两当县显龙乡山房坪农村饮水安全工程初步设计报告.11632.pdf
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1、 1 两当县显龙乡山房坪农村饮水安全工程 初步设计报告 1、综合说明 1.1 项目编制背景和依据 农村饮水安全项目是新时期党中央、国务院面向未来,坚持以人为本,按照全面、协调、可持续的科学发展观和全面建设小康社会的要求,是保证农村居民饮水安全而实施的战略性举措。实施农村饮水安全项目是关系到人民群众身心健康的“生命工程”。根据陇南市水利局 关于抓紧编制 2010年度农村饮水安全工程初步设计报告的通知精神,依据甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本、甘肃省农村饮水安全工程建设与管理、水利水电工程初步设计报告编制规程(DL5021-93)、农村饮水安全工程项目建设管理办法。1.2 项目区地理位置及
2、经济社会概况 两当县位于甘肃省的东南部,地处陕甘交界的秦岭山区,属长江上游嘉陵江水系,位于东经 10610-10634之间,北纬 3330-3415之间,西接徽县,东西宽 35km,南北长 85km,总面积 1374km2,工程区域位于两当县南面,距县城 20km,村级公路已全线贯通,交通发达,较为便利。两当县山房坪农村饮水安全工程涉及 1 个行政村,4 个自然村,共有 84 户,368人,304头大家畜。工程区以农业生产为主,兼有乡镇企业、林业、牧业等,主要种植农作物和经济作物,耕地面积 1200亩,粮食总产 36 万 kg,纯收入 1988元。1.3 项目区工程地质及水文地质概况 工程区所
3、在地为浅山丘陵区,海拔在 1083-1203m之间,地势由西向南倾斜,2 地貌上系环山盆地,沟壑纵横,梁峁起伏。工程区域内有白马沟,工程地质为黄土性褐土,岩石多为石灰岩、板岩、变质砂岩等。根据 2001年 8 月颁布的 GB18306-2001中国地震动参数区划图 工程区地震动峰值加速度为 0.15g,相当于地震基本烈度度,动反应谱特征周期值为0.45。建筑物按度设防。地下水按埋藏条件和含水层性质可分为两大类型,即山区地层滞水和沟溪水。1.4 项目区实施范围及饮水不安全类型 在显龙乡山房坪的 1个行政村,实施农村饮水安全工程,项目将解决4个自然村、368人的饮水不安全问题。其中解决氟超标 54
4、 人;解决水量不达标 180人;解决用水方便程度不达标150人;解决水源保证率不达标96 人。项目区饮水不安全类型为总大肠菌群、用水方便程度不达标两种类型。1.5 工程措施、建设内容及工程量 1.5.1 工程措施 饮水安全工程型式为电力小高抽,规划在工程区白马沟,富水地带打大口井 1 眼,口径 3m,井深 13m,配套井用潜水泵 1 台(套),装机 25kw,安装 30KVA变压器 1 台(套),建泵房 1 座,建 50m3高位蓄水池 1 座。1.5.2 建设内容.大口井及泵房 在白马沟打大口井1 眼,建泵房 1 座,布置高程为 1025m。.供水工程 根据供水区域供水点的分布及地形情况,其配
5、水管网采用树枝状管网形式,布置压力管线 1 条,长 700m,采用 75mmUPVC管,布置主管道 1 条 564m,采用UPVC管(D2575mm)。供水管线沿各村便道设置,通过主管、支管和入户管网自流输送至用户。3 供水支管,设计管径 D25-32mm,均采用沟埋式。入户管设设计管径 D20mm。供水主、支管管材经比较后均选用 UPVC管材,工作压力等级除 D25mm(1.25MPa)、D20mm(1.6MPa)均为 1.0Mpa。.调节构筑物 设有 50m3蓄水池 1 座。1.5.3 主要工程量 土方工程 3120m3;混凝土 65m3;管道工程 7120m。主要材料用量 水泥 18t;
6、钢筋 2.1t;木材 1.6m3;石子 90 m3;砂子 70m3。1.6 投资概算及资金筹措 本工程总投资 20.2万元,其中建筑工程 9.31万元,机电设备及安装工程9.29万元,临时工程 0.60万元,其他费用 1.0万元。资金筹措方案为中央预算内专项资金 16.1万元,地方配套 4.1万元。1.7 建设管理及运营管理 本工程由县水利局负责实施,在建设管理上严格实行“四制”,确保工程保质保量按期完成。工程建成后,及时验收,在工程运营管理,明确产权,落实财务管理制度,工程设施管护在受益农户民主协商的基础上,建立用水者协会或农民用水合作组织进行管理,按物价部门批复的水价实行缴费卡制度,确保工
