儒岩人饮工程项目设计书定稿.docx
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儒岩人饮工程项目设计书定稿
第一章概述
第一节基本情况
儒岩村位于梧州市蝶山区东北部的夏郢镇桂江边上,距梧州市
区15公里，距镇政府所在地8公里。
全村下辖5个村民小组，总人口1113人，有乡村道路直通梧州市区。
全村有耕地面积1100亩，其中水田750亩，经济作物以水稻为主。
自改革开放以来，儒岩村靠着毗邻梧州城区的优势，农副业发展迅速，小型私人企业也得到较快发展，现有小型酿酒等企业10多家。
村民的生活水平不断提高，去年全村人均纯收入达2900元。
随着梧州市区的不断扩展，按照梧州中长期发展规划，儒岩村将是未来梧州市的高新产业基地。
第二节工程建设必要性
儒岩村虽离梧州市区不远，但由于历史的原因，该村基础设施还比较落后，大多数村民的生活用水还主要是以在村前屋后打井取水为主。
这些井不深，多在5〜8米左右，井水主要是上层滞水，靠地表渗水补充。
每到旱季，久旱无雨,因无法得到地表渗水补充，经常成为枯井。
为解决旱季的生活用水，村民只能到几百米远的桂江边挑水，由于其上游不远就是一家钢铁厂，河水常年受污染，水质极不卫生，严重影响群众的身体健康。
同时由于该村地处桂江边，地面高程在25米左右，94〜2005十年时间内已有3次被淹，而水井也就不可避免受到污染,洪水退后,村民只能喝这些已被污染了的井水。
以上这些种种因素，经常造成当地的季节性缺水和水质性缺水。
椐去年的农村饮水安全普查，全村1113人属饮水不安全,用水矛盾已严重制约着当地经济的可持续发展和农民的增收。
党的十六届五中全会作出了建设社会主义新农村的历史性重大决策，自治区党委八届六次全会也提出了要把农村基础设施和公共设施建设作为我区社会主义新农村建设的突破口，兴建儒岩村人饮工程正是贯彻和落实中央和自治区决策部署的具体体现。
多年来，当地群众也迫切要求帮助解决饮水安全问题，因此建设儒岩村人饮工程是很有必要的。
第三节工程概况儒岩村人饮工程设计采用泵站提水到高位水池，再重力自流到户的供水方案，设计供水人口1331人，现状可解决饮水不安全人口1113人，供水规模为350m3/日。
主要建筑物包括外直径2.8米大口井一口，建筑面积6.15平方的泵房一间,150立方米调节池一座。
主要机电设备为水泵及11千W配套电机一套，供水管网总长2380米，其中上水管为DN©63，长150米，配水管线为©
110-25mmPVC塑料管，长度2230米。
工程概算总投资42.58万元，其中建筑工程费21.38万元，设备费购置10.31万元,安装费1.35万元,其他费用7.59万元，基本预备费1.95万元。
工程资金由国债补助和地方及受益群众自筹解决，其中国债补助25万元，占60%；地方及受益群众自筹17.58万元，占40%。
该工程经济净现值为
86.13万元，效益费用比2.03，内部收益率40.5%，从各项经济指
标看较为理想，工程建设是经济合理的
第二章基本资料
第一节地形地貌
儒岩村地处桂江边，处桂江两级台地，一面临江，一面靠山。
地形上属低矮丘岭地区，丘岭高程均在50〜100米之间，山体自然坡度约20^40°,山体较为稳定,植被保护较好，林木有马尾松、杉木及其他类杂木。
村民居住宅区相对集中，分布在宽约800米，长约1500米的桂江两级台地夹长地带上，整个供水区域地势较为平坦，高程约在25米左右。
而村后背的小山岭，高程适中，能满足向供水区域实现自流供水条件,可作为高位水池的选址。
总体上整个地形地貌较为适宜建集中式供水工程。
第二节气象及水源情况
儒岩村地处梧州市蝶山区东北部，位于桂江下游，属亚热带季风气候区，受热带海洋暧湿气团的影响，夏季高温多雨，盛行南风和偏南风；冬季寒冷枯燥，受北方冷湿气团的影响，盛行北风和偏北风；根据梧州气象台实测资料统计，多年平均气温为21.1C，历
史极端最高气温39.7C，极端最低气温-3C,全年无霜期323天。
多年平均降雨量1407.8mm，最大年降雨量1890.4mm，最小年降雨量880.9mm。
由于特殊的地理位置和气候环境，造成降雨分配时空不均，全年降雨有70%左右分布在4〜9月份，容易出现洪涝，而10月〜次年3月，降雨量仅占30%，常发生旱灾。
