段家村供水.docx
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段家村供水
内蒙古自治区农村牧区饮水安全工程
察右前旗乌拉哈乡段家村项目
初步设计报告
乌兰察布市惠通水业勘测设计有限公司
二○○九年三月八日
项目名称：
内蒙古自治区农村牧区饮水安全工程
察右前旗乌拉哈乡段家村初步设计报告
批准：
赵俊生
审定：
高培东
审查：
李强
项目负责人：
杨英峰
项目参加人：
杨英峰李贵闫俊
赵占斌陈利娟贾雯
报告编写：
杨英峰
第一卷
工
程
初
步
设
计
第二卷
工
程
投
资
概
算
第三卷
工
程
设
计
图
目录
第一卷：
工程初步设计
1综合说明1
1.1概述1
1.2工程建设的任务与规模2
1.3工程建设的内容2
1.4工程投资概算3
1.5经济分析3
1.6工程的建设与管理4
2工程概况6
2.1设计依据6
2.2气象条件6
2.3区域水文地质条件7
2.4地震10
2.5社会经济情况10
2.6现有供水工程概况11
3工程供水量及供水方式分析15
3.1设计参数确定15
3.2用水量计算16
3.3方案布置20
4工程总体布设29
4.1工程供水方案的选择29
4.2工程总体布置29
5工程设计31
5.1工程设计原则31
5.2水源工程设计31
5.3净水工程33
5.4清水池34
5.5配水泵站设计35
5.6输配水管网设计36
5.7检查井（控制井、排水井）工程设计41
5.8水泵的选配42
5.9供电设计42
5.10水厂总体设计43
5.11环境保护、安全与卫生44
6工程投资概算46
6.1编制依据46
6.2基础单价分析47
6.3工程投资概算48
6.4工程投资筹措48
6.5工程投资总概算表49
6.6主要工程量49
7经济分析50
7.1供水成本分析依据50
7.2供水成本计算50
7.3国民经济评价51
7.4财务评价54
8工程施工和管理55
8.1施工条件55
8.2施工组织与实施55
8.3运行管理与维护57
9环境影响与评价61
9.1工程兴建对环境的有利影响61
9.2工程兴建对环境的不利影响61
第二卷：
工程投资概算
1设计单位的等级、证书号码、工程名称、设计阶段63
2编制说明63
2.1工程概况63
2.2编制依据65
2.3基础单价分析66
2.4工程投资概算67
2.5工程投资筹措67
3工程投资概算表格68
第三卷：
工程设计图
1综合说明
1.1概述
察右前旗段家村供水工程，主要解决察右前旗乌拉哈乡的段家村、常家村、大河湾224户787口人的饮水安全问题。
该区位于察右前旗南约20公里，为山间丘陵地区。
该地区属于典型的中温带、干旱、半干旱大陆性气候。
长期以来，当地群众主要依靠自打筒井供人畜饮水。
近年来，因区内人口集中、密度较大、居民长期的不良习惯，牲畜及人类粪便、农药、化肥等残留物也对水源造成了一定的污染，居民生产生活质量得不到有效保障，地方病、常见病时有发生。
因是浅层地下水，故水质差，据乌兰察布市地方病防治站检测，氟含量已达到3.0mg/L，氟超标人口787人。
饮用水的大肠杆菌和细菌总数也超过国家饮用水卫生标准，不适宜人们饮用。
为此，当地群众深受其害，出现了各种病症，主要表现症状为腰驼、牙黑、关节粗大等。
广大居民饮水出现了少有的安全局面。
当地群众和政府迫切要求改善饮水条件，解决饮水安全。
所以，该工程的兴建对提高项目区群众生活水平，促进经济的可持续发展是非常必要的。
所以，为了改善当地目前饮用劣质水的现状，贯彻党的十七大精神，加快西部大开发步伐，提高本地区群众的生活质量，适应段家村项目区远景发展规划，兴建段家村供水工程是非常必要的。
