农村给水工程初步设计报告.docx
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农村给水工程初步设计报告
××村自来水工程
初步设计报告
××市水利勘测设计院
二○○六年三月
单位负责人：
××市水利勘测设计院院长：
设计人员：
预算编制：
制图：
打字：
附件：
**镇××村自来水工程初步设计图
1、综合说明
××村位于××市的西北部，属**镇所辖。
现有人口2991人，997户居民。
现有耕地6000亩，其中水田3000亩，旱田3000亩。
截止2004年底，该村农民人均收入为3182.00元。
该工程计划完成管井1眼，泵房1座，输水干支管54900米。
工程供水规模为377.73吨/日，总投资1045340.69元，完成工程量92478.46m3，土方92428.15m3，石方30.62m3，砼17.69m3。
该工程完工后可解决××村居民的饮用水中铁锰严重超标问题。
2、自然概况
2.1水文与气象
（1）降雨量
区内多年平均降雨量967mm，年最大降雨量为1186mm，年最小降雨量为500mm，降雨量年内分配不均，水稻生育期（5－9月），降雨量占全年降雨量的80%左右。
（2）蒸发量
年蒸发量865－1554mm，多年平均为1208mm，5月份最大为229mm。
（3）气温
年平均气温在8.1℃～9.5℃，年最高极端气温为32.7℃～35.6℃，年最低极端气温为—20.4℃～－28.2℃，1月份最低，8月份最高，多年平均0℃以上积温为3734.2℃，5℃以上积温为3610.6℃，10℃以上积温为3257.2℃。
（4）湿度
多年平均相对湿度为72%，4月份最小为59%，7月份最大为88%。
（5）日照
多年平均日照时数为2484.3小时，其中4－9月日照时数最短，多年均值为154.9小时。
（6）风向、风速
该区冬季多北风、西北风，夏季多南风。
多年平均风速3.2m/s，最大风速为24.6m/s。
（7）霜期、结冰期
初霜日一般在10月8日～10月31日，终霜日一般在3月28日～5月2日，全年无霜期168～199天，水面结冰一般始于10月18日，终结于次年4月13日，最大冰层厚度26cm。
（8）地温、冻土深度
多年平均地温为10.8℃，地表以下1.2m处，年最高温度为18.7℃（8月份），年最低温度为2.45℃（3月份），土壤冻结时间，一般在11月中旬至次年3月下旬，土壤最大冻结深度为81cm。
2.2水文地质
承压水距地表0－1.5m左右，单孔涌水量在降深5m时为400－500m3/昼夜，影响半径为120－150m，渗透系数6－9m/昼夜。
咸淡水的分界线，在丘陵和平原的结合部位。
2.3地震烈度
区域地震烈度为7度。
3、工程的必要性和可行性
3.1工程的必要性
该地区居民自古以来就饮用坑塘、苦涩水，水量少且水质差。
十一届三中全会以后，随着农村经济的发展，当地居民逐渐改为饮用大口井及手压机井水，饮水条件得到了一定的改善。
但由于农药化肥的大量使用及生活、生产污水的污染、各种介水疾病的发病率是改水地区的5倍以上，饮用水中的细菌总数及大肠菌群平均超过国家标准20倍以上。
再由于该地区地下藏在铁锰矿脉，导致居民饮用的水中铁锰严重超标。
贫乏的水源、恶劣的水质严重的损害了当地居民的身体健康，阻碍了当地经济的快速发展。
因此，彻底改变当地居民的饮水卫生条件势在必行。
3.2工程的可行性
××市自1985年进行农村改水工作以来，已经培养了大批优秀的改水技术人员，能出色的完成改水所需的规划、设计、施工及运行管理等方面的任务。
该村经多年发展具备了一定的经济基础，村民要求改水的迫切性和积极性都较高，这为下一步的资金筹措、土地征用、施工人员组织创造了良好的条件。
3.3综合论述
