1、禹谟镇金水村饮水安全工程设计报告1 概 述 1.1 自然地理及社会经济状况禹谟镇金水村饮水安全工程位于金沙县东南方向，该工程距县城约19km，是金沙县的一个较缺水的地方，该工程根据金沙县农村饮水安全工程规划，该村饮水不安全人口为423人。禹谟镇金水村是一个比较缺水的地区，长期以来，大部分人饮水都不安全，大部分人靠吃露天季节性泉水生存，但由于当地村民较贫穷，无能力建清洁卫生的饮水安全工程，严重影响了当地人民生活水平的提高和生产的发展。据2008年1月12日调查统计，全村共有总人口423人，总耕地面积386亩，其中：田186亩，土200亩，人均纯收入2000元。农民的全部收入都靠种植业和部分养殖业2、，无矿产资源。该地区气候类型属于亚热带湿润季风性气候，四季分明，区内气候温和，多年平均气温15左右，多年平均降雨量约1036mm，但由于降雨年内分布不均，自然灾害较为严重，其中尤以旱灾影响较大，造成农作物减产和饮水不安全。另一方面，由于一些人为的开荒、垦植，降低了土地的涵养水和保水能力，更加重了水资源的贫乏，加上人口的增加，使当地群众历史以来所饮用的几个季节性水井在枯水期常常干枯，枯水期时饮水要到2km以外的地方去取，缺水严重制约了当地经济的发展和人民生活水平的提高。根据实际调查，全村现2个村民组，总人口423人，有100头大牲畜，其中，水头上村民组223人、55头大牲畜，麻窝坎村民组200人3、45头大牲畜。根据这一情况，我队对该村缺水地区进行了调查，并根据当地群众申请，作出了金沙县禹谟镇金水村饮水安全工程设计。1.2 项目实施方案及审批意见2004 年，根据水利部、卫生部下发的“农村饮水安全的评价指标体系”按以下四项指标进行实地调查，只要有一项低于安全或基本安全值，则不能定为饮用水安全或基本安全。水质:符合国家生活饮用水卫生标准要求的为安全，符合农村实施生活饮用水卫生标准准则要求的为基本安全。水量: 每人每天可获得水量不低于55L为安全，不低于35L为基本安全。方便程度: 人力取水往返时间不超过l0min为安全，取水时间往返不超过20min的为基本安全。保证率: 供水保证率不低于4、 95%为安全，不低于90%为基本安全。金水村是全县饮水不安全地区之一，根据规划，全村饮不安全人口为423人，主要是没有可靠的供水设施，大部分全靠人力取水，取水时间都在30分钟以上，符合饮水不安全标准。1.3 工程的勘测设计本次实施解决的岩孔镇金乐村饮水不安全人口属于毕节地区勘测设计研究院 2004 年编制的农村饮水安全工程调查评估报告和毕 节地区 “十一五”农村饮水安全工程规划，以及2007年编制的毕节地区“十一五”基本解决农村饮水安全试点实施方案和2008年第5批中央资金毕节地区农村饮水安全实施方案中规划的饮水不安全人口，也是金沙县“十一五”农村饮水安规划项目之一。是金沙县缺水较为严重和突5、出的村。根据规划及金沙县水利局安排，我队承担了本工程的勘测设计，任务下达后，我队组织技术人员经实地勘测和调查，先后完成了水源、管线及水池等的测量及地质勘测工作以及水质取样化验等工作，并根据现行有关村镇供水技术规范进行了该工程的供需水量计算、报告编制和图纸绘制等工作。本次设计项目的资金来源、工程任务、规模、内容、主要工程量等概述如下：项目资金来源及组成：主要为2008年第5批中央政专项资金和省地、县匹配资金，以及群众投工投劳等组成，批复解决人数指标为423人。由于所选水源为泉水，根据实地调查和了解，该水源一般流量为0.5L/s，最枯流量为0.3L/s左右，采用提水的方式解决金水村饮水安全问题。本6、工程属金沙县“十一”五农村饮水安全规划规划，本工程列入2008年度建设项目之一。本工程设计总体规模为：提水站一座，上水管340m，水池1个，容积50m3，输、供水管4000m，工程总投资16.8633万元。工程特性表如下：工 程 特 性 表序号项 目 名 称单位数 量备 注一水源名称母猪龙洞1实测流量L/s0.52008年1月12日为最枯流量2日用水量m342.14二主要建设项目10.4kv输电线路m2002机房间119.07m23上水管m340Dn75mmPE管4供水管m4000其中：dn50 mmPE管m6001.25Mpa工 程 特 性 表序号项 目 名 称单位数 量备 注Dn40 mm7、PE管m14501.25MpaDn32mmPE管m7501.25Mpa Dn25mmPE管m12001.25Mpa5水池个/m31/50三工程效益解决饮水不安全设计日供水量 m342.14最大日供水50m3解决饮水不安全人口人423四主要工程量、材料及劳力1主要工程量土方开挖m31212石方开挖m3255砌石m355钢筋安装kg139.8管道安装km43402主要材料水泥t6钢材kg139.8炸药kg519.4块石m364.9碎石m38.3砂m3263劳动工日个1111五主要经济指标1工程总造价万元1686332单位投资元/人4003供水成本水价元/m31.8六施工工期月32 供水水源及水质28、.1 供水水源 根据我队有关技术人员联合当地村委会的相关人员一同对涉及供水村寨周边的可供水源点进行实地调查、勘测和取样化验，要解决该村范围内现状人口的饮水安全问题(经用水量计算，其最高日用水量为42.14m3/d，年需水总量1.5万m3)，可供本供水工程设计选择的水源只有母猪龙洞水源，其它都是很小的季节性泉水，来水量极小只能满足几户人的用水，不能用于全村人畜用水的供水水源。母猪龙洞水源水量情况如下：母猪龙洞水源为泉水，距金沙县城约13km，水质清澈，周围居住的居民距水源较远且又少，污染较小，便于卫生防护，水质经化验其所有指标符合地表水环境质量标准(GB3838)和生活饮用水水源水质标准(CJ39、020)的要求，是一较为理想的人畜饮用水源，其来水量分析如下：年来水量：母猪龙洞水源取水点集水面积为0.89km2，因取水口以上流域内无雨量站，只有采用距项目区8km的金沙气象站19612005年共 45 降雨系列资料，用降雨径流频率相关法，推得流域各年径流量。