为此，我公司受察右前旗水务局的委托，进行察右前旗段家村饮水改水安全工程初步设计报告的编制工作。
饮水困难改水工程的兴建将会改善当地农民的生活环境，特别是饮用水的水质、水量，使当地农民喝上保质保量的“放心水”。
1.2工程建设的任务与规模
工程建设的任务是解决该项目区现状人畜饮水及发展远景的人畜、公共建设、工商业发展等的供水需求。
工程类型为V级，其供水规模为最高日用水量63.22m3/d，实行全日供水，水源地选择在官村南,拟在该地新打水源井，经测试该水源井出水量可达10m3/h,完全能满足供水要求。
该工程实施后可解决段家村项目区现状人口787人、规划人口874人及76头奶牛的饮水安全问题。
1.3工程建设的内容
工程供水方案为：
利用新打100米水井作为供水水源，设9m2井泵房、25m2二级加压泵房、50m3清水调节池及15m2消毒间、30m2管理房，用全长50米的输水主管道、全长2700米的配水主管及2800米的配水支管连接水源井与各用户。
为保证供水可靠，在水厂及供水管网中设置维修检查井、控制井、排水井共8处。
该工程设计平均日供水量为48.95m3/d，最高日平均时供水流量2.65m3/h，最高日最高时供水流量5.30m3/h。
1.4工程投资概算
该供水工程总投资52.23万元，其中建筑工程投资26.21万元，占总投资52.69%，设备购置安装费10.46万元，占总投资的21.03%，金属结构购置安装费工程9.14万元，占总投资的18.38%，临时工程费工程0.50万元，占总投资的0.01%，独立费3.43万元，占总投资的6.90%，基本预备费2.49万元，占总投资的5.00%。
资金筹措按照国家人均补助300元、自治区人均补助105元、乌兰察布市及旗县分别人均补助100元、群众自筹其余部分的比例落实建设资金。
即国家投资23.61万元、自治区投资8.26万元，乌兰察布市投资7.87万元，旗县7.87万元，群众自筹4.62万元。
工程投资概算详见概算说明书。
1.5经济分析
该工程年平均供水成本为7.02万元，经营成本5.47万元。
单位制水总成本为3.92元/m3，单位制水经营成本为3.06元/m3。
经济净现值15.96万元,内部收益率10.69%大于设定的折现率6%,经济效益费用比1.16大于1,投资回收期8.24年。
本工程项目为社会公益性事业工程，其经济效益主要体现为社会效益。
通过本项目的实施，将有效地改善察右前旗段家村项目区224户，787口人长期饮水安全的问题。
对于提高当地群众生活质量，促进本地区经济社会的发展具有显著的作用。
其社会效益主要表现为：
一是农村居民基本生存权和健康生活质量方面有了保障。
高氟水已严重制约了农民的生存和发展，影响了农民的基本人权。
通过本项目的实施，将极大地改善居民的生活质量，减轻劳动强度，减少因饮用高氟水造成的疾病，从而提高健康水平，为维护农村居民的基本生存权和健康生活提供了根本保障。
二是加强了农村基础设施建设和经济发展，从而推动当地的经济发展。
三是缩小城乡差距和全面建设小康社会。
饮水困难工程的实施，将有效减少医药费开支，增加收入，为缩小城乡差别，全面建设小康社会发挥重要作用。
四是密切了党群、干群关系与加强了社会稳定。
五是解放了劳动力，增加了农民收入。
在项目区内，担水、取水已成为日常的基本劳动项目，只有青壮年劳力才能承担，从而使部分有能力外出打工者无法外出打工。
项目的实施将极大地解放劳动力，大幅增加农民的收入。
1.6工程的建设与管理
本工程由县政府及水务局负责工程建设的组织与管理工作。
县水务局、镇政府共同负责日常工作管理，工程建成后，成立段家村供水工程管理站，全面负责工程的日常维护、运行管理、水费征收等工作，做到以工程养工程，不断提高服务质量，独立经营，自负盈亏。
