某某镇饮水安全工程设计方案.docx

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某某镇饮水安全工程设计方案

临泉镇门贤饮水安全

工程设计

吕梁市水利勘测设计研究院临县设计所

二0一0年四月

临泉镇门贤饮水安全工程

设计

审定：

贺奇

审核：

李君明

项目负责人：

郝枝峰

设计人员：

刘雯霞

目录

第一章综合说明4

第二章工程概况4

第一节设计依据4

第二节自然条件5

第一节总体设计5

第二节设计用水量的计算6

第三节泵站设计9

第四节水源工程取水构筑物设计12

第五节输水系统设计13

第六节调节构筑物设计14

第七节附属建筑设计15

第八节供电设计16

第四章工程概算16

第五章施工组织设计18

第一节施工条件及方案18

第二节施工组织领导及施工机构组成20

第一章综合说明

临泉镇门贤村位于临县西部，距县城3公里，全村共有106户，380口人。

门贤村饮水安全工程兴建形式为提水，工程建成后，可彻底解决门贤村380人的饮水不安全问题，是一处单村饮水安全工程。

本工程总体设计在村前沟新建深水井一眼，设计井深250米，出水量20m3/日，提水至山顶处修建50m3调节池一座，然后通过输水管网供水到户。

工程主要内容包括：

水源工程一处，机泵房一座，50m3调节池一座，控制室一个，阀门井2个。

安装200QJ5－350/16深水泵一台；安装DN50钢管1020米,输水主管φ50PE管1000米，架设低压40米。

根据预算，本工程总投资38.57万元（不包括扬、输水管沟挖填及进户自来水），其中：

建安工程费27.25万元，材料购置及安装费8.91万元,其他费2.41万元。

第二章工程概况

第一节设计依据

《村镇供水工程技术规范》（SL310－2004）

《农村给水设计规范》（CECS82：

96）

《给水排水设计手册》

《室外给水设计规范》

《泵站设计手册》（GB/T50265-97）

第二节自然条件

一、地理位置及地形地貌

项目区位于临县西部，距县城3公里,山高沟深，岩石裸露，沟壑纵横，梁峁起伏，支离破碎。

二、水文气象

门贤村属季风影响下的干旱、半干旱大陆性季风气候，多年平均气温8.8℃，一月份最低-24.7℃，七月份最高36.4℃，年内大于10℃的积温3212℃，始于四月中旬，终于十月中旬，全年平均日照时数2832小时，无霜期160天左右，多年平均降雨量492毫米，其中七、八、九三个月占到全年总降雨量的70%以上，境内干旱、冰雹、霜冻、暴雨、大风等自然灾害频繁，主要气候特点是：

春季干旱多风、夏季炎热少雨、秋季降雨集中、冬季寒冷少雪。

第三章工程设计

第一节总体设计

本工程为V型农村供水工程，设计年限按15年考虑，洪水标准按10年一遇设计，30年一遇校核。

同时工程区地质相对稳定，塌方及沉陷不太严重，调节池采用砖砼结构，泵站及检修阀门井采用水泥砂浆砌石（砖）砌筑。

工程布设的原则：

根据工程实际，水源地设防洪设施，确保汛期安全运行，建立水源保护措施，确保用水安全；输配水管网，布局采用树枝状，埋设深度1.4米，主管网周围3米以内不准搞永久性建筑，蓄水池等建筑物布置在坚实的基础上。

本工程总体设计在村前沟新建深水井一眼，设计井深250米，出水量20m3/日，提水至山顶处修建50m3调节池一座，然后通过输水管网供水到户。

第二节设计用水量的计算

一、用水定额

1、居民生活用水量定额

根据国家的有关标准，结合我省的实际，居民生活平均日用水定额中南部取30升/人·天左右，北部取25升/人·天左右，对于有其它水源的情况下调5升/人·天左右，其中包含了居民散养畜禽用水量，本设计取25升/人·天。

