农村供水工程规划设计要点与水厂总体设计.docx

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农村供水工程规划设计要点与水厂总体设计

农村供水工程规划设计要点

与水厂总体设计

一、农村供水工程规划设计总论与前期工作

（一）建设程序

从事建设工程活动，必须严格执行基本建设程序,坚持先勘察、后设计、再施工的原则。

设计工作一般可分为项目建议书、可行性研究报告、初步设计和施工图设计等四个阶段。

建设项目前期工作主要内容包括：

项目建议书的编报与审批；可行性研究报告的编报与审批；初步设计的编报与审批

初步设计文件批准后,进入建设准备阶段，可展开施工图设计和施工准备工作。

根据规定，施工图文件未经审查批准的，不得施工.

在整个建设程序中，必须在完成上一环节后方可转入下一环节，不得任意超越。

（二）设计阶段

1、项目建议书

项目建议书是由国家发改委、水利部等主管部门或本地区有关部门提出的对投资项目需要进行可行性研究的建议性文件,是对投资建设项目的轮廓性设想.

给水工程项目建议书一般包括以下内容:

（一）建设项目提出的必要性和依据

（二）拟建规模、供水水质和建设地点的初步设想

（三）水资源情况、建设条件、协作关系的初步分析

（四）投资估算和自己能筹措设想

（五）项目的进度安排

（六）经济效果和社会效益的初步估计

2、可行性研究

可行性研究是在项目投资决策之前，调查、研究与拟建项目有关的自然、社会、经济、技术资料，分析、比较可能的投资决策建设方案,预测评价项目建成后的社会经济效益，并在此基础上，综合论证项目投资建设的必要性、财务上的盈利性、经济上的合理性、技术上的先进性和适用性以及建设条件上的可能性和可行性，为投资决策提供科学依据。

可行性研究的主要文件为可行性研究报告。

给水工程可行性研究报告一般包括项目背景和建设必要性、需水量预测和供需平衡计划、工程规模和目标、工程方案和评价、推荐方案的工程组成和内容、环境保护、劳动保护、消防、节能和防震措施、项目实施计划、投资估算和资金筹措、财务评价和工程效益分析、结论和存在的问题、附件和附图.

3、初步设计

初步设计文件应根据批准的可行性研究报告和可靠的设计基础资料进行编制。

给水工程初步设计文件包括设计说明书、工程概算书、主要材料设备表和设计图纸.

设计说明书应有概述、方案选择、工程设计、劳动保护与工业卫生、环境保护、消防安全、节能与节电、防震措施、人员编制以及对下阶段设计要求等章节

设计图纸应包括总体布置图、枢纽工程布置图、主要管渠平纵断面图、主要构筑物工艺图、供电系统和主要配电设备布置图、自动控制仪表配置图等。

初步设计和工程概算批准后，是确定建设项目投资额，编制固定资产投资计划，签订建设工程总包合同、贷款合同,实行投资包干,控制建设工程拨款，组织主要设备订货,进行施工准备以及编制施工招标文件和编制施工图设计文件等的依据。

4、施工图设计

施工图设计文件应根据批准的初步设计和主要设备订货情况进行编制。

施工图设计的深度应能满足施工安装的要求和设备材料采购、非标准设备制作等需要。

给水工程施工图设计文件应包括设计说明书、施工图纸和施工图预算。

设计文件还应注明建设工程合理使用年限。

施工图预算经审定后，即作为预算包干、工程结算的依据。

（三）设计依据与相关标准

1、依据

（1）国家方针、政策、法规

（2）当地国民经济发展总体规划

2、相关专业标准、规范

（1）《镇规划标准》GB50188

（2）《城市给水工程规划规范》GB50282

（3）《村镇供水工程技术规范》SL310

（4）《地下水质量标准》GB/T14848

（5）《地表水环境质量规范》GB3838

（6）《室外给水设计规范》GB50013

（7）《生活饮用水卫生标准》GB5749

（8）《生活饮用水水源水质标准》CJ3020

（9）《农村生活饮用水量卫生标准》GB11730

（10）《建筑设计防火规范》GB50016

（11）《镇（乡）村给水工程技术规程》CJJ123

（四）基本资料的收集

建设农村供水工程时，首要任务是确定供水范围和选择水源。

为做好这项工作，满足设计上的要求，必须收集地形、气象、水文、水文地质、地质方面的有关资料，并进行综合分析。

1、1：

5000~1：

250000现状及规划发展图；用来确定给谁系统的范围，表明水源位置，并进行平面布置。

2、1：

1000~1:

