某乡镇水源环境改造及管网工程可行性研究报告.docx
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某乡镇水源环境改造及管网工程可行性研究报告
某乡镇水源环境改造及管网工程
可行性研究报告
附表：
1、固定资产建设项目节能登记表
2、招标基本情况表
3、投资估算表与财务分析
附图：
1、工程总体布置图2、第一净水厂平面图
3、第二净水厂平面图4、净水厂工艺流程图
第1章总论
1.1项目名称、地点及建设单位
1.1.1项目名称
某乡镇水源环境改造及管网工程。
1.1.2项目地点
***市***县***镇。
1.1.3建设单位
***县自来水公司。
1.2项目背景
***县位于111***市西部，介于东经120º25´—121º50´、北纬43º18´—44º19´之间，东与科尔沁区毗邻，西与翁牛特旗、阿鲁科尔沁旗接壤，南与奈曼旗、科左后旗相连，北与扎鲁特旗、科左中旗交界。
全县总区域面积4488平方公里，县内地势平坦，现有耕地面积141万亩，林地面积172万亩，草牧场面积277万亩。
***镇是***县人民政府所在地，是全县政治、经济、文化中心。
全镇总区域面积820平方公里，其中耕地面积24.2万亩，总人口107000人，3.4万户，现辖50个行政村，1个蔬菜大队，共79个自然村。
目前城市供水水源全部取自地下水，***镇现有水厂2座，2010年的供水能力达到2.2万吨/日，2020年的供水能力达到3.2万吨/日。
经过近几年的发展建设，城市的供水水量能够满足城市的用水需求，但是由于水源全部取自地下水，地下水的水质铁锰含量超过了国生活饮用水水质标准，目前水厂没有除铁除锰的工艺设施，致使超标的水直接送入供水管网，严重影响了居民的生活质量，损害了人们的身体健康，因此必须对水源地下水进行水质提升处理，增加除铁除锰处理设施。
同时，随着近几年来城市的不断发展，城区范围逐渐南扩，使得供水管网设施的建设跟不上城市的发展，该地区的用水需求无法满足，阻碍了经济的发展。
据此，***县自来水公司委托我院编制了《某乡镇水源环境改造及管网工程可行性研究报告》，2012年5月上旬，我院工程技术人员到***镇进行现场踏勘，并收集基础资料，与***县自来水公司有关领导及技术人员进行了详细的调查研究，在此基础上编制了本可行性研究报告。
本工程内容主要包括：
1、净水厂水质提升处理工程，其中第一净水厂处理规模为0.5万m3/d；第二净水厂近期规模为1.7万m3/d，远期处理规模为1.7万m3/d，本次水质提升处理设施按近期工程建设。
2、新建配水管线13.80公里。
工程总投资为3488.41万元人民币，资金全部地方自筹。
1.3设计依据及主要设计资料
1.3.1设计依据
本工程设计依据如下：
1、《中华人民共和国水法》；
2、《中华人民共和国水污染防治法》及《中华人民共和国水污染防治法实施细则》；
3、《城市给水工程规划规范》（GB50282-1998）；
4、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）；
5、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
6、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；
7、《城市给水工程项目建设标准》[建标（1994）574号]；
8、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；
1.3.2主要设计资料
本工程主要设计资料如下：
1、***县县中心城区控制性规划（2006—2020年）
2、工程水文地质勘察报告
3、***县***镇地形图（1:
1000）
4、现状水源水质检验报告。
1.4工程设计原则
本工程设计将体现如下设计原则：