7、程长期发挥效益。1.8 经济评价 项目的建设对保证当地群众饮用水安全,进一步提高健康水平,减轻医疗负担,解放农村劳动力和增加劳务收入具有重要意义。同时,该工程的建设,既能满足农村生产、生活用水和乡镇企业用水需求,又能带动农村环境卫生改善和乡镇经济的快速发展,是帮助当地群众实现脱贫致富奔小康的重要基础设施项目。4 通过经济评价,该项目各项经济评价指标良好,社会效益显著,在财务和国民经济两方面都是可行的。2、项目区基本情况 2.1项目区地理位置及自然概况 显龙乡山房坪地处两当县中部浅山丘陵区,工程区域有 1 个行政村,4 个自然村,84 户,368人,195头大家畜。该地以农业生产为主,兼有林业、
8、牧业等,主要种植农村作物和经济作物,农民人均纯收入1988元。工程区海拔高程在 1025-1105m之间,地势由北向南倾斜,地貌上系环山盆地,沟壑纵横,梁峁起伏,地层土性属黄土性褐色土,岩层分为石灰岩、报岩、变质砂岩等。工程区多年平均气温 11.3,最高极端气温36,最低极端气温-13.8,年日照时数 1960h,无霜期 192天,一般冻土层 15cm,最大冻土层 25cm,多年平均降雨量 610mm,6-9月份降雨量占全年降雨量的 60%。工程区域内有白马沟,沟溪水主要来源为大气降水,工程区域以上集雨面积为 5.29km2,多年平均流量0.01m3/s,多年平均径流量 27.56万 m3。2
9、.2天然建筑材料 工程所需砼粗细骨料分布在两当河河漫滩中,平均运距 16km,属河流冲积砂砾石层,成片分布,宽度一般为 40m,其质量、数量均可满足工程需求。3、供水区饮用水现状及水源 工程区域群众长年饮用水沟、小溪水,无水源保护措施,人畜杂饮,水源卫生条件差,由于饮用不清洁水,引发多种疾病,主要是痢疾、胃炎、肠炎、寄生虫、伤害病及消化系统痢疾发病率居高不下,同时引起传染疾病发生,主要是病毒性肝炎发病率高,传染快,危害极大,这对当地群众的身心健康造成极大危害,加之近年来持续特大干旱,造成群众饮水更加困难。工程所选水源为白马沟地层滞水,多年平均流量 0.01m3/s,多年平均径流 5 量 27.
10、56万 m3,单井出水量 110m3/d。4、供水范围和需水量计算 工程设计解决 1 乡 4 村,共 84 户 368 人,195头大畜饮水不安全问题,工程设计年限为 15 年,按当地人口自然增长率 7 推算,设计年末人口数为 368(1+7)15409人,大畜增长率按 3%,设计年末为 304头。生活用水标准,按龙头安装到户,考虑有洗涤池,日用水量标准为 50L/人.d,农村饲养大畜用水量标准,育成牛平均日用水量 50L/头.d。居民生活用水量 W140950/100020.5 m3 大畜用水量 W230450/100015.2 m3 公共需水量包括学校、公共场所用水量,根据 DB-15-8
11、8规定,按生活总需水量的 10%计算,W32.1 m3 管网漏失水量和未预见用水量按上述三项之和的 10%计算,W43.8 供水工程日用水量之各为 W1+W2+W3+W4=20.5+15.2+2.1+3.842 m3 最大日用水量为 421.1548.3 m3 设计日用水量为 49m3。5、工程设计 5.1工程设计参数 本工程设计年限按 15 年考虑,初步设计阶段取日变化系数 K日1.3,时变化系数 K时2.0,工程每天按 16 小时运行设计,供水管网按每天 24 小时不断运行设计。5.2设计方案及工程措施 通过现场踏勘了解,显龙乡山房坪农村饮水安全工程水源选择白马沟地层滞水为工程水源,布置大