2000地形图:

根据地面标高考虑取水点、净水构筑物、泵房、调节构筑物、水厂等的位置和输配水管的铺设

3、气象资料:

根据年降水量和年最大降雨量判断地表水源的补给来源是否可靠和充足，洪水时取水口、泵站等有无必要采取防洪措施；根据年平均气温、月平均气温、全年最低气温、最大冻土深度等考虑处理构筑物的防冻措施和输配水管道的埋深

4、地下水水文地质资料：

了解地下水的埋藏深度、含水层厚度、地下水蕴藏量及开采量、补给水源、单井出水量、井的静水位和动水位变化、减压漏斗等，以便确定打井深度,井的类型和构造、井的出水量、水泵的类型和型号

5、地表水水文资料:

根据地下水的流量、最高洪水位、最低枯水位、冰凌情况等，确定取水口位置、去睡构筑物形式及供水量

6、土壤性质:

用来估计土壤承载能力及透水性能，以便考虑自来水厂构筑物的设计和施工

7、地下水和地表水的水质分析资料：

包括感官性状、化学、毒理学、细菌等指标的分析结果，用来确定处理工艺和估算制水成本

8、水资源综合利用情况：

包括渔业、航运、灌溉等,以便考虑他们对水厂的供水量、取水口位置及确定构筑物的影响

9、当地村镇建设总体规划及相关规划资料（供电、道路、排水等）

（五）设计所需文件

1、立项批准文件

2、水资源论证报告

3、水源水质卫生评价报告

4、取水许可证

5、工程地质勘察报告

6、土地使用许可证

7、供电协议

8、环境影响评价报告（表）

9、配套资金承诺书

10、村民意向书

二、农村供水工程规划设计主要原则

（一）合理利用、优化配置水资源，优质水优先供给生活，加强水源卫生防护，保证水源的可持续性

我国是个淡水资源匮乏且时空分布不均的国家，随着国家经济的发展，有限的淡水资源又程度不同的受到污染。

为了从根本上保障广大农民的饮水安全，各级领导必须高度重视饮水水质问题，真正把优质水作为农村饮水工程的水源。

选择水源时，一定要布局合理，立足当前，兼顾长远；既要考虑水量，又要充分水质，应在详细调查和搜集区域水资源资料的基础上，择优选择适宜水源。

存在多水源可供选择时，应选择水质良好、水量充沛、安全可靠、经济合理、运行管理和维修方便、便于卫生防护的水源

对饮水水源工程应按照《饮用水水源保护区污染防治管理规定》和《生活饮用水卫生标准》（GB5749）中的水源卫生防护要求，划定供水水源保护区，制定保护办法，加大水环境执法力度，确保饮水安全。

特别是要加强对水源地周边严禁设置排污口的规定，防止供水水源受到污染。

各地区要坚持可持续发展战略，注重水资源的合理开发，高效利用、优化配置和节约保护，根据各地区经济社会发展水平和水资源条件，科学规划、合理布局，促进农村人口、水资源、水环境和会协调发展,保证农民群众可持续获得安全饮用水源。

（二）因地制宜,科学规划,以城乡供水一体化为目标，优先建设规模化集中式供水工程

各地应根据当地的自然条件、经济状况、因地制宜、科学规划确定工程形式

1、县城、乡镇自来水厂的周边农村，应优先依托自来水厂的扩建、改建、辐射扩网、延伸配水管线发展自来水，供水到户。

2、在人口居住集中、有好水源的地区，应优先建设适度规模的集中式供水工程，必要时间可跨区域取水、联片供水。

3、无联片供水条件，又相对独立的村庄，可选择适宜水源,建造单村集中供水工程。

4、居住相对集中，又无好水源地区，需特殊处理，制水成本较高时,可采用分质供水（饮用水与其他生活用水分别供水）。

5、居住分散的山丘区，有山泉水与裂隙水时，可建井、池、窖等。

单户或联户供水；无适宜水源时，可建塘坝、水池、水窖等,收集降雨径流水或屋顶集水。

（三）针对水源不同水质，采用适宜技术，加强水质净化与消毒,确保水质为保证饮水安全，确保饮水水质达标，必须加强水质净化。

确定净化工艺时应选择技术可靠、经济合理、操作简便、价格低廉的适宜技术.

