农村安全饮水工程设计报告.docx
《农村安全饮水工程设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农村安全饮水工程设计报告.docx（86页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
农村安全饮水工程设计报告
1综合说明
1.1项目编制背景和依据
根据XX市XX县“十二五”农村饮水安全工程规划，XX县现状饮水不安全人口139956人，占总人口的36.40%，存在的主要问题是饮用山泉水、水量不达标、用水方便程度不达标、水源保证率不达标及饮用其他水质超标水等。
本工程主要解决XX村村一至五社106户510人饮水安全问题。
XX乡位于XX县城西北约8公里，东邻城关镇、三角城乡，西接定远镇，南与马坡乡交界，北连金崖镇，南北长18公里，东西宽11公里，面积约133平方公里，人口约3.3万。
地势南高北低，三面环山，中间平坦，平均海拔1900米，平均气温6.6℃，年平均降雨量406mm，无霜期153天左右。
现辖18个行政村，100个村民小组，耕地面积67601亩（其中水浇地约3.62万亩，旱地约3.14万亩）。
XX村村位于连塔乡最北面，与金崖乡相连，辖胡家庄、胡家湾、XX村、堡子上和张家营五个自然村，7个村民小组，485户，1996人。
各组村名分布居住范围广，由于资源匮乏，人畜饮水以井水为主，以水窖形式收集，储藏雨水，遇干旱少雨年份，人畜饮水就十分困难，且现有饮水水质差，直接威胁到村民的健康，严重影响了人民群众的生产、生活，全村人畜的饮水安全问题急需解决。
为了全面落实农村饮水安全工作，根据XX市水务局对2014年全市农村饮水安全项目的安排，受XX县水务局的委托，我公司完成了本次《XX县XX乡XX村村农村饮水安全工程初步设计报告》。
1.2项目区地理位置及社会经济概况
XX县地处甘肃省中部，西靠七里河、城关区，东邻定西市安定区，西南与临洮县交界，北隔黄河与皋兰县、白银市平川区相望，东北和靖远县、会宁县接壤。
XX乡位于XX县北部，属二阴山区，距县城10公里，312国道穿境而过，交通便利。
项目区地处XX县西南部，为黄土埋藏的高阶地丘陵与河谷冲洪积台地地貌。
其中冲洪积高地丘陵由上部为黄土，下部为洪积含漂石砂砾卵石构成格架。
冲沟较发育，沟间呈梁状，切割深度为50～100m。
1.3工程地质
工程区地处XX县西北部，位于XX县XX乡XX村村内。
工程区所在地貌单元为低山黄土丘陵沟谷区，沟谷洪积台地发育，台面较平坦，沟内发育有Ⅲ级台地，而本区主要以Ⅰ级及Ⅱ级台地为主，其中Ⅱ级台地为村民居住及耕地区。
本工程区位于祁吕贺“山”字型构造体系前弧西翼与陇西帚状旋卷构造体系的复合部位。
榆中断陷盆地即属陇西系第二、第三旋扭褶皱带间的断陷盆地，区内主要构造形迹的展布方向为北西西向。
根据1：
400万中国地震动参数区划图，设防水准为50年超越概率10%，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，本地区相应地震基本烈度为Ⅶ度。
1.4项目区实施范围及饮水不安全类型
项目区内由于资源匮乏，人畜饮水以井水为主，以水窖形式收集，储藏雨水，遇干旱少雨年份，人畜饮水就十分困难，且现有饮水水质差，直接威胁到村民的健康，严重影响了人民群众的生产、生活，全村人畜的饮水安全问题急需解决。
本次饮水安全工程，受益范围为XX乡XX村村一至五社，饮水不安全人口510人，不安全类型为供水保证率偏低。
1.5工程措施、建设内容及工程量
本工程通过XX县西部农村饮水安全工程已建成的供水管道作为水源，沿连胡公路布置1条长2905m干管，布设1条长910m支管，并布设配水管，通过自压供水入户，满足XX村一至三社及部分四社农户的饮水；由于XX村五社四社部分农户所处位置地势较高，无法通过自压供水。