2、牲畜用水量定额

根据国家的有关标准并结合我省的实际，对于集体或专业户饲养牲畜圈养时用水量平均日用水定额：

大牲畜（牛、马、骡、驴）取40升/头·天；小牲畜猪取25升/头·天，羊取10升/只·天。

放养畜禽时定额适当折减。

二、用水量计算

本工程的设计供水量包括居民生活用水量、牲畜用水量、庭院浇灌用水量、公共建筑用水量、消防用水量、管网漏失水量和未预见用水量。

日用水量计算表表3-1

项目

数量

用水定额

用水量（吨）

人口（人）

380

0.025

13.68

大畜（头）

0.04

小畜（头只）

管网损耗及未预见水量

1.37

合计

15.05

1、居民生活用水量W1

W1=q1×P1×10-3（m3/d）

P1=P0（1+R）n（人）

q1―――村镇居民最高日用水定额（L/人•d）

P1―――设计人口（人）　　　　

P0―――现状人口380（人）

n―――设计年限，n=15年

R―――设计年限内的人口增长率，取12‰

W1=380×（1+12‰）15×25÷1000

=380×1.2×25÷1000

=13.68（吨/日）

2、牲畜用水量W2

W2=（q2P2+q3P3+q4P4）×10-3（m3/d）

q2―――大牲畜最高日用水定额（L/头•d）

q3―――小牲畜（猪）最高日用水定额（L/头•d）

P2―――设计大牲畜头数（头）

P3―――设计小牲畜（猪）头数（头）

P3―――设计小牲畜（猪）头数（头）

则：

W2=（0×40）÷1000

=0吨/日）

3、庭院浇灌用水量W3

本设计供水区内村庄庭院内个户种植蔬菜、水果，用水量包括在生活用水量内，故不再考虑。

4、企业用水量W4

本设计供水区内现有企业用水可自行解决，不在本设计考虑范围之内。

5、公共建筑用水量W5

本设计供水区内不含村镇机关、医院、饭店，其公共用水量已包含在本村人口之中，故不再考虑。

6、消防用水量W6

根据《农村供水规范》设计要点，村镇给水系统一般不单独考虑消防用水，故不再考虑。

7、管网漏失水量和其它未预见水量W7。

管网损失及未预见水量一般按人口生活用水量、牲畜用水量、庭院浇灌用水量、企业用水量、公共建筑用水量、消防用水量之和的10%计算。

则：

W7=（W1+W2+W3+W4+W5+W6）×10%

=（13.68+0）×10%

=1.37（吨/日）

8、总用水量计算

W总=（W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7）

=13.68+0+1.37

=15.05（吨/日）

三、水源选择及水量、水质情况

项目村多年以来一直干涸无水，村内现无一泉水，故本设计选定在村前沟内打一深水井。

第三节泵站设计

一、设计原则及提水方式

泵站设计本着尽可能采用新技术，尽可能节省能源，尽可能有利于工程的整体运行及维护管理。

提水方式采用一级提水。

二、泵站设计

水源井高程为1034.0米,井深250米，泵站设计一级提水，因为是深水泵,泵房采用单层平板房，建筑面积7.6平方米，符合防渗、防潮之要求。

1、管径选择

其计算公式采用:

D出=2

式中:

D出—出水管直径（米）

V—管道设计流速（米/秒）管道的设计流速，根据《村镇供水工程技术规范》当管径小于250mm时，取1.5-2.0m/s,本设计取1.5m/s。

Q—水泵流量（立方米/秒），Q=5立方米/时=0.001389立方米/秒。

D出=2

=0.03435（米）

=34.35（毫米）

选用50mm钢管。

2、水力计算

（1）、沿程损失计算

上水压力管道长1020+240＝1260（米）。

钢管沿程损失采用谢才公式:

h沿=10.92×

式中:

h沿—沿程水头损失（米）

L—管道长度（米）L=440

Q—管道流量（立方米/秒）

D—管道内径（米）

n—糙率系数取n=0.012

则h沿=10.92×

=32.87（米）

（2）、局部损失计算

实测得:

上水压力管道长1020米,管道出水口1个,阀门2个,90°弯头2个,三通2个。

钢管局部损失采用下式计算

h局=∑ξ

式中:

∑ξ—管路中局部阻力系数的总和

V—管内流速（米/秒））

g—重力加速度（g=9.81米/秒2）

查局部损失系数得:

出水口ξ1=1阀门ξ2=0.1

90°弯头ξ3=1.1三通ξ4=1.5

ξ1+ξ2+ξ3+ξ4

=1+0.1×2+1.1*2+1.5×2

=6.4

h局=6.4×

=0.73（米）

（3）、水泵扬程计算

据公式:

h总=h净+h沿+h局

经测量,h净1=330米,

求得:

h总=330+32.87+0.73

=363.6（米）

3、水泵选型

泵站为一级提水,总扬程为363.6米,日需水15.05吨,选配泵型为200QJ5－370/16深水泵一台,该泵出水量5m3/h,扬程370米,配套功率16KW。

三、管道埋设

管槽开挖边坡坡度应根据土质、开挖深度确定，一般为1:

