农村饮水工程XX镇XX片供水工程水厂和配水管网改扩建工程可行性研究报告.docx
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农村饮水工程XX镇XX片供水工程水厂和配水管网改扩建工程可行性研究报告
XX镇XX片供水工程水厂和配水管网改扩建工程
可行性研究报告
附图1：
水厂绿化效果平面图
附图2：
水厂平面布置图
A．附图3：
水厂高程布置图
附图4：
给水总平面布置图
附图5：
给水工程现状图
附图6：
输水管线图
前言
中国共产党第十六届五中全会提出了建设社会主义新农村的重大历史任务，解决农民的饮用水困难，保障农民饮用水安全，是统筹城乡发展，全面建设小康社会的重要内容。
近几年来，国家进一步加快了农民饮用水工程的建设步伐。
XX市水务局坚决贯彻党中央的政策，全面推进全市农村饮水安全工作。
XX市XX区索河镇XX镇辜湾村，横岭村，虎圻村，松岭村，嵩阳村，XX村，XX村，XX村位于XX镇西南部，地处长江中下游、江汉平原东部，现有的XX水厂不能满足当地用水的需求，水厂不能按时供水，水厂的自动化程度差，同时设备老化故障严重，加之管理不善，水质安全性差。
而索河镇水厂由于距离以上几个村较远（5km），如果将索河水厂扩建后对以上几个村供水，不仅管网管线长，管径要求大，而且造成巨大的能量浪费，这使得索河镇水厂的改扩建工程迫在眉睫。
2007年3月受XX市水务局委托，由XX市水利规划设计院进行XX镇XX片供水工程水厂和配水管网改扩建工程的设计，经过广泛的资料收集，现场实地踏勘，并对有关技术问题进行了认真细致的研究，编制完成本可行性研究报告。
第一章概述
1.1编制依据及基础资料
1.1.1编制依据
（1）XX区城市总体规划（2007～2012）
（2）XX市XX区农村饮水现状调查评估报告
（3）XX区十一五规划
（4）XX市农村饮用水安全工程规划
（5）XX市XX区农村饮水现状调查评估报告
（6）XX市远城区供水规划
（7）XX区农村饮水安全工程十一五规划
1.1.2基础资料
1.供水范围内1：
10000地形图
2.西湖水库水源水文及水质资料
3.水厂所在地1：
500地形图
4.供水干管1：
1000地形图
5.XX市XX区农村供水现状调查统计表
6.XX市XX区集中式供水工程调查统计表
7.西湖补源工程初步设计
8.建设单位提供的其他资料汇编
1.2采用的主要规范及标准
·《村镇供水工程技术规范》
·《室外给水设计规范》（GB50013-2006）（2006年版）
·《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020）
·《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
·《生活饮用水水质卫生规范》（中华人民共和国卫生部，2001年6月）
·《饮用净水水质标准》（CJ94-1999）
·《农村供水工程技术要点》（水利部农村水利司，2002年8月）
·《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ41-91）
·《城市给水工程项目建设标准》（1994年）
·《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
·《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》（CJJ58-94）
·《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》（1999年版）
·《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）
·《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
·《建筑工程设计文件编制深度规定》（DBJ08-64-97）
·《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
·《建筑设计防火规范》（2001年版）（GBJ16-87）
·《民用建筑设计规范》（JGJ37-87）
·《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
·《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）
·《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
·《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
·《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
·《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）
·《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138：
2002）
·《给水排水工程埋地钢筋管道结构设计规程》（CECS141：
2002）
·《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）
·《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
·《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》（CECS117:
2000）
·《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
·《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
