察右中旗广益隆镇东河太石华村氟砷改水项目初步设计报告.docx
《察右中旗广益隆镇东河太石华村氟砷改水项目初步设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《察右中旗广益隆镇东河太石华村氟砷改水项目初步设计报告.docx（54页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
察右中旗广益隆镇东河太石华村氟砷改水项目初步设计报告
内蒙古自治区农村牧区饮水安全工程察右中旗
广益隆镇东河、太石华村（氟砷改水）项目
初步设计报告
****勘测设计有限公司
二○○六年七月十八日
项目名称：
内蒙古自治区农村牧区饮水安全工程察右中旗
广益隆镇东河、太石华村项目初步设计报告
批准：
审定：
审核：
项目负责人：
项目参加人：
报告编写：
1综合说明………………………………………………1
1.1概述……………………………………………1
1.2工程建设的任务与规模………………………1
1.3工程建设的内容………………………………2
1.4工程投资概算…………………………………2
1.5经济分析………………………………………3
1.6工程的建设与管理……………………………3
2项目区基本情况………………………………………4
2.1项目区地理位置………………………………4
2.2气象条件………………………………………4
2.3区域水文地质条件……………………………5
2.4社会经济情况…………………………………6
3工程兴建的必要性与可行性…………………………8
3.1工程兴建的必要性……………………………8
3.2工程建设的可行性……………………………8
4工程供水量及供水方式分析…………………………10
4.1用水定额标准………………………………10
4.2设计供水量计算……………………………10
4.3供水方式分析………………………………12
5工程总体布设…………………………………………14
5.1工程供水方案的选择………………………14
5.2工程总体布置………………………………14
6工程设计………………………………………………16
6.1工程设计依据及原则………………………16
6.2水源井工程设计……………………………17
6.3输配水管网设计……………………………17
6.4泵站设计……………………………………21
6.5检查井、排水井工程设计…………………23
6.6低压输电线路及电力控制设计……………24
7工程投资概算…………………………………………25
7.1工程概况及项目划分………………………25
7.2编制依据……………………………………25
7.3基础单价分析………………………………26
7.4工程投资概算………………………………26
8经济评价………………………………………………47
8.1供水成本分析………………………………47
8.2财务评价……………………………………48
8.3国民经济评价………………………………50
8.4社会效益分析………………………………50
9工程施工和管理………………………………………52
9.1施工组织设计………………………………52
9.2工程管理……………………………………53
9.3工程运行管理………………………………54
9.4经营管理……………………………………56
10环境影响评价………………………………………58
10.1工程兴建对环境的有利影响………………58
10.2工程兴建对环境的不利影响………………58
11附图：
附图1：
察右中旗广益隆镇东河、太石华村安全饮水
工程平面布置图。
附图2：
察右中旗广益隆镇东河、太石华村安全饮水
工程管网水力计算图。
附图3：
检查井（控制井）、排水井结构图。
附图4：
钻孔地质剖面及井孔结构柱状图。
12附表：
水质分析报告表
1综合说明
1.1概述
察右中旗广益隆镇东河、太石华村安全饮水工程，位于广益隆镇，包括东河、太石华、塔塔以及特拉忽洞等4个自然村。
广益隆镇所在地距察右中旗政府所在地约67公里。
工程范围东西长约3500米，南北宽约4500米。
供水区内现有居民656户，共2297口人。
现有大小牲畜2696头（只）。
年人均收入2000元左右。
海拔高程在1537～1620米之间，地势北高南低，最大相对高差为83米。
供水区内交通条件较好。