该工程建成以后，可彻底改善农村居民的饮水条件，使他们吃上安全、卫生、方便的自来水，提高当地居民的健康水平，节约大量劳动力。
饮水条件的改善也为当地经济的快速发展提供了一个良好的契机，对改善当地的投资环境也是十分有益的，因此该工程是非常必要的，也是切实可行的。
4、设计的依据及参数的选择
4.1设计的依据
中国农村饮水供应规划手册
农村给水工程全国通用图
村镇供水技术规范
室外给水设计规范
4.2设计年限
设计年限应根据设备的使用寿命、村镇发展速度、当前经济水平等因素确定设计年限。
设计年限过长，用水人口增加，将会增大供水规模，增加基建投资；设计年限过短，则可能在设备、管材尚未报废之前，随着用水量的增加就需更新设备。
设计年限过长或过短都不经济，因此确定合适的设计年限十分重要。
根据农村给水规范的要求，结合当地的经济水平、发展速度以及管材设备的使用寿命，决定该工程的设计年限为20年。
4.3用水量标准
由于该给水工程主要解决居民饮水问题，所以只考虑生活用水量，而非生活用水及田园用水不予考虑，一旦发生火警，可一方面提高水厂的出水量，一方面减少其它用户的用水量，以满足消防要求。
根据我地多年的设计经验和部分省市在农村所做的调查结果，确定用水量标准为60升/人、日。
4.4参数的选择
日变化系数为1.5，时变化系数3.0，经济流速：
干管为1.00m/s，支管取0.6ｍ/秒，街区管网取0.30m/s，漏失水量及不可预见水量按最高日的15%计。
人口自然增长率为10‰。
最不利点的自由水头为10m。
5、经济技术方案比较及厂址选择
5.1经济技术方案比较
5.1.1工程规模
（1）设计人口
设计人口=P（1+a）n
式中：
P—现有人口数
a——人口自然增长率
n——设计年限
则设计人口=2291×（1+0.01）20=3650人）
（2）平均日用水量：
Q1=3650×60升/人.日=218.98（吨/日）
（3）最高日用水量
Q2=Q1×1.5=218.98×1.5=328.46（吨/日）
（4）漏失水量及不可预见水量
Q3=Q2×15%=328.46×15%=49.27（吨/日）
（5）最高日供水量
Q=Q2+Q3=328.46+49.27=377.73（吨/日）
则该工程项目拟建规模为：
377.73吨/日。
5.1.2经济技术方案比较
该自来水工程可选用以下两种方案：
方案1：
在水源井提水并同时消毒，经潜水泵加压由输水管将水送至配水管网，再由配水管网将水配给用户。
方案2：
在水源进提水并同时消毒，经潜水泵加压送至水塔，再由水塔将水经输水管送至配水管网，再由配水管网将水配给用户。
根据××村的地形特点，结合我地区多年的改水设计经验，经综合比较，决定选用方案1，该方案的工艺流程如下图所示：
5.2水源地的选择
该项工程的水源地有两种方案可供选择。
方案一：
选择河水和水库水作为供水水源。
由于该区域内，无河水和水库水可利用，从远处引水，管道投资大，水处理建筑物造价昂贵，水质易受到污染，供水安全性低。
方案二：
选择地下水作为供水水源。
利用地下水作为水源，具有投资少、见效快、水质净、水温低、使用便利及安全的特点。
经比较，决定选用方案二。
6、水处理及取水构筑物
6.1建设内容
6.1.1水质标准
农村给水主要供作生活饮用，故水质必须符合国家现行《生活饮用水水质标准》。
兴建自来水工程之前，必须先进行水源选择、水资源评价，同时通过水质分析，确定水源水质是否符合卫生要求，水厂建成以后，也必须经常化验水质，以确保供水安全。
6.1.2消毒方法及设备
由于选用的为地下水，所以不需要很复杂的水处理设施，我们采取的方法是：
在水源井处直接向水中加氯，接触时间不少于30分钟，水中存在0.3毫克/升游离性余氯，即可水中细菌，保证供水安全。
游离性余氯采用目视比色法检测，加氯设备为二氧化氯发生器。
6.2取水构筑物
6.2.1位置的选择
