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一、城市概况及自然条件
建德市位于浙江省西部、杭州市西南部的钱塘江中上游，东北与桐庐县交界，东与浦江县接壤，南与兰溪市毗连，西南邻龙游县和衢县，西北与淳安县为邻，东西长约90km，南北宽约47km，总面积2321km2。市政府所在地位于寿昌江与新安江交汇处，是一个依山傍水、环境清幽的城市。东北距省会杭州市120km，东南距浙西中心城市金华市57km，西南距衢州市75km，历史上是浙北通向皖南和赣北的重要水陆交通门户和杭州市的西大门。
工程地质方面，在建德市区主城区为河谷泛滥冲积层，基岩夹砂岩成砂岩加泥岩，地基承载力一般为120-200 KPa。洋溪土壤为培混砂土和砂土两种，地基承载力一般为150-200 KPa。更楼土壤以河谷冲积土为主，基岩为混岩或砂岩夹混岩，地基承载力可达290 KPa。
根据《中国地震烈度区划图》本区地震基本烈度为Ⅵ度。地震动峰值加速度<0.059。
二、城市供水现状及规划
2.1 供水现状
建德市现状供水能力5万m3/d，至2005年已建市政供水管道约171Km，综合生活用水供水总量达到711万m3；用水户数33800户，用水人口10万人。根据建德市总体规划，建德市2010年最高日用水量为8万m3/d，2020年最高日用水量为15万m3/d。
2.2 城市污水系统现状及规划
2.2.1 污水收集系统现状
建德市城市现状排水体制以雨污合流制为主，主要集中在主城区江北，主干管沿城防布置，沿线设有三座提升泵站，地块污水主要通过截流的方式纳入污水管。
2.2.2 污水处理厂现状
建德现状有两座污水处理厂，新安江污水处理厂建成规模2万万m3/d，已投入运行，建德市污水处理厂（城东）已开工建设，近期规模3.0万m3/d。
2.2.3 污水系统规划
根据建德市城市排水现状及地形高低起伏的特点，加之老城区与新区明显分离，区域性较强，总体规划采用分区域集中处理，建3个小型生活污水处理厂:
（1）新安江污水处理厂：位于白沙大桥以东、建德大桥西侧，规模4万m3/日，近期建2万m3/d，主要解决现老建成区生活污水。
（2）桥南污水处理厂：位于桥南江屯埠，规模建4万m3/d，近期规模1万m3/d，主要解决更楼、桥南组团、叶家组团及岭后片产生的污水。
（3）洋溪污水处理厂：位于洋溪东部，近期规模3万m3/d，远期5万m3/d，主要解决洋溪和东部独立工业区的污水。
三、污水输送管道工程方案的选择
3.1 污水输送管路径方案
（1）路径一
污水输送管全线沿320国道敷设，沿线穿越1座隧道、2座大桥，全线长10.8km，标高控制点有两处，一处位于隧道内，标高约54m，另一处位于高速出口以西500m山坳处，标高约45m左右。
（2）路径二
污水输送管沿严州大道-320国道-老06省道-320国道敷设，全长11.7km。标高控制点有两处，一处位于严州大道立交出口不远，标高48.5m，一处位于320国道高速出口，地面标高36.0m左右。
（3）路径三
污水输送管沿新安江北岸，全长11.2 km，沿江全线路面标高最高34m左右。
3.2 污水输送方式方案
污水输送主要有压力管输送和重力管输送两种形式，其各有优缺点，需要根据实际情况合理选择，两种输送形式优缺点比较如下表：
3.3 污水输送管材的选择
（1）重力管道
目前市政工程中运用较多的大口径重力流管道包括钢筋混凝土管、HDPE管、玻璃钢夹砂管等。
钢筋混凝土管应用广泛、施工及管理经验丰富、生产厂家多、综合造价低；缺点是自重大，在不同的情况下渗漏（内渗和外渗）较严重，施工周期长，粗糙系数大，水利损失大等。
HDPE管、玻璃钢夹砂管等新型材料管道，近年来使用频率快速增加的管材，该类别管道主要特点是：
1）有内壁光滑，水头损失小，能替代比他直径大一档的混凝土管。
2）耐腐蚀，使用寿命长；
3）材料轻、比重小、单管长度长、便于搬运和施工安装，安装工期短；
4）接口密封性好，可取保管道内污水不外漏，并可顺应地基不均与性沉降，不会产生脱节断裂现象。
但该类管道缺点为实际使用经验欠缺，由于自身受力条件大大限制，在施工回填时对回填材料和回填密实度的控制要求较严格；此外，对于大口径的管道，塑料管道的综合造价相对于钢筋混凝土管道要高出很多。