在本次设计中通过设置泵站将水通过DN80焊接钢管提到拟建30m3高位蓄水池，从高位蓄水池水池开始，配套1条800m长干管，下设配水管，以满足XX村五社四社部分农户供水。
本工程新建50m3蓄水池一座，30m³高位蓄水池1座，修建泵房1座，安装型号25GDL4-11×7的水泵1台套，电机功率3KW，共布设输水管道9185m，其中干管3705m，支管910m，压力管道455m，配水管道4115m，修建各类闸阀井25座，其中大闸阀井2座，小闸阀井20座，排气阀井3座，调压池（10m³水池）3座，入户工程106处。
主体工程量：
开挖土方5707m3，填筑土方5208m3，浇筑砼及钢筋砼92m3；主要材料量：
水泥26t，砂子43m3，石子74m3，钢筋3.14t，钢材0.49t，劳动力1.99万工时。
1.6投资概算
本工程概算总投资132.18万元，其中建筑工程84.10万元，机电设备及安装工程16.09万元，金属结构设备及安装工程4.50万元，临时工程3.46万元，独立费用14.87万元，基本预备费6.15万元，永久征地费3.00万元。
1.7建设及运营管理
在项目实施过程中，应认真按照基本建设程序，规范操作。
严格执行“四项管理”制度，即：
项目法人负责制，招标投标制，工程监理制，合同管理制。
对工程质量、进度、资金运行进行综合控制，跟踪检查，阶段验收。
本工程建成后，成立供水管理站，由XX乡政府和XX县水务局共同对管理站工作进行监督、检查。
由供水管理站，负责工程日常检修、维护、水费收取工作。
1.8经济评价
工程建成后设计水平年每年提供人畜饮水1.08万m3，年增效益为18.72万元。
从国民经济评价指标看，其经济内部收益率达到9.18%，社会折现率8%时，效益费用比1.09大于1.0，投资回收年限为10年，各项指标均优于规范要求，工程实施在经济上可行。
附：
工程特性表
XX县XX乡XX村村农村饮水安全工程
序号
项目
单位
数量
备注
一
工程规模
Ⅴ型
1
户数
户
106
2
受益人数
人
510
3
日最大用水量
m3/d
38.52
二
设计特性
1
高位水池
座
1
50m3
2
高位水池
座
1
30m3
3
调压水池
座
3
10m3
4
阀井
座
27
5
泵站
座
1
水泵型号25GDL4-11×7，电机功率3Kw
6
管道
m
9185
⑴
压力管道
m
455
无缝钢管DN80壁厚3.5mm
m
455
⑵
输水干管
m
3705
PE100
dn90PE100管（1.0MPa）
m
710
dn75PE100管（1.0MPa）
m
1915
dn63PE100管（1.6MPa）
m
352
dn50PE100管（1.6MPa）
m
123
dn40PE100管（1.6MPa）
m
295
dn32PE100管（1.6MPa）
m
310
⑶
输水支管
m
910
PE100
dn50PE100管（1.6MPa）
m
228
dn40PE100管（1.6MPa）
m
260
dn32PE100管（1.6MPa）
m
422
⑷
输水配水管
m
4115
PE100
dn32PE100管（1.6MPa）
m
4115
三
施工特性
1
挖土方
m3
5707
2
填土方
m3
5208
3
砼及钢筋砼
m3
92
4
水泥砂浆
m3
2
5
M10浆砌机砖
m3
176
6
材料
⑴
水泥
t
26
⑵
砂子
m3
43
⑶
石子
m3
74
⑷
钢筋
t
3.14
⑸
钢材
t
0.49
7
劳力
万工时
1.99
四
总投资
万元
132.18
2项目区基本情况
2.1项目区概况
2.1.1社会经济情况
XX乡位于XX县城约8公里，东邻城关镇、三角城乡，西接定远镇，南与马坡乡交界，北连金崖镇，南北长18公里，东西宽11公里，面积约133平方公里，人口约3.3万。
地势南高北低，三面环山，中间平坦，平均海拔1900米，平均气温6.6℃，年降雨量450mm，无霜期140天左右。