自2003年以来，已连续几年出现秋冬春连旱，给当地的农业生产和群众生活用水造成极大的影响。
过境河流主要有西江一级支流桂江，桂江水源极为丰富,据马江水文站测定，其多年平均径流量达635m3/s，年过境多年平均径流量200多亿,河水常年长流不息，未曾有过断流记载。
但由于在儒岩村上游3公里桂江边有一大型钢铁厂，受其影响，该河段水质常年仅达三类地表水，不宜作为饮用水源。
辖区内无水库、塘坝等水利工程设施。
地下水主要分为两种，一为浅层的上层孔隙潜水，其补给由降雨、地表水补给，受季节性影响较大。
二为基岩裂隙水，埋藏相对较深，其水量主要决定于岩石的构造裂隙发育和张开程度。
本工程取水点打井位置初步定在该村二朗垌冲口，该处地势较低，高程约为21米左右，有一条小溪流流经该冲口，且离桂江不远，打深井后，其水量完全满足群众饮用水需求。
经对该村现饮用的一些井的井水调查,井水水质都较为洁净，铁锰含量少,可不须作常规净化处理,因此当地地下水可作为本工程的取水水源。
第三节地质条件
工程区位于华南板块南华活动带大瑶山隆起（H2）,地处中低
山区，地质主要为寒武系及燕山期地层,其次为白垩地层。
台地表层
泥土大都为褐色轻亚粘土、亚砂土，局部砂土。
上层泥土为黄色或
黄棕色粘土，中层为深灰色亚粘土，下层为砂卯石层。
根据2001年《中国地震动参数区划图》，本工程区地震动峰值
加速度为0.05g，对应地震基本烈度值为W级。
由于本工程主要建筑物（如水池），对地基承载力要求不高，水池位置所在的山体，地质上属层坡残积层，该层土质结构中密，具硬塑性，地基承载力高，且山体稳定性好，完全满足本工程建筑物的要求,不需对基础做任何处理。
而管线部分，埋深只有0.7米左右，工程区表层为壤土和砂质土，利于管沟开挖。
总体认为，工程区地质能满足工程需要，不需作基础处理。
第四节供电电源
儒岩村内现已装有一台100KVA的电力变压器，由旺甫变电站供电。
线路为10KV，供电可靠，且电力变压器容量有较大的富余，电价不高,平均在0.8元左右。
变压器离取水点不足1100米，工程施工用电和建后运行用电可直接用专线引出。
第五节环境交通条件
儒岩村地处梧州市蝶山区东北部的夏郢镇桂江边上,距梧州市
区15公里，属偏僻小山村，这里空气清新，环境幽静，附近2公里范围内无其它村屯。
现已有宽约4米的村级泥结石道路通往梧州市区，各种施工材料可直接运到施工点，交通便利。
本工程的主要施工内容有大口井、高位水池和管沟土方开挖以及管线铺设等，基本上以人力施工为主，产生的施工噪音和灰尘不大。
管沟开挖出来的土方基本上可全部回填回原沟，大口井开挖出来的土方数量不多，可就地回填在地势低洼处。
高位水池场地平整，由于在山坡上作业，对山体植被有一定的破坏，开挖的土方原地弃土后短期内也会产生一些水土流失，但由于占地面积不大，土方量不多，对植被的破坏和水土流失的影响较为有限，工程完工后通过积极进行植被恢复措施，可使工程建设对植被的破坏和水土流失的影响减低到最小限度。
综合以上可认为工程的建设基本上不会造成对周边环境的影响和破坏。
第三章总体规划
第一节规划的总体原则、依据及基本数据
一、规划总体原则儒岩村位于梧州市蝶山区的东北部，离城区仅有15公里。
随着梧州城市建设的高速发展，不远的将来，儒岩村必将成为城区的一部分，因此本工程在设计时，应遵循以下基本原则：
1、合理利用水资源，有效保护供水水源。
2、符合国家现行的有关生活饮用水卫生安全的规定。
3、与当地总体规划相协调，以近期为主，近、远期结合，设计年限宜为10〜15年。
4、因地制宜选择供水方式和供水技术，在保证工程安全和供水质量的前提下，力求经济合理，运行管理简便。
5、积极采用适合当地条件并经工程实践和鉴定合格的新技术、新工艺、新材料和新设备。
6、尽量避免洪涝、地质灾害的危害，或有抵御灾害的措施。
二、工程设计依据：
本工程设计依据包括：
《蝶山区农村饮水安全“十一五”规划》、
《室外给水设计规范》（GBJ13-861997年版）、《机井技术规范》（sl256-2000）、《村镇供水工程技术规范》、《广西乡镇供水工程设计提纲》、《农村供水工程技术要点》、《农村实施生活饮用水卫生标准准则》、《农村饮用水安全卫生评价指标体系》、《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）、工程设计委托书等。