考虑到工程的经济性，污水重力管道采用钢筋混凝土管。
（2）压力管道
目前市政工程中运用较多的压力流管道包括预应力钢筒混凝土管（PCCP管）、钢管、铸铁管、实壁PE管等。
PCCP管能承受很大内外荷载，接口密封性能好，具有高抗渗性。其他优缺点与普通钢筋混凝土管相似，与阀门等部件连接需要钢制转换件，运输、安装不便，管道型号一般较大（D800、D1000以上）。
钢管承受内外压能力均较好，施工简单，但是钢管易腐蚀、使用寿命不长，而且经济指标较高，但在一些特殊条件下仍然是其他材料所不能替代的。
PE管有内壁光滑、水力条件优越、耐腐蚀，水头损失小、节省能耗，能替代直径比它大一档的混凝土管、钢管和铸铁管。但敷设条件要求高，且不适用露天敷设。
球墨铸铁管在给水管道上运用较多，其优缺点介于PCCP管与塑料管之间，但价格高。
结合本工程的实际，从技术性与经济性考虑，本工程污水压力流管道选用PE管，同时局部外露的管道选用钢管。
四、污水管道输送方案
焦山至新安江污水厂段污水收集系统已基本完成，沿线污水已纳入管道系统，沿线不会有污水接入输送管，而莲花溪东北区块是污水输送管道的一个标高的制约点，根据此条件，污水输送的三个线路在该段都采用压力管输送形式。
针对污水输送管的三个线路，污水管输送系统设计有三个方案：
（1）方案一：
线路采用路径一，沿320国道全线设压力管道输送,其中高位水塔至隧道段由于安全性原因，需要设置独立运行的双管，管径采用2×DN710（外径，下同），其余段采用压力管2×DN630，在靠近建德市污水处理厂（城东）处释放压力与洋溪区块设计重力管合并进污水处理厂,污水管管径D1350。此外洋溪片已设计沿320国道的污水收集管道本次设计建议增加考虑洋安区块的污水量。本次设计污水管道水压线情况见下图：
（2）方案二：
线路采用路径二，严州大道-320国道-老06省道-320国道高速口段污水管道采用压力管道输送，管径采用2×DN630(外径)；剩余段（320国道高速口-污水处理厂（城东））采用重力管输送,管径为D1200-D1350，同时负担洋溪西片、洋安及整个洋溪片地块的污水输送。此外，洋溪片已设计的沿320国道的污水收集管道应作相应调整，整个区块污水统一接入该输送管道系统。本次设计压力管暂按双管考虑，污水管道水压线见下图：
（3）方案三：
线路采用路径三，污水采用压力管沿新安江北岸输送至莲花溪东北岸，改为重力流，沿规划城防敷设至污水处理厂，同时该管作为洋溪、洋安区块的污水主干管，管徑D1200-D1350，取消320国道现设计污水管。污水管道水压线见下图：
5.1.5 方案比较
以上三个方案优缺点如下：
1、方案一：
优点：
全线沿道路敷设，线路上最直接最短，管道实施最方便，牵涉面最小。
缺点：
1）污水进水系统泵站提升高度较大，管道内运行压力较高，管理不方便；
2）运行、养护费用较高；
3）而且隧道内敷设污水管，会占用其人行道，影响行人通行。
2、方案三
如果该工程能与城防工程同步实施或后于城防工程实施，其优势比较明显，主要表现在：地面标高按规划控制，基本在30-34米左右，在此基础上污水进水系统泵站提升高度最小、运行能耗最省，埋深最小，施工费用省。否则在没有修建城防工程的路段，管道位置、标高需要与城防工程衔接，工程上需要大填大挖，土方量非常大（几乎相当于做了城防工程的部分内容），还存在有大量拆迁等问题，其难度、工程量、投资都是相当大的。而且存在今后城防工程实施时需要该管道二次改造等遗留隐患。
所以该方案好坏取决于城防工程的实施问题。
3、方案二
方案二介于方案一与方案三之间。
缺点是其线路略长于方案一、三，管线稍有绕行，但基本沿道路布置，不存在二次改造。
优点是线路沿现状道路布置，实施方便，工程投资省，泵站提升高度适中，运行费用优于方案一。
总结
建德市主城区污水输送至城东污水处理厂污水干管工程是建德市城市基础设施的重要组成部分，是主城区保护环境、恢复生态平衡的重要措施，是新安江水质达标及保证其水功能分区要求的必须手段，是建德市建设生态型城市及环境卫生城市的需要。同时也是主城区污水厂搬迁、城东污水厂后续建设的外部条件，是十分必要的。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