1、在符合城市总体规划的前提下，确定合理的处理规模和系统方案，做到工程总体布局合理，实施计划可行。
2、根据水源井水质特点，在技术可行、经济合理的前提下，充分利用现状地形和有利条件，采用新工艺、新材料、新技术和新设备，贯彻节能方针，尽量降低制水成本，实现先进性、合理性、可靠性的有机统一，确保出水水质，尽快发挥工程的社会效益、经济效益和环境效益。
1.5城市概况
1.5.1地理位置
***县位于111***市西部，介于东经120º25´—121º50´、北纬43º18´—44º9´之间，东与科尔沁区毗邻，西与翁牛特旗、阿鲁科尔沁旗接壤，南与奈曼旗、科左后旗相连，北与扎鲁特旗、科左中旗交界。
***镇是***县人民政府所在地。
全镇总土地面积2371平方公里，其中耕地面积23511公顷，灌溉面积9273公顷。
***镇位于***县的西南部。
京通、集通铁路和国道303线东西向通过镇区，国道111从东西向通过。
东距***市科尔沁区82公里，南距沈阳市365公里，东距长春市395公里。
1.5.2自然条件
1、地质地貌
***镇地处西辽河冲击平原西部，地貌成因属堆积类型，为西辽河水系的沉积河漫滩，风水搬运和堆积作用形成了平原与沼坨相间的现代地貌。
***镇区西南高、东北低，南北两侧为沼坨，中间呈槽形地带，沼坨高者海拔250m，地处233m，一般平均地面标高为240m左右，自然坡降较缓，一般在千分之一左右。
中部有西辽河和新开河横贯境内，沿河两岸为广阔平坦的冲击平原，是***县的主要农业区。
北部、中东部由西向东有三条逶迤起伏的沙沼，属科尔沁沙地的一部分，沙地为垄断沙丘与甸子地相间分布的地貌特征。
2、气候
***县地处中温带干旱半干旱地区，属典型的大陆性温带半干旱季风气候。
气温：
年平均气温5.7-6.4℃之间，最高为7月份，月平均气温23.3-24℃，最低为1月份，月平均气温-13.4--14.76.4℃，极端气温最高41.7℃，最低-30.4℃；年积温为3098-3580℃。
降水量：
降水较少，多年平均降雨量为342.7mm，主要集中在夏季6-8月份，多年最小降雨量为244.5mm。
蒸发量：
多年平均蒸发量为2078mm，湿润度为54%。
风向与风速：
县城主导风向为西北风，年平均风速为4.1m/s，春季风速最大，平均风速4.9-5.5m/s。
10月份至翌年4月份最多风向为西北风，6-8月份最多风向为南风，5-9月份为过渡月份；5级以上最大风日为113.4天，8级以上大风向日为21.7天；风沙日年平均36.3天，沙暴日数年平均8.6天。
霜冻期：
平均无霜期为143-144天，初霜期9月29日，终霜期5月8日，最长171天，最短126天；最大冻土深度为1.5m。
日照：
县域总的气象特点是日光充足，降水偏少，风沙频繁；年平均日照时数3056.7-3096.1小时。
1.5.3经济发展
***镇是***县人民政府所在地，是全县政治、经济、文化中心。
全镇总区域面积820平方公里，其中耕地面积24.2万亩，总人口107300人，3.4万户，现辖50个行政村，1个蔬菜大队，共79个自然村。
***镇处于东北经济区中心地带，国道303线、开保公路，横贯全境，连接国道304线、国道111线油路东西贯通，集通铁路穿境而过，距全国铁路六大编组站的***站和能起降中型客机的***机场仅80公里，距沈阳、长春、哈尔滨三个中心工业城市和大连、营口、锦州三个海港码头较近，乘车皆可半日到达。
全镇现有耕地24.2万亩，沼地40余万亩，林地12.3万亩，是国内重要的玉米生产种植基地，年产玉米2.5亿斤以上。
耕地除适宜种植玉米外，还适宜种植高粱、小麦、水稻等大田作物及红干椒等各类蔬菜作物。
全镇农业基础设施条件较好，农田均可使用地下水浇灌。
全镇农区畜牧业发展迅速，畜禽总量逐年膨胀，畜牧业防疫体系健全。
目前全镇育肥牛存栏近万头，羊存栏9.8万只，生猪存栏10.1万口，养殖蛋鸡30万只，养殖白鹅120万只，养殖奶牛超过4000头，并基本实现专业化和规模化养殖。