·《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）
·《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
·《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
·《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
·《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
·《低压配电设计规范》（GB50054-95）
·《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
·《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
·《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）
·《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
·《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）
·《国家工程建设标准强制性条文》
1.3自然条件
1.3.1地理位置
XX区位于XX市的西南部，地处汉江与长江汇流的三角地带，江汉平原东缘。
北靠汉江与东西湖区分界，南濒东荆河与汉南区相依，东临长江与江夏区隔水相望，西与汉川市交错接壤，东北与汉阳区山水相连，西南邻仙桃市。
318国道横贯全境，京珠、沪蓉高速公路在区内交汇。
全区土地面积1093.53平方公里，其中耕地面积2.7万公顷。
全区户籍总人口462646人。
索河镇属于XX市郊之一的XX区。
地处XX区西部，北依汉川、东毗西湖，南北最大纵距8公里，东西最大横距8公里，版图面积57.5平方公里。
1.3.2地形地貌
索河镇属于江汉平原东翼的一部份，具有明显的由平原向丘陵过渡的岗垄地貌，区境内多为延绵起伏的丘陵、地形高低起伏，塘堰湖泊点缀其间，索河片基本为丘陵地带。
1.3.3社会经济
索河镇2005年农民人均纯收入4283元，全镇总人口约30230人，饮水安全和基本安全人口11427人。
索河镇镇隶属的XX区属XX市城区之一，XX区自然面积1100.81平方公里，现辖11个街（乡、镇、场）和一个独立建制的农业开发区管委会（洪北），有行政村302个，2151个村民小组（自然湾），全区总人口479725，其中县城以外的农村人口有380037人，占79.2%。
人口密度为430人/平方公里。
索河镇根据资源优势，按照“引进兴镇、工业富镇、旅游美镇”的基本思路，提出了建设“民营经济强镇，绿色林渔富镇，城郊旅游新镇”的发展战略，制定优惠政策，营造宽松环境，增强服务机制，加大招商力度，全力营造一个集旅游、渡假、投资开发于一体的开放城镇。
1.3.4气象、水文
XX区位于长江中下游平原中部、汉江平原东部，地处亚热带过渡性季风气候带，由于长江中下游一带的特殊地形条件，具有明显的地形气候效应，使其气候与其它同纬度地有所差异。
总的气候特点是：
四季分明，无霜期长，气候温和，雨量充沛，阳光充足，年积温高。
气象特征值为：
年平均气温：
16.4℃
极端最高气温：
39.6℃
极端最低气温：
－14.1℃
年平均降雨量：
1179mm
全年无霜期：
258天
该区域降水年际分布极不均匀，降水高值年（1998年）为1865.8毫米,低值年（1966年）仅为807.1毫米，高低值相差约2.3倍。
降雨在年内分配也不均匀，在四季分配上，夏多冬少，春秋相当。
春季雨量占多年平均降水量的23%。
夏季占44.4%，秋季占22.6%，冬季占10%。
4-10月的多年平均降水量占多年平均降水量的77.3%。
索河镇属北亚热带季风性（湿润）气候，常年雨量充沛，热量丰富、雨热同季、旱涝更替、冬冷夏热、四季分明。
索河附近有汉阳雨量站，1964年设于汉阳高庙，观测降雨至1969年后撤销，1970年改设在汉阳XX，属省气象局领导，一直观
测降雨至今，本次收集到1964～1986年共23年降水量。
统计汉阳站1964～1986年降雨量，多年平均降雨1120mm，多年平均最大连续无雨日75天。
降水年际、年内变化都很大，年内降水主要集中于5～10月，尤以5～8月最为集中，且汛期降水多以暴雨形式出现，降水强度大，往往形成较大洪涝灾害。
XX区水系密布，但分布不均衡。
汉水自西向东流经境内北部，从张湾街谢八家入区境，至新农田家湾出区境，流长共37.5km，江面宽200-600m。
长江位于区境东部，自南向北流经境内，从军山街入区境，至XX经济技术开发区出区境，流长共11.7km，江面宽1.1-4.0km。
东荆河西自仙桃、洪湖入境，东至沌口汇入长江，流长71.3km。
通顺河沿洪北大堤向东延伸至香炉山与东荆河衔接，流长21.1km，与杜家台分洪道融为一体，串通汉水、长江，使全区构成三面环水之势。
境内大小湖泊共有74个，面积共25.3万亩，可分为东湖水系、西湖水系、小奓湖水系、泛区水系四个水系。
项目区北邻索子长河，索子长河属于西湖水系，位于XX西北部，它是以西湖为主体，由索子长河串联大小金鸡赛、龙家大湖、白莲海、大小荼湖、瓦家寨、许家寨和金龙湖等12个湖泊组成。
该水系跨XX区和汉川县，承雨面积299km2，其中XX区224km2。
西湖水系内现有小
（二）型水库6座，集雨面积4.43平方公里，现有有效库容58.68万m3，总库容178.74万m3，另有塘堰2470口。
西湖正常水位22.20m，相应湖面面积20.6平方公里，容积2400万m3。
西湖水系南经侏儒闸出杜家台分蓄洪区，北有汉阳闸出汉江。
索河镇附近的西湖历史最高水位24.59m,常年水位22.5m,50年一遇洪水位为23.67m，100年一遇洪水位为24.53m，平均蓄水量3163万立方,湖底最低高程16.06m，控制调蓄水位22.3-23m,秋季控制水位22.3-22.5m.
