农村饮水安全工程可行性研究报告.docx
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农村饮水安全工程可行性研究报告
农村饮水安全工程可行性研究报告
一、前言
1.1工程名称
某农村饮水安全工程
1.2主管单位
某省水利厅
1.3执行单位
某省某县人民政府
某省某县水利水保局
1.4工程受益范围及供水规模
本工程设计为某县西寨、清水、十里、某山、城郊、城关6乡镇60村的149543人提供生活饮用水，设计供水规模8650m3/d，最高日最高时设计供水流量720m3/h。
1.5工程内容及建设规模
本供水工程包括直径1.0m的混凝土渗渠120m，设计集水量14400m3/d;直径0.5m的混凝土引水管10m;容积20m3集水池1座;直径2.0m竖井式取水泵站1座，设计取水流量584m3/s;净水厂1座，包括500m3清水池1座，处理能力320m3/h的重力式无阀滤池2座;输水流量564m3/h加压泵站1座;容积1000m3高位水池2座;供水总干管1条，长度1.9km;干管4条，长度45.08km;分干管2条，长度5.52km;支管25条，长度21.78km;直属取水口24个;建成村级供水管网60个，估算管网总长度1499km。
1.6总投资及资金来源
本工程估算总投资3498.988万元，其中国家2099.393万元，地县配套1224.646万元，群众投劳及集资174.949万元。
1.7工程实施期限
根据有关规定，结合本工程实际及建设规模，确定工程自批准之日开始实施，建设总年限为2年。
1.8结论
本工程规模大，效益好，人均负担水费仅占农村人均纯收入的2.44%，是一项费省效宏的工程。
建议尽快批准立项，力争早日建成本供水工程，彻底解决当地群众的饮水困难问题，帮助群众实现脱贫致富的愿望。
1.9工程技术特性表
序号
工程名称
单位
数量
备注
一
供水范围及规模
供水规模
m3/d
8650
受益总人口
人
149543
其中：
乡镇/村
个
6/60
二
渗渠
长度
m
120
直径
m
1.0
出水量
m3/d
14400
600m3/h
设计取水流量
m3/h
570
三
引水管
长度
m
10
直径
m
0.5
四
集水池
平面尺寸
m
2.0×2.0
池深
m
5.0
五
取水泵站
额定流量
m3/h
570
12Sh-13A离心式双吸泵
扬程
m
30
六
净水厂
占地面积
m2
47×71
约合5亩
建筑面积
m2
1022.2
清水池容积
m3
500
圆形
重力式无阀滤池处理能力
m3/h
2×320
原水浊度小于15mg/L，滤后小于5mg/L
变压器容量
KVA
400
七
高位水池
容积
m3
2×1000
设计输水流量
m3/h
540
设计提水高度
m
94.9
八
加压泵站
流量
m3/h
3×188
IS150-100-315A三台
扬程
m
111
九
供水管网
最大供水流量
m3/h
720
取水管
km/条
0.35/1
钢管，管径350mm
输水管
km/条
1.0/1
钢管，管径350mm
总干管
km/条
1.90/1
UPVC管，最大管径500mm
干管
km/条
45.08/4
UPVC管，最大管径355mm
分干管
km/条
5.52/2
UPVC管，最大管径160mm
支管
km/条
21.78/25
UPVC管，最大管径110mm
十
工程投资
总投资
万元
3498.988
国家投资
万元
2099.393
地县配套
万元
1224.646
群众自筹
万元
174.949
包括群众投工投劳
二、总论
2.1编制依据
（1）《中国农村供水与环境卫生项目供水工程建设几项规定和管理办法》，全国爱国卫生运动委员会，1992年3月。
（2）《农村生活饮用水卫生标准》，全国爱国卫生运动委员会、卫生部，1991年5月。
