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农村饮水安全工程设计报告

贵州省xx县塘头人畜饮水改扩工程

初步设计报告

设计证：

贵州省xxxxxxxx勘测设计队

二OO四年五月　　　　　　　

1.综合说明……………………………………………………1

工程特性表……………………………………………………14

2.水文及水资源评价…………………………………………17

3.工程地质……………………………………………………21

4.工程任务和规模……………………………………………29

5.工程布置及建筑物…………………………………………37

6.输配水管道（网）系统………………………………………41

7.施工组织设计……………………………………………54

8.工程占地……………………………………………………55

9.水土保持和环境保护设计…………………………………56

10.工程管理……………………………………………………57

11.设计概算（见另册）………………………………………58

12.社会经济评价………………………………………………59

13.工程招标设计………………………………………………62

附：

一、工程概算书

二、工程设计图纸

1、总体平面布置图（101RY—TT01—CS—01）

2、水厂平面布置图（101RY—TT01—CS—02）

3、引水管路设计图（101RY—TT01—CS—03）

4、净化设施设计图（近期）（101RY—TT01—CS—04）

5、净化设施设计图（远期）（101RY—TT01—CS—05）

6、调节（清）水池设计图（101RY—TT01—CS—06）

7、提水站设计图（101RY—TT01—CS—07）

8、高位水池上水管路设计图（101RY—TT01—CS—08）

9、高位水池设计图（1/2）（101RY—TT01—CS—09）

10、高位水池设计图（2/2）（101RY—TT01—CS—10）

11、供水主管纵剖图（101RY—TT01—CS—11）

12、街道管网现状图（101RY—TT01—CS—12）

13、街道环状供水管网设计图（101RY—TT01—CS—13）

14、油科所塘中供水管设计图（101RY—TT01—CS—14）

15、油科所至芭蕉管线剖面图（101RY—TT01—CS—15）

16、塘中至尧民管线剖面图（101RY—TT01—CS—16）

17、工程管网计算图（101RY—TT01—CS—17）

18、闸阀井设计图（101RY—TT01—CS—18）

19、工程区域地质图（101RY—TT01—CD—01）

20、引水管线地质剖面图（101RY—TT01—CD—02）

21、上水管线地质剖面图（101RY—TT01—CD—03）

1.综合说明

1.1绪言

1.1.1基本情况

塘头人畜饮水工程，位于xx县城南面35km处的xx乡，有思～石公路经过，交通较为方便。

北连邵家桥镇，东接大坝场镇，南通板桥、三河乡，西靠乌江与思林、枫芸乡相望。

工程地理位置坐标东经108°10′15″～108°13′50″，北纬27°43′10″～27°47′9″,地域面积134km2。

多年平均降雨量1134mm，多年平均气温17.4℃。

龙底江（石阡河）由东向西转北贯穿而过，河床高程375m左右，于下游6km江口处汇入乌江，属乌江支流石阡河流域。

xx乡坐落于乌江右岸，距乌江水电梯级开发思林电站坝址12km。

工程所在地的xx乡是我县最大的中心集镇，经济贸易较发达，市场繁荣，来往流动人口多。

该镇有着典型山区丘陵平坝地形特点，周围是高山，中间夹平坝，其间分布有2.4万亩良田好土，是xx县主要产粮区，主要种植粮食作物有水稻、玉米和小麦，经济作物有烤烟、油菜、瓜果和蔬菜等。

塘头坝是我省二十三个丘陵大坝之一，它的小气候特点是我省除罗甸外最好的气候条件，有鱼米之乡的美称。

塘头人畜饮水工程始建于1985年,被水电厅列入我省小

（一）型定点人畜饮水建设项目,水源取自镇西面沙子坡泉水,经水池消毒后自流供水。

当年8月动工,12月底竣工运行,解决了当时1840户9843人的饮水困难。

运行至九十年代，居民人口增加，沙子坡水源遭受破坏，泉水日尽枯竭，工程已无法满足供水需求，人饮困难问题十分突出。

1996年经上级批准对塘头人饮进行改造，水源取自小溪河引水渠，用管道自流引水至水厂进行净化处理,水厂设计最大处理能力100m3/h，采用泵加压直供方式对用户进行供水，缓解了用水矛盾。

