人畜饮水安全工程实施方案.docx
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人畜饮水安全工程实施方案
人畜饮水安全工程
实施方案
附表
序号
主要指标
单位
数 量
备 注
一
水文特性
1
取水坝以上集雨面积
km2
3.7
2
多年平均流量
m3/s
0.073
3
实测枯水流量
m3/s
0.026
4
设计引用流量
m3/s
0.0031
一
工程效益
1
现有户数
户
386
含学校
2
目前受益人口／牲畜
人／头
2843/1200
人口含学校师生
3
设计年限内人口／牲畜
3094/1955
二
工程内容及主要工程量
（一）
取水坝
座
1
1
坝顶长
m
10.0
2
坝底长
m
8.3
3
坝高
m
2.0
4
坝顶宽
m
1.88
5
M7.5浆砌块石
m3
10.1
埋石率20%
6
C15块石基础
m3
4.7
7
C15砼防渗
m3
1.9
8
土石开挖
m3
12.0
9
DN50镀锌管
m
2.0
10
DN100镀锌管
m
4.0
11
Φ50闸阀
个
1
12
Φ100闸阀
个
1
13
法兰片
片
4
（二）
过滤池
座
1
1
滤池面积
m2
4.8×2.0=9.6
2
清水池面积
m2
0.8×2.0=1.6
3
土石开挖
m3
9.4
4
滤料
m3
14.5
5
C10毛石砼基础
m3
5.9
6
C15砼滤池
m3
7.8
7
C20砼预制板
m3
1.4
8
M10砂浆抹面（滤池内壁）
m2
66.8
9
钢筋制安
kg
96.8
10
DN50镀锌管
m
4.0
11
Φ50管件
个
2
12
Φ50闸阀
个
2
（三）
引水管道
条
1
1
土石开挖及回填
m3
750.4
2
Φ63mm塑料管
m
2900
3
DN50mm镀锌管
m
250
4
Φ50mm镀锌管件
个
90
（四）
高位蓄水池
座
1
园形
1
直径/净高
米
8/4
2
蓄水容量
m3
201
3
土石方开挖
m3
220.7
4
Ｃ15砼基础
m3
19.2
5
Ｃ20砼池壁及顶板
m3
31.6
6
Ｃ20砼底板
m3
8.5
7
Ｃ20砼梁及柱
m3
1.2
8
Ｍ10砂浆抹面
m2
234.1
9
钢筋制安
kg
1386.9
10
DN50镀锌管
m
12
11
DN80镀锌管
m
6
12
Φ50闸阀
个
1
13
Φ80闸阀
个
1
14
Φ50管件
个
4
（五）
闸阀井
座
1
布置于蓄水池后
1
内空尺寸
m2
0.7×0.7×0.7
2
土方开挖
m3
1.0
3
C10砼基础
m3
0.1
4
M7.5砌砖
m3
0.3
5
C20砼预制板
m3
0.1
6
M10砂浆抹面
m2
2.0
7
钢筋制安
kg
4.3
（六）
供水管网
呈树枝状与网状
1
土石方开挖及回填
m3
248.0
1.40
2
C10砼固定墩
m3
1.3
413.23
3
Φ90mm塑料管
m
1050
4
DN80mm镀锌管
m
455
5
DN50mm镀锌管
m
902
6
DN40mm镀锌管
m
155
7
DN25mm镀锌管
m
383
8
DN20mm镀锌管
m
302
9
DN15mm镀锌管
m
3183
10
DN50消防栓
套
8
11
Φ50消防枪
支
5
12
Φ50消防带
m
100
单根长20米
13
Φ15水龙头
个
386
14
Φ15水表
个
386
15
Φ15-80管件
个
1350
三
工程经济指标
1
工程概算总投资
万元
35.7998
2
人均造价
元/人
125.9
四