（3）《中国农村给水工程规划设计手册》，全国爱国卫生运动委员会办公室，1998年。
（4）《农村给水设计规范》，中国工程建设标准化协会标准，1997年。
（5）《简明给水设计手册》，中国建筑工业出版社，1989年。
（6）《建设项目经济评价方法与参数》，中国计划出版社。
（7）《某省定西地区水资源开发利用现状分析报告》，定西地区水电勘测设计研究院，1995年10月。
（8）《某省某县统计年鉴》，2002年。
（9）《某省某县农村供水与环境卫生项目可行性研究报告》，某县水利水保局，2003年1月。
（10）《某灌区灌溉工程可行性研究报告》，定西地区水电勘测设计研究院，2002年8月。
（11）水源地洮河水质分析报告，某县卫生防疫站，2003年5月。
2.2编制原则
（1）认真贯彻国家关于农村供水的有关方针政策，遵守国家有关法规，满足相关规定、规范及技术标准要求。
（2）按照全国农村水利工作会议和全国水利厅（局）长会议精神以及某省水利工作会议制定的大力发展城乡和农村供水的指示精神，达到解决农村饮水困难和病区改水的目标，建设农村饮水安全工程，提供卫生饮用水，实现农村自来水供水和全部乡镇供水的要求，最大限度地满足农村生产、生活用水的需要，确保广大农村地区群众的身心健康。
（3）通过农村饮水安全工程项目建设，全面解决农村人畜饮水问题，进一步带动农村环境卫生的改善，促进乡镇经济发展，积极体现“国家扶贫攻坚计划”精神和“十五”计划纲要精神，围绕某省2001—2005年农村供水发展计划，制定项目总体实施计划。
（4）结合某省某县农村实际情况，确定合理的农村生活用水量标准，根据现有工程的运行管理现状和目前农村人畜用水情况，从实际需要出发，合理确定工程受益区范围，准确计算并确定水厂的供水规模。
2.3项目区基本情况
2.3.1自然概况
某县位于某省中南部，地处甘南高原与陇中黄土高原及陇南山地接壤区，地理位置东经103°41′29″—104°59′23″，北纬34°07′34″—34°45′00″，北秦岭山地横贯全县。
在行政区划上，南与陇南地区接壤，西、北两向与甘南藏族自治州接壤，东与天水市毗邻;在地理位置上属黄河一级支流的洮河流域和东部长江流域的西汉水水系。
地形东西长约118km，南北宽约69km，南北最窄处仅15km，境内海拔高度在2040--3747m之间，相对高差1700m左右。
境内地形变化复杂，总的趋势是由南向北逐渐侵斜，土地总面积3587km2，实际管辖面积3642km2。
现有耕地面积62.5635万亩，农村人均耕地1.50亩。
境内群山连绵，地貌特征山多地少，既有高山又有川台河谷，还有山间盆地，沟壑密度0.48km/km2。
某县境内山峦环抱，群山环绕，洮水绕城东流，草场广阔，资源丰富，山川秀美，动、植物种类繁多，在环境、资源等方面具有得天独厚的优势，是某南部一块亟待开发的宝地。
某县属大陆性季风气候，受特定环境和局部地形及地质构造的影响，从东部温带半湿润带向西部高寒阴湿气候带过度。
总体特征是：
太阳辐射较强，降水稍多，雨热同期，灾害性天气居多;气温偏低且湿润，属高寒阴湿地区，昼夜温差大，无霜期短，冬季漫长，春秋相连，无明显夏季;年平均气温5.7℃，平均无霜期112d，平均日照时数2229.6h，太阳辐射总量125.9Kcar/cm2;全县多年平均年降水量596.8mm，而多年平均蒸发量高达1188.2mm以上，且降水多集中在6、7、8、9四个月，降水量达316.3mm，占全年降水量的53%，并多以阴雨或暴雨形式发生，造成水土流失和暴洪灾害。
全县地势由西南向东北倾斜按地理位置分为山区、半山区和河谷川台区，土地总面积3578km2。
2.3.2人口与社会经济
