自来水厂供水工程可行性论证报告.docx
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自来水厂供水工程可行性论证报告
XX市XX县XX镇自来水厂供水
工程可行性研究报告
XX市水利水电勘察设计院
二0一一年九月
前 言
由于地质灾害的影响，9月2日凌晨3时左右，XX镇紫溪村蛇冲组出现地面塌陷地质灾害，截至到9月7日18时，灾害造成地面下沉、民房开裂、水源断流、高速公路下沉开裂。
据现场监测和专家分析，灾情还有进一步扩大的潜在危险。
因为现有XX镇大部分居民都是喝的地下水，由于地质灾害影响，地下水水位下降，取水困难。
造成紫溪、邓家田、乌石大清三个集中供水工程缺水，7813人饮用水受影响（紫溪村4250人，何家圳村621人，邓家田村2020人，陇田村320人，乌石村602人），其中受影响严重者5473人。
为了避免地质塌陷进一步扩大，采用地下水水源已不可行。
为使解决XX镇的居民饮水，需另寻找新的水源。
根据江西省水利厅《关于做好农村饮水安全项目建设管理和前期工作的通知》（XX水农水字［2011］123号）的精神，XX镇新建一自来水厂对全镇全部实行自来水工程，使全镇居民能喝上干净安全的自来水。
XX镇自来水供水工程的建设很有必要的。
本项目区供水范围为XX镇的河下村、陇田村、邓家田村、敖家坊村、天柱岗村、何家圳村、紫溪村、墨溪村、乌石村、银凤社区10个行政村的饮水安全问题，水源为万龙山河水，本次设计将新建取水工程，再整合原来部分村的有的配水管网，供水现状受益人口37487人涉及农户9700户。
1工程概况
1.1自然地理
XX镇，地处XX市北部，XX镇当地总人口6万人，其中城镇人口0.6万人，耕地面积2.7万亩，其中水田面积2.6万亩。
XX镇境内交通便利，320国道、浙XX铁路线、昌金高速公路贯穿全境，乡村公路纵横交错。
1.2水文、气象
1.2.1河流水系
工程区主要河流为XX河，XX江下游左岸一级支流。
发源于XX市XX县XX乡蛤蟆石，主河道长279千米。
干流流经XX、袁州、分宜、渝水、新干、樟树等县（市、区）。
XX在XX市境内较大的一级支流有万龙山河，XX与万龙山河交汇口位于宣风镇境内，距XX镇约2km。
本次设计取水水源为万龙山河，万龙山河为XX江主要支流之一，发源于武功山,流经华茅店、东坑、黄洲、沂源、桥头、京口、盘田、红桥等村，在宣风镇红桥村从右岸汇入XX，全长33.6公里,控制流域面积为211平方公里,从入口到出口处天然落差为1393米,平均坡降为41‰。
1.2.2水文气象
本流域属亚热带湿润气候，气候温和，四季分明，雨量丰沛，光照充足，无霜期长（约276天），年平均气温17.30℃。
流域内多年平均降雨量1596.52mm，雨量在年内分布极不均匀，4～6月雨量约占全年的45％，而7～10月份则是高温干旱期，降雨量占全年雨量额24.8％，10月份以后进入枯水期，降雨极少,暴雨集中在4～6月，每次洪水历时1～2天。
洪水涨落单峰较高。
1.3区域地质
区内地貌单元为构造剥蚀丘陵地形地貌，地势连绵起伏，低山环绕，场区自然边坡稳定，不良地质作用不发育。
本区出露地层有震旦系松山群、第四系上更新统以及全新统地层，由老至新分述如下：
震旦系松山群（Zbsn）：
岩性主要为青灰色绢云母千枚岩，千枚状结构，片理发育，岩层风化后呈土黄色。
第四系上更新统（Q3）：
成因类型主要为残坡积等，岩性主要为黄褐色含砾（碎石）粘土层，分布于区内山坡及近坡脚处。
第四系全新统（Q4）：
成因类型主要有冲洪积等,冲洪积层主要分布于河床及山坡坡脚沟谷处,岩性主要为灰褐色、黄褐色含砾粘土,具不明显的二元结构,下部为粘土质砂、粘土质砾。
1.4水资源概况
XX从源头向西北流，至山口岩转东北流，XX县境内为袁水上游段，河段长53.66千米，上游段流域面积728平方千米。