现辖18个行政村，100个村民小组，耕地面积67601亩（其中水浇地约3.62万亩，旱地约3.14万亩）。
XX村村位于连塔乡最北面，与金崖乡相连，辖胡家庄、胡家湾、XX村、堡子上和张家营五个自然村，7个村民小组，485户，1996人。
全村现有耕地5713亩（其中水浇地3019亩，坡旱地2694亩）蔬菜种植形成一定的规模，2012年人均纯收入3050元。
全村有大牲畜840头，各组村名分布居住范围广，由于资源匮乏，人畜饮水以井水为主，以水窖形式收集，储藏雨水，遇干旱少雨年份，人畜饮水就十分困难，且现有饮水水质差，直接威胁到村民的健康，严重影响了人民群众的生产、生活，全村人畜的饮水安全问题急需解决。
2.1.2自然概况
（1）地形地貌
项目区地处XX乡XX村村，距离XX县城15公里。
为黄土埋藏的高阶地丘陵与兴隆河河谷冲洪积台地地貌。
其中冲洪积高地丘陵由上部的黄土，下部为洪积含漂石砂砾卵石构成格架。
冲沟较发育，沟间呈梁状，切割深度为50～100m。
（2）气象条件
根据XX县气象站l95l～1980年30年资料统计，多年平均气温6.6℃，极端最高气温34.5℃，极端最低气温-27.2℃，最热月（7月）月平均最高气温25.6℃，最冷月（1月）月平均最低气温-l3.7℃，日最低气温≤-20℃日数2.3天，气温日较差大，有利于光合产物的积累和提高单位面积产量。
日平均气温稳定≥l5℃日数77.8天。
日平均气温稳定通过0℃的活动积温为3049.8℃，稳定通过10℃的活动积温为2370.9℃。
年平均降水量406.7mm，7～9月降水量占全年降水量的57.8％。
年降水变率比较大，最大年降水量为最小年降水量的2倍。
作物生长季节的降水变率比年降水变率还大，4～6月降水量最大年是最小年的2.4倍。
农作物生长季节由于降水量分配不均，降水量变率大，造成了农业产量的不稳定性。
年平均蒸发量1406.8mm（20cm蒸发皿），其中4～6月蒸发量占年蒸发量的40.6％，而4～6月降水量只占年降水量的29.1％，遇降水量少，田间保墒能力差时,往往发生春旱和初夏旱，影响夏粮作物生长。
年平均日照数2665.9h，日照时间长,太阳辐射量比较多，热量充足。
平均初霜日期10月上旬，终霜日期5月上旬，无霜期153天，早霜来的早，晚霜结束迟，无霜期短，对农作物的危害大。
多年平均风速1.5m/s，定时观测最大风速15m/s（NW）。
最大积雪深度16cm。
最大冻土深度118cm。
（3）水文
XX县全境属黄河流域，县境内的河流按自然形成，水源的分布状况，可以分为一级的3个水系和14条直接通入黄河的支沟。
黄河干流从西北边界流过，区内流程50km，水面海拨1400m～1510m，低于榆中平原400～500m。
受气候和地形影响，洪水多由局部暴雨产生，尤其是近年来冬春干旱、夏秋季气温升高，使得7～9月份暴雨增多，而且产生的洪峰流量大，历时也逐步加长，洪峰形态多为单峰，呈尖瘦型，陡张陡落，携带大量泥沙。
多年平均洪峰流量373m3/s，50％频率洪峰流量203.37m3/s，66.67％频率洪峰流量158.18m3/s。
2.2供水区饮用水现状
由于资源匮乏，人畜饮水以井水为主，以水窖形式收集，储藏雨水，遇干旱少雨年份，人畜饮水就十分困难，且现有饮水水质差，直接威胁到村民的健康，严重影响了人民群众的生产、生活，全村106户、510人及460头只牲畜的饮水安全问题急需解决。
2.3供水范围和主要供水对象
本工程XX县西部农村饮水安全工程已建管线作为水源，修建蓄水池通过配套加压泵，同时修筑1座30方高位蓄水池，配套管网供水到户，主要解决XX村510人及460头只大小牲口的安全引水问题。
2.4供水规模和用水量