用 P 型频率适线法进行计算，结合查贵州省地表水资源上贵州省多年平均径流系数等值线图，该地区多年平均径流系数G=0.40，多年平均径流深414.3mm，得多年平均年来水量为36.84万m3，Cv=0.34，Cs=2Cv。设计流域不同频率的设计年来水量见下表1。根据该地区水文地质条件分析，取地下水折算系数29%进行折算，在P=95%保证率10、下流域地下水年径流量为5.61万m3。枯期来水量 不同频率的设计年来水量计算成果表 表1根据推算出来的径流量的年内分配，对19612005年共45年枯水期(11月次年4月)平均流量系列资料进行频率计算，采用 PIII 型频率适线确定统计参数多年平均枯水期来水量为10.67万m3，Cv=0.38，Cs=2Cv，设计流域不同频率的设计枯水期来水量见表。不同频率的枯水期来水量计算成果表利用枯水模数法推求年最小月、最小旬、最小日来水量根据贵州省河流枯水调查与统计分析查枯水模数分布图，取多年平均年最小月、最小旬、最小日平均流量模数3L/s.km2、2.5L/s.km2、2L/s.km2，母猪龙洞泉水集水11、面积为0.89km2，计算出设计流域最小月、最小旬、最小日平均枯水流量为2.67L/s、2.23L/s、1.78L/s，取Cv=0.34，Cs=2Cv，则P=95%时，年最小月、最小旬、最小日平均流量模数分别为1.62L/s.km2、1.35L/s.km2、1.08L/s. km2，从而计算出流域P=95%保率下地下水年最小月、最小旬、最小日平均流量为1.74L/s(150.3m3)、1.2L/s(103.7 m3)、0.96L/s(82.9 m3)。调查资料根据实地调查，流域内无其他泉点，2008年1月12日实测流量为0.5L/s，近一段时间内都没有下雨，根据找当地人调查了解，此时所测流量已12、接近最枯流量。该流量小于计算流量，说明调查流量属于最枯流量，数据可信程度高。综合取值依上述分析与调查结果，最终得出设计母猪龙洞水源，多年平均天然来水量为11.68L/s (计算值)，年径流量36.84万m3，在P=95%保证率下流域地下水年径流量为5.61万m3。最小月、最小旬、最小日来水量分别为150.3m3、103.7 m3 、82.9 m3。调查最枯日来水量43.2m3，计算量大于调查量，说明集雨区汇水还有可能向其它地方出露。根据当地实际，在该水源附近还有几处分散从田内出露的泉水，但由于在田内无法测量。因此，设计按调查流量作为来水量进行设计。金水村最大日需水为42.14m3，母猪龙洞水源13、基本能满足要求。故将该水源作供水水源比较可靠。2.2 水源水质与水压水源水质经取样化验，水质符合生活饮用水卫生标准(GB57492005)，可不进行处理。根据人口分布情况，居民基本上都分布在10901095m高程之间，而水源位置仅1070.9m高程，必须采取提水方式才能解决村民用水。根据村镇供水工程技术规范，供水末端水压单层建筑物为510m，两层建筑物为1012m，本地区按两层建筑物考虑，设计末端水压10m进行设计，考虑到一定输水损失，则高位水池应在1100m高程以上，结合地形，设计高位水池地面高程为1107.8m。3 工程地质3.1 区域地质概况3.1.1 地形地貌工程区位于我国二级梯形地带14、的云贵高原上， 地处黔西北高原东部较 低地段。区域内地形以中低山地形为主，该地区地貌类型以山地、坡地居多，地形起伏大，地貌主要为山盆期的第二亚区，属高大山区、典型山区岩溶地貌，地形起伏较大，地下水埋藏较深，海拨高程在1000m1200m之间。植被以小面积灌木林为主，森林覆盖率低，水土流失严重。3.1.2 地层岩性工程区内出露地层为三迭系(T2)。工程区相关地层岩性特征分述如下：三迭系 (T2)：在工程区内广泛分布，主要由两组岩性组成：松子坎组(T2S)浅灰、灰黑色泥页岩、中厚层状白云岩，底为“绿豆岩”。茅草铺组为灰、浅灰石灰岩与白云岩互层，含少量溶塌角砾状灰岩。3.1.3 地质构造工程区的大地15、地质构造属华夏系构造体系。工程区中地层在中生代早期主要为陆升和陆降运动，在中生代三叠纪末印支运动末时裂谷封闭，褶皱隆起，工程区地层全面上升，海水减退，受近南北向挤压产生了北西和北东方向的初始构造线，形成了北西向构造、北东向构造和近东西向构造并存格局地层中构造发育初始形成；在中生代末期燕山运动时，晚白垩系以前地层普遍发生明显褶皱和断裂构造，奠定了工程区内构造格局和地貌发育的基础。最后在新生代喜马拉雅运动(广义)时，喜山运动波及本区内地层再次发生了比较强烈的永久变形，形成当今各种构造。3.1.4 大地构造单元和区域稳定性工程区大地构造一级单元为扬子准地台，二级单元为扬子台裙带，三级单元为遵义断拱，16、四级单元为毕节北东向构造变形区。根据中华人民共和国国家标准，查1:400万的中国地震动反应谱精征周期区划图 (GB18306-2001)，区域内地震动反应谱特征周期为0.35；查1:400万的中国地震动峰值加速度区划图 (GB18306-2001)，区域内地震动峰值加速度g=0.05，据地震动峰值加速度分区和地震基本烈度对照表，工程区域内地震基本烈度为明。同时经调查，工程区域内构造无到活现象，区域稳定性较好。3.1.5 区域岩溶发育情况及水文地质条件工程区地处贵州高原东南部，区域内水文地质条件受地形地貌、地层岩性影响较大，工程区内地层可分为岩溶地层和非岩溶地层，非岩溶地层，在工程区分布较广，占17、总面积的60%左右。区内地下水主要赋存于第四系覆盖层、基岩风化裂隙带中。工程区河谷深切，是本区域的地下水最低排泄基准面，补给方式均为地下水补给河水。