供水工程实施方案说明书.docx
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供水工程实施方案说明书
第一章概述
1．1设计依据及设计范围
1.1.1设计依据
1、《室外给水设计规歹三》（GB50013—2006）；
2、《农村给水设计规程》（CJJ123—2008）；
3、建设部《市政工程设计技术管理标准》（1993.5）；
4、《贞丰县鲁贡镇总体规划》；
5、《贵州省贞丰县鲁贡镇供水工程可行性研究报告》（贵
州省城乡规划设计研究院。
1009.07）；
6、《关于贞丰县鲁贡镇供水工程可行性研究报告的批复》
[黔发改投资（2010）1512号]；
7、《建筑设计防火规萝三》（GB50016-2006）；
8、《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）；
9、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-2008）；
10、其它有关专业技歹之规范及标准。
1.1.2设计范围
本工程包括鲁贡镇供水工程的取水工程、输水工程、净水
厂、镇区配水管网的改造建设。
1．2主要设计资料
1、水源水质化验报告；
2、镇区1:
10000地形图；
3、输水管线1:
5000地形图；
4、净水厂1:
500地形图；
5、供水工程用电、用地协议。
1.3项目概况
1.3.1项目名称：
贵州省贞丰县鲁贡镇供水工程
1.3.2项目主管单位贵州省贞丰县鲁贡镇人民政府
1.3.3项目承办单位：
贵州省贞丰县惠民农村供水有限责
任公司
法人代表：
郭可华
1.3.4主要结论
1、供水规模：
3000m3/d。
2、供水水源：
大田河电站引水渠。
3、净水厂厂址：
大田河电站东南面约100米处。
4、主要建设内容：
一体化净水器二座清水池一座1000m工艺楼一栋老镇区加压泵房一栋老镇区高位水池300m。
DN250输水管道390米，De315—De90配水管7475米。
5、工程投资：
总投资：
576.00万元
第一部分费用：
448.11万元
第二部分费用：
19.85万元
第三部分费用：
26.40万元
建设期利息：
15.64万元
铺底流动资金：
6万元
6、水处理厂主要财务指标
投资利润率6.77％
投资利税率8.33％
内部收益率（所得税前）11.26％
投资回收期（所得税前）9.6年。
1.3.5项目建设地点：
鲁贡镇镇区。
1.4集镇概况
1.4.1自然条件
1、地理位置
鲁贡镇地处贞丰县西南部，位于东经105°43′一105°50′北纬25°16′—25°21′，东与沙坪乡相邻，南与连环乡接壤，北界白层镇。
全镇土地面积158.17平方公里，距贞丰县城27公里，距黔南州府兴义市143公里。
2、历史沿革
鲁贡镇历史悠久，早在清朝年间，这里就商贸活跃，市场繁荣。
鲁贡前身又称贡区，自1991年建并撤后，原鲁贡区鲁贡乡、坡稿乡、弄洋乡合并成了现在的鲁贡镇。
3、地质、地貌简介
鲁贡镇大部分地区属丘槽谷地，镇区境内西南高、东北低，中部为岩溶地貌或峰林槽谷地带，地势陡峭，土壤贫瘠，水土流失严重。
4、气候、气象
鲁贡镇气候温和，属亚热带温和湿润季风气候。
其特点冬暖夏凉，雨量充沛，雨热同季，干湿季节分明，四季变化不很明显，年平均气温18℃，年平均降雨量1168mm，年平均日照36％，全年无霜期为340天左右，适宜多种农作物生长栽培。
5、地震
根据GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，工程建设区地震基本烈度小于VI度，地震动峰值加速度小于0.5g，地震反应谱特征周期为0.35s，
6、水文、水系