某县隶属定西地区管辖，全县辖20个乡、3个镇，2个国营牧场和1个牧业小区，现有379个行政村，2133个生产合作社，2002年全县共有99081户，445200人，其中农业户49429户，农业人口406918人，农业劳动力193036个，平均人口密度为122人/km2。
辖区内有回、藏、东乡、撒拉、裕固、满6个少数民族，14030人，占全县总人口的3.1%，其中回族12168人，藏族1810人，东乡族18人，撒拉族33人，主要分布在南部麻子川、寺沟两乡。
据《某县统计年鉴》（2002）统计资料显示，2002年某县全县国内生产总产值60100万元，其中第一产业31853万元，第二产业14424万元，第三产业13823万元。
某县属二阴地区，虽然资源丰富，但自然条件较差，基础设施落后，经济欠发达，是国务院确定的国扶贫困县之一，全县年财政收入少而支出大，赤字严重。
农业生产以种植业为主，生产力水平低，且人多地少，群众生活仍处于较低水平，全县2002年农业人均纯收入1298元。
2.3.4水资源现状
（1）地表水
某县是一个水资源大县，但由于受自然环境和经济条件的制约，却又是一个水资源开发利用的小县。
某县境内有洮河、迭藏河、纳纳河等常年流水河流22条，年径流总量42.09亿m3，其中洮河流经县内13个乡（镇），总长83.5km，全县水能蕴藏量33.5万kw，开发潜力十分巨大。
洮河为黄河一级支流，流域面积25527km2，平均径流量42.09亿m3。
洮河中上游地区雨量充沛，植被良好，单位面积产流量大，且径流稳定，含沙量小;洮河下游流经黄土高原丘陵沟壑区，随着降雨量的减少和下垫面条件的变化，单位面积产流量逐渐减少，但产沙量逐渐增大。
全流域多年平均径流深207.6mm，多年平均侵蚀模数1160t/km2。
某县境内自产地表水资源量为6.87亿m3，人均径流量为1543m3，大大高于全省平均水平，但水资源的供需矛盾仍然比较突出。
存在的一个普遍问题是水低人高路远，水资源分布集中且无工程措施，难以规模利用，由于工程设施不到位而发生的工程型缺水大面积发生。
（2）地下水
本工程供水区域集中在洮河南北两岸的某县盆地内。
某县盆地为由大柱梁山以北的洮河、迭藏河、纳纳河等河系侵蚀、切割形成的山间盆地。
由于强烈的侵蚀切割，大部分地区基岩裸露，黄土状覆盖层很薄，因而黄土孔隙很少，密实度较大。
从地形构造来看，某县属秦岭山地，黄土覆盖层较薄，多属石质及碎屑、风化岩体堆积山体，部分地区存在泥石流以及滑坡现象。
在河谷盆地地区，除沉积有一定厚度的黄土外，尚有少部分砾石及风化堆积物存在。
从地下水形成条件来看，受特定地形条件影响和地质构造的限制，在河谷川台地区，主要补给来源为河道天然来水。
根据《定西地区水资源开发利用现状分析报告》，洮河流域砂砾石和砂卵石层夹杂泥质较少，含水层厚度差别较大，一般在1—17m左右，水质较好。
在洮河两岸及其支流迭藏河局部地方的上泥盆统、石炭系、上二迭统石灰岩出露地区有岩溶裂隙水和承压水存在，埋深一般大于100m，偶有泉水出露，流量小于20L/s。
全县有以洮河河谷基岩裂隙水为主的地下水2.36亿m3，矿化度小于2g/L，水质总体属重碳酸钙镁水，无工业污染，符合农业生产和农村生活饮用水水源水质标准。
但本工程受益区域主要集中在洮河南北两岸，地表覆盖黄土层密实度较大，地下水补给条件不良。
同时，浅层地下水排泄条件通畅且基岩埋深较浅，砂砾石层厚度一般在1—7m左右，受补给来源及河床切割的影响，含水层厚度大部分地区不足3m，部分地段甚至基岩抬升出露，浅层地下水赋存条件极为不良，地下水储量有限;同时，深层地下水埋藏深厚，一般均在100m以下，利用难度较大。
纵上所述，虽然全县人均淡水资源占有量高于全省平均水平，但因大多数村庄和耕地坐落于台塬山坡高处，水低地高。
因此，现状水资源开发利用程度不高。
建成于上世纪七十年代的某县西川灌区，由于年久失修，早已停止使用。