1.3.5地质与地震
索河镇主要分布山丘区碳酸盐岩类裂隙岩溶水，含水层岩性为元古界红安群七角山组下段（Ptq-1）白云岩、大理岩，岩溶不甚发育，岩溶形态较简单，多见溶沟、溶槽和溶孔。
溶沟顺坡发育，宽1.2～2m，长数米至数十米，沟谷两侧偶见水平小溶洞，但多属很短的盲洞。
在构造发育的局部地带，岩石破碎有利于地下水交替循环和溶蚀作用，造成断裂带岩溶发育。
沿断裂带和碳酸盐岩与片岩接触带，受片岩阻隔，地下水富集以泉的形式出露。
本地区地震烈度为6度。
1.4给水现状
1.4.1总体现状
索河镇全镇自来水厂供水量有限，居民经常不能及时用上自来水，加上管网不完善，很多居民甚至无水可用。
而且由于水厂规模有限，设备老化和缺乏专业管理人员，出水水质有时不能达标。
1.4.2索河水厂现状
1）水厂总面积约1.5亩，供水规模最高350m3/d,最少250m3/d,平均供水规模约300m3/d。
水厂供水范围：
XX村（3200户），松岭村（780户），XX村（130户500人），XX村（20户80人），XX街上居民户（200户1000人），5个企业用水。
2）取水口现状：
取水口置于抗旱引水渠道内，水质较差，周围杂草丛生，而且受农药，化肥等的污染，取水头部仅用网布包裹，取水头部距离岸边约1.5m。
3）取水泵房：
取水泵房占地10m2，高2.8m,长4m,宽2.5m,泵房内设机组2套，一用一备。
泵型号：
IS65-40-250A，Q=28m3/h,H=56m,r=2900r/min,KW=11.所用电来自索河变电站,现用变压器100KVA。
取水管为DN100钢管。
4）输水管道：
现输水管道为一根De110的塑料管，供水安全性较差。
5）处理构筑物：
采用一体化的处理构筑物，外型尺寸：
3.4×7.6×3.1m。
其中孔室反应池0.75×0.75m（4个），斜管沉淀池1.6×2.6m（现运行中无斜管）,普通滤池3×2.7（净尺寸）
6）清水池：
150m3钢筋混凝土圆形清水池。
7）二泵房：
外形尺寸5×4m.内设水泵3台，型号如下：
IS80-50-200型泵2台：
Q=50m3/h,H=50m,P=15KW
IS100-80-200型泵1台：
Q=100m3/h,H=52m,P=15KW
8）水塔：
容积50m3,塔高25m.
9）办公楼为村委会和水厂共用，平面面积为13.2m×7.5m,分2层，其中第1层供水厂使用，共2间房，一间仓库（3.3m×7.5m），一间办公室（3.3m×7.5m）。
水厂附属构筑物不足。
10）水质检测：
水厂出水水质由XX区疾病预防控制中心不定期抽样检查。
11）索河镇水厂配水管网现状
索河水厂配水管网现覆盖以下村：
辜湾70户350人；XX村7个组180户，900人；横岭200户，800人；嵩阳230户，850人；XX400户，180人；虎圻380户，1600人。
配水管径：
管径φ160的有1600米，管径φ110的有2400米，管径φ90的有2600米，管径φ75的有1900米，管径φ50的有3500米，管径φ40的有3100米，引户小管径8500米。
目前配水管上未设消火栓。
1.4.3索河水厂现状：
最大供水规模为2400m3/d，供水范围为除辜湾村，横岭村，虎圻村，松岭村，嵩阳村，XX村，XX村，XX村外索河镇的其他村。
采用长河作为水源,处理工艺：
孔室絮凝，斜管沉淀，普通滤池（石英砂滤料）。
现已处于最大供水规模。
1.4.4索河水厂和横岭水厂现状
索河水厂取水水源为长河，原水经过简单自然沉降后，用水泵送入水塔，供龙一和辜湾二村使用。
横岭水厂取水水源为长河，原水直接用水泵送入水塔，主要供横岭本村使用。
二水厂均为村级水厂，供水规模均小于100m3/d，水质得不到保证。
1.4.5存在的主要问题
1）索河老水厂水厂取水口位置水质不好，需改变取水口位置。
2）
索河老水厂输水管道只设De110塑料管一根，供水安全性差，输水量有限。
3）索河老水厂和索河水厂设计规模有限，均已处于最大供水规模。
4）水厂工艺不适合于缺乏专业技术人员的农村水厂，水质不能保证。
5）水厂自动化程度差，供水未形成24小时供水。
6）配水管网敷设范围有限，不能满足大多数村民用水
7）未敷设消防设备，存在消防隐患。
8）索河老水厂和横岭水厂水质得不到保证，供水规模小。
1.5设计范围、服务对象、设计标准
