大观镇立伦村集中供水工程Word文件下载.docx

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县城气候属长江河谷中亚热带湿润型季风气候区，兼有南亚热带气候属性，气候温和，平均气温18.10c，雨量充沛，四季分明，无霜期长。

常年灾害天气为春、夏、伏旱，夏季洪涝、冰雹。

全县人均拥有水资源径流量980立方米，低于全国（2700立方米）、全省（3000立方米）的人均水平。

南溪县在地质结构上位于新华夏系第三沉降带褶带西南部，处于华蓥山帚状断褶带西南端境内，地表构造表现于生于燕山期的东北走向的褶皱构造，背斜紧束,向斜宽阔,有规律地相间排列,出露的岩层主要有三迭纪的飞仙关组、雷口坡组和须家河组；

侏罗纪的自流井组,沙溪庙组,遂宁组和蓬莱镇组；

白垩纪的夹关组；

第四纪的新冲积层和老冲积层。

侏罗纪各组（群）岩层、白垩纪夹岩层、三迭纪须家沟有孔隙裂隙水存在；

岩溶水分布青山岭中部的嘉陵江石灰岩出露地带。

南溪县耕地面积28.10万亩，占总土地面积26.6％，其中田21.03万亩，占耕地面积74.8％；

土7.07万亩，占耕地面积25.2％。

全县辖9镇7乡214个村。

全县总人口42万人，其中农业人口35.1794万人，占总人口的83.76％。

南溪县是典型的农业县，农业资源和植物资源十分丰富，境内农植物主要以粮食、豆类、蔬菜、竹和木为主。

经过多年的建设和发展，已初步形成了优质无公害蔬菜、四川白鹅、优质水果三大主导产业。

自改革开放以来，南溪县的经济建设取得了前所未有的大发展，到2004年底，全县实现国民生产总值148978万元，其中农业总产值64776万元，农民人均收入2421.8元。

全县粮食产量16.91万吨，亩产377公斤，蔬菜面积10万亩，水果面积5.1万亩，建成了省级“南溪白鹅”繁育基地。

大观镇位于南溪县境内北部，大观镇镇政府驻地大观场镇，距县城20公里。

全镇幅员面积74.60平方公里，辖20个行政村、2个社区、151个村民小组，总人口4.72万人，耕地面积2.11万亩，农民人均纯收入0.28万元。

第二节水资源现状及保护

截止2007年底全县共有各类水利工程3182处，其中水库40座（中型水库1座，小

（一）型水库12座，小

（二）型水库27座），山坪塘2795口，石河堰151条，江河提灌站184处，其他工程12处，蓄、引、提水总量8449万立方米，年供水量4505万立方米。

长江及黄沙河过境水量丰富，开发利用率低。

我县地处长江两岸，来自上游金沙江、岷江的工业废水、城市排污、农田施用农药、化肥后一部分随暴雨排入江河，带来了一些酚、氰、钾、汞、铁、硫化物、细菌等有害物质，县内主要的排污企业为国营南山机械厂、红光化工厂、长庆机械厂、天蓝化工厂等，水资源利用后处理污水能力较差，是导致水体污染的重要原因之一。

项目区大观镇共有各类水利工程280处，其中水库2座：

小

（一）型水库1座（余家洞），小

（二）型水库1座，山坪塘268口，石河堰10条，蓄水能力309.3万立方米。

农村饮水安全工程水源保护关系到人民身心健康和生命安全，加强保护防止污染，保证水源可持续利用是供水安全的一项重要任务。

第三节农村饮水安全现状

根据调查统计，至2004年底，我县有16.00万农村人口存在饮水不安全问题，占全县农村人口的45.51％，主要原因有水质超标，局部地区存在水源保证率低，生活饮用水量缺乏，用水不方便等。

全县饮用未经处理的Ⅳ类及超Ⅳ类地表水人数有6.9174万人，分布在全县15个乡镇。

随着我县工农业和城镇化的发展，工业废水、城乡生活污水的排放量和农药、化肥用量的不断增加，致使地表水及地下水中污染物含量严重超标，人居水环境恶化。

农村饮用水多数没有经过净化和消毒，由于水质的普遍恶化，直接饮用地表水或地下水的农村群众饮水质量和卫生状况难以保障，易导致伤寒、痢疾和肝炎等水致性疾病的暴发；

饮用污染物超标严重、未经处理的地表水，对人体危害很大，易降低免疫力，致畸、癌等。

第四节解决农村饮水安全问题的必要性

党的十七大提出要全面建设小康社会，保障饮水安全是建设小康社会的重要内容之一，水利部制定的中国水行动计划，其中第一项就是解决农村居民饮水安全问题。

随着经济社会的发展，人们的生活水平不断提高，对水量、水质有了新的、更高的要求，人民群众对安全饮用水的需求比其他任何需求都更加迫切。

饮水安全的最初阶段工作的重点主要是解决水量不足问题，发展到现阶段，饮水安全首要的任务是要解决水质问题，这种变化是与经济社会发展相适应的，是经济社会发展的必然要求；

