1、石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程 1目 录1综合说明11.1 绪言11.2 水文81.3 地质131.4 工程任务与规模201.5 工程布置及建筑物281.6 机电及金属结构331.7 施工组织设计441.8建设征地与移民安置491.9 环境影响评价501.10 水土保持511.11 劳动安全与工业卫生521.12 能源消耗及节能分析521.13 工程管理531.14 投资估算531.15经济评价531.16 社会稳定风险分析551.17 结论和建议562 水文582.1流域概况582.2气象、气候582.3基本资料592.4径流612.5 洪水662.6水2、位流量关系713工程地质条件733.1概述733.2工程地质733.3结论854 工程任务和规模874.1工程建设的必要性及任务874.2人饮工程924.3灌区规划984.4供需水量平衡分析1005工程布置及主要建筑物1085.1 工程等级和标准1085.2 主要建筑物型式1115.3 工程总布置1135.4提水工程设计1155.5泵站设计扬程计算1375.6高位调节水池设计1415.7主要建构筑物1426 机电与金属结构14416.1 设计规范1446.2水力机械1446.3电气1636.4采暖通风1806.5消防1816.6工程数量及主要机电设备汇总1827 施工组织设计1937.1 施工3、条件1937.2 天然建筑材料1947.3 主体工程施工1957.4 施工交通及施工总布置1967.5 安全生产与节能措施1997.6 施工总进度2018建设征地与移民安置2048.1 概述2048.2 征地范围2088.3 征地实物2098.4 建设征地对当地社会经济影响分析2148.5 农村移民安置2158.6 专业项目处理规划2238.7 清理2238.8 实施总进度及年度计划2238.9 移民合法权益的保障措施及移民的社会适应性调整2238.10 实施管理2258.11 征地移民补偿投资估算2268.12 主要结论2379环境影响评价2399.1 概述2399.2 环境现状调查与评价24、439.3 环境影响预测评价2489.4 环境保护对策措施2539.5 环境管理与监测2579.6 环境保护投资估算2609.7 综合评价结论26010 水土保持26110.1 概述26110.2 主体工程水土保持分析与评价26910.3 水土流失防治责任范围及分区27010.4 水土流失预测27210.5 水土保持防治标准和总体布局27910.6 分区防治措施设计28310.7 水土保持监测与管理28510.8 水土保持工程管理28710.9 水土保持投资28810.10 水土保持结论及建议28911劳动安全与工业卫生29011.1危险与有害因素分析29011.2劳动安全措施29511.3工5、业卫生措施30011.4安全卫生管理30512能源消耗及节能分析30712.1 概述30712.2标准及规范30712.3 能源消耗分析30812.4 节能措施31012.5 能源利用分析31013工程管理31213.1 工程管理体制31213.2 工程运行管理31513.3 工程管理范围和保护范围31813.4管理设施与设备31914投资估算32014.1项目概况32014.2编制依据32014.3投资概算32115 技术经济32515.1 编制依据32515.2 企业组织及劳动定员32515.3 投资与资金筹措32615.4 成本与费用33015.5 营业收入及税金估算33515.6 利润6、及利润分配估算33715.7 项目偿债能力分析33915.8 财务生存能力分析34115.9 盈利能力指标计算34415.10 不确定性分析34715.11 综合评价34816综合评价及结论35231综合说明1.1 绪言石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程近期年均供水量1051.20万m3，其中：人畜饮水量129.52万m3，乡村振兴战略水量921.68万m3，设计灌溉面积15万亩。工程整条线路总长38.6km（桩号里程），其中提水管长14.6km，输水管长24km。提水工程共有2个提水泵站（一、二级），总装机12700kW，一级泵站设计提水流量1200m/h，7、采用高压往复泵提水。二级泵站设计提水流量1000m/h，采用常规多级离心泵提水。线路采用泵站加压输水和重力流管道输水相结合的布置方式满足用水需求。工程推荐方案共11个建筑物，线路总长38.6km，其中提水钢管3条，长14.6km，占线路总长的37.8%；输水钢管2条，长24km，占线路总长的62.2%。独立水池3个，3座泵站建筑物（包括进水池及泵房）。总体布置：石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将龙潭水提升1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。水源点位于小河底河下游左岸，一级喂料泵站提8、升到往复泵站。往复泵将水提至到白石岩村附近高位调节水池。通过重力流管道输水，覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水，进入牛柏底村附近的二级泵站取水池。二级泵站多级离心泵将水提至大冷山高位调节水池，管道沿乡村道路自流至扯直供水厂，覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水。泵站装机：一级提水喂料泵设计流量1650m3/h，提水扬程35m，设置2台（1主+1 备）水泵，单台功率250kW（总装机500kW）；高压往复泵设计流量1200m3/h，提水扬程1450m，设置5 台（4 主+1 备）水泵，单台功率1600kW（总装机8000kW）；二级泵站提水扬程616m，设置3台（2 主+1 备）水泵，9、单台功率1400kW（总装机4200kW）。项目总投资23126.70万元，其中：建设投资22159.34万元，建设期贷款利息682.51万元，流动资金284.85万元。工程建设总工期为10 个月。1.1.1 工程地理位置石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程，水源点位于小河底河左岸龙潭的三个泉眼，海拔450m，东经1022048，北纬232833。此地共有三个泉眼，上游泉眼水量较小，且距下游两个泉眼距离较远，不考虑取水。下游两个泉眼相距500m，采用管道或水渠连通后作为水源。取水龙潭位于小河底河左岸，属红河流域元江-红河水系。小河底河河源发源于峨山县甸中镇黑尼哨10、，于石屏县牛街乡他故租汇入红河干流，流域面积4020.5km，河长181km，落差1714m。红河州境内流域面积1814km，径流区主要涉及石屏县新城、龙朋、大桥等乡镇，主要支流包括五郎沟河、大桥河等。本项目的实施是为保障石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略的民生工程。主要从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将龙潭水提升近1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。按每天输送水量2.88万m3，全年1051.20万m3进行设计。工程建成后，可解决32888人饮用水和15万亩的农田灌溉问题，其中人畜饮用水量为129.52万m3，乡村振兴战略水量9211、1.68万m3。1.1.2 社会经济发展状况石屏县地处云南省南部、红河哈尼族彝族自治州西北部，东经10208- 10243北纬2319-2406之间。东西最大横距59km，南北最大纵距88 km，周长315 km。总面积3037 km。其中山区面积2875km，坝区面积162 km。东临建水县、南接红河县，西北分别与玉溪市 元江县、新平县、峨山县、通海县相连。县城所在地异龙镇，海拔1420m。最高点为南部大冷山主峰老母白山，海拔2551.3m。最低谷为元江边，海拔259m。小河底龙潭提水工程位于石屏县牛街镇，工程主要受益区为牛街镇全镇，主要工程任务为解决牛街镇全镇人饮供水以及沿线耕地农业灌溉用12、水。 石屏县牛街镇辖11个村民委员会、 158个村民小组。年末总户数9564户，总人 口31284人。2018年累计投资10.5亿元，招商引资4.32亿元，社会消费品零售总额4.03亿元，同比增长12%，农民人均纯收入8437元，同比增长16%。搬迁点验收及搬迁入住212户875人，上海对口支援400万元实施东西工农业总产值 9.87亿元，同比增长10.3%，农村经济总收人 4.86亿元，同比增长13.05%，乡镇企业总收入4.16亿元，同比增长12.11%，财政总收入 8134.98万元，同比增长12.98%，一般预算收入5335.38万元，同比增长3.35%，一般预算 支出2734万元，同13、比增长112.43%。1.1.3 工程建设的必要性石屏县总面积3037km，处于珠江与红河的分水岭上，近年来存在降雨减少以及水量时空分布不均的问题，为了改善农业生产和城镇供水条件，以及农村人畜饮水条件，石屏县兴建了一批水源工程设施，这些工程设施，为全县生产生活用水安全，抵御自然灾害，保障人民生命财产安全，促进国民经济的发展发挥了巨大的作用。但是，水资源可利用量6.02亿m。水资源分布特点存在典型的“北多南少”特点。以牛街为代表的南部水利工程缺少，年供水量仅为543.4万m，只能保证基本人饮生活供水及少数灌溉用水，区域内大多数耕地为“望天田”。牛街镇国土面积 611.2平方公里，土地面积是云南省14、第二大的镇，最高海拔 2551 m，最低海拔 259 m。镇区域内十年九旱，水源奇缺，又多属岩溶地貌，地表渗漏严重及水低地高，是石屏县缺水较为严重的地区，属“资源型”与“工程型”双重缺水区域。因此，由于多方面的原因，石屏县水利工程仍然存在着工程基础薄弱、工程建设标准偏低、工程设施少、水资源开发利用率低等现象。尤其是当前发生的严峻旱情，充分暴露了工程性缺水导致城乡居民饮水安全受到威胁、全镇经济发展受到制约、社会和谐稳定受到严重影响。同时，水，已成为满足牛街镇人民对美好生活需要的主要矛盾之一，成为制约牛街镇经济社会发展的关键因素。1、小河底龙潭提水工程是解决当地农村饮用水困难的需要目前牛街镇虽然新15、建了一批人饮供水工程，基本解决了牛街镇的人饮问题，但是由于当时建设的资金及工程技术限制，建设标准较低，加之经过多年使用，部分供水设施已经逐渐老化，管网遗漏及损坏问题日趋严重，导致供水保证率不高，遇到干旱年份容易发生人畜饮水困难。通过小河底龙潭提水工程建成后，可以丰富供水水源的来源，提高供水保证率，避免出现人畜饮水困难。2、小河底龙潭提水工程是解决附近灌区灌溉供水的需要石屏县牛街镇地处山区，山高、坡陡、谷深，地理环境恶劣，水利基础设施较为薄弱，现有水库较少，工程设施老化，水利设施配套不完善，导致一方水多，一方缺水现象严重，给农业灌溉用水带来了较大的困难，农业靠天吃饭的局面依然存在，严重阻碍了农村16、经济的发展。周边耕地由于天然条件限制，只能依靠山间泉水自流灌溉，遇到干旱年份，山间来水减少农作物灌溉难以保证，通过小河底龙潭提水工程修建后，可提高灌区抗旱灾能力，促进灌区内水资源开发，是减轻灌区旱灾的民生工程。3、小河底龙潭提水工程满足水资源开发利用的条件牛街镇地处石屏县南部，水利基础设施薄弱，抵御自然灾害的能力低。目前境内缺乏中型以上规模的蓄水工程，区域水资源开发利用率低，水利工程建设远远滞后于国民经济的发展，水资源的开发利用程度不能满足国民经济和社会发展要求。石屏县牛街镇人民政府和县水务局根据周边的水资源状况，提出建设小河底龙潭提水工程，解决农村生活供水和农业灌溉，为推进全面乡村振兴战略的17、实施，为本区域社会经济又好又快发展和提高人民生活水平提供可靠的水源保障，为提高对水资源的调配能力和供水保障率，加快小河底龙潭提水工程。4、为牛街镇提供长期、稳定、安全的供水源牛街镇位于石屏县南部，距县城52公里，地处东经1021910238，北纬23192335之间。三面环河，即东邻建水县青龙镇、官厅镇，南与元阳县、红河县隔江相望，西与元江县洼垤乡仅一河之隔，北与本县异龙镇、坝心镇接壤。全镇地貌主要为喀斯特地形，国土面积611.2平方公里。牛街镇现状总需水量为4520万m3。目前最大水利枢纽赤瑞水库是一座乡镇供水为主兼顾农业灌溉的小（1）型水利工程，年供水量合计为177.44万m3，今年开始蓄18、水。小坝塘、小水窖年供水量为543.4万m3，年供水量仅为720.84万m。十四五规划提出拖龙黑水库至黄草坝水库至牛街连通工程，并在牛街建一水库进行调节，向牛街供水2200 万m3。全镇年用水量缺口1599.16万m3。（1）本项目从牛街镇小河底河下游河边龙潭取水，水源水质可达到直接饮用标准。龙潭出水量，丰水期最大流量为5360m/h，枯水期最小流量为3540m/h。经牛街镇和我司工作人员调研得到，该水源是牛街镇最优质的水资源，目前是不可替代的，若该水源不能充分使用，流入红河水系，就浪费该优质的水之源。（2）本项目采用管道输水，从牛街镇地质现状和现有的供水设施，不受气候原因影响，可确保每年最少19、有3000万m3优质水资源，也最大限度地减少了输水过程中的水污染、蒸发损失、渗漏损失等问题，保证了饮水安全。（3）该项目在石屏县“十三五”水利规划已有提及，充分显示出石屏县人民政府、石屏县水务局等部门对牛街镇生活引用、农田灌溉及经济发展，改善民生等重点关心。若该项目实施，较其他形式供水和提水设施相比，投资小，建设周期短，可短期内投入使用，运行周期长，供水持续、稳定。该项目的实施将会对牛街镇、乃至整个石屏县的发展打开了新的局面。（4）本项目建成后，为牛街镇提供了一个长期、稳定、安全的供水源，彻底解决困扰牛街镇的水资源紧张问题。5、为牛街镇经济社会发展夯实了水资源基础本项目建成后，彻底解决了牛街镇20、供水难题，必将带动牛街镇经济社会发展。（1）牛街镇实施乡村振兴战略有了水资源的保障2018年经党中央、国务院审定的乡村振兴战略规划（2018-2022年）发布，明确了水利在乡村振兴战略中的主要任务，是未来一段时间水利工作落实乡村振兴战略的重要依据。2021年2月21日正式对外发布中共中央 国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见（中央一号文件）和牛街镇“十三五”工作总结和“十四五”工作谋划（中共牛街镇委员会牛街镇人民政府，2021年3月）的相关要求，即“十四五”期间，民族要复兴，乡村必振兴。全面建设社会主义现代化国家，实现中华民族伟大复兴，最艰巨最繁重的任务依然在农村，最广泛最深厚的21、基础依然在农村。解决好发展不平衡不充分问题，重点难点在“三农”。因此，水利工程建设是农村工作和民生工作的最为重要内容之一，是改善农民生存环境、生产和生活条件，促进农村致富奔小康的必备工程；同时，也是一项情系广大农村群众的德政工程，民心工程。 本项目作为实施乡村振兴战略的重要基础设施，在改善农业灌溉条件、保障农村饮水安全、美化农村人居环境、保护乡村生态环境等方面都具有支撑作用。 （2）为牛街镇产业兴旺提供前提条件 水利是农业的命脉，水是改善农业生产力的主要制约因素之一，水的收支平衡是作物优质高产的前提条件。对于发展农产品加工、休闲观光农业等农村二、三产业，水利更是重要的基础设施条件。完善的农村水22、利基础设施，是现代农业提质增效和新农村建设转型升级的前提条件。 （3）夯实牛街镇招商引资的基础设施 水是一个地区招商引资的重要基础设施之一。没有水，许多项目就无法落地，再优惠条件也引不来项目。牛街镇地广人稀，扯直、甲乙己等村委会有着连片的耕地15万亩，高差起伏较小，适合绿色生态农业开发。 有了水的保障，加上优惠的招商引资条件、独特的气候环境条件、良好的营商环境，筑好巢必将引来凤。 （4）建设宜居宜业生态优美的牛街镇 水资源是生态环境的控制性要素，是良好的生态环境系统结构与功能的组成部分。 通过彻底解决牛街镇水资源缺乏问题，牛街镇生态环境必将更加优美，产业必将更兴旺，人民生活必将更加美好，一个崭23、新的宜居宜业生态优美的新牛街将出现在红河州之西、石屏县之南。1.2 水文1.2.1 流域概况石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程水源点位于小河底河左岸，海拔450m，东经1022048，北纬232833。此地共有三个泉眼，上游泉眼水量较小，且距下游两个泉眼距离较远，不考虑取水。下游两个泉眼相距500m，采用管道或水渠连通后作为水源。取水龙潭位于小河底河左岸，属红河流域元江-红河水系。小河底河河源发源于峨山县甸中镇黑尼哨，于石屏县牛街乡他故租汇入红河干流，流域面积4020.5km，河长181km，落差1714m。红河州境内流域面积1814km，径流区主要涉及石屏县24、新城、龙朋、大桥等乡镇，主要支流包括五郎沟河、大桥河等。1.2.2 气象、气候石屏县属南亚热带低纬高原季风气候，其特点是干湿季分明，雨热同季。冬无严寒，夏无酷暑，秋春相连，四季如春。由于地形复杂，海拔高低差异大，立体气候特点突出，有“一山分四季，十里不同天”之形容。石屏县年平均气温18.1，最冷月(12月)平均气温11.7，最热月(6月)平均气温22.7，极端最高气温34.5（1960年8月10日），极端最低气温-2.4（1974年1月2日、1993年1月30日）。无霜期305天。年平均降雨量923.5mm，年最大降水量1162.5 mm (2001年)，年最小降水量613.2 mm (19825、0年)。降水集中在510月，占全年降水量的79%。日最大降水量为111.7 mm（1998年7月25日），小时最大降水量为57 mm（1995年7月5日）；平均雨季开始期5月17日。年平均降雨日130天，偶有降雪。年均日照时数2143.2h。年均相对湿度74%。常年多东南风，平均风速1.7m/s。流域多年平均降水量为966.9mm。雨季一般开始于5月下旬，结束于10月下旬，降水量的年内分配极不均匀，510月降水量约占全年降水量的85.0%，114月降水量约占年降水量的15.0%。1.2.3 基本资料工程所在的小河底河流域，建有或曾建有麻木、大开门水文站及小河底专用站，一级支流甸中河上曾建有湾子26、路水文站，各水文站具有流量、水位、降水等水文要素观测，气象站主要有石屏气象站。邻近地区由于跃进水库专用水文站。湾子路水文站控制径流面积150.0km，1970年已撤销。为了兴建阿白冲水库，石屏县水务局在原湾子路水文站站址处设立专用水文站。红河流域小河底河干流上设有麻木水文站，控制径流面积692.0km，工程区附近有石屏气象站，新城雨量站、龙朋雨量站等。通过对各实测站资料的分析，因为湾子路水文站、麻木水文站与本次建设的工程位于同一流域内。气候条件与本次建设的工程径流区基本相同，下垫面情况也基本相似。跃进水库站虽然位于邻近流域，但高高程特点、下垫面情况也基本与工程径流区类似，也属于同一气候区内，资27、料条件也满足计算要求。选择麻木水文站、湾子路水文站、跃进水库站资料作为径流分析的主要依据。再经综合分析后选取最终的径流成果。1.2.4 径流a）径流特性区域内降水量的年际变化不大，年降水量的变差系数Cv值在0.150.20左右，但年内分配极不均匀。根据收集到的气象站实测降水资料统计，5l0月受来自北部湾的东南季风和来自印度洋的西南季风控制，湿润多雨，全年约7883%的降水量都集中在这一时期，其中尤以68月降水量最为集中，3个月的降水量即占年降水量的5154%左右；114月受来自西部大陆干暖气流影响，干燥晴朗，降水量少，降水量仅占年降水量的1722%左右，而最枯的1月或2月降水量仅占2%左右。b28、）龙潭出流量取水龙潭位于石屏县牛街镇迭亩龙村委会小河底河左岸，由于供水水源点内无水文站，无雨量站，属无实测水文资料地区，根据牛街镇水管站2015年对水源点出流量的观测，水源点出流较稳定。根据观测统计分析龙潭水源点出流较稳定，年际变化不大，观测统计数据平均流量为0.98m/s。因此取水源点龙潭平均出流为0.98m/s作为本次计算分析依据。1.2.5 洪水a）暴雨洪水特性流域内洪水主要由暴雨形成，一般洪峰历时较短，洪水暴涨暴落，河床水位变幅较大。大桥河流域属于山溪性河流，流域内河道较陡，暴雨主要由低槽、切变、冷锋低槽和冷锋切变等天气系统造成，年最大洪峰流量多出现在6-8月，洪峰历时2小时左右，多数29、洪水历时1224h，呈单峰过程。工程附近流域洪水均为夏季暴雨造成，因此暴雨对洪水起着决定性的作用。流域的洪水与暴雨分布相应，在区域分布上也有明显的地区性。地质地貌主要为山区丘陵区特点，山高谷深，地形陡峭，岩石裸露，大部分为石质山地，迫使夏季东南向暖湿气流急剧抬升，形成特大暴雨。因各支流洪水往往由同一场暴雨形成，暴雨多，雨量集中，因此各河洪水同时暴涨，形成的洪水峰高量大，并具有突发性和难以预见性。由于流域内地形复杂，高差悬殊，暴雨的时空分布不均。从时间上看，本流域5-10月均有暴雨发生，一般从5月份进入汛期，10月底汛期结束 。暴雨量在面上的分布差异较小，大致具有由西向东增大的分布趋势。由于受地30、形及大气环流的影响，流域内暴雨具有明显的季节性及暴雨发生月份多、次数多、时空分布不均、场次暴雨笼罩面积小、历时短、连续性暴雨少的特点。b）洪水标准根据防洪标准GB50201-2014、泵站设计规范（GB/T50265-2010）与水利水电工程等别划分及洪水标准（SL252-2017）的规定，拟建泵站单泵装机功率最小功率为250kW，最大功率1600kW，因此工程等别为等，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级。查防洪标准（GB502012014），泵站洪水标准取30年一遇（P=3.33%）设计，100年一遇（P=1%）校核。c）洪水计算途径水利水电工程设计洪水计算规范规定：“根据资料条件，31、设计洪水可采用以下一种或几种方法进行计算”。（1）坝址或其上、下游邻近地点具有30年以上实测和插补延长洪水流量资料，并有调查历史洪水时，应采用频率分析法计算设计洪水。（2）工程所在地区具有30年以上实测和插补延长暴雨资料，并有暴雨洪水对应关系时，可采用频率分析法计算设计暴雨，推算设计洪水。（3）工程所在流域内洪水和暴雨资料均短缺时，可利用邻近地区实测或调查暴雨和洪水资料，进行地区综合分析，估算设计洪水。石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程流域内没有洪水资料，本阶段采用方法（3）即云南省暴雨径流查算图表推求设计流域的设计暴雨，进行产汇流计算，并通过公式法来进行比较32、。d）暴雨洪水分区及产汇流系数石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程流域。