近年来，***镇通过招商引资，一批投资超过千万元的项目纷纷入驻。
投资5500万元的天之华有限公司一期工程年产3万吨酒精项目将于今年7月试车生产；新华化工糠醛项目产销两旺，年产一万吨酒精车间已进入生产状态；西玛泰乳业奶白酒项目设备已安装完毕，即将投入生产；恒鑫化工将于5月份正式生产；宏丰农机、鑫鲁裘革运转良好；大型木器、红干椒加工项目等一批在建项目也将在年内全部投入生产，同时中小企业遍布全镇，工业经济正成为***镇的主导产业目前全镇共有农村集贸市场3个，杨秀峰红干椒市场、无公害蔬菜营销协会、蛋鸡协会、养羊协会、养猪协会、养兔协会等专业市场及专业经济合作组织、中介机构团体数十个。
1.5.4城市性质
***县的城市性质为：
以发展农副产品加工业为主导的***市西部中心城市。
1.6供水现状
1.6.1水源及净水厂现状
***县***镇现有净水厂两座，均采用地下水。
第一净水厂建于1982年，设计供水规模5000m3/d，厂区总占地面积约0.45公顷。
供水水源总计4眼深井，其中1号井位于自来水公司内，2号井位于利民街南侧，环城西路东侧，3号井位于新开大街南侧与环城西路东侧；4号井位于新开大街南侧，民主路西侧。
3眼井地面标高基本在240m左右，静水位在地下5.8m，动水位在地下9.8m，单井出水量为120m3/h。
1号井和2号井水泵装机功率为25kw，扬程分别为48m和52m，4号井水泵装机功率为18.5kw。
水厂内建有清水池2个，每个容积500m3，此外还建有加氯间1座。
当初设计水源井出水进入净水厂清水池，加氯消毒后经送水泵房配送给用户。
现有水源地铁锰离子超过国家饮用水水质标准，铁平均为1.41mg/l，锰平均为0.22mg/l。
`
水厂送水泵房内现安装3台离心泵，2用1备单台水泵的流量为108-174m3/h，功率为30kw，扬程为39-46m。
水泵采用变频调速的方式供水，泵房内尚有最初设计时的水泵位置，由于净水厂建在城区内，受水源地的影响，第一净水厂没有条件增加流量，故而远期水泵没有安装，本次工程中将2台净化间滤池的反冲洗水泵安装在现在闲置的水泵安装位置。
加氯间内安装2套二氧化氯发生器，有效氯产量为0.2kg/h，功率为1.1kw，1用1备。
第二水源净水厂
1、第二净水厂水源地
水源地近期为冯家水源，远期为牛家水源。
两组水源井平行布置，排距1.5km。
垂直地下水流方向布置6眼管井，单井设计水量2362.50m3/d。
井径为200mm，井深为150m，井距750m，每眼井平面布置20mx20m。
深井泵房平面尺寸为¢3.6mx2.4m，地下深2.1m，钢筋混凝土结构。
每座深井泵房内设深井泵一台，水泵参数为Q=90m3/h,H=60m,N=22kw。
2、第二净水厂
第二净水厂位于城区西南部的小王家，故也称小王家净水厂。
该净水厂规模按照2015年1.7万m3/d综合考虑，并预留2020年总规模2.7万m3/d发展的需要。
厂区总占地面积3.0公顷。
净水厂现有的主要构筑物如下：
（1）清水池2座，单池有效容积1000m3,其中储存消防水量324m3。
矩形清水池采用钢筋混凝土结构，平面尺寸15.9mx15.9m，总高度4.0m，有效水深3.8m。
（2）送水泵房建筑按远期规模设计，设备按近期规模考虑。
送水泵房内现有离心泵3台，2用1备，水泵参数为Q=257m3/h,H=53m,N=55kw。
采用变频调速的方式供水。
送水泵房平面尺寸为24mx7.5m，半地下式。
地下为钢筋混凝土结构，深2.7m；地面上高5.1m，为砖混结构，配电值班室的平面尺寸为15.4mx6m，层高5.1m。
泵房内预留有4台水泵的安装位置，本次工程安装2台反冲洗水泵，远期供水时考虑将现有水泵更换，同时增加2台水泵，以便满足远期送水规模的要求。