上游段多年平均（1956～2006年）：
年降水量1593.3毫米，年径流量6.78亿立米，气温17.2摄氏度。
年水面蒸发量为900毫米。
流域内建有大型水库1座（在建），总库容1.05亿立方米，设计灌溉面积6730公顷，小
（一）型水库8座，总库容2560万立方米。
万龙山河地表水资源量多年平均值1.96亿m3，地下水资源量0.7亿m3，扣除两者之间的重复计算量0.6亿m3。
万龙山河流域水资源总量2.06亿m3。
1.5社会经济概况
XX镇2009年实现当地上年工农业总产值74079万元,其中农业10262万元，农民人均收入达到4650元。
1.2工程特性表
XX市XX县XX镇自来水厂供水工程特性表
序号
项目名称
单位
数值
备注
一
工程技术经济指标
1
设计水平年
年
2011
2
供水规模
m3/d
6000
3
年供水量
104m3
136.88
4
供水受益行政村数
个
10
5
供水受益人口
人
37487
6
饮水不安全人口
人
37487
7
受益学校师生人数
人
8
企事业单位
个
9
居民用水标准（最高日居民用水定额）
L/d
110
有向城镇发展120L/d，其它90L/d
10
最小服务水头
M
12
11
时变化系数K时
2.0
12
日变化系数K日
1.6
13
设计概算投资
万元
2222.41
14
人均投资
元/人
593
概算投资/水平年受益人口
15
人均管网长度
m/人
输配水管长度/水平年供水受益人口
二
主要工程及设备
1
取水工程
取万龙山河水，由取水泵房从集水池取水
2
输水工程
水泵取水经DN315浑水管接入一体化净水厂，再经二氧化氯消毒后至清水池，最后向居民供水
3
净水工程
从厂家订一体化净水设备
4
配水管网
DN315/2920m、DN250/6470m、DN200/6960m、DN160/8000m、DN110/3150m、DN75/420m
5
入户工程
入户管道为DN32PPR管194000m，室内为DN25PPR管145500m。
水表、水龙头、闸阀9700只
三
工程投资
1
建筑工程费
万元
274.41
2
设备（含管材）及安装工程费
万元
1731.24
3
临时工程
万元
9.03
4
独立费用
万元
68.39
5
工程占地及拆迁费
万元
12.03
6
水土保持与环境保护费
万元
13.68
7
预备费
万元
104.6
8
总投资
万元
2222.41
其中：
中央投资
万元
地方配套
万元
四
水价
元/吨
0.76
五
管理机制
1
管理主体
XX镇自来水厂
2供水规模
2.1供水范围和供水人口
本项目区供水范围为XX镇的河下村、陇田村、邓家田村、敖家坊村、天柱岗村、何家圳村、紫溪村、墨溪村、乌石村、银凤社区10个行政村饮水问题，除横岭村、京竹村、长竹村3个村外，供水范围涉及到了XX镇的所有村，涉及农户9700户，受益总人口37487人。
2.2用水量与设计规模
2.2.1设计年限
根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）规定，该工程设计年限按15年计算，设计水平年为2011年。
2.2.2设计人口
设计用水居民人数
的确定：
（1）设计区域没有向集镇发展的可能性，而且当地居民有搬迁的趋势，则P按设计水平年供水范围内的现状常住人口数计，其中包括无当地户籍的常住人口。
本工程按没有向集镇发展情况计算
（2）设计区域有向集镇发展的可能性，则
—供水范围内的现状常住人口数；
—设计年限内人口的机械增长总数，本项目不计；
—设计年限内人口的自然增长率，本项目不计；
—工程设计年限。
15年
—工程设计年限。