本次工程设计共涉及街道、黄镇、麻坝、沙都、尧民、芭蕉等共17个村，112个村民组，6305户21407人。

1.1.2工程建设的必要性

该工程于1996年改造后，水厂处理能力达到100m3/h，由于当时资金有限，对供水管网未作改造，管网体系还是八十年代的基础，运行多年来，破损十分严重，过水能力不足，布局也不尽合理，导致整个工程有效供水能力降低，就是街道居民的饮水也得不到正常保证。

整个管网的管道陈旧，水量损失较大，现在供水有效回收率只达到三分之一。

xx乡是我县最大的乡级集镇，经济贸易发达，物资交易量大，流动人口多。

该镇是我县农村小城镇建设发展较好的乡镇之一，也是我县扶贫移民搬迁的规划布置点，人口增长较快，供水矛盾日益突出。

现有居民供水保证率只有30%，且经常断水，给群众的生产生活活动带来了较大的影响，群众意见纷纷，反响强烈。

国家级水电站——思林电站的坝址距离xx乡12km，电站的施工准备工作已经起动，近期内将会全面动工。

电站的兴建将会有大量的管理、技术、施工单位和人员进驻塘头，供水需求将大幅增加。

综上所述，塘头人畜饮水工程的规模已不能满足当地生产和群众生活的需求，严重地制约了当地社会经济的发展和人民生活水平的提高，给当地的规划、建设、发展造成极大的被动，对塘头人畜饮水工程的改造和扩建已刻不容缓，十分迫切和必要。

1.1.3勘测设计

受xx县水利局清泉供水公司的委托，我队承担了塘头人畜饮水工程的改造扩建勘测设计任务，现已完成本阶段工作，主要结论如下：

1、取用水源为小溪河引水渠水源。

2、供水水平年近期为2015年，远期2020年。

3、供水范围有xx乡街道居民及镇周边的白鱼、王家坝、麻坝、黄镇、沙都、安家河、尧民、芭蕉等共17个村112个村民组。

4、供水规模近期2.8万人、1.8万头牲畜，5000m3/d；远期3.4万人、2.3万头牲畜，10000m3/d。

5、净水设备采用成套压力式自动净水器，近期安装一台2001—200型净化器，远期增加安装一台2001—300型净化器。

6、供水方式：

用水泵将净化、消毒后的可用清洁水提至高位供水池自流式供水。

7、工程建设分两期实施，一期工程为取水池、引水管、净化处理系统、原净化器改造、调节清水池、提水泵站、配电站、上水压力管路、高位供水池、主供水管道、街道供水管网、塘中、油科所供水支管、应急补水提水站改造、自动控制系统、生产管理房、场地平整及其它生产辅助设施等；二期为尧民、芭蕉、白余及其它供水支管等。

一期施工期一年，二期施工期六个月。

8、工程总投资：

836.06万元（近期规模）。

其中：

一期494.79万元；二期341.27万元。

1.2水文

2.1　流域概况

塘头人饮位于乌江流域一级支流龙底江河的支流。

流域地处黔东北，铜仁地区西部，属贵州高原自东向西的三级阶地的第一阶梯上和贵州高原东北边缘向湘西丘陵及四川盆地过渡的斜坡地带。

地貌为中低山丘陵平坝，人饮分布较广。

流域产、汇流属Ⅱ2区，小溪河引水渠以上集雨面积113km2。

流域内岩性以碳酸盐岩为主，土壤以黄壤、石灰土较多，植被主要为阔叶林及常绿林，有松柏、杉林、漆树、油桐等，尚有藤刺灌丛和乔木草坡等多种植被类型。

1.2.2水文、气象

境内属亚热带温暖季风湿润气候区，季风交替明显，四季分明，夏无酷暑，冬无严寒，流域水气主要来自印度洋孟加拉湾，由于地形变化较大，导致气候垂直变化明显，小范围由于地形形成小气候，对水文要素的地区分布规律有一定影响。