根据流域细分析，查云南省暴雨统计参数图集，暴雨区划为11；产流参数分区为4，即：土壤前期最大缺水量Wm=100mm，土壤前期含水量Wt=82mm，土壤后期平均入渗率fc=1.8mm/h，不平衡缺水量R=10mm，雨期日蒸发量E=3mm/d；汇流参数分区为4，即：Cm=0.60，Cn=0.81。拟建泵站以上河段长度为173.33km，流域面积3850.24km，河道比降为18.6。f）设计洪水推求用云南省暴雨径流查算图表年最大1、6、24h暴雨量等值线图查图确定参数，计算不同频率下的水库设计暴33、雨量，其成果见表1.2-1表1.2-1 设计洪水成果表项目各频率P（%）设计值1.03.33洪峰流量（m/s）1565.3 1022.4 最大24h洪量（万m）11321.1 7663.3 1.3 地质1.3.1地形地貌及物理地质现象一、地形地貌测区位于云南高原南缘山区，呈显中等浅切割中山山地高原地貌。纵观全区地势北高南低，最低点为测区南东红河河床，标高250m，而最高点为测区北西部山区之大冷山梁，标高为2484m，测区地貌是内外应力因素长期相互作用的结果，内应力作用结果造就了测区地貌轮廓，外应力作用刻切了测区地貌细部，在不同的岩性段，塑造了不同的地貌景观。据其地貌成因测区可划分为:构造剥蚀剥34、蚀低中山地貌、浴蚀侵蚀地貌和侵蚀堆积阶地地貌三种类型。现按其成因类型分述如下：1、构造剥蚀低中山地貌分布于测区中部及东部地区。海拔高度16002400m，切深小于1000m。为变质岩、碎屑岩分布区。地形垄状起伏，山顶浑圆，山坡坡度一般在2050之间。残积物及植被发育，覆盖层厚25m。多见季节性水流形成的树枝状沟谷。主要工程区就位于其地貌间。2、浴蚀侵蚀地貌分布于测区北部地区。海拔高度17002200m。切割深小于500m。主要为碳酸盐岩分布区。其地貌类型有溶丘洼地型、峰丛洼地型、峰丛谷地型。在溶丘洼地中，溶丘多呈显圆锥状，比高一般5100m，多沿构造线方向呈串珠状排列;溶峰多呈椭圆锥状，比高一35、般为50m左右，峰丛间洼地、漏斗和落水洞密度为15个/km，洼地一般呈椭圆形，直经200500m，少数为长条形;在峰丛谷地间的注地和谷地呈珠状排列，谷地间有红色粘土堆积，一般厚510m，地形相对平缓。3、侵蚀堆积阶地分布于红河河谷河流两岸级堆积阶地，其中、级阶地地阶面较平坦。级阶地显陡，上部粘土、粉质粘土，下部砂砾石含块石，粘土砂砾石互层。铁、泥和钙质半胶结，部分结构松散，阶地高出河床达100300m。二、物理地质现象区内物理地质现象主要有冲沟、滑坡、崩塌和岩溶等。一般发育在河谷岸边地坡较陡、覆盖较厚地带，岩石节理密集带，岩石破碎带及岩层软弱带地段。现分述如下：1、冲沟按冲沟的性质，又可分为土36、层和基岩冲沟两种。（1）土层冲沟主要发育于残坡积层覆盖地带。由于碎石土、粘土、粉砂质粘土等盖层，结构松软，易被水流顺坡冲刷切割，而形成大小不等的冲沟。其特点是：规模小，平行相间，狭窄纵坡缓，多为老年期“U”型活动冲沟。（2）基岩冲沟此种冲沟多见于基岩节理裂隙发育密集破碎带（或构造带）和岩层软硬相间接触带。一般规模较大，均为主河道一级支流，形态为“VU”字型（底宽1015m，口宽大于30m，切深50m左右）。其冲沟形成是由于岩层结构破碎松散，在水流冲刷切割作用下产生。2、滑坡按其成因类型，可分为土层滑坡（浅层滑坡）和基岩滑坡（顺层和切层滑坡）。土层滑坡常见于残坡积层分布的斜坡地带。由于松散覆盖土37、层相对较厚，在地下水和地表水浸蚀软化作用下，粘聚力及内摩擦角降低，加之重力作用影响，常在土体与基岩接触面产生滑动，形成规模大小不等的浅层滑坡。该土层滑坡有的是由于工程开挖，破坏了斜坡稳定平衡，而导致滑坡体产生。基岩滑坡常发生在构造、裂隙密集带及岩层顺坡倾斜地带。前者多沿不利软弱结构面产生切层滑坡；后者沿缓倾角层面顺层滑坡。此类滑坡，一般规模较大，但仅在河谷岸边发育。3、崩塌河谷两岸，山高坡陡，特别是在基岩裸露而形成陡立临空面的地段，由于受构造挤压影响，岩体破碎、风化卸荷裂隙交叉切割破坏，在重力作用下，产生崩塌。崩塌堆积物质主要由大小不等的岩块组成，堆积松散，厚度一般在35m，常形成缓坡台地。438、岩溶在碳酸盐岩分布地段，岩溶发育，岩溶形态复杂多样，常常有石芽、溶沟、洼沟、洼地、溶洞、坡立谷、盲谷、岩溶塌陷等物理地质现象。1.3.2地层岩性测区出露主要地层为第四系、中生界（三迭系）、上古生界（泥盆系）地层。现从新到老分述岩性如下：1、第四系（Q）地层（1）冲洪积层（Qalp）：分布于河谷、沟谷、山麓和山间洼地中。厚度一般1.010.0m。（2）残坡积层（Qeld）：主要见于山区洼地、山坡及坡麓地段。厚2.08.0m。2、中生界三迭系（T）（1）上统火把冲组（T3h）: 紫红、黄色砾岩、石英砂岩及钙质泥质粉砂岩夹粘士岩，泥混质炭质页岩及煤层，厚度98m。（2）上统鸟格组（T3n）: 黄、39、灰绿色粉砂质页岩夹灰岩、白云岩及粉砂岩，厚度3351266m。为工程区主要地层。（3）中统法郎组（T2f）: 浅灰色灰岩夹少量白云岩及粉砂岩，局部含锰矿层。厚度120851m。3、石炭系（C）（1）下统大塘阶（C1d）灰白、浅灰色假鲕状灰岩、灰岩及白云岩，岩溶发育。厚度150m。岩关阶（C1y）灰、深灰色假鲕状灰岩、灰岩及白云岩，岩溶发育。厚度408m。4、泥盆系（D）上统（D3）浅灰、灰色块状隐晶灰岩，西北部地区为细晶白云岩，岩溶中等发育，含中等碳酸盐岩裂隙溶洞水，M=4.12，Qd=39.83，Cv=2.16，厚度0386m。（2）中统（D2）东岗岭阶曲靖段（D2dq）石灰岩、白云岩。岩溶40、发育，洼地、漏斗密度为73167个/百平方公里，溶洞长110780m。最大暗河流量11131343升/秒，地下径流模数510升/秒平方公里。区域厚度385m。东岗岭阶双阱段（D2ds）石英砂岩、泥质页岩。未见泉水出露。区域厚度347m。东岗岭阶南盘江段（D2dn）石灰岩、白云岩。岩溶较发育，洼地、漏斗密度30个/百平方公里，溶洞长20m，暗河（大泉）流量3080升/秒，地下径流模数25升/秒平方公里。区域厚度385m。郁江阶坡脚组（D2p）石英砂岩、粉砂岩、页岩夹白云岩。地下径流模数0.52.0升/秒平方公里，泉流量0.10.9升/秒，最大3.08升/秒。区域厚度63843m。1.3.3地质构41、造测区位于云南山字型构造体系之建水弧之顶端。地质构造极为复杂。因受多期构造的影响，断裂面曾受多次活动。区间构造线走向与岩层走向相一致。北西南东向构造最发育，而北东南向次之。其构造特点是：具有明显的线状，延伸一般较长，褶皱与断裂大致平行相间排列，现分述如下:断层测区内的断裂构造较为复杂，工程区位于红河北岸。受红河逆深大断裂和建水弧控制，形成该期的主体地质构造。（1）红河逆深大断裂大致沿红河河谷北西向延伸，断裂面走向呈微波状，总体方向为北西西285300，两端延伸出测区，向西北延向南东，应南东延至越南河内附近，全长200km以上，南西盘为哀牢山群深变质带，经钻孔揭露的情况看断裂带物质为浅灰、灰黄色42、糜棱岩成分、石英、变粒岩、砂岩、灰岩。胶结物一泥质鉄质为主，断裂带宽126m，大部地段被第三系、第四系河流松散或半胶结物覆盖。从东部、西部断裂带出露地段测得其产状分别为21040；19166。倾向南西，其次断裂为次生、次一级构造或影响带，规模相对较小。（2）尼腊鱼蚱珠断裂断裂破碎带宽150200m，普遍发育有角砾岩带。因受多期构造运动影响，断裂面曾多次活动，力学性质也几经变化。断裂经过官厅牛街弧形大向斜北部。北西南东向主构造走向与岩层、山脉走向相一致，先期形成的断裂构造被后期地壳运动所形成的北东南西向断裂构造所截断或相接，多呈人字形和棋盘格式形态分布。褶皱测区内褶皱构造发育，规模大，建水弧形构43、造顶扭折形成官厅牛街大向斜，总长约80km，宽2030km。西段轴向为280，东段为东翼成分，虽有所弯曲，但基本作40走向。核部有三迭系地层构成。西翼为古生界地层，南翼发育不全。两翼倾角一般在2050；局部地段达60701.3.4建筑物工程地质评价1、提水泵站工程地质条件及评价一级泵站位于小河底河旁，所处场地为河谷侵蚀地貌，为缓坡地形，未发现不良物理地质现象，坡体基本稳定。表层被第四系冲洪积（Qalp）砂质粘土、砂卵砾石覆盖（厚3.08.0m），松散中密，透水性强，承载力为【R】=0.200.25MPa，做为基础的建基面相对较差；下伏基岩为东岗岭阶曲靖段（D2dq）强、弱风化白云、灰岩，透水性44、较弱，承载力一般均在0.50MPa以上，适合做基础的建基面。建议基础置于基岩弱风化层上，提水泵站附近没有断裂构造通过，也没有滑坡、泥石流等不良地质现象存在，但开挖基坑后边坡可能存在不稳定问题，建议采取一定的护坡处理措施，泵站建成后存在被洪水冲刷的破坏危险，建议进行防冲保护。二级泵站位于山坡平缓处，所处场地为构造侵蚀低中山地貌，地形平缓，坡体稳定，覆盖层为第四系残坡积层粘土、粉质粘土夹碎石，厚度为1.55.5m，地基承载力为R=0.180.25MPa。下伏基岩为上统火把冲组（T3h）砾岩、石英砂岩及钙质泥质粉砂岩强、弱风化岩体，透水性较弱，节理裂隙较发育，岩层裂隙发育，大多数为强风化层，承载力一45、般均在0.50MPa以上，物理现象不发育。提水泵站附近没有断裂构造通过，也没有滑坡、泥石流等不良地质现象存在。提水泵站自然边坡稳定性与地基较好。建议基础置于基岩强风化层上，弱基岩埋藏较深建议对基础进行回填夯实处理，保证其基础的均匀性，避免发生不均匀沉降。但开挖基坑后边坡可能存在不稳定问题，建议采取一定的护坡处理措施。2、管道工程地质评价根据地形地貌、岩性特征和水文地质条件，将地形坡度较缓，地形完整，无不良地质现象地段分为中等稳定性地段（）；将坡度较陡，地形不完整，可能出现滑坡和坍塌地段分为较不稳定地段（）；本工程管道工程大部分位于中等稳定地段（），少部分位于存在局部掉块，小规模浅层滑动的较不稳46、定地段（）。工程区表层为第四系残坡积层粘土、粉质粘土，厚度为3.05.0m，地基承载力为R=0.180.20MPa，基本满足管基承载力的要求，局部表层松散土体在雨水冲刷下可能会发生小规模的滑坡，出现边坡不稳定现象，需对表层松散土体进行清除，本工程由于管道管径较小对地基承载力要求不高，建议管道铺设时根据现场实际情况避开不良地质现象，管道采用埋设，管线穿越道路和农田时埋深不小于1.0m，其他地段埋深不小于0.5m，若其埋深较大，也可置于残坡积层较密实层上，并进行回填夯实处理，保证其基础的均匀性，避免发生不均匀沉降。1.3.5 天然建筑材料工程区应根据实际条件合理选择石料场及砂料场。1、石料本工程所47、需石料选择牛街镇附近的石料场进行外购，其质量和储量均可满足本工程要求。料场有乡村路相通，交通条件一般，运距10.0km，工程局部位置因交通条件限制需考虑修建临时道路，局部地段考虑二次搬运。2、砂料本工程所需砂料外购于牛街镇附近的石料场生产的机制砂，其质量和储量均可满足本工程要求。料场有乡村路相通，交通条件一般，运距10.0km，工程局部位置因交通条件限制需考虑修建临时道路，局部地段考虑二次搬运。1.4 工程任务与规模1.4.1 工程任务和规模石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程综合分析确定功能为：牛街镇人畜饮用水供给为主，兼顾乡村振兴及农产业发展用水需求。功能综48、合分析如下：（1）城乡人畜饮用水源由于石屏县南部山区（牛街镇）喀斯特地貌的特殊性，区域内无持续、可靠、清洁水源；同时，伴随着城镇化建设步伐的加快推进，城镇规模不断扩大，城镇居民生产、生活用水量却大幅增加。双向叠加结果，导致供水严重不足，且具有持续恶化的趋势，导致山区人畜饮水困难。（2）乡村振兴及农产业发展用水源石屏县南部山区（牛街镇）耕地20万亩，区域内无骨干水利工程；农业灌溉主要靠区间径流以及小水池、小水窖，区域水资源分布不均，再加上近几年持续的干旱，小水池、小水窖水量严重不足，导致区域出现严重缺水。牛街镇他腊、甲乙己、扯直三个村委会有连片的红壤耕地15万亩，高差起伏较小，适合绿色生态农业开49、发，有了水的保障，将促进农产业发展。因此，本项目的工程任务是：解决石屏县南部山区（牛街镇）人畜饮用水困难，补充农产业发展用水需求。（3）主要范围1）前期的项目建设：泵站、供水管道网络、蓄水池的建设；2）后期的运营管理；石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程的供水保证率取P=75%。1.4.2 人饮工程1、设计年限及供水保证率小河底龙潭提水工程人饮设计基准年为2021年，设计水平年为2051年，根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019）规定，村镇设计供水保证率为95%。2、工程用水组成按照村镇供水工程技术规范（SL310-2019）规定，设计供水规模包括居民生50、活用水量、公共建筑用水量、饲养畜禽用水量、管网漏失水量和未预见水量等。根据建水县各村寨实际用水需求，确定牛街镇人饮用水包括农村居民生活用水量、公共建筑用水量、牲畜用水量与管网漏失水量。3、设计用水定额根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019）规定，石屏县位于云南省南部，供水范围有少量卫生设施，且水龙头入户，供水方式为全日供水，用水区最高日居民生活用水定额取值为80L/d。供水范围内大牲畜数量根据调查统计牲畜情况计，大牲畜用水定额取值为50L/d，小牲畜用水定额取值为25L/d。公共建筑用水包括学校用水及乡政府所在地公共建筑用水，供水范围内学校师生部分住宿，用水定额取值为20L/d。乡政府51、所在地公共建筑用水根据集镇人口生活用水量的15%计算。管网漏失水量和未预见水量按上述用水量之和的12%计算。4、设计供水范围通过小河底龙潭提水工程的修建，主要解决牛街镇32888人的饮水安全问题，提高牛街镇干旱年份的抗旱能力，保证全镇饮水安全。5、供水人口预测（1）设计水平年根据项目区实际情况及与该地区国民经济发展计划相协调，结合石屏县经济社会发展需要。现状水平年确定为2020年；设计水平年确定为2050年，设计年限为30年。（2）设计供水人口根据实地调查，结合当地人口增长实际情况，查红河州年鉴，石屏县人口自然增长率为6.58，牲畜增长率为7.4，各村人口自然增长率采用石屏县人口自然增长率详见52、下表。设计水平年供水人口计算结果见下表。表1.4-1 牛街镇设计水平年供水人口计算表名称现状水平年（2020）人口增长率()牲畜增长率()设计水平年（2030）人口（人）大牲畜（头）小牲畜（头）人口（人）大牲畜（头）小牲畜（头）牛街镇30800140023806.587.4032888150725626、工程规模的确定小河底龙潭提水工程工程规模的确定按照村镇供水工程技术规范（SL310-2019）确定具体的工程规模。7、设计供水规模通过计算涉及的供水居民生活用水量管网漏失等用水量，确定涉及的牛街镇的供水规模为3550m/d。根据计算结果，合理确定水池设计规模。表1.4-2 牛街镇人饮供水规模表53、名称人口大牲畜小牲畜人口净用水量牲畜净用水量公共建筑用水量管网漏失合计供水规模（人）（头）（头）（m/d）（m/d）（m/d）（m/d）（m/d）（万m/年）牛街镇3288815072562263175.4064.10372.103548.50129.521.4.3灌区规划1、灌区气候条件小河底龙潭提水工程灌区位于石屏县牛街镇，具有明显的立体气候特征，属亚热带高原季风气候，由于低纬度、高海拔的地理位置和季风活动的影响，具有冬无严寒，夏无酷暑，干旱少雨，雨热同季。一般情况下，11月至翌年4月，主要受源于非洲大陆绕青藏高原的南支干暖西风气流控制，晴天多，光照足，气温高，风速大，空气干燥，降水量少，54、形成干季；5 10月，随着高空西风带北移，副髙脊线北跳西伸，在来自北部湾东南暖湿气流和来自孟加拉湾的西南暖风气流影响下，水流来源充足，雨日多，降水丰沛而集中，形成湿季。2、灌区农业需求项目区内光热资源充足，群众种植水平较高，农业生产基础较好，综合开发潜力巨大。项目区内农业生产，群众积极性较高，但水利基础设施比较薄弱，项目区现状供水基本依靠降水补给，容易受到极端天气的影响，灌溉保证率不高，难以保证项目区内的农业生产活动的正常开展，因此急需修建调蓄水利工程设施，对项目区的水资源进行工程配置。3、灌区范围小河底龙潭提水工程工程位置位于石屏县牛街镇迭亩龙村，具体水源点位于小河底河左岸，坐标为东经10255、2048，北纬232833。通过泵站引水，满足牛街镇人饮需求后，剩余水量用于农业灌溉，以供定需，本次农业灌溉水量为921.68万m，预计能够解决牛街镇沿线15万亩的农田灌溉用水需求。4、牛街镇现有供水工程状况牛街镇辖11个村委会（社区）、124个自然村。全镇已建成五大集中供水工程，保障7个村（社区）58个自然村的正常供水，分别为：1）集镇供水工程，供水范围覆盖牛街集镇周边20个自然村；2）迭亩龙供水工程，供水范围覆盖迭亩龙村委会8个自然村；3）咪底供水工程，供水范围覆盖他腊、邑黑吉6个自然村；4）他腊-老旭甸供水工程，供水范围覆盖他腊、老旭甸村委会12个自然村；5）扯直-甲乙己供水工程，供水范56、围覆盖扯直、甲乙己村委会12个自然村；牛街镇目前在建赤瑞水库供水工程，预计2022年年底实现供水，建成后供水范围覆盖者孔、弥勒、尼腊、牛街、那刀、迭亩龙、邑黑吉7个村（社区）80个自然村。小河底龙潭提水工程建成后，由白石岩高位水池向那刀他古租下寨方向铺设供水管网可解决那刀村委会4个自然村的自来水供应问题；由白石岩高位水池经迭亩龙村委会向集镇方向铺设供水管网可连通集镇、迭亩龙、咪底、他腊-老旭甸、赤瑞水库五个供水工程供水管网，提高各村供水保证率。由大冷山高位水池向扯直松子园方向铺设供水管网可连通扯直-甲乙己供水工程供水管网，为扯直、甲乙己各村提供供水水量保障。1.4.4供需水量平衡分析1、农业灌57、溉需水量分析根据灌区各水平年耕地面积和灌溉水利用系数（2020年=0.75；2030年=0.75）以及万亩综合灌溉净用水量定额，计算灌区各水平年农业灌溉需水量为：2020年：599.09万m2030年：921.68万m2、灌区供需水量平衡情况（1）现状2020年供需水量平衡分析灌区现状农业灌溉水利工程缺乏，供水量严重不足，严重制约了灌区农业经济的发展，现状水平年灌区主要靠天然降水在干旱年份不能保证用水量。现状水平年需水量现状水平年灌区水利工程匮乏，灌区主要靠天然降水补给，灌区得不到有效灌溉，现状水平年总需水量为599.09万m。现状水平年供水量根据现场调查，灌区现状无水利工程设施，主要靠降水补58、给，水利工程供水量为0。现状水平年供需平衡分析现状水平年供水量为0.00万m，灌区灌溉需水量为599.09万m3，灌区缺水量为599.09万m，灌区缺水严重。（2）设计水平年2030年供需水量平衡分析设计水平年需水量设计水平年，灌区将新建灌溉管道，对灌区进行统一供水，小河底龙潭提水工程为供水水源。设计水平年，灌区灌溉面积15万亩，农业灌溉需水量为921.68万m。设计水平年供水量设计水平年2030年由于新建小河底龙潭提水工程，形成新的供水能力，可以统一供水，年供水量为921.68万m。设计水平年供需平衡分析设计水平年新建小河底龙潭提水工程工程实施以及管道配套工程实施后，供水量为921.68万m59、，灌区农业灌溉需水量合计为921.68万m，设计水平年供需水是平衡的。（3）灌区水量平衡情况分析及结论现状水平年灌区内都是靠天然降水，缺水599.09万m，灌区缺水严重，严重制约着牛街镇灌区的农业经济发展。小河底龙潭提水工程新建以后，灌区将新建灌溉管道。经分析计算，年供水量为921.68万m，灌区灌溉面积15万亩，需水量为921.68万m，供水量能够满足灌区灌溉需水。1.5 工程布置及建筑物1.5.1 工程等别与标准石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程包括水源泵站和二级泵站，一级泵站总装机功率为8.50MW，其中喂水泵装机功率为0.50MW，高压往复泵装机功率为60、8.00MW。喂水泵设计扬程35.00m，设计流量1560m3/h；高压往复泵设计扬程1450.00m，设计提水流量为都1200m/h。根据泵站设计规范GB50265-2010的规定，一级泵站等别为等，对应泵站规模为中型；泵站主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物为5级；二级泵站等等别为等，对应泵站规模为中型；泵站主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物为5级。1.5.2 抗震设计标准据中国地震动参数区划图（GB18306-2015）显示，本区地震动峰值加速度为0.30g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相应地震基本烈度为度，本区的构造稳定性较差。根据水工建筑物61、抗震设计标准（GB51247-2018），本工程大坝枢纽、泵站及输水管线等建筑物按度设防。1.5.3 工程总体布置石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程的实施是为保障石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及农产业发展的民生工程。本项目从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将龙潭水提升近1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。水源点位于小河底河下游左岸，在水源点设1#取水池（LBH184.04.0m）和2#取水池（LBH54.04.0m）分别从2个龙潭取水，取水后经取水管道输送至一级提水泵站工艺水池。一级提水泵站由工艺水池（LBH162、4.05.07.0m）进入2台喂料泵(设计提水扬程35m， 流量1650m/h，单机配套功率250kW，1用1备）给主泵（往复泵（活塞泵），单台泵设计提水扬程1450m， 流量330m/h，单机配套功率1600kW）提供恒定的净正吸入压头(NPSH)，采用5台并联的往复泵（活塞泵）（4用1备），将水提至到白石岩村附近2000m高位调节水池。一级提水泵站设计提水流量0.3334m/s(1200m/h），泵站提水管道均采用API-5LX65焊接钢管，外径508mm，总长6.5km，其中管道壁厚分为三段：K0+000.00- K1+1.50km壁厚16mm，K1+1.50- K2+2.50km壁厚163、4mm，K2+2.50km- K3+4.0km壁厚10mm，采用埋设。