建德市位于浙江省西部、杭州市西南部的钱塘江中上游，东北与桐庐县交界，东与浦江县接壤，南与兰溪市毗连，西南邻龙游县和衢县，西北与淳安县为邻，东西长约90km，南北宽约47km，总面积2321km2。市政府所在地位于寿昌江与新安江交汇处，是一个依山傍水、环境清幽的城市。东北距省会杭州市120km，东南距浙西中心城市金华市57km，西南距衢州市75km，历史上是浙北通向皖南和赣北的重要水陆交通门户和杭州市的西大门。
工程地质方面，在建德市区主城区为河谷泛滥冲积层，基岩夹砂岩成砂岩加泥岩，地基承载力一般为120-200 KPa。洋溪土壤为培混砂土和砂土两种，地基承载力一般为150-200 KPa。更楼土壤以河谷冲积土为主，基岩为混岩或砂岩夹混岩，地基承载力可达290 KPa。
根据《中国地震烈度区划图》本区地震基本烈度为Ⅵ度。地震动峰值加速度<0.059。
二、城市供水现状及规划
2.1 供水现状
建德市现状供水能力5万m3/d，至2005年已建市政供水管道约171Km，综合生活用水供水总量达到711万m3；用水户数33800户，用水人口10万人。根据建德市总体规划，建德市2010年最高日用水量为8万m3/d，2020年最高日用水量为15万m3/d。
2.2 城市污水系统现状及规划
2.2.1 污水收集系统现状
建德市城市现状排水体制以雨污合流制为主，主要集中在主城区江北，主干管沿城防布置，沿线设有三座提升泵站，地块污水主要通过截流的方式纳入污水管。
2.2.2 污水处理厂现状
建德现状有两座污水处理厂，新安江污水处理厂建成规模2万万m3/d，已投入运行，建德市污水处理厂（城东）已开工建设，近期规模3.0万m3/d。
2.2.3 污水系统规划
根据建德市城市排水现状及地形高低起伏的特点，加之老城区与新区明显分离，区域性较强，总体规划采用分区域集中处理，建3个小型生活污水处理厂:
（1）新安江污水处理厂：位于白沙大桥以东、建德大桥西侧，规模4万m3/日，近期建2万m3/d，主要解决现老建成区生活污水。
（2）桥南污水处理厂：位于桥南江屯埠，规模建4万m3/d，近期规模1万m3/d，主要解决更楼、桥南组团、叶家组团及岭后片产生的污水。
（3）洋溪污水处理厂：位于洋溪东部，近期规模3万m3/d，远期5万m3/d，主要解决洋溪和东部独立工业区的污水。
三、污水输送管道工程方案的选择
3.1 污水输送管路径方案
（1）路径一
污水输送管全线沿320国道敷设，沿线穿越1座隧道、2座大桥，全线长10.8km，标高控制点有两处，一处位于隧道内，标高约54m，另一处位于高速出口以西500m山坳处，标高约45m左右。
（2）路径二
污水输送管沿严州大道-320国道-老06省道-320国道敷设，全长11.7km。标高控制点有两处，一处位于严州大道立交出口不远，标高48.5m，一处位于320国道高速出口，地面标高36.0m左右。
（3）路径三
污水输送管沿新安江北岸，全长11.2 km，沿江全线路面标高最高34m左右。
3.2 污水输送方式方案
污水输送主要有压力管输送和重力管输送两种形式，其各有优缺点，需要根据实际情况合理选择，两种输送形式优缺点比较如下表：
3.3 污水输送管材的选择
（1）重力管道
目前市政工程中运用较多的大口径重力流管道包括钢筋混凝土管、HDPE管、玻璃钢夹砂管等。
钢筋混凝土管应用广泛、施工及管理经验丰富、生产厂家多、综合造价低；缺点是自重大，在不同的情况下渗漏（内渗和外渗）较严重，施工周期长，粗糙系数大，水利损失大等。
HDPE管、玻璃钢夹砂管等新型材料管道，近年来使用频率快速增加的管材，该类别管道主要特点是：
1）有内壁光滑，水头损失小，能替代比他直径大一档的混凝土管。
2）耐腐蚀，使用寿命长；
3）材料轻、比重小、单管长度长、便于搬运和施工安装，安装工期短；
4）接口密封性好，可取保管道内污水不外漏，并可顺应地基不均与性沉降，不会产生脱节断裂现象。
但该类管道缺点为实际使用经验欠缺，由于自身受力条件大大限制，在施工回填时对回填材料和回填密实度的控制要求较严格；此外，对于大口径的管道，塑料管道的综合造价相对于钢筋混凝土管道要高出很多。