根据《村镇供水工程技术规范》SL310-2004及《甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本》的标准及受益区实际用水情况，确定供水工程用水量只只考虑居民生活用水量、畜禽饲养用水量、公共建筑用水量、管网漏失及未预见水量4个方面。
不单独计算消防用水量。
消防用水通过减少或限制工程区内某些区域用水量的办法予以解决。
2.4.1居民生活用水量
本工程现状人口510人，工程设计年限15年，设计水平年为2014年，规划水平年为2029年，工程设计供水人口按下式计算：
P=P0（1+a）n+P1
式中：
P—设计人口数（人）
P0—现状人口数（人）
a—年人口自然增长率（‰），取7‰
n—设计年限（年），15年
P1—设计年限内人口的机械增长数。
（本次机关单位、学校不计增长）。
经计算得出：
设计人口数P为566人。
工程设计供水人口计算见表2.4.1。
表2.4.1设计供水人口计算表单位：
万元
村庄
受益区情况
备注
现状人口（人）
规划人口（人）
设计人口（人）
XX村
1400
510
566
一至五社
居民日生活用水量按下式计算：
W1＝Pq/1000
式中：
W1—居民生活用水量
P—设计人口数（人）
q—最高日居民生活用水定额，按照全日供水,水龙头入户，用水定额取40L/（人·d）。
经计算，居民日生活用水量W1为22.65m3。
2.4.2畜禽饲养用水量
项目受益区有专业户养殖的大小牲畜460头（只），其中大牲畜108头，用水定额40L／（头·d），小牲畜352，其中猪113头，羊239只，猪用水定额30L／（头·d），羊用水定额10L／（只·d），计算得牲畜饲养用水量W2为10.1m3/d。
2.4.3公共建筑用水量
公共建筑用水量W3按居民生活用水量的10％估算，W3为2.27m3/d。
2.4.4管网漏失及未预见水量
按照《甘肃省农村饮水安全工程建设及管理技术文本》的要求，管网漏失及未预见水量按上述用水量总和的10%计算。
经计算管网漏失及未预见水量W4为3.5m3/d。
2.4.5供水规模
供水规模为居民日生活用水量W1、畜禽饲养用水量W2、公共建筑日用水量W3、管网漏失及未预见水量W4四项之和，共计38.52m3/d。
用水量计算详见表2.4.5。
表2.4.1用水量计算表单位：
万元
受益区情况
需水量计算
现状人口
设计人口
大牲畜
猪
羊
总计
人饮
大牲畜
小牲畜
公共设施
损失
（人）
（人）
（头）
（头）
（只）
（m³）
（m³）
（m³）
（m³）
（m³）
（m³）
510
566
108
113
239
38.52
22.65
4.32
5.78
2.27
3.50
2.4.6人均综合用水量
人均综合用水量＝供水规模/设计人口
经计算，人均综合用水量为38.52/566=68.06L/（人·d）。
2.5水源论证
本工程以XX县西部农村饮水安全工程二干管上13#水池作为水源，出水流量为18.12m3/h，本工程取水口处管道流量6.66m³/h。
本工程日最大用水量为38.52m3/d（1.605m3/h），流量完全能够满足人饮需求。
2.6供水水压
根据《村镇供水工程技术规范》SL310-2004及《甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本》，供水水压应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头，设计时，对很高或很远的个别用户所需的水压不宜作为控制条件，可采取局部加压或设集中供水点等措施满足其用水需要。
本设计配水管网最小服务水头为10m。
2.7供水方式
由于本项目区多数人口居住相对比较集中，本次设计采取供水到户的供水方式。
2.8工程等级及主要建筑物级别
根据《甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本》，本工程日最大用水量为38.52m3/d≤200m3/d，属Ⅴ型工程，主要及次要建筑物均按5级设计。