通过白石岩高位调节池（D244.8m）后，管道基本沿着乡村道路自流至二级泵站取水池（LBH3020.05.0m），输水管道采用D6309mm螺旋钢管，总长12.8km，沿途经过白石岩村、迭亩龙村和斐坟村等村子后，最后进入牛柏底村附近的二级泵站取水池，管道采用埋设。覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水，到达二级泵站取水池的流量为1000m/h。二级泵站内设卧式多级离心泵3台（2用1备），设计提水扬程616m， 设计提水流量1000m/h（单机流量为525m/h），单机配套功率1.40MW，总装机功率4.20MW。通过二级泵64、站多级离心泵将水提至大冷山6000m高位调节水池，二级泵站提水管道采D42610焊接钢管，总长6.50km，沿途采用埋设。通过大冷山6000m高位调节池后，管道基本沿着乡村道路自流至扯直高位水池。输水管道采用螺旋钢管，总长12.7km，管径和壁厚分三段：K0+000.00- K6+430km采用D6309焊接钢管， K6+430km- K7+902km采用D5308焊接钢管， K7+902km- K10+528km采用D4808焊接钢管K10+528km-K12+700km采用D4268焊接钢管，沿途采用埋设。覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水。在扯直输管道上接出一根尼租输水管道至尼租高65、位水池，输水管道采用D1594.5焊接钢管，总长9.22km，沿途采用埋设。1.5.4提水工程设计水源点位于小河底河下游左岸，为避免小河底河的河水进入泵站，在水源点设1#取水池（LBH184.04.0m）和2#取水池（LBH54.04.0m）分别从2个龙潭取水，取水池设取水水管及溢流管，在溢流管上设拍门防止小河底河的河水进入取水池。取水管线将龙潭水引至一级提水泵站由工艺水池再进入泵站取水池。喂料泵从泵站工艺水池取水，给主泵往复泵（柱塞泵）进行充水。二级泵站水质因经过一级泵站沉沙池沉淀处理后再提至白石岩村附近高位调节水池，再由高位水池自流至二级泵站清水池，故水质不会变差，所以只考虑在泵站前做一个66、清水池，不需再经过沉淀处理。本工程泵站取水池采用半地下式C25钢筋砼结构，长27.00m宽4.50m深5.40m，池底板高程为1720.00m。再由PPW-31001卧式多级离心泵将水提至大冷山高位调节水池。本工程一级泵站泵房通过2台辅助泵-喂料泵(设计提水扬程35m， 流量1650m/h，单机配套功率250kW，1用1备）；装设主泵（往复泵（活塞泵），单台泵设计提水扬程1450m， 流量330m/h，单机配套功率1600kW，）：二级泵站泵房装多设级离心泵3台，配套电机3台，单台电机功率1400kW；根据泵站设计规范（GB50265-2010）规定，结合所选设备、水泵、吊车生产厂家提供的安装67、图尺寸，综合考虑安装检修、维护及特征水位后，确定泵房平面尺寸和控制高程。经计算，一级泵站泵房尺寸长81.0m，宽14.0m，高13.0m，二级泵站泵房尺寸长30m，宽18.0m，高7.0m，能够满足设计要求。本项目考虑到一级泵站提水扬程较高，提水管道采用分段式压力对管道壁厚进行计算，泵站提水管道均采用API-5LX65焊接钢管，外径508mm，其中管道壁厚分别为16mm、 14mm、 10mm，沿途采用埋设，分段压力分别为16MPa、14MPa和10MPa，设计计算采用X65（管线钢，屈服极限450Mpa）。二级泵站提水扬程较高，提水管道采用分段式压力对管道壁厚进行计算，二级泵站提水管道采D468、26x10焊接钢管，沿途采用埋设，压力8MPa。设计计算采用Q355（屈服极限355Mpa）。输水管道由于压力较小，所以选用螺旋钢管进行设计。大冷山高位水池至扯直的输水管道分别采用6309mm，5308mm，4808mm和4268mm的焊接钢管。扯直管线至尼租高位水池的输水管道采用1594.5mm焊接钢管。1.5.5高位调节水池设计1、2000m（白石岩）高位调节池一级泵站提水管线终点（白石岩）处新建2000m高位水池，高位水池位于提水管线终点位置，经复核计算，输水管道过流能力大于提水管道提水能力，故泵站高位水池为调节池。泵站高位调节池采用C25钢筋砼结构，底板高程为1806.50m，池顶高程69、为1812.00m，进水管中心高程为1811.00m，出水管中心高程为1805.50m。进水管底部采用钢板垫进行防冲，水池底板厚度为0.60m，侧墙厚度为0.50m，顶板厚度为0.12m。水池平面尺寸直径24.00m，深侧高度为5.50m，浅侧高度为5.00m，有效容积为2000m。水池侧边设720mm溢流管，底板深侧设325mm冲沙管及闸阀井。在布置泄水管时应以水流通畅减小冲刷为原则。蓄水池的基础应建立在坚硬的基岩上，地基承载力不宜小于0.2MPa。2、6000m（大冷山）高位调节池二级泵站提水管线终点（大冷山）处新建6000m高位水池，高位水池位于提水管线终点位置，经复核计算，输水管道过流70、能力大于提水管道提水能力，故泵站高位水池为调节池。泵站高位调节池采用C25钢筋砼结构，底板高程为2225m。进水管底部采用钢板垫进行防冲，水池底板厚度为0.60m，侧墙厚度为0.50m，顶板厚度为0.12m。水池尺寸为LBH40.030.05.0m，水池容积为6000m。水池侧边设720mm溢流管，底板深侧设325mm冲沙管及闸阀井。在布置泄水管时应以水流通畅减小冲刷为原则。蓄水池的基础应建立在坚硬的基岩上，地基承载力不宜小于0.2MPa。3、2座3000m输水高位水池在输水管道旁设2座3000m输水高位水池，输水高位水池标高分别为2194 m和2139m，进水管底部采用钢板垫进行防冲，水池底71、板厚度为0.60m，侧墙厚度为0.50m，顶板厚度为0.12m。水池尺寸为LBH30.020.05.0m，水池容积为3000m。在布置泄水管时应以水流通畅减小冲刷为原则。蓄水池的基础应建立在坚硬的基岩上，地基承载力不宜小于0.2MPa。1.6 机电及金属结构1.6.1 水力机械根据确定的水泵扬程和流量选择泵型、泵台数及方案比较和分析1）水泵型式选择水泵选型原则：水泵的选型应满足泵站设计流量、设计扬程供水的要求；在平均扬程时，水泵应再高效区运行；在整个运行扬程范围内，水泵应能安全、稳定运行。泵站建成后运行、维护、管理、检修要方便。适用泵型选择根据泵站的设计扬程和设计流量，结合现有的水泵机组产品资72、料，适合此扬程和流量范围的水泵有往复泵及卧室多级离心泵。该泵型流量大、扬程高、效率较高，性能范围广，具有运行安全平稳、噪音低、寿命长、安装维修方便等特点，故本阶段拟定一级泵站采用往复泵，一级泵站总装机功率为8.50MW，其中喂水泵（1用1备），设计提水扬程35.00m，设计提水流量为0.458m/s（1650m/h），单机配套功率0.25MW，总装机功率为0.50MW；高压往复泵（4用1备），设计提水扬程1450.00m，设计提水流量为0.3334m/s（1200m/h），单机流量为（0.0917 m/s）330m/h，单机配套功率1.60MW，总装机功率为8.00MW。二级泵站内采用卧式多级73、离心泵三台（2用1备），设计提水扬程616m， 设计提水流量（0.278 m/s）1000m/h，单机流量为（0.147m/s）525m/h，单机配套功率1.40MW，总装机功率4.20MW。1.6.2 电气1.6.2.1 一级泵站1、接入电力系统泵站的用电设备电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分为三个等级。本工程属于中型提水泵站，泵站等别为等，主要担负着应急补水任务，根据供配电系统设计规范3.0.1第4条，确定本站用电负荷为三级负荷。根据泵站的实际情况，石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程一级泵站高压用电负荷为174、600kW水泵电机5台，4用1备；低压主要用电负荷为250kW的水泵电机2台，1用1备。因一级泵站用电负荷容量较大，供电电源采用红河县35kV电网引入，项目需申报当地南方电网后，南方电网考核35kV接入点，本泵站供电电源，采用架空铝绞线的引入方式。将35kV高压电引入到泵站附近后，在站区内建设一座35/10kV变电站，一座10/0.4kV变电站。确定10kV接入电力系统线路采用埋地敷设10kV高压电缆方式。进线高压电力电缆采用铜芯阻燃铠装交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。交联聚乙烯绝缘电力电缆具有重量轻、安装敷设容易、耐热性良好、传输容量大、维护方便等优点。2、电气主接线（1）电气主接线根据75、泵站的重要性、规模、机组台数和接入电力系统方式以及运行特点，按照接线简单清晰、技术先进、经济合理的原则进行设计。供选择的电气主接线方案有两个：方案一为单母线不分段接线方式；方案二为单母线分段接线方式；本工程为三级负荷，采用一回35kV线路供电。电气主接线方案采用单母线接线方式，供电可靠性即能满足要求。且接线简单清晰，继电保护简单，操作方便，节省投资和运行维护费，设备少，占地面积小，便于紧凑布置。（2）站用电本工程高压用电负荷为1600kW水泵电机5台，4用1备。由于供电负荷容量较大，采用高压启动的方式。高压站用接线采用单母线接线，35/10kV电压等级，选用1台6300kVA站用变电器作为站用76、电源，电源侧接于35kV母线上。低压用电负荷主要分布在低压水泵电机、厂房、高低压室、控制室等处，包括辅助设备用电、检修用电、照明用电和运行管理用电等。分析站用电负荷特性，采用综合系数法进行站用电最大负荷计算，站用变容量选择为400kVA。低压站用电接线采用单母线接线，380/220V电压等级，低压配电系统接地型式TN-C系统，中性点直接接地。选用1台400kVA站用变压器作为站用电源，电源侧接于10kV母线上。3、主电动机根据电动机容量等级，主要考虑采用的电压等级有6kV和10kV。经济指标方面，现阶段，6kV比10kV等级的电动机本体造价上略低一些，差异很小；但6kV等级电动机还需额外配备变77、压器和高压开关柜等设备，而且相同容量下6kV电机的额定工作电流较大，长期运行损耗较大，短路故障时危害更严重，对电缆和高低压配电装置的要求更严格，这也使设备投资、占地面积及维护工作量大大增加；技术特性方面， 10kV电机运行机械特性更好。根据GB50265泵站设计规范，技术经济条件接近时，电动机额定电压优先选用10kV。综合考虑，主电动机额定电压选用10kV。为保证电动机可靠起动，消除电机起动时对其他正在工作的机组以及电气设备的不利影响，延长电气设备的使用寿命，达到安全运行的目的，本工程高压电动机采用变频起动方式。启动时通过变频器把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可变的交流电，用来降低78、电机启动时造成的冲击荷载，控制电机速度，把启动时间拉长，把电流变平缓等优点。4、主要电气设备（1）高低压配电柜高压配电柜的设计必须贯彻国家的经济技术政策，遵循有关规程、规范及技术规定，并根据泵站的运行维护和检修施工要求，合理地选采新设备、新材料、新结构，以做到技术先进、节约占地、经济合理、运行可靠、操作安装维护方便等。根据本工程的重要性，高低压开关设备需按照计算机监控及微机保护的要求来选择，既考虑运行的安全可靠，又注意操作简单，维护方便。高压开关柜采用 KYN28A-12型金属铠装中置式高压开关柜，柜体配备五防装置。该开关柜具有体积小、绝缘强度高、操作安全方便、质量稳定、不会发生火灾爆炸危险的79、特点。由于泵站倒闸操作比较频繁，为减少柜体的体积，延长开关的寿命，柜内主开关采用VS1-12/630A-31.5kA型真空断路器，该型断路器可靠性高，使用寿命长，适于频繁操作。本站选用高压开关柜设备如下：型号： KYN28A-12金属铠装中置式高压开关柜其中10kV进线柜配真空断路器选用真空断路器1250A/31.5kA。（2）站用变压器站用变压器容量由泵站站用电最大计算负荷决定。分析站用电负荷特性，采用综合系数法进行站用电最大负荷计算，选用一台6300kVA变比为35/10kV的高压站用变压器，作为高压站用电源，选用一台400kVA变比为10/0.4kV的变压器作为400V低压站用电源。（380、）电力电缆高压电力电缆采用阻燃铠装铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，交联聚乙烯绝缘电力电缆具有重量轻、安装敷设容易、耐热性良好、传输容量大、维护方便等优点。高压电缆型号为ZR-YJV22（8.7/15kV）。低压电力电缆采用阻燃铠装铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆，低压电缆型号为ZR-YJV-0.6/1kV。（4）无功补偿装置高压电动机无功补偿装置由于异步电动机的功率因数较低，运行时引起的供电母线电压降及电能损耗较大。为了改善电能质量，减少电压损失，降低电能损耗，异步电动机运行时需要进行无功功率补偿。无功功率补偿可以分为集中补偿和就地补偿方式。集中补偿即在10kV母线上设集中补偿装置。由于本工程81、高压主要负荷为4台水泵电机，均接于10kV母线上，因此本工程采用集中补偿方式，要求补偿后功率因数达到0.90以上。（5）高压异步电动机变频启动器为保证电动机可靠起动，消除电机起动时对其他正在工作的机组以及电气设备的不利影响，延长电气设备的使用寿命，达到安全运行的目的，本工程高压电动机采用变频启动方式。启动时通过变频器把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可变的交流电，用来降低电机启动时造成的冲击荷载，控制电机速度，把启动时间拉长，把电流变平缓等优点。5、主要电气设备布置泵站设有一间高压配电室、低压配电室和中控室；高压室布置有高压进线柜、高压计量柜、高压PT柜、高压出线柜、高压软启动柜、高82、压水泵电机开关柜、高压无功补偿装置和站用变压器等；中控室布置低压配电柜、直流电源屏、机组LCU、公用LCU、通讯柜、蓄电池柜、监控显示屏等。6、过电压保护和接地（1）过电压保护一、值班室和配电室及其站区较高的建筑物，避雷网由避雷带及顶层楼板结构钢筋组成，并通过建筑物主柱钢筋引下与泵站主接地网连接。二、为防止雷电波沿线路侵入对电气设备的危害，在10kV进线电缆处装设一组氧化锌避雷器。三、10kV母线各分段均装设一组氧化锌避雷器作为雷电侵入波过电压及感应过电压的保护；装有真空断路器的开关柜中均装设一组金属氧化锌避雷器，以限制操作过电压倍数，保护电气设备的安全；电动机中性点上装设电动机专用过电压保护83、器；0.4kV厂用电系统装设电涌保护器。（2）对于重要的电气二次屏柜设有专用防感应雷装置。本工程工作接地、保护接地、防雷接地共用一个总的接地网。由于泵站采用计算机监控系统，系统接地装置的接地电阻按不大于1进行设计。主接地网利用整个工程的混凝土中16以上钢筋、门槽、拦污栅等金属结构自然接地体及必要的人工敷设为主的接地装置相互焊接组成。厂用变压器中性点直接接地并引出。屋面金属构件、电缆桥架、电缆支架、电气设备金属外壳等凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。1.6.2.2二级泵站1、接入电力系统泵站的用电设备电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电对人身安全、经84、济损失上所造成的影响程度进行分为三个等级。本工程属于中型提水泵站，泵站等别为等，主要担负着应急补水任务，根据供配电系统设计规范3.0.1第4条，确定本站用电负荷为三级负荷。根据泵站的实际情况，石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程二级泵站主要用电负荷为1400kW水泵电机3台，2用1备；因二级泵站用电负荷容量较大，设计初期从牛街镇35kV变电站10kV系统架设供电能力为2000kVA的10kV专线到泵站，作为站区高压用电负荷的供电电源。电力电源的引入方式需申报当地的南方电网，供配电部门进一步核实电力电源的引入方式。2、电气主接线（1）电气主接线根据泵站的重要性、规85、模、机组台数和接入电力系统方式以及运行特点，按照接线简单清晰、技术先进、经济合理的原则进行设计。本工程为三级负荷，采用一回10kV线路供电。电气主接线方案采用单母线接线方式，供电可靠性即能满足要求。且接线简单清晰，继电保护简单，操作方便，节省投资和运行维护费，设备少，占地面积小，便于紧凑布置。（2）站用电本工程高压用电负荷为1400kW水泵电机3台，2用1备。由于供电负荷容量较大，采用高压启动的方式。高压用电负荷主要为1400kW的水泵3台，2用1备。站区用电负荷引自牛街站10kV变电站，为站区高压用电负荷供电。低压用电负荷主要分布在泵房、高低压室、控制室等处，包括辅助设备用电、检修用电、照明86、用电和运行管理用电等。分析站用电负荷特性，采用综合系数法进行站用电最大负荷计算，站用变容量选择为100kVA，变比为10/0.4kV。低压站用电接线采用单母线接线，380/220V电压等级，低压配电系统接地型式TN-C系统，中性点直接接地。选用1台变比为10/0.4kV，容量为100kVA站用变压器作为站用电源，电源侧接于10kV母线上。3、主电动机本工程单机容量不大，根据目前国内外的制造、运行经验，同步电动机和异步电动机均能满足技术性能要求，经济指标方面，异步电动机方案投资稍低。技术特性方面，同步电动机构造复杂，维护工作量较大，维护费用高，对管理人员技术要求较高，而异步电动机结构简单、成本低87、保养维护简便，运行可靠性也能满足要求。目前国内已经广泛使用了大容量的异步电动机，制造和运行经验丰富。综上，本工程选用与水泵配套的高压三相异步电动机，具有结构简单、容易制造、价格低廉、故障率低、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高且适用性强等特点。4、主要电气设备（1）高低压配电柜高压配电柜的设计必须贯彻国家的经济技术政策，遵循有关规程、规范及技术规定，并根据泵站的运行维护和检修施工要求，合理地选采新设备、新材料、新结构，以做到技术先进、节约占地、经济合理、运行可靠、操作安装维护方便等。根据本工程的重要性，高低压开关设备需按照计算机监控及微机保护的要求来选择，既考虑运行的安全可靠，又注意操作简单，88、维护方便。高压开关柜采用 KYN28A-12型金属铠装中置式高压开关柜，柜体配备五防装置。该开关柜具有体积小、绝缘强度高、操作安全方便、质量稳定、不会发生火灾爆炸危险的特点。由于泵站倒闸操作比较频繁，为减少柜体的体积，延长开关的寿命，柜内主开关采用630A-25kA型真空断路器，该型断路器可靠性高，使用寿命长，适于频繁操作。（2）站用变压器站用变压器容量由泵站站用电最大计算负荷决定。分析站用电负荷特性，采用综合系数法进行站用电最大负荷计算，选用一台100kVA变比为10/0.4kV的变压器作为低压站用电源。（3）电力电缆高压电力电缆采用阻燃铠装铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，交联聚乙烯89、绝缘电力电缆具有重量轻、安装敷设容易、耐热性良好、传输容量大、维护方便等优点。高压电缆型号为ZR-YJV22（8.7/15kV）。低压电力电缆采用阻燃铠装铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆，低压电缆型号为ZR-YJV-0.6/1kV。（4）无功补偿装置高压电动机无功补偿装置由于异步电动机的功率因数较低，运行时引起的供电母线电压降及电能损耗较大。为了改善电能质量，减少电压损失，降低电能损耗，异步电动机运行时需要进行无功功率补偿。无功功率补偿可以分为集中补偿和就地补偿方式。本工程高压主要负荷为3台水泵电机，在10kV母线上设集中补偿装置，要求补偿后功率因数达到0.90以上。（5）高压异步电动机变频启动器降低90、电动机的启动电流，可以避免电源中的电压降和电压骤降。减少配电容量，避免增容投资；减少启动应力，延长电动机及相关设备的使用寿命。节省维护成本而节约很多费用。二级泵站水泵电机采用变频启动、变频运行、变频停止。平稳的启动和变频停止避免了传统启动设备的喘振问题、水锤效应；多种启动模式及宽范围的电流、电压设定，可适用多种负载场合，改善工艺。可频繁起、停，实现一托多，降低设备采购成本。5、主要电气设备布置泵站设有一间高压配电室室、低压配电室室和中控室；高压室布置有高压进线柜、高压计量柜、高压PT柜、高压出线柜、高压软启动柜、高压水泵电机开关柜、高压无功补偿装置和站用变压器等；中控室布置低压配电柜、直流电源91、屏、机组LCU、公用LCU、通讯柜、蓄电池柜、监控显示屏等。6、过电压保护和接地（1）过电压保护一、值班室和配电室及其站区较高的建筑物，避雷网由避雷带及顶层楼板结构钢筋组成，并通过建筑物主柱钢筋引下与泵站主接地网连接。二、为防止雷电波沿线路侵入对电气设备的危害，在10kV进线电缆处装设一组氧化锌避雷器。三、10kV母线各分段均装设一组氧化锌避雷器作为雷电侵入波过电压及感应过电压的保护；装有真空断路器的开关柜中均装设一组金属氧化锌避雷器，以限制操作过电压倍数，保护电气设备的安全；电动机中性点上装设电动机专用过电压保护器；0.4kV厂用电系统装设电涌保护器。（2）对于重要的电气二次屏柜设有专用防感92、应雷装置。本工程工作接地、保护接地、防雷接地共用一个总的接地网。由于泵站采用计算机监控系统，系统接地装置的接地电阻按不大于1进行设计。主接地网利用整个工程的混凝土中16以上钢筋、门槽、拦污栅等金属结构自然接地体及必要的人工敷设为主的接地装置相互焊接组成。厂用变压器中性点直接接地并引出。屋面金属构件、电缆桥架、电缆支架、电气设备金属外壳等凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。1.6.3采暖通风工程区年平均气温18.3，历史最低气温-2.4，最高气温33，多年平均风速1.9m/s，多年平均无霜期316天，多年平均最大风速13.9m/s，最多风向东南风。本次工程93、一级泵站装设往复泵5台，喂料泵2台，总装机容量8500kW，属于地上式厂房，地上厂房墙可按要求开窗，整体通风条件较好，因此泵站采取自然通风与机械通风相结合的总体通风方式，以自然通风为主，机械通风为辅。为确保电气设备的安全运行及改善运行条件，在中控室及职工宿舍装设冷暖型空调。二级泵站装设卧式多级离心泵3台，装机容量4200kW，属于地上式厂房，地上厂房墙可按要求开窗，整体通风条件较好，因此泵站采取自然通风与机械通风相结合的总体通风方式，以自然通风为主，机械通风为辅。为确保电气设备的安全运行及改善运行条件，在中控室及职工宿舍装设冷暖型空调。