1、未受污染的地下水仅需进行消毒处理即可。

2、地表水符合（GB3838）Ⅲ类以上水体，原水浑浊度低于20NTU，可采用慢滤或微絮凝直接过滤工艺。

3、地表水原水浊度长期低于500NTU,瞬间不超过1000NTU,宜采用常规净化处理工艺或者粗滤和慢滤工艺.

4、原水浑浊度（洪峰季节）超过500NTU或含沙量变化较大时，原水应采取预沉,高浊度水处理应按CJJ40《高浊度水给水设计规范》。

5、当水源水质超过（GB3838）Ⅲ类为微污染地表水体时，净水工艺宜采用强化常规净水工艺，或在常规净水工艺前增加生物预处理或化学氧化处理，也可采用滤后活性炭吸附进行深度处理。

6、含藻水宜在常规净化工艺中增加气浮工艺。

7、铁锰超标的地下水，可采用曝气氧化、过滤工艺。

8、氟超标的地下水宜采用复合多介质过滤法、活性氧化铝吸附、混凝沉淀或电渗析等净水工艺.

9、溶解性总固体超标的苦咸水宜采用电渗析或反渗透等膜处理工艺。

所有供水工程，均应根据具体情况，采用适宜的消毒设施。

偶示范工程做依托，一定要从实际出发,不能盲目照搬，要把适宜性摆在第一位，先进性摆在第二位。

采用新技术时，要充分考虑新技术的运行成本，新设备的售后服务及使用寿命。

（四）合理确定设计供水规模，发挥投资效益,保证水厂良性运营

村镇供水工程的供水规模,系指水厂的供水能力，为集中供水工程规划设计的重要参数.应按该工程供水范围内的最高日用水量计算，以m3/d表示.

供水规模（即最高日用水量）包括：

居民生活用水量、饲养畜禽用水量、工业企业用水量、公共建筑用水量、消防用水量、浇洒道路与绿地用水量、管网漏失与未预见水量。

合理确定供水规模是集中式供水工程规划设计，首先需要解决一个重要问题,是一项工程能否满足规划设计年限内用水量需求的关键，供水规模笑了,水不够用需要扩建，供水规模大了,水供不出去，不仅造成设施和设备闲置，资金浪费,而且加大了折旧费、提高了制水成本和水价，水价高用户用水少,水更供不出去，造成恶性循环.合理确定供水规模，关系到工程建设投资的合理性和生产经营的经济性，对一项供水工程的良性运行和可持续发展、充分发挥投资效益至关重要。

《村镇供水工程技术规范》SL310（以下简称规范）对供水规模的计算作出了规定。

《中国水利》2007年10月期曾有文章做过阐述。

目前大多供水工程设计规模偏大，实际供水量仅为设计供水规模的30％-50%，原因很多，应引起注意。

在确定供水规模时,一定要处理好现状与发展的关系,宜以现状为主，合理选择规范中的定额值（尤其注意现状有无分散水源），适当考虑发展.

详见本文四

（一）

（五）加强水质检验、监测，逐步建立水质监测网络饮用水水质问题,直接关系到农民的生活与身体健康，必须重视已建和规划建设饮水工程的水质监测，逐步建立和完善水质检验和监督体系

检测的目的在于及时掌握水质情况，查找原因，采取有效措施和技术对策，确保供水水质达到生活饮用水卫生标准。

为此,各地应建立水质检查制度，按照有关规定，确定检验项目、频率、并落实责任。

新建较大规模集中供水工程应建立相应的化验室，配备必要的仪器设备，建立和健全规章制度，由专人负责,每次水质检验应做好记录，认真填写水质检验报告；对于规模较小的供水工程可依托乡镇或县级自来水厂进行检验，并落实经费。

在此基础上，逐步建立县级水质检验体系.