该地区属于典型的温带、干旱、半干旱大陆性气候。
近几年，随着农村牧区各项事业的发展，供水区的经济面貌也在不断改善。
但由于各村供水水源较远，水量不足，广大居民的饮水相对困难，况且原有的浅层水井水质越来越差，居民生产生活质量得不到有效保障，饮水困难问题越来越成为当地发展的制约因素。
为了改善目前饮用水困难的现状，提高群众的生活质量，适应察右中旗广益隆远景发展规划，兴建该供水工程是非常必要的。
1.2工程建设的任务与规模
工程建设的任务是开发利用深层地下水资源，打配套机电井2眼（一眼备用），安装变频调速自动恒压控制柜一套，通过配水管网解决供水区现状人畜饮水及十五年发展远景的供水需求，其供水规模为最高日用水量191.29m3/d，工程实行全日供水。
1.3工程建设的内容
工程供水方案为：
在塔塔村西南打2眼深80米的机电井，为供水水源，通过配水管网送至各用水户。
配水管网根据村民居舍沿街布置呈树枝状。
本工程共铺设配水主干管3条，全长8600延长米，支管道9条，共4500延长米，入户656户，入户管路16400延长米。
在供水管网中设置维修检查井（控制井）、排水井共13处。
1.4工程投资概算
本设计工程概算分建筑工程费、安装工程费、独立费用、基本预备费等几部分。
由计算知该供水工程总投资91.95万元，其中建筑工程投资45.50万元,占总投资的49.48%，设备材料费30.20万元，占总投资的32.84%，设备安装费3.02万元，占总投资的3.29%，工程独立费6.42万元，占总投资6.98%，基本预备费6.81万元，占总投资的7.41%。
资金筹措按照国家60%、自治区12%、地方自筹28%的比例落实建设资金。
即国家投资55.17万元，自治区投资11.03万元，主要用于材料设备购置等，地方自筹25.75万元，主要用于人工费、安装费等。
1.5经济分析
该工程平均年供水总成本为5.75万元，年平均经营成本4.28万元，单位制水总成本为0.82元/m3，单位制水经营成本为0.61元/m3。
年平均利润总额为4.683万元，在计算期内平均投资利润率为5.10%。
本工程项目为社会公益事业，是一项民心工程。
其经济效益主要体现为社会效益。
通过本项目的实施，将有效地改善当地居民的饮水困难问题，对于提高当地群众生活质量，促进本地区经济发展具在显著的作用。
1.6工程的建设与管理
本工程以察右中旗水务局为建设单位，负责工程建设的组织与管理工作。
工程建成后，成立由水务局、广益隆镇政府、供水区受益群众共同负责的供水工程管理站，全面负责工程的日常维护、运行管理、水费征收等工作，做到以工程养工程，不断提高服务质量，独立经营，自负盈亏。
制定切实可行的管理办法和各种规章制度，不断完善运行机制，适应地区的发展要求。
2项目区基本情况
2.1项目区地理位置
察右中旗位于内蒙古自治区乌兰察布市中部，阴山支脉辉腾锡勒北麓，东部丘陵直贯南北，成为察右中旗与察右后旗的分界线。
南部与卓资县交界，北部与四子王旗相邻。
地理坐标东径111°55´～112°51´，北纬40°01´～41°49´。
属典型的干旱、半干旱大陆性气候。
供水工程位于广益隆镇，距察右中旗政府所在地约67公里。
2.2气象条件
该地区处于中、高纬度区，属温带大陆性季风气候，春季冷暖空气活动频繁，多风少雨，夏季较热，干旱、降雨较集中，秋季温差较大，冬季漫长而干冷。
据察右中旗多年气象资料统计结果表明，年平均气温1.3℃，一月最冷，极端最低气温-37℃，七月最热，月平均气温16℃～20.4℃。
无霜期短，由南向北递增90～120天，年平均风速5.0m/s，多西北风，最大风速23.3m/s，本地最大冻土深度2.3m，年平均蒸发量1700～2000mm。
察右后旗多年平均降水量为300mm—400㎜，降雨时空分布不均，多集中在7—9月份，约占年降水量的70%，春季干旱少雨。
干旱缺水是影响当地经济发展的主要原因。
2.3区域水文地质条件
2.3.1区域水文地质条件
根据《察右中旗水利区划报告》，全旗由于自然地理和气候等特征决定了境内地表水系不发育，无过境河流，全境由两大水系，三大流域组成，外陆水系为黄河流域，内陆水系由翁公诺尔流域和黄旗海流域组成。
大气降水是地下水的主要补给来源。
项目区所处的翁公诺尔流域，从区域地质条件可知，由第三系上新统地层组成的岗阜状坡地地形和第四系砂、沙砾石组成的河谷平原两种地形形态所构成。