1.6.4消防一级泵站主厂房布置往复泵4台，和配套的异步电94、动机，部分站用电配电装置，机组现地控制柜(LCU)等，采用化学消防方式为主。主在设备间和中控室及管理房分别设置2个MFZL3型手提式干粉灭火器；在设备间设置1台MFTZL-35型推车式干粉灭火器作为消防备用。二级泵站主厂房布置离心泵3台，和配套的异步电动机，部分站用电配电装置，机组现地控制柜(LCU)等，采用化学消防方式为主。主在设备间和中控室及管理房分别设置2个MFZL3型手提式干粉灭火器；在设备间设置1台MFTZL-35型推车式干粉灭火器作为消防备用。1.7 施工组织设计1.7.1 施工条件石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程实施是为保障石屏县南部山区主干（95、牛街镇）人畜饮水及农产业发展的民生工程。本项目从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将龙潭水提升近1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。按每天输送水量2.88万m3，全年1051.20万m3进行设计。1.7.2 天然建筑材料工程区应根据实际条件合理选择石料场及砂料场。1、石料本工程所需石料选择牛街镇附近的石料场进行外购，其质量和储量均可满足本工程要求。料场有乡村路相通，交通条件一般，运距10.0km，工程局部位置因交通条件限制需考虑修建临时道路，局部地段考虑二次搬运。2、砂料本工程所需砂料外购于牛街镇附近的石料场生产的机制砂，其质量和储量均可满足本工程要求96、。料场有乡村路相通，交通条件一般，运距10.0km，工程局部位置因交通条件限制需考虑修建临时道路，局部地段考虑二次搬运。1.7.3 主体工程施工石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程主要建设内容包括取泵站、配电室、提水管路，在施工时可同时交叉平行作业。1、施工方案根据工程特性、施工条件的不同选择不同的施工方案。泵站工程宜采用人工施工为主，机械施工为辅的施工方案；提水管道的铺设施工条件相对也好，尽量采用机械化作业，部分人工作业配合的施工方案。2、 施工程序该工程对施工技术要求高，但各工程施工干扰较小，工程的施工程序应根据工程的施工条件、工程施工特性统筹安排。应遵循先97、准备工作后施工，先临时工程后主体工程的施工程序。3、 施工工期施工工期包括施工准备工作期及主体工程施工期两部分。在主体工程施工中分泵房和管道工程施工区，这样有利于施工组织及施工管理，有利于工程施工质量控制、进度计划控制及工程投资控制，确保工程在控制的工期内高质量、高速度地完成施工任务。该工程施工项目包括泵房、机电安装、管道铺设等，计划于2022年9月开工至2023年7月底完成，总控制施工期10个月。4、 施工方法（1）管道铺设管道铺设主要要运至安装现场，汽车吊装，人工配合安装和处理接头。管道依地形进行铺设，除拐弯处设置钢筋混凝土镇墩外，直线段不超过100m设置钢筋混凝土镇墩。（2）机电及金属结98、构安装水泵机组及辅助设备安装、调试、试验，应严格按照有关技术规范、规程、导则以及设备制造厂家的技术要求进行。设备的基础浇筑前及穿墙管的埋深必须确定水泵安装尺寸后方可进行。机电设备安装用人工配合手拉葫芦进行，其安装质量应符合设计要求。1.7.4 施工总布置一、总布置原则1. 工程区内应利用进场公路作为施工布置的重点，根据实际情况布置场内交通公路，利用工程开挖料填平洼、沟谷地供施工场地及生活区布置。2. 供电及交通公路应考虑永久与临时相结合，待工程完工后移交泵站管理所使用。3. 工程建筑材料使用，应先近后远，低料低用、高料高用的原则。材料运输应一次到位，避免二次搬运，以减少材料运距，节约投资。二、99、施工布置方案根据工程分布、施工特性和施工条件，为方便工程施工管理，加快施工进度，工程采取集中布置与分项布置相结合的方案。该工程施工项目有：泵站、配电室和提水管道。1施工管理处、施工生活区均布置于兴隆隧道附近。2钢筋、木材加工厂为露天式，修理厂布置于施工生活区。3供水系统，施工单位自行利用工程附近水源解决。4供电系统，站区工程施工及生活用电，可就近搭火进线。管道工程施工用电主要采用柴油发电机。5各施工道路和施工生活区连接，形成内外交通网络。1.7.5 施工总进度1. 进度计划编制原则 工程的施工必须遵循施工总进度的安排，确保工程施工按时完成。 根据工程的施工程序、施工特性及施工条件，应尽量保持常100、年均衡施工，在工程开工后很快进入施工高潮。 施工进度计划应与施工总体布置相适应，其各工程部位的施工方法及施工强度应与施工场地布置相协调。 合理安排施工准备工作进度计划，以保证各施工程序和各工序间顺利衔接，工程完工后不留尾工。2. 进度计划的安排依据（1）按设计图纸及设计工程量，施工可能达到的施工强度。（2）参照已建工程的实际施工进度、机械化作业的可能条件，投入劳动力的技术水平、施工技术的熟练程度等。（3）采用国家现行有关的劳动定额标准，并考虑工程的实际施工条件及水文、地质、气象条件等因素。3、施工进度安排施工工期是根据施工条件及施工特性所确定，该工程施工以机械化作业为主辅助人工施工。因此，拟定101、本工程开工时间为2022年9月低，竣工时间为2023年7月底，施工准备期为1个月，主体工程工期为9个月，施工收尾及资料整理1个月，施工总工期为11个月。施工准备工作进度：包括施工管理处工作人员的组建，工程对外招标，施工合同的签订及施工人员的调迁。工程区内供水、供电架设安装，生活区道路平整、施工人员住宅，计划于2021年9月底完成。主体工程施工进度:（1）泵房工程，计划于2022年10月初2023年4月底完成。（2）管道工程，计划于2022年10月月初2023年5月底完成。（3）机电安装工程，计划于2023年5月初2023年5月底。（4）施工收尾及资料整理，计划于2023年6月初2023年7月底102、。施工控制进度计划详见下表：表1.7-1 施工控制进度计划表施工项目起止日期备注（1）施工准备工作进度2022年9月初9月底（2）主体工程施工进度泵房、配电室2022年10月初2023年4月底 管道工程2022年10月月初2023年5月底 机电安装工程2023年5月初2023年5月底收尾及资料整理22023年6月初2023年7月底4、施工组织机构为保证工程按进度计划有组织、有领导地进行工程施工，故应成立石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程建设管理处。管理处下设办公室、施工技术组及施工后勤组，各室、组分工负责。本工程实行招标投标制及工程项目监理制，监理工程师由建设103、单位以合同的方式委托监理单位负责。1.8建设征地与移民安置1.8.1 工程建设征地范围根据水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范（SL2902009）和防洪标准（GB50201-2014）的规定，结合石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程淹没实际情况，在安全和经济的前提下，确保石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程淹没处理设计洪水标准如下：采用正常水位（449m），按100年一遇（P=20%）设计洪水标准进行设计。1.8.2实物指标成果石屏县牛街镇乡村振兴战略小河底龙潭提水工程征地总面积为322.39亩，其中永久征地11.20亩，其104、中农用地6.22亩，未利用地4.98亩，项目不涉及建设用地和围填海。不占用永久基本农田和生态保护红线。临时用地311.19亩，主要为输水管线（埋管）施工用地，坚持“用多少，占多少”，最大程度做到了节约集约用地。经初步调查，本项目管道铺设需拆除C25砼硬化道路40m。1.8.3 移民安置规划石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底潭提水工程建设规划年涉及农业生产。1、 安置人口安置人口14人。详见表1.8-1。表1.8-1 农业生产安置人口计算表乡镇村委会农业人口（人）耕地面积（亩）人均耕地面积（亩/人）征收耕地面积（亩）生产安置人口基准年规划年20212022牛街镇牛街4800105、74391.524.9822迭亩龙314730750.976.221212小计14142、搬迁人口石屏县牛街镇乡村振兴战略小河底龙潭提水工程不涉及搬迁安置人口。1.8.4 投资估算石屏县牛街镇乡村振兴战略小河底龙潭提水工程建设征地补偿投资为80.6万元。其中农村部分投资53.80万元，专业项目补偿费0.19万元，其他费用8.19万元，基本预备费9.95万元，有关税费8.47万元。1.9 环境影响评价石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程建设过程中存在的不利影响，主要表现为工程运行及引水方式改变下游河段水文情势及水生生境，施工占地对森林植被和陆生动植物资源的减少和干106、扰影响，施工“三废”及噪声污染，以及工程施工和移民安置过程扰动地表产生水土流失影响等方面。针对各方面的不利影响，本报告提出了相应的环境保护措施和建议，即对生态的保护措施主要体现在预留生态用水口，施工占地复耕或恢复植被措施、生态保护管理措施等，尽可能地减小工程对生态环境产生的各种不利环境影响；通过认真实施这些环境保护措施，可最大限度地减免工程建设带来的各种不利环境影响。石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程的建设是可行的。该项目环境保护专项经费按主体工程建安工程费的0.4%计。1.10 水土保持1.10.1 水土流失防治责任范围本项目水土流失防治责任范围主要指项目建107、设区。石屏县牛街镇乡村振兴战略小河底龙潭提水工程建设占地面积4.10hm2，包括泵站工程区占地0.40hm2，管道工程区占地3.70hm2，施工生产生活区占地0.20hm2，道路工程区1.2hm2。经分析计算，石屏县牛街镇乡村振兴战略小河底龙潭提水工程建设中水土流失防治责任范围共计4.10hm2。1.10.2 水土流失预测根据主体工程设计资料及土石方平衡分析，本工程土石方开挖58155m3（其中剥离表土30822m3），回填土石方58155 m3（其中绿化覆土30822m3），调入土石方4652m3，调出土石方4652m3，回填土石方均来自项目区开挖，开挖土石方得到合理利用，最终不产生弃渣。剥108、离表土堆放于临时表土堆场，用于后期绿化覆土。1.10.3水土保持投资估算石屏县牛街镇乡村振兴战略小河底龙潭提水工程新增水土保持投资91.00万元。1.10.4 效益分析通过各种防治措施的有效实施，水土流失治理度为99.99%，土壤流失控制比为1.11，渣土防护率99.99%，表土保护率99.99%，林草植被恢复率99.99%，林草覆盖率为74.57%。六项指标均达到或超过防治目标，从而大大减少工程建设产生水土流失量，改善和提高工程区域的生态环境质量。1.10.5 水土保持结论及建议通过对本工程建设内容、施工工艺及易产生水土流失的施工环节分析，估测建设区水土流失总量、新增水土流失量、重点流失区和109、流失时段，提出相应的防治措施，通过各项水土保持保障措施的实施，把水土保持防护措施贯彻到整个施工生产过程中，能够达到水土流失防治目标及效益。从水土保持角度考虑，没有严重制约工程实施因素，石屏县牛街镇乡村振兴战略小河底龙潭提水工程的建设是可行的。1.11 劳动安全与工业卫生本工程劳动安全与工业卫生设计，遵照国家的法律、法规和相关的规范、标准，贯彻执行“安全第一，预防为主，综合治理”和“预防为主，防治结合”的方针。为使本项目建设符合劳动安全与工业卫生要求，提高工程建设人员和运行人员的安全卫生意识，自觉防范生产经营活动中的安全卫生风险，加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，保障劳动者在生产过程110、中的安全与健康。本设计根据工程特征及其具体环境，对危险有害因素进行分析，提出防范措施，且做到安全可靠，经济合理，要求必须与主体工程同时施工，同时交付使用。1.12 能源消耗及节能分析本工程设计依据合理利用能源、提高能源利用效率的原则，遵循节能设计规范，从设计理念、工程布置、设备选择、施工组织设计等方面已采用节能技术，选用了符合国家政策的节能机电设备和施工设备，合理安排了施工总进度，符合国家固定资产投资项目节能设计要求。本项目主要的能耗为电能，根据该项目设计规模和确定的 工艺路线与设备选型情况进行的能耗分析知道，本工程综合能耗 6.58kWh/m3，符合现行国家节能标准，该项目能耗指标是先进的，111、节能措施和节能效果良好。1.13 工程管理石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程实施是为保障石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及农产业发展的民生工程。本项目从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将龙潭水提升近1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。按每天输送水量2.88万m3，全年1051.20万m3进行设计。为保证工程的顺利建设，保障工程效益的正常发挥，该项目为引入社会资本方进行建设，项目业主方为牛街政府，监管方为石屏县水务局，项目具体建设方承接方为社会资本方的水务公司。1.14 投资估算投资主要指标：项目总投资23126.112、70万元，其中：建设投资22159.34万元，建设期贷款利息682.51万元，流动资金284.85万元。本项目建设投资为22159.34万元，其中：工程费用4772.46万元，设备费2435.98万元，安装工程费12512.94万元，其他费用1585.72万元，预备费852.25万元。1.15经济评价1.15.1 国民经济评价根据中华人民共和国行业标准水利建设项目经济评价规范（SL72-2013）、建设项目经济评价方法与参数第三版，分别进行国民经济评价和财务评价(以下简称“规范”)对石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程进行评价。小河底龙潭提水工程为泵站提水，提水113、流量为1200m3/h，年提水量为1051.20万m3，工程建成后，预计可以解决32888人饮用水和15万亩的农田灌溉问题，其中人饮工程供水量为129.52万m3，农业灌溉供水量为921.68万m3。石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程属社会公益性质的水利建设项目，按“规范”规定，进行国民经济评价时，投入物和产出物应使用影子价格进行计算，但本工程设计概算采用的主要材料及设备价格均超过国家计委颁布的货物影子价格，故视影子价格系数为“1”，评价中投入物、产出物直接采用现行价格，不采用影子价格。本工程的建设期为10个月，占1年，正常运行期为25年，所以计算期26年，资114、金时间价值计算的基准点定在建设期后的第一年年初。1.15.2 财务分析总投资收益率：5.56%；项目资本金净利润率：9.24%；财务内部收益率：税前8.58%，税后6.87%；财务净现值（i=6%）：税前5464.07万元，税后1843.81万元；投资回收期（含建设期）：税前11.20a，税后12.79a；项目资本金财务内部收益率：7.40%；资本金财务净现值（i=6%）1690.72万元。以生产能力利用率表示的盈亏平衡点69.32%，也就是说，当生产能力利用率达到69.32%时，项目不亏不盈。本次设计就投资、成本、售价等因素进行了敏感性分析，最为敏感的因素为价格因素，其次为成本因素，投资因素115、最不敏感。从单因素分析来看，产品价格以及成本的变化对本项目的影响均较大。1.15.3 综合评价及结论本项目生产期年平均营业收入6000.00万元/a，营业税金及附加3.11万元/a，增值税31.07万元/a，利润总额829.21万元/a，所得税207.30万元/a，净利润621.91万元/a，总投资收益率5.56%；项目资本金净利润率9.24%，项目投资财务内部收益率税前8.58%，税后6.87%，项目投资财务净现值税前5646.07万元，税后1843.81万元，项目投资回收期税前11.20a，税后12.79a，资本金财务内部收益率7.40%，资本金财务净现值：1690.72万元，借款偿还年限116、14.54a。综上所述，该项目在经济上是合理的，财务上是可行的，项目建设很大程度上改善农业生产和城镇供水条件，为牛街镇生产生活用水安全，抵御自然灾害，保障人民生命财产安全，促进国民经济的发展发挥了巨大的作用。工程建成后，有利于牛街镇改善水质，降低用水成本。因此，建议尽快早日开工建设，早实施造福于人民。对工程的财务计算分析表明，供水成本水价为4.57元/ m，供水运行水价6-8元/m。当项目建成运行后，运营单位可做到保本微利，在财务上具有生存能力。1.16 社会稳定风险分析本项目在建设征地实物调查、征地补偿、群众支持、生态环境和施工可能引发的不确定性风险等主要风险因素，但总体上看，这些风险影响程117、度不大，通过相应的风险防范和化解措施能够降低社会稳定风险，因此本项目在落实风险防范和化解措施后，风险等级为低风险。建议在工程建设过程中，要严格执行本次风险分析提出的风险防范措施，各级部门要严格履行各自的责任与义务，按照工程建设的有关法律法规，前期工作还有待完善的地方进行查漏补缺。同时，要做好相关监督管理工作，对风险防范措施的可行性、有效性等进行评估，并根据实际情况进行适当调整。项目建设单位、地方政府及其他有关单位做好资金配套工作，保障风险防范措施的有效运行。因此，工程的建设可行。1.17 结论和建议1.17.1 结论1、牛街镇每年总需水量为4520万m3。扣除区域水利工程和十四五规划工程供水外118、牛街全镇仍有年用水量2599.16万m3缺口，本项目从小河底河龙潭提水1051.20万m3/a作为牛街镇人畜饮用水和农业灌溉补水是必要。2、小河底河下游河边龙潭水水源水质优异，可达直接饮用标准，作为人畜饮用水，是牛街镇不可替代的水源。龙潭丰水期流量为5360m/h，枯水期流量为3540m/h，项目提水量1200 m/h，为本项目的实施提供了稳定可靠的水源保障。3、技术上采用往复泵高程提水技术和工业管控技术，使供水系统更高效、安全；采用封闭水池和管道输水，最大限度地减少了输水过程中二次污染，保证了饮用水安全。4、项目总投资23126.70万元，较其他形式供水投资小，建设周期短，可短期内投入使用，119、且供水持续、稳定；总投资收益率5.56%；项目资本金净利润率9.24%，项目投资财务内部收益率税前8.58%，税后6.87%，项目投资财务净现值税前5646.07万元，税后1843.81万元，项目投资回收期税前11.20a，税后12.79a，资本金财务内部收益率7.40%，资本金财务净现值：1690.72万元，借款偿还年限14.54a，经济指标合理，财务上能够正常运行。综上所述，通过前期大量的调研工作，具备了项目实施的基础条件。研究认为该项目技术上可行、经济上合理，有一定的经济效益和良好的社会效益，项目可行。1.17.2 建议a）建议尽快对该项目的可行性研究报告进行审批，抓紧开展下阶段的相关工120、作，争取项目建设早日实施，发挥效益。b）做好提水泵站工程、供水管道工程占地赔偿问题，积极宣传引水工程的社会意义，保证当地的社会稳定。c）提水工程建成后，应加强对管理人员的培训，使其掌握基本的管理运行知识，对其进行更好的管理。2 水文2.1流域概况2.1.1自然地理概况和流域特征石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程水源点位于小河底河左岸，海拔450m，东经1022048，北纬232833。此地共有三个泉眼，上游泉眼水量较小，且距下游两个泉眼距离较远，不考虑取水。下游两个泉眼相距500m，采用管道或水渠连通后作为水源。取水龙潭位于小河底河左岸，属红河流域元江-红河水121、系。小河底河河源发源于峨山县甸中镇黑尼哨，于石屏县牛街乡他故租汇入红河干流，流域面积4020.5km2，河长181km，落差1714m。红河州境内流域面积1814km2，径流区主要涉及石屏县新城、龙朋、大桥等乡镇，主要支流包括五郎沟河、大桥河等。2.2气象、气候石屏县属南亚热带低纬高原季风气候，其特点是干湿季分明，雨热同季。冬无严寒，夏无酷暑，秋春相连，四季如春。由于地形复杂，海拔高低差异大，立体气候特点突出，有“一山分四季，十里不同天”之形容。石屏县年平均气温18.1，最冷月(12月)平均气温11.7，最热月(6月)平均气温22.7，极端最高气温34.5（1960年8月10日），极端最低气温122、-2.4（1974年1月2日、1993年1月30日）。无霜期305天。年平均降雨量923.5mm，年最大降水量1162.5 mm (2001年)，年最小降水量613.2 mm (1980年)。降水集中在510月，占全年降水量的79%。日最大降水量为111.7 mm（1998年7月25日），小时最大降水量为57 mm（1995年7月5日）；平均雨季开始期5月17日。年平均降雨日130天，偶有降雪。年均日照时数2143.2h。年均相对湿度74%。常年多东南风，平均风速1.7m/s。流域多年平均降水量为966.9mm。雨季一般开始于5月下旬，结束于10月下旬，降水量的年内分配极不均匀，510月降水量123、约占全年降水量的85.0%，114月降水量约占年降水量的15.0%。2.3基本资料2.3.1测站分布及资料情况甸中河上曾设有湾子路水文站以及跃进水库专用水文站。湾子路水文站控制径流面积150.0km，1970年已撤销。红河流域顺甸河上设有麻木水文站，控制径流面积650.0km，顺甸河上设有麻木水文站。为了兴建阿白冲水库，石屏县水务局在原湾子路水文站站址处设立专用水文站。工程区附近有石屏气象站，新城雨量站、龙朋雨量站等。测站情况列表2.3-1。表2.3-1 测站情况一览表站名径流面积（km）观测项目观测年限资料使用使用年限湾子路水文站150.0水位、流量、降雨1960至19691960至1969124、麻木水文站650.0水位、流量、降雨1959至20061959至2006大开门水文站835.0水位、流量、降雨2007至今2007至2015跃进水库站181.0水位、降雨、蒸发1970至今1970至2015石屏气象站全部气象观测项目1959至今1959至2015新城雨量站降雨量1980至今1980至2015高冲水库站水位、流量、蒸发1991至今1991至20132.3.2主要测站概况及资料评价湾子路、麻木水文站均属国家基本水文站，水文整编资料已刊印成年鉴，测验方法符合规范，测验数据可靠，精度较高，从图2-2、3分析，同期实测湾子路、麻木水文站年径流量、年降雨量过程具有较好的对应关系，时序变化具125、有很好的同步性，说明湾子路、麻木水文站年径流量整编成果合理可靠，资料具有较高精度。