制定切实可行的管理办法和各种规章制度，不断完善运行机制，适应地区的发展要求。
2工程概况
2.1设计依据
1、《国家生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）
2、《内蒙古自治区实施（水法）办法》
3、《中华人民共和国水污染防治法》
4、《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）
5、《农村给水设计规范》（CECS:
96）
6、《地下水质量标准》（GB/T14848-93）
7、《察右前旗段家村供水规划》
8、乌兰察布市[察右前旗水务局提供资料和其委托要求，及相关的规范、规程。
2.2气象条件
察右前旗地处中纬度内陆高原，属大陆性季风气候，具有大陆性季风气候的特点：
寒暑剧变，昼夜温差大，空气干燥，降水量少，蒸发量大。
春季干旱风大，夏季受季风影响，降雨集中，气温高，秋季凉爽，日照充足，冬季受西伯利亚和蒙古高原寒流的影响，寒冷、干燥、少雪。
该区降雨量少且季节分配不均匀，年平均降雨量为368毫米。
降雨量年际变化较大，最大降水量为513.6毫米，最小降水量为189毫米，最大年降水量是最小年降水量的2.7倍。
6—9月降水量占全年80%，7—8月份降水量又占全年的50%，5—6月降水量仅占全年的20%。
多年平均气温2.5℃，极端最低气温-33.7℃，极端最高气温37.2℃。
一年中1月份最冷，月平均气温为-13.6℃，7月份最热，月平均气温为20.1℃，11月份至翌年3月份，月平均气温在0℃以下。
多年平均蒸发量2050毫米（20厘米蒸发器）。
年内5—6月蒸发量较大，占全年30%以上。
春季降水量少，蒸发量大，严重影响牧草返青和农作物播种及生长。
该区地处灰腾梁风口南端，风多且大，多年平均风速3.4m/s，最大风速33m/s（1972年5月31日）；汛期6—9月,多年平均最大风速为18m/s；多年平均大风日数为48天，最多达92天。
无霜期99～113天，最大冻土深1.81米。
2.3区域水文地质条件
一、地形地貌
察右前旗地处大青山余脉东南延伸部分。
总地形四周高，中间低，而又由北向南倾斜。
四周由低山丘陵和熔岩台地环绕，中部是由各河流山洪淤积形成的山前倾斜平原。
黄旗海低洼处形成内陆湖泊和沼泽地自成内陆水系。
北部西段为地形陡峻的灰腾梁。
根据地貌特点和岩性，全旗共分为构造剥蚀地形、剥蚀堆积地形、剥蚀地形和熔岩堆积地形四个大区及十个亚区。
而供水工程项目区属于剥蚀堆积地形的倾斜平原区，该区地势均向黄旗海微倾，地表较平坦开阔，坡降4～10%。
组成岩性为砂砾石、中粗砂及亚砂土。
二、区域水文地质条件
根据中国水文地质分区，察右前旗属阴山山地水文地质的一部分，由黄旗海盆地和察哈尔熔岩台地组成，经过多次的构造运动和物理分化作用，形成了现在的盆地和剥蚀丘陵地形。
处在区域性地下水补给、径流和排泄带上，大气降水为地下水的主要补给源。
由于特殊的地形形态，全旗四周高且为接受降水入渗的良好地段，中心为黄旗海盆地，为地下水径流带，黄旗海是地下水的主要汇集和排泄区。
分析全旗的地质条件（地形、地貌、地质构造、岩性、地下水类型、埋深、含水层的分布及富水性），在地下水资源的评价中，以地貌为主将全旗分为四个大区，十二个亚区和三十四个计算区。
供水工程项目区属于盆地河谷区的黄旗海盆地，该区地下水除受大气降水补给外，还承受周边玄武岩台地地下水和地表水径流补给。
由于历次构造变动不均一，各种外应力长期作用强度的不同，以及各地层沉积的多变性，使盆地中水文地质条件复杂化。
在项目区段家村一带，含水层普遍分布有第四系上更新统孔隙潜水，含水层由冲洪积含卵砂砾石、砂砾石及含卵中粗砂组成。