多年平均气温17.4℃，极端最高气温39.4℃，最低气温-5℃，年日照时数1290.9小时，无霜期300天以上。

全年以南风为主，多年平均风速1.9m/s。

流域内湿润多雨，雨量在时空分布上不均匀，多集中在年内5～9月，多年平均降雨量1134毫米。

灾害性气候主要有干旱、暴雨、倒春寒、秋季低温、冰雹、大风等。

1.2.3水源选择

xx乡附近除石阡河与小溪河外，周边无较大水源，如取用石阡河水源，因位置低，必须增设一套提水设施，将会增加投资和运行成本；曾考虑引取位置较高的岩门水库库水，该水库承担岩门片区的农田灌溉和人畜饮水任务，水量不足，引水管线较长。

引用小溪河水源则有一定落差可以利用，管线短，来水量充足。

本次设计取用水源的小溪河集雨面积113km2，多年平均径流量4730万m3，多年平均流量1.5m3/s，枯水流量0.8m3/s。

1.2.4水量平衡分析

小溪河渠道引水流量1.0m3/s，主要承担下游4100亩农田的灌溉和塘头人畜饮水任务，原还承担一座2×84kw电站的动力引水任务，由于水电化转分离，该任务解除，且电站已只剩一台84kw机组，年代久远，已不能正常运行。

农田灌溉主要集中在丰水季节（4～9月份），枯水期灌溉用水较少，农田灌溉最大用水量为0.41m3/s。

渠系利用系数以0.75计，则末端来水为0.75m3/s（11月实测为0.81m3/s）。

本次改造扩建人饮工程设计取水流量近期合计为0.07m3/s，远期合计为0.14m3/s，则0.14＋0.41＝0.55m3/s＜0.75，渠道年引水量2523万m3，水厂设计年用水量近期164.8万m3，远期268.5万m3；渠道来水总量及引水流量完全能够满足农田灌溉和人饮用水的需求，故取用小溪河水源有保障、可行。

1.3地质

1.3.1区域地质

工程区处于东南方向塘头向斜的轴部，龙底江河谷深切为该区域的最低峡谷，高程375.000m，在工程区的东南面为该区最高峰甲秀山，高程748.4m。

工程由于龙底江河谷深切，使两岸形成台地，南北走向，南高，北低，一般高程386～400m，最大高差10余米，台地长5千米，宽0.2～1千米。

工程区内第四系覆盖层较厚，为残积、坡积、冲积物，厚度0.5～8米。

出露地层从新到老有：

第四系（Q）、三迭系中统关岭组（T2g）、下统永宁镇组（T1yn）、夜郎组（T1y），二迭系上统长兴组（P2c）、吴家坪组（P2w）、下统茅口组（P1m）、栖霞组（P1q）。

区内出露岩层节理裂隙较发育，岩体轻度风化，垂直强风化层厚度1～6米，由河床向山脊逐步加厚。

该区以溶蚀风化为主，主要物理地质现象为溶槽、冲沟及河谷发育。

工程区地形平缓，一般为5～15°，多为第四系覆盖层。

边坡均无滑坡、崩塌等不利物理地质现象，边坡稳定；

1.3.2所在区地质概况

塘头人饮改扩工程为中低山，台地地貌，呈南西～北东走向。

受龙底江河切割分成尧民、芭蕉两大平坝。

地形平坦，呈带状形分布。

长约6km，最大宽度1km，最小宽度200m，起伏高差不到10米，多为第四系冲积物、残坡积物覆盖，厚度为1～8.5m左右。

工程区内出露岩层为三迭系夜郎组～关岭组，岩性上部为角砾状白云岩。

中下部为灰、浅灰带肉红色厚层至块状灰岩夹少量白云质灰岩及白云岩，底部为角砾状白云岩夹白云岩及白云质灰岩，间夹紫红色，少量呈灰、深灰、灰绿、黄绿等色页岩夹薄至中厚层泥灰岩，泥质灰岩，偶夹白云岩，砂质泥灰岩或钙质及粉砂质页岩产状为120°～242°∠45°～70°，厚度约570米；上覆第四系冲积物及残坡积物，夹砂砾石土，厚度1～8.5m，表层为粘土，部分为多年来沉积的淤泥。