麻木水文站径流面积692km，年径流资料1959-2006年，2007年因建成平甸河水库迁站至下游大开门，大开门水文站径流面积835km，资料系列期建有他拉、亚尼和平甸河水库，其中他拉、亚尼为小(一)型水库，两库总库容仅220万m，对下游麻木站年径流影响不大，忽略其影响。2006年建成平甸河水库后，因国家退耕还林政策，规划的灌片面积主要在山梁坡面，至今未开发，平甸河水库主要供水为亚尼电站，用水后回归到原河道，仍被大开门水文站测到，平甸河水库对大开门水文站年水量影响不大，对年水量各月分配有一定影响，其资料系列可视为126、基本一致。跃进水库站观测年限为1970年今，测站为跃进水库观测站，观测项目有降雨、水位、出库流量、蒸发。测站设备齐全，人员素质以及资料整编均符合国家行业规范规定，观测资料精度高，每年的观测资料均通过红河州水文水资源分局复核、整编，并归档保存，成果合理。石屏气象站属国家基本站，观测方法符合规范，成果合理可靠，资料具有较高精度。新城雨量站属委托雨量站，雨量观测为20.0cm雨量器，无自记雨量计观测，资料具有一定精度。2.4径流2.1.2工程概况石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程的实施是为保障石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及农产业发展的民生工程。项目以乡镇人畜127、饮用水供给为主，兼顾农产业发展用水需求。本项目从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将龙潭水提升近1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。按每天输送水量2.88万m3，全年1051.20万m3进行设计。2.4.1径流组成石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程取水口流域径流主要由龙潭水补给，龙潭水源来水为龙潭出流。根据实地调查结合实测资料，龙潭流量大，水量稳定，龙潭多年长流不息，枯期不会断流。2.4.2径流计算（一）龙潭出流量取水龙潭位于石屏县牛街镇迭亩龙村委会小河底河左岸，由于供水水源点内无水文站，无雨量站，属无实测水文资料地区128、，根据牛街镇水管站2015年对水源点出流量的观测，水源点出流较稳定。根据观测统计分析龙潭水源点出流较稳定，年际变化不大，观测统计数据平均流量为0.98m3/s。因此取水源点龙潭平均出流为0.98m3/s作为本次计算分析依据。表2.4-1 小河底龙潭实测平均出流量序号日期流量（m3/s）12015年1月0.9122015年2月0.8632015年3月0.9842015年4月0.7552015年5月0.8962015年6月1.0772015年7月1.1482015年8月1.1292015年9月1.19102015年10月1.07112015年11月1.05122015年12月0.84平均流量（m3129、/s）0.98年径流（万m3）3027（二）龙潭径流Cv值的确定通过对小河底龙潭2015年1月-12月的实测月平均径流与石屏气象站的降水资料的相关性分析，确定小河底龙潭径流量与降水量相关关系较好。石屏气象站年降雨量长系列Cv值为0.18，石屏气象站和工程径流区查云南省1956-2000年年降水量Cv等值线图Cv值位于0.15-0.20之间，综合考虑，龙潭Cv值选用0.18。即Cv=0.18，Cs=2.0Cv。2015年降水量为平水年，可认为实测龙潭流量为多年平均流量，则不同频率龙潭径流量计算成果如下表所示：表2.4-2 小河底龙潭不同频率径流量计算项目统计参数不同频率设计值Wp（万m）W均（万130、m）CvCs/Cv25%50%75%95%小河底龙潭30270.1821476.591310.231156.88958.22（三）龙潭径流及年内分配由于龙潭缺乏长系列实测流量资料，其径流年内分配参照石屏气象站降雨系列资料，在石屏气象站年径降雨系列中，选择丰、平、枯、特枯水年频率与设计频率比较接近，年内分配对工程供水较为不利即枯水期长、枯水流量小的年份作为水库设计年径流量年内分配的典型年。经分析比较，确定典型中等枯水年（P=75%）为1990-1991年；典型特枯水年（P=95%）为2009-2010年。其径流年内分配成果如下：表2.4-3 小河底龙潭不同频率径流年内分配成果表频率项目6月7月8131、月9月10月11月12月1月2月3月4月5月合计P=75%Q（m3/s）0.87 0.86 0.51 0.57 0.59 0.27 0.05 0.06 0.05 0.10 0.29 0.15 W（万m3）226.69 231.35 136.98 148.63 158.85 71.17 14.71 15.02 11.04 25.64 75.86 40.94 1156.88P=95%Q（m3/s）0.72 0.72 0.42 0.47 0.49 0.23 0.05 0.05 0.04 0.08 0.24 0.13 W（万m3）187.76 191.62 113.46 123.11 131.57 5132、8.95 12.18 12.44 9.14 21.23 62.83 33.91 958.222.4.3水源水质本工程主要任务是解决牛街镇全镇人饮供水以及沿线耕地农业灌溉用水。其中人饮供水供至牛街镇现有的集中供水处理设施，若没有处理设施的需自建处理设施处理后供生活用水，其水质需达到生活饮用水水源水水质标准CJ 3020-93。牛街镇耕地主要种植旱地作物和蔬菜，也有少量水田作物，农业灌溉用水执行农田灌溉水质标准GB 50842021。2021年5月，云南省水环境监测中心红河州分中心对水源进行水质检测，检测结果如表2.4-4所示。表2.4-4 水质检测结果与水源标准要求对比表序号检测项目单位检测结果133、生活饮用水水源水水质标准CJ 3020-93农田灌溉水质标准GB 50842021 一级二级水田作物 旱地作物 蔬菜 1pH无量纲7.116.58.56.58.55.58.5 2电导率S/cm541/3色度度未检出15/4氨氮mg/L0.0680.51.0/5肉眼可见物/无/6耗氧量mg/L0.536/7浑浊度NTU13/8氰化物mg/L未检出0.050.050.50.50.59挥发酚mg/L未检出0.0020.00411110氟化物mg/L0.0841.01.02（一般地区），3（高氟区） 11氯化物mg/L0.73825025035035035012硫酸盐mg/L8.29250250/13134、硝酸盐氮mg/L0.8681020/14砷mg/L未检出5050501005015六价铬mg/L未检出0.050.050.10.10.116汞mg/L未检出1111117隔mg/L未检出0.010.010.010.010.0118铅mg/L未检出0.050.070.20.20.219铁mg/L未检出0.30.5/20锌mg/L未检出1.01.022221铜mg/L未检出1.01.00.51122锰mg/L未检出0.10.1/23硒mg/L未检出101020202024总硬度mg/L29635045025溶解性总固体mg/L44210001000 1000（非盐碱土地区），2000（盐碱土地区）135、26菌落总数CUF/mL440/27嗅（臭）和味/无不得有异臭异不应有明显的异臭异味/注：a加工、烹调及去皮蔬菜。b 生食类蔬菜、瓜类和草本水果。 根据检测结果，小河底龙潭的水质较好，各项监测指标均达到生活饮用水水源水水质标准CJ 3020-93一级水源水标准，经简易净化处理如过滤 消毒 后即可供生活饮用者。小河底龙潭的水质也满足农田灌溉水质标准GB 5084-2021 中的水田作物、旱地作物和蔬菜灌溉标准，无需进一步处理，可直接用于农田灌溉。2.5 洪水2.5.1 暴雨洪水特性流域内洪水主要由暴雨形成，一般洪峰历时较短，洪水暴涨暴落，河床水位变幅较大。小河底河流域属于山区性河流，流域内河道较136、陡，暴雨主要由低槽、切变、冷锋低槽和冷锋切变等天气系统造成，年最大洪峰流量多出现在6-8月，洪峰历时2小时左右，多数洪水历时1224h，呈单峰过程。工程附近流域洪水均为夏季暴雨造成，因此暴雨对洪水起着决定性的作用。流域的洪水与暴雨分布相应，在区域分布上也有明显的地区性。地质地貌主要为山区丘陵区特点，山高谷深，地形陡峭，岩石裸露，大部分为石质山地，迫使夏季东南向暖湿气流急剧抬升，形成特大暴雨。因各支流洪水往往由同一场暴雨形成，暴雨多，雨量集中，因此各河洪水同时暴涨，形成的洪水峰高量大，并具有突发性和难以预见性。由于流域内地形复杂，高差悬殊，暴雨的时空分布不均。从时间上看，本流域5-10月均有暴雨137、发生，一般从5月份进入汛期，10月底汛期结束 。暴雨量在面上的分布差异较小，大致具有由西向东增大的分布趋势。由于受地形及大气环流的影响，流域内暴雨具有明显的季节性及暴雨发生月份多、次数多、时空分布不均、场次暴雨笼罩面积小、历时短、连续性暴雨少的特点。2.5.2 洪水标准根据防洪标准GB50201-2014、泵站设计规范（GB/T50265-2010）与水利水电工程等别划分及洪水标准（SL252-2017）的规定，拟建泵站单泵装机功率最小功率为250kW，最大功率1600kW，因此工程等别为等，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级。查防洪标准（GB502012014），泵站洪水标准取30年138、一遇（P=3.33%）设计，100年一遇（P=1%）校核。2.5.3 洪水计算途径水利水电工程设计洪水计算规范规定：“根据资料条件，设计洪水可采用以下一种或几种方法进行计算”。（1）坝址或其上、下游邻近地点具有30年以上实测和插补延长洪水流量资料，并有调查历史洪水时，应采用频率分析法计算设计洪水。（2）工程所在地区具有30年以上实测和插补延长暴雨资料，并有暴雨洪水对应关系时，可采用频率分析法计算设计暴雨，推算设计洪水。（3）工程所在流域内洪水和暴雨资料均短缺时，可利用邻近地区实测或调查暴雨和洪水资料，进行地区综合分析，估算设计洪水。石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提139、水工程流域内没有洪水资料，本阶段采用方法（3）即云南省暴雨径流查算图表推求设计流域的设计暴雨，进行产汇流计算，并通过公式法来进行比较。2.5.4 暴雨洪水分区及产汇流系数石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程流域。根据流域细分析，查云南省暴雨统计参数图集，暴雨区划为11；产流参数分区为4，即：土壤前期最大缺水量Wm=100mm，土壤前期含水量Wt=82mm，土壤后期平均入渗率fc=1.8mm/h，不平衡缺水量R=10mm，雨期日蒸发量E=3mm/d；汇流参数分区为4，即：Cm=0.60，Cn=0.81。拟建泵站以上河段长度为173.33km，流域面积3850.24140、km2，河道比降为18.6。2.5.5 设计洪水推求一、设计暴雨量确定用云南省暴雨径流查算图表年最大1、6、24h暴雨量等值线图查图确定参数，计算不同频率下的水库设计暴雨量，其成果见表2.5-3。表2.5-1 区间洪水设计暴雨量成果表历时t（h）统计参数各频率P（%）设计值（mm）P（mm）CvCs/Cv0.330.51.03.335.01020135.00.403.593.288.680.866.962.153.744.9650.00.403.5133.2126.6115.495.688.876.764.12468.00.353.5162.9155.6143.3121.3113.599.98141、5.4二、设计暴雨量时程分配查云南省暴雨洪水查算实用手册，得水库径流区暴雨点面关系换算系数，以及暴雨量时程分配过程。根据水库设计暴雨量，计算得水库面设计暴雨时程分配，成果见表2.5-2。表2.5-2 区间洪水设计面暴雨量时程分配表历时t（h）各频率P（%）设计暴雨量时程分配（mm）1.03.3310.9 0.8 21.0 0.9 31.0 0.9 41.0 0.9 51.0 0.9 61.0 0.9 71.7 1.5 81.7 1.5 91.8 1.6 101.9 1.7 112.0 1.8 122.1 1.9 1335.8 29.7 147.2 5.9 155.6 4.7 164.3 3.5142、 173.9 3.2 183.6 3.0 191.4 1.2 201.3 1.2 211.3 1.1 221.2 1.1 231.2 1.1 241.2 1.1 三、设计洪水计算初损后损法作产流计算，纳须瞬时单位线法作汇流计算，推求得到的石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程设计洪水峰量成果见表2.5-3，洪水过程见表2.5-4。表2.5-3 设计洪水成果表项 目各频率P（%）设计值1.03.33洪峰流量（m/s）1565.3 1022.4 最大24h洪量（万m）11321.1 7663.3 表2.5-4 设计洪水洪水过程表历时t（h）各频率P（%）设计暴雨量时程143、分配（mm）1.03.00030.8 30.8 143.5 42.3 2104.6 98.5 3213.1 202.2 4354.3 340.1 5513.6 503.3 6679.0 595.6 7840.9 681.0 8992.3 757.8 91128.6 824.8 101247.1 881.6 111346.2 928.1 121425.9 964.7 131486.4 991.7 141528.9 1009.8 151554.6 1019.8 161565.3 1022.4 171562.5 1018.4 181548.0 1008.7 191523.5 994.1 201490144、.6 975.2 211450.8 952.9 221405.6 927.7 231356.1 900.2 241303.4 871.0 2.6水位流量关系在项目建设点断面处，根据实测断面面积和水面比降，采用曼宁公式计算各级水位相应的流量，绘制水位流量关系曲线，其中糙率n根据河段特征查云南省天然河道糙率表选定为0.030，计算成果见下表。由下表可以看出，本工程一级提水泵站所在断面在425.50m标高的过水流量达到1602.1383m/s，高于百年一遇洪水来那个1565.3m/s。本工程设计一级提水泵站设计标高为427.00m，高于百年一遇洪水位约1.5m。一级提水泵站所在断面212公路的标高为145、429.00m，也比百年一遇洪水位高约3.5m。目前项目正在开展洪水影响评价，具体以洪水评价报告为准。102表2.6-1 项目建设断面处水位流量关系曲线成果表水位过水面积湿周水力半径R1（m）比降J糙率n流量Q1过水面积湿周水力半径R2（m）比降J糙率n流量Q2流量QZ（m）A1（m2）X1（m）（）（m/s）A2（m2）X2（m）（）（m/s）（m/s）421.35 0.0000 0.0000 0230.030.0000 0.0000 0.0000 0230.030.0000 0.0000 422.00 0.7660 5.3960 0.14 230.031.0538 48.0708 24.3146、500 1.97 230.03382.4244 383.4782 422.50 6.0402 14.5960 0.41 230.0316.9566 52.7943 26.4400 2.00 230.03423.2011 440.1577 423.00 13.2459 16.3581 0.81 230.0358.1732 54.2715 28.0216 1.94 230.03426.2854 484.4586 423.50 20.8282 17.6342 1.18 230.03117.6499 48.6133 29.5673 1.64 230.03342.3419 459.9918 424.00147、 28.7008 18.9147 1.52 230.03191.5871 62.3848 31.0849 2.01 230.03501.7734 693.3606 424.50 36.8380 20.1918 1.82 230.03278.0477 76.5951 32.5948 2.35 230.03684.4033 962.4510 425.00 45.3318 21.4570 2.11 230.03377.3129 91.2773 34.1301 2.67 230.03889.0420 1266.3548 425.50 54.0751 22.7223 2.38 230.03487.270148、4 106.4094 35.6639 2.98 230.031114.8680 1602.1383 426.00 63.1081 23.9875 2.63 230.03607.9873 122.0024 37.2017 3.28 230.031361.3865 1969.3738 426.50 72.4069 25.2431 2.87 230.03738.9484 138.1271 38.7738 3.56 230.031628.7280 2367.6765 427.00 81.9701 26.4933 3.09 230.03879.8549 154.7261 40.3459 3.83 230149、.031916.3832 2796.2381 3工程地质条件3.1概述石屏县地处云南省南部、红河州西北部。东西最大横距59公里，南北最大纵距88公里。总面积3037平方公里，其中山区面积2875平方公里，占总面积的94.65%；坝区面积162平方公里，占总面积的5.35%。东临建水县、南接红河县，西北分别与玉溪市元江、新平、峨山、通海县相连。县城所在地异龙镇，海拔1420m。最高点为南部大冷山主峰老母白山，海拔2551.3m。最低谷为元江边，海拔259m。石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程位于牛街镇，从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将150、龙潭水提升近1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。按每天输送水量2.88万m3，全年1051.20万m3进行设计。拟建工程区附近均有乡村公路连接，交通条件一般。3.2工程地质3.2.1区域地质概况3.2.1.1地形地貌及物理地质现象一、地形地貌测区位于云南高原南缘山区，呈显中等浅切割中山山地高原地貌。纵观全区地势北高南低，最低点为测区南东红河河床，标高250m，而最高点为测区北西部山区之大冷山梁，标高为2484m，测区地貌是内外应力因素长期相互作用的结果，内应力作用结果造就了测区地貌轮廓，外应力作用刻切了测区地貌细部，在不同的岩性段，塑造了不同的地貌景观。据其地貌成因测区可划151、分为:构造剥蚀剥蚀低中山地貌、浴蚀侵蚀地貌和侵蚀堆积阶地地貌三种类型。现按其成因类型分述如下：1、构造剥蚀低中山地貌分布于测区中部及东部地区。海拔高度16002400m，切深小于1000m。为变质岩、碎屑岩分布区。地形垄状起伏，山顶浑圆，山坡坡度一般在2050之间。残积物及植被发育，覆盖层厚25m。多见季节性水流形成的树枝状沟谷。主要工程区就位于其地貌间。2、浴蚀侵蚀地貌分布于测区北部地区。海拔高度17002200m。切割深小于500m。主要为碳酸盐岩分布区。其地貌类型有溶丘洼地型、峰丛洼地型、峰丛谷地型。在溶丘洼地中，溶丘多呈显圆锥状，比高一般5100m，多沿构造线方向呈串珠状排列;溶峰多呈152、椭圆锥状，比高一般为50m左右，峰丛间洼地、漏斗和落水洞密度为15个/km2，洼地一般呈椭圆形，直经200500m，少数为长条形;在峰丛谷地间的注地和谷地呈珠状排列，谷地间有红色粘土堆积，一般厚510m，地形相对平缓。3、侵蚀堆积阶地分布于红河河谷河流两岸级堆积阶地，其中、级阶地地阶面较平坦。级阶地显陡，上部粘土、粉质粘土，下部砂砾石含块石，粘土砂砾石互层。铁、泥和钙质半胶结，部分结构松散，阶地高出河床达100300m。二、物理地质现象区内物理地质现象主要有冲沟、滑坡、崩塌和岩溶等。一般发育在河谷岸边地坡较陡、覆盖较厚地带，岩石节理密集带，岩石破碎带及岩层软弱带地段。现分述如下：1、冲沟按冲沟153、的性质，又可分为土层和基岩冲沟两种。（1）土层冲沟主要发育于残坡积层覆盖地带。由于碎石土、粘土、粉砂质粘土等盖层，结构松软，易被水流顺坡冲刷切割，而形成大小不等的冲沟。其特点是：规模小，平行相间，狭窄纵坡缓，多为老年期“U”型活动冲沟。（2）基岩冲沟此种冲沟多见于基岩节理裂隙发育密集破碎带（或构造带）和岩层软硬相间接触带。一般规模较大，均为主河道一级支流，形态为“VU”字型（底宽1015m，口宽大于30m，切深50m左右）。其冲沟形成是由于岩层结构破碎松散，在水流冲刷切割作用下产生。2、滑坡按其成因类型，可分为土层滑坡（浅层滑坡）和基岩滑坡（顺层和切层滑坡）。土层滑坡常见于残坡积层分布的斜坡地154、带。由于松散覆盖土层相对较厚，在地下水和地表水浸蚀软化作用下，粘聚力及内摩擦角降低，加之重力作用影响，常在土体与基岩接触面产生滑动，形成规模大小不等的浅层滑坡。该土层滑坡有的是由于工程开挖，破坏了斜坡稳定平衡，而导致滑坡体产生。基岩滑坡常发生在构造、裂隙密集带及岩层顺坡倾斜地带。前者多沿不利软弱结构面产生切层滑坡；后者沿缓倾角层面顺层滑坡。此类滑坡，一般规模较大，但仅在河谷岸边发育。3、崩塌河谷两岸，山高坡陡，特别是在基岩裸露而形成陡立临空面的地段，由于受构造挤压影响，岩体破碎、风化卸荷裂隙交叉切割破坏，在重力作用下，产生崩塌。崩塌堆积物质主要由大小不等的岩块组成，堆积松散，厚度一般在35m，155、常形成缓坡台地。4、岩溶在碳酸盐岩分布地段，岩溶发育，岩溶形态复杂多样，常常有石芽、溶沟、洼沟、洼地、溶洞、坡立谷、盲谷、岩溶塌陷等物理地质现象。3.2.1.2地层岩性测区出露主要地层为第四系、中生界（三迭系）、上古生界（泥盆系）地层。现从新到老分述岩性如下：1、第四系（Q）地层（1）冲洪积层（Qalp）：分布于河谷、沟谷、山麓和山间洼地中。厚度一般1.010.0m。（2）残坡积层（Qeld）：主要见于山区洼地、山坡及坡麓地段。