（3）二氧化氯投加量按05mg/l计，本期安装2套二氧化氯发生器，有效氯产量为0.5kg/h，功率为1.1kw，1用1备。
1.6.2供水管网现状
***镇区的供水管网建设主要经历了两个阶段。
第一阶段的配水管网建设始于1984年，1986年全部完工，最大直径DN300mm，管材为铸铁管，总长度为1200m。
其他铸铁配水干管分别为DN200mm5600m；DN150mm2800m；DN100mm4100m。
另有部分给水UPVC管DN225mm700m；DN160mm700m；DN110mm400m。
其余均在DN75以下。
由于第一阶段敷设的管线年代久远，管道腐蚀严重，跑冒滴漏现象严重，因此***镇在2005年12月实施的111***县***镇给水改扩建工程进行了一部分的管网建设。
该工程对原有的供水管线进行了改造，同时修建了新的管道。
但是随着城镇的不断发展，城区规模的不断扩大，现有的供水管线已经不能满足用户的需要。
主要干管现状管线见下表：
现状供水管线一览表
序号
所在位置
管径（mm）
管长（m）
管材
1
新华街
民主路-幸福路
DN200
215
UPVC
2
新开大街
城西-曙光路
DN200
1904
UPVC
3
辽河大街
城西-曙光路
DN200-300
3046
UPVC
4
长青街
环城西路-白塔路
DN200
1516
UPVC
5
东风街
环城西路-幸福路
DN200
435
UPVC
6
民主路
育新街-建设路
DN200
1236
UPVC
7
解放路
环城北路-新开大街
DN200
1142
UPVC
辽河大街-建设街
8
幸福路
向阳街-新华街
DN200
341
UPVC
9
团结路
环城南路-向阳街
DN200
1685
UPVC
10
曙光路
向阳街-新华街
DN200
326
UPVC
11
白塔路
东风街-建设街
DN200
429
UPVC
12
工农路
辽河大街工农小学以南
DN200
565
UPVC
13
过路管
DN100
3079
UPVC
合计
15919
1.7工程建设的必要性
111***市***县***镇水质提升处及管网扩建工程不仅可提高人民生活水平，同时可为***镇经济的可持续发展创造了良好的条件。
现代化城镇建设需要相应的供水配套基础设施，随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，城镇供水问题已成为社会经济发展和人民生活稳定的重要制约因素。
提高水厂的供水能力和水质，满足城镇发展所需的水量要求，经济效益和社会效益显著。
加快城区供水管网改造，完善基础设施建设，进一步增强城市载体功能。
有利于水资源的合理开发、综合利用，充分发挥供水工程的整体功能和综合效益。
该工程投产后可以大大改善城区供水水质，因此社会效益显著，因此，建设111***市***县***镇水质提升处及管网扩建工程是十分迫切和必要的。
第2章工程方案论证
2.1工程规模及设计水量的确定
2.1.1居民需水量预测
1、城市用水区人口数的确定
根据《***县***镇城镇总体规划》（2005-2020）及***镇政府提供的资料，2010年镇区现状人口8.4万人，近期（2015年）***镇区人口为10万人，远期（2020年）***镇区人口为13万人。
据此对***镇用水量进行预测。
2、用水普及率的确定
当新水源工程上马后，供水量大量增加，配水管网覆盖面积显著增大，城镇用水普及率将很大提高。
规划用水普及率2015年96%，2020年98%。
3、居民综合生活用水量确定
依据《室外给水设计规范》（GB50013—2006），综合生活用水定额（二区）的中小城市用水定额并结合***镇的实际情况，确定***镇最高日综合生活用水定额：
2015年120L/cap·d；2020年130L/cap·d。
居民综合生活用水量见表2-1。
居民综合生活用水量预测表2-1
年限
项目
2015
2020
居民综合生活用水量标准（L/人*d）