保障饮水安全，减少疾病，提高农村群众健康水平，是当前经济社会发展对水利工作的第一要求。

解决好农村饮水安全问题，不仅关系到群众的正常生产、生活，而且关系到改善党群、干群关系，关系到维护社会稳定和两个文明建设，是农村群众脱贫致富奔小康的突破口，也是各级党委、政府为群众办实事、办好事的一项“民生工程”。

第三章工程设计方案

第一节工程设计

一、工程规模及净水工艺工程设计

（一）工程规模

1、大观镇立伦村集中供水工程需水量的确定

该集中供水工程主要解决立伦村一、二社农户饮水安全，本次项目规划解决人口0.150万人。

居民生活用水量标准按《村镇供水工程技术规范》主要供水标准计算，得出设计用水量：

居民日用水定额：

q1=60L/人.d

解决人数：

P0＝1500人

村镇集中供水设计年限宜为10～15年，则考虑年限：

n=15年

人口增长率:

考虑到南溪县2005年年鉴及结合场镇的近期规划,人口增长率定为R＝3‰。

基准年以2005年县统计局年报为准，设计年限为15年。

设计水平年2020年。

故设计人口为:

P1＝P0×

（1＋R）n

＝1500×

（1＋3‰）15

＝1569（人）

居民生活用水量：

W1＝P1×

q110-3

＝1569×

60×

10-3

＝94.14m3

由于项目区是地处大观镇立伦村，公共建筑用水量按居民生活用水量的10～15％，则取用15％为14.12立方米。

管网漏水水量W4和未预见水量W5取居民生活用水，公共建筑用水之和的10～25％取用15％。

W4+W5=（W1+W2）×

15％

＝（94.14+14.12）×

＝16.24m3

日总水量：

ΣW＝W1+W2+W4+W5

＝94.14+14.12+16.24

＝124.5m3

取日总供水量为130方。

最高日平均时用水量

Wcp=ΣW/24

=130/24

=5.83m3/H

最高日最高时给水量：

供水量W<

200m3/d时，时变化系数在2.3～3.0范围内取值，则取用2.5。

Wmax=KHWcp

=2.5×

5.83

=14.58m3/H

年平均用水量：

日变化系数在1.3～1.6范围内取值，则取用1.6。

Wy=ΣW365/Kd

=130×

365/1.6

=29656m3/y

2、工程规模的确定

本工程按日产水130m3规模设计。

（二）水质和水压要求

为确保当地居民饮用水安全，供水站供水水质必须达到《生活饮用水卫生标准》GB5749－85规定要求，对于不符合标准规定的水源，要采取适当的净水工艺对其作净化处理，使其符合标准要求。

大观镇立伦村供水区域最低点高程为416.00米，设计供水区控制点高程为416.00米，控制点处楼房标准层数为3层。

所以控制点处，设计水压为12米。

即大观镇立伦村集中供水区管网控制点水头高程为428.00米。

（三）水源方案

县水务局组织金马水利开发有限责任公司相关工程技术人员对大观镇立伦村集中供水站周边水源和地下水资源进行了综合分析、论证，选出了最优方案，其水源方案如下：

方案一、地下水无实测资料，但据相关地质工程人员现场踏勘，供水区地下水多靠地表雨水补给。

当地部分村民系用地下水，经县疾病预防控制中心水质化验细菌总数、大肠菌群及总硬度都严重超出《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）规定要求，且供水区设计供水量较大，也不能满足供水量要求。