0.35，管槽开挖土料应堆放一侧，通过岩石、砂砾等硬物地段，可将沟底超挖10—15厘米，清除杂物后用细土或细砂回填并夯实至设计高程。

管道埋深在1.4米以下。

管道回填时,接触面不许用碎石砾土等硬质物填，并要防止管道中线位移。

第四节水源工程取水构筑物设计

在本村前沟打深水井一眼，设计井深250m，井壁管采用铁管，全封闭式，钢筋砼封顶，预留1.5寸通气孔一支。

第五节输水系统设计

一、总体设计

输配水管网工程：

输配水工程指控制蓄水池到用水户之间的输水管网，呈“树枝状”。

由山顶蓄水池为中心，通过总控制室，然后输水到居民用水管网，采用配水管网输水，总长1000米，DN50干管1000米。

根据输配水管网规划线路，共设检修阀门井2个，主要安设控制闸阀、分支闸阀等。

管沟挖填工程：

开挖，根据气象局提供本工程项目区气象资料，本地最大冻土深度1.2米,设计平均开挖深度1.4米,最小开挖深度1.2米,设计开挖底宽0.6米,设计开挖边坡比:

去区、土石混合区域1:

0.3,坚石、软石区域1：

0.25。

回填，根据工程设计标准与要求，管道在回填过程中必须分层夯实，管道四周必须回填均质沙砾土，设计回填分层为0.4米,0.8米,1.2米,各阶段要分别夯实,设计压实为90%。

管道埋深不足1.2米时,要增加回填土方厚度,达到设计要求,保证冬季压力管道正常供水。

本供水工程供水区压力大，为合理利用投资，供水管采用1.0-1.6MPaPE管,供水系统采用分层供水的办法，蓄水池旁设置控制室一个、控制室内安装控制及计量设备一套。

二、输水管线路遵循原则

1、输水管线布置尽量取直，减少转折，以缩短管线，减少水头损失及控制性工程的规模，降低工程造价。

2、输水管线尽量靠近道路，以方便施工和运行维护管理。

3、尽量减少输水管线穿越公路及河道（沟渠），并注意尽量避开不良土质地带。

4、输水管线布置时避免穿越大片林地，以保护环境，方便群众生产生活，避免造成水土流失。

第六节调节构筑物设计

一、高位调节池设计

1、调节池结构与尺寸

由于项目区为偏远山区，考虑到停电及管路维修等因素，调节池设计容积按控制区域日用水量的3倍计算,则：

主减压调节池日容量=控制区域日最高用水量×3

=15.05×3=45.15m3

故调节池容量选用50m3。

由于调节池位于山上，为了防冻采用半封闭式，蓄水池采用浆砌砖砌筑，红粘土及防渗砂浆防渗，设计开挖内径4米，边壁和底部各回填（夯实）红粘土40厘米，底部现浇砼15厘米，边壁采用75#浆砌砖砌筑，墙宽37厘米，内壁采用五层法防水砂浆抹面，蓄水池高出地面1.0米，现浇钢筋砼封顶，预留进、出、溢水管，通气孔等。

同时在蓄水池外壁1米处修建花栏，花栏厚24厘米，高80厘米。

2、位置选择

调节池设计在保证用水户供水水压的前提下，要能底则底以降低供水水价，要尽量减少上水管距离以节约工程投资及降低水价，同时调节池要选择在地形地貌完好、地质条件好的位置。

根据以上原则，结合本设计供水范围的条件及本地地形、地质的现有状况，调节池设置在本村山顶上。

第七节附属建筑设计

一、阀门井设计

为了便于管路检查、分支放水，供水工程支管路分别设置检修阀门井。

阀门井形状呈截头圆锥形，底部内径1.0米，顶部出口内径0.5米，深1.8米，其中地埋1.5米，高出地面0.3米，底部夯实并用50#混合砂浆砌砖厚12cm，水泥砂浆抹面；边墙用50#混合砂浆砌砖厚24cm；顶部用钢筋砼预制盖密封,路中心的用铸铁井盖封口，共设置2个。