岗阜状坡地以裙带状分布于山前地带，而河谷平原地形以条带状纵横交贯于盆地中部，并于低山丘陵区的沟谷相衔接。
山间盆地处于区域性的地下水循环径流及排泄区上，主要接受大气降水和低山丘陵的地下径流补给，使山间盆地中贮有丰富的地下水。
在新华夏构造体系的控制和影响下，本区第四纪以来，地壳继续下降，沉积了较厚的细中砂，粗中砂等，为地下水的汇集与赋存打下了良好的基础。
根据成因条件，该区的地貌特征分为三大类即
（1）构造剥蚀地形。
分布在翁公诺尔流域的低山丘陵区，是内蒙古波状高原的一部分，海拔在1000—1700m。
（2）剥蚀堆积地形。
分布在翁公诺尔流域沟谷平原的两岸，由上更新统中粗沙、沙砾石组成的河谷倾斜平原和山前倾斜平原。
（3）堆积地形。
分布与翁公诺尔的周边盆地和沟谷地带以及荤迪长条的河谷平原、沼泽洼地等。
通过实地勘察及结合当地水利部门的建议，在广益隆镇塔塔村西南打机电井作为供水水源。
2.3.2水源水质评价
本工程项目为农牧区人畜引水工程，主要解决居民生活用水，因此只对生活用水水质进行评价。
按1985年中华人民共和国卫生部颁布GB749—85《生活饮用水水质标准》进行评价。
本地区深层地下水水质良好，各项指标均能满足生活饮用水水质要求。
水质详见“水质化验报告单”。
2.4社会经济情况
本次工程主要解决广益隆镇包括东河、太石华、塔塔以及特拉忽洞等4个自然村2297口人的饮水困难问题。
该地区的经济收入主要依靠农业、畜牧业（奶牛、羊等），农作物为山药、玉米、小麦等，外出打工也是居民增加经济收入的途径。
各村基本情况统计见下表，表2—1。
供水工程基本情况统计表
表2-1
村名
户数
（户）
人口
（人）
大畜
（头）
小畜
（只）
生猪
（头）
东河村
153
530
146
306
174
太石华
140
487
126
270
152
塔塔
198
699
180
430
190
特拉忽洞
165
581
160
400
162
合计
目前，广益隆镇还是一个经济比较落后的乡镇，虽然随着近年来改革开放的不断深入，国家减轻了农牧民的负担，农牧民在当地政府的引导下，大力发展畜牧业、养殖业，经济收入有了一定的增长，但是基础设施建设很少，饮水问题仍是制约农牧民生产生活的主要因素。
3工程兴建的必要性与可行性
3.1工程兴建的必要性
察右中旗属内蒙古自治区干旱地区，供水普及率不足50%，而位于项目区的各村庄，由于现有水井取水深度有限，水量小，不能满足用水要求，常因缺水造成许多居民生活不便，而且浅层水多有污染。
据乌兰察布市地方病防治站测定及察右中旗防疫站调查，该区城饮用水卫生标准超过国家标准，浅水中含氟量为2.78mg/L—5.55mg/L，地方病时有发生，严重影响当地群众的生活和生产，以及社会经济的发展，广大居民的饮水更是困难重重，长期下去，要实现全面建设小康社会的目标将只是一句空活。
根据现在正在进行的城镇总体规划和目前当地群众生活用水的实情，非常有必要兴建供水工程。
该工程的尽快实施，对解决用水矛盾，促进地区经济发展，缩小与其它地区的发展差距，有重要的现实意义。
3.2工程建设的可行性
首先，作为一项人饮工程，不仅符合民心民意，而且顺应西部大开发这一战略要求，同时也符合国家和自治区全面实施农村牧区人畜饮水解困工程的战略决策。
其次，本供水工程可以利用深井开采层间水及承压水，通过输水管网将水输送到各个居民户，能够满足设计供水要求，从水源上讲，本地区的深层水水质良好，符合《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020）的要求，见“水质化验单”。
开采区处于地下水补给径流带上，经科学测算，水源水量可满足供水要求。
从技术角度讲，工程规模较小，属Ⅴ级供水工程，技术难度小，在察右中旗有同类工程建设的经验，技术上有保证，因而供水保证率高。
最主要的是目前，国家与当地领导非常重视解决人畜饮水问题，从投资和其它相关方面都加大了支持力度，这对工程的建设十分有利。
再者，群众本身对修建该工程有相当高的积极性，该工程受到当地群众的普遍欢迎，愿意投劳出资，因此建设配套资金有保证。
4工程供水量及供水方式分析
4.1用水定额标准
根据《中国农村给水工程设计手册》中的《农村生活用水量标准》和水利部农村水利司2002年8月制定的《农村供水工程技术要点》本工程供水规模主要考虑移民村的居民生活用水，饲养畜禽用水，管网漏失和未预见的用水量等。