1.5.1设计范围
源水取水工程、净水厂工程、输配水管网工程
1.5.2服务对象
索河镇辜湾村，横岭村，虎圻村，松岭村，嵩阳村，XX村，XX村，XX村的居民和企业。
1.5.3设计标准
1）水质标准
供水水质各项指标应满足《生活饮用水卫生标准》（卫生部2001年）所规定的标准。
2）水压标准
根据《城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标》的相关要求，为保证管网末梢生活和生产用水的正常使用，同时
确保消防用水达到压力要求，管网末梢的水压应不小于0.16Mpa。
3）水量标准
3）设计年限
本工程的设计年限为15年。
1.6工程建设的必要性
1）现有供水设施简陋、工艺陈旧、供水安全性差、供水水质不符合新的饮用水水质标准，供水水质和水量均不能满足村镇的经济发展需要。
由于供水水质较差，严重影响了当地居民的身体健康。
因此当地居民迫切希望早日用上自来水，以改善生活条件。
2）现有的索河老水厂设计规模为600m3/d，实际最高只能达350m3/d不能满足当地用水的需求，水厂不能按时供水，用户对此意见极大，也使水费的收取十分困难，同时，水厂的自动化程度差，加之缺乏专业的管理人员，使得水质水量得不到保证（如滤池反冲洗时压力不好控制等），而且设备老化故障严重（如送水泵故障，开启后躁声大），这使得水厂的改建工程迫在眉睫。
3）随着经济的发展，各镇的招商引资项目日益增加，但是由于基础设施特别是供水的滞后，导致部分引资项目因此而难以成行。
为更好的发展经济，引进更多的招商引资的项目，各镇均亟待解决其供水问题，以完善其基础设施，因此解决各镇的供水问题是各镇经济发展的首要任务。
第二章用水量预测及水资源情况
2.1用水量预测
1）居民生活用水W1
居民生活用水量可由以下2式计算：
W1=Pq/1000
P=P0（1+γ）n
W1—居民生活用水量，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，其中包括无当地户籍的常住人口，人；
γ—设计年限内人口的自然增长率．可根据当地近年来的人口自
然增长率确定；
n—工程设计年限，a；取15年
q—最高日居民生活用水定额，取100L／（人·d）。
P=P0（1+γ）n=10624（1+2.6‰）15=11046人
W1=Pq/1000=11046×100/1000=1105m3／d
2）公共建筑用水W2
该部分用水量不大，根据各镇镇政府的统计，公共建筑最高日用水量约占居民生活用水量的4％。
考虑今后的发展，本工程公共建筑最高日用水量按生活用水量的5％计算。
W2=W1×5％=55m3／d
3）工业用水W3
目前八村除少量纺织企业外，基本上没有工业企业，因此目前工业用水量较小。
随着各镇经济的发展，工业企业的数量也会逐渐增加，用水量也会随之增加，本次工程拟定工业用水相当综合生活用水量的比例为5％。
W3=W1×5％=55m3／d
4）市政用水W4
市政用水量包括浇洒道路、绿地用水、洗车用水及消防用水等。
按有关定额核算，市政用水量约占生活及工业用水量的2％。
考虑到农村用水的具体情况，因此，市政用水量按生活及工业用水量的1%计算。
W4=（W1+W3）×1％=12m3／d
5）未预见水量及管网漏损
该部分水量按总用水量的25％考虑。
6）水厂设计流量Q
Q=（W1+W2+W3+W4）×（1+25％）
=（1105+55+55+12）×（1+25％）
=1534m3／d
本工程取水厂设计流量Q=1500m3／d
2.2水资源情况
根据安全供水规划和国家相关法规，本工程不采用地下水作为水源。
XX镇东毗西湖，西湖年平均蓄水量3163万立方，水质属于Ⅲ类水质标准，本工程采用西湖作为饮用水水源。
西湖的水质检测结果及国家生活饮用水标准见表2.1。
表2.1西湖水质检测结果及国家生活饮用水标准
序号
检验项目
检验结果
标准值
单项评价
1
色度（度）
＜5
≤15
合格
2
浑浊度（NTU）
5
≤3
不合格
3
臭和味（级）
0
不得有异臭味
合格
4
肉眼可见物
无
不得含有
合格
5
PH（值）
7.32
6.5～8.5
合格
6
溶解性总固体（mg/L）
165
≤1000
合格
7
硝酸盐（以N计，mg/L
0.24
≤20
合格
8
铅（μg/L）
2.0
≤50