主要材料用量
1
水泥
T
27.5
2
砂子
m3
58.4
3
碎石
m3
83.3
4
块石
m3
13.0
5
青砖
块
165
6
镀锌管
T
15.62
7
塑料管
T
3.62
8
钢筋
T
1.5
五
工程计划工期
月
4
六
工程投入劳力
工日
1580
1.概述
1.1设计依据及基础资料
1.1.1 设计依据
1）《中华人民共和国水法》
2）《地面水环境质量标准》国标GB3838－2002
3）《生活饮用水水源水质标准》国标CJ3020－93
4）《生活饮用水水质规范》（国家卫生部，2001年）
5）生活饮用水卫生标准》国标GB5749－85
6）《村镇供水工程技术规范》国标SL310-2010
7）《XX县“十一五”农村饮水安全建设规划》
8）《XX省水利水电工程设计概（估）算费用构成及标准》
9）有关定额：
《XX省水利水电建筑工程预算定额》（90，定额）、《水利水电建筑工程概算定额》（88，定额）及《水利水电建筑工程补充预算定额〉（94，定额）。
1.1.2 基础资料
1）地形资料：
某村1:
10000地形图。
2）水文资料:
取水坝以上集雨面积3.7平方公里；小溪多年平均流量0.073m3/s，实测最枯流量0.026m3/s；工程引用流量为0.0031m3/s。
3）当地现状人口、牲畜数：
现有户数386户，人口2843人，牲畜1200头。
当地用水现状及水质情况：
除部分群众使用压井水外，多半农户均延用传统的老水井取水，故水质较差，饮水安全得不到保障。
4）用水类别：
主要为居民生活用水、饲养牲畜用水及消防用水。
5）工程设计年限：
10年
6）增长指标：
人口增长率控制在县级控制指标内，按8.5‰计算；牲畜发展率按农业部门计划指标取，为5%。
7）水量、水质及水压情况：
供水水源引至归江溪，据调查访问及现场勘察，拟引用的归江溪源于邻近的苗本村大山中，上游植被较好，水流量较稳定，无污染，水量清澈，水质较好，经过滤池过滤后，完全能满足安全饮用水卫生标准。
取水坝至蓄水池间自然落差大于最大水头损失，蓄水池至最高用水户间的相对高差也在40米以上，均满足消防及洗浴所需水压要求。
8）供水范围：
XX堡上农户、大小牲畜及学校师生
9）供水规模：
日供水规模为农户及师生日生活用水量、牲畜日饮用水量与管网损失水量三项之和，同时应满足消防用水需求。
10）用水量标准：
人均日用水指标为60L/（人·d），牲畜日用水量指标为30L/（头·d）,管网损失率取10%。
1.2基本情况及工程建设的必要性和紧迫性
拟建的XX人畜饮水安全工程位于忠诚镇某村XX堡上。
XX堡为某村村委会及XX小学所在地，位于镇政府驻地东北约2公里的寨蒿河左岸，距县城12公里，居住地海拔在265—270米之间。
XX清为古州厅左卫王岭汛城辖地，以安居乐业之意命名至今，侗、汉聚居，现有户数386户（含学校），人口2843人（包括学校师生），牲畜1200头。
堡上有花街路自北伸向村头，中有岔道，砖木房屋结构，四向分居，线状聚落。
有耕地面积503亩（田469亩，土34亩），主产水稻、盛产荸荠、西瓜。
交通方面，村级公路经寨中而过，坝上有车江灌溉总干渠，加上修建了机耕道，故交通十分便利。
至改革开放以来,在镇党委、政府的统一领导下，某村村、支两委审时度势，积极带领全村人民抢抓机遇，大力发展经济，即时调整农业产业结构，使该村经济曾上升势头，谱写新时期农村经济建设新篇章，成为了远近闻名的致富带头村。
特别是村委会所在地的XX堡，近年来，群众积极响应上级号召，大力推广农业新技术，不少农户通过科学种植开始走上了致富路。