12、口井1 眼,布置高程1025m,泵房座落在大口井井盖上,面积 20m3,布置压力管道1条,长 700m,布置供水管网系统总长6420m,其中主管 1 条 564m,支管 5 条 4566m,分管 1290m。6 5.3 工程建设内容 5.3.1 大口井 大口井直径的确定,该地地层透水系数为 10-25m/日之间,推算地层滞水出水量在 50-62m3/h 之间,供水区设计供水量为 49m3/d,地下出水量大于设计供水量,满足要求。经计算大口井直径为3m。大口井深度的确定,该地含水层深度 4m 左右,含水层厚度 13-20m,确定大口井深度为 12m。5.3.2 水泵选型及安装 泵房至调节蓄水池实
13、际高差80m,井深12m,压力管线长700m,采用75mmUPVC管,经计算,压力管线沿程水头损失为5.1m。局部水头损失:97.110%=9.7 水泵设计扬程取:107m 设计扬程取 120m 经计算,水泵设计流量取 50m3/h。该工程选择井用潜水泵,按上述计算,潜水泵设计扬程 120m,设计流量50m3/h,选择水泵型号200QJ50-120/11。5.3.3 水泵安装 井用潜水泵的安装,必须使叶轮处于最低水位以下,第一叶轮浸入动水位以下 2m,潜水泵距井底 60cm,水泵支架采用 10#槽钢制作安装。安装5080mm变径管 2 只,D75mm弯头 2 只,0-16kg压力表 2 只,D
14、75mm闸阀 2 只。5.3.4 泵房 泵房建在大口井上,面积 20m2,砖砼平顶结构,房高 3m,墙体为 75#浆砌砖结构,屋顶为 200#钢筋混凝土结构,屋顶为 200#钢筋混凝土现浇,厚 15cm;1:3水泥砂浆找平保温厚 30cm,采用炉渣粉碎压实整平,防水层为两毡三油一砂,地面 1:3 砂浆粉面。7 5.3.5 压力管道设计 泵房至高位水池铺设压力管道1 条,长 700m。经计算,选用 D75mmUPVC管材及配件。5.3.6 供水工程 该供水工程有 1 条主管道,长 700m,管径选用 D75mm的 UPVC管材。供水管线沿各村便道设置,通过主管、支管和入户管网自流输送至用户。供水
15、支管,设计管径 D25mm、D32mm,均采用沟埋式。入户管道设计管径 D20mm。供水主、支管管材经比较后均选用 UPVC管材,工作压力等级均为 1.0-1.25Mpa。5.4 工程设计 5.4.1 工程等别和标准 本工程设计供水人口 368人,根据村镇供水工程技术规范(SL310-2004)的规定,本工程等级为等,永久性主要建筑物级别为 4级,次要建筑物及临时建筑物级别为 5 级。地震烈度:根据 2001年 8 月颁布的 GB18306-2001中国地震动参数区划图工程区地震动峰值加速度为 0.15g,相当于地震基本烈度度,建筑物按度设防。5.4.2 水源 本工程采用白马沟地层潜水作为该工
16、程水源,该处多年平均径流总量 27.56万 m3,年平均径流量 0.01m3/s。单井出水量 90m3/d。无论从年径流量、年平均流量等方面均满足年引水量的要求。5.4.3 输供水管网设计 输供水管分压力管、主管、供水支管、供主分管,采用树枝状管网见平面布置设计图,最高时用水量为 2.52L/S,由节点 1 的高位水池供水。管网水力计算结果见表。.输水管流量设计 8 水源至净水厂的输水管设计流量,按最高日工作时平均取水量确定,按下列公式计算:Q(W+W8)/T 据以上公式计算得输水管设计流量为 m3/h。输水管水力计算表 表 5-1 管段 流量 Q(L/s)管长 L(m)管径 d(mm)管段水
17、头损失 Hf(m)压力管道 7.920 700 75 5.57 9 供水主管水力计算表 表 5-2 管段 流量 Q(L/s)管长 L(m)管径d(mm)管段水头损失 H(m)干管 0-1 1.47 430 75 1.02 1-2 1.05 400 50 0.59 局部水头损失取沿程水头人的 10%。10 供水主管水力计算表 表 5-2 管段 流量 Q(L/s)管长 L(m)管径d(mm)管段水头损失 H(m)1 支 0.3 100 75 2.08 2 支 0.3 240 50 6.78 3 支 0.21 100 32 0.02 4 支 0.15 400 32 6.28 5 支 0.21 200