所有水厂的检验工作，应接受卫生部门的监督和检查.当地有条件的地区，可依托现有的大中型水厂或县卫生疾控部门成立县级水质检测中心，配备必要的人员和仪器设备，负责对县区内饮水工程的水源水质和供水水质进行检测;逐步完善乡镇水厂化验室，负责本乡镇饮水工程水质检测，由县级水质检测中心负责技术指导和监督

在逐步建立和完善县级农村饮水水质检测中心的基础上，有条件的地、市尚可建立相应的农村饮水监测中心,负责水质检测、数据的汇总、分析处理和对下级单位的技术指导和监督工作,建立水质数据库、预警预报系统，实现水质检测网络化

六、工程规划及设计标准

（一）规划设计年限

1、水平年

分为基准现状水平年与规划水平年（设计水平年）.

基准现状水平年是指编制规划或设计所依据的基础数据提供的年份，一般是开展规划设计工作的前一年，受条件限制无法得到前一年数据资料时，可将年份再往前推一年,规划设计时要考虑这段时间的变化

例如，《全国农村饮水安全工程“十一五”规划》的基准现状水平年为2005年。

规划水平年是指完成规划的建设内容或所设计的工程投产正常运行的年份。

例如，《全国农村饮水安全工程“十一五"规划》的规划水平年为2010年

2、设计年限

设计年限是指工程设计投产后，可按设计规模正常供水的使用年限.

村镇集中式供水工程的规划设计，应与当地村镇总体规划相协调，以近期为主，近、远期相结合,设计年限宜为10～15年。

一般型的Ⅳ、Ⅴ型的小型供水工程，设计年限宜为10年。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型的大、中型供水工程宜为15年。

（二）供水水质和水压

1、供水水质

村镇集中式供水工程，主要供生活饮用。

其水质应符合国家现行的《生活饮用水卫生标准》（GB5749）的要求

2007年7月1日实施的《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006，对生活饮用水水质卫生要求严格规定：

生活饮用水中不得含有病原微生物；生活饮用水中化学物质、放射型物质不得危害人体健康；生活饮用水的感官性状良好，应经消毒处理.该标准规定水质检测指标共106项，其中水质常规指标38项，饮用水中消毒剂常规指标4项（可按选用的消毒剂种类任选1项）,水质非常规指标64项。

水质常规指标及限制,见表3-1

饮用水中消毒剂常规指标及要求,见表3—2。

农村日供水1000m3以下，或供水人口在1万人以下的小型集中式供水和分散式供水因条件限制，对常规指标中的14项的限值适当放宽执行，见表3—3。

表中未列的指标，其限值仍按表3-1、表3—2执行.水厂日常检测的水质项目及频率与水源类型及供水规模有关，详见表3—4。

表中Ⅰ类,供水规模W＞10000m3/d；Ⅱ类为10000m3/d≥W＞5000m3/d；Ⅲ类为5000m3/d≥W＞1000m3/d；Ⅳ类为1000m3/d≥W＞200m3/d;Ⅴ类为W＜200m3/d。

2、供水水压

村镇集中式供水工程的供水水压，应满足配水管网中用户接管点最小服务水头的要求。

《村镇供水工程技术规范》（SL310）规定：

配水管网中用户接管点的最小服务水头，单层建筑物可为5~10m，两层建筑物为10~12m，二层以上每增高一层增加3。

5~4.0m，当用户高于接管点时，尚应加上用户与接管点的地形高差。

配水管网中用户接管点的做小服务水头，是配水官网水力计算的重要参数，高了增加投资和能耗，低了无法保证用户用水。

该值大小与接管点到用户的距离与地形高差、用水量大小、建筑物层数有关，经济发达的村镇或用水量大、入户管长时取高值；经济条件差、发展缓慢的村庄取较低值。

供水水压还应满足消防水压的要求。

按《建筑设计防火规范》（GB50016）的规定，消火栓设置处的最小服务水头不应低于10m。

此外,用户水龙头的服务水头过高时，对管道及其附件（阀门、水表、水龙头）的使用寿命会造成影响，且用水不方便,因此规定用户水龙头的最大净水头不宜超过40m,超过时宜采取减压措施。

（三）供水量

村镇集中式供水工程的供水量，应满足供水范围内居民生活、饲养畜禽、公共建筑、工业企业等最高日用水量的要求，并应考虑管网漏失和未预见用水量。

详见本文四

（一）供水规模的确定

确定供水量时，应该以居民生活用水为主，统筹考虑饲养畜禽和二、三产业用水，优质水首先用于居民生活饮用.

