155.37843.251580.7110　　青县支线5572513.51105.489752.49171421.376082.76　合计　　1160.85　795.74　1502.087082.763611.43126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更施工区分为主体工程施工区，仓库储运系统，机电、金属结构安装场地，工程弃料堆放区，施工管理中心，生活福利区等。按照布置原则及本工程的总体布置情况，加压泵站处各种工厂及生活区可集中布置泵站附近，输水管道各种工厂及生活区10km左右设置一处施工营区，布置在村庄或距主要交通道路较近处。各工区临时设施项目包括混凝土生产系统，综合加工厂、风、水、电供应系统，机械设备停放及生活区均布置在工程区征地范围内。泵站施工生产生活设施(包括施工用房、仓库、料场、加工场等)分段集中安排，同时，还应考虑选择交通较便利的地段。泵站工程的生活区及该工程的指挥部可临时设在泵站管理所内，在泵站东北侧布置水泥仓库、料场、钢筋加工场、预制件场等。施工临时占地10亩。8.6.2施工工厂施工工程布置原则与原初设相同。8.6.3土石方平衡本项目为管道工程，土方平衡总体原则保持尽可能少产生取土、弃土、甚至不弃土。依据设计提供工程量进行土方平衡计算，回填压实方折算为自然方松实系数为1.18，详见表8-7。由于工程线路较长，调运土方距离太远，且少量缺土或弃土不影响管126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更沟回填后的地面平整度，依据平衡原则，管道工程开挖土方全部用于土方回填，管道工程总体土方不取不弃。泵站及管理所加高所需土方不足部分外购。表8-6土方挖填平衡表单位：m3输水管道项目土方开挖土方回填弃方/缺方压实方自然方数量来源南孟盐支线输水管道管线345733304838997-4424调整表层压实度表土2377323773　青县支线输水管道泵站83371587518733-10396外购管线9257178696991026245-100528调整表层压实度表土479239479239　引大入港连通改造工程管线190815101782+126均铺于管沟开挖断面上沧渤青分水口改造工程管线11094920810866+228均铺于管沟开挖断面上表土11781178注：表中除特殊说明外均为自然方；压实方折算为自然方乘以1.18系数；开挖土料全部用于回填，开挖量小于回填需要量段可通过调整表层50cm范围内的压实度达到回填至原地面高程。8.6.4施工占地本工程临时用地3611.433亩，其中堆土区1160.85亩，开挖区795.74亩，施工作业区1502.08亩，对外连接路82.76亩，施工营地70亩。变更前后工程施工临时占地对情况详见表8-8。表8-8变更前后工程施工临时占地表对比表单位：亩工程名称变更后变更前变化情况南、孟、盐支线青县支线合计青县输水管道临时占地面积189.333422.103611.434794.161-1182.728其中堆土区55.371105.481160.851704.683-543.833开挖区43.25752.49795.741078.869-283.129施工作业区80.711421.371502.081930.609-428.529施工营地10607080-10对外连接路082.7682.76082.76126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更8.7施工总进度8.7.1施工工期施工工期分工程准备期、主体工程施工期、工程完建期三个阶段。参照有关规范、定额以及主管部门的要求编制施工总工期。施工工期自2015年1月初至2015年6月底，总工期为6个月。已批复初设报告施工工期2014年4月初至2014年9月底，总工期为6个月。变更后总工期不变，顺延2015年6月底，根据整体工程建设情况，对全面通水影响不大。8.7.2施工总工时及高峰人数本工程施工总工时为102.54万工时，平均施工人数为710人，施工高峰人数为750人。8.7.3主体工程施工工期及进度安排2015年的1月为准备期，工期1个月；2015年的2月初至2015年5月底为主体工程施工期，工期4个月；2015年的6月为工程完建期，工期1个月。根据工程的各个分项工程的主要工程量，分别拟定相应的施工工期，主体工程施工期与进度安排见表8-9。