辽宁省辽中县地处连接沈阳经济区与沿海经济带相交汇的节点地带,具有承启和延伸开放空间、连接南北、辐射周边地区的经济区位优势。由于蒲河、辽河、浑河、细河等沈阳境内的主干河流汇聚辽中,使得辽中县的经济快速发展,全面建设辽中县滨水新城。随着城市发展和人口增长,原自来水厂已经不能满足居民生活生产用水量,急需扩建自来水厂,目标是从以前的2000m3/d供水规模扩建到10000m3/d。在满足辽中居民的生活生产用水量的情况下,保证供水安全有效成为亟待解决的问题。本文在保障供水安全的关键技术上进行了分析和设计,为辽中滨水新城的自来水厂改扩建工程提供理论依据。本文首先对辽中滨水新城研究区域内的蒲河地表水水质和地下水水质进行了水环境质量现状评价;其中地表水水质评价采用BP神经功能网络法,评价结果为Ⅳ级水,地下水水质评价采用模糊综合评判法,并改进了该评价方法,首次利用均衡平均型作为模糊综合评判类型,评价结果为V级水。该区域地下水主要超标因子为铁锰离子,经过简单处理可以满足居民饮用水标准。其次针对抽水管井的布设进行了研究。由于该研究区域的含水层颗粒为粉细砂,由于粉细砂颗粒极细无粘性,渗透性差;为供水管井的布设造成了很大困难。首先抽水速度不能过大,过大的速度会造成管井涌砂,甚至报废；其次填料颗粒不能过粗或过细,过粗的填料颗粒不能阻挡住含水层的粉细砂,而过细的填料颗粒会使管井抽水困难,难以保障供水水量的要求。本文进行了室内管井填料试验,发现当装填厚度为1OOmm的粒径级配V1mm:V1.18mm=6:4的填料时,供水管井的出砂量和出水量均能满足供水管井技术规范(GB50296-99)要求。本文又引入分形理论对管井填料的合理性进行分析,相比较于不均匀度和级配等传统的表征填料的特征参数,分形维数表征了填料颗粒的不均匀性,模糊性和不确定性;研究发现当含水层颗粒的分形维数是管井填料颗粒的分形维数的二倍时,最为合理有效。笔者还改进了允许井壁进水流速与渗透系数的关系式为Vj=(?),这是由于在室内试验中,粉细砂含水层的允许井壁进水速度不能过大,规范中应有针对粉细砂含水层的关系式,并根据该改进公式设计供水管井的布设和水量。第三是针对地下水锰离子超标处理技术的研究,本文选取了 5种不同锰砂对辽中滨水新城地下水中的锰离子进行处理,分别测得其成熟期;并分别将5中锰砂形成活性滤膜前后的浓度与零级反应速率方程,一级反应速率方程,二级反应速率方程拟合,结果发现5种锰砂形成活性滤膜后均与一级反应速率方程拟合较好;并分别与Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型拟合,发现5种锰砂均与Langmuir吸附模型拟合较好。5种锰砂中的马山高品质锰砂的成熟期短,反应速率常数最大,因此选定其为最理想的锰砂滤料。第四是应用Visual Modflow软件模拟水厂改扩建工程未来10年的水流和地下水锰离子浓度变化情况,结果表明该扩建工程对辽中居民生产生活影响不大;而锰离子变化情况较稳定,急需对地下水的污染进行处理。最后对供水管井和除锰净水构筑物进行了详细的设计,本文对于辽中滨水新城自来水厂改扩建工程的关键技术的提出,能够保障辽中县水环境的安全,具有实际意义和指导意义。