方案二、心窝子山坪塘取水。

1.基本情况

该山坪塘蓄水3.5万m3距拟建清水池350米，水质未受到污染，无污染源。

经南溪县疾控中心对水源水样取样化验分析，该水源水质符合《生活饮用水水源水质标准》。

2.水量平衡分析

本工程年需水量为2.97万m3，心窝子山坪塘现蓄水3.5万m3，山坪塘上游还有一口山坪塘对水源作补充，能满足供水量要求。

则经水源水量平衡调节分析，水源供水能力满足供水量要求。

3.水源水质分析

根据县疾病预防控制中心对水源水取样化验分析该水源水质符合《生活饮用水水源标准》（CJ3020）要求，主要有浑浊度、肉眼可见物及细菌总数、大肠杆菌等四个指标超出《农村实施<

生活用水卫生标准>

准则》的要求，这些指标按常规水处理及消毒处理能达到农村生活饮用水要求。

（四）工程枢纽主体布置

根据水源方案综合分析及现场踏勘，取水泵房建在心窝子山坪塘边岸上，经泵房扬水350米到拟建清水池，占地25平方米。

（五）水源泵站扬水工程设计：

1、泵站设计

1）根据日设计水量计算为Wd=130m3/d，水泵运行时间Tp=8小时

则水源水泵给水量：

Wp=Wd/TP（TP为水泵运行时间）

=130/8

=16.25m3/H

WT＝WP＝16.25m3/H＝0.0045m3/s

2）出水管管径选型：

由D=

式中：

D--设计管径

W--设计流量（W=WT=0.00451m3/s）

V--管内设计流速，取V=2.0m/s

代入上式得：

D＝0.0536m＝0.063m

考虑选用扬水泵流量比最高时用水量大，则选用1.6Mpaφ90PE管（内径78mm）。

3）水泵选型：

出水管损失扬程计算，出水管长350米

。

A=

π＝

×

3.1416＝0.0048m2

V＝

＝

＝0.94m/s

R＝

=0.0195mC＝

R

0.0195

＝43.23m

/s

H

＝λ

m

局部水头损失以沿程水头损失的10%计算:

H局＝8.49×

0.1=0.85m

三阀水头损失:

H三阀=（ξ底+ξ闸+ξ截）V2/2g

查表得：

ξ阀=8，两个ξ闸=0.4，ξ截=6

H三阀=（8+0.4×

2+6）×

1.432/（2×

9.8）

=1.54m

故总水头损失：

H损=8.49+0.85+1.54＝10.88m

经实测泵房取水点到净水厂净扬程40.58米，损失扬程10.88米，

H＝ΔH＋H损

＝40.58+10.88

＝51.46m

根据最高时设计流量W设＝16.25m3/H和设计扬程H设=51.46米，选择水泵型号为：

IS60－40－250B型单级单吸清水离心泵。

扬程：

53.6m

流量：

27.1m3/H

功率：

7.5KW

选用一台IS60－40－250B型泵。

2、取水泵房设计

泵房设计为M10水泥砂浆砌条石基井、M7.5水泥砂浆砌标砖泵房，因工程区域属VI级地震区，在设计时不作防震设计校核，只作一般抗震结构设计，一级泵房离净水厂值班室近，且设计水泵运行时间为8小时，多为白天运行，故此次设计只按机泵安装运行作平面设计。