126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表8-9工程横道进度表序号工程项目单位2015123456一施工准备期项二主体工程施工1青县输水管道工程⑴穿越河道工程项⑵管道工程项⑶附件井项⑷泵站及管理房项⑸金结电气项2南孟盐支线输水管道工程⑴穿越河道工程项⑵管道工程项⑶附件井项⑷金结电气项三完建期项126 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更9工程建设征地9.1工程概况沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更通过石津干渠工程沧州支线压力箱涵延长线设置的南孟盐分水口门（桩号12+714.77）及沧勃青分水口门（桩号19+980.3），向沧州市区、渤海新区、青县、孟村县、盐山县及南皮县供水，为各供水目标城区提供生活、工业用水。设计变更包括新增南孟盐支线输水管道工程（3.518km）、青县支线输水管道工程（55.725km）、引大入沧原有管道（22.0km）与变更设计管道接口处改造、引大入沧与引大入港连通工程改造（改造现有管道1.2km）及加压泵站一座（原青县泵站由小白庄分水口处调整至沧县后罗村（青县支线输水管道工程桩号42+250）。由于沧渤青分水口改造工程和引大入港连通改造工程不涉及沿线工程建设征地问题，沧渤青分水口处阀门组用地已列入青县支线，南孟盐分水口阀门组用地已列入南孟盐支线。第一设计单元青县输水管道工程变更后线路由原来的75.748km调整为55.725km，名称改为青县支线，新增南孟盐支线3.518km。青县支线征迁实物量及补偿标准仍采用原批复初步设计数量，南孟盐支线根据建设用地范围对实物量进行了核查，补偿标准仍按原批复初步设计标准。重新整理后征迁实物量及投资对比情况见表9-1、9-2：131 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表9-1第一设计单元青县输水管道工程设计变更前后占压实物量对比表项目名称永久用地（亩）临时用地（亩）房屋及副业设施（㎡）树木（株）机井（眼）坟墓（冢）灌溉管道（km）机耕路（km）电力设施（处）通讯设施（处）各类管道（处）原青县线路24.9924794.1618121.518433848230444.43320.11125013655变更后青县线路36.3823611.4334696.512765230182634.02314.83718811254增减情况11.39-1182.73-3425-56686-18-478-10.41-5.274-62-24-1表9-2第一设计单元青县输水管道工程设计变更前后建设征地补偿投资对比表序号项目名称数量单位原初设变更后增减量1农村安置补偿费万元8101.195684.97-2416.222城镇单位迁建补偿费万元0003工业企业补偿费万元71.4796.2424.774专业项目复（改）建费万元4484.23778.04-706.168有关税费万元170.68199.1828.5合计万元12827.549758.43-3069.11131 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更9.2工程建设征地范围工程建设征地涉及南皮、沧县、沧州市开发区、沧州市新华区、青县五个县（市、区）。各段线路长度见表9-3。表9-3青县输水管道工程设计变更各县（市）线路长度表输水线路行政分区线路分段长度（km）南、孟、盐支线南皮县0+000～3+518.243.51824青县支线沧县0～18+87118.87123+782～25+6991.91731+698～46+71215.014沧州市开发区18+871～23+7824.911沧州市新华区25+699～31+6985.999青县46+712～55+724.799.01279　59.243根据主体工程设计、工程管理及施工组织设计，工程永久征地36.382亩，其中附件井、泵站及管理所占地25.672亩，对外连接路占地10.71亩。临时用地3611.433亩，其中堆土区1160.85，开挖区795.74亩，施工作业区1502.08亩，对外连接道路82.76亩，施工营地70亩。永久征地、临时用地汇总表见表9-4、9-5。131 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表9-4各县（市）永久征地面积表单位：亩工程名称县（市）项目管理占地对外连接路小计备注南、孟、盐支线南皮县现地站10.181.18新增　附件井1.214　1.214青县支线沧县泵站及管理所11.811.5313.34原初设批复附件井5.198　5.198现地站2.7911.7沧州市开发区附件井1.006　1.006沧州市新华区附件井1.134　1.134青县附件井1.61　1.61合计、25.67210.7136.382表9-5临时用地面积表单位：亩工程名称临时占地面积其中堆土区开挖区施工作业区对外连接道路施工营地南、孟、盐支线189.3355.3743.2580.7110青县支线3422.1031105.48752.491421.3782.7660合计3611.4331160.85795.741502.0882.76709.3工程建设征地实物核查青县支线设计变更线路路由与原线路桩号19+980以后线路一致，工程规模变化很小，施工用地范围没有发生变化，沿线占压地上附着物情况基本一致，本核查成果仍采用原青县线路该段实物量；新增南孟盐支线在测量过程中重新进行了实物调查。