潜水受大气降水、沟谷洼地潜水以及地下水迳流补给湖盆洼地中潜水，以泉水排泄形成草滩湿地蒸腾和大气蒸发以及潜水汇入黄旗海排泄地下水。
由盆地边缘至盆地中心含水层厚度逐渐增大，汇水条件逐渐变好，水量亦随之增大。
项目区为全旗较富水地段，含水层由两个单层组成，总厚度一般10米左右，单井最小可采量大于20吨／小时，水位埋深受微地貌控制，由盆地边缘向盆地中心逐渐变小，水位埋深40米左右。
由于含水层颗粒较粗，水力坡度大，地下水径流通畅，水质较好。
矿化度小于1g／l，多为HCO3—Ca—Mg型水。
在盆地边缘地区，受玄武岩地下水影响，多为HCO3—Mg—Ca型水。
三、水资源条件
察右前旗的地表水资源较少,多年平均降水量368.1mm,多年平均径流深25.2mm,多年平均径流系数0.068,多年平均产水模数2.52万立米／平方公里,大气降水年内分配不均,全年降水70～80%集中于6～9月，其中7～8月两个月降水量最多。
河川径流年际变化大，丰枯悬殊，年内分配集中。
也就是说没有长期可利用的地表水，只能采用地下水作为供水水源。
由于全旗各地段的水文地质参数不同，所以地下水资源的计算应按分区分段进行。
根据《察右前旗水资源调查评价及水利区划报告》，供水工程项目区所处的盆地河谷区的黄旗海盆地Ⅱ2区，其地下水静储量58704.4万米3／年，允许开采量4664.064万米3／年（其中潜水4214.054万米3／年，承压水449.56万米3／年），现状开采量3033.642万米3／年，剩余开采量1630.422万米3／年，远远大于供水工程需要的水量，因此，水资源完全可以满足要求。
根据水质化验结果表明，该地区深层地下水无色透明，无污染，阴离子含量又以碳酸根离子为主，矿化度为1g/L以下。
地下水化学类型为：
HCO3—Ca—Mg型和HCO3—Mg—Ca型。
PH值一般在7左右，属中性水，符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749—85）一级水质的要求。
2.4地震
本地区地震列度为VII级，应进行设防。
2.5社会经济情况
项目区供水范围涉及段家村、常家村及大河湾共787人，76头奶牛。
项目区以农业为主，主要种植小麦、玉米和马铃薯等作物，人均收入在3000元左右。
供水工程基本情况见表2-1：
供水工程基本情况统计表
表2-1
项目区
总户数
（户）
总人口
（人）
奶牛
（头）
水质
水量
段家村
99
347
35
氟超标
常家村
34
120
15
氟超标
大河湾
91
320
26
氟超标
合计
224
787
76
氟超标
目前，该项目区经济比较落后，多年来主要依靠农业，靠天吃饭，虽然近年来随着改革开放的不断深入，国家减轻了农民的负担，农民在当地政府的引导下，除大力发展畜牧业、养殖业外，积极外出打工，经济收入有了一定的增长，但是基础设施建设薄弱，饮水问题仍是制约农民生产生活的主要因素。
2.6现有供水工程概况
2.6.1用水现状及存在问题
在项目区内，农民采用自打筒井和手压井供水，供水条件和卫生条件都极差。
项目区内严重缺水。
当前的用水现状，严重地制约着当地经济的发展。
主要存在如下问题:
一、水量不足
由于干旱少雨，地下水位不断下降，现有筒子井均已基本干涸，为了饮水问题，村民不得不投入大量人力、物力、财力，去远处车拉肩挑，缺水已严重影响了村民的正常生活。
二、水源污染
由于现状所有的村庄都没有排水设施，人畜产生的污水，均通过自然排放直接渗入地下，从而对浅层水造成了一定程度的污染，而大部分村民饮用的均为浅层地下水，这样就存在着村民现状饮用水水源污染问题。
长期饮用容易引起胃肠功能紊乱，诱发多种疾病，影响群众身体健康。
三、水质不达标