泵房建在山坪塘边岸上，泵房设计为圆形泵房，取水井在泵房下，为圆形取水井，内径3.0米，采用M7.5水泥砂浆砌条石，井壁厚0.9米，深4.2米。

泵房内径4米，高3.0米，墙体厚0.24米，用M7.5水泥砂浆砌标砖，取水井盖和泵房顶为现浇钢筋砼屋盖。

（六）、净水厂设计

1、工艺流程的确定

净水厂设计规模为日产水130立方米，拟建净水厂占地面积375m2。

根据工程技术人员到现场踏勘，决定将净水厂选在距泵房350米远的山坡顶上，坡顶高程490.85米。

根据南溪县防疫站对原水质检验资料，本工程采用反应、沉淀、过滤加消毒措施对原水进行水质净化。

方案一：

采用一体化净水器

本工程经水源方案比较选择以心窝子山坪塘为水源水，汛期源水浑浊度较高且变化较大，不宜选用一体化净水器。

方案二：

采用预处理后常规水处理措施

本工程选用水源经疾控中心化验报告，宜采用混凝沉淀，过滤加工消毒的常规水处理工艺，且这套水处理工艺我们有成熟的施工管理经验。

通过以上方案比较，采用常规的土建水处理措施。

净水工艺流程方框图：

源水

投聚合氯化铝

加二氧化氯　　　　　加压反冲管

2、各构筑物设计

（1）、混凝剂池设计

根据南溪县防疫站对原水水质检验结果，本水厂采用碱式氯化铝作为混凝剂，混凝剂投放方式采用混合槽投加，设置溶液池和混合槽；

混凝剂溶解后经混合槽到混凝池。

①、溶液池容积设计

A1=uW/1000bn

u--混凝剂最大投加量，取10mg/L；

W--处理水量（m3/H）；

b--溶液浓度，采用5%

n--每日调制次数，取1次。

A1=（10×

27.1）/（1000×

5×

1）

=0.054m3

②、溶药池设计

A2=0.30A1

=0.30×

0.054

=0.016m3

由于本水厂投药量较小，溶液池与溶药池合建，采用浆砌标砖，表面贴釉瓷砖，溶液池宽0.3米，长1米，有效水深0.3米，溶药池宽0.3米，长0.5米，有效水深0.3米，底板采用C20砼厚0.15米，沉渣深及超高采用0.2米，则水池总高度为0.65米，溶液的搅拌方式采用人工搅拌，药液采用重力投加方式。

（2）、穿孔旋流絮凝池和斜管沉淀池设计

本工程采用絮凝池与沉淀池合建的形式

①穿孔旋流絮凝池设计

絮凝池容积

A=WT/60（T－反应时间，取20min）

=27.1×

20/60

=9.03m3

絮凝池面积

F=W/H（H－有效水深，初设为2.5米，考虑与沉淀池连接）

=9.03/2.5

=3.6m2

穿孔旋流絮凝池设计要求不少于6格，孔室分为6格，每格面积3.6/6.0＝0.6。

每格为正方形，边长0.8米，每格间采用0.24米厚的M7.5水泥砂浆砌砖隔墙，底厚0.50米，顶厚0.6米的砖混结构，每格间孔口位置及断面如图，有效池高3.1米。