根据“中华人民共和国水利行业标准《村镇供水工程技术规范》、《农村给水设计规范》，结合当地实际，设计采用定额如下：
生活用水（取最高日居民生活用水定额）：
取40L/人·d；
饲养畜禽用水定额：
大畜取60L/头·d；
小畜取10L/只·d；
生猪取20L/头·d。
未预见水量和管网漏失水量之和按以上用水量的15%取值。
工程设计期限为15年，基准年2006年。
人口自然增长率按国家计划生育增长率7‰确定。
牲畜数量按现状计取。
4.2设计供水量计算
居民生活用水量按下列公式计算：
W人=P人q人/1000
P人=P0（1+k）n+P1《村镇供水工程技术规范》
W人—居民生活用水量，m3/d；
P人—设计用水居民人数，人；
k—设计年限内人口的自然增长率；
n—工程设计年限；
P1—设计年限内人口的机械增长数，人；这里略去。
q人—最高日居民生活用水定额，L/人·d。
P0—供水范围内的现状居民人数，人。
牲畜用水量按下式计算：
W畜=P畜q畜/1000
W畜—牲畜用水量，m3/d；
P畜—设计牲畜数量，头（只）；
q畜—牲畜用水标准，L/头（只）·d；
各项需水量计算见表4-1
供水工程最高日需水量计算表
表4-1
项目
单位
数量
备注
现有人口
（人）
2297
预测人口
（人）
2550
增长率7‰
生猪
（头）
678
现有大畜
（头）
612
现有小畜
（只）
1406
居民生活用水
（m3/d）
102
牲畜用水
（m3/d）
64.34
未预见及管网漏失水量
（m3/d）
24.95
最高日用水量合计
（m3/d）
191.29
根据上述计算，供水区最高日用水量总计为191.29m3/d，供水总流量为（最高日平均时）7.97m3/h。
4.3供水方式分析
根据工程供水规模，本工程为村庄集中式供水工程Ⅴ级。
供水方式应力求经济合理，运行管理简便，同时采用适合当地条件并经工程实践和鉴定合格的新技术、新工艺、新材料、新设备。
通过对供水村庄的实地调查，充分听取用户意见，按照当地政府的村镇规划，在保证用水质量和安全的前提下，采取砼管井取水，通过布设管网，达到用户供水目的。
本工程供水方式按全日制供水设计。
主要建筑物为5级。
5工程总体布设
5.1工程供水方案的选择
根据本地区水文地质，地形条件，经实地勘察，确定在塔塔村西南打深井，利用地下深层承压水为供水水源，用输水管道输水至供水区。
通过自来水管网配水到用户，其工程主要工艺流程见下图：
变频控制器
自来水管网
用户
输水管道
水源井
5.2工程总体布置
5.2.1水源工程
水源工程为新打机电井2眼，根据地形及水文地质条件水源井布设在塔塔村西南，水源工程主要由水源井、机泵、变频设备，泵房等组成。
5.2.2输水管道
根据村民居舍及地形条件，本着输水管线最短，便于施工等原则，配水管网沿村内道路布置，呈树枝状。
主管道一条从水源井开始向西北铺设4000米水管至东河村，一条从水源井开始向西南铺设2000米水管至特拉忽洞，再从特拉忽洞朝西铺设2000米主管至太石华村，一条从水源井铺设600米主管道进入塔塔村，主管道总长8600米。
输水管道埋深2.7米（最大冻层以下）。
5.2.3配水管网
工程配水管网由支管道连接主管道，再由入户管连接支管道，共铺设支管道9条，原则上按各村具体情况分别布置，每相邻两排居民共用一条支管，支管总长4500米。
共接入656户，相邻两排居民平均相距按50米计，入户管总长16400米。
工程布置详见总体平面布置图
5.2.4检查井（控制井）、排水井
为了在输水管路中间便于检修和控制供水，输水管道分水点下游侧干管和分水支管上设检查井（控制井）9处；各配水支管处设置的检修井兼作控制井，内设水表。
在支管最低处设置4眼排水井，井中安装放水阀。
为便于施工，检查井（控制井）、排水井结构相同。
为预防污水、牲畜等，井口高出地面50—100cm左右，并做好井盖。
6工程设计
6.1工程设计依据及原则
6.1.1设计依据
《生活饮用水水质标准》GB5749—85
《生活饮用水水质水源标准》GJ3020—93
《农村给水设计规范》CECS82—96
《村镇供水工程技术规范》
《察右中旗水利区划报告》
《水利水电工程等级划分及供水标准》SL252—2000
察右中旗广益隆镇1∶10000地形图。
6.1.2设计原则
设计水源及输配水管线路力求符合当地实际，经济合理，便于管理；
在水量、水质、水压和供水安全性上满足居民生活，公共建设等方面的要求；