近几年来，在各方努力下，虽然争取到了部分资金，进行了改建，但目前仅建成了总干渠，且尚未投入使用。
同时，还兴建了一定数量的集雨节灌工程和为数不多的农村人饮解困工程，但由于农村人畜饮水欠帐太多，矛盾突出，农村人口饮水困难和饮用不洁水的状况仍然相当普遍，人畜饮水矛盾并没有从根本上得到缓解。
2.4工程建设意义
2.4.1人畜饮水现状及存在问题
虽然某省某县水资源丰富，水质条件较好。
但受自然条件和现状经济条件的制约，农村人畜饮水矛盾一直比较突出。
虽然各级政府历来十分重视这一问题，但饮用不良水的现状普遍没有得到有效解决。
在水资源条件相对便利的某县洮河沿岸各乡镇，处于洮河支流沟口及Ⅰ级阶地前缘的部分人口，生产生活用水以洮河河谷地下水为水源，且以打井（泉）取水的方式解决，井深一般在5-30m左右;Ⅰ级阶地后缘及Ⅱ级阶地上的大多数群众，只能远距离拉运洮河水解决;山区、半山区群众主要饮用卫生条件无法保障的劣质沟河山泉水或耗费大量劳动力远距离拉水解决。
多年前，部分乡村虽在国家扶持下修建了一些小型简易人畜饮水工程，但因近年来连续干旱，大部分山泉干枯，小沟小河断流，致使工程报废，形成了新的人畜饮水困难区。
同时，部分乡村群众饮用含氟量高于5g/L的泉水，致使该区成为氟病高发区，对当地群众的身心健康造成了极大危害。
近几年来，由于干旱程度的进一步加剧，水井、山泉干枯现象常常发生，水资源短缺现象进一步加剧，部分村民甚至要到几公里以外的河谷人背、畜驮解决饮水问题，个别地方群众直接饮用天然河道水，卫生状况很差。
由于没有有效的水处理措施和办法，饮用时只对浑浊的河水进行简单过滤与沉淀，与农村饮用水卫生标准相去甚远，群众吃水问题尤为突出。
一旦进入汛期，河水浑浊，水中泥沙含量很大，致使群众无法饮用。
特别是中小学、乡镇机关、卫生院等人口集中的单位，经常发生水荒现象，不仅严重影响了当地群众的身心健康，而且影响了正常的生产活动，制约了当地经济的进一步发展。
多年来，本区域人畜饮水问题一直比较严重，尤其是地方性疾病以及与水有关的水生疾病发病率居高不下，由于农村人畜饮用不洁水而发生病害甚至中毒之事时有发生，给当地群众的生命财产造成了重大损失，严重影响了当地群众正常的生产、生活。
因此，能饮用到清洁卫生健康的水，已成为当地群众目前最为迫切的愿望，政府部门也将解决群众的饮水问题列入了重要议事日程，多次向有关部门提出申请，要求投资建设农村供水工程，在彻底解决当地的农村人畜饮水问题的同时，促进乡镇经济的进一步发展。
2.4.2项目建设的必要性
拟建的供水工程水源取水口位于某县城西7km处的洮河南岸十里乡政府所在地上游，受益区为洮河两岸6乡镇60村。
受自然条件限制，区域内大多数地区群众饮水困难。
因此，建设“某农村饮水安全工程”，解决本地区的农村供水问题迫在眉睫。
为了改变上述饮水现状，加快当地农村饮水卫生事业的发展，彻底改善农村群众的健康状况，近几年来，农村供水工程在当地有了一定发展，尤其是在各级政府的努力下，通过各种途径建成了一些农村供水、改水示范样板工程和人饮解困工程。
通过这些工程的建设，解决和改善了一部分农村地区的人畜饮水困难问题。
但是，以某县西寨、清水、十里、某山、城郊、城关6个乡镇为代表的大部分乡镇地区，供水、改水问题至今仍未得到彻底解决，饮用毫无卫生保障的劣质水的群众所占比例仍然很大，致使某些介水病发病率居高不下，直接危害着当地群众的身心健康，给家庭和社会带来了沉重的经济负担，严重地制约着当地经济的快速发展。
由此可见，建设“某农村供水工程”，解决某县西寨、清水、某山、十里、城郊、城关6乡（镇）60村的农村人畜饮水困难问题是非常必要的，对保证当地群众吃上干净卫生的自来水，进一步提高健康水平，减轻医疗负担，解放农村劳动力和增加劳务收入具有重要意义。
同时，该工程的建设，既能满足乡镇企业和农村生产、生活用水的需要，又能带动农村环境卫生改善和乡镇经济的快速发展，是帮助当地群众实现脱贫致富奔小康的重要基础设施项目。