在岩溶地层区域内，以侵蚀和溶蚀岩溶地貌为主，岩溶现象发育强烈，形成了漏斗、溶洞、溶蚀裂隙、洼地、落水洞和地下暗河等岩溶地貌；山体上植被较差，覆盖层较薄，地表水较缺乏，地表水多通过岩溶地层下渗成为潜流，然后在与非岩溶地岩接触带附近出露或侵蚀基准面附近的河流岸边出露，岩溶地层区域内的地下水较为丰富，本工程的水源取水点即是通过本区域的地下水最低排泄基准面从溶洞流出，经水文地质调绘，本工程水源取水点水量能满足工程建设要求。在非岩溶地层区，由于在地层岩体耐风18、化性一般较差，常在山麓坡面、 坡脚及山间盆地平缓地带形成与岩体成分一致的各种松散的残坡积物，厚度较大，分布较广，覆盖层多为耕地。非岩溶地层区地貌为高原中山的山地河谷地貌，表现为山高谷深，河谷一般呈“U”型或箱型，峰谷间高差较大，山体上植被发育，地面沟谷较发育，河流、水沟均为明流，地表水丰富，无论地下水还是地表水均受地形控制，由高处流向低处，地下水仅存在浅层裂隙水，地下水位较浅，地下水量小。3.2 主要建筑物工程地质条件金沙县禹谟镇金水村农村饮水安全工程水源为母猪龙洞泉水，地面高程1070m，水池在水源上部山坡上，地面高程1107.8m，取水池及提水站所处地貌均为高原缓坡(坡度为525)地貌，出19、露地层为三迭系(T2)长兴组，岩性为松子坎组(T2S)为浅灰、灰黑色泥页岩、中厚层状白云岩，底为“绿豆岩”且在该区域内覆盖层厚度分布不均匀。根据水池部位地形地质条件，建议清除表面覆盖层，选择坚硬和较密实层或基岩作为建基面，防止上部建筑基础存在不均匀沉降问题。经查，水池部位无破坏性构造通过，稳定性较好，其工程地质条件可以满足工程建设要求。3.3 管线工程地质条件根据禹谟镇金水村农村饮水安全工程项目供水区住户比较分散，供水范围小等特点，结合工程区的实际地形地质条件，为力求使整个供水系统布置合理，在工程布置过程中，要求尽量缩短管线长度，少占农田尽量满足管道地埋要求，避免管线急速转弯、较大起伏、穿越不20、良地质地充分利用地形条件，优先考虑重力流输水，同时考虑施工、运行、维护管理方便，考虑近远期相结合和分步分阶段实施的可能性等要求。新建管线由水池到供水区，沿途经过地段均为山地。管道沿线多数为土基，沿线构造无复活现象，地质构造比较稳定，局部地段为基岩，无大型的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，对局部地段的垮塌，可对管道进行覆盖等方式处理。总的说来，管道沿线工程地质条件较好，能满足建设管道的需要。管道地形地貌以高原中山缓坡、山间谷地以及山间台地为主。管道经过地层为三迭系(T2)。3.4 岩土物理力学参数根据工程类比经验，工程区岩土物理力学参数指标提供如下：1 、白云岩：弱风化状态：弹模8000Mpa21、，抗压强度30MPa，饱和抗压强度20MPa，承载力标准值1600kpa，泊松比0.270.30，容重27KN/m3，摩擦系数0.6，内聚力 0.51.0MPa；2、粘土：承载力标准值150kpa，容重17KN/m3，饱和容重20KN/m3，干容重lKN/m3，内聚力0.010.03Mpa，摩擦系数0.30.5。土质边坡当边坡高度不过 5m 时，开挖边坡系数为1:l。3.5 天然建筑材料本工程所选砂石料场均为就近原则，水池砂石料可在附近的石料场购买，岩性为三迭系浅灰、灰黑色泥页岩、中厚层状白云岩，质量良好，储量能满足取水池需要。距离约3km。3.6 结论和建议1)、区域地质构造稳定，能满足工程22、建设需要，地震基本烈度为VI；2)、水源点取水池工程地质条件能满足本工程建设要求；3)、管道经过地层为二迭系，管道沿线工程地质条件较好，对管道不会会造成不良影响；4)、高位水池工程地质条件能满足本工程建设要求；5)、天然建筑材料料场储量能满足本工程建设要求。4 供水方式及供水规模4.1 供水方式根据本工程实际，工程区域内地理条件差，人民生活水平低，生产不发达，发展潜力不大，设计供水条件按“水龙头入户，有洗涤池，其它卫生设施较少”进行考虑。根据村镇供水工程技术规范(SL3102004)规定，本工程由于为农村泉水提水供水工程，人口少，日用水总量还不到200m3，工程类型为型，建筑物等级为5级。为了23、搞好本工程，我们对当地水源进行了调查，目前该村饮用的水源为分散的季节泉水，母猪龙洞水源附近群众饮用的是母猪龙洞泉水。除母猪龙洞泉水水量非常丰富外，其它水源流量均比较小，经综合分析，在该村及附近可供取用的水源只有母猪龙洞泉水。同时为了提高供水可靠性，目前准备实施的吏家田引水烟水配套工程在本水池西北方向400m处的1125高程建有一座80m3的供水池，设计安装一支管到该水池作备用。根据人口分布情况，居民基本上都分布在10901095m高程之间，而水源位置仅1070m高程，必须采取提水方式才能解决村民用水。根据村镇供水工程技术规范，供水末端水压单层建筑物为510m，两层建筑物为1012m，本地区按两24、层建筑物考虑，设计末端水压10m进行设计，考虑到一定输水损失，则高位水池应在1100m高程以上，结合地形，设计高位水池地面高程为1107.8m。高位水池直接向用户供水，已可在用户中心区建供水池，从高位水池输水到供水池后，再从供水池供水到用户，根据两种方案比较，由于用户较集中，提水站高位蓄水池距用户不远，从经济、技术的角度考虑，设计采用从高位水池直接向用户供水的方案。4.2 需水量计算根据村镇供水工程技术规范的规定，最高日居民生活用水定额标准，贵州省属于四区，设计供水条件为水龙头入户，有洗涤池，其他卫生设施较少。按这一条件，居民最高日生活用水定额为5075L/(人d)，圈养畜禽最高日用水定额育成25、牛5060L/(头d)，放养畜禽时应根据用水现状对按定额计算的用水量适当折减。针对本村的实际情况，同时参照水利部、卫生部水农(2004)547号文的规定：四类地区农村生活用水量55L/(人.d)为安全，结合当地的用水实际，农村人均生活用水标准取55L/(人.d)，由于当地大牲畜是放养所以用水量取25L/(头.d)，管网漏失水量和未预见水量按生活用水量的10%计，最大日变化系数按规范为1.31.6，本工程所处地区由于经济欠发达，按最低值1.3取用。