2.9防洪和抗震标准
（1）防洪标准：
根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）规定，建筑物防洪采用十年一遇洪水标准设计，三十年一遇洪水标准校核。
（2）地震设防烈度：
工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，本地区相应地震基本烈度为Ⅶ度。
2.10水源保护
（1）水池周围半径100m内，严禁堆放废渣、垃圾，不应设立有毒、有害物品的仓库和堆栈，不应使用工业废水或生活污水灌溉及施用持久性或剧毒的农药，并设置明显的范围标志和严禁事项的告示牌。
（2）完善输排水沟渠，防止雨季地表积水渗入和漫溢到阀井或水池内。
（3）认真贯彻执行《水法》和《水土保持法》，坚决遏制对各类型的水资源乱开采和破坏水源的违法行为。
3工程地质
3.1概述
工程区位于XX县XX乡XX村村境内。
本工程通过从已建成XX县西部农村饮水安全工程配套管网取水，新建蓄水池，通过泵站提水和自流两种方式分别供水到户，解决项目区的饮水不安全问题。
由于该工程场地工程地质条件较为简单，本次勘察以野外地质调查与工程地质测绘为主。
3.2工程地质条件
3.3.1水池工程地质条件
本次工程在XX村旁边高台地处拟建1座30m3高位蓄水池，位于黄土山梁上，需经人工开挖平整，山脚处修建50m³水池，修建10m³调压水池3座。
该处工程地质条件较为简单，水池地基土均为第四系风积黄土层，地层为第四系上更新统风积黄土，层厚约15m以上，岩性为中粉质壤土，呈淡黄色，干燥～稍湿，具大孔隙（孔径1～3mm）和垂直节理，手捏易碎，偶有鼠洞，表层植物根孔及虫孔较发育，具高压缩性和强湿陷性。
建议地基土采取整片措施，基础开挖至4m以下，原土翻夯1.5m，上加水泥土夯实，土垫层的压实系数应不小于0.93，基槽侧向应用灰土回填，其压实系数应大于0.95。
第四系风积黄土承载力标准值可采用150kPa，开挖边坡比为1：
0.75。
并应做好场地周围地表水疏排水措施，防止由于场地土浸水而引起湿陷沉降。
3.3.2管线工程地质条件
本次设计中布置压力管道1条长455m，自蓄水池开始，终点为黄土台地上的高位水池，从高位水池和蓄水池各布设一条输水干管，分别长800m和2905m，管道沿黄土斜坡布设，岩性为第四系上更新统风积黄土，天然密度1.36g/cm3,干密度1.23g/cm3，自然状态下压缩系数为0.3MPa-1，湿陷系数0.121，自重湿陷系数0.076。
属自重湿陷性黄土，湿陷等级为Ⅲ-Ⅳ级，湿陷厚度10.0m左右，管床须采取原土夯实处理。
管沟开挖建议采用垂直开挖，开挖宽度以管径为准，两侧各超挖20cm。
由于为斜坡段压力管道，应设置镇墩。
另外，应防止地表水入渗汇集于管沟，从而引起管床冲刷而失稳。
3.3天然建筑材料
本工程规模较小，所需天然建筑材料不多，但对质量要求较高。
经调查，工程区所在的XX乡有质量较好的天然建筑材料料场，距工程区约10km，有县乡公路通过，交通便利。
料场为河床及漫滩冲积砂砾石层。
砂砾石天然密度为2.0g/cm3，水溶性硫化物含量<0.5%，砾石的比重为2.62-2.71，干松密度为1.65g/cm3，含泥量为6.22%。
软弱颗粒含量0.6%。
针片状颗粒含量5.7%，粒度模数7.1，砾石的质量符合混凝土用粗骨料质量技术要求，需水洗后使用。
砂的比重2.62-2.67，干松密度为1.58g/cm3，含泥量为14.5%，粒度模数为3.1，平均粒径0.52mm，除含泥量超标需筛洗外，其它指标符合混凝土用细骨料质量技术要求。
该料场是当地传统天然建筑材料料场，储量较大，交通条件较为方便。
4工程设计
4.1设计参数
本工程设计年限为15年。
根据《村镇供水工程技术规范》，确定最高日变化系数K日=1.3，最高时变化系数K时=2.3。