厚2.08.0m。2、中生界三迭系（T）（1）上统火把冲组（T3h）: 紫红、黄色砾岩、石英砂岩及钙质泥质粉砂岩夹粘士岩，泥混质炭质页岩及煤层，厚度98m。（2）上统鸟156、格组（T3n）: 黄、灰绿色粉砂质页岩夹灰岩、白云岩及粉砂岩，厚度3351266m。为工程区主要地层。（3）中统法郎组（T2f）: 浅灰色灰岩夹少量白云岩及粉砂岩，局部含锰矿层。厚度120851m。3、石炭系（C）（1）下统大塘阶（C1d）灰白、浅灰色假鲕状灰岩、灰岩及白云岩，岩溶发育。厚度150m。岩关阶（C1y）灰、深灰色假鲕状灰岩、灰岩及白云岩，岩溶发育。厚度408m。4、泥盆系（D）（1） 上统（D3）浅灰、灰色块状隐晶灰岩，西北部地区为细晶白云岩，岩溶中等发育，含中等碳酸盐岩裂隙溶洞水，M=4.12，Qd=39.83，Cv=2.16，厚度0386m。（2）中统（D2）东岗岭阶曲靖段（157、D2dq）石灰岩、白云岩。岩溶发育，洼地、漏斗密度为73167个/百平方公里，溶洞长110780m。最大暗河流量11131343升/秒，地下径流模数510升/秒平方公里。区域厚度385m。东岗岭阶双阱段（D2ds）石英砂岩、泥质页岩。未见泉水出露。区域厚度347m。东岗岭阶南盘江段（D2dn）石灰岩、白云岩。岩溶较发育，洼地、漏斗密度30个/百平方公里，溶洞长20m，暗河（大泉）流量3080升/秒，地下径流模数25升/秒平方公里。区域厚度385m。郁江阶坡脚组（D2p）石英砂岩、粉砂岩、页岩夹白云岩。地下径流模数0.52.0升/秒平方公里，泉流量0.10.9升/秒，最大3.08升/秒。区域厚度158、63843m。3.2.1.3地质构造测区位于云南山字型构造体系之建水弧之顶端。地质构造极为复杂。因受多期构造的影响，断裂面曾受多次活动。区间构造线走向与岩层走向相一致。北西南东向构造最发育，而北东南向次之。其构造特点是:具有明显的线状，延伸一般较长，褶皱于断裂大致平行相间排列，现分述如下:1、 断层测区内的断裂构造较为复杂，工程区位于红河北岸。受红河逆深大断裂和建水弧控制，形成该期的主体地质构造。（1）红河逆深大断裂大致沿红河河谷北西向延伸，断裂面走向呈微波状，总体方向为北西西285300，两端延伸出测区，向西北延向南东，应南东延至越南河内附近，全长200km以上，南西盘为哀牢山群深变质带，经159、钻孔揭露的情况看断裂带物质为浅灰、灰黄色糜棱岩成分、石英、变粒岩、砂岩、灰岩。胶结物一泥质鉄质为主，断裂带宽126m，大部地段被第三系、第四系河流松散或半胶结物覆盖。从东部、西部断裂带出露地段测得其产状分别为21040；19166。倾向南西，其次断裂为次生、次一级构造或影响带，规模相对较小。（2）尼腊鱼蚱珠断裂断裂破碎带宽150200m，普遍发育有角砾岩带。因受多期构造运动影响，断裂面曾多次活动，力学性质也几经变化。断裂经过官厅牛街弧形大向斜北部。北西南东向主构造走向与岩层、山脉走向相一致，先期形成的断裂构造被后期地壳运动所形成的北东南西向断裂构造所截断或相接，多呈人字形和棋盘格式形态分布。2160、 褶皱测区内褶皱构造发育，规模大，建水弧形构造顶扭折形成官厅牛街大向斜，总长约80km，宽2030km。西段轴向为280，东段为东翼成分，虽有所弯曲，但基本作40走向。核部有三迭系地层构成。西翼为古生界地层，南翼发育不全。两翼倾角一般在2050;局部地段达60703.2.1.4水文地质条件根据地下水的存在条件，水理性质及水力特征，本区地下水划分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及岩溶水。现分述如下：一、地下水类型1、松散土层孔隙水孔隙水分布于松散土层中（粘性土、砂性土），其间粘性土含水微，透水小，属相对隔水层，而砂性土含水性好，透水性强，其水量受季节变化影响较大。2、裂隙水基岩裂隙水分布于碎屑岩中161、，属风化带网状裂隙水，分布于工程区大部分地带。据调查，该岩组在一定深度内节理裂隙发育，富水性强。3、岩溶水主要分布于碳酸盐岩中，绝大部分为裸露型，岩溶水以管道流为主，具潜水性质，由于岩溶发育的不均匀性，各地富水性不均一，岩溶水大泉形式于盆地边缘与沟谷底部，或隔水岩层与阻水断裂带集中排泄为主。二、地下水补给、径流、排泄区内地下水主要靠大气降水渗入补给，其动态运移受地形、岩性及构造等因素的控制和影响。工程区西北侧地下水以地下暗河的形式向建水盆地排泄，而工程区及工程区以南地下分水岭基本与地表分水岭一致。工程区多为低中山、高中山地形，山体坡度一般为2050，地下水补给条件差、径流途径短、排泄迅速。3.162、2.1.5区域构造稳定性及地震动参数测区位于云南山字型构造，建水弧顶端，区间北西南东向的断裂、褶皱较为发育。受其切割及挤压的影响，地块稳定性较差，同时，工程区靠近石屏建水地震多发带和红河逆深大断裂，据资料记载，在石屏建水地震带中，5级及其以上地震曾发生过17次，因此，工程区地块稳定性较差。根据1：400万中国地震动参数区划图（GB183062015），工程区地震动峰值加速度为0.30g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相应地震基本烈度为度。3.2.2工程区地质概况石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程方案主要建筑物主要有：泵站、水池及提水、配水管道。场地地貌为构163、造剥蚀高中山地貌，地层岩性主要由粘土、粉质粘土、粉砂质页岩夹灰岩、白云岩及粉砂岩等组成。根据其岩性组成，地下水类型有第四系孔隙水、碎屑岩裂隙水和碳酸盐岩裂隙溶洞水。整个工程区地下水排泄条件良好，埋藏有一定深度，对工程建设没有较严重的不利影响。地形1035，为斜坡陡坡地形，工程沿线有断裂构造通过，但工程规模较小，受断裂构造影响有限，工程区无大规模的滑坡、泥石流等不良地质现象。3.2.2.1工程地质条件及评价项目区位于石屏县牛街镇迪亩龙村委会附近，流域内海拔高差4002000m，整体地势东北高西南低。场地地貌为岩溶山地地貌，地层岩性主要由粘土、粉质粘土、灰岩、白云岩等组成。根据其岩性组成，地下水类164、型有第四系孔隙水，碳酸盐岩溶洞水。整个工程区地下水排泄条件良好，埋藏有一定深度，对工程建设没有不利影响。地形525，为缓坡斜坡地形，工程区附近有断裂构造通过，测区附近冲沟不发育，无大的滑坡、泥石流等不良地质现象，工程区常见岩溶洼地及落水洞发育。1、场地岩土工程稳定性评价拟建场地处于低中山缓坡斜坡地段。经工程地质测绘和调查，场地现状无滑坡、崩塌及泥石流等影响工程建设的不良地质作用存在，为中等稳定地段（）。2、场地地基土评价（1）第四系残坡积层（Qeld）： 粘土、粉质粘土，该层呈可塑状态，具中等高压缩性，力学性质一般，地基承载力为R=0.150.20MPa；埋深及厚度的变化均较大，整块场地均有分165、布。（2）强风化灰岩、白云岩：浅灰色，力学性质较好，地基承载力地基承载力为R=0.700.10MPa；整块场地均有分布（3）弱风化灰岩、白云岩：深灰色，力学性质较好，地基承载力地基承载力为R=1.502.50MPa；整块场地均有分布。（4）强风化砂岩：灰色，节理裂隙发育，岩性较硬，轻锤易碎，地基承载力中等R=0.40.5MPa；作为基础持力层使用稍差，但也基本满足本工程要求， 可作为拟建建筑物基础的持力层使用。（5）弱风化砂岩：灰白色，节理裂隙较发育，岩性坚硬，力学性质良好，地基承载力高R=0.81.0MPa；为本场地内最理想的基础持力层，可作为拟建建筑物基础的持力层使用。表3.2-1 岩（土166、）体物理力学指标建议值表地层风化程度天然密度天然含水率天然状态饱和快剪压缩系数地基承载力g/cm3（度）C（kPa）av1-2MPa残坡积层1.9525.017250.220.180.25白云岩强风化2.202833601200.701.00弱风化2.4035404008001.502.50砂岩全风化1.98202430500.200.25强风化2.25222640600.40.5弱风化2.27263060800.81.0（3）场地地震效应评价场地及地基土的分类 经资料揭露，本场地的地层结构较为简单，在地震效应评价深度范围内，依次为（1）第四系残坡积层；（2）强风化基岩；（3）弱风化基岩。根据167、拟建场地的地形地貌、地质条件及地基岩土的物理力学性质，并根据承载力特征值比照土层等效剪切波速范围，按建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版)的有关条款综合判定：拟建场地土的类型综合评定为中软场地土；场地的覆盖层厚度小于50m，建筑场地类别应划分为类。拟建场地属不均匀地基，中硬土，属对建筑抗震不利场地，所建建筑物类别为丙类，建议避开或采取有效措施后再进行建筑。二、建筑物工程地质评价1、提水泵站工程地质条件及评价一级泵站位于小河底河旁，所处场地为河谷侵蚀地貌，为缓坡地形，未发现不良物理地质现象，坡体基本稳定。表层被第四系冲洪积（Qalp）砂质粘土、砂卵砾石覆盖（厚3.08.0m），168、松散中密，透水性强，承载力为【R】=0.200.25MPa，做为基础的建基面相对较差；下伏基岩为东岗岭阶曲靖段（D2dq）强、弱风化白云、灰岩，透水性较弱，承载力一般均在0.50MPa以上，适合做基础的建基面。建议基础置于基岩弱风化层上，提水泵站附近没有断裂构造通过，也没有滑坡、泥石流等不良地质现象存在，但开挖基坑后边坡可能存在不稳定问题，建议采取一定的护坡处理措施，泵站建成后存在被洪水冲刷是破坏危险，建议进行防冲保护。二级泵站位于山坡平缓处，所处场地为构造侵蚀低中山地貌，地形平缓，坡体稳定，覆盖层为第四系残坡积层粘土、粉质粘土夹碎石，厚度为1.55.5m，地基承载力为R=0.180.25MP169、a。下伏基岩为上统火把冲组（T3h）砾岩、石英砂岩及钙质泥质粉砂岩强、弱风化岩体，透水性较弱，节理裂隙较发育，岩层裂隙发育，大多数为强风化层，承载力一般均在0.50MPa以上，物理现象不发育。提水泵站附近没有断裂构造通过，也没有滑坡、泥石流等不良地质现象存在。提水泵站自然边坡稳定性与地基较好。建议基础置于基岩强风化层上，弱基岩埋藏较深建议对基础进行回填夯实处理，保证其基础的均匀性，避免发生不均匀沉降。但开挖基坑后边坡可能存在不稳定问题，建议采取一定的护坡处理措施。2、管道工程地质评价根据地形地貌、岩性特征和水文地质条件，将地形坡度较缓，地形完整，无不良地质现象地段分为中等稳定性地段（）；将坡度170、较陡，地形不完整，可能出现滑坡和坍塌地段分为较不稳定地段（）；本工程管道工程大部分位于中等稳定地段（），少部分位于存在局部掉块，小规模浅层滑动的较不稳定地段（）。工程区表层为第四系残坡积层粘土、粉质粘土，厚度为3.05.0m，地基承载力为R=0.180.20MPa，基本满足管基承载力的要求，局部表层松散土体在雨水冲刷下可能会发生小规模的滑坡，出现边坡不稳定现象，需对表层松散土体进行清除，本工程由于管道管径较小对地基承载力要求不高，建议管道铺设时根据现场实际情况避开不良地质现象，管道采用埋设，建议设置镇、支墩固定，支墩、镇墩基础宜置于强风化基岩上，若其埋深较大，也可置于残坡积层较密实层上，并进行171、回填夯实处理，保证其基础的均匀性，避免发生不均匀沉降。各主要管道地质评价详见下表：表3.2-2 主要管道工程地质特性表工程地质分段管道地质简介主要工程地质问题建议处理措施段号稳定程度、中等稳定地段，较不稳定地段新建管道36.3km沿线以斜坡地形为主，地面坡度1030，在缓坡的斜坡表面有2.03.0m松散土层覆盖，在水流冲刷作用下易垮塌。下伏地层为灰岩、白云岩、粉砂岩地层，边坡大部完整稳定，局部较陡，建议进行护坡处理。表层松散土体在雨水冲刷下可能会发生小规模的滑动，边坡段开挖后，局部可能有失稳现象。铺设时根据现场实际情况避开不良地质现象，局部进行护坡处理。穿过滑坡区域的管道，建议埋管铺设，并延长172、铺设长度至伸出滑坡区域。3、水池工程地质评价本工程需新建1个6000m3高位水池、1个2000m3高位水，2个3000m3高位水，所处地区为构造侵蚀中低山地貌，池址周边植被发育一般，地面坡度1025，属缓斜坡地形。地层岩性上覆第四系残坡积层（Qeld）粘土、粉质粘土，厚度12m；下伏基岩白云岩，岩性较坚硬，节理裂隙较发育，为强、弱风化；其承载力可满足水池需求（强风化R=0.71.0MPa）；因调节池规模有限，建议将基岩强风化层作为水池的地基持力层，该层属于中等强透水层，需做防渗处理。并保证基础的均匀性，避免发生不均匀沉降。水池附近没有断裂构造通过，也没有滑坡、泥石流等不良地质现象存在。因此池址173、附近自然边坡基本稳定，地基也较稳定。3.2.2.2天然建筑材料工程区应根据实际条件合理选择石料场及砂料场。1、石料本工程所需石料选择牛街镇附近的石料场进行外购，其质量和储量均可满足本工程要求。料场有乡村路相通，交通条件一般，运距10.0km，工程局部位置因交通条件限制需考虑修建临时道路，局部地段考虑二次搬运。2、砂料本工程所需砂料外购于牛街镇附近的石料场生产的机制砂，其质量和储量均可满足本工程要求。料场有乡村路相通，交通条件一般，运距10.0km，工程局部位置因交通条件限制需考虑修建临时道路，局部地段考虑二次搬运。3.3结论3.3.1区域构造稳定性测区位于云南山字型构造，建水弧顶端，区间北西南174、东向的断裂、褶皱较为发育。受其切割及挤压的影响，地块稳定性较差，同时，工程区靠近石屏建水地震多发带和红河逆深大断裂，据资料记载，在石屏建水地震带中，5级及其以上地震曾发生过17次，因此，工程区地块稳定性较差。根据1：400万中国地震动参数区划图（GB183062015），工程区地震动峰值加速度为0.30g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相应地震基本烈度为度，地震动反应谱特征周期为0.45s。3.3.2天然建筑材料本工程所需石料及砂料均选择牛街镇附近的石料场进行外购，其质量和储量均可满足本工程要求。料场有公路相通，交通较为便利。运距10.0km。4 工程任务和规模4.1工程建设的必要性及任务175、4.1.1工程区社会经济发展状况石屏县地处云南省南部、红河 哈尼族彝族自治州西北部，东经10208- 10243北纬2319-2406之间。东西最大横距59km，南北最大纵距88 km，周长315 km。总面积3037 km2。其中山区面积2875km2，坝区面积162 km2。东临建水县、南接红河县，西北分别与玉溪市 元江县、新平县、峨山县、通海县相连。县城所在地异龙镇，海拔1420m。最高点为南部大冷山主峰老母白山，海拔2551.3m。最低谷为元江边，海拔259m。小河底龙潭提水工程位于石屏县牛街镇，工程主要受益区为牛街镇全镇，主要工程任务为解决牛街镇全镇人饮供水以及沿线耕地农业灌溉用水。176、 石屏县牛街镇辖11个村民委员会、 158个村民小组。年末总户数9564户，总人 口31284人。2018年累计投资10.5亿元，招商引资4.32亿元，社会消费品零售总额4.03亿元，同比增长12%，农民人均纯收入8437元，同比增长16%。搬迁点验收及搬迁入住212户875人，上海对口支援400 万元实施东西工农业总产值 9.87亿元，同比增长10.3%，农村经济总收人 4.86亿元，同比增长13.05%，乡镇企业总收入4.16亿元，同比增长12.11%，财政总收入 8134.98万元，同比增长12.98%，一般预算收入5335.38万元，同比增长3.35%，一般预算 支出2734万元，同比177、增长112.43%。4.1.2项目建设的必要性石屏县总面积3037km，处于珠江与红河的分水岭上，近年来存在降雨减少以及水量时空分布不均的问题，为了改善农业生产和城镇供水条件，以及农村人畜饮水条件，石屏县兴建了一批水源工程设施，这些工程设施，为全县生产生活用水安全，抵御自然灾害，保障人民生命财产安全，促进国民经济的发展发挥了巨大的作用。但是，水资源可利用量6.02亿m。水资源分布特点存在典型的“北多南少”特点。以牛街为代表的南部水利工程缺少，年供水量仅为543.4万m，只能保证基人饮生活供水及少数灌溉用水，区域内大多数耕地为“望天田”。牛街镇国土面积 611.2平方公里，土地面积是云南省第二大178、的镇，最高海拔 2551 m，最低海拔 259 m。镇区域内十年九旱，水源奇缺，又多属岩溶地貌，地表渗漏严重及水低地高，是石屏县缺水较为严重的地区，属“资源型”与“工程型”双重缺水区域。因此，由于多方面的原因，石屏县水利工程仍然存在着工程基础薄弱、工程建设标准偏低、工程设施少、水资源开发利用率低等因素。尤其是当前发生的严峻旱情，充分暴露了工程性缺水导致城乡居民饮水安全受到威胁、全县经济发展受到制约、社会和谐稳定受到严重影响。同时，水，已成为满足牛街镇人民对美好生活需要的主要矛盾之一，成为制约牛街镇经济社会发展的关键因素。1、小河底龙潭提水工程是解决当地农村饮用水困难的需要目前牛街镇虽然新建了一179、批人饮供水工程，基本解决了牛街镇的人饮问题，但是由于当时建设的资金及工程技术限制，建设标准较低，加之经过多年使用，部分供水设施已经逐渐老化，管网遗漏及损坏问题日趋严重，导致供水保证率不高，遇到干旱年份容易发生人畜饮水困难。通过小河底龙潭提水工程建成后，可以丰富供水水源的来源，提高供水保证率，避免出现人畜饮水困难。2、小河底龙潭提水工程是解决附近灌区灌溉供水的需要石屏县牛街镇地处山区，山高、坡陡、谷深，地理环境恶劣，水利基础设施较为薄弱，现有水库较少，工程设施老化，水利设施配套不完善，导致一方水多，一方缺水现象严重，给农业灌溉用水带来了较大的困难，农业靠天吃饭的局面依然存在，严重阻碍了农村经济的180、发展。周边耕地由于天然条件限制，只能依靠山间泉水自流灌溉，遇到干旱年份，山间来水减少农作物灌溉难以保证，通过小河底龙潭提水工程修建后，可提高灌区抗旱灾能力，促进灌区内水资源开发，是减轻灌区旱灾的民生工程。3、小河底龙潭提水工程满足水资源开发利用的条件牛街镇地处石屏县南部，水利基础设施薄弱，抵御自然灾害的能力低。目前境内缺乏中型以上规模的蓄水工程，区域水资源开发利用率低，水利工程建设远远滞后于国民经济的发展，水资源的开发利用程度不能满足国民经济和社会发展要求。石屏县牛街政府和水务局根据周边的水资源状况，提出建设小河底龙潭提水工程，解决农村生活供水和农业灌溉，为推进全面脱贫攻坚战略的实施，为本区域181、社会经济又好又快发展和提高人民生活水平提供可靠的水源保障，为提高对水资源的调配能力和供水保障率，加快小河底龙潭提水工程。4、为牛街镇提供长期、稳定、安全的供水源牛街镇位于石屏县南部，距县城52公里，地处东经1021910238，北纬23192335之间。三面环河，即东邻建水县青龙镇、官厅镇，南与元阳县、红河县隔江相望，西与元江县洼垤乡仅一河之隔，北与本县异龙镇、坝心镇接壤。全镇地貌主要为喀斯特地形，国土面积611.2平方公里。牛街镇现状总需水量为4520万m3。目前最大水利枢纽赤瑞水库是一座乡镇供水为主兼顾农业灌溉的小（1）型水利工程，年供水量为177.44万m3，今年开始蓄水。小坝塘、小水窖182、年供水量为543.4万m3，年供水量仅为720.84万m。十四五规划提出拖龙黑水库至黄草坝水库至牛街连通工程，并在牛街建一水库进行调节，向牛街供水2200 万m3。全镇年用水量缺口2599.16万m3。（1）本项目从牛街镇小河底河下游河边龙潭取水，水源水质可达到直接饮用标准。龙潭出水量，丰水期最大流量为5360m/h，枯水期最小流量为3540m/h。经牛街镇和我司工作人员调研得到，该水源是牛街镇最优质的水资源，目前是不可替代的，若该水源不能充分使用，流入红河水系，就浪费该优质的水之源。（2）本项目采用管道输水，从牛街镇地质现状和现有的供水设施，不受气候原因影响，可确保每年最少有3000万m3优183、质水资源，也最大限度地减少了输水过程中的水污染、蒸发损失、渗漏损失等问题，保证了饮水安全。（3）该项目在石屏县“十三五”水利规划已有提及，充分显示出石屏县人民政府、石屏县水务局等部门对牛街镇生活引用、农田灌溉及经济发展，改善民生等重点关心。若该项目实施，较其他形式供水和提水设施相比，投资小，建设周期短，可短期内投入使用，运行周期长，供水持续、稳定。该项目的实施将会对牛街镇、乃至整个石屏县的发展打开了新的局面。（4）本项目建成后，为牛街镇提供了一个长期、稳定、安全的供水源，彻底解决困扰牛街镇的水资源紧张问题。5、为牛街镇经济社会发展夯实了水资源基础本项目建成后，彻底解决了牛街镇供水难题，必将带动184、牛街镇经济社会发展。（1）牛街镇实施乡村振兴战略有了水资源的保障2018年经党中央、国务院审定的乡村振兴战略规划（2018-2022年）发布，明确了水利在乡村振兴战略中的主要任务，是未来一段时间水利工作落实乡村振兴战略的重要依据。2021年2月21日正式对外发布中共中央 国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见（中央一号文件）和牛街镇“十三五”工作总结和“十四五”工作谋划（中共牛街镇委员会 牛街镇人民政府，2021年3月）的相关要求，即“十四五”期间，民族要复兴，乡村必振兴。全面建设社会主义现代化国家，实现中华民族伟大复兴，最艰巨最繁重的任务依然在农村，最广泛最深厚的基础依然在农村。185、解决好发展不平衡不充分问题，重点难点在“三农”。因此，水利工程建设是农村工作和民生工作的最为重要内容之一，是改善农民生存环境、生产和生活条件，促进农村致富奔小康的必备工程；同时，也是一项情系广大农村群众的德政工程，民心工程。 本项目作为实施乡村振兴战略的重要基础设施，在改善农业灌溉条件、保障农村饮水安全、美化农村人居环境、保护乡村生态环境等方面都具有支撑作用。 （2）为牛街镇产业兴旺提供前提条件 水利是农业的命脉，水是改善农业生产力的主要制约因素之一，水的收支平衡是作物优质高产的前提条件。对于发展农产品加工、休闲观光农业等农村二、三产业，水利更是重要的基础设施条件。完善的农村水利基础设施，是现186、代农业提质增效和新农村建设转型升级的前提条件。 （3）夯实牛街镇招商引资的基础设施 水是一个地区招商引资的重要基础设施之一。没有水，许多项目就无法落地，再优惠条件也引不来项目。牛街镇地广人稀，扯直、甲乙己等村委会有着连片的耕地13万亩，高差起伏较小，适合绿色生态农业开发。 有了水的保障，加上优惠的招商引资条件、独特的气候环境条件、良好的营商环境，筑好巢必将引来凤。 （4）建设宜居宜业生态优美的牛街镇 水资源是生态环境的控制性要素，是良好的生态环境系统结构与功能的组成部分。 通过彻底解决牛街镇水资源缺乏问题，牛街镇生态环境必将更加优美，产业必将更兴旺，人民生活必将更加美好，一个崭新的宜居宜业生态187、优美的新牛街将出现在红河州之西、石屏县之南。