合格
9
锌（mg/L）
＜0.03
≤1.0
合格
10
铁（mg/L）
≤0.3
合格
11
锰（mg/L）
≤0.1
合格
12
铜（mg/L）
＜0.06
≤1.0
合格
13
银（μg/L）
0.6
≤50
合格
14
铬（六价，mg/L）
＜0.01
≤0.05
合格
15
镉（μg/L）
0.3
≤10
合格
16
砷（mg/L）
＜0.01
≤0.05
合格
17
铝（mg/L）
0.014
≤0.2
合格
18
汞（μg/L）
0.16
≤1
合格
19
硒（μg/L）
0.2
≤10
合格
20
总硬度（mg/L）
72
≤450
合格
21
挥发酚类（mg/L）
＜0.002
≤0.002
合格
22
阴离子合成洗涤剂（mg/L）
＜0.10
≤0.3
合格
23
氟化物（mg/L）
＜0.20
≤1.0
合格
24
耗氧量（mg/L）
1.6
≤3
合格
25
硫酸盐（mg/L）
13
≤250
合格
26
氰化物（mg/L）
＜0.01
≤0.05
合格
27
氯化物（mg/L）
60
≤250
合格
以下空白
从表中可以看出西湖水质良好，可以作为水厂的水源。
XX水厂原水源为西湖水，扩建工程仍采用西湖水作为取水水源。
2.3供需平衡分析
根据西湖补源工程初步设计（2001年），考虑到农业用水、工矿企业用水及人畜饮水后（居民用水定额取100L/人·天），当灌溉保证率P=50%时，西湖灌区不缺水，无需补源；当P=85%时，4月份缺水最多，缺水达1592万方，7月份缺水1277万方。
西湖补源工程建流量约为6.66m3/s的补源泵站一座。
经过西湖补源工程后供需基本达到平衡。
第三章工程总体方案
3.1总体方案确定
3.1.1方案
根据《XX市农村饮用水安全工程规划》索河镇供水由索河水厂供给，考虑到XX水厂和索河水厂的现状及二者距离，本工程提出一同时扩建索河老水厂和索河水厂方案（方案1）。
方案1：
同时扩建索老水厂和索河水厂
方案2：
只扩建索河水厂，废弃索河老水厂。
3.1.2方案比较与选择
1）根据XX区集中式供水统计表，索河水厂设计供水规模2000（m3/d），现状日供水量800（m3/d），现供水范围内人口20000多人，按用水定额100L／（人·d）计算，实际需水量为20000×0.10=2000（m3/d），可见远期索河水厂将不能满足现索河水厂供水范围内的用水要求，若废弃索河老水厂，索河水厂则需大规模扩建。
索河老水厂到梅池的现有供水管管径为DN100，索河水厂距离XX5km,若将现有DN100供水管延伸到XX，水头损失约为48m,即使按规划干管管径为DN300，水头损失也达13m.可见如采用方案2能耗较大，水厂的运行成本偏高。
如果XX水厂对XX片供水，不仅管网管线长，管径要求大，而且造成巨大的能量浪费。
2）索河老水厂位于以上几个供水村的中央位置，且高程较高，地形位置对供水十分有利。
另外，XX水厂2000年才建成完工，如果完全废弃，对国家和人民的财产是一个巨大的浪费，若将索河老水厂进行改建扩建，不但充分利用了现有水厂的设施，还能满足以上八村的用水需求，且2个水厂方案供水安全性高。
两方案的综合比较见表3.1
表3.1扩建方案比较
方案
一次投资
运行费用
工程实施
能耗
供水安全性
现有水厂资源的浪费
方案1
小
小
易
低
高
小
方案2
大
大
难
高
差
大
本设计本着充分利用原有构筑物和管道，节约能源，合理布局的原则，选择同时扩建XX水厂和索河水厂的方案1。
3.2净水厂规模
根据用水量的预测，索河水厂净水厂规模为Q=1500m3／d，在原厂址扩建。
3.3水源工程
3.3.1取水口
原索河水厂的取水口处水质较差，周围杂草丛生，而且受农药，化肥等的污染严重，取水头部仅用网布包裹，置于抗旱引水渠道内，卫生条件较差，为保证饮水的安全，将取水口向前延伸，到袁家叉处，为进一步使供水安全可靠，需在袁家叉处铺设引水管道，将取水头部延伸至西湖中央（若资金有限，近期可不实施），保证枯水期和水草较多时也能取到较好水质。
根据需水量预测，用水量为1500m3/d，取水管为DN200mm的钢管。
3.3.2输水管线
原输水管为一根DN100的塑料管，长约1300m，为保证供水
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