引水管、上水管、供水管沿线基础大部分为坚实土基，少部分为基岩。

1.3.3岩土物理力学参数

灰岩：

溶蚀严重，40％的岩层岩溶发育，单轴饱和抗压强度71MPa，容重2.65g/cm3，f＝0.63，C＝0.37MPa，坚固性系数4。

白云岩：

单轴饱和抗压强度40～50MPa，容重2.65g/cm3，f＝0.5～0.55，C＝0.3～0.35MPa，坚固性系数3。

砂砾石层：

密度1.74g/cm3，f＝0.30，承载力0.3～0.35MPa，容重1.71g/cm3。

粘土：

承载力为0.2～0.23MPa，摩擦角θ=160，c=15KPa。

1.3.4天然建筑材料

该工程灰岩储量丰富，材质好，是比较好的天然建筑材料。

工程建筑所需砂、石料可以就近开采三迭系灰岩。

1.3.5地质结论

⑴本工程无晚近期断裂活动，构造稳定，无诱发地震，（地震基本裂度小于VI度）；

⑵工程区地形平缓，边坡稳定，无滑坡、崩塌等不利物理地质现象存在；

⑶建筑物基础无岩溶、无地下水的不利影响，水土流失中等；工程地质条件良好。

建议:

⑴建筑物基础开挖深度：

应根据各项子工程的规范要求而定，建议土基0.8～1.5m,基岩0.2～0.5m；

⑵弃渣及开挖的冲积物应作相应的处理，以便造成对环境的污染及水土流失；

⑶料场开采后应做好水土保持工作，防止水土流失影响生态环境。

1.4工程任务和规模

1.4.1工程任务

塘头人畜饮水工程，位于xx县城南面35km处的xx乡，有思～石公路经过工程，交通较为方便。

北连邵家桥镇，东接大坝场镇，南通板桥、三河乡，西靠乌江与思林、枫芸乡相望。

项目区地理位置坐标东经108°10′15″～108°13′50″，北纬27°43′10″～27°47′9″,地域面积134km2。

多年平均降雨量1134mm，多年平均气温17.4℃。

龙底江（石阡河）由东向西转北贯穿而过，河床高程375m左右，于下游6km江口处汇入乌江，属乌江支流石阡河流域。

xx乡坐落于乌江右岸，距乌江水电梯级开发思林电站坝址12km。

xx乡是我县最大的乡级集镇，经济贸易发达，物资交易量大，流动人口多。

该镇是我县农村小城镇建设发展较好的乡镇之一，也是我县移民扶贫搬迁的规划布置点，人口增长较快，供水矛盾日益突出。

国家级水电站——思林电站的坝址距离xx乡12km，电站的施工准备工作已经起动，近期内将会全面动工。

电站的兴建将会有大量的管理、技术、施工单位和人员进驻塘头，供水需求将大幅增加。

塘头人畜饮水工程的规模已不能满足当地生产和群众生活的需求，严重地制约了当地社会经济的发展和人民生活水平的提高，给当地的规划、建设、发展造成极大的被动，对塘头人畜饮水工程的改造和扩建已刻不容缓，十分迫切和必要。

1.4.2工程规模

本次工程设计供水范围以xx乡街道居民为主，结合镇周边饮水困难居住集中的自然村寨，包括白鱼、尧民、芭蕉片区等17个村112个村民组。

现有人口2.14万人、牲畜1.26万头。

根据《中国农村给水工程设计手册》有关规定，确定本工程设计水平年近期为2015年，远期为2020年。

增长率按我国实际人口自然增长率为12‰，大牲畜为5％计。

考虑到塘头集镇化建设和移民人口迁入等非自然增长因素，近期增长计5000人，远期增长4000人。

近期（2015年）供水规模5000m3/d，远期（2020年）供水规模10000m3/d。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），工程等级为Ⅴ等，建筑物级别5级，工程规模为小