本工程供水范围内现状居民受益人口为37487人，居民设计人口按设计水平年计算，居民设计人口P=42242人，具体见设计人口及用水量表。
2.2.3居民生活用水量
－居民生活用水量，m3；
－设计用水居民人数，人。
－根据《村镇供水工程技术规范》（SL310－2004）规定结合当地具体情况确定最高日居民生活用水定额，单位L/（人·d），本项目供水区域没有向集镇发展的可能，则取110L/（人·d）。
经计算为5878m3/d，具体见设计人口及用水量表。
设计人口及用水量表
乡镇名称
村名
现状人口（人）
设计人口（人）
人口机械增长总数（人）
人口自然增长率（‰）
居民生活用水定额（L/d.人）
居民生活用水量（m3/d）
XX镇
河下村
4025
4536
0
8
110.00
498.96
陇田村
4549
5126
0
8
110.00
563.86
邓家田
2897
3264
0
8
110.00
359.04
敖家坊村
2828
3187
0
8
110.00
350.57
天柱岗村
2326
2621
0
8
110.00
288.31
何家圳村
2767
3118
0
8
110.00
342.98
紫溪村
4778
5384
0
8
110.00
592.24
墨溪村
5464
6157
0
8
110.00
677.27
乌石村
5594
6304
0
8
110.00
693.44
银凤社区
2259
2545
0
8
110.00
279.95
合计
1
10
37487
42242
4646.62
2.2.4公共建筑用水量
由于缺乏资料根据规范建议的范围为居民生活用水量的5%-10%，考虑当地发展情况，公共建筑用水量取居民生活用水量的10%。
计算结果464.66（m3/d）
2.2.5饲养畜禽用水量
因为项目区没有集体或专业户饲养畜禽，所以不考虑畜禽用水量。
2.2.6企业（乡镇工业）用水量
本项目不考虑此项用水量。
2.2.7消防用水量
允许短时间间断供水，上述用水量之和高于消防用水量，不计此项。
2.2.8浇洒道路绿地用水量
根据有关规范，浇洒道路和绿地用水量，经济条件好或规模较大的镇可根据需要适当考虑，其余镇、村可不计此项。
（考虑还是没考虑）
2.2.9管网漏失水量与其它未预见水量
根据有关规范：
管网漏失水量和未预见水量之和，宜按上述用水量之和的10%～25%取值，村庄取较低值、规模较大的镇区取较高值。
网漏失水量和未预见水量之和=按上述用水量之和的百分之15取值=766.69m3/d）
2.2.10供水规模
供水规模（即最高日供水量）=居民生活用水量+公共建筑用水量+饲养畜禽用水量+企业用水量+消防用水量+浇洒道路和绿地用水量+管网漏失水量及其它未预见用水量，计算供水规模＝5877.97（m3/d）。
本次设计供水规模取6000（m3/d）。
2.2.11人均综合用水量
人均综合用水量=供水规模/设计人口＝0.14（m3/d）
3水源选择
3.1水源比选
3.1.1水源选择一般原则：
1、水质良好，水量充沛，便于水源保护；
2、当有多个水源可选时，应从水质、水量、投资、运行成本、施工和管理条件、卫生防护条件等进行综合比较，择优选取；
3、可使取水、输水、净水设施安全经济和维护方便；
4、具有施工条件；
5、符合当地水资源统一规划管理的要求；
6、应按照优质水源优先供生活饮用的原则，统一规划、合理而已做好水源的卫生防护。
协调与农田灌溉、工业、养殖业等关系，合理利用水资源。
3.1.2水源选择的一般顺序：
在选择工程水源时，可参照上述原则，结合水源水质监测报告，在优先考虑城镇已建水厂管网延伸水源后，按以下先后顺序考虑：
1、可直接饮用或经简单处理即可饮用的水源，如山泉水、深层地下水、未受工业或农业污染的浅层地下水、未污染的洁净的长江水及未污染的洁净的湖水；
2、经常规净化处理后即可饮用的水源，如江河水、长江水及湖水等；