镇区东西南侧有北盘江和大田河相拥而过，水量充沛，大田河水量达30m3／s，现已建成大田河一、二级电站；年降水量1000—1200mm，没有明显的雨季和旱季区分。
1.4.2社会经济状况
2010年鲁贡镇完成农业生产总值3775万元，乡镇企业总产值860万元，财政总收入为1314万元，农民人均纯收入达2350元。
1.5供水现状
鲁贡镇饮用水主要是山泉水和地下水，经引流至蓄水池后供用户使用，现有配水管约820m。
目前镇区新区日供水量仅为60吨／天，枯水季节水量只有30吨／天。
引水管线较长，漏损严重，供水安全性极差。
输水管线老化，配水管网覆盖面范围较小，严重不能满足人民群众生活和生产用水量的要求。
由于镇区属于水土流失重度区，原有蓄水50万吨的管路水库一个，后因水土流失严重，库区内大量泥沙淤积，水库已废弃不用。
1.6供水工程建设的必要性
水是经济发展必须的保证条件，也是人民物质文化生活的基础。
目前贞丰县鲁贡镇供水设施、供水量和水质难以可靠的保证群众的生活及发展的需要，成为制约改善当地群众生活条件及制约经济发展的主要因素，以下几个亟待解决的问题充分说明了鲁贡供水工程建设的必要性。
1、引水管线较长，输水管线老化，漏损严重，供水安全性极差。
并且镇区配水管网覆盖面范围较小，已不能满足人民日益增长的用水量和水压需求，经常出现断水现象，生活供水不足，生活困难，第三产业用水更无法保证。
2、鲁贡镇供水现无净水设施，供水水质没有可靠保证，对群众健康极其不利，急需新建净水设施及消毒化验设备，以保证供水水质符合《生活饮用水卫生标准》。
3、由于生态逐年不断恶化，水源点水量逐年减少，现今水量仅为60吨／天，枯水季节水量只有30吨／天，造成每年枯水季节全镇停水。
4、随着城镇的不断扩大，一些新区未配置管道，致使供水不足和普及率低的矛盾越发突出。
需结合城镇规划的功能布局及发展进行合理管网优化布置。
随着社会经济的发展，镇区人口不断增长，人民生活水平日益提高，市场经济不断繁荣，城镇需水量快速增长，提高供水能力，建设鲁贡镇供水工程是十分必要的，非常迫切的。
1.7实施方案与可行性研究报告的一致性对比
实施方案在设计规模、管材、工程基本建设内容等均与可行性研究报告一致。
工程投资可研批复为581万元，实施方案总投资576万元，工程主要变化内容如下：
可研中老镇区加压泵房前设一30m3。
吸水井，实施方案中取消了吸水井，老镇区加压泵直接从新镇区管网末端吸水，为不影响新镇区用水水量和水压，加压泵运行时间设置在夜间用水低峰期。
加压泵房面积有原来10m2调整为45m2，考虑到供电的安全，增加了配电房。
第二章工艺设计
2.1用水量预测及供水规模确定
本工程根据《室外给水设计规范》要求，设计年限采用10年,根据《贞丰县鲁贡镇总体规划》预测，至2020年供水范围内人口约15000人：
其中规划新镇区人口为13000人；老镇区人口为2000人；附近村寨人数，板怀村1100人，毛闷村1500人，管路村1400人；村寨大牲畜数量按平均每四个村寨人口一头大牲畜计算为1000头。
由于新、老镇区高差较大，新镇区和老镇区采用分区供水。
1、居民综合生活及村寨大牲畜用水量：
根据鲁贡镇气候条件、生活习惯、社会生活条件及水资源状况，参考国家《室外给水设计规范》及国内、省内同类型地区的用水量，新镇区最高日居民综合生活用水定额140L／（cap.d），老镇区最高日居民综合生活用水定额为120L／（cap.d），村寨综合生活用水定额为50L／（cap.d），村寨大牲畜用水定额为10L／（头.d），供水普及率为100％。
则新镇区生活用水量为1820m3／d，老镇区居民综合生活用水量为240m3／d。
村寨居民综合生活总用水量为200m3／d，村寨大牲畜用水量为40m3／d。
2、工业用水量：
根据调查资料及规划对工业发展的预测，工业用水量按镇区居民综合生活用水量的10%，工业用水量为206m3/d