（二）型。

1.5工程布置和主要建筑物

1.5.1工程方案

塘头人畜饮水工程原净化水厂处理能力100m3/h，现仍在工作，予以保留，需进行适当技改，设计供水不足部分进行扩建，新建水厂可就近布置在原水厂内。

水源引用小溪河渠道水。

供水方式采用高位供水池自流式供水。

原供水管网系统布局不合理，过水能力不足，管道破损严重，水量损失较大，需重新改造更新。

水源通过新建引水管引至扩建水厂经过加压后进入净化设施，净化后水进入清水池，由提水泵房经过上水管提至高位供水池，进入供水主管及供水管网向用户供水。

水厂工作时间取20小时。

1.5.2工程总体布置

整个工程由引水管、净化器、药室、清水池、提水泵房、配电站、上水管、高位供水池、供水管网、自动控制系统及辅助生产设施等组成。

1.6施工

施工期为一年，取水口施工时水流可从渠道排走，因而不必考虑施工导流问题，只需作局部堵水处理。

工程对外交通依靠公路，主要建材可以直接运到工地，施工用水可用渠道水，渠道水清澈透明，不含泥沙，无污染。

施工用电搭接原水厂输电线路。

工程所需水泥、钢材、木材、炸药由xx县水泥厂和物资局供货。

厂区施工：

采用空压机开挖，人工运输，所剩废渣集中堆放于厂外废田中。

混凝土浇筑拌机拌合，震捣可采用插入式震捣器。

管路、水池、配电站、泵房施工，以人力施工为主，部分工程采用机械施工，全部工程均由专业队伍施工。

开设临时便道用于拉运沙、石料，材料仓库可搭建在厂区内，开挖以人力为主，浇筑和砌筑的混凝土和砂浆料可利用移动拌和机拌和，震捣可采用插入式震捣棒。

净化器施工：

由设备厂方派出专业技术队伍负责安装调试。

根据工程组成情况，按其重要性可将工程分为两期实施，一期工程包括取水前池、引水管、净化器、药室、清水池、提水泵房、配电站、上水管、高位供水池、主供水管道（含街道供水管网）及辅助生产设施等。

向周边村寨延伸供水支管作为二期工程实施。

结合当地情况，计划工期为一年，2004年7月开工，2005年8月完工。

实行平行作业，日上工人数不低于100人，工程量：

土石方开挖19133.6m3，砌石1475.8m3，砼和钢筋混凝土1058.13m3，需劳力6.53万工日。

1.7工程永久占地

工程建设基本沿原管线布置，只有部分无法深埋及高位供水池涉及永久占地，总量为土1.2亩。

工程不占用其它工业和民用设施，不搬迁房屋、人口。

新建水厂布置在原厂区内，不占用农田土地。

工程占地xx乡政府已承诺无偿调节解决，故不列入投资概算。

1.8环境保护

工程修建完成后，不会对当地生态环境产生不利影响，相反将使该地人饮条件得到全面改善，居民生活环境得到提高，对促进当地农业经济的发展，改变山区落后面貌，对当地物质和精神文明建设将会起到良好的推动作用。