目前，农民脱贫致富的愿望十分强烈，发展农村经济的热情日益高涨，当地正呈现一派欣欣向荣的繁忙景象。
然而，正当人们全身心地投入到经济建设的同时，也因喝不上干净的自来水而感到忧虑和不安。
XX堡坐落在坝区一带，方圆几公里内，海拔均在270米左右，相对高差不大，取水相当困难，故长年以来，当地群众只有饮用流经寨脚的寨蒿河水或位于河滩边的老井水。
由于寨蒿河发源于朗洞镇及邻近黎平县的尚重等乡镇，河流漫长，水流流经上游的村寨较多，大量的生活污水及垃圾排入河中后，流经下游的XX一带，致使群众饮用水水质较差。
特别是进入汛期后，河水就一直浑浊不堪，浑浊度较高，故而细菌学超标尤为严重，群众饮用水又一次面临困境。
随着经济承受能力的提高，部分农户虽通过安装手动承压井取用浅层地下水，但由于当地地下水源有限，过量开采会导致地面下沉等地质灾害的发生，给群众的生活及生产构成威胁。
同时，目前群众所使用的压井均为简易的取水设施，没有采取必要的水处理措施，饮水质量也得不到保障。
另一方面，由于当地房屋分布密集,且多为木质结构，村上没有必要的消防设施，防火安全得不到保障，安全防护措施不力。
近年来，随着当地人口增长及用水类别的增多从而带来了用水量的高峰期，人畜饮水供需矛盾日益突出，缺水、饮水质量得不到保障直接制约了地方经济的发展。
目前，当地要求新建自来水的愿望十分强烈，积极性也很高。
获得安全饮用水是人类的基本需求。
随着农村经济快速发展和农民生活水平的不断提高，对水量、水质有了新的、更高的要求,农村饮水水质问题越来越受人们关注，饮水安全已成为人民群众最关心，最迫切需要解决的问题。
党的十六大提出全面建设小康社会，十六届三中全会强调要坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会与人的全面发展。
2011年的世界水日和中国水周上，我国的宣传主题是“保障饮水安全，维护生命健康”，这充分体现了党和国家对人民生命健康安全的高度重视，对农村饮水安全工程建设的重视和人民群众的无限关怀。
县委、县政府十分重视我县农村饮水安全问题，曾组织有关部门编制了XX县农村饮水安全“十一五”建设规划，明确了具体的工作目标和措施，将饮水安全工作提上重要议事日程，并将某村人畜饮水问题列入“十一五期间”重点解决的项目之一。
鉴于此，受某村村、支两委的委托，我队赴实地作了勘察测量工作，经过一个多月的资料整理，现已完成了工程的初步设计和投资概算等方面的工作。
1.3工程地质、水文气象条件
工程所在地属XX高原湘西丘陵和桂北盆地过渡的一级梯地，居住地海拔在270米左右，为我县中部低山、丘陵、盆地区，其地质结构为清水江组第三段（Ptbnbg3），以出露元古代板溪群绢云母板岩、变余砂岩为主，其次为紫色砾岩。
引水管道、高位蓄水池、供水管布置位置主要土壤为硅铝质黄壤、黄红壤、红壤紫色土、水稻土等。
取水坝、过滤池布置处岩层补漏，均为绢云用板岩，岩性坚硬，裂缝不发育，无断层及软弱层，渗透性较小，只需作细部打毛处理，石方开挖量不算大。
XX堡属亚热带中亚区气候，年平均温度为18.1℃，年最低温度达-5.8℃，年积温大于6400℃,无霜期大于290天，年平均降水量1200毫米，降雨主要集中在4—8月。
由于当地位于中部地区,降雨量偏少,植被条件较差、气温高、蒸发量最大，约为700毫米。
1.4水源情况
经实地勘察测选点并通过方案比较，按长远规划考虑，最后决定引用发源于邻近苗本村大山中的归江溪水源。
拟建取水坝位置海拔为545米，取上坝以上集雨面积为3.7平方公里，其上游植被好，农田分布较少，水流量较稳定，无污染，水量清澈，水质较好，经过滤池过滤后，完全能满足生活饮用要求，符合生活饮用水水源水质标准。
