第47 卷第 5 期2021 年给水排水WATER WASTEWATER ENGINEERING Vol. 47 No. 5 2021 万明亮黄辉肖星李浩瀚
(广州市设计院，广州510620)
摘要：结合具体工程实例，介绍了山地休闲度假区的给水系统主要组成部分，综合考虑给水水 源、近远期规划、消防安全、经济等方面，探讨了这类山地休闲度假区的给水系统设计思路，并提出设 计中应注意的问题。 关键词：给水系统；山地；多水源；给水分区；加压系•站；尚位水池 中图分类号：TU992 文献标识码：A文章编号：1002—8471(2020)05—0107—05
DOI：10. 13789/jki.ww el964. 2021. 05. 019
引用本文：万明亮，黄辉，肖星，等.山地休闲度假区多水源给水系统设计[J].给水排水，2021，
47(5) ：107-111. WAN M L,HUANG H,XIAO X,et al.Introduction to the design of multi
source water supply system in mountain leisure resort[J],Water Wastewater Engineering,
2021,47(5):107-111.
Introduction to the design of multi-source water supply
system in mountain leisure resort
WAN Mingliang,H UANG H ui,XIAO X ing,LI Haohan
(Guangzhou Design Institute,Guangzhou 510620, China)
Abstract：Combining specific engineering examples,this paper introduces the main components of the water supply system of mountain leisure resorts,comprehensively considering the water supply,short-term and long-term planning,fire safety,and economics,and discusses the design ideas of the water supply system of such mountain leisure resorts.And put forward the problems that should be paid attention to in the design.
Keywords：Water supply system；Mountainous area；Multiple water sources；Water supply division；Booster pumping station；High-level pool
1工程概述
本工程实例为广州从化“天人山水”项目，位于 广州从化太平镇沙溪水库周边区域，整个项目占地 约1 000 hm2，分功能区和原始生态区，其中功能区 占地面积约200 hm2，主要包含公共门户、中心商 业、企业总部、高端论坛、科技研发这五大板块。本 项目主要设计范围为功能区.项目地形主要是山地，最高处263 m，最低处88 m，最大高差达到175 m。项目前期实施市政道路及附属管线等设施.市政道路沿沙溪水库而建并辐射至各大板块，全长约8.84 km。市政设施完善后再进行各个板块开发建 设。项目前期给水系统设计主要内容:①给水服务 范围及用水量；②水源选择；③给水系统与分区；
④加压泵站设计;⑤消防给水系统等。
2给水服务范围及用水量
2.1给水服务范围
项目主要分为建设用地和非建设用地，其中建 设用地面积约58 hm2，非建设用地约336. 2 hm2。
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第47卷第5期2021年
给水排水
WATER WASTEWATER ENGINEERING Vol. 47 No. 5 2021
图1
天人山水总体规划
Fig. 1 Master plan of Tianrcn Landscape
近期供水范围主要为非建设用地及部分建设用地， 用水点包括游客中心（规划最大游客童为1万人）、 停车场、餐厅(总计1 240餐位）、山顶露营酒店（104 间客房）、萤火虫谷及酒店（100间客房）、花谷干红 林、森林公园管理处等。项目远期供水范围主要为 剩下全部建设用地，用水点包括旅馆用地(星级度假 酒店、快捷酒店、青年旅社等），社会福利用地（养老 公寓、艺术家工作室等）。近远期各用水点水压要求 不低于0. 14 MPa 。2.2用水量供需平衡2. 2. 1
给水水源(1)