对施工废碴能利用的可作建筑骨料加以利用，不能利用的部份要按照施工组织设计指定的地点进行堆放封闭，不允许存在裸露堆放弃碴。

建成后须对被破坏的原生植被进行复垦封被，种植草皮，加强植被的保护和恢复，大力发展植树造林，提高森林覆盖率，改善和美化环境。

1.9工程管理

工程管理严格遵守相关规定，工程建成后，产权归xx县水利局，由清泉供水公司负责管理，建立健全各项规章制度。

管理单位配备专职管理人员。

工程设施为国有资产，工程实行依法管护。

工程的管理、运行、维修经费，主要向工程受益户征收，合理测算确定征收标准,做到良性运行，可持续发展。

1.10设计概算

1.10.1编制原则依据

①投资概算按2004年第二季度价格水平编制；

②水利部水总[2002]116号文《水利工程设计概（估）算编制规定》；

③水利部水总[2002]116号文《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》；

④水利部水总[2002]116号文《水利水电建筑工程概算定额》；

⑤水利部水总[2002]116号文《水利工程施工机械台时费定额》。

费用计算标准按水利部水总[2002]116号文《水利工程设计概（估）

算费用构成及计算标准》执行，其它直接费率、现场经费费率、计划利润、税金，均按水利部水总[2002]116号文执行。

1.10.2概算投资

工程静态总投资近期836.06万元。

1.11经济评价

采用动态分析法计算，只进行国民经济评价。

（1）净现值ENPV＝1477.07万元，

（2）效益费用比R＝2.16，（3）投资回收年限T=4.61年，（4）经济内部收益率i=29.45%。

工程经济可行。

1.12招标设计

根据贵州省发展计划委员会黔计建设[2001]718号关于转发国家计委9号文《工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定》的通知，结合工程实际和建设单位的意见，编制xx县塘头人畜饮水工程招标内容如下：

塘头人畜饮水改扩工程（近期）主要建设内容有：

1铺设管道34892m；

2新建3×55kw提水站一座，含泵房、加药室。

3新建水池两座，1500＋300m3。

4新建净化器一套，2001-200型。

5新建配电站一座，300KVA。

6改造提水站一座。

7取水口前池改造。

8管理综合楼300m2。

9厂区场地平整、围墙。

工程分两期实施，标段的化分可由业主方根据资金及施工情况具体确定，保证工程能有条不紊地进行，便于施工管理，减少施工干扰。

工程概算总投资836.06万元，预计施工期一年半。

工程特性表

序号

工程项目及名称

单位

数量

备　　注

一

工程规模

1

工程等级

等

Ⅴ

2

建筑物等级

级

五

3

二

水文

1

集雨面积

km2

113

2

多年平均径流量

万m3

4730

3

多年平均流量

m3/s

1.5

4

最枯流量

m3/s

0.8

5

设计最大取水流量

m3/s

0.07

远期0.14

6

设计年用水量

万m3

164.8

远期268.5

三

主要建设内容

1

提水装机

kw

4×55

其中远期1台

2

配电站

kvA

300

1座

3

净化设备

套

2

近期2001-200

远期2001-300

4

水池

m3

1500/300

2座

5

管道

m

34892

6

房屋

m2

300/60

四

施工特性

工程特性表

序号

工程项目及名称

单位

数量

备　　注

1

主要工程量

土石方开挖

104m3

1.91

土石方回填

104m3

0.34

砌石

104m3

0.15

砼及钢筋砼

104m3

1.05

2

施工期

月

18

3

劳力

104工日

6.53

4

建材消耗

水泥

T

483

炸药

T

10

钢材

T

110.61

木材

m3

28.19

五

工程投资

静态总投资

万元

836.06

近期

其中：

一期

万元

494.79

二期

万元

341.27

静态总投资

万元

804.07

比较方案

六

资金筹措

国补专用资金

万元

836.06

工程特性表

序号

工程项目及名称

单位

数量

备　　注

七

工程效益

解决人畜饮水

居民群众

万人

2.8

近期

大牲畜

万头

1.8

近期

居民群众

万人

3.4

远期

大牲畜

万头

2.3

远期

八

经济指标（近期）

经济净现值

万元

1477.07

工程效益费用比

2.16

投资回收年限

年

4.61

经济内部回收率

%

29.45

2、水文

2.1　流域概况

塘头人饮是乌江流域一级支流龙底江河的支流。

流域地处黔东北，铜仁地区西部，属贵州高原自东向西的三级阶地的第一阶梯上和贵州高原东北边缘向湘西丘陵及四