重新整理后的实物核查成果如下。9.3.1土地核查经调查工程永久征地36.382亩，均为耕地；临时占地为3611.433亩，其中耕地3240.337亩，园地115.258亩，林地50.272亩，工矿仓储用地19.154亩，交通运输用地用地58.577亩，水域及水利设施用地99.263亩，其它用地28.572亩。见表9-6。131 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更表9-6变更后各县（市）临时用地汇总表单位：亩工程名称县、市耕地园地林地工矿仓储用地交通运输用地水域及水利设施用地其他用地合计水浇地旱地菜地小计果园苗圃小计用材林小计房屋场地院落公路用地农村道路铁路南孟盐支线南皮县166.84　0.42167.26　　02.632.63　　　2.452.88　11.912.2189.33青县支线沧县1920.12　　1920.1243.946　43.94626.43726.4370.259　　10.18319.73　56.6925.1992102.564开发区281.348　　281.34814.433　14.4331.0351.035　　　9.9591.61　7.625　316.01新华区312.363　　312.3635.7515.22620.9763.4383.438　　　3.6572.8751.7258.911.173355.117青县559.246　　559.24635.903　35.90316.73216.73218.895　　0.692.818　14.128　648.412合计　3239.91700.423240.337100.03215.226115.25850.27250.27219.1540026.93929.9131.72599.26328.5723611.433131 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更9.3.2人口、房屋及副业设施核查根据调查沿线共涉及农村居民宅基7户，主要涉及居民房屋1089m2，其中农村主房939m2，副房96m2,附属房54m2。农村居民房屋及副业房屋汇总成果见表9-7。表9-7变更后占压农村居民及副业房屋汇总表工程名称县、市小计农村主房（m2）农村副房（m2）附属房（m2）围墙（m）铁艺栏杆（m）（m2）砖混砖木砖混砖木青县支线沧县1089　939　9654322　开发区　　　　　　　994合计108993909654322994根据调查沿线共涉及农村村组副业3户，主要涉及蔬菜大棚283m2，拆迁副业房屋及设施设备见表9-8。表9-8变更后占压农村副业附属设施汇总表工程名称县市生产设施设备（台、部、个）设施名称结构及规格计量单位数量设备名称可搬/不可搬规格型号数量南孟盐支线南皮县蔬菜大棚竹片m2283　　　　青县支线沧县牲口棚　m2752.8　　　　牲畜栏　个1　　　　三合土晾晒场　m29918.3　　　　竹栏　m10　　　　门楼　个1　　　　水窖　个2　　　　开发区院子　m27953.6　　　　厂房钢结构m23607.5　　　　9.3.3零星树木零星林、果木：指园地面积不足0.2亩，林地面积不足0.5亩(含0.5亩)以株(兜)计算，按树类分果树、其它经济林木、用材林三类；景观树单独计列。164 沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更经核查，占地范围内共占压零星树木127652株。调查成果详见表9-9。表9-9变更后占压农村零星树木调查表类别名称规格南孟盐支线青县支线合计南皮县沧县沧州市开发区沧州市新华区青县用材林杨、柳、槐、榆等D≤5cm234545156523200822435619555cm＜D≤10cm56349031562992861410cm＜D≤15cm824211381422891168315cm＜D≤25cm1605790277893614825cm＜D≤35cm2916297D＞35cm185283355301果树类苹果、梨、杏、桃、石榴、桑、无花果等一般果树树苗：D≤3cm0幼树：3cm＜基径≤5cm19547316981549280113601初树：5cm＜基径≤15cm483242164910556957盛树：基径＞15cm15621712803116213539枣树D≤5288222937534865