近期水源。由于周边市政规划管网还没有
实施，所以项目近期采用自行打井取水，水质经处理
后达到生活饮用水标准后供应园区使用。
(2) 远期水源。由市政管网、自建水厂保证整个
项目的用水需求。(3) 消防用水水源。近期由打井取水，远期由自 建水厂水、市政自来水联合提供。因给水主干管沿 沙溪水库边敷设.故在水库边设一个消防应急取水 口，并连通到主管.因水质区别.自备水源不能与市 政供水管连接，故在取水管设常闭阀，配以移动式消 防水栗仅作应急备用，在其他所有消防水源用尽时 方可开阀使用。
(4) 绿化用水水源。水源为生活污水处理后的
中水，利用M B R 中水一体化处理回用装置收集污 水.经过处理后主要用于花海、花谷等绿化灌溉使 用，剩余处理后中水外排至自然山体或田地内，如水 源不足可将山溪水引人回用装置，作绿化补充水。2. 2. 2水量估算
传统的大面积的供水片区水量估算方法一般采用 人均综合用水量指标法或单位建设用地综合用水量指 标法。因本项目各开发地块用水点分散，有短期居住 的游客也有常住的住户，且公共游客有可能也是酒店、 公寓住户，供水类型比较特别，既不属于一般城镇，也 不算是高密度开发只有游客的乐园，故传统估算方法 已不适用。本项目采用3种方法计算对比如表1所 示，由表1可以看出，传统的两个指标算法偏大。最后
确定按地块分单体精确计算方式来估算总水量，考虑 管网漏失率及未预见水量15%，预留发展水量15%，计 算得出项目最高日总用水量需2 790 m :i /d 。
表1
总用水置估算
Tab. 1
Estimate of total water consumption
计算方法
指标值
数量
用水量
/ (m'1 • d 1)备注人均综合用 水1：指标法0. 45 m3/ (人•(!）1万人
4 500
接待中心1
万游客因重 复不另计单位建设用 地综合用水 量指标法0• 7 万 m3/ (km2 .d)
58 万 m2
4 060
不含果园
花海等农 林绿地
地块分单体 精确计算法
参考规范
按各地块数据
(人、床位或餐位）
2 790
按地块分单 体精确计算
2.2.3供需平衡
由于周边市政规划管网还没有实施，故项目近
期采用自行打井取水，水质经处理达到生活饮用水
标准后供应项目使用。拟在两个加压泵站位置附近
设取水井，分别为1号井及2号井，两口取水井的计
算需水量和可供水量如表2所示。
表2近期需水量估算
取水并号
1号井2号井Tab. 2 Summary of recent water requirements 供水范围需水量/
(m3.d —r )
可供 木!丨;：
(m’、 d 1 )消防 水量
(L.s 丨）
水池容积
(按 50%)
/m3低区
(87〜
231.5
288
40
116
电子顺磁共振150 m)
高区
(150 〜
156.62124078
223 m)
备注
主管 DA/300, 近期流速较低
主管 D/V150, 近期流速正常
108
方案三
直供
供水
方案一三水源供水
三水源供水，增加供水可
靠性，消防安全度提高。 分区供水并设高位水池， 后期运营成本低.调节能 力强
减少两座高位水池的一 次投人约15万；后期运 营无须定期清洁保养 水池
的一次投
人约50万；高位水池调
节能力强，以静压供水为
主，加压站工作时间短
需新建2座水池、两座加 压站，一次投人相对较高
无高位水池调节，加压站 工作时间长；减少一路水 源，消防可靠性降低需增加3. 53 k m 的水池
后供水管，一次投资约增 加127万。加压站扬程 大，能耗大，管材抗压等 级高，漏损率大
推荐
比选比选3.2给水系统分区
根据《太平镇沙溪洞片区控制性详细规划》[2]， 只设一座太平加压泵站来供整个地块，市政自来水 一次性加压到山顶的压力将十分巨大。给水系统压 力越大，管网漏失率越大，同时对管道要求越高，运 行成本越高，不经济。给水系统分区压力越小，系统 越复杂，前期投人越高。因此结合上述给水系统方
案比选结果.按各用水点水压不低于〇. 14 M P a 要 求，综合考虑后将系统分为4个区域。
第一区域:87〜106.5 m ，该区由水厂和市政直 供，水厂拟建于场平106.5 m 处，水厂的出水总压 力约151. 5 m ，市政直供总压力约132 m ，可服务第 一区域。水厂供此区域管道剩余水头超40 m ，管道 须减压，并与市政直供保持压力平衡，各用水点再根 据各自压力需求自行减压。
第二区域：112〜150 m ，水厂直供区，151. 5 m 出厂压力可服务第二区域。
第三区域:150〜187 m ，该区域水厂出水管道压 力无法满足水压需求，因此需新建加压泵站1，加压泵 站1主要服务第三区域及供水至加压栗站2。
第四区域：189〜223 m 区域，该区域的两条道 路呈Y 字形支状走向，加压泵站1出水压力不足， 需新建加压泵站2，加压泵站2主要服务第四区域。 4
加压泵站及高位水池设计 4.1加压泵站设计