2.工程总体布置
工程按10年规划年限进行设计，建设内容包括取水坝、过滤池、引水管道、高位蓄水池、闸阀井、供水管网及相应的配套设施。
工程供水流程为：
水量由取水坝进入过滤清水池后通过引水管将水引至高位蓄水池，经蓄水池进行水量调节再次澄清后，由供水管网将水输送给用户。
工程水源引至苗本村脚归江溪，根据地形地质条件及水源流量的大小，过滤池紧接取水坝进行布置，坝及滤池均布置于基岩裸露、渗透性小、岩性风化较小的基岩上。
引水管经过滤池将水引至高位蓄水池，引水管道总长3150米。
高位蓄水池根据XX房屋分布特征并从长远考虑，为满足消防要求及确保规划年限内可能出现最高点位用户的正常用水，拟建在坝区坡边的牛形坡顶上，闸阀井布置于蓄水池后，便于维护。
供水管网分干管及支管,蓄水池至寨口供水干管总长1105米,其中Φ90塑料管长1050米、DNΦ80镀锌管长55米；进寨后,供水干管均采用镀锌管，管径分为Φ80及Φ50两种，其中DN80干管长455米，DN50镀锌管长902米。
供水支管及进户管采用DN15～DN40不同管径的镀锌管材，其具体尺寸视用水户数及人数多少而定。
设计考虑有消防栓共8套，除学校单独安外，其余按每间隔100米左右安装一套；考虑水龙头及水表进户，有进户站管，其管径均为DN15镀锌管;进户管用C10砼固定块固定。
管网布置过程中，立求水流顺畅，水管线路短、工程量小、造价低，达到经济、适用、美观。
3.工程设计
3.1工程等级及基础数据计算
根据人畜饮水工程等级划分标准，XX现有人口为2843人，故按小
（二）型工程项目进行设计，其工程等级为Ⅳ级。
需水量计算。
根据当地现有人口、牲畜数及各自的增长速率，确定合理的用水量指标，在规划年限内可按下式进行日用水量计算：
}
W=PQ/1000
P=P0（1+γ）n+P1}
式中：
W—居民生活日用水量，m3/d;
P—设计用水居民人数，人；
P0—供水范围内的现状常住人口数，人；
γ—设计年限内人口自然增长率，%；
n—工程设计年限，年（a）;
P1—设计年限内人口的机械增长总数，可根据各村镇的人口规划以及近年来流动人口和户籍迁移变化情况按平均增长法确定，人。
Q—最高日居民生活用水定额，L/（人·d）
现已知XX人口为2843人,牲畜1200头；人口增长率控制在县级控制指标内，按8.5‰计算，牲畜发展率按农业部门计划指标取，为5%。
用水量标准：
人均日用水指标为60L/（人·d），牲畜日用水量指标为30L/（头·d）。
由此分别计算出设计年限内居民日用水量及牲畜日需水量如下：
W人=2843×（1+8.5‰）10×60/1000=185.6（m3/d）
W畜=1200×（1+5%）10×30/1000=58.6（m3/d）
设计考虑管网水量损失及消防用水，管网损失率取10%，
W损=（W人+W畜）×10%=（185.6+58.6）×10%=24.4（m3/d）
相应地，W总=W人+W畜+W损=185.6+58.6+24.4=268.6（m3/d）
则
W设=W总=268.6（m3/d）=0.0031（m3/s）=3.1（L/s）
即设计规模每天最大用水量为268.6（m3/d）=3.1（L/s）
经实测，最枯来水量远远大于总需水量，所引用的水源能满足要求。
3.2工程设计
3.2.1取水坝设计
设计取水坝1座，坝型为浆砌块石重力坝，分溢流坝段及非溢流坝段。
坝底高程545.00米，坝顶高程547.00米，溢流堰顶高程546.50米，坝高2.0米（含基础高0.3米）。