3、镇区道路浇洒、绿化及其它市政用水，按镇区居民综合生活用水量的5％计，用水量为103m3／d。
4、未预见用水及管道漏损按上述用水量之和的15％计，约
391.35m3／d。
5、总用水量为3000.35m3／d。
因此，确定鲁贡镇2020年总供水规模为30000m3／d。
详见
表1：
建设规模预测表。
表1建设规模预测表
序号
项目名称
用水定额
用水量
（m3/d）
1
新镇区居民最高日综合生活用水量
140L/（cap.d）
1820
老镇区居民最高日综合生活用水量
120L/（cap.d）
240
2
村寨居民最高日综合生活用水量
50L（cap.d）
200
3
大牲畜用水量
40L（头.d）
40
4
工业用水量
（1）×10%
206
5
浇洒道路及绿化用水量
（1）×5%
103
6
未预见用水及管道损失水量
[
（1）+
（2）+（3）+（4）+（5）]×15%
391.5
7
2020年需水量
（1）+
（2）+（3）+（4）+（5）+（6）
3000.35
8
建设规模
3000
新建取水工程、输水工程、净水设施的建设规模为3000m3／d，配水管网的规模按最高日3000m3／d计算，日变化系数Kd=1.2，日变化系数Kh=1.8。
2.2水源选择
2.2.1水源选择的原则
1、水体功能区划所规定的取水地段；
2、可取水量充沛可靠；
3、原水水质符合国家有关现行标准；
4、与农业、水利综合利用；
5、取水、输水、净水设施安全经济和维护方便；
6、具有施工条件。
2.2.2水源选择
根据《贞丰县鲁贡镇总体规划》及现场调查，镇区附近只有零星分布的几处泉水和地下水水源，由于水量太小，不能满足此次工程对水源水量能要求。
适宜作为此次工程的水源仅为大田河电站引水渠水源。
大田河电站引水渠是大田河电站从大田河引水的水渠，经贞丰县鲁贡镇政府与电站方协商，电站方同意贞丰县鲁贡镇政府从电站引水渠取水。
大田河电站引水渠断面为梯形，下底宽3.5m，上底宽9.6m，高4.5m，水量较大，枯水季节水量为30m3／s，经检测，水质符合国家《生活饮用水水源水质标准》。
可直接从渠道上埋管将水引出。
可见，大田河电站引水渠水质和水量均可满足工程要求，所以选定大田河电站引水渠水作为此次工程的供水水源。
2.3净水厂位置
2.3.1净水厂厂址选择的原则
1、给水系统布局合理
2、不受洪水威胁
3、具有较好的废水排除条件
4、有良好的工程地质条件
5、有便于远期发展控制用地的条件
6、有良好的卫生环境，并便于设立防护地带
7、少拆迁，不占或少占良田
8、施工、运行和维护方便
2.3.2净水厂厂址选择
由于老镇区与新镇区高差较大，约110米。
结合取水点高程和老镇区高程，考虑老镇区用水量较小，新镇区用水量较大，为节约运行成本和能耗，考虑新镇区重力流供水，在新镇区配水管网中设加压泵房，老镇区设高位水池，将水提升到高位水池后供给老镇区。
根据净水厂厂址选择原则，结合鲁贡镇集镇规划布局，净水厂要靠近取水点和用水负荷中心，比较适合的厂址为大田河电站之下100米处，此处地势平坦，地质条件较好，靠近用水负荷中心，高程可自流供新镇区用户，工程地质条件好，无拆迁，交通方便，便于施工，有扩建发展备用地，具有良好的建厂条件，因此本工程拟定在大田河电站之下100米处新建净水厂。
2.4给水系统方案
鲁贡镇镇区地形起伏不大，为节约运行费用和保证供水的安全性，结合水源水质情况、净水厂位置及镇区的相对位置关系，镇区采用同质、同压供水，供水系统方案如下：
大田河电站引水渠——一体化净水器——清水池——重力流供新镇区用户——加压泵——高位水池——重力流供老镇区用户。
2.5取水构筑物
大田河电站输水渠断面为梯形，下底宽3.5m，上底宽9.6m，高4.5m，直接从渠道上埋管将水引出，不需另外修建取水构筑物。
