咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程建设结构设计说明.docx
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咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程建设结构设计说明
咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程建设结构设计
1综合说明
1.1项目区概况
1.1.1自然、地理概况
咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程是解决礼泉县昭陵乡和赵镇13个行政村17200个农村居民生活用水的一项重要的民生工程,工程位于陕西关中平原北缘与陕北黄土高原连接地带的中西部的礼泉县境内。
礼泉县位于东经108°17′40″-108°41′46″和北纬34°20′50″-34°50′02″之间,县境南北长53km,东西宽32km。
东与泾阳隔河相望,西与乾县,南与兴平、咸阳,北与淳化、永寿接壤,全县辖5镇15乡,县府驻城关镇,距咸阳市35km。
周边交通东邻西安咸阳国际机场,南靠欧亚大陆桥——陇海铁路,312国道、福银高速、关中环线及正在建设的西平铁路穿境而过,交通便捷,区位优越。
县域面积1018km2,地势西北高、东南低,南北面积基本各半,自北向南依次为低山丘陵区、丘陵沟壑区、南部台塬区。
南部台塬区地势平坦,土层深厚肥沃,县域地处陕西省宝鸡峡灌区下游,温带大陆性季风气候,北部丘陵沟壑区丘陵起伏,沟壑纵横。
赵镇集中供水工程位于礼泉县东北部,东临赵镇镇区,西临昭陵乡,南临城关镇裴寨服务中心,北连叱干镇,距县城17km,距咸阳市48km。
工程区地势西北高,东南低,呈阶梯型跌落,分山、塬、川三种地貌,工程南临泔河,东临泾河,泔河二库位于泔河下游的赵镇镇境内,与泔河一库相距18km。
大部分地段地下水水质差,长期影响着广大群众的身体健康。
工程区属温带大陆性半干旱气候。
一年内四季分明,具有温度变化较大,年降水量小而集中,气候较干燥,蒸发强烈,湿度较小等特点。
根据对礼泉县气象站近30年的气象资料统计分析,区内多年平均降水量为612.32mm,山区降水量略大。
年内降水不均,多集中在7、8、9月份,平均月降水量100mm左右,降水量占全年降水量的60%以上。
全区的多年平均气温8.9~10.7℃,一月气温最低,平均-2℃~-3℃,七月气温最高,平均为28℃。
根据多年平均蒸发量曲线,蒸发较强烈的时段集中在5~9月份,与气温、降水量的变化呈同步趋势。
并且多年平均蒸发量均大于年降水量。
1.1.2社会经济概况
礼泉县近年坚持按照“果畜富民、工业强县、旅游活商、强基兴市”的发展思路,县域经济一直平稳较快发展。
2010年,全县生产总值达57.6亿元,规模以上工业产值30.2亿元,固定资产投资完成51.5亿元,财政总收入1.9亿元,城镇居民人均收入达到15600元,农民人均纯收入达到4930元。
2010年底,全县总人口49.39万人,其中:
城镇人口6.46万人,农业人口42.93万人,人口自然增长率6‰。
县域内北部山区是苹果最佳适生区,中部九嵕山系石灰石贮量丰富,建材化工产业条件优越,南部平原为高效生态农业区。
另外,礼泉以唐昭陵、建陵为主的文物资源也十分丰富,是全省18个文物旅游大县之一,开发潜力巨大。
福银高速、312国道、关中环线穿境而过,礼淳、礼相等县乡公路四通八达,交通极为便利,为全国有名的果业大县、旅游大县。
该项目涉及昭陵乡和赵镇13个行政村(组),供水范围约33.41m2。
根据《咸阳市礼泉县赵镇镇总体规划》,礼泉县赵镇镇将作为陕西省西安都市圈重点镇进行规划,立足现状产业基础,做强城镇特色产业,做大城镇规模,做美城镇形象,将赵镇建设为礼泉县特色农业镇、工业强镇、陕西省重要的旅游名镇。
项目区社会经济条件较好,经过多年的努力,该镇形成了各种产业齐头并进,各有特色,蓬勃发展的势头。
1.1.3前期工作过程
咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程2011年9月由礼泉县水利局委托西北水利水电建筑勘察设计院进行初步设计,我院接到项目后,迅速成立项目组,现场踏勘,收集资料,并进行了当地水资源、供水工程基本情况及现状设施情况等调查,依据相关规范,严格按照水利厅编制的《陕西省村镇供水工程初步设计要点》编制《咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程初步设计报告》。
经过一段时间的紧张工作,2011年11月底完成初稿。
工作过程中受到礼泉县水利局和陕西工程勘察研究院支持和配合,在此一并表示感谢。
1.2工程建设的必要性
1.2.1项目区饮水现状及存在问题
项目区现有甘露工程供水站和部分村的自打井,这些供水工程仅能满足部分村子的用水,多数村庄只能就近取用受污染的河水或含盐量超出国家标准的井水。
肖东行政村的前山赵村和吴家山行政村目前还饮用的是集雨窖水,群众吃水非常困难,细菌指数严重超标。
项目区目前的居民自打井,抽取的是浅层地下水,井深一般在40~60m,单井出水量约5~15m3/d,现状供水设施日供水能力约350m3/d,达不到正常生活用水量要求,工程设施简单,无统一的管网及其他调蓄设施,用户用水只能采用各种运输工具拉水。
根据当地肖东村、吴村等村取用浅层水的水质化验报告及水质监测结果,区域内浅层水总硬度超标1.11倍,硫酸盐超标1.66倍,氟化物超标1.52倍、六价铬超标1.52倍,居民用水水质不能满足国家饮用水卫生标准要求。
经调查,现状人口17200人,由于水量、水质不达标,造成的饮水不安全人口人数17200人,占总人口的100%。
因此,区内的现状用水问题已经成为影响居民身心健康、阻碍当地区域经济发展,影响构建和谐社会持续发展的主要问题。
总结该区用水现状,主要存在问题如下:
(1)项目区供水矛盾突出,现状工程设施的供水能力远不能满足当地用水需求,严重制约了当地经济的发展;
(2)区内现状用水水质多项指标不达标,用水技术和工艺落后,无专业、可靠的水处理措施,严重影响居民身心健康,不利于当地乡镇居民生活水平的提高;
(3)现状水利基础设施薄弱,供水设施简陋,居民用水困难,生活条件艰苦,一致造成生产力水平低下;
(4)用于农村供水的资金短缺,水资源开发利用受限;
(5)管理体制不健全,水资源利用监管力度不够。
1.2.2工程建设的必要性
项目区目前供水能力明显不足,水质不能满足饮用水卫生标准,已严重影响人民群众生活水平提高,制约当地经济发展,与新农村建设、构建和谐社会不相适应。
为提高居民生活水平,提高供水安全性,降低能耗,满足供水区居民生活用水要求,改善人民生活条件,加快区域经济发展,满足可持续发展的要求,该项目建设非常必要。
1.3工程建设条件
1.3.1自然条件
项目区属温带大陆性半干旱气候。
一年内四季分明,具有温度变化较大,年降水量小而集中,气候较干燥,蒸发强烈,湿度较小等特点。
根据对礼泉县气象站近30年的气象资料统计分析,区内多年平均降水量为612.32mm,山区降水量略大。
年内降水不均,多集中在7、8、9月份,平均月降水量100mm左右,降水量占全年降水量的60%以上。
全区的多年平均气温8.9~10.7℃,一月气温最低,平均-2℃~-3℃,七月气温最高,平均为28℃。
根据多年平均蒸发量曲线,蒸发较强烈的时段集中在5~9月份,与气温、降水量的变化呈同步趋势,且多年平均蒸发量均大于年降水量。
冬季干旱多偏北风和西北风,夏季暖湿多东风和东南风,多年平均风速1.5m/s,最大风速17m/s。
最大冻土深度38cm。
项目区附近无常年性河流。
近南北向沟谷发育,较大的沟谷有4条,沟长1.5~7km,东西两侧的赵镇洞沟和西页沟规模最大,流域面积分别为18km2和23km2,沟底有季节性流水,但沟内堆积层甚薄,两条沟谷均无供水意义。
1.3.2水资源条件
1)地表水
工程区南临泔河,东临泾河。
泔河下游修建有泔河二库,位于赵镇境内上营村以南约3km,若将该水库作为赵镇集中供水水源,需在库区或坝后修建泵站,加压至项目区,管道长,为加压输水,另外,水库上游乡镇及村庄较多,水库水质污染严重,已不能满足人畜用水要求。