二、控制室设计

供水工程控制室调节池旁，用于管路分支配水。

控制室长3米，宽2米,边墙用50#混合砂浆砌砖，厚24cm，底部用150#砼现浇，厚20cm；顶部用200#钢筋砼封口，并设置活动检查孔。

第八节供电设计

本村原有变压器50KVA，距泵站30米，可直接启动水泵电机，根据测量，需架设低压30米，低压线路采用35mm2的铝导线,电杆距控制在50—70米之间,选用长度为10米的砼电杆。

同时，由低压侧馈线电缆引至各用电负荷。

在控制室安装XRM302-03-1B配电箱一套，箱内安装启动开关、电流表、电压表等。

第四章工程概算

1、编制原则和依据

水利部《水利建筑工程预算定额》

水利部《水利建筑工程概算定额》

水利部《水利工程施工机械台时费定额》

《山西省水利水电工程设计概（估）算编制规定》

建筑工程执行[2002]《水利建筑工程预算定额》

安装工程执行[2000]《全国统一安装工程预算定额》山西省价目表

施工机械台时费执行[2002]《水利工程施工机械台时费定额》

相应的工程设计及施工组织设计、价格水平采用2008年当地现行市场价。

2、编制方法

人工预算单价执行《定额》中规定的六类工资区标准，各类费用组成的人工预算单价为工长5.15元/工时，高级工4.79元/工时，中级工4.12元/工时，初级工2.20元/工时。

材料估算价格包括购买价、运杂费、采购及保管费和运输保险费四部分，采购价按2008年第一季度当地市场平均价格水平确定，运杂费按国家规定的统一公路运价计算，采购及保管费按《定额》规定标准3%计取，运输保险费按当地规定运输材料原价的1%计。

施工用电和用水按当地水、电商品价计。

独立费用的取费标准见表

3、预算结果

根据预算，本工程总投资38.57万元（不包括扬、输水管沟挖填及进户自来水），其中：

建安工程费27.25万元，材料购置及安装费8.91万元,其他费2.41万元

第五章施工组织设计

第一节施工条件及方案

一、施工条件

工程区内，水源施工条件较好，蓄水池居于高山上，施工条件极差。

工程沿线有高低压输电线路经过,可在就近接火。

施工用水可从附近沟道拉运，可保证工程用水。

工程建筑材料，钢材、木材、水泥、汽油、柴油等可在本县购买;砂、石材料，湫水河两岸沟道内储量丰富，数量、质量可满足需要。

施工区属于季风影响下的温暖带大陆性气候，降雨一般集中在6—9月，土壤冻结日期为十一月中间，解冻日期为三月中旬。

二、工程施工

1、管网施工

管沟开挖深度1.4米，钢管安装前必须进行防腐处理，法兰安装要求同轴平行，PE管安装必须有热容连接，机电设备安装前必须了解设备性能及安装要求，并检查是否合格。

管线土方开挖采用0.5-1m3反铲挖掘机配合人工开挖，就近堆放，对开挖较深的地段，应采取支护或加大开挖宽度措施；管线开挖中如遇岩石地段，一般采用人工开挖，确需爆破的，应采用小药量松动爆破；管道附属建筑物土方开挖由人工开挖；蓄水池土方开挖采用人工开挖，弃土三轮车运至指定场地。

管线土方回填在管道垫层及两侧砂砾料回填，由人工回填；管子侧面及顶部1m范围内采用人工夯实，其余部分可采用机械进行压实。

管道拉运至工地后，应沿管线岸边放置，管道安装前在基础相对应的管道接口位置处挖一凹槽，确保管身置于垫层上。

管道安装采用机械吊装并就位。

管道安装完成并经打压试水合格后进行土方回填，管道水压试验可按1km一段或依工程实际分段进行。

2、调节池及泵站施工

调节池、泵站、控制井及阀门井等建筑物由当地有资质的工程队施工。

调节池施工基础为土基，粘土夯实分层回填，每层10公分，混凝土施工连续浇筑，预埋管焊接隔水板，埋设牢固，防水抹面抹五次，接缝错开。

泵站施工，要求防渗、防潮、防冻处理，泵脚设置集水坑、排水道。

砼拌制采用0.4m3搅拌机拌制，由机动翻斗车或平车运输入仓，插入式和平板振捣器振捣；浆砌石工程由人工砌筑；混凝土标号不低于C20，石块最小边不小于20㎝,采用坐浆法砌筑，并严格执行《浆砌石施工规范》。

第二节施工组织领导及施工机构组成

为了确保工程建设的质量进度，必须强化施工组织领导，乡村组建相应领导机构。

县水利局负责技术服务，乡村两级负责施工，处理工程建设相关事宜。

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