3、便于开采，但需经特殊处理方可饮用的地下水源，如水中所含铁、锰等化学成分超过《生活饮用水水质标准》的地下水。
综上所述，项目区内可作为工程水源的有地表水（万龙山河水）。
表3.1供水水源比选表
水源类型
地表水（万龙山河水）
地下水
水量
满足本工程取水量要求。
由于发生地质沉陷，地下水位明显降低，所以地下水开采因难，且为了再次发生地质灾害，政府要求尽量不开采地下水。
水质
符合水源水质要求。
水处理工艺
枯水季节可直接饮用，汛期经简单过滤后可满足生活饮用水卫生标准，净水工艺简单较复杂。
运行管理
采用自流供水，要求管理人员专业素质较低，人员较少，管理方便，管理运行成本低，总供水成本低。
投资
包括取水和输配水构筑物，一次性投资相对较高。
工程综合考虑水量、水质、水处理工艺、运行管理等因素，本工程选用万龙山河水作为工程供水水源。
本次取水点位于宣风镇红桥村320国道上游200m处，取水口以上流域面积211平方公里。
XX县疾病预防控制中心对取水水源水样（万龙山河水）进行了抽样检验，检验结果符合《水源水质标准》（CJ3020—93）。
可满足工程所需水量和水质要求。
3.2水源论证
根据规范，供水水源应符合以下基本要求：
（1）水质良好、便于卫生防护，地下水源水质符合《地下水质量标准》（GB/T14848）的要求，地表水源水质符合《地表水环境质量标准》（GB3838）的要求，或符合《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020）的要求。
当水源水质不符合上述要求时，不宜作为生活饮用水水源。
若限于条件需加以利用时，应采用相应的净化工艺进行处理，处理后的水质应符合《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）的要求。
（2）应水量充沛，干旱年枯水期设计取水量的保证率，严重缺水地区不低于90%，其他地区不低于95%。
当单一水源水量不能满足要求时，可采取多水源或调蓄等措施。
应符合当地水资源统一规划管理的要求，并按照优质水源优先保证生活用水的原则，合理安排与其它用水之间的关系。
基于以上基本要求，XX县卫生防疫站对水源水质的分析检验报告，大部分指标符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），经采用反应、净化、消毒处理后可符合《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）的要求，可作为生活饮用水源。
取水处为万龙山河与XX交汇处往上游300m，万龙山河为XX江主要支流之一，发源于武功山,流经华茅店、东坑、黄洲、沂源、桥头、京口、盘田、红桥等村，在宣风镇红桥村从右岸汇入XX，全长33.6公里,控制流域面积为211平方公里,从入口到出口处天然落差为1393米,平均坡降为41‰。
3.3供水水质和水压
3.3.1供水水质要求
本工程采用的水源为万龙山河水，根据《XX县疾病预防控制中心检验报告书》（（芦）卫水检字），水源水质符合国家水源标准的要求。
3.3.2供水水压要求
供水水压，应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头和供水点最不利点地坪标；设计时，对很高或很远的个别用户所需的水压不宜为控制条件，可采取局部加压或设集中供水点等措施满足其用水需要。
配水管网中用户接管点的最小服务水头，单层建筑物为5～10m，两层建筑物为10～12m，二层以上每增高一层增加3.5～4.0m；当用户高于接管点时，尚应加上用户与接管点的地形高差。
配水管网中，消防栓设置处的最小服务水头不应低于10m。
用户水龙头的最大静水头不宜超过40m，超过时宜采取减压措施。