2.6输水方式及输水线路方案
2.6.1输水线路定线的原则
1、尽量避开不良地质构造（地质断层、滑坡等）处，尽量沿现有或规划道路敷设；
2、减少拆迁，少占农田；
3、管道施工、运行、维护方便；
4、应充分利用地形条件，优先考虑重力流输水。
2.6.2输水方式及输水线路选择
大田河电站引水渠取水点至净水厂的输水管采用PE给水管，管径DN250，管长390m。
在输水管道的凹凸处分别设置排泥阀及排气阀，以保证输水的畅通。
2.7净水厂设计
2.7.1净水厂位置
净水厂位于大田河电站下约100米处，工程地质条件好，处理规模3000m3／d，占地1500m2。
高程在508m左右。
2.7.2水处理工艺流程
根据水源水质资料，原水水质较好，在雨季时原水浊度较高，故考虑采用絮凝——沉淀——过滤工艺，工艺流程如下：
大田河电站引水渠——一体化净水器——清水池——重力流供新镇区用户——加压泵——高位水池——重力流供老镇区用户。
该处理工艺选用的混合、净化设施有如下特点：
1、混合
为了降低混凝剂耗量及提供良好的絮凝条件，必须使原水在投加混凝剂后进行充分与急剧的混合，保证最佳混合效果。
机械混合需设混合池，并增加机械设备，施工及维护工程量大。
管式静态混合器不占地，不需另设动力设备，具有切割分充、反向流、旋涡流等三个作用，因此，本工程采用管式静态混合器。
2、一体化净水器
一体化净水器采用人字格栅反应，斜管沉淀，无阀过滤三个工艺单元，具有基建速度快，出水水质安全，占地面积小，操作维护简便，适用于中小型水厂，特别是乡镇等操作人员不很专业的水厂。
3、投药
混凝剂采用碱式氯化铝，投加量10mg／L，投加浓度10％，隔膜计量泵，自动控制投加。
4、消毒
本工程采用二氧化氯消毒，投加量2mg／L，投加点设在清水池进水管上，二氧化氯库房按三个月储备。
2.7.3主要净水构筑物
1、一体化净水器
采用一体化净水器，建2座，型号为YZB-100，处理能力为1500m3／d·座，尺寸为φ=6.54m，H=6.82m，钢结构。
设计参数如下：
絮凝停留时间：
10—13min。
斜管沉淀池面积负荷：
8m3／m2·hr。
排泥方式：
穿孔管排泥。
过滤速度：
8m／h
滤床角：
θ=76。
滤料：
煤砂两段均质滤床
上层无烟煤H=400mm，dmin=0.8mm，dmax=1.8mm；
下层石英砂H=400mm，dmin=0.6mm，dmax=1.2mm；
反冲洗强度：
14—15L／m2s
2、清水池
根据水源，水厂及配水管网布置的相对关系，考虑配水为前置调节，水厂清水池兼有前置调节功能，净水厂设1000m3清水池一座，钢筋混凝土结构。
2.7.4辅助建筑物
1、工艺楼
包括办公室、化验室、电修间、仪修间、溶投药、仓库，建筑面积288m2。
2、计量井
出水计量井、进水计量井各一座，共两座，砖砌，尺寸为
L×B×H=2.5×1.8×1.2m。
2.7.5厂区给排水
厂区内所需办公、生活及生产用水，由设于工艺楼内自用水泵从厂区清水池加压供给，厂区内设DN50自用水管。
生活污水量较小，经化粪池处理后可外排至厂区周围的排水沟中。
厂区内雨水用排水明沟收集后，排入排水沟中。
2.8配水管网
2.8.1配水系统方案
配水管网采用环状管网与局部枝状相结合的布置方式，以保证供水安全性。
结合镇区情况，考虑前置调节以调节用水的不均匀性，确保高峰用水时的供水。
管道走向和位置符合规划要求，并尽可能沿现有道路和规划道路敷设，以利于施工和维护。
最大日平均时秒流量为34.72L／s，时变化系数Kh=1.8，则最大日最高时秒流量为62.5L／S，管网布置详见管网布置图。
管网布置详见管网布置图。
给水干管总长为9020m，其中DN250的90m，DN200的500m，DN150的1890m，DN100的2505m，DN50的2035m，消火栓最大设置间距为120m，保护半径为150m。