水质标准：
执行《生活饮用水卫生标准》制定的标准。
供水水压：
设计配水管网最不利点的最小服务水头为10m。
4.2设计依据
1.《甘肃省农村安全饮水项目建设管理办法》；
2.《甘肃省农村农村饮水安全工程建设与管理技术文本》；
3.《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；
4.《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）；
5.《给水排水工程管道结构设计规范》（G50332-2002）；
6.《给水用聚乙烯（PE）管材》（GB/T13663）；
7.《给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T10002.1-1996）；
8.《泵站设计规范》（GB50265-2010）；
9.《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）；
10.《XX市农村饮水安全十二五规划》。
4.3工程布置
本工程通过XX县西部农村饮水安全工程已建成的供水管道作为水源，沿连胡公路布置1条长2905m干管，布设1条长910m支管，并布设配水管，通过自压供水入户，满足XX村一至三社及部分四社农户的饮水；由于XX村五社四社部分农户所处位置地势较高，无法通过自压供水。
在本次设计中通过设置泵站将水通过DN80焊接钢管提到拟建30m3高位蓄水池，从高位蓄水池水池开始，配套1条800m长干管，下设配水管，以满足XX村五社四社部分农户供水。
工程布置详见：
总平面布置图。
4.4工程建设内容
本工程新建50m3蓄水池一座，30m³高位蓄水池1座，修建泵房1座，安装型号25GDL4-11×7的水泵1台套，电机功率3KW，共布设输水管道9185m，其中干管3705m，支管910m，压力管道455m，配水管道4115m，修建各类闸阀井25座，其中大闸阀井2座，小闸阀井20座，排气阀井3座，调压池（10m³水池）3座，入户工程106处
4.5工程设计
4.5.1加压泵设计
（1）泵房设计
设计在进水池处设泵房1座，设计型式采用一层砖混结构，轴线尺寸长为6.6m，宽4.0m，净高3.2m，建筑面积26.4m2。
屋顶及闸室顶为现浇C20钢筋砼楼板，墙体为M10水泥砂浆砌机砖，外墙厚24cm，圈梁为240mm×200mmC25钢筋砼；闸室墙面采用清水砖墙，管理房外侧墙面采用瓷砖装修，内侧墙面采用白色墙面涂料粉刷。
详见泵房设计图。
（2）机组选型
为了保证XX村所处位置地势较高五社四社部分农户的供水，根据用水量计算结果，XX村最大日用水量38.52m3，其中较高五社四社部分农户最大日用水量为12.84m3，设计安装加压泵1台，泵站设计每天上水6小时，设计上水流量2.14m3/h。
本工程通过XX县西部农村饮水安全工程二干管取水作为水源，修筑50m3蓄水池1座，并选用25GDL4-11×7的水泵1台套，电机功率3Kw，扬程为75m，设计流量2.14m3/h。
水泵每天平均运行时间为6小时，设计压力管道长455m，采用DN80的焊接钢管。
（3）压力管道设计
压力管道采用DN80的焊接钢管，设计管长为455m，单位长度沿程水头损失，可按下式计算。
计算：
式中 Q—管段流量，m3/s；
d—管道内径，m；
n—粗糙系数，钢管取0.012；
经计算：
本次设计安装1台加压泵，管路水头损失为4.38m，水泵总扬程为74.38m，则净扬程为70m，。
选用1台25GDL4-11×7的水泵1台套，电机功率3Kw，所选用机组性能参数见表4.5。
表4.5.1机组性能参数表
水泵
电机
型号
流量（m³/h）
扬程（m）
转速（r/min）
轴功率（kW）
效率%
允许汽蚀余量（m）
型号
功率（kW）
净重（kg
升级会员 