用水量按村镇供水工程技术规范中3.1.2.1和3.1.2.2公式：W=Pq/1000，P=P0(1+)n+P1式中：W居民生活用水量，m3 ;P 设计26、用水居民人数，人;P0 供水范围内现有常住人口(人);设计年限内人口自然增长率，按9计;n工程设计年限，取15年;P1 设计年限内人口的机械增长总数(人)，取P1=0;q最高日居民生活用水定额，取L/(人d）；我队对受益区用户进行实地调查了解，金水村共有需用水人口423人，100头大牲畜。经计算，现状平均日用水量28.34m3、远期平均日用水量32.42m3，最大日变化系数按规范为1.31.6，本工程按经济欠发达地区取最低值1.3，则最高日用水量42.14m3，年用水总量1.5万m3， 工程类型为型。各村民组用水量计算成果如下表： 金水村人口及用水量计算表4.3 工程规模根据该工程供水区与水源27、位置、相对高程分布，工程主要由水源保护工程、配电工程、水泵、上水管、蓄水池、供水管等组成，主要建筑物及规模如下：1、机房一间19.07m2，并安装IS-50-32-200水泵及5.5kw控制柜一个。2、50m3水池一个，四周水池保护厚8cm。3、安装上水管340米，其中Dg65mm镀锌钢管12m，dn75mmPE管340m；4、安装供管道总长4000m；管径为dn50mmdn25mmPE管；5、完成整个工程共需开挖土石方1467m3，砌石55m3，钢筋安装139.8kg。5 工程设计5.1 设计依据根据有关文件和参照有关规范如下:水利水电工程设计洪水计算规范(SDL2279)、水利水电工程测量28、规范(SL19797)、水利水电工程地质勘察规范(GB5028799)、水利水电工程水文计算规范(SL2782002)、水利建设项目经济评价规范(SL7294)、水工砼结构设计规范(SL/T19196)、水利水电工程等级划分及洪水标准(SL-2522000)、水利建设项目经济评价规范(SL7294)、村镇供水工程技术规范(SL3102004)、生活饮用水卫生标准(GB5749)、地表水环境质量标准(GB3838)、水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2004)、节水灌溉技术规范(SL20798)、低压管道输水灌溉工程技术规范(SL/T15395)、泵站技术改造规范(SL2542000)、29、水工建筑物荷载设计规范(DL50771997)、10kv及以下变电所设计规范(GB5005394)、水文调查规范(SL19697)、开发建设项目水土保持方案技术规范。毕节地区“十一五” 基本解决农村饮水安全试点实施方案、毕节地区农村饮水安全工程调查评估报告金沙县农村饮水安全“十一五”规划、金沙县水利局水利水电勘测设计任务书金水勘(2007)02号。5.2 输水主管选择及工程总体布置根据村镇供水工程技术规范要求，按有关规定和水压、水质、经济、适用及投资等因素，所有管材均选用国标PE80管，使用该管材水质好、造价低，只要不被人为破坏，使用寿命长，符合用水要求。根据工程设计方案，本工程从提水站出口蓄30、水池直接安装供水管到用户，按居民分布情况，由于C区位置较高，为了保证供水，故从蓄水池B点单独安装一条管道供水至C点；在从蓄水池B点往南安装一支管到麻窝坎供水区D点，往北安装支管到水上头2供水区K、F点，最后从K点往东分为左右两支，左支JE和右支JG联合给水上头3供水。5.3 取水工程本工程水源现有一水池长5m，宽5m，深3m，泉水从池内流出，池体完好，设计不再建取水工程，但由于水源是开敞式，不利于水源卫生，设计对水源修建护坡，再进行增加围墙来保护水源卫生，设计围墙采用砖砌，墙厚0.25m，高1m，每隔3m加一道2450cm的砖柱。5.4 提水站设计5.4.1、泵站的平面布置及设计根据实际勘测，31、需建机房一间，机房面积19.07m2，砖砼结构，并用16圆钢设间距为12厘米的防盗窗，安装防盗门及铝合金窗，室内安装IS50-32-200水泵一台，并安装5.5kw控制柜一个。5.4.2 设计流量计算根据计算，本工程最大日用水量为42.14m3，设计流量应满足调节构筑物最高设计水位要求，设计流量为最高日需水量，其计算式为Q=W2/T2，式中，Q水泵设计流量，T2工作时间，W2最大日需水量，按水泵日工作48小时计算，所需水泵出水流量为10.55.3m3/h，根据水泵技术参数12.5m3/h流量进行计算分析。5.4.3 上水管选择计算上水管长340米，提水地形高差40m，从节省投资和满足工作要求出32、发，进水管及水泵出口12m。用Dg65mm镀锌钢管，其余采用dn75mm(0.6Mpa)的PE管。沿程水头损失按村镇供水工程技术规范(SL310-2004)，h1=iL，其中PE管按公式i=0.000915Q1.774/d4.774，钢管当v1.2m/s时，i=0.000912v2(1+0.867/v)0.3/d1.3，当v1.2m/s时，i=0.00107v2/d1.3，式中：h1沿程水头损失，mL计算管段的长度，mI单位管长水头损失，m/mQ管段流量，m3/s，D管道内径，mV管内流速，m/s，压水管局部水头损失按沿程水头损失的10%计。吸水管部水头损失按水力学书中局部水头损失公式hj=v33、2/(2g)计算， 管径按经济流速选择，水泵吸水管经济流速为0.82 m3/s，压水管1.52.5 m3/s，流量为12.5m3/h(0.0035m3/s)时，吸水管6m及水泵出口12m。采用Dg65mm镀锌钢管，压水管中部和上部340m,采用0.6Mpa压力的dn75mmPE管计，查水力学得局部水头损失系数为：75底阀=8.5，弯头=1.1，变头=0.05。