经调查,该水库水量目前主要用于当地的灌溉用水及周边其他供水项目,已经无水供给其他项目区用水,不能作为赵镇集中供水项目的水源。
项目区以东的泾河虽水量充沛,但污染及泥沙严重,取水麻烦,且输水管道长。
经化验,水质也不满足居民生活用水要求,因此,该项目集中供水不选取地表水作为水源。
2)地下水
该地区蕴藏有两种类型地下水,即松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶水。
a.松散岩类孔隙水
松散岩类孔隙水分布勘查区广大地区,按埋藏条件和水动力特征划分为黄土层孔隙潜水、冲洪积层孔隙承压水。
其中黄土层孔隙潜水分布在黄土丘陵区,由于地形切割强烈,含水层基本处于疏干状态,水位埋深50~100m,水量极其贫乏,出水量大多小于100m3/d,且从已有井孔水质化验结果表明,水质较差,矿化度1g/l左右,氟含量2.2mg/l,已严重超标;冲洪积层孔隙承压水分布南部洪积平原黄土层孔隙潜水层之下,含水层由第四系冲洪积砂卵石组成,厚度40~60m,水位埋深50~80m,由于含水层含泥量高,径流滞缓,富水性弱,单井出水量200~400m3/d,矿化度950-1500mg/l,F-为1-2mg/l,Cr6+为0.157均已超标,该类型地下水目前是赵镇广大群众主要生活水源。
由此可见区内松散层地下水水量小、水质差,对赵镇集中供水工程意义不大。
b.碳酸盐岩类岩溶水
碳酸盐岩类岩溶水隐伏于松散岩类地下水之下,为隐伏岩溶地下水。
水源区属渭北岩溶水系统龙岩寺泉域径流排泄区(末端)。
含水层由奥陶系中统马家沟组(O2m)中厚层状灰岩、白云岩组成,厚度412~707m,碳酸盐岩层厚、质纯,为区域主要岩溶含水层。
储水空间主要由裂隙和经岩溶化作用改造后溶蚀裂隙组成,属典型的岩溶裂隙含水介质。
该区位于龙岩寺泉域排泄区末端,加之断裂构造较为发育,岩溶地层相对破碎,岩溶发育,形成一岩溶水富水地段,尤其在构造带附近,形成了岩溶水强径流富集带。
邻近的碾子沟水源井位于张家山断裂带,孔深551m,揭露O2m灰岩厚200m,出水量1000m3/d;同位于该断裂带上的区外下韩村生产井,井深300m,揭露O2m灰岩厚200余m,降深5m,出水量1000m3/d。
由于含水层岩溶构造发育的差异,以及径流位置的不同,各地富水程度存在着较大差异,在构造带附近和排泄区,岩溶裂隙发育,岩溶水较为富集,而远离构造带富水性较差。
区内岩溶水水质较好,根据邻近碾子沟井资料,水化学类型为HCO3—Ca·Mg型,矿化度469mg/l,各项离子含量均符合生活饮用水卫生标准。
通过以上分析,区内解决集中供水工程量大质优水源为北部岩溶地下水,水资源条件满足要求。
1.3.3地质条件
1.3.3.1地形地貌
该地区大的地貌位于渭北黄土丘陵区,地形起伏较大,切割强烈,总体地势北高南低,主要地貌形态有基岩中低山、黄土残塬沟壑和冲洪积平原。
基岩中低山位于论证区西北部,主要指区内的玉皇殿山和张家山,岩性以奥陶系碳酸盐岩和泥质砾岩为主,标高670~953.4m,山坡呈不对称型,往往南陡北缓,切割深度几十米至数百米不等,沟谷以“V”型谷、峡谷为主,多数呈干沟,在一些大的沟谷中可见季节性流水。
黄土残塬沟壑分布论证区中部,黄土残塬塬面宽200-1200m,地形较为破碎,以东部高坡一带残塬规模最大,整体呈一向东南倾斜大斜坡,坡面较为平整,高程600~780m,坡降70‰左右。
前缘和两侧深切冲沟发育,切深60~150m,塬边地形破碎,北部沟底零星出露基岩并有泉水溢出。
冲洪积平原分布于论证区山前断裂以南,包括1~5级洪积扇,地面高程520-590m。
组成物质为含泥砂砾石、粉质粘土;上部被第四系更新统黄土覆盖。
地面呈波状起伏,向南缓倾。
1.3.3.2地层岩性
依据钻孔揭露及沟谷地层露头,区内地层岩性为下古生界奥陶系中统马家沟群(O2m)、平凉组(O2p)、上统唐王岭组(O3t),上覆新生界第四系。
现由老到新分述如下。
(1)奥陶系中统马家沟群(O2m):
大部分隐伏分布于黄土残塬沟壑区下部,岩性为浅灰、灰、深灰色中厚层状条带灰岩、白云岩,局部地段为灰色、灰白色砾屑灰岩。
在区外1km的礼泉石渣厂有大面积露头,表面岩溶较为发育。
(2)奥陶系中统平凉组(O2p)
在庄河沟沟口有露头,