根据农村建房多为三层且各层都有冲厕，淋浴及太阳能热水器，因此选择供水水压不宜小于14m。
因此，本工程配水管网中最不利点用户接管点的最小服务水头为14m。
3.2.3防洪和抗震
集中式供水工程的防洪设计应符合《防洪标准》（GB50201）以及《水利水电工程等级及洪水标准》（SL252）的有关规定。
供水受益人口在1000人以上的供水工程主要建（构）筑物应按20年一遇洪水标准设计、50年一遇洪水进行校核。
本地区地震基本烈度小于Ⅵ度，按有关规范规程可不进行抗震设防设计。
4工程布置与设计
4.1工程布置
4.1.1取水方式选型
本工程水源为河水，常本常用取水方式有：
取水形式
特点
虹吸管取水
1、减少水下施工工作量和自流管的大量挖方；
2、虹吸进水管的施工质量要求高，在运行管理上页要求保持管内严密不漏气；
3、需装设一套真空管路系统；
吸水管引水至集水池，再由水泵从集水池取水
1、设集水井，施工简单，造价低；
2、要求施工质量高，不允许吸水管漏气；
3、吸水管不宜过长；
4、利用水泵吸高，可减少泵房埋深；
桥墩式取水
1、取水构筑物建在河心，需较长引桥，由于减少了水流断面，使构筑物附近造成冲刷，故基础埋置较深；
2、施工复杂，造价较高，维护管理不便；
3、影响航运；
综合比较后，选用直接通过引水管从河内引水入集水池，并采用离心泵从集水池抽水至净水厂。
4.1.2净水工艺选型
经供水水源近期《水质化验报告》结果表明，水源点水质经水质化验大部分指标符合CJ3020-1993《生活饮用水水源水质标准》的要求。
鉴于水源工程河水，水质受季节与降水的影响大，但汛期水体中或多或少携带少量泥砂，工程在确定净水工艺时从工艺、施工、投资及运行管理等多方面综合考虑，最终选择最优的供水方案：
方案一：
混凝剂消毒（变频或气压控制）
↓↓↓
江河水→取水泵房→一体化净水设备→清水池→送水泵房→管网→用户
方案二：
混凝剂消毒（液位控制）
↓↓↓
江河水→取水泵房→一体化净水设备→清水池→送水泵房
→高位水池（水塔）→管网→用户
当江河水的浊度长期不超过20NTU，瞬间不超过60NTU时，采用慢滤加消毒或接触过滤加消毒的净水工艺；否则采用一体化净水设备。
由于本工程周围地形平坦，没有可布高位水塔的地方，综合考虑后，确定方案一为本工程供水方案，其方案为：
混凝剂消毒（变频或气压控制）
↓↓↓
江河水→取水泵房→一体化净水设备→清水池→送水泵房→管网→用户
4.1.3供水管网布置
管网布置原则和要求：
（1）输配水线路的选择，应根据以下要求确定：
1）整个供水系统布局合理；2）尽量缩短线路长度；3）少拆迁、少占农田；4）尽量满足管道地埋要求，避免急转弯、较大的起伏、穿越不良地质地段，减少穿越公路等障碍物；5）充分利用地形条件，优先采用重力流输水；6）施工、运行和维护方便；7）考虑近远期结合和分步实施的可能。
（2）输配水管道布置，应符合以下要求：
1）在管道凸起点，应设自动进（排）气阀；长距离无凸起点的管段，每隔一定距离亦应设自动进（排）气阀。
2）在管道低凹处，应设排空阀。
3）向多个村镇输水时，分水点下游侧的干管和分水支管上均应设检修阀。
4）地埋管道在水平转弯、穿越公路等障碍物处应设标志。
（3）输配水管网选线和布置，应符合以下要求：
1）管网应合理分布于整个用水区，线路尽量短，并符合村镇有关建设规划；2）规模较小的村镇，可布置成树枝状管网；3）管线宜沿现有道路或规划道路路边布置。
管道布置应避免穿越毒物、生物性污染或腐蚀性地段，无法避开时应采取防护措施。
干管布置应以较短的距离引向用水大户；4）在管道凸起点，应设自动进（排）气阀。
树枝状管网的末稍，应设泄水阀。
干管上应分段或分区设检修阀，各级支管上均应在适宜位置设检修阀；
（4）村镇生活饮用水管网，不应与非生活饮用水管网、各单位自备生活饮用水供水系统连接。