取水坝坝顶长10.0米，坝底长8.3米；顶宽0.6米，坝体迎水面为垂直坡面，逆水面坡比为1：
0.65，坝体底宽1.38米，基础内外侧分别预留0.25米宽墙址，则基础宽度为1.88米。
溢流坝段溢流断面为5.5×0.5米。
按浆砌石重力坝设计规范，坝体迎水面作15厘米厚C15砼防渗处理，其余部位为M7.5浆砌块石。
坝基础为C15块石砼，块石埋石率为20%。
为便于今后的排淤和其它建筑物的维修、清洗，取水坝设计有DN100冲砂管和DN50引水管，并配有相应的闸阀各1个，引水管应作必要的处理，避免因垃圾或其他杂物进入管内而被堵塞。
3.2.2过滤池设计
过滤池布置于坝后，紧挨取水坝。
滤池采取过滤与清水池分离的慢滤形式。
根据慢滤式滤池的设计标准，确定滤池面积大小。
其面积按下计算：
F=Q/TV
式中Q=W设=268.6m3/d，T=24h,取V=1.2m/h
则F=268.6/24×1.2=9.3m2
取F=9.6m2,据此拟定滤池尺寸为长×宽=4.8×2.0=9.6m2,滤池深度h取1.5米；沉淀部分面积为长×宽=0.8×2.0=1.6m2，深度取1.7米。
过滤池结构:
基础为40cm厚C10块石砼,池底为15cm厚C15砼,池壁为20cm厚C15砼;池盖板为C20钢筋混凝土预板,厚10cm,共12块,单块尺寸为2.4×0.5米；滤池设计有DN50引水管及DN50放空底管，有闸阀；滤池内共分粗滤料、中滤料、细滤料及水层共四层。
此外，池子内壁均作2cm厚的M10砂浆抹面处理。
3.2.3引水管道布置
经实地测量，从过虑池至拟建高位蓄水池线路总长3150米，其中有250米为岩石裸露，无法进行开挖。
据此，设计引水管道为：
一般地段采用PE塑料管，无法开挖或经沟谷段为给水镀锌管。
初步拟定引水管材内径为Φ50mm，即采用PE63塑料管和与之配套的DN50镀锌管，其中PE63塑料管长2900米，DN50镀锌管镀锌管长250米。
根据该方案作水头损失计算如下：
1）沿程水头损失，分别按塑料管和镀锌管进行计算。
①塑料管沿程水头损失计算：
计算公式为：
hl（塑）=i·l
现已知l=2900m,Q=0.0031m3/S,d=50mm=0.05m
由公式i=0.000915Q1.774/d4.774得
i=0.000915×0.00311.774/0.054.774=0.0527（m/m）
即hl（塑）=0.0527×2900=153.0（m）
②镀锌管沿程水头损失计算：
hl（镀锌）=i·l
现已知l=240m,，d=50mm=0.05m,取v>1.2m/s
由公式i=0.00107V2/d1.3得
i=00107×1.22/0.051.3=0.076（m/m）
即hl（镀锌）=0.076×2900=18.2m
则hl=hl（塑）+hl（镀锌）=153.0+18.2=171.2m
2）局部水头损失：
取沿程水头损失的10%算。
即hj=hl=171.2×10%=17.1
则总水头损失为171.2+17.1=188.3m
而过滤池至高位蓄水池的自然落差为228米（542.00-314.00）,故所选的管径满足要求。
3.2.4高位蓄水池设计
高位蓄水池根据XX房屋分布特征并从长远考虑，为满足消防要求及确保规划年限内可能出现最高点位用户的正常用水，拟建在坝区坡边的牛形坡顶，其海拔为314米左右。
根据基础资料得设计年限内日最大用水量为268.6m3/d，按74%的供水保证率考虑水池容量，则Q畜=268.6×74%=198.8m3，设计中考虑综合因素，拟定水池外形为园形、坐地式，外漏部分控制在1m以内，池子内径为8m，净高4m，即水池容量为42×42×3.14=201m3，满足要求。