算得：管内流速V=1.06m/s,h吸j=(8.5+1.1+0.05)1.062(29.81)=0.55mh吸y=L i=40.001071.062/0.0651.3=0.17mh钢压y=L i=200.001071.062/0.065134、.3=0.84mh钢压j= 0.1h钢压y=0.084mhPE压y=L i=0.000915LQ1.774/d4.774=3280.0009150.00351.7740.0654.774=6.13mhPE出j=0.1 hPE压y=0.613mh总损= h吸j + h吸y + h钢压y + h钢压j + hPE压y + hPE压j =8.39m。5.4.4 水泵选择确定经实际测量，最大地形扬程为40m，最大日需水量为42.14m3，查水泵产品目录，可选用IS50-32-200单级单吸清水离心泵，其流量为12.5m3/h，扬程50m，效率为48%，汽蚀余量2.0m，配5.5Kw电机。根据上述计算，35、所需水泵扬程应不小于48.3m，设计选用水泵扬程为50m，所选水泵满足要求。相应配套进出水管为：吸水管及水泵出口共12m采用Dg65mm镀锌钢管，其余340m均采用0.6Mpa压力的dn75mmPE管。根据所选水泵，假设不同流量计算出相应水头损失，算出所需水泵扬程，作为水泵所需扬程曲线，与水泵扬程流量曲线相交，得出水泵工作点，从图上查得水泵实际出水流量为12.5m3/h，工作压力50m，相应效率为48%。5.4.5 水泵安装高度的确定机房处地面高程为1070.9m，查有关手册得知：H大气=9.1m， P汽化/r=0.24m，h允许=2m，吸水管选用Dg65mm镀锌钢管， 根据上述计算，吸水管水36、头损失h吸损=h吸j+h吸y=0.55+0.17=0.72m。因此水泵允许吸水高度为：H吸= H大气P汽化/rh吸损h允许 =9.10.240.7220.5=5.64m，现有机房处地面高程1070.9m，一般水位1070.1m，调查最高洪水位1070.4m，最低水位1060.1m，计算水泵安装高度距最低水位不得大于5.64m，根据机房地面高程1070.9m，安装高程为1071.5m。最大吸水高度5.64m。由于机组容量与变压器容量相差不大，根据要求，屋内设5.5kw动力控制柜。5.4.6 输变电及电气工程在距提水站约200m处现有20kvA变压器一台，由于提水与照明在时间上是不同时的，变压器能37、满足本工程用电，只需安装0.4kv 输电线路0.2km到提水站处即可。本工程用电只有提水站水泵及机房内照明，电动机型号为Y132S12，容量为5.5kw，变压器距提水站约200m，按最大负荷计算，根据机械强度、经济电流密度、允许电压降三项规定进行计算选择。根据供电最大负荷5.5kw，功率因素为0.88，相应电流为11.1A，电机效率为85.5%，计算得无功功率为2.97KVar，LGJ35导线电阻率为0.89/km，感抗为0.403/km，线路长0.02km，根据电压损耗公式Um=(Pr+Qx)/UH计算：Um=(Pr+Qx)/UH=(0.00550.880.02+0.00290.4030.038、2)/0.38=0.0003kv则电压降=0.0003/0.38=0.07%，由于电压极小，按农网网改造规定最小选LGJ35导线。为此，选用室外线为LGJ35导线架设，室内线为4mm2铜芯绝缘线，其最高温度下允许载流量为33A，室内进线后先经过一个30A的三相空气开关再到控制柜对电机进行控制，按公式计算，其电压降极小，所选线径完全满足要求。由于线径小，距离又短，从控制柜到电机电线用三根预埋线管从地下穿过。不再设电缆沟。由于电机功率与变压器比为0.275，在0.35以下，按相关规定，可全压启动，控制柜内设控制、保护及测量设施。5.5 输配水管道设计本工程从水池直接向用户供水，没有输水管，均为配水39、管(供水管)，供水管按最大日最高时需水量计算，供水时间按每天24小时计，按村镇供水工程技术规范，其工作压力应不小于实际压力的1.5倍进行选择，但当所选工作压力小于国家标准最小压力时，按国标最小压力选择；本工程设计为全日制供水工程，供水规模W200m3/d时变化系数Kh为2.33.0。根据该工程的具体情况取时变化系数Kh=2.5，得出各管段设计流量。沿程水头损失按公式h1=iL，i=0.000915Q1.774/d4.774，局部水头损失按沿程水头损失的10%计。具体详见供水管道计算如下表。根据勘测，供水管道总长4000m，由于管道经过地段虽然大部分为耕地，石方量不大，在选择管线时，大部分按直线40、铺设，少部分沿路边铺设，这样不但便于施工，且给维护管理带来方便，管道敷设采用地埋式，管沟最小开挖深度为0.7m，底宽为0.4m，管槽开挖采用以人工开挖为主。供水主管从水池到用户中心，由用户自行安装进户支管供水。计算过程中，当选择管径后，由于农户都要安装进户，用户区不设供水池，为了不致于放水时间太长，按最小管径不小于25mm进行管径选择。供水管道计算成果表计算结果，选用dn75mmPE管340m，dn 40mmPE管650m，dn32mmPE管1900m，dn25mmPE管1450m。5.6 水池设计根据村镇供水工程技术规范7.0.2规定，对型供水工程，其调节构筑物可按最高日用水量的40%60%41、计算，本工程最大日需水42.14m3，考虑到当地用电保存证率不高，设计按一天左右调节量确定水池容积，设计蓄水池容积50 m3。根据地形，拟建水池处为基本平整的土内，表面为第四系的夹砂砾石粘土，下挖后为灰岩，为了保证安全，水池开挖应到坚硬层或基岩，地基允许承载力不小于150 KN/m2。水池均设计为矩形，设计用M7.5水泥砂浆砌块石作池墙，C15砼池底防渗，C20钢筋砼盖板封顶。水池出口设冲砂管、闸，闸阀置于闸阀房内。