三、工程设计的基本数据：
取水点地面高程为21米，地下水水位高程为6.0米，高位水池底板高程57.5米，上水管出口高程61米，供水区域地面高程24.00米〜26.00米之间。
控制点自由水压不小于20米。
第二节供水规模
一、选定设计水平年
按照梧州市2020年城市总体规划，儒岩村将列入城区范围，进行统一规划建设，届时居民供水将由城市水厂供给代替。
因此本工程设计年限采用15年，基准年为2005年。
二、供水范围：
供水范围以儒岩村委为中心，覆盖其周围的五个村民小组，人
口共1113人，还有村内10家小企业、小学等。
三、设计供水量计算用水量组成主要考虑：
村民综合日用水量（包括大、小牲畜、
庭院种植等用水）、小企业日用水量、未预见水量、管网漏水量、水厂自用水量等。
1、村民综合日用水量Q1：
人口：
p=po（1+R）n=1113X（1+0.012）15=1331（人）
村民综合日用水量：
Qi=p为=1331X）.仁133.1吨/日
po-现有人口；p-设计人口；R-人口增长率，取12%o；n-设计年限；q-日人均综合用水量，取0.1m3/0^人。
2、小企业用水量Q2：
现有10家小企业，按每家日用水15m3计，则Q2=10X
15=150m3/日。
3、未预见用水量、管网漏水量及水厂自用水量Q3：
按（Q1+Q2）的25%考虑，即Q3=（Q1+Q2）X0.25=（133.1+150）X0.25=71m3/日。
设计最大日用水量刀Q1+Q2+Q3=133+150+71=354m3/日，设计供水规模Q设取350m3/日。
第三节供水水源分析与选择
儒岩村人饮工程的水源有两个方案：
方案一是以桂江河水作为水源；方案二是以地下水为水源。
桂江河水年径流量丰富，长年常流不息，多年平均年径流量200亿m3,可100%满足工程用水量需求，但由于儒岩村所在河段上游3公里左右有一大型钢铁厂，受其排污影响，该河段水质不佳，仅达到三类地表水，一般不宜作为生活饮用水源。
同时如以桂江河水作为工程水源的供水方案,上水管长度近千米，另外还需增加净化配套工程设施,工程投资较大。
方案二是在该村二朗垌冲口打深井以地下水作为水源。
经对该村现饮用的一些井的井水调查,井水水质都较为洁净，铁锰含量少,可不须作净化处理。
同时在取水点邻近还有一小溪，且离桂江边不远，取水点处的地下水完全可满足用水量需求，而且取水点离高位水池近,上水管仅150米左右，大大节约管材用量。
因此以地下水为水源的供水方案，可大大节约工程投资。
经两方案综合比较，推荐方案二作为本工程的供水水源。
第四节供水工程方案选择
根据儒岩村所在区域内的地形地势、水源和电源条件等，结合工程具体情况，确定工程的取水系统为打深井泵站扬水。
泵站配套电机装机容量不大，工程建设和建后运行的用电可从村内的100KVA变压器拉专线供给解决。
由于村后背的山岭高程在50〜
100米之间，且山体稳定，而供水区域高程在25米左右，贮水调节池布置在山坡上，可完全满足供水区域内用户对水压的需求，因此，总体供水方案采用高位水池重力自流供水。
因工程取水点的地下水水质洁净，可不作净化处理，不需设置水处理系统。
供水管网沿村内交通小道布设，覆盖周边的各个村民集中居住点。
工程主要建筑物有深井、泵房、高位水池等。
供水工艺流程为：
地下井水-泵站扬水-高位储水池-配水管网-用户。
第四章供水工程设计
第一节取水构筑物设计
根据工程日供水规模、地下水类型、水文地质条件等，本工程取水构筑物型式选用大口深井。
一、大口井设计
1、井径D：
计算公式：
Q=KAi
式中Q设计取水量,m3/s;
K――渗透系数，m/s，对于沙砾石层，K值一般为
0.006〜0.02m/s;
A――井底面积,m2;
i——水力坡降，i=h/（h+2t）,h――地下水面线到井底
高度,t――井壁厚度；
经计算并考虑泵房布置,取井内径D为2.2米。
2、井壁材料和厚度：
井壁采用C25钢筋混凝土结构，厚度取30cm。
3、进水方式：
大口井井底处于沙砾石层，其透水性良好，满足取水需要，因此采用井底进水方式，井底不另设反滤层。
大口井结构设计见设计图纸。
第二节水处理系统设计
根据工程的工艺流程，本工程水处理系统建筑物主要有：
一、生产构筑物
1、高位清水池
根据管网水力计算成果，高位清水池底板高程为57.5m。