选择地下水取水构筑物的位置时，应根据水文地质条件而定，并应符合下列要求：
（1）、位于水质良好、水量丰富、不受污染的地域。
（2）、接近主要用水地区。
（3）、位于生活区的上游，周围无污染源。
（4）、施工、运输、管理和维护方便。
根据以上要求，经勘探将井位定于砬前村民组。
6.2.2构筑物的型式及构造
地下水取水构筑物一般包括管井、大口井、渗渠、压水井等型式，由于管井具有使用寿命长、出水量大、水质不易受污染等特点，所以，我地区水厂取水构筑物都选用管井。
管井一般由井口、井管、过滤器和沉淀管组成，井口用粘土封闭，井管一般选用铸铁管和钢管，壁厚为8mm，过滤器管采用桥式和条式过滤器，井深为50米，井径为325mm，沉淀管长度为2-3m（详见管井结构图）。
7、输配水
7.1配水管网的布置
7.1.1配水管网布置形式
配水管网一般分为树枝状和环状两种形式，树枝状管网把管网布置成树枝分叉状，设计简单，管道投资少，倡但是供水可靠性差。
环状管网把所有的管道连接成环状，保证水流四通八达，可以提高供水的安全可靠性，但是由于管道较长，阀门、接头等管件较多，故造价很高，设计计算也很复杂，经综合比较，确定在该项工程中，配水管网采用树枝状布置形式，待以后条件允许的情况下再将各管道未端连接起来，以提高供水的连续性和可靠性。
7.1.2管网布置原则
（1）满足各用户对水量、水压的需求。
（2）管网的布置应尽可能便于施工和检修，管线应尽量沿居民区的街道布置。
（3）管线尽量沿道路一侧布置，不穿越道路，管线不应布置在道路背阴的一侧，因长期得不到光照，不利于防冻，所以东西走向的街道，管线应布置在北侧，南北走向的街道，应布置在西侧。
（4）配水管网的干管应通过两侧用水量的地区，走向应和用水量最大的方向保持一致。
（5）树枝状管网的未端应设有泄水阀，以便放空管路中的存水，保证水质清洁和防止冰冻。
（6）干支管的连接处应设有闸阀。
7.2配水管网的计算
7.2.1管径的确定
管径是按以下公式计算：
D=
式中：
D—管径直径（mm）
Q—管段流量（m3/s）
V—经济流速（m/s）
即根据一定长度管道内需要转输的流量和经济流速，从水力计算表中，查出i的值（水力坡度），利用公式h=i×L得出管道的水头损失，这样就可以算出整个管网的水头损失，当总水头损失、管网要求的最低水压（最不利点所需的自由水头）和输水几何高差之和小于或者等于现有压力时，即可最后确定管径。
7.2.2水力计算
（1）在平面图上根据管网布置的要求，对相互交叉的管线交点（称为节点）进行编号，并量出两节点间的长度。
（2）采用人口流量法计算出各管段的流量。
（3）根据各管段的流量及经济流速选定管径。
（4）计算每一管段的水头损失。
（5）根据各管径的水头损失、地形标高和用户对水压的要求，计算出潜水泵的扬程。
该设计的水力计算采用人口流量法和列表法，详见表7-1～7-3及水力计算简图。
××村各村民组用水量统计表
表7－1
自然屯
户数
现有
人口
设计
人口
日平均
用水量
（m3/d）
最高日
用水量
（m3/d）
漏失
水量
（m3/d）
最高日
供水量
（m3/d）
最高日
最高时
供水量（m3/h）
1
80
240
293
17.57
26.36
3.95
30.31
3.79
2
116
349
426
25.55
38.33
5.75
44.08
5.51
3
64
194
237
14.20
21.30
3.20
24.50
3.06
4
87
262
320
19.18
28.77
4.32
33.09
4.14
5
69
208
254
15.23
22.84
3.43
26.27
3.28
6
54
156
190
11.42
17.13
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