根据地形，拟定水池为方形，长5m，宽4m，净高2.5m，总高2.7m，基础均座脚在土层上，设计最小埋深0.8m，水池墙为M7.5浆砌石，由于水池为地面式，最不利为蓄满水状态。根据水42、工建筑物荷载设计规范(DL50771997)，水压力按公式Pwr=wH，池外土压力按公式Fak=1/2H2Ka，取浆砌石容重石=23.5KN/m3，墙后填土容重土=18.5KN/m3， 填土内摩擦角=28，地基摩擦系数取f=0.5，抗滑稳定安全系数取k0=1.05，抗倾稳定安全系数取kc=1.05，按工程力学与结构计算中档土墙设计计算方法，墙体考虑为独立墩墙，计算结果：抗滑稳定安全系数取k0=1.311.05，抗倾稳定安全系数取kc=1.471.05，满足稳定要求，地基承受的最大应力134.9KN/m2，远小于基础允许承载力，砌体最大拉应力30.8KN/m2，小于砌体允许拉应力160 KN/m43、2，水池满足安全要求。5.7 消毒设施设计本工程选取水源为地下泉水，水质良好，符合地下水质量标准(GB/T14848)的要求。根据村镇供水工程技术规范(SL 301-2004 )第 9.1.1 条的要求“水质良好的地下水，可只进行消毒处理”。消毒以氯消毒为主，氯消毒种类有液氯、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯等，根据各种消毒材料的优缺点，适用于生产能力较小的是漂白粉CaOCl2和漂白精Ca(Ocl)2，其优点是：具有余氯的持续消毒作用，投加设备简单，价格比液氯低廉，漂白精含氯达6070%，使用方便。缺点是同液氯易产生有机氯化物和氯酚味，易受光、热、潮气作用而分解失效，须注意贮存；漂白粉的溶解及调制不44、便，漂白粉含量只有2030%，因而用量较大。本工程日供水规模 W=50m3/d，规模较小，设计采取漂白粉消毒方式。为管理方便，在机房内设消毒池一个，首先将漂白粉放入塑料桶中加入少量水，调制成无块浆糊状，然后加水搅拌成1015的漂白粉溶液，即1公斤的漂白粉需用810公斤水配制，第一次配制后的漂白粉渣仍有67的有效氯，还可用水搅拌12次继续配制。然后将1015浓度的漂白粉溶液放入溶液缸，再加倍左右的清水调制成含有效氯约12的浓度。若漂白粉溶液浓度为1，每1m3水中需加溶液1公斤。由于水泵流量为12.5m3/h，最大日需水量为42.14m3，根据出池水余氯要求及漂白粉有效含氯量，消毒投药量为1mg/45、L，漂白粉投加量计算公式如下:q漂白粉加量(kg/d)；Q一设计最大日用水量(m3/d)，本工程为42.14 m3/d； a一最大加氯量(mg/L)，根据水质，一般在0.11.5mg/L之间，本工程取1mg/L；C一漂白粉有效含氯量(%)，取25%；代入上式计算得：q=0.150125=0.2kg/d经计算，供水池加漂白粉投加量为0.2kg/d，拟定每日调制漂白粉1次， 漂白粉溶液百分浓度1%，每次调制漂白粉用水量为2L。将药液按13L/h药液的流速将注入水泵吸水管处，由水泵将水与药液混合后提到蓄水池供用户。由于日用药量小，溶药用塑料桶按比例拌好后倒入药液池内，设计药液池尺寸604040cm溶46、积为0.1m3，恒位箱尺寸404040cm溶积为0.064m3，两个药池均用钢筋混凝土现浇并内外贴白色瓷砖，两池均加塑料板盖。药池放于机房一角砖砌墙上，由人工拌药。药液从药液池通过浮球阀进入恒位箱，保证恒位箱水位稳定，使从恒位箱流出的药液流量稳定，从恒位箱通过小管苗嘴滴入漏斗内后进入吸水管底阀处经水泵混合进入蓄水池。5.8 水源保护工程设计本项目水源为天然井水，为做好生活饮用水的水源保护，需采取以下措施：(1) 在井水的影响半径范围内，不得用工业废水或生活污水灌溉和使用持久性或剧毒性的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或修建排污沟道，并不得从事破坏深层土层的活动。(2) 建立卫生检查制度47、，并提出水源卫生防护地带的范围和具体规定，会同卫生、环保、公安等部门后上报县人民政府批准公布，书面通知有关单位遵守执行，并在防护地带设置固定的告示牌。(4) 水源工程建设确保工程质量管理，所有材料必须严格按照国家有关规定执行，特别与水质接触的器材要符合卫生防疫标准。(5) 做好项目区节约用水的宣传工作，加强管理，节约水资源。6 工程施工6.1 施工条件工程所在地交通不太方便，有村级公路到距提水站约200m处，但路面较差，只有天气好的时候才能运输，所有材料均要二次倒运，二次倒运达500m左右，管道运到集中点后全部需二次人力二次倒运。施工单位可租用当地民房，水、电与当地群众共同使用，水池施工用水由48、施工单位从水源处用人力运到工地。水池施工用人工操作，不考虑施工用电，管道焊接用当地民用电，不设专门供电设施。6.2 主要建筑物施工本工程主要建筑物有供水水池及管道，施工均为人工操作，石方采用手持式风钻钻孔，人工装药爆破开挖，砼浇筑可采用小型拌和机拌和或人工拌和，人工挑运入仓，人工振实，钢筋采用人工制作和安装。PE管的安装采用电热接。施工劳动力由由施工单位自行解决，其中管道开挖可由当地群众进行。工程场内运输采用自卸拖拉机、手推胶轮车与人力相结合。管道等设备可存放在施工单位驻地，然后倒运到工地。管道经过地段多为山坡或耕地，在布设时不方便，因此，在选择管线时，除部分地段绕山路铺设外，其余地段尽量直线49、辅设，这样不但便于施工，且节省管材，给维护管理带来方便，为了安全，管道必须埋入地下深度不小于0.7m，管道应由专业人员安装，管道安装完毕，经通水检查不漏水后方可进行回填。虽然工程项目点多面广，但项目单一。工程所用水泥在金沙城关购买，管道采用统一招标的PE80型给水管，砂石料一是水池附近就地开采，二是可在项目区附近料场购买，然后用拖拉机运到工地，砂、石料运输方便，材料运距短、交通方便。