120
130
总人口（万人）
10
13
用水普及率（％）
96
98
需水量（万m3/d）
1.15
1.65
2.1.2工业需水量预测
根据《***县***镇城镇总体规划》可知，***县***镇工业产值2015年5.11亿元，2020年10.6亿元。
万元产值消耗水量的大小，影响因素较多，根据工厂的性质，生产的工艺流程，生产规模的大小，生产设备的先进程度，生产人员的熟练程度，管理人员的技术水平，工业用水的重复利用率，及废水回收程度等因素有关。
根据***县***镇的实际情况，宜建立节水型工业为主精神。
万元产值消耗水量不宜太大。
根据城市总体规划，万元产值耗水量2015年为65m3/万元，2020年为55m3/万元。
工业用水量预测表2-2
年限
项目
2015
2020
工业总产值（亿元/年）
5.11
10.6
万元产值综合耗水量（m3/万元）
65
55
重复利用率（％）
45
50
需水量（万m3/d）
0.50
0.80
2.1.3浇洒道路和绿地用水量
浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定，本次设计按生活用水量和工业用水量之和的8%计，则2015年的浇洒道路和绿地用水量为0.13x104吨/天，2020年的浇洒道路和绿地用水量为0.20x104吨/天。
2.1.4管网漏失量
管网漏失量按上述三项用水量之和的10%计，则2015年的管网漏失量为0.18x104吨/天，2020年的管网漏失量为0.26x104吨/天。
2.1.5未预见水量
未预见水量按上述四项用水量之和的10%计，则2015年的未预见水量为0.20x104吨/天，2020年的未预见水量为0.29x104吨/天。
2.1.6消防用水量
2015年10万人，同时间内火灾次数为2次，每次灭火用水为45l/s，火灾延续时间为2h，补充消防水时间为24h，则消防用水量为648m3。
2020年15万人，同时间内火灾次数为2次，每次灭火用水为45l/s，火灾延续时间为2h，补充消防水时间为24h，则消防用水量为648m3。
2.1.7城市总用水量
综合以上各项，城市总用水量见表2-3。
总用水量预测表2-3
年限
项目
2015
2020
居民综合生活需水量（万m3/d）
1.15
1.65
工业需水量（万m3/d）
0.50
0.80
浇洒道路和绿地用水量（万m3/d）
0.13
0.20
管网漏失水量（万m3/d）
0.18
0.26
未预见水量（万m3/d）
0.20
0.29
总需水量（万m3/d）
2.16
3.20
2.1.8供水规模及时变化系数
根据以上的水量预测可知，***县***镇供水管网的供水规模为2015年2.20x104吨/天，2020年3.20x104吨/天。
根据***县***镇的用水情况，管网时变化系数取1.5。
2.2水资源论证
2.2.1地表水源论证
在***县附近主要有两条大河，即西辽河和新开河。
西辽河发源于赤峰市境内山区的老哈河，在麦新镇十三排村处入境。
西辽河在***镇南5km处自西向东流，河道宽度为1000m，河道比降为1/1000-1/20000。
流域表土多沙及沙壤土，植被较差，加上干旱及风沙的影响，河流含沙量较大。
河床由于为细沙土，极不稳定。
洪水前后河道断面变化比较大。
西辽河每年至少有1月、2月、5月、10月、11月、12月为断流时间，对于西辽河这样季节河流不可能作为***镇的水源地。
新开河位于***镇北部，最近距离为25km，属季节性河流。
该河上建有引水闸7座、水闸96座，其他水工建筑物136座。
干渠43条，全长268.2km，支渠163条，全长512.3km。
多年平均径流量为4.80亿m3。
新开河在频率为50%、75%、90%时1月、2月、12月月平均流量为0，因此新开河也不能作为***镇的水源地。
2.2.2地下水资源论证
一、含水层空间结构及水力联系