根据水质化验报告，项目区的用水量虽基本能满足需求，但氟含量超过3.0mg/L，严重超过国家的生活饮用水卫生标准1.0mg/L。
在氟病区，由于长期饮用高氟水，村民常患有氟斑牙、氟骨症，有些重症患者形成骨质疏松、骨变形，甚至瘫痪、丧失劳动能力，给家庭带来沉重负担。
而且重度的氟中毒还可以引起腰酸、腿痛、关节僵硬、驼背甚至截瘫，人体摄入过量氟时不定期会引起甲状腺功能失调、肾功能障碍等疾病。
详见附件不合格水水质化验报告单。
2.6.2工程兴建的必要性
根据以上情况，项目区内现状饮水情况已经影响到了人民的身体健康，对人民的生产生活造成了巨大的影响，随着本地农村经济发展、广大农民生活水平提高，农民对改善现状水质的要求非常迫切，改善现状的用水状况已经迫在眉睫。
另外，人畜饮水困难问题也是影响该地农村经济发展、农民生活水平提高的一个制约因素，也是当前一项紧迫的工作和艰巨的任务。
解决好这些地区人畜饮水困难问题，是保持农村经济可持续发展的需要，而且事关人民生活的改善和社会稳定。
解决人畜饮水困难问题，可以改善生存环境，提高饮用水的卫生标准，预防传染病的传播，提高农民的健康水平，促进精神文明和物质文明的发展，是实践“三个代表”的具体体现，是全面贯彻党的十七大会议精神，坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，适应全面建设小康社会的总体要求，也是广大农民群众多年来的迫切心愿。
从根本上解决居民饮水困难，早一天改水，少一天污染水的侵害，早一天解决，早一天把劳力从取水中解放出来，就多一天劳力输出。
由此可见，解决农村饮水困难问题是非常必要的，同时也是紧迫的。
2.6.3工程建设的可行性
一、察右前旗段家村人畜饮水改水工程是在党的“十七”大提出的全面建设小康社会和加快实施西部大开发的战略背景下提出的，工程的上马兴建，符合国家和自治区全面实施农村牧区人畜饮水改水工程的战略决策，是一项民心工程，德政工程。
对促进当地经济发展，改善群众身心健康，实现水资源的合理配置和可持续利用都有十分重要的意义。
二、可以有效地控制地方病的传播。
实践证明，凡是改了水的地区，居民中肠道传染病的发病率下降了70-90%，传染性肝炎、痢疾、伤寒等的发病率也降低了74-88%，提高了广大农民的健康水平，保护了劳动力。
三、该供水工程利用新打水源井作为供水水源，再用输水管网供给各用户。
该水源地地下水丰富，水源补给稳定，水量较好，经有关部门鉴定，水质符合国家饮用水标准。
四、当前国家和当地政府都非常重视解决人畜饮水改水问题，各级领导及相关部门大力支持该项工程的实施，这对该工程的建设十分有利。
五、当地水利部门有多年从事水利工程建设的经验，从工程规划设计到工程的施工建设及建成后的运行管理，均有技术保证。
六、当地群众和各级干部对兴建段家村供水工程积极性很高。
在国家的大力支持下，有一定的的自筹能力，可保证建设配套资金的落实。
同时，由于当地政府的重视和各级领导的支持以及广大群众的积极性，工程建成后，其良好的运行和管理将得到保证。
所以，兴建段家村饮水困难工程是必要的，同是也是可行的。
3工程供水量及供水方式分析
3.1设计参数确定
一、工程设计年限
根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），供水工程设计年限为n=15年。
设计现状水平年为2009年。
二、人口自然增长率
以人口规模作为城镇供水服务的主要对象，根据国家现行的计划生育标准，取人口的自然增长率为α=7%0。
三、牲畜自然增长率
本供水工程设计为乡镇级供水工程，不考虑牲畜增长数。
四、供水系统变化参数
在进行用水量计算的时候，须考虑供水系统的变化，一般采用供水系统变化系数进行修正。