施工安全是与工程质量同样重要的大事，施工单位要成立专门的安全管理部门，工程施工前施工单位要向保险公司进行投保，工人实行安全培训上岗，特殊工种必须持证上岗。文明施工是施工单位的重要管理措施，施工单位要制定文明施工办法50、，注意施工期环境卫生，尽量减少施工对环境的影响。6.3 施工总体布置本工程施工分为两个部分，一是新建水池及提水站建设，二是管道铺设及安装，共设两个施工点，工程所需材料用量不大，水池所需材料从公路运输后进行人工二次倒运，生产生活以租用民房为主， 工程施工仓库主要以存放水泥和管道为主，施工工棚根据工作强度及所需上工人数，以租用为主，为了施工方便，也可修建临时工棚进行施工。弃渣场、水池和管道占地由受益村民组自行调节。根据工程实际，施工单位应在现场设置施工管理机构，管理机构内必须有专业工程测量、水工、质量检查、材料供应及管理、施工安全、办公等人员，根据工程量及施工时间，施工班组不应少于4个，其中水池工51、程施工组1个，提水站及输变电工程工程施工组1个，管道开挖工程施工组1个，安装工程施工组1个。施工单位实行项目经理部负责，总部下设计水工、测量、机电设备安装、管道安装现场部各一个，各现场部应配备相应专业的技术人员，施工单位的现场设置必须保证人员到岗到位，不得有其位无其人。本工程由县水利局组织建设，县水利局共岩孔镇及金乐村同进行监督，工程施工可采取招标或接直发包给有相应资质的施工单位，工程实行建设监理制，确保工程高质量高标准建设。6.4 施工进度计划本工程由于大部分在土内进行，为减少禾苗损失，建议工期在春耕前或秋收后进行管道开挖及安装。然后再进行其它工程建设。施工首先进行施工准备、施工放样、施工材52、料准备等，然后进行输变电工程安装，输变电工程可由施工单位与供电部门联系供电部门进行安装。水池、提水站、管道开挖均可同时进行，在工程动工后，首先进行放样，按工程量计算，计划总工期为3个月，施工单位应作好人力物力按排，充分利用工程分散的特点，组织多个施工班组全面铺开进行施工，确保工程按时完成。7 投资概算及资金筹措7.1 工程概况根据设计，本工程建提水站一座，高位水池一个，容积50m3，上水管340m，供水管4000m。7.2 主要投资指标本工程设计投资168633元，其中：建筑安装工程费96158元，设备及购置费54045元，临时工程费4500元，其他费用18430元，预备费4912元，人均单位53、投资400元。完成整个工程共需开挖土石方1467m3，砌石55m3，投入水泥6吨，钢材140kg，炸药519. 4kg，耗用块石65m3，石砂26m3，碎石8.3m3。安装管道4340km。完成全部工程共需投入1111个工日。工程在3个月内一次建成。具体各项详见投资概算表。7.3 编制依据及原则本工程概算编制根据原水利电力部(1988)编制的水利水电建筑工程概算定额；定额中金额表示的部分(零量材料、其它材料、其它机械费)等，按规定乘以1.8系数，定额不足部分套用部颁(1994)水利水电建筑工程补充预算定额；施工机械台班费执行原水利部、能源部能源水规(1991)1272号文颁发的水利水电工程施工54、机械台班费定额，其中一类费用按文件规定乘以1.6的调整系数。利润按直接工程费与间接费之和的7%计取；三税税金：按直接工程费、间接费及计划利润之和的3.22%计取。1、人工单价执行地区有关规定，执行黔水建1999110号文规定，人工预算单价为17.92元/工日。2、材料价格主要材料在金沙城关采购，原价及运输费用标准均为2007年第四季度价格水平。到工地价为出厂价和运杂费之和：水泥出厂价为420元/t(金沙贵马公司生产)，钢材金沙城关价为4500元/t，园木及板枋材在当地购买，原木为800元/m3，板枋材为1250元/m3，火工产品由金沙汇森爆破公司供应，炸药为18000元/t、雷管为1.5元/发55、导火绳为1.2元/m，0#柴油5910元/t，93#汽油6860元/t。3、主要材料按规定的价格进入工程单价计算，材料价差按规定计取税金后，列入相应部分之后，不在计取其他费用。4、施工用电、风、水单价根据所收集资料和工程的实际情况而定，施工用电、风、水单价如下：电：0.7元/kwh；风：0.1元/m3；水：一般用水2元/m3，水池施工用水20元/m3。5、砂石料市场单价块石、砂和碎石采用石料加工料场购买，平均运距3km；单价为：中砂50元/m3、细砂80元/m3、块石40元/m3、碎石50元/m3砂。材料单价按定额规定价格进入工程单价计算，剩余部分按材料补差计算，列入相应部分之后，不在计取其56、他费用。6、费用计算标准(1)、其他直接费：建筑工程按直接费的1.5%计取；(2)、现场经费：按直接费的4%计取；(3)、间接费：按直接工程费的5%计取；(4)、计划利润：按直接工程费与间接费之和的7%计取；(5)、税金：按直接工程费、间接费及利润之和的3.22%计取；(6)、管道、设备的运输和采保费按材料费的4.7%计算；(7)、管道、设备的辅助材料及配件费按材料费的8%计算； (8)、管道、设备的安装及间接费按材料费的18%计算；7、其它费用根据毕节地区水利局2007年10月24通知，其它费用的计算按建安工程费比例计算，其各项比例为：勘测设计费按3.5%计，建设单位管理费3%，工程监理费157、%、工程质量监督费0.3%，基本预备费3%。7.4 资金筹措根据饮水安全工程安全投资组成原则，资金由中央、省、地、县和受益群众共同负担。使用中央资金的，中央补助约占总投资的70%，省级配套占9%，地县级各占6%，群众自筹和投劳折资占9%。使用省级资金的，省级配套75%，地区配套5%、县级配套10%，群众自筹和投劳折资占10%。本总投资16.8633万元，属中央投资项目，其中，中央补助11.8万元，省级配套资金1.5万元，地区财政匹配1万元，县财政匹配1万元，群众投劳及集资1.33万元。工程各项投资详见工程概算表。