4.1.3工程任务石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程，提水流量为1200m3/h，年提水量为1051.20万m3，工程建成后，预计可以解决32888人饮用水和15万亩的农田灌溉问题，其中人饮工程供水量为129.52万m3，农业灌溉供水量为921.68万m3。4.2人饮工程4.2.1工程设计标准小河底龙潭提水工程人饮设计标准根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019）、村镇供水单位资质标准（SL308）标准进行设计。本工程主要任务是解决牛街镇全镇人饮供水以及沿线耕地农业灌溉用水。其中人饮供水供至牛街镇现有的集中供水188、处理设施，若没有处理设施的需自建处理设施处理后供生活用水，其水质需达到生活饮用水水源水水质标准CJ 3020-93。牛街镇耕地主要种植旱地作物和蔬菜，也有少量水田作物，农业灌溉用水执行农田灌溉水质标准GB 5084-2021。4.2.2工程设计用水组成与定额1、设计年限及供水保证率小河底龙潭提水工程人饮设计基准年为2020年，设计水平年为2030年，根据村镇供水工程设计规范（SL310-2019）规定，村镇设计供水保证率为95%。2、工程用水组成按照村镇供水工程技术规范（SL310-2019）规定，设计供水规模包括居民生活用水量、公共建筑用水量、饲养畜禽用水量、管网漏失水量和未预见水量等。根据189、建水县各村寨实际用水需求，确定牛街镇人饮用水包括农村居民生活用水量、公共建筑用水量、牲畜用水量与管网漏失水量。3、设计用水定额根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019）规定，石屏县位于云南省南部，供水范围有少量卫生设施，且水龙头入户，供水方式为全日供水，用水区最高日居民生活用水定额取值为80L/d。供水范围内大牲畜数量根据调查统计牲畜情况计，大牲畜用水定额取值为50L/d，小牲畜用水定额取值为25L/d。公共建筑用水包括学校用水及乡政府所在地公共建筑用水，供水范围内学校师生部分住宿，用水定额取值为20L/d。乡政府所在地公共建筑用水根据集镇人口生活用水量的15%计算。管网漏失水量和未预见190、水量按上述用水量之和的12%计算。4.2.3设计供水范围通过小河底龙潭提水工程的修建，主要解决牛街镇32888人的饮水安全问题，提高牛街镇干旱年份的抗旱能力，保证全镇饮水安全。4.2.4供水人口预测1、设计水平年根据项目区实际情况及与该地区国民经济发展计划相协调，结合石屏县经济社会发展需要。现状水平年确定为2020年；设计水平年确定为2030年，设计年限为10年。2、设计供水人口根据实地调查，结合当地人口增长实际情况，查红河州年鉴，石屏县人口自然增长率为6.58，牲畜增长率为7.4，各村人口自然增长率采用石屏县人口自然增长率详见下表。设计水平年供水人口计算结果见下表。表4.2-1 牛街镇设计水191、平年供水人口计算表名称现状水平年（2020）人口增长率()牲畜增长率()设计水平年（2030）人口（人）大牲畜（头）小牲畜（头）人口（人）大牲畜（头）小牲畜（头）牛街镇30800140023806.587.4032888150725624.2.5工程规模的确定小河底龙潭提水工程工程规模的确定按照村镇供水工程技术规范（SL310-2019）确定具体的工程规模。（一）乡村生活供水保证率根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019）的规定，干旱年枯水期设计取水量的保证率，严重缺水地区不低于90%，其他地区不低于95%。根据项目区实际情况，生活用水设计保证率取P=95%。（二）农村人口用水定额根据村192、镇供水工程技术规范（SL310-2019），项目区位于云南南部，因此最高日居民生活用水定额70100L/d人。结合项目区现状农村居民生活用水情况，设计水平年最高日居民生活用水定额取80L/d人，日变化系数取1.4，时变化系数取1.8。因此确定设计水平年最高日居民生活用水定额为80L/d人。（三）大、小牲畜用水量根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019），大牲畜用水定额5060L/（头d）。结合项目区现状供水范围内大牲畜用水情况，大牲畜用水定额取值为50L/d、小牲畜用水定额取值为25L/d。（四）公共建筑用水量根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019），乡镇府所在地公共建筑用水量可193、按居民生活用水量的10%-15%估计。（五）管网漏水损失根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019）规定，管网漏失水量和未预见水量，按上述用水量之和的10%-25%取值，村庄取较低值、规模较大的镇区取较高值。结合涉及的供水集镇当地情况，管网漏失水量和未预见水量，按上述用水量之和的12%取值。（六）用水量计算通过计算居民生活用水量、公共建筑用水量等各个部分用水量，确定涉及的供水村寨供水规模。（1）居民生活用水量根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019）居民生活用水量可按以下公式计算：式中居民生活用水量，（m/d）设计用水居民人数，人；供水范围内的现状常住人口数，其中包括无当地户籍的常住194、人口，人；设计年限内人口的自然增长率；工程设计年限，a；设计年限内人口的机械增长总数（人）；最高日居民生活用水定额，L/（人d）。根据实地调查，结合石屏县县人口规划，近年来并没有较大的人口流动以及户籍迁移状况。计算居民生活用水量时P1项不予以考虑。根据村镇供水技术规范（SL310-2019），石屏县最高日居民生活用水定额q=80L/（人d），设计年限n=10a，根据红河州年鉴设计年限内各乡镇人口的自然增长率=6.58。居民生活用水量计算结果详见下表表4-2。（2）大牲畜用水量根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019），供水范围内大牲畜数量根据调查统计牲畜情况计，大牲畜用水定额取值为50L195、/d、小牲畜用水定额取值为25L/d。表4.2-2 牛街镇设计水平年居民生活用水量统计表(单位：万m3) 名称人口大牲畜小牲畜人口大牲畜小牲畜人口净用水量大牲畜净用水量小牲畜净用水量生活净用水量（人）（头）(头)（m3/d）（m3/d）（m3/d）(万m3)（万m3)（万m3）(万m3)牛街镇3288815072562263175.464.196.032.752.34101.12（3）公共建筑用水量根据村镇供水工程技术规范（SL310-2019），乡镇府所在地、集镇，可按GB50015确定公共建筑用水定额。缺乏资料时，公共建筑用水量可按居民生活用水量的10%-15%估计。（4）管网漏水损失根据196、村镇供水工程设计规范（SL310-2019）规定，管网漏失水量和未预见水量，按上述用水量之和的10%-25%取值，村庄取较低值、规模较大的镇区取较高值。结合涉及的供水集镇当地情况，管网漏失水量和未预见水量，按上述用水量之和的12%取值。4.2.6设计供水规模通过计算涉及的供水居民生活用水量管网漏失等用水量，确定涉及的牛街镇的供水规模为3550m3/d。根据计算结果，合理确定水池设计规模。表4.2-3 牛街镇人饮供水规模表名称人口大牲畜小牲畜人口净用水量牲畜净用水量公共建筑用水量管网漏失合计供水规模（人）（头）（头）（m3/d）（m3/d）（m3/d）（m3/d）（m3/d）(万m3/年)牛街镇197、3288815072562263175.4064.10372.103548.50129.524.3灌区规划4.3.1灌区气候条件小河底龙潭提水工程灌区位于石屏县牛街镇，具有明显的立体气候特征，属亚热带高原季风气候，由于低纬度、高海拔的地理位置和季风活动的影响，具有冬无严寒，夏无酷暑，干旱少雨，雨热同季。一般情况下，11月至翌年4月，主要受源于非洲大陆绕青藏高原的南支干暖西风气流控制，晴天多，光照足，气温高，风速大，空气干燥，降水量少，形成干季；5 10月，随着高空西风带北移，副髙脊线北跳西伸，在来自北部湾东南暖湿气流和来自孟加拉湾的西南暖风气流影响下，水流来源充足，雨日多，降水丰沛而集中，形成198、湿季。4.3.2灌区气候条件项目区内光热资源充足，群众种植水平较高，农业生产基础较好，综合开发潜力巨大。项目区内农业生产，群众积极性较高，但水利基础设施比较薄弱，项目区现状供水基本依靠降水补给，容易受到极端天气的影响，灌溉保证率不高，难以保证项目区内的农业生产活动的正常开展，因此急需修建调蓄水利工程设施，对项目区的水资源进行工程配置。4.3.3灌区范围小河底龙潭提水工程工程位置位于石屏县牛街镇迭亩龙村，具体水源点位于小河底河左岸，坐标为东经1022048，北纬232833。通过泵站引水，满足牛街镇人饮需求后，剩余水量用于农业灌溉，以供定需，本次农业灌溉水量为921.68万m3，预计能够解决牛街199、镇沿线15万亩的农田灌溉用水需求。4.3.4灌溉设计保证率及设计水平年根据灌溉与排水工程设计标准GB502882017规定，对于半干旱、半湿润地区或水资源不稳定地区，以旱作物为主的灌溉设计保证率P=7080%；以水稻为主的灌溉设计保证率P=7585%；结合灌区现状种植结构，选取灌区农业灌溉设计保证率为P=75%。根据灌区实际情况与国民经济发展计划相协调，本次规划按两个水平年进行分析，确定灌区现状水平年为2020年，设计水平年为2030年。4.3.5灌区农作物组成及种植比例通过对灌区多年来农作物种植结构的调查及统计资料的分析，结合当地国民经济和社会发展规划的远景规划资料，并考虑灌区光、热、土壤等200、自然资源情况，拟定作物种植结构，成果列表4.3-1。表4.3-1 灌区农作物种植结构表种植时间农作物种类水平年及种植比例（%）20202030大春水稻40玉米155烤烟1520小春甘蔗510全年葡萄515蔬菜1535果树1325合计72110复种指数1051754.3.7农业灌溉需水量现状水平年2020年灌区灌溉水利用系数为：=0.75，根据万亩综合灌溉净用水量定额，计算得灌区现状水平年P=75%灌溉需水量为599.09万m3。设计水平年2030年灌区为管道灌溉，灌溉水利用系数为：=0.75，根据万亩综合灌溉净用水量定额，计算得灌区设计水平年P=75%灌溉需水量为921.68万m3。表4.3-201、2 灌区现状水平年（2020）灌溉需水量计算过程表 （单位：万m3） 月份频率（%）一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月合计7570.63 80.39 66.20 91.10 110.92 6.21 36.09 20.41 0.00 23.96 39.93 53.24 599.09 表4.3-3灌区规划水平年（2030）灌溉需水量计算过程表 （单位：万m3） 月份频率（%）一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月合计75165.05 178.06 148.48 120.39 91.99 8.28 14.49 6.80 0.00 31.94 69.21 86.96 9202、21.68 4.4供需水量平衡分析4.4.1灌区灌溉制度设计因为灌区及邻近地区无灌溉试验资料，旱作物的灌溉制度采用丰产灌水调查法，通过调查分析，并类比其它灌区气象因子、灌溉制度，确定各种旱作物灌溉制度。水稻：大春作物，生长期3月至8月，灌水18次，灌水时间为37月上中下旬，灌水定额为5151m/亩次，灌溉定额500m3/亩。烤烟：大春作物，生长期2月至8月，灌水7次，灌水时间为27月上中下旬，灌水定额为58m/亩次，灌溉定额45m3/亩。玉米：玉米是仅次于水稻的大春粮食作物，多种植在坝区边缘和山区，主要品种以京杂6号为主，一般在4月中上旬播种，8月中下旬收获，全生育期140天左右，根据玉米的生203、理特点和群众的灌水经验，拟定全生育期灌水3次，灌水时间为45月上中下旬，灌水定额为4050m/亩次。甘蔗：主要小春作物，一般12月中旬播种，次年5月下旬收获，全生育期180天，灌水6次，灌水定额为3540m/亩次，全生育期灌溉定额220m3/亩。蔬菜：建水县内蔬菜品种样多品杂，茬口交错，一年四季有收有种，每月每旬均需用水，在其灌水定额拟定时，供水过程按旱季勤供水，雨季一般不供水，即除69月不给水外，其余月份均需给水，全年作物，灌水24次，灌水定额为918m3/亩次，灌溉定额300m3/亩。果类：西瓜种植作为青龙镇水果种植的主要作物，一般在十一月中下旬开始种植，次年四月中下旬开始收获，全生育期为204、180天，灌水6次，灌水定额为1018m/亩次，全生育期灌溉定额100m3/亩。葡萄：葡萄种植作为青龙镇水果种植的重点发展的作物，全年作物，灌水7次，灌水定额为2530m/亩次，全生育期灌溉定额200m3/亩。（注：旱作物烤烟、玉米、甘蔗、蔬菜（洋芋、辣椒）、果类（西瓜）、葡萄等用水定额符合云南省用水定额（2019版）规定，用水定额是合理的。）。表4.4-1 P=75%旱作物灌溉制度表常规灌溉旱作物名称播收时间（月）灌溉定额（m3/亩）灌水次数灌 水 时 间 （旬） 及 灌 水 定 额 （m3/亩）一 月二月三月四 月五 月六 月上中下上中下上中下上中下上中下上中下水稻3-8500182515205、1312157515175308109玉米4-81403505040葡萄1-12200730303030果类12-4100618181810蔬菜1-1230024181818181818141414999999烤烟2-8457657787甘蔗12-722063535403535旱作物名称播收时间（月）灌溉定额（m3/亩）灌水次数七 月八 月九 月十 月十 一 月十 二 月上中下上中下上中下上中下上中下上中下水稻3-8500181415106125玉米4-81403葡萄1-122007252530果类12-410061818蔬菜1-1230024999999141414烤烟2-84575甘蔗12206、-7220640（1）灌区设计万亩综合灌溉净用水过程及定额根据灌区农作物组成种植比例及各农作物灌溉制度，计算得灌区设计万亩综合灌溉净用水量过程及定额，成果见表4.4-2。表4.4-2 灌区设计（P=75%）万亩综合灌溉净用水量过程表 （单位：万m3） 月份水平年一二三四五六七202027.90 30.10 25.10 20.35 15.55 1.40 2.45 203011.94 13.59 11.19 15.40 18.75 1.05 6.10 月份水平年八九十十一十二合计20201.15 0.00 5.40 11.70 14.70 155.80 20303.45 0.00 4.05 6.7207、5 9.00 101.27 （2）灌区设计灌水率根据灌区各农作物的灌溉制度，农作物种植结构及农作物灌水延续时间的规范要求，计算牛街镇灌区设计水平年2030年设计灌水率修正成果：P=75%，q净=0.27m3/（s万亩）（出现于2月中旬）1图4.4-1 灌区灌水率图4.4.2农业灌溉需水量分析根据灌区各水平年耕地面积和灌溉水利用系数（2020年=0.75；2030年=0.75）以及万亩综合灌溉净用水量定额，计算灌区各水平年农业灌溉需水量为：2020年：599.09万m32030年：921.68万m34.4.3灌区供需水量平衡情况1、现状2020年供需水量平衡分析灌区现状农业灌溉水利工程缺乏，供水208、量严重不足，严重制约了灌区农业经济的发展，现状水平年灌区主要靠天然降水在干旱年份不能保证用水量。现状水平年需水量现状水平年灌区水利工程匮乏，灌区主要靠天然降水补给，灌区得不到有效灌溉，现状水平年总需水量为599.09万m3。现状水平年供水量根据现场调查，灌区现状无水利工程设施，主要靠降水补给，水利工程供水量为0。现状水平年供需平衡分析现状水平年供水量为0.00万m3，灌区灌溉需水量为599.09万m3，灌区缺水量为599.09万m3，灌区缺水严重。2、设计水平年2035年供需水量平衡分析设计水平年需水量设计水平年，灌区将新建灌溉管道，对灌区进行统一供水，小河底龙潭提水工程为供水水源。设计水平年209、，灌区灌溉面积15万亩，农业灌溉需水量为921.68万m3。设计水平年供水量设计水平年2035年由于新建小河底龙潭提水工程，形成新的供水能力，可以统一供水，年供水量为921.68万m3。设计水平年供需平衡分析设计水平年新建小河底龙潭提水工程工程实施以及管道配套工程实施后，供水量为921.68万m3，灌区农业灌溉需水量合计为921.68万m3，设计水平年供需水是平衡的。（3）灌区水量平衡情况分析及结论现状水平年灌区内都是靠天然降水，缺水599.09万m3，灌区缺水严重，严重制约着牛街镇灌区的农业经济发展。小河底龙潭提水工程新建以后，灌区将新建灌溉管道。经分析计算，年供水量为921.68万m3，灌210、区灌溉面积15万亩，需水量为921.68万m3，供水量能够满足灌区灌溉需水。本项目实施后本工程服务范围牛街镇将引入大量的现代化高效农业、种植大户等规模化用水大户，这些用水大户的全年用水量比较均匀，全年的变化量不大；同时项目设有多个高位水池调节水量；另外用水大户也可以结合实际情况设置相应的调节水池，本工程实施后可满负荷运行，为灌区提供优质水源。107表4.4-3 现状水平年2020年灌区供需水量平衡表（单位：万m3） 项目逐月过程线1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计需水量70.6380.3966.2091.10110.926.2136.0920.410.0023.9639211、.9353.24599.09供水量0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00余水量0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00缺水量70.6380.3966.2091.10110.926.2136.0920.410.0023.9639.9353.24599.09表4.4-3 设计水平年2030年灌区供需水量平衡表 （单位：万m3） 项目逐月过程线1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计需水量165.05178.06148.48120.3991.998.28212、14.496.800.0031.9469.2186.96921.68供水量165.05178.06148.48120.3991.998.2814.496.800.0031.9469.2186.96921.68余水量0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00缺水量0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.005工程布置及主要建筑物5.1 工程等级和标准5.1.1 工程等别及主要建筑物级别石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战略小河底龙潭提水工程包括一级泵站和二级泵站，213、一级泵站总装机功率为8.50MW，其中喂水泵装机功率为0.50MW，高压往复泵装机功率为8.0MW。喂水泵设计扬程35.00m，高压往复泵设计扬程1450.00m，设计提水流量为都1200m/h。根据泵站设计规范GB50265-2010的规定，一级泵站等别为等，对应泵站规模为中型；泵站主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物为5级；二级泵站等等别为等，对应泵站规模为中型；泵站主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物为5级。5.1.2 设计洪水标准根据防洪标准GB50201-2014、泵站设计规范（GB/T50265-2010）与水利水电工程等别划分及洪水标准（SL2214、52-2017）的规定，拟建泵站单泵装机功率最小功率为250kW，最大功率1600kW，因此工程等别为等，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级。查防洪标准（GB502012014），泵站洪水标准取30年一遇（P=3.33%）设计，100年一遇（P=1%）校核。5.1.3地震动参数及抗震设计烈度本项目工程区域内构造活动强烈，区域稳定性较差，地震活动频繁，但多以小震级发震居多。2001年至今，石屏及其周边地区发生4.0级及其以上有感地震不多。根据1：400万（GB 183062001）中国地震动参数区划图查算，工程所处区域地震动峰值加速度为0.30g，地震动反应谱特征周期0.45s，相应地震215、基本烈度为度。本项目按水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规范（DL/T 53352006）进行工程区区域构造稳定性评价：地震动峰值加速度0.30g；地震烈度度。5.1.4 建筑物合理使用年限根据水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范SL654-2014规定，泵站工程合理使用年限为50年。 5.1.5设计安全标准a）泵房抗滑稳定安全系数允许值见表5.1-1表5.1-1 抗滑稳定安全系数允许值地基类别荷载组合泵站建筑物级别1234、5土基基本组合1.351.301.251.20特殊组合1.201.151.101.051.101.051.051.00d）泵房抗浮稳定安全系数允许值。泵房抗浮稳定安全216、系数的允许值，不分泵站级别和地基类别，基本荷载组合下不应小于1.10，特殊荷载组合下不应小于1.05。e）泵房基础底面应力允许值。土基泵房基础底面平均基底应力不应大于地基允许承载力，最大基底应力不应大于地基允许承载力的1.2倍，泵房基础底面应力不均匀系数的计算值不应大于下表规定的允许值，在地震情况下，泵房地基持力层允许承载力可适当提高。 表5.1-2 不均匀系数的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软1.52.0中等坚实2.02.5坚实2.53.0注：1、对于重要的大型泵站，不均匀系数的允许值可按表列值适当减少； 2、对于地震工况，不均匀系数的允许值可按表中特殊组合栏所列值适当增大。对于岩217、基，泵房基础底面最大基地应力不应大于地基允许承载力，泵房基础底面应力不均匀系数可不控制，但在非地震情况下基础底面边缘的最小应力不应小于零，在地震情况下基础底面边缘的最小应力不应小于-100kpa。