由《某乡镇水源环境改造及管网工程水文地质勘查报告》可知，***县地下水含水层主要由第四系沉积物、第三系砂砾岩组成。
第四系沉积物厚度达137-202m，沉积物岩性80-90%为各种砂砾石、中粗石、中细砂、西砂，形成本区含水性良好的含水层。
区内具有供水意义的主要含水层为第四系中更新统大清沟组巨厚（88-162m）砂层。
该含水层特点是以砂层为主，在水平与垂直方向上有颗粒粗细差异，粘性土夹层大部分很薄，这就决定了本区地下水为孔隙潜水特点，水量丰富。
本区富水性在3000-5000m3/d，个别地方大于5000m3/d。
一般单井涌水量（降深5m）均大于60m3/h,大者可达328m3/h。
其次为下更新统白山组冰水沉积砂砾石层，与上述的大清沟组砂层组成统一的含水层组，埋藏于120-140m以下，分布于南部和西部，一般厚20-50m。
该层透水性能好，水量丰富。
整个第四系含水层中没有完整连续的隔水层，可以看作一个统一的含水体。
二、含水层的补给条件
本区地下水的补给主要有降水补给、地表水渗透补给、区外地下径流补给、地表灌溉、开采回归补给。
三、降水入渗补给
本区土壤包气带岩性为粉细砂、砂壤土、亚砂土，极有利于降水入渗。
依据***市水文勘测局《***市中部平原区地下水参数计算》可知，该地区多年平均降水入渗系数为0.22，降水入渗是该地区最主要的地下水补给来源。
四、侧向径流补给
本区内存在着流向自南西向北东的天然地下径流。
从本区近10年平均等水位线图上看，本区西边界的地下水水利坡度已达到千分之一左右，地下径流补给已成为仅次于降水入渗补给的第二大补给源。
五、河水入渗补给
（1）西辽河入渗补给
西辽河为本区的南边界，本区内西辽河全长24公里。
西辽河多年平均径流量为7.345亿立方米，将论证区地下水多年平均等水位线与西辽河水位标高比较可知，西辽河水位标高高于论证区地下水多年平均水位线，说明西辽河对本区有入渗补给条件。
（2）新开河入渗补给
新开河为本区的北边界。
区内新开河全长18公里，多年平均径流量4.8亿立方米，将论证区地下水多年平均等水位线与新开河水位标高比较可知，新开河水位标高高于论证区地下水多年平均水位线，说明新开河对本区有入渗补给条件。
2.2.3水量平衡
根据《***市***县***镇供水工程水文地质勘查报告》可知，该项目区多年平均综合补给量为10050万m3/a，1993-2002年的十年平均综合补给量为9710.7万m3/a；多年可开采系数建议采用0.7-0.8之间，按此计算可开采量为8040-7035万m3/a之间，平均年可开采量为7437万m3/a。
根据预测，论证区内2010年需水量为5671.2万m3，其中城镇为1380.2万m3，均小于平均年可开采量7437万m3/a，说明水资源是可以满足项目区需水要求的。
2.2.4水质评价
该地区地下水水质为重碳酸型、低矿化度水，PH在7.0-8.3之间，总硬度在97.1-324之间，平均为211。
95%的地下水为C1ca型水。
在评价区范围内，地下水阴离子以HCO3-为主，阳离子以Ca2+为主，主要离子浓度表现为HCO3-＞（Ca2++Mg2+）。
水中铁离子平均浓度为1.45mg/l，锰离子平均浓度为0.22mg/l，铁锰离子浓度超标。
2.3净水厂工程方案论证
2.3.1净水厂厂址的选择
由于本工程主要内容为水质提升处理，水厂已经存在，因此不再对水厂位置的选择进行论证。
2.3.2净水方案论证
2.3.2.1原水水质
依据***县卫生监督所的水质化验结果可见，本工程水源深井水铁离子平均浓度为1.45mg/l，锰离子平均浓度为0.22mg/l，铁锰离子浓度超标，其它各项指标均符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006
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