2.8.2管材选择
1、管材选择原则
给水管性能应满足下列要求：
（1）有足够的强度，可以承受各种内外荷载；
（2）水密性，管道必须不透水，以防止污水或地下水渗入；
（3）管道内壁面应光滑以减小水头损失；
（4）价格较低，使用年限较长，并且有较高的防止水和土壤的侵蚀能力。
2、管材选择
目前可供本工程选用的管材有铸铁管、钢管、玻璃钢管、塑料管等。
（1）球墨铸铁管经久耐用，有较强的耐腐蚀性，但是质地较脆，不耐振动和弯折，且重量较大。
（2）钢管能耐高压、耐振动，但耐腐性差，易造成水质的二次污染，管内外都需有防腐措施，造价较高。
（3）夹砂玻璃钢管具有重量轻、阻力小、耐腐蚀等优点。
但国内外专家关于玻璃钢管在含有余氯的饮用水管网中使用时，是否会产生树脂老化后纤维析出的问题仍有争论，为安全稳妥，本工程暂不推荐使用。
（4）塑料管道具有足够的机械强度，能保证管道的安全正常运行；表面粗糙系数仅为0.009，流体阻力小，过水能力大；耐腐蚀性好，对水质不产生二次污染；管材质量轻，运输及装卸费用低，安装方便，施工费用低等优势。
综合考虑贞丰县鲁贡镇的具体条件，输水管采用K9级离心球墨铸铁管，配水管拟采用PE给水管。
2.8.3管道敷设
配水管道敷设于人行道下，管道埋深需在凝冻线以下。
第三章建筑与结构设计
3．1总平面设计
贞丰县鲁贡镇供水工程的建筑设计由新建净水厂内构筑物和建筑物组成。
水厂总图依据建设单位提供1：
500地形图设计，总用地为1515m2，围墙总长度约为160m。
水厂总平面布置考虑功能分区明确，流线清晰，互不干扰又联系方便。
满足生产需要的前提下，重视整体环境的创造。
建筑外型力求简洁但富有浓郁的当地民族特色。
1、净水厂
净水厂位于鲁贡镇东北面的烂棚子坡地，工程地质条件好，处理规模3000m3／d，占地1515m2。
高程在1313m左右。
在进厂道路及厂区路两侧栽种当地具有代表性的树种，建筑物及构筑物四周空地均为绿化用地，辅以花台。
大门处设置标志性雕塑。
场地排水由西北向东南排放，排放坡度不宜小于0.3％。
2、总平面图构造
净水厂围墙采用砖空花墙，做法详西南04J812第53页④大样。
大门采用钢筋混凝土大门；车行道采用混凝土路面，做法详西南04J812第11页la；人行道为石板路面，做法详西南04J812第12页6b。
3.2建筑设计
本工程建筑层数为1层，属二类建筑。
建筑物耐火等级为三级。
净水厂内工艺楼及投药消毒间层高3.3m，工艺楼内设值班室、仓库、办公室等，建筑物外型大方、简洁，并力求富有当地浓郁的地方特色。
所有建筑屋面均采用刚性防水屋面并设隔热层，做法详见西南04J212—1第9页2103大样，隔热层做法详见西南04J212-1第35页2402a。
内墙、天棚中级粉刷，门采用夹板门，窗采用白铝白玻窗。
3.3结构设计
3.3.1主要设计依据
1、采用主要规范
（1）《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）
（3）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）
（4）《给水排水工程结构设计规范》（GB50069—2002）
（5）《砌体结构设计规范》（GB5003—2001）
2、按中国基本地震烈度区划图（1990）规定，本工程基本地震烈度为6度，抗震设防烈度按6度考虑。
3、基本风压值：
0.35KN／m2
4、层面荷载取值
屋面（上人）2.0KN／m2
3.3.2建设用地概况
整个项目建设用地有一处：
净水厂位于鲁贡镇东北面的烂棚子坡地，工程地质条件好，交通较方便，处理规模3000m3／d，占地1515m2。
高程在1313m左右，交通较方便。