可以说，这项工程是一项利在当代、功在千秋的德政工程、民心工程。
这项工程的建设，将使当地广大人民群众从此彻底摆脱不良水质的侵害，对增强当地人民群众身体素质，进一步促进当地经济的发展，实施西部开发战略具有十分重要的作用。
2.4.3项目建设的可行性
首先，从水量方面分析，该饮水安全工程控制范围内的西寨、清水、十里、某山、城郊和城关6个乡镇，分别处在洮河两岸河谷地带，现状人口125043人，设计受益人口149543人，供水规模8650m3/d，总取水量9100m3/d，设计最大取水流量570m3/h。
洮河流域地表水、地下水以及大气降水资源都比较丰富，尤其是地表水资源总量较大，开发利用条件较好，完全可以满足本工程确定的供水需求。
进一步分析洮河多年平均来水情况，在90%来水频率时，枯水期最小流量为27.0m3/s，仍可满足本工程取水量要求;其次，就地表水资源水质来说，洮河某县段位于洮河中上游地带且取水口设在某县县城上游，区域内基本无工业污染，水质较好，其PH值为7.6，硬度为14度，属微硬水，完全符合饮用水水源水质标准。
尤其是通过河床砂砾石过滤形成的河床渗透潜流水，其飘浮物及混浊度均较低，水质也较好，采用一定的净水工艺净化处理后，完全可达到农村生活饮用水水质标准。
但近几年由于上游植被不断遭到破坏，汛期河水泥沙含量较大，水体浑浊，在汛期引水时需要进行深度处理;第三，从供水工程技术角度本身来看，集中供水工程的取、输、供水技术是成熟的，水质处理工艺也是相当可靠的，加之本地区群众居住相对集中，十分有利于供水工程建设和管网的布置;第四，从经济承受能力方面分析，虽然目前当地的农村经济水平并不发达，但在努力调整农村经济结构，大力普及科技知识，加强精神文明建设的过程中，当地群众的经济收入逐年增加且已经形成了较强的科技意识和健康观念，具有饮用卫生水的强烈需求。
从工程经济分析来看，单方水价1.95元，作为衣食住行主要组成部分的水费年人均支出仅占人均纯收入的2.44%，群众是完全可以接受的。
综上所述，建设“某农村饮水安全工程”是十分必要的，也是完全可行的。
工程的建设可以最大限度地解决当地的人畜饮水问题，进一步提高广大群众的卫生意识和健康水平，符合当地广大干部群众的良好愿望，是一项惠及桑梓的民心工程和德政工程。
2.5工程范围及设计受益人口
洮河南北两岸阶地构成了典型的某县盆地，该县绝大多数乡镇集中在洮河两岸阶地区域，是该县社会、政治、经济、文化教育、交通枢纽和商业贸易的中心。
本工程设计供水范围涉及洮河南北两岸的西寨、清水、十里、某山、城郊和城关6个乡镇，60个行政村，受益区总面积约300km2，现状人口125043人，其中农业人口78921人，非农业人口32506人，在校学生13616人。
供水工程设计标准按15年考虑，年人口自然增长率按12‰计算，达到设计年限时，设计受益总人口将达到149543人。
三、水文及工程地质条件
3.1水文条件
3.1.1流域概况
某农村饮水安全工程计划向某县西寨、清水、某山、十里、城郊、城关6乡镇供水，取水口位于十里乡所在地上游侧洮河南岸。
洮河为黄河上游一级支流，发源于甘、川、青交界处海拔4260m的西倾山麓。
干流全长638km，流域面积25527km2，多年平均径流量53亿m3，年平均流量168m3/s，年输沙量2960万吨，平均含沙量5.58kg/m3。
据龙王台水文站断面资料，多年平均悬移质泥沙输沙率82.6kg/s，年输沙量260万吨，含沙量0.67kg/m3，其中6--9月输沙量217.5万吨，占全年输沙量的84%，大汛期7--8月输沙量127.4万吨，占全年总输沙量的49%。
从此可以看出，本取水口断面汛期输沙量较大，水质较差。
取水口断面逐月悬移质含沙量、输沙率计算结果见表3-1。