考虑到牲畜饮水可以部分利用现有筒子井及其它水源，所以在取变化系数时，都取了较低值。
考虑时变化因素，供水单元区K时=2.0，K日=1.3则K=2.6时的流量为最高日最高时设计流量。
五、供水工程用水标准
根据人畜饮水工程的用水标准，结合群众生活习惯等确定人畜的饮用水量为：
居民日最大用水量为40L/人，奶牛日均用水量为100L/头。
六、建筑物等级标准
根据规范规定及供水规模，建筑物按V级标准设计。
3.2用水量计算
一、居民生活用水量的计算
根据项目区现有人口和人口的自然增长率计算设计人口，以确定居民生活用水量。
Q1=q人·p人/1000
P人=p0·（1+α）n
式中：
Q1—居民生活用水量（m3/d）
q人—居民生活用水标准（l/d）
p人—设计人口（人）
p0—现有人口（人）
α—人口的自然增长率（7%0）
n—工程设计年限（15年）
二、牲畜用水量的计算
根据项目区现有牲畜数量计算牲畜用水量。
Q2=q·P/1000
式中：
Q2—牲畜用水量（m3/d）
q—畜用水标准（l/d）
p大畜—设计畜数量（头只）
三、公共建筑用水量的计算
有学校的村镇按居民生活用水量的5%计算。
Q3=Q1×5%
因段家村项目区没有学校故不考虑公共建筑用水量。
四、企业用水量的计算
项目区现无企业，所以不考虑企业用水。
五、消防用水量的计算
根据《村镇建筑设计防火规范》，不考虑设计消防用水量。
六、浇洒道路和绿地用水量的计算
根据规范要求，本项目区因规模较小而不作考虑。
七、管网渗漏损失和不可预见水量的计算
根据规范按以上用水量之和的15%进行计算。
以Q7表示即为：
Q7=（Q1+Q2+Q3）×15%
八、水厂自用水的计算
因本设计只对原水进行消毒处理，所以不考虑水厂的自用水量。
九、用水总量的计算
用水总量为以上各项水量之和。
以Q总表示即为：
Q总=Q1+Q2+Q3+Q7
十、设计流量的计算
Q=Q总/24••k
式中：
Q—设计流量（m3/h）
Q总—用水总量（m3/d）
K—供水系统变化系数
工程设计人口、牲畜、供水量、流量统计见下表。
工程设计人口、牲畜、供水量、流量统计表
表3-1段家村
单位
用水量标准
L/d
现有
设计
用水量
m3/d
人数
人
40
347
385
15.40
奶牛
头
100
35
35
3.50
公共建筑用水
0
小计
m3/d
18.90
未预见水量及管网漏损
m3/d
2.84
平均日用水
m3/d
21.74
最高日用水
m3/h
1.18
最高日最高时用水
m3/h
3.36
表3-2常家村
单位
用水量标准
L/d
现有
设计
用水量
m3/d
人数
人
40
120
133
5.32
奶牛
头
100
15
15
1.50
公共建筑用水
0
小计
m3/d
6.82
未预见水量及管网漏损
m3/d
1.02
平均日用水
m3/d
7.84
最高日用水
m3/h
0.42
最高日最高时用水
m3/h
0.84
表3-3大河湾
单位
用水量标准
L/d
现有
设计
用水量
m3/d
人数
人
40
320
356
14.24
奶牛
头
100
26
26
2.60
公共建筑用水
0
小计
m3/d
16.84
未预见水量及管网漏损
m3/d
2.53
平均日用水
m3/d
19.37
最高日用水
m3/h
1.05
最高日最高时用水
m3/h
2.10
经计算得：
本工程设计供水量为63.64m3/d，因设有调蓄建筑物，输水管网设计供水流量按最高日平均时考虑，为2.65m3/h，配水管网设计供水流量按最高日最高时时考虑，为5.30m3/h。
按该供水量计算，可解决察右前旗段家村项目区224户，787人的饮
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