18、 25 0.03 6 支 0.3 300 25 0.06 7 支 0.33 200 25 3.26 8 支 0.18 150 25 0.53 9 支 0.24 150 25 3.36 10 支 0.18 200 25 5.46 11 支 0.12 300 25 1.22 11.供水管网各管段的设计流量计算 管网中所有管段的沿线出流量之和应等于最高日最高时用水量。各管段的沿线出流量,可根据人均用水量和各管段用水人口、用水大户的供水流量计算确定。人均用水当量可按 q=1000(W-W8-W4)Kh/24p计算,由以上公式计算得供水管网各管段的设计流量见管网设计图。.压力、供水管道内径 根据设计流量
19、和设计流速确定。D(4Q/e)1/2 由以上公式计算得输、供水管道内径为:压力管道内径均为 D75mm;供水主管管道内径为 D50mm。.管道水头损失计算(1)沿程水头损失,可按公式 h1=iL 计算(2)输水管和供水管网的局部水头损失,可按其沿程水头损失的 5%10%计算。.输、供水管道埋设 本工程管道埋设要求为满足冬季输水防冻,管道均采用沟埋式,深度按不小于实测最大冻土层 0.6m加 0.2m安全余量考虑。管道通过的地层主要为中粗砂、黄土层。因此,管槽开挖后,进行原土表面夯实,铺设 20cm的 3:7灰土后即可铺设管道,管道接头采用承插式。管槽底宽为管径加 0.7m,开挖临时边坡按 1:0
20、.5-0.75考虑。管道安装完毕采用原土夯填至原地面。5.4.4调节蓄水池设计 5.4.4.1调节蓄水池容积确定 设计日用水量 49m3,根据甘肃省农村饮水安全工程管理技术文本中规定,调节蓄水池容积确定为 50m3。5.4.4.2调节蓄水池的构造 12 型式为圆筒形,采用 200铪浇筑,池壁设置预埋进水管、出水管、溢水管、排污管等位置。池顶设通气孔,顶部设检修孔,池壁爬梯,池底部旁设置闸阀井。5.4.4.3调节蓄水池尺寸及结构 高位水池按 3 级建筑物标准设计,直径 4.9m,深 4.65m,200钢筋砼结构,壁厚 20cm,底厚 20cm,基础座落在稳定的砂砾石层上,100毛石砼层厚度 20
21、cm,池盖为 200钢筋砼浇筑,厚度 15cm,详见调节蓄水池(50m3)设计图。池壁、池底、池盖均采用双层布筋,需钢筋 0.15t,钢筋全部采用 A3,钢筋的制作及形式详见配筋图示。通气孔及入孔,为保持池内自然通气,在池顶设通气孔,采用 D50mm钢管制作,出口高于覆土 70cm,池顶设人孔,直径 70cm,200钢筋砼结构,加盖板,高出地面 30cm,防止雨水、虫类进入。池壁设置爬梯,采用 16mm钢筋制作安装。池顶覆土厚度 30cm。5.4.5 供水点 设置供水点 84 个,供水分管道长 1920m,选用 D20mmUPVC管材及配件,供水龙头均为 D15mm,并安装水表计量,龙头墩、滴
22、水池采用 C15砼结构。5.4.6 动力线路及负荷变压器安装 5.4.6.1 0.4kv动力线路架设 架设 0.4kv动力线路 150m,经计算,选用 LGJ-25mm2导线及金具配件,选用 8m 水泥电杆。5.4.6.2 负荷变压器选择及安装 该工程机电设备装机容量为 22kw,经计算,变压器容量为 30KVA,选用变压器型号为 S9-50-10/0.4,为避免架设 10kv线路,就近 T 接安装,采用双杆变台安装。6、施工组织设计 13 6.1施工便道 修建调节蓄水池时需施工便道 260m,考虑小型拖拉机运输路宽为 3.0m。6.2临时电源 施工时,需架设 0.4kv临时动力线路 300m
23、,供砼振捣、照明等用电,选用LJ-16mm2导线及金具配件。6.3临时工棚 简易工棚,面积 40m2,工程材料存放工地。6.4工程施工 该工程总投工 4650工日,计划工期 70 天,按天计算施工强度,高峰期施工人数达到 90 人,平时正常施工需 60 人,大口井施工排水采用安装水泵抽水。在施工前应完成施工准备工作和施工场所的清理,施工时按先地下后地上,先深后浅,先主体后附属,先土建后设备,先干线后支线的顺序施工。7、运行管理 在工程管理上,明确产权,落实管理制度,在受益农户民主协商的基础上,建立用水者协会或农民用水合作组织进行管理,按物价部门批复的水价,实行缴费卡制度,确保工程长期受益。在水
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