（四）水源保证率

为了保证集中式供水工程正常供水、可持续运行，规划设计标准中，对水源保证率做出了规定。

《村镇供水工程技术规范》（SL310）中规定：

“干旱年枯水期设计取水量的保证率,严重缺水地区不低于90％，其他地区不低于95%。

"

《镇（乡）村给水工程技术规程》（CJJ123）中规定：

“用地下水作为供水水源时，取水量应小于允许开采量；用地表水作为供水水源时，设计枯水流量的年保证率宜不低于90%。

"

保证率90％即为十年一遇的干旱年，枯水期水源的可取水量低于设计取水量;保证率95％，即为二十年一遇的干旱年，枯水期水源的可取水量低于设计取水量。

（五）防洪和抗震

集中式供水工程是村镇重要的基础设施，为保障村镇居民日常生活和生产的需要,应具有一定的防洪和抗震能力.为此，对不同规模供水工程的防洪和抗震设计均提出了不同的要求。

1、防洪

集中式供水工程的防洪设计应符合《防洪标准》（GB50201）以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252）的有关规定。

Ⅰ~Ⅲ型村镇供水工程的主要构（建）筑物等级为《防洪标准》中的3级；Ⅳ、Ⅴ型村镇供水工程的主要构（建）筑物等级为《防洪标准》中的4级.为此，对照《防洪标准》和《村镇供水工程技术规范》，对村镇供水工程的防洪标准做出了如下规定:

Ⅰ～Ⅲ型村镇供水工程的主要构（建）筑物,应按30~20a一遇洪水进行设计、100~50a一遇洪水进行校核;Ⅳ、Ⅴ型村镇供水工程的主要构（建）筑物,应按20～10a一遇洪水进行设计、50～30a一遇洪水进行校核。

2、抗震

集中式供水工程的抗震设计应符合国家现行的《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223）、《建筑抗震设计规范》（GB50011）和《构筑物抗震设计规范》（GB50191）的有关规定.

建筑规定分为甲、乙、丙、丁四类抗震设防类别，集中式供水工程是村镇生命线工程的重要组成部分，大型工程应定位为乙类，即重点设防类；小型工程由于影响范围较小,可定位为丙类，即标准设防类.为此《村镇供水工程技术规范》对村镇供水工程的抗震标准做出了如下的规定：

Ⅰ～Ⅲ型村镇供水工程的主要构（建）筑物,应按本地区抗震设防烈度提高1度采取抗震措施；Ⅳ、Ⅴ型村镇供水工程的主要构（建）筑物，可按本地区抗震设防烈度采取抗震措施。

七、规划设计应注意的主要问题

村镇给谁工程既不同与一般的水利工程，也不同于城市给水工程，有其自身的特点.因此，在工程规划中，要认真贯彻执行《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）、《镇（乡）给水工程设计规范》（CJJ123）

（一）合理确定供水规模

1、确定供水范围,供水人口和供水单位

村镇集中式供水工程规模的计算,首先要确定该工程的供水范围，该范围内的供水人口和供水单位.供水范围系指工程规划设计所覆盖的范围，工程所在地的行政区划，工程所包括的县、乡镇、村的名称、数量.供水人口和供水单位是计算用水量的基础，规划设计单位可向工程建设单位收集，必要时尚须进行复核、调研。

计算并确定设计供水人口后，乘以居民生活用水定额,即可计算出居民生活用水量.