根据给水系统方案比选结果及分区设计要求， 拟在场平112 m 和150 m 处分别设置加压泵站1表4给水系统方案比选分析
lah. 4 Comparison and selection table of water supply system schemes
名称
优点
缺点
结论
项目中远期采用自建水厂供水，最高日用水量 为2 790 m 3/d ，水厂自用水率取1. 1，故拟自建水厂 规模按3 069 m 3/d 。水厂清水池有效容积为调节容 积与消防贮水量之和W =
+W 2=420 + 288 =
708 m 3。水厂选址经综合比选后确认位置为沙溪水 库北面，水厂工艺选择综合考虑了多方面因素，以最 低的基建投资和较少的运行费用并达到生活饮用水 水质标准。水厂至供水管网需进行长距离输水，采 用双路输水，输水管径D N 300，长约1 950 m ，前后 端均连通，便于运行管理和检修。
根据控规[2]，本项目供水水源为良口水厂(规模 约20万m 3/d )，规划有0• 75万m 3/d 水量供项目 内，可满足远期用水需求。考虑供水安全可靠性，中 远期采用自建水厂（简称水厂）、良口水厂（市政供 水)两个水源联合供水。2.3给水管网水力计算
本T 程给水管网采用生活与消防合用管网系 统，消防包括室外(市政)消防和室内消防，自动灭火 系统因水量大，且系统类型多，不纳入合并管网系 统，故室内消防仅供低层无需设自动灭火系统的单 体建筑.可减少此类型单体室内消火栓系统的再投 入。建设用地内的酒店及公寓等另行设计室内外消 防系统。给水管道经济流速按：D N 300管道流速 0• 75 m /s ，D N 250 管道流速 0• 70 m /s ，D N 200 及 以下管道流速〇. 65 m /s 。用水时间均按24 h ，经水 力计算确定管径如表3所示。3
给水系统与分区 3.1给水系统选择
给水系统的选择需综合考虑一次投资、后期运 营成本、分期建设、消防安全等，表4、图2针对以上 几点进行方案比选，最终采用方案一给水系统。
表3
水力计算
Tab. 3 Hydraulic tables
名称
最高曰 水量/
(m3-d_1)
时变化
系数
K h 最大时 水量/
(m3-h_,)消防 水量/
(1人「丨
）
消防校 核时/
(Lvs-1)设计主管
管径消防 流速/
(m * s 1)非建设用地590 1.639.34050.9200 1.64建设用地 2 198 1.6146.54080.7250 1.69总用水量 2 790 1.6185.84091.6300 1.34加压泵站1 2 228 1.6148.54081.32501. 19加压泵站2
1 748
1.6
116.5
40
72.4
200
2.37
第 47 卷第 5 期 2021 年 给水排水 WATER WASTEWATER ENGINEERING Vol. 47 No. 5 2021
二
源案水水
方两供109
高区
双电源自动切换装置
加压泵站2=37 5 L/s T =350 m ' H =90
高位水池I
r =33m '+288
帕斯卡裂桶实验自建自来水厂
^ =72 L/s //=45 n
/).V 30Ql
供I 区87.00
低区
加压泵站I
C >=49U s r |=446m '//=75 n
自建自来水厂
0 =72 L/s //=45 it
水厂
4:
市政
市政自来水0〇=72 L/s H=45 n
供1区87 00
i 方案一
^0=72 L/s H=45 n
b 方；图2
给水系统方| Fig. 2 Comparison and selection of 和2。加压泵站可采用水池进水，再用水泵加压方 式，也可采用直接叠压供水，因水池具有一定的调节 能力，故加压泵站优先采用水池+水泵方式。加压 栗站1供水流量为第三区域和第四区域的最高日最 高时需水量，远期为2 228 m :i /d ，并加上山顶高位水 池进水管流量，按5 L /s .时变化系数取1. 7，则水泵 组设计总流量为Qi =49 L /s 。
加压站设计采用建筑小区设计要求取值，按建 筑物最高日用水量的20%计算，得加压站水水池容 积为V , =446 m 3。加压泵站1的供水压力应分最 高供水时与最大专输时两种工况来计算，并取最大 值。经计算.最大转输时，目卩加压泵站1向加压泵站 2补水时反算压力需70 m ，而最高供水时反算压力 需75 m ，故加压栗站1扬程按=75 m 。
不倒翁玩具同理计算加压泵站2的设计参数为37. 5 L /s ,V 2=350 m '!,H 2=90 m 。4.2高位水池设计
在山地城市给水系统中修建大量的高位水池， 调节供水高峰.降低管网的构造成本和运行成本，降 低给水能耗[4]。根据给水系统方案比选结果及分区 设计要求，拟在山顶1(场平177 m )和山顶2(场平
223 m )处均设置高位水池。水池的有效容积为调节 容积与消防r 水量之和W =
+W .,。调节容积