表3-1取水口断面含沙量、输沙率计算结果表单位：
kg/m3、m3/s、kg/s
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均
含沙量
0.02
0.03
0.07
0.027
0.10
0.39
1.19
1.15
1.17
0.17
0.038
0.03
0.67
流量
36.0
31.9
42.6
65.6
120
114
172
217
221
176
85.2
50.6
109
输沙率
0.97
1.12
3.32
19.3
52.7
47.7
207
237
304
32.3
3.50
1.71
82.6
3.1.2多年平均径流量
洮河在某县龙王台水文站断面以上流域面积14910km2，多年平均径流量37.8亿m3，CV=0.3，CS=2.5CV;设计取水口在龙王台水文站上游11km处。
设计取水口以上流域总面积13800km2，流域面积占龙王台站控制流域面积的92.6%，二者面积相差不超过10%。
因此，拟定水源取水口所在地径流计算可以采用面积比拟法和径流深等值线法两种方法进行计算，通过比较确定。
（1）面积比拟法
面积比拟法可按公式（3-1）进行计算：
----------------------------------（3-1）式中，
--计算断面径流量（亿m3）
--龙王台断面径流量（亿m3）
--计算断面控制流域面积（km2）
--龙王台断面控制流域面积（km2）
经计算，计算断面年径流量为34.98亿m3。
（2）径流等值线法
径流等值线法可按公式（3-2）计算：
---------------------------------（3-2）式中，
--计算断面径流量（亿m3）
--计算断面控制流域平均径流深（mm）
--计算断面控制流域面积（km2）
经计算，计算断面年径流量为34.5亿m3。
两种方法计算结果十分相近，进一步说明计算方法对本流域径流计算的有效性和计算结果的准确性。
通过分析，确定取水口断面多年平均径流量为34.5亿m3，年平均流量109.4m3/s。
进一步计算可以得出，计算断面流域面积占洮河流域总面积的54.1%，径流量占65.1%。
3.1.3不同频率设计洪水
本工程设计供水规模为8650m3/d，大于1000m3/d。
根据《农村给水设计规范》（以下简称《规范》）规定，选择地表水为水源时，其枯水期的供水保证率不得低于90%。
为此，需要根据90%频率时的天然来水情况确定取水设施的最低取水位;同时规定，取水构筑物的设计，需按100年一遇（P=1%）洪水位确定取水建筑物顶高程，以保证其在设计洪水情况下的安全运行。
（1）P=90%时的年径流量
如前所述，本工程设计取水口以上多年平均径流量
=34.5亿m3。
不同频率来水计算以龙王台为参证站，取水口径流年内分配采用龙王台站分配比例。
不同频率时的年径流量可按公式（3-3）进行计算：
-----------------------------------（3-3）式中，
--不同频率时的年径流量（亿m3）
--多年平均径流量（亿m3）
--皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数本项计算中，已知CV=0.3，CS=2.5CV。
当P=90%时，皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数
=0.63，计算得
=21.74亿m3，采用龙王台站分配比例，径流年内分配见表3-2。
表3-290%来水频率时年径流量及年内分配单位：
m3/s、亿m3、%
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
合计
流量
27.6
27
升级会员 