考虑到工程的经济性，污水重力管道采用钢筋混凝土管。
（2）压力管道
目前市政工程中运用较多的压力流管道包括预应力钢筒混凝土管（PCCP管）、钢管、铸铁管、实壁PE管等。
PCCP管能承受很大内外荷载，接口密封性能好，具有高抗渗性。其他优缺点与普通钢筋混凝土管相似，与阀门等部件连接需要钢制转换件，运输、安装不便，管道型号一般较大（D800、D1000以上）。
钢管承受内外压能力均较好，施工简单，但是钢管易腐蚀、使用寿命不长，而且经济指标较高，但在一些特殊条件下仍然是其他材料所不能替代的。
PE管有内壁光滑、水力条件优越、耐腐蚀，水头损失小、节省能耗，能替代直径比它大一档的混凝土管、钢管和铸铁管。但敷设条件要求高，且不适用露天敷设。
球墨铸铁管在给水管道上运用较多，其优缺点介于PCCP管与塑料管之间，但价格高。
结合本工程的实际，从技术性与经济性考虑，本工程污水压力流管道选用PE管，同时局部外露的管道选用钢管。
四、污水管道输送方案
焦山至新安江污水厂段污水收集系统已基本完成，沿线污水已纳入管道系统，沿线不会有污水接入输送管，而莲花溪东北区块是污水输送管道的一个标高的制约点，根据此条件，污水输送的三个线路在该段都采用压力管输送形式。
针对污水输送管的三个线路，污水管输送系统设计有三个方案：
（1）方案一：
线路采用路径一，沿320国道全线设压力管道输送,其中高位水塔至隧道段由于安全性原因，需要设置独立运行的双管，管径采用2×DN710（外径，下同），其余段采用压力管2×DN630，在靠近建德市污水处理厂（城东）处释放压力与洋溪区块设计重力管合并进污水处理厂,污水管管径D1350。此外洋溪片已设计沿320国道的污水收集管道本次设计建议增加考虑洋安区块的污水量。本次设计污水管道水压线情况见下图：
（2）方案二：
线路采用路径二，严州大道-320国道-老06省道-320国道高速口段污水管道采用压力管道输送，管径采用2×DN630(外径)；剩余段（320国道高速口-污水处理厂（城东））采用重力管输送,管径为D1200-D1350，同时负担洋溪西片、洋安及整个洋溪片地块的污水输送。此外，洋溪片已设计的沿320国道的污水收集管道应作相应调整，整个区块污水统一接入该输送管道系统。本次设计压力管暂按双管考虑，污水管道水压线见下图：
（3）方案三：
线路采用路径三，污水采用压力管沿新安江北岸输送至莲花溪东北岸，改为重力流，沿规划城防敷设至污水处理厂，同时该管作为洋溪、洋安区块的污水主干管，管徑D1200-D1350，取消320国道现设计污水管。污水管道水压线见下图：
5.1.5 方案比较
以上三个方案优缺点如下：
1、方案一：
优点：
全线沿道路敷设，线路上最直接最短，管道实施最方便，牵涉面最小。
缺点：
1）污水进水系统泵站提升高度较大，管道内运行压力较高，管理不方便；
2）运行、养护费用较高；
3）而且隧道内敷设污水管，会占用其人行道，影响行人通行。
2、方案三
如果该工程能与城防工程同步实施或后于城防工程实施，其优势比较明显，主要表现在：地面标高按规划控制，基本在30-34米左右，在此基础上污水进水系统泵站提升高度最小、运行能耗最省，埋深最小，施工费用省。否则在没有修建城防工程的路段，管道位置、标高需要与城防工程衔接，工程上需要大填大挖，土方量非常大（几乎相当于做了城防工程的部分内容），还存在有大量拆迁等问题，其难度、工程量、投资都是相当大的。而且存在今后城防工程实施时需要该管道二次改造等遗留隐患。
所以该方案好坏取决于城防工程的实施问题。
3、方案二
方案二介于方案一与方案三之间。
缺点是其线路略长于方案一、三，管线稍有绕行，但基本沿道路布置，不存在二次改造。
优点是线路沿现状道路布置，实施方便，工程投资省，泵站提升高度适中，运行费用优于方案一。
总结
建德市主城区污水输送至城东污水处理厂污水干管工程是建德市城市基础设施的重要组成部分，是主城区保护环境、恢复生态平衡的重要措施，是新安江水质达标及保证其水功能分区要求的必须手段，是建德市建设生态型城市及环境卫生城市的需要。同时也是主城区污水厂搬迁、城东污水厂后续建设的外部条件，是十分必要的。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。