工程设计应技术先进，节省投资，运行可靠，所选材料、设备符合国家标准，质优价廉。
6.1.3工程设计年限
根据人畜饮水工程设计标准，本工程设计使用年限确定为15年。
6.2水源井工程设计
6.2.1水源井设计
根据察右中旗广益隆水文地质及地形地貌情况，水源井的位置选择在塔塔村西南。
该水源具有下述优点：
（1）经实地勘测，该水源水量较充足，出水量大于30m3/h，不仅满足供水要求，还有利于将来进一步发展。
（2）水质良好无污染。
该水源设在村庄外，避开了农村饮用水的不良卫生习惯，工程属于全封闭状态，完全由深层水补给，无外界污染。
水质完全符合《生活饮用水卫生标准》准则的要求。
详见“水质化验报告单”。
水井选择砼管井，井深80米左右，单井涌水量30立方米/小时以上，井孔直径根据井管外径和一定的工作余度加上填滤料厚度，确定为360mm，井管上部砼实管的高度以能阻止水质差的潜水进入井内为准，实管高65米左右，下部为透水的滤水管，过滤器采用缠丝过滤器，缠丝过滤器骨架管设有纵向垫筋，垫筋高度6mm～8mm，底部放1米砼实管，实管底部用3cm厚木板做底垫。
滤水管周围回填10cm厚的滤料，滤料粒径10mm左右。
6.3输配水管网设计
6.3.1设计流量
本工程设计为全日供水工程，泵站向用户直接供水，设计供水规模191.29m3/d，根据《村镇供水工程技术规范》，结合当地情况，时变化系数Kh取2.6。
最高日平均时流量
Q=W/24=7.97（m3/h）
W—设计最高日供水量，m3/d；
最高日最高时设计流量
QS=Q×Kh=20.72（m3/h）
6.3.2各管段配水流量
每个龙头出水量（户均用水量）=设计总流量/总户数=20.72/656=0.03159（m3/h）
配水管网系统化流量由系统末级向上一级逐级推算，各管段设计配水流量等于本管段靠下游端的支管流量加上转输流量，也即每个龙头出水量乘以本管段控制龙头数。
配水管网配水流量计算结果见表6—1。
6.3.3管径与管材的确定
主管各管段管径的确定按以下公式计算，并结合具体施工情况而定。
D=
D—输水管管径（m）
Q—输水管设计流量（m3/s）
V—输水管流速（m/s）
经济流速的取值范围为V=0.6～1.2m/s。
本工程设计中主管道流速取0.8m/s。
计算结果及管材选取见表6—2
主管管材选用PP给水塑料管。
支管：
配水支管D支=Φ50mm，公称压力0.6MPa，
入户管：
根据入户龙头出水量，结合用户使用实际，并参考当地已建工程，入户管D入=Φ25mm（外径），壁厚2.8㎜，公称压力0.6MPa。
为施工方便，所有支管与入户管材均选用PE给水塑料管。
配水管网配水流量计算表
表6-1
管段编号
管段长度（m）
控制龙头数（个）
节点号
管段流量（m3/h）
0—1
4000
153
1
4.83
0—2
2000
165
2
5.21
2—3
2000
140
3
4.43
0—4
600
198
4
6.25
合计
配水主管管径计算表
表6-2
管段编号
管段流量
（m3/h）
计算管径
（㎜）
选取管材规格
公称压力
（MPa）
外径（㎜）
壁厚（㎜）
0—1
4.83
46
75
5
0.8
0—2
5.21
48
75
5
0.8
2—3
4.43
44
75
5
0.8
0—4
6.25
53
75
5
0.8
6.3.4各管段水力计算
沿程水头损失，按下列公式计算
hf=0.000915·L·Qm/db《村镇供水工程技术规范》
hf——沿程水头损失（m）
Q—流量（m3/s）
m—流量指数
b—管径指数
m=1.774b=4.774
d—管道内径（m），取d≈D
L—计算管段长度（m）
局部水头损失按沿程水头损失的10%计算。
即：
hj=0.1×hf
总水头损失h=hf+hj
计算结果详见表6-3
水头损失计算表
表6-3
管段
编号
长度
（m）
流量
（m3/h）
管径
（mm）
hf
（m）
hj
（m）
h
（m）
0—1
4000
4.83
75
6.89
0.69
7.58
0—2
2000
5.21
75
3.94
0.39
4.33
2—3
2000
4.43
75
2.96
0.30
3.26
0—4
600
6.25
75
1.63
0.16
1.79
6.3.5节点水压线标高计算
供水工程中，最不利用户接管点为东河村北居民。
因此本设计以节点1为控制点（地形最高），并确定其未端最小服务水头（自由水头）为
升级会员 