«位水池2
供2、
(2区
丨*—次加压系站
(^=49L/s 1.丨=446m ，W =-市政市政自来水*位水池2
=52 m 1+288 m ：消防
2#二次加压水泵房
0 =37.5 L/s 1 =350 m * //,=90
水厂
中式汉堡包
二
自建自来水厂
y =72 L/s //=45
|d .\300
案二
C 方案三
居比选分析
water supply system schemes
按最高日设计水量的3%计算，得山顶1为 W … = 33
，山顶 2 为 W 12=52 m 3。
项目以单层、多层建筑为主，如木屋、别墅、餐厅 等，消防贮水量按单体建筑需求最大的室内消防用
水量，为20 L /s ，火灾延续时间按2 h ，得W 21 = 144 m 3。因山区管网压力大，局部爆管停水概率 大，故高位水池考虑贮存室外消防水量，利用高位水 池作为室外消防水源，规划游客人数为1万人，室外 消防一次灭火用水量按20 L /s ，同一时间内火灾次 数1次，火灾延续时间按2 h ，得W 21 =144 m 3。
最终算得山顶1高位水池总容积为= 321 m 3，山顶2为W A =340 m 3。高位水池进水采 用浮球阀.生活调节水位位置设生活出水管，水池底 部设消防出水管.以保证消防水量不被动用，水池出 水管。高位水池的工作原理如图3所示。5
消防给水系统
根据给水系统方案比选结果，采用的消防给水 系统采用的是安全系数较高的多水源给水系统（如 图4所示），且在水库边设一个消防应急取水口作消 防车取水用。为提高项目开发建设核心区域供水安 全性及满足市政消火栓设置需要至少两路水源的要 求，将该核心区域的环路的管网连成环状。根据管 网平差计算结果，加压泵站1的供水压力可满足核 心区域最不利点室外消火栓0. 1 M P a 的水压要求,
山頂I
山M 2
第 47 卷第 5 期 2021 年 给水排水 WATER WASTEWATER ENGINEERING Vol. 47 No. 5 2021
M y,9=7 OSIA
ci
110
第47卷第5期2021年给水排水WATER WASTEWATER ENGINEERING Vol. 47 No. 5 2021
D N] 50/JW150溢流进水口
Fig. 4 Schematic diagram of water supply system
高位水池i与环管直接连通，作为第二消防给水水 源，将此系统设置成常高压给水系统。加压泵站2 加压后给水管也增设一条管接到环管上，并设减压 阀及止回阀，高位水池2作为消防备用水源，并与高 位水池1形成三水源消防给水系统。
6结语
(1)山地休闲度假区这一类主题项目给水系统 设计时应综合考虑一次投资、后期运营成本、分期建 设、消防安全等。应避免只考虑近期用水.而忽略远期的预留设计.造成道路的二次开挖。
(2) 山地地形高差大，应根据地势合理竖向分区，每个分区的供水压力不宜太高或太低，太高增加
管网造价和漏损率，太低增加泵站造价及运营成本，
且管理不便，并需充分考虑可利用水头及合理的输
水量，选择经济流速。
(3) 消防和生活合用管道时，应考虑消防水量引 起的管径变化以及前期投资的增加。自动灭火系统
因水量大，且系统类型多，不建议纳人合并管网系
统。消防水量仅供低层无需设自动灭火系统的单体
建筑.其他体量较大建筑另行设计室内外消防系统。
(4) 高位水池增强了供水的均勻性，管网流速保持 在一定速度，使得水泵在高效段内运行，降低了给水能
耗，特别是夜间低流量时可以不启泵，通过高位水池常
高压供水，可以增加水泵停歇时间，延长水泵寿命。故
高位水池在山地供水中有较大的优势，建议优先采用。芯片测试
(5) 山地一旦发生森林大火，消防用水量极大，修 建高位水池后，消防水源有保证，宜将系统设置成常高
压，保证山地休闲区的消防安全。并充分利用周边的
消防水源如水库等作为备用消防水源使用，有备无患。
参考文献
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[2 ]太平镇沙溪洞片区控制性详细规划（2018年9月）[S].
[3 ] G B 50201 —2014 防洪标准[S].
[4 ]黄文婷，周宇.陈思，等.山地城市给水系统的低碳化规划构想
[J].给水排水,2014，40(S1):33-36.
[5 ]李林宝.陈大义.山地小集镇给水工程设计实例探讨[J].中国
资源综合利用，2015, (5): 56-57.
#通信作者：万明亮，男，1975年出生，湖北大悟人，高级工程师。主要研究方向为给水排水工程设计、咨询
管理等。
通信处:510620广州市体育东路体育东横街3号设
计大厦8楼
E-m a il：wanm ingliang@gzdi
收稿日期：2020- 11 - 16
111
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