其调节容积按设计日最大供水量20〜40%计算。
由于农村目前电力供应的保证率还不是十分可靠，为提高群众用水保证程度满足日常生活需要，本工程的清水池调节容积按40%设计日最大用水量确定，即
V=350X）.4=140m3，最后取V设=150m3。
清水池结构设计选用国
家建筑标准设计（96S813）图集。
2、泵房
泵房采用和大口井合建型式。
由于本工程日供水规模为
350m3/天，工程类型为W型，因此泵房防洪设计取20年一遇
设计、30年一遇洪水校核，其分别相应梧州水文站水位为24.46
米和25.00米（珠基）。
泵房布置在大口井井口，留70cmX70cm的进人孔，地板
厚度10cm，高程25米;屋面高程27.3米,屋面板厚度7cm;泵房砖墙用18墙。
经计算泵房建筑面积为6.13m2泵房结构具体见设计图纸。
二、附属构筑物
1、围墙及排水沟在高位水池征用地范围内，用砖砌墙围起来，围墙高度2.5m，墙厚用18墙，每间隔3m设置24X24的砖柱，墙顶用5cm厚细石砼压顶，并镶碎玻璃。
在围墙内侧沿围墙设置砖砌排水沟，尺寸为
30X30cm2。
2、管理房利用村委办公大楼空置房作为办公管理用房，不另建管理房。
第三节输配水管网设计
一、泵站上水管设计上水管材料采用镀锌管，管径可由选定的水泵型号的出水口管
径大小确定。
根据本工程的水泵型号，确定上水管径为2.5寸（即©63管）。
二、配水管网设计儒岩村人饮工程配水管网采用树枝状管网布置，计算简图见“配
水管网水力计算图”。
管网水力计算按比流量法计算。
配水时间按全日供水计，根据设计供水人口，时变化系数Kt取2.0，则管网最大日最大时配水设计流量为：
Q=350吃4&=29.2m3/小时〜8.1升/秒
两侧均匀配水长度L=580+120+500+60+200+50+100=1610
米，无配水管路长620米，因供水区域无大的用水户，故不考虑有集中用水流量。
则比流量qs=8.1T610=0.00503L/sm。
1、计算各管段的沿线流量qL：
qi=qs凡，计算成果见下表:
管网各管段沿线流量计算表
管段
长度（m）
沿线流量（L/S）
1-2
0
0
2-3
580
2.92
2-4
120
0.604
4-5
500
2.515
4-6
60
0.302
6-7
200
1.006
6-8
50
0.25
8-9
100
0.503
合计
1610
8.1
2、计算节点流量qi：
qi=i刀q2计算成果见下表
节点流量计算表
节点编号
节点流量（L/S）
集中流量（L/S）
节点总流量（L/S）
1
0
0
2
2（0+2.92+0.604）=1.762
1.762
3
2>2.92=1.46
1.46
4
2>0.604+2.515+0.302）=1.710
1.71
5
1>2.515=1.257
1.257
6
2^0.302+1.006+0.25）=0.779
0.779
7
2X1.OO6=O.5OO3
0.5003
8
2><0.25+0.503）=0.377
0.377
9
20.503=0.252
0.252
合计
刀8.1
刀8.1
3、配水干管计算
根据管线及各节点地形标高，选定①-②-④-⑤为配水干管，控制
节点⑤的自由水头按20米考虑。
经济流速V取0.7m/s,水力计算见
下：
配水干管水力计算表
管段
长度（m）
流量（l/s）
流速（m/s）
管径
（mm）
i
iL（m）
Hi（m）
1-2
620
8.1
0.853
110
0.006
7
4.15
4
4.57
2-4
120
4.875
0.767
90
0.007
1
0.85
2
0.94
4-5
500
1.257
0.641
50
0.011
5.5
6.05
配水干管节点水压标高计算表
节点号
地面标咼（m）
水压标咼（m）
自由水头（m）
1
57.27
57.27
0
2
25.14
52.7
27.56
4
24.9
51.76
26.86
5
25.71
45.71
20.0
由计算结果最后取水池底板咼程为▽57.50m
4、配水支管计算
经济流速取V=0.7m/s
管段
长度（m）
流量（l/s）
流速（m/s）
管径
i
iL（m）
Hi（m）
2-3
580
1.46
0.74
50
0.014
8.12