设计供水人口的计算如下:

P=p0（1+r）n+p1

式中：

P—-—设计用水居民人数（人）；

p0—--现状用水居民人数（人）；

r—-—设计年限内人口自然增长率（％）；

n———工程设计年限（年）；

p1—-—设计年限内人口机械增长总数（人）

“规范”要求在确定现状用水居民人数时,应深入进行调查,详细了解现状居住人口，计算时应包括无当地户籍常住人口，如工厂合同工、学校的住宿生等，不住宿学生可按50％折减计算。

设计年限内人口机械增长法总数,可根据对镇总体规划中的人口规划，近年来人口户籍迁移和流动情况，按平均增长法确定。

近年来，随着全国小城镇建设的发展，撤乡并镇的体制变化，农村人口向城镇大量流动,人口变化较大,农村人口总体呈下降趋势，尤其是经济条件较差的村镇，流入人口少，外迁人口多，设计年限人口明显呈负增长，即流动外出的人口数大于人口自然增长的人数。

使用世界银行贷款建设的中国农村供水工程，按照设计年限15年,设计年限内人口自然增长率按12％计算,设计用水人口约为现状人口的1。

2（1.96倍）。

据调查，项目水厂运行年限最长的以超过20年，除沿海经济发达地区外，实际供水人口均低于设计供水人口;在采取同样最高日居民生活用水定额条件下，由于设计人口比现状人口增加了约20%，致使居民生活用水量加大了20%，这也是造成目前设计工程规模偏大，欠经济合理的一个因素.

为此，建议在确定设计供水人口时,应在当地政府和有关部门配合下，深入供水区域内的村镇进行人口调查与资料收集工作，了解当地规划、实际的人口自然增长率和人口的流动情况，分析发展趋势，立足现状坚固发展。

一般情况下,单村供水工程、以村庄供水为主的联村联片供水工程和向村庄供水的管网延伸工程，设计供水人中宜按现状用水人口计算。

2、合理确定居民生活用水定额是计算供水规模的基础

按照“规范"的要求，居民生活用水量，依据最高日居民生活用水定额计算确定。

就全国村镇饮水安全工程建设而言，大多数村镇用水，以村镇居民生活用水为主，“规范”中所指的居民生活用水，已包括户散养畜禽等用水.除个别地区乡镇工业用水集体或专业户饲养畜禽用水较多，需按实际需求单独计算外，其他用水量均可以生活用水量为基础，乘以不同的百分数计算,一次，合理选用村镇居民生活用水定额是合理确定供水规模的重要基础和保证。

目前水利部门执行的标准、规范中，有二份材料涉及到居民生活用水定额，分别是“村镇供水工程技术规范"（SL310）和“农村饮用水安全卫生评价指标体系”水农[2004］547号，详见表4-1、表4-2。

前者为供水工程规划中，计算生活用水时用的最高日居民生活用水定额，与工程所在地分区和主要用（供）水条件有关;后者为饮用水安全卫生评价指标体系中的大量评价指标,是从供水量方面评价农民饮用水是否安全的一个指标,即每人每天可获得的水量不低于40~60升为安全，不低于20~40升为基本安全，这个评价指标在全国农村饮用水安全现状调查中发挥了重要作用，并在今后的一个时期内，作为评价农村饮用水安全与否的重要指标，继续发挥作用.这个指标有区域之分,是未涉及用（供）水条件的基本值，可作为一项供水工程确定供水规模或工程运行后复核时使用。

表4-1最高日居民生活用水定额（L/人·d）

主要用（供）水条件

一区

二区

三区

四区

五区

集中供水点取水，或水龙头入户但无洗涤池和其他卫生设施

30-40

30-45

30-50

40-55

40-70

水龙头入户、有洗涤池,其他卫生设施较少

40-60

45-65

50—70

50—75

60—100

全日供水、户内有洗涤池和部分其他卫生设施

60—80

65—85

70—90

75—95

90-140

全日供水，室内有给水、排水设施且卫生设施较齐全

80-110

85—115

90-120

95-130

120—180

综上分析，规划设计供水工程时，计算供水规模的生活用水量,应采用表4—1中“村镇供水工程技术规范"中的最高日居民生活用水定额。

表4-1中,除了分区的不同，每种用水条件的数值均有一个范围，建议参照以下意见，按照“村镇供水工程技术规范"，选取最高日居民生活用水定额。

（1）按照表4—1中的分区划分，确定项目所在省属于那个地区

（2）结合当地用水现状、经济条件和发展潜力，确定设计范围内的综合用水条件，对照表4-1中的主要用（供）水条件，确定居民生活用水定额的范围值。

规划设计供水范围内以村庄为主的供水工程或单村供水工程设计，宜选取第2种水龙头入户，有洗涤池但其他卫生设施较少的一项的用水定额范围值

（3）综合农