②、沉淀池设计

根据水质和水量本工程设计采用斜管沉淀池。

絮凝池与沉淀池间的配水槽宽1.5米，隔墙采用0.24米厚的砖砌墙体，沉淀池的隔墙配水区做花格孔洞穿孔向沉淀池配水区进水。

沉淀池采用斜管沉淀池，斜管为蜂窝六边形塑料管，管厚0.4mm，斜管内切圆直径d=25mm，斜管倾角θ=60°

，清水区净面积的有效系数为0.9，设计溢面上升流速为2mm/s，设计水量W=27.1m3/H=0.0075m3/s；

颗粒沉降速度V0为0.4mm/s。

则沉淀池设计为：

清水区净面积

A′=W/V

=0.0075/（2×

10-3）

=3.75m2

斜管部分的面积A

A＝A′/

＝3.75/0.9=4.2m2

斜管部分平面尺寸采用：

B′L′=2×

4＝8m2

进水方式

沉淀池进水由边长L′为4m一侧流入，该边长度与絮凝池长相同。

管内流速

V0=V/sinθ=2.0/sin60°

=2.0/0.866=2.31mm/s，考虑到水量波动，采用V0=3.0mm/s。

管长

（1）、有效管长：

根据u0和V0值行L=800mm。

（2）、过渡段长度l′

考虑管端紊流，积泥等因素，过滤区采用L′=200mm。

（3）、斜管总长L=L+L′=800+200=1000mm。

池宽：

L=L′×

cos60°

=2.0+1×

=2.5m，斜管支承系统采用钢筋混泥土柱，小梁及角架设。

管内沉淀时间T=L/Y0=1000/3=333.3s=5.6min

池高H设计：

斜板区高度H1=Lsinθ=1×

0.866≈0.9m

超高采用0.3m，清水区高度用1.2m，布水区高度1.5m，排泥槽高度采用0.6m，反应渠0.5m，反应渠代超高一并考虑。

则池子净高H=0.3+1.2+0.9+1.5+0.6＝4.5m

进口配水

进口采用穿孔墙配水，穿孔流速0.1m/s。

出口配水

出口采用多口三角堰集水槽配水，三角堰集水槽四个，宽0.5m，深0.3m，集水槽与沿滤池周围布置，深0.3米用φ150管做配水管与过滤池连接。

排泥系统采用穿孔管排泥，V型槽边与水平成45°

角，共设2个槽，槽高60cm，排泥管上装快闸门。

絮凝池和配水槽及沉淀池边墙采用M7.5水泥砂浆砌标砖，顶宽0.24米，底宽0.49米，高4.2米。

（3）、过滤池设计

①、滤池面积设计

过滤池设计为普通快滤池，设计过滤池滤速V=8m/H，设计滤水量W=27.1m3/H，则过滤池过滤有效面积：

F=W/V=27.1/8=3.4m2

滤池设计为2个，则单池面积：

f=F/n=3.4/2=1.7m2

两个单池平行布置。

则设计过滤池单池尺寸（宽×

长），采用B′×

L′＝2.5×

0.68＝1.7m2，

则过滤池总面积为3.40m2。

②、滤料组成设计：

滤料采用石英砂滤料过滤，粒径dmin=0.5mm，dmax=1.2mm，不均匀系数K80＜2.0，铺料厚度50～70cm（根据石英砂质量而定），石英砂滤料以下为承托层，承托层自上而下为10cm厚的2-4料径的卵石，10cm厚的4-8粒径的卵石，10cm厚的8-16粒径的卵石，底层为16-32的卵石承托层，高出配水统孔眼10cm。

③、配水系统设计

配水系统设计为大阻力配水系统，干管始端流速设计为1.2m/s，支管始端流速为1.8m/s，支管中心距初设为0.3m，则支管为10排，20支，支管长0.7米，主管布孔也参照支管布置，则主管拆合为4支支管，支管设计数为24支。

干管管径D干=

＝

=0.132

取干管管径为150mm

支管管径D支=

＝0.022m

取支管管径为25mm

配水孔眼直径设计为10mm，孔眼总面积为滤池面积的0.3%，

则孔眼数量n=（f×

0.3%）/（πD2/4）

=（6.1×

0.3%）/（π×

0.012/4）

=233个

每根配水支管设计为2排孔，则每根配水支管单排眼孔数为：

n1=233/（24×

2）

=4.8个孔取5个孔。

则每根配水支管配水眼孔为2排，每排5孔，眼孔中心距为15cm，配水干管为2排，眼孔每排24孔，眼孔中心距为15cm，两排孔梅花型布置，单池配水干管为φ150，配水支管为φ25，两个滤池配水系统相同，平行布置。

④、滤池设计

根据滤池滤料及配水系统设计得滤料及承托层配水系统高1.3m，滤料层上水深设计为1.5米，超高设计0.2米，则滤池高3.0米，单池宽0.7米，长2.0米，滤池边墙采用M7.5水泥砂浆砌标砖，顶宽0.24米，底宽0.49米，池底为0.2米厚的C20砼，两单池中间隔墙为0.24米厚的M7.5水泥砂浆砌筑标砖。

⑤、反冲系统设计

单池冲洗强度设计为12L/s.m2，则冲洗流量

Q=qf

=12×

2.4

=28.80L/s

=0.0288m3/s

本次反冲选择水泵冲洗，冲洗水泵取水从清水池取水，大阻力配水系统水头损失：

H2=1/2g（q/10uk）

=（1/2×

9.8）×

12/（10×

0.65×

0.3）

=0.314m

承托层水头损失：

H3=0.022H1q

=0.022×

0.6×

12

=0.158m

滤料层水头损失：

H4=（r1/r-1）（1-m0）H2

=（2.65/1-1）（1-0.41）×

0.7

=0.681m

清水池与滤池间冲洗管15米的沿程水头损失与局部水头损失之和：

H1=H沿+H局+H三阀（局部水头损失取沿程水头损失的10%）

=（15×

0.000875×

0.07321.761/0.154.761）×

（1+10%）+（7+0.2+6）×

[0.0288/（0.25×

π×

0.152）]2/（2×

=1.21+1.79

=3.0m

洗砂排水槽顶与清水池最低水位高差H0为3.4米，富余水头H5取2米，则水泵扬程：

H=H0+H1+H2+H3+H4+H5

=3.4+3+0.314+0.158+0.681+2

=9.6m

水泵设计流量Q=0.0288m3/s=103.7m3/H

根据水泵扬程和出水量选IS125-100-200D型单级单吸清水离心泵最下线值（配电机7.5KW），因反冲时间为5-7min，运行时间短，能满足要求。

（4）、清水池设计

清水池平面尺寸为圆形，内径7.0m，高3.3米（超高0.3米），清水池容积115.0m3。

池壁用M10水泥砂浆砌标砖，加设四根构造柱和三道圈梁，M10水泥砂浆抹面。

池底为0.2米厚C20砼，