8.932
4-6
60
1.908
0.61
63
0.007
0.44
0.488
6-7
200
0.5003
0.62
32
0.017
3.5
3.85
6-8
50
0.629
0.78
32
0.026
1.31
1.441
8-9
100
0.252
0.51
25
0.016
1.68
1.848
配水支管节点水压标高计算表
节点号
地面标咼（m）
水压标咼（m）
自由水头（m）
3
25.67
52.7-8.932=43.77
18.10
6
25.29
51.76-0.488=51.27
25.98
7
26.11
51.76-（0.488+3.85）=47.42
21.31
8
25.30
51.76-（0.488+1.441）=49.83
24.53
9
25.70
51.76-（0.488+1.441+1.848）=47.98
22.28
从计算结果看，最小的自由水头能满足6层楼的水压需求，而
最大水压V40米，也满足规范要求，故成果合理。
三、管材的选择：
配水管网的管材选用PVC-U塑料管，从上述水力计算成果看，最大工作自由水头压力为27.56米。
根据规范，设计内水压力为1.5P,即41.34米水头，取PVC-U塑料管材的最大承压力要在0.5Mpa以
上。
第五章机电设备选择
第一节水泵选型
一、水泵设计流量的确定
12
考虑到本工程为村级人饮工程，供水规模较小，群众用水较为集中，用水时间较短，为减少运行费用，泵站每天工作时间取小时。
故水泵的设计流量为：
Q泵=Wmax=350=29.16m3/小时，取Q泵高=30m3/小时
t12
Wdmax-最高日需水量（m3/d）t-泵站每天工作时间（小时）
二、水泵扬程的确定
水泵扬程可由下式计算确定
H泵=H实+h损
式中：
H泵－－水泵设计扬程（m）;
H实－－泵站实际扬程，即高位水池进水口中心高度与水井设计枯水位的高程（m）;
h损－－泵站进、出水管道沿程及局部水头损失总和（m）;
本工程中H实=61-3=58米，h损按H实的30%确定，即h损=58>0.3=17.4米，故H泵=58+17.4=75.4米。
根据设计流量和设计扬程，初步选定水泵型号为200QJ-32-78/6型潜水泵，其主要技术参数为：
额定流量32m3/小时，高效区扬程范围为70〜84米，额定扬程78米，水泵级数为6级,水泵出水管口径为2.5寸（即63mm）。
第二节电动机及其控制设备选用
根据选定的200QJ-32-78/6水泵型号，其相应的配套电机功率
为11KW，额定电流为25.8A。
电动机的控制设备选用低压成套设备，由水泵厂家根据选定的水泵型号和电机配套提供。
第三节降压站的设计
一、变压器容量选择变压器容量可由下式计算
Ws=Wde+W站WdX=1.25刀Pdn
式中：
Ws-变压器容量（KVA）
Wde-泵站电动机总视在功率（KVA）
W站-泵站站用负荷（KVA）
Pdn-电动机最大输出有功功率
在本工程中，W站=0,Wd乞=1.25X11=13.75KVA,即
Ws=13.75KVA
二、变压器型号选择
儒岩村现已安装有S9系列的电力变压器，其容量为100KVA，经调查还有30KVA左右的富余容量。
而本工程计算确定需要的变压器容量仅为13.75KVA，所需容量不大，儒岩村现有的电力变压器富余容量能满足本工程需求，因此为节约工程投资，不再另行购买。
经和当地村委协商，今后工程施工和建后运行的用电可以从该变压器引专用线路。
三、输电线路设计
输电线路为村用变压器-泵房之间的专用线路，全长580米，采用三相四线制线路。
沿途用6根7米长的水泥预制电线杆架接。
导线选择根据允许电流确定，计算公式：
I二厂kp
€3vcos*
式中：
I-电流值（安培）
P-功率（瓦）
k-功率损失系数，取1.05
v-电压（伏），三相电压为380伏
选择的导线其允许通过电流负载值应大于25.07A，经比选，选择BLV铝塑线6平方型导线。
第六章施工组织设计
第一节施工条件
1、场内外交通
儒岩村人饮工程位于梧州市蝶山区东北部，距市区15公里，有村级道路和市区道路连接，道路结构为泥结石路面，路宽3〜5
米，晴、雨天均能满足一般运输车辆的通行
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