8 效益分析8.1 基础数据及依据根据本工程设计及概算，工程总投资16.86万元，58、现状日平均供水量28.34m3，远期最大日供水42.14m3。水利工程建设项目国民经济评价中的费用和效益应尽可能用货币表示，不能用货币表示的，用其他定量指标表示，确实难以定量的可定性描述。费用应计算直接费用和间接费用，水利建设项目的效益应分析计算直接效益和间接效益。属于国民经济内部转移和税金、计算利润、国内借款利息以及各种补贴等，均不应计入项目的费用或效益。进行国民经济评价时应投入物与产出物应使用影子价格。本项目兼有社会公益性建设项目，其社会折现率可采用7%。效益分析根据水利部水利建设项目经济评价规范(SL7294)及国家计委建设项目经济评价方法与参数(第三版)8.2 国民经济评价本工程由于规59、模较小，又是由国家补助群众投劳来共同完成的公益性惠民工程，最后由当地自行管理，故只作直观的效益对比分析，不作详细的国民经济评价。8.3 水费本工程为提水集中供水，为了管好用好工程，应收取一定的成本费，成本由水资源费、管理人员工资、电费、折旧费、大小修理费等组成，按固定资产形成率按86%计算，则固定资产为14.5万元。现状日需水28.34m3，考虑管道维修等因素，设计年供水为365天，成本按近期供水量计算，年供水15382m3，供水成本为： 1、 水资源费=153820.04=615元；2、 管理人员工资500元/人月2人12月=12000元/年；3、 电费=15382m30.43度/m30.660、8元/度=4498元；4、 折旧费=1450246.67%=9716元；5、 大小修理费=1450241%=1450元；6、 年总成本费用=615+12000+4498+9716+1450=28279元；7、 供水成本价=28279/15382=1.8元/m3。 从以上供水成本水价可看出，供水成本为1.8元/m3，考虑到一定的供水效益，建议按2元收取水费，人均月水费支出仅3元左右，年均水费支出约36元，水费负担是比较轻的，村民是能够承受的。8.4 经济效益和社会效益分析整个工程解决了423人的饮水不安全问题，按每人每月因不挑水而节省5个工日计，全村一年可节2.54万个工日，节省的劳力每年可创造61、产值约9.63万元，效益是非常显著的，最关键是大大改善了当地群众的生产生活条件，对促进当地经济发展将起到决定性作用，对保证地方稳定有着非常重要的意义。9 环境影响及水土保持本工程施工期基本不存在环境影响，但水资源的开发利用，会对环境产生一定的影响，应防止在施工期间人为造成对空气和水流的污染。在施工时砍伐的灌木林等如果太多，不能烧毁，以免烟雾太大对空气的污染。对施工人员施工时生活和生产需排放的污水，不能直接排放到地表或溶洞内，以防止对水质的污染，应细心进行采石与岩土开挖作业，要做到废弃量少，要采用正确的爆破技术，不应遗留难看的废渣堆。工程的建设会对当地的地表、植被造成一定的毁坏，产生新的水土流土62、失，因此，必须采用相应的措施进行治理，开挖的土石方要搬到平整或窝函的地方堆放，以免被雨水冲刷流失到下游。在水池和管道开挖时应尽量保留天然植被，在水池周围栽种树木或其它天然植被，以防止山洪等对水池的冲蚀。边坡的开挖要能保持稳定，否则需砌筑护坎。在施工中毁坏的植被，凡是能补植的都必需补植，配套上水土保持工程措施和林草措施，以便做到泥不下山，水不乱流。工程管道经过地方80%是耕地内，管道沟开挖好后，安装管道经过通水试验后，采用细土回填，并夯实至原土高度，以不影响烟农耕作，对多余的石渣和泥土，应尽量堆放在低洼处，以免造成新的水土流失，对被工程损坏的植被进行补偿，补偿费用列入工程预算。水土保持设计10 63、工程建设及运行管理10.1管理机构工程管理分为建设管理和运行管理，建设管理由县水利局具体负责，禹谟镇及金水村协助，并具体成立工程施工管理组织，管理组织由于业主及监理共同成立，并明确项目负责人、技术负责人、质量监督人等。工程建设中应同时成立村为单位的管理机构。本工程为提水工程，为了管好本工程，应首先成立金水村饮水工程管理委员会，并明确12名专职管理人员，管委会及管理人员直接参与施工，以便最终管理工程，管理委员会必须制定切实可行的用水管水制度，收取水费，管理维护工程，以水养水。10.2建设期管理工程建设中，政府质量监督单位、项目监理单位应对工程按相关要求进行建设全面管理，同时，在工程建设期间，应由64、村干部和管理人员组织受益群众对工程实行定员定岗监督管理，监督项目主要是以管道埋深和管道安装，水池衬砌和砼的配合比等，工程输水管道长，只有利用受益群众进行监督管理，才能保证工程质量。施工单位应接受群众的监督，工程完工后，施工单位应对所有设施进行试运行后，提交竣工资料，再申请有关部门组织验收，并移交管理单位进行管理。工程建设中要严格按照工程的设计规模、投资数额、工程质量要求及工期要求进行施工，工程建设所需物资、材料由项目法人组织招标采购。工程建设实行财务审计制，对该项目建设资金管理设专用帐户，工程建设资金由审计、财政部门定期审计，切实做到专款专用。10.3 建后管理工程建成后移交管理单位进行管理，65、管理单位应根据工程的性质，制定切实可行的管理措施，充分发挥当地村委会的作用，各用水户必须安装计量装置，按表缴纳水费，管理单位应运用科学的措施，作好水量的调度分配，只有大家都注意节约用水，才能保证每一户农户的用水，使之真正造福于人民。 11 工程招标投标设计根据中华人民共和国招标投标法和贵州省招标投标条例的有关规定：水利工程建设项目施工单项合同估算价在200万元人民币以上的；重要设备、材料的采购单项合同估算价在100万元人民币以上的都有必须进行招标。因本工程总投资仅16.86万元，其中还有3万元属PE管统一招标，加上临时工程等，实际工程建安工程不到10万元，为了降低工程建设成本，抢工期，抓天气，保证工程在夏季前完成管道铺设，建议工程不进行招标，由项目业主按相关规定先选择有资质的施工单位施工。