（5）供水管材及其规格，应根据设计内径、设计内水压力、敷设方式、外部荷载、地形、地质、施工和材料供应等条件，通过结构计算和技术经济比较确定，并符合以下要求：
1）应符合卫生学要求，不污染水质；2）应符合国家现行产品标准要求；3）管道的设计内水压力，选用管材的公称压力应不小于设计内水压力；4）管道结构设计应符合《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332）的规定；5）地埋管道，应优先考虑选用符合卫生要求的给水塑料管（如PE管等），通过技术经济比较确定。
（6）输配水管道应地埋。
管道埋设应符合以下要求：
1）当供水管与污水管交叉时，供水管应布置在上面，且不应有接口重叠；若供水管敷设在下面，应采用钢管或设钢套管，套管伸出交叉管的长度每边不得小于3m，套管两端应采用防水材料封闭；
2）供水管道与建筑物和其他管道的水平净距，应根据建筑物基础结构、路面种类、管道埋深、内水工作压力、管径、管道上附属构筑物大小、卫生安全、施工和管理等条件确定。
与建筑物基础的水平净距应大于3.0m；与围墙基础的水平净距应大于1.5m；与电力电缆、通讯及照明线杆的水平净距应大于1.0m；与高压电杆支座的水平净距应大于3.0m；与污水管等的净距应大于1.5m。
（7）穿越陡坡等易受洪水或雨水冲刷地段的管道，应采取必要的保护措施。
综上所述，本工程输配水管网采用枝状管网布置。
4.2工程设计
4.2.1工程总体布置
工程供水工艺如前述，从确定的供水工艺对工程各项目进行合理设计，分为取水工程、输水工程、净水工程和配水工程等。
根据水源、供水区范围及地形、地质等情况，通过各方面经济技术比较，用岸边式取水泵站作为取水构筑物，经净化、消毒后，由变频配水泵房输送到供水用户。
4.2.2取水工程
根据工程实际情况，工程取水构筑物采用合建式岸边式取水构筑物。
（1）取水构筑物
根据工程实际取水构筑物采用建设集水池直接取水方式，集水池水通过引水管引入集水池，净尺寸长×宽=3000×2000mm，墙厚250mm。
集水池设在控制泵房内部，取水泵房净尺寸长×宽=8000×5000mm，。
（2）取水泵选择
取水泵根据取水流量和所需扬程确定。
1）取水流量确定
取水泵工作时间按24h考虑，按下式进行计算：
式中：
Q—泵站设计流量，m3/h；
W—最高日用水量，m3；
T—日工作时间，取24h。
Q=6000/24=250m3/h。
本工程采用一台取水泵取水，一台取水泵备用，考虑工程运行需求，取水泵流量为250m3/h。
2）取水扬程确定
取水泵设计扬程为取水泵最低运行水位至净水厂净水设施（网格反应池）所需的总扬程。
按下式计算。
H=H1+H2+∑h
式中：
H1—河道最枯水位至净水厂进水管的高程差。
为3.1m。
H2—一体化净水设备应有的进水压力（包括水头损头），由厂家提供为15m。
∑h—水泵出水口至一体化净水设备的输水管水头损失（m）=0.10m，详见输水工程中输水管水头损失计算。
故：
设计总扬程H=3.1+15+0.1=18.2m。
综上所述，取水泵选用2台套（1用1备）IS200-150-315B型单级离心泵，具体参数见表4.2.1。
表4.2.1取水设备参数表
设备型号
数量
（台套）
功率（kw）
扬程（m）
流量（m3/h）
备注
IS200-150-315B
2
37
24
346
最小尺寸1671×0.73
4.2.3输水工程
本工程指从取水泵至一体化净水设备的输水管工程，输水管进口高程117.07m，长50m。
输水能力按6000m3/d（含水厂自用水量8%）进行设计，工作时间按24h考虑，
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