蓄水池分基础、池底、池壁及顶板等部分，其中基础厚30cm，池底厚15cm，池壁厚25cm，顶板厚15cm。
其结构除基础为C15砼外，其余部位均为C20钢筋混凝土结构。
此外，池内底部、内池壁及外漏部分要求作2cm厚M10砂浆抹面处理。
设计时，综合考虑了进人孔、爬梯、引水管、供水管、通气弯管、溢流管、放空底管、闸阀及阀井等附属设施,顶板十字梁及承台柱,具体细部结构及尺寸见相应的设计图。
3.2.5闸阀设计
为便于维护和管理，高位蓄水池后布置有闸阀井一个，其内空尺寸为70×70×70cm，基础厚10cm,为C10砼；侧壁为M7.5砖砌12墙，项盖为C20钢筋混凝土预制板，其尺寸为94×94×10cm。
闸阀井内壁作M10砂浆抹面处理。
3.2.6供水管网布置
供水管网按树枝状与网状相结合的结构形式进行布置，分干管、支管及进户管等部分，管材有塑料管及镀锌管，管径为DN15～D90等不同型号的多种管径，需按实际情况确定其管径大小。
根据当地地形、地貌特征及房屋分布特点，干管部分先用Φ90塑料管将水从蓄水池引至寨口，再用D80镀锌管进行连接；进寨后供水干管均采用镀锌管，管径分为Φ80及Φ50两种。
供水干管总长2407米,其中Φ90塑料管长1050米、DN80干管长455米，DN50镀锌管长902米。
供水支管为网状及树枝状布置，其管材均DN15～DN40不同管径的镀锌管材，具体尺寸视用水户数及人数多少而定；供水支管总长度为935米，其中DN15管长95米，DN20镀锌管长302米，DN25镀锌管长383米，DN40镀锌管长155米。
进户管为DN15镀锌管，长3088米；考虑水龙头及水表进户，有进户站管，进户管用C10砼固定块固定。
设计考虑有消防栓共8套，除学校单独安外，其余按每间隔100米左右安装一套。
管网布置过程中，立求水流顺畅，水管线路短、工程量小、造价低，达到经济、适用、美观。
4.工程概算情况
4.1编制依据
4.1.1编制原则与依据
概算编制执行XX省计委、省水电厅水建[1999]110号文件《XX省水利水电工程设计概（估）算费用构成及标准》和黔水建[2000]32号文件《XX省水利水电工程设计概算编制规定》；
4.1.2基础单价计算依据
1）人工预算单价，按XX省计委、省水电厅水建[1999]110号文件有关规定计算，人工预算单价，按技工取10.42元/工日，普工取8.00元/工日；
2）主要物资材料来源：
水泥、钢材、管材均以县城供应价为原价计算依据；
3）水电价格：
以水电主管单位提供价格为准，水价取1.00元/吨；
4）设备安装工程单价执行XX县物价局《关于水电设备安装工程执行“九五”定额有关问题的通知》（榕价（1997）第20号）文件中乡镇执行标准。
4.1.3定额依据
执行省水利电力厅1990年编制的《XX省水利水电建筑工程预算定额》（90，定额），不足部分参照1988年国家水利部颁《水利水电建筑工程概算定额》（88，定额）及水利利部1994年颁布的《水利水电建筑工程补充预算定额〉（94，定额）。
在执行上述定额时，均按（90，）定额扩大1.05倍，（94，）定额扩大1.03倍，（88，）定额的其它材料费与其它机械使用费扩大1.98倍进行有关计算。
4.1.4费用构成及计费标准
1）费用构成：
执行XX省计委、省水电厅黔水建[1999]110号文件《XX省水利水电工程设计概（估）算费用构成及标准》；
2）费用计费
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