3.3.3地基基础设计
1、工程地质概况
根据现场勘察，整个水厂范围内上层为耕植土，下层为粘土，持力层暂定为粘土，基础形式暂定为条基，待详勘后最后确定。
2、基础方案选择
本工程建筑物为一层的二类建筑，且跨度较小，上部结构传至基础的轴向力不大，故本工程基础如下所示：
工艺楼，投药消毒问上部结构为砖混结构形式，基础采用条形基础加设地圈梁形式，墙下均设地圈梁，地梁砼C20，梁断面为240×240mm，基础置于老土下500mm，断面为500（宽）×600（高）mm。
3.3.4上部结构设计
本工程所有建筑物层数不高，开间小，故所有建筑物均采用砖混结构形式。
其中，砖墙用MU7.5粘土砖，M5.0混合砂浆砌筑，圈梁顶层设置，圈梁断面240×240mm。
圈梁砼C20，屋面板采用现浇。
3.4.5水池
所有水池均采用钢筋混凝土浇筑，清水池选用国家标准图。
第四章供配电与控制
4.1设计范围
水厂内的动力及照明、取水泵房的电力及控制设计，电气设计以10KV进线处为界。
4.2电源及电压
供水工程应为二级负荷，电源由10KV专线供电。
新增输电线路距离约200米。
4.3负荷计算
负荷计算采用需要系数法，计算内容及结果详下表：
取水泵房负荷计算表
负荷名称
安装容量（KW）
工作容量（KW）
需要系数（K）
COSψ
tgψ
计算负荷
Pjs（kw）
Qjs（KVAr
Sts（KVA）
老镇区加压泵
2×37
1×37
1
0.87
0.57
37.0
21.0
照明及其它
6.0
0.9
0.8
0.75
5.4
4.0
合计
0.86
42.4
25.0
49.2
取水泵房负荷：
P=42.4kw
COSψ=0.86
计算自然功率因数为0.88，为了提高功率因数，设置无功补偿电容，功率因数≈0.94，S=10.0KVA。
水厂负荷计算表
负荷
名称
工作容量（KW）
需要系数（K）
COSψ
tgψ
计算负荷
Pjs（kw）
Qjs（KVAr
Sts（KVA）
化验
7.0
0.9
0.85
0.62
6.3
3.9
投药加氯
6.0
0.9
0.76
0.86
5.4
4.6
照明及其它
6.0
0.9
0.8
0.75
5.4
4.1
合计
0.8
17.1
12.6
21.2
取水泵房负荷：
P=17.1kw
COSψ=0.8
计算自然功率因数为0.8，为了提高功率因数，设置无功补偿电容，功率因数≈0.92，S=5.0KVA。
4.4供电系统
考虑变压器供电距离，本工程共设2个变压器。
在老城区取水泵房旁设一处杆上变电所，变压器容量为63kVA，型号为S11—63KVA／10／0.4KV。
配电控制柜设在取水泵房内。
在新城区水厂厂区综合楼旁设一处杆上变电所，变压器容量为30kVA，型号为S11一30KVA／10／0.4KV。
配电控制柜设在工艺楼内。
低压侧采用TN—S系统供电，动力设备及主要用电设备采用放射式供电。
厂区室外配电线路采用电缆穿钢管埋地敷设，路灯线路采用电缆直埋敷设，室内动力线路采用铜芯导线穿钢管暗敷，照明线路采用PVC阻燃线槽敷设。
4.5保护和计量
变压器高压侧设过电流保护。
在低压柜进线处设过电流保护和短路保护，设集中电表计量。
4.6水泵电机操作及控制
取水泵采用软启动器启动运行，现场就地手动控制。
搅拌器、投药泵均为全压起动，就地手动控制。
4.7照明设计
化验室、办公室照明照度为300Lx，泵房为100Lx，卫生间、走道为50Lx、化验室、办公室照明用日光灯具，卫生间、走道用吸顶灯，其余以工厂灯、防水防尘灯为主，道路照明采用高压钠灯。
4.8防雷接地
综合楼、加压泵房、取水泵房按三类建筑物设防雷，屋顶设避雷带，引下线利用柱内主筋或采用φ10热镀
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