5.1.6建筑材料特性及设计参数水的重度：9.8kN/m堆石混凝土的重度：23kN/m混凝土的重度：24kN/m钢筋混凝土的重度：25kN/m混凝土的设计力学指标按照（SL191-2008）水工混凝土结构设计规范取值。钢筋一般采用、级钢筋。5.2 主要建筑物型式常见的泵房有分基型、干室型、湿室型及块基型四种。各种型式的泵房特点及优缺点见下表：表 5.21 泵房型式对比泵房型式特点适用场合优缺点分基型泵218、房泵房的基础与机组基础分开建筑。由于没有水下结构，因此，这种泵房结构简单，施工容易，造价较低，泵房通风采光和防潮条件都比较好，为机组运行、维护创造了良好的条件。（1）水源水位变幅小于水泵有效吸程。（2）安装单泵流量不大的中小型卧式机组。（3）水源岸边稳定，地质条件好，具有一定的地基承载能力。（4）站址处地下水位低，不至于因地下水位的渗入而影响泵房或地基。（1）泵房的基础与机组基础分开建筑。（2）没有水下结构，无需防渗设施。（3）通风采光和防潮条件都比较好。（4）可采用圬工结构。（5）造价较低。干室型泵房干室型泵房就是将泵房四周的墙基础、泵房地板以及泵机组基础，用钢筋混凝土建成不透水的整体结构，219、形成一个干燥的地下室。（1）卧式机组。（2）水源水位变幅较大，最高洪水位加上安全超高高于泵房地面高程。（3）虽水源水位变幅不大，但经计算泵的允许吸水高度为负值，即要求水泵安装在进水池水面以下时。（4）采用分基型泵房在技术、经济上不合理。（5）地基承载力较低。（1）适应较大的水源水位变幅。（2）受浮托力大，不利于稳定。（3）防潮、通风、采光条件较差。（4）造价比分基型高。湿室型泵房湿室型泵房就是在泵房的下部有一个与前池相通并充满水的地下室，即湿室。湿室一方面起着进水池的作用，另一方面，湿室中的水重平衡了一部分地下水的浮托力，可增强泵房的稳定性。口径在1000mm以下的立式泵；水源水位变幅较大（2220、5m时）；站址处地下水位较高。也有个别卧式轴流泵和导叶式混流泵也采用这种泵房。（1）减小浮托力，有利于泵房的稳定。（2）从湿室中吸水，启动方便。（3）出水管短，水头损失小。（4）分上下两层，解决防潮、通风、采光等问题。块基型泵房将泵座、进水流道和泵房底板浇筑在一块，泵房本身重量大，抗浮和抗滑稳定性好。（1）口径大于1200mm的大型机组。（2）由于块基型泵房自重较大，具有较好的抗浮和抗滑稳定性，因此，在需要泵房直接抵挡外河水位压力时，采用块基型泵房比较有利。（3）块基型泵房结构整体性好，刚性好，地基应力均勻，故适合于各种地基条件。（1）适用于各种地基。（2）大型水泵的口径大，流量大，要求进出口221、有良好的流态。本工程一级泵站水位变幅较大，最高水位高于泵房底板高程，故选择干室型泵房。二级泵站不存在水位变幅，因分基型泵房结构简单，施工容易，造价较低，泵房通风采光和防潮条件都比较好，为机组运行、维护创造了良好的条件，故选择干室型泵房。5.3 工程总布置5.3.1工程总布置原则（1）满足各个建筑物在布置上的要求，保证其在任何工作条件下都能正常工作。（2）建筑物布置要紧凑、简洁，尽量减少工程投资，方便运行管理。（3）在满足建筑物强度和稳定的条件下，应考虑降低建筑物总造价和年运行费。（4）建筑物布置要做到施工方便，工期短，造价低。5.3.2工程总布置石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及乡村振兴战222、略小河底龙潭提水工程的实施是为保障石屏县南部山区主干（牛街镇）人畜饮水及农产业发展的民生工程。本项目从牛街镇小河底河下游龙潭取水，采用特有的工业管道输送技术，将龙潭水提升近1400m，通过主干供水网络，覆盖至牛街镇的各个村委会。水源点位于小河底河下游左岸，在水源点设1#取水池（LBH184.04.0m）和2#取水池（LBH54.04.0m）分别从2个龙潭取水，取水后经取水管道输送至一级提水泵站工艺水池。一级提水泵站由工艺水池（LBH14.05.07.0m）进入2台喂料泵(设计提水扬程35m， 流量1650m/h，单机配套功率250kW，1用1备）给主泵（往复泵（活塞泵），单台泵设计提水扬程14223、50m， 流量330m/h，单机配套功率1600kW，）提供恒定的净正吸入压头(NPSH)，采用五台并联的往复泵（活塞泵）（4用1备），将水提至到白石岩村附近2000m高位调节水池。一级提水泵站距离S212公路约30m以上，满足公路未来扩建要求。一级提水泵站设计提水流量0.3334m/s(1200m/h），泵站提水管道均采用API-5LX65焊接钢管，外径508mm，总长6.4km，其中管道壁厚分为三段：K0+000.00- K1+1.50km壁厚16mm，K1+1.50- K2+2.50km壁厚14mm，K2+2.50km- K3+2.40km壁厚12mm，沿途采用埋设。通过白石岩高位调节池224、（D244.8m）后，管道基本沿着乡村道路自流至二级泵站取水池（LBH30.020.05.0m），输水管道采用D6309mm螺旋钢管，总长12.8km，沿途经过白石岩村、迭亩龙村和斐坟村等村子后，最后进入牛柏底村附近的二级泵站取水池，管道采用埋设。覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水，到达二级泵站取水池的流量为600m/h。二级泵站内设卧式多级离心泵3台（2用1备），设计提水扬程616m， 设计提水流量1000m/h（单机流量为525m/h），单机配套功率1.40MW，总装机功率4.20MW。通过二级泵站多级离心泵将水提至大冷山6000m高位调节水池，二级泵站提水管道采D42610焊接钢管225、，总长6.50km，沿途采用埋设。通过大冷山6000m高位调节池后，管道基本沿着乡村道路自流至扯直高位水池。输水管道采用螺旋钢管，总长12.7km，管径和壁厚分三段：K0+000.00- K6+430km采用D6309焊接钢管， K6+430km- K7+902km采用D5308焊接钢管， K7+902km- K10+528km采用D4808焊接钢管K10+528km-K12+700km采用D4268焊接钢管，沿途采用埋设。覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水。在扯直输管道上接出一根尼租输水管道至尼租高位水池，输水管道采用D1594.5焊接钢管，总长9.22km，沿途采用埋设。5.4提水工226、程设计5.4.1泵站沉沙池及泵站取水池设计本项目从牛街镇小河底河下游龙潭取水，水源点位于小河底河下游左岸，在水源点设1#取水池（LBH184.04.0m）和2#取水池（LBH54.04.0m）分别从2个龙潭取水，取水后经取水管道输送至一级提水泵站工艺水池。一级泵站喂料泵从泵站工艺水池取水，给主泵往复泵（柱塞泵）进行充水。二级级泵站水质因经过一级泵站沉沙池沉淀处理后再提至白石岩村附近高位调节水池，再由高位水池自流至二级泵站清水池，故水质不会变差，所以只考虑在泵站前做一个清水池，不需再经过沉淀处理。本工程泵站取水池采用半地下式C25钢筋砼结构，长30.00m宽9.0m深5.0m，池底板高程为172227、0.00m。再由卧式多级离心泵将水提至大冷山高位调节水池。5.4.2设备房设计5.4.2.1设备房布置1、设备房布置原则1）满足机电设备布置、安装、运行和检修要求；2）满足结构布置要求；3）满足通风、采暖和采光要求，并符合防潮、防火、防噪音、节能、劳动安全与工业卫生等技术规定；4）满足内外交通运输要求；5）注意建筑造型，做到布置合理、适用美观，且与周围环境相协调。2、设备房尺寸及高程确定1）泵房尺寸一级喂料泵站泵房设置2台辅助泵-喂料泵(设计提水扬程35m， 流量1650m/h，单机配套功率250kW，1用1备）；往复房设置主泵（往复泵（活塞泵），单台泵设计扬程1450m， 流量330m/h，228、单机配套功率1600kW）；二级泵站泵房装设多级离心泵3台，配套电机3台，单台电机功率1400kW。根据泵站设计规范（GB50265-2010）规定，结合所选设备、水泵、吊车生产厂家提供的安装图尺寸，综合考虑安装检修、维护及特征水位后，确定泵房平面尺寸和控制高程。1）泵房长度计算根据L=L1+L2n+L3（n-1）+L4+L52L1：检修平台宽度（m）；L2：设备基础长度（m）；n：设备台数；L3：设备基础间距（m）；L4：单边设备基础距离墙的距离（m）；L5：两面墙或柱子的宽度（取大值）m。同时考虑建筑的结构及间距要求，最终确定泵站长度：一级喂料泵站：L=15.0m（满足设计要求）一级往复泵229、站：L=66.0m（满足设计要求）二级泵站：L=30.0（满足设计要求）2）泵房宽度计算根据B=B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7+B8+B9+B10+B11+B12+B13B1：离墙间距（m）；B2：进口阀长度（m）；B3：伸缩节长度（m）；B4：连接短管长度（m）；B5：分流管长度（m）；B6：设备基础宽度（m）；B7：同心异径管长度（m）；B8：伸缩节长度（m）；B9：止回阀长度（m）；B10：连接短管长度（m）；B11：工作阀长度（m）；B12：离墙间距（m）；B13：两边墙厚度（m）。经计算，泵房宽度为：一级喂料泵站：B=14.0m（满足设计要求）一级往复泵站:B=14.0m（230、满足设计要求）二级泵站:B=18.0m（满足设计要求）3）泵房高度计算根据H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8h1：设备基础高度（m）；h2：水泵或电机顶端至设备基础的高度（m），取大值；h3：机组顶部到起吊物底部之间的安全操作距离（m）h4：起重绳索的垂直长度（水泵h5=0.85b0，电机h5=1.2bo，bo为水泵长度或者电机宽度，取其中大值）；h5：吊钩最高位置距离吊车顶部的距离（m）；h6：吊钩最高位置距离吊车顶部的距离（m）；h7：吊车顶部到顶板大梁下缘的高度（m）；h8：屋顶大梁的高度（m）；结合所选电机、水泵和吊车生产厂家提供的安装图尺寸，经计算一级喂料泵站：H=1231、3m（满足设计要求）一级往复泵站:H=13m（满足设计要求）二级泵站:H=7m（满足设计要求）综上所述，一级喂料泵房尺寸长15.0m，宽14.0m，高13.0m；一级高压往复泵房尺寸长69.0m，宽14.0m，高13.0m；二级泵站泵房尺寸长30.0m，宽18.0m，高7.0m，能够满足设计要求。5.4.2.2泵房建筑设计1、墙体：内外墙砌体全部采用红砖砌筑，墙体厚度内外墙均为240mm。2、门窗材料：门布置在检修层，满足安装交通要求，型式为防盗门，窗材料为铝合金推拉窗。3、楼地面：检修层泵房楼地面装饰均为水磨石面，泵房天面作防水处理后，面铺1：2.5水泥沙浆，再铺设隔热层。4、色彩：主色调外232、墙浅黄色，内墙为白色，局部外墙采用玻璃墙，铝窗玻璃为浅绿色，栏杆及柱廊柱为灰色。5.4.2.3泵房稳定计算泵房稳定计算选取整个泵房进行整体计算。计算工况及荷载组合如下表。表 5.41 泵站稳定计算荷载组合表荷载组合计算情况自重水重静水压力扬压力土压力基本组合完建期设计运用期特殊组合施工期检修校核运用期1、抗浮稳定计算泵房抗浮稳定计算公式如下：式中：抗浮稳定安全系数；作用于泵房基础底面以上的全部重力（kN）；作用于泵房基础底面上的扬压力（kN）。由于本工程泵站底板高程高于泄洪尾水渠渠顶高程，故不再进行抗浮稳定计算。经计算，本工程泵房满足抗浮要求。b）基础底面应力计算泵房基础底面应力按下式计算：式233、中：泵房基础底面应力的最大或最小值（kPa）；作用于泵房基础底面以上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流向的形心轴的力矩（kNm）；泵房基础底面对于该底面垂直水流向的形心轴的截面矩（m）。完建情况下最大压应力小于地基允许承载力，满足要求。5.4.2.4泵房内进水管道及阀门设计水泵进水管道布置原则为减小进水管道过流水力损失，并改善进泵压力分布和流速分布，进水管道布置时应注意以下各项：1、避免管道接头漏气。对吸上型泵装置，吸水管道中存在负压，管道联接不良，极易漏气，必须特比注意。2、避免管内存气。进水管中存气，容易引起泵压力脉动和振动，也可能因此产生和加重泵汽蚀。3、不宜在泵进口侧装设闸阀；234、不得已需要装设闸阀时，不能利用进口闸阀调节流量，更不能将进口闸阀作为停泵断流设备。4、尽可能缩短进水管长度，尽量减少弯头，并应取消底阀。一级泵站泵房内水泵进口口径为300mm，为避免在管道内产生气囊，需用偏心异径管与进水管衔接，所以选用DN300/DN500偏心异径管进行衔接，使进出口断面上缘在同一水平线上。二级泵站泵房内水泵进口口径为300mm，为避免在管道内产生气囊，需用偏心异径管与进水管衔接，所以选用DN300/DN400偏心异径管进行衔接，使进出口断面上缘在同一水平线上。5.4.2.5泵房内出水管道及阀门设计5.4.3压力管道设计1、管网设计原则（1）管线的走向尽量沿集镇道路、乡村公路235、布置，管网要求合理定线。尽量满足管道地埋要求，避免压覆矿、急转弯、较大的起伏、穿越不良地质地段，减少穿越。尽量减少平面弯折，以减少水头损失，设计阀门安装位置时要考虑满足交通方便、节能、安全可靠、管理方便等条件。管线穿越道路和农田时埋深不小于1.0m，其他地段埋深不小于0.5m。（2）结合新建居住区、集镇区和农村的改造等规划，全面提高项目区的供水质量。对使用时间较长的旧管道根据实际情况分别采取保留、改造、废弃等方式处理；对于新建的管道应使其结构合理、配水高效，管材的选用从经济实用、有利于保护水质、积极推行新型管材的角度选取。（3）管网新建工程，除了做到扩大供水配水区域、满足用户对水质、水压、水量236、的要求外，还应使供配水管网布局合理，分清主次干管及输配水管道。切实把农村饮水安全这项基础设施提高到高效、合理的水平，提高管网运行的效率。（4）技术可行的前提下，考虑经济因素。管网建设的投资一般较大，工程筹资一般比较困难，因此设计考虑尽量节约工程投资。2、钢管类型选择输水管道按制管方式钢管主要分为无缝钢管和焊接钢管两大类。焊接钢管根据焊缝的形式和形成方法不同又分为直缝电阻焊钢管（ERW）、螺旋缝埋弧焊钢管（SSAW）、直缝埋弧焊钢管（LSAW）三种钢管。各类钢管的性能对比详见下表：钢管性能对比表。表 5.42 钢管性能对比表内 容ERW钢管SSAW钢管无缝管LSAW钢管力学性能强度按要求按要求按237、要求按要求塑性好好好好韧性好好好好尺寸精度外径偏差小偏差小偏差较大偏差小椭圆好较好差好壁厚均匀均匀偏差大均匀工艺性能可焊性好好较好好延性好好较好好外观质量好一般一般一般焊缝质量较好好/好价格较低较低较高高无缝钢管受制管工艺限制，大口径钢管壁厚不均匀、误差大、管口椭圆度差、造价高，在长输管道较大口径时，一般不采用。螺旋缝埋弧焊钢管（SSAW）焊缝处受力情况好，钢管的直径和长度调整容易，强度一般比直缝焊钢管高，价格低。但相同长度，焊缝长度大约是直缝焊钢管的45倍，焊缝质量不好控制；由于其焊缝区大，焊缝内应力有拉也有压，应力状态比ERW管复杂；管壁内部产生的摩阻大。UOE钢管属于LSAW钢管的一种，238、主要采用钢板卷制焊接而成，焊缝受力情况好，但主要用于DN500以上大口径管道，价格高，生产周期长，不考虑采用。小口径直缝埋弧焊钢管（LSAW），主要采用钢带卷制焊接而成，焊缝受力情况好，但目前国内生产线极少，价格较高，相对于ERW管，介质流动时，管壁的内部产生的摩阻较大。直缝电阻焊钢管（ERW），国内生产工艺成熟，生产厂家较多，尺寸精度高，表面光洁，外形美观，有利于外防腐层的涂敷，且焊缝长度短，内焊瘤能去除，介质流动时，管道内壁产生的摩阻小，且目前国内DN200DN450口径的长输管道采用ERW管比较普遍并已有成熟应用经验。但ERW目前国内最大生产规格，外径660mm。3、钢种等级选择本项目取239、水泵站输水方案，长输管道的钢管材质应具有强度高、塑性及韧性好、焊接性和抗腐蚀性好，且要易于加工制造并成本低廉。选用高强度等级钢更能节省钢材，但过分强调高强度薄壁管，虽节省投资，但带来的管道失稳、抗断裂及抗震性差等不利因素不可忽视。所以在满足强度的同时，还要满足刚度与稳定的要求；长输管道要求钢材具有较高的塑性和韧性，以防止发生延性和脆性断裂造成严重事故；焊接钢管在管厂的焊接以及施工时管道的环向焊缝，均要求材质的可焊性能良好。按照上述要求，经初步筛选和对不同钢种等级技术性能的调查，并结合本工程输送工艺及沿途自然条件，初选API X65、API X35、Q235B三种钢级进行对比。本项目考虑到一级泵240、站提水扬程较高，提水管道采用分段式压力对管道壁厚进行计算，泵站提水管道均采用API-5LX65焊接钢管，外径508mm，其中管道壁厚分别为16mm、 14mm、 10mm，沿途采用埋设，分段压力分别为16MPa、14MPa和10MPa，设计计算采用X65（管线钢，屈服极限450Mpa）。二级泵站提水扬程较高，提水管道采用分段式压力对管道壁厚进行计算，二级泵站提水管道采Q355焊接钢管，外径426mm，壁厚分别采用10、8mm，沿途采用埋设，分段压力分别为8MPa、6MPa。设计计算采用Q355（屈服极限355Mpa）。输水管道由于压力较小，所以选用螺旋钢管进行设计。两泵站间输水管道部分采用63241、08mm螺旋钢管，二级泵站高位调节池至水厂采用输水管道5308mm螺旋钢管，5306mm螺旋钢管。4、钢管制造标准及补充要求本项目输水管道钢管生产厂家除具备生产能力外，还必须持有经过国家批准焊接钢管有效的许可证，其制造方法、检验方法和标准、试件选样方法以及试验方法等，必须按照GB/T9711.2-1999有关条款执行。钢管的化学成分应符合X65标准要求。输水管道钢管生产厂家除具备生产能力外，还必须持有经过国家批准焊接钢管有效的许可证，其制造方法、检验方法和标准、试件选样方法以及试验方法等，必须按照GB/T9711.2-1999有关条款执行。钢管的化学成分应符合X65标准要求。5、管道强度和稳定242、性校核本项目输水管道按照推荐的钢管类型及钢种，结合输送工艺，按照输油管道工程设计规范(GB502532003)5.5条款的规定进行管道的强度校核，按照5.6条款的规定进行管道的刚度和稳定性校核。6、管道强度校核本项目输水管道埋设输水管线的直管段和轴向变形受限制得地上管段得轴向应力按下式计算：a= h+E（t1-t2）a-由于内压和温度变化产生得轴向应力，负值为轴向压应力，正值为轴向拉应力（MPa）；E-钢材的弹性模量，取2.05105 MPa；-钢材的线膨胀系数，取1.210-5m（m.）；t1-管道安装闭合时的大气温度（）；t2-管道内被输送介质的温度（）；-泊桑比，取0.3；h-由内压产生243、的环向应力，（MPa）；P-管道的设计内压力（MPa）；d-管道内直径（m）；-管道的公称壁厚（m）；设计内压15.5MPa，管径50816受约束的管道应按最大剪应力破坏理论计算当量应力，应满足以下条件：h=150.463520.02223=145.79 Mpaa=2.051051.210-510+0.3145.79=68.33 MPa:e=h-a0.9se=145.79-68.33=77.460.9s=0.9415=373.5Mpa；通过计算可以得出，按内压计算的环向应力小于许用应力；满足当 为压应力（负值）时的 0.9 的条件，故所选钢管规格满足本项目的强度要求。7、管道的刚度和稳定性校核244、（1）刚度校核根据输油管道工程设计规范（GB50253-2003）5.6条款规定，钢管的外直径与壁厚的比值不应大于160，本项目所采用钢管均满足此条件。（2）轴向稳定校核当管道所承受的轴向压力达到临界轴向压力时，管道开始丧失轴向稳定，所以管道轴向稳定应满足下列条件：NnNcr N-由温差和内压产生的轴向力，MN；n-安全系数，取0.90；A-管线的横截面积，m2。 Ke土壤的法向阻力系数（MPa/m）；E-回填土的变形模量（MPa），取2.0 MPa；ne-回填土变形模量降低系数；取0.50-土壤的泊桑系数，取0.25j管道的单位长度（j=1m）；h0-地面至管道中心的距离（m），取0.854245、m； -钢管横截面惯性矩（m4）； =0.122.00.5(1-e-20.8040.508)(1-0.252)(10.508)0.5=0.017设计内压15Mpa，管径50816；=1.210-52.05105(20-10)+(0.5-0.3)145.79(0.5082-0.46452)4=1.786MN=*（0.5082-0.46452）/64=0.0021=2(0.0170.5082.051050.0021) 0.5=3.85MNN=1.786MN0.9*=0.9*3.85=3.465MN。所以管道的轴向稳定。根据上述计算，本项目所选管道轴向稳定。8、管道敷设本项目输水管道采用埋设，在需改246、变平面及竖向走向适应地形变化时，采用弹性弯曲，冷变管对焊接弯头。在管道出土端、弯头、管径改变处，高差较大的长陡坡时，考虑管道的稳定性，设置管道锚固墩。本项目钢管管材采用螺旋缝埋弧焊钢管（SSAW），焊条要求必须与主材相匹配。整条钢管及所有附近应具有内外防腐。管道外部有3层PE外部涂层。现场钢管焊接连接处将采用热收缩套或等效的材质进行防腐。本项目管道还装有压力装置，为泄漏监测系统提供实时的压力数据，并在两个管道线路的局部高点进行加速流监测。压力传感器由安装的太阳能面板电池系统提供动力。并设有阴极保护系统。提供的绝缘短管是为了将管线与泵站、中间压力监测站以及终点站的设施隔离。阴极保护测试端沿着管道247、以一定的间距安装。强制电流阴极保护站地点位于各泵站和终点站。需要时，在中间管道无法提供电源而阴极保护监测表明有必要进行保护的地方采用镁牺牲阳极层保护。9、水力计算本项目输水管道合适的水力学及工艺参数的选择按下列步骤来完成：（1）根据设计的流量、最低的投资费用和运行费用，选择最合适的管道尺寸；（2）计算摩阻压力损失；（3）在管线纵剖面上绘制水力坡度（摩阻损失），以决定满足最大许可运行压力（MAOP）要求的管道壁厚；（4）确定所需的泵站个数；（5）确定泵站及需要的管道壁厚；（6）压力瞬时现象分析，将在施工图设计阶段完成。10、管道直径和管道壁厚的选择本项目输水管道选择最优的管道尺寸是根据管道系统在248、预期的使用寿命每年最小的费用。较小的管道尺寸会降低管道系统的投资费用，但是产生高摩阻损失，需要更多的加压泵站和较高的能量损耗。另一面方面，较大的管道尺寸将产生较高的投资，但是运行费用将会降低。管道直径的选择是从一根具有相同外部直径的管道开始，同时按照水力坡度线和与之有关联管道线路纵剖面的要求来改变管道壁厚度。管道壁厚选择应满足管道各部分所需要的压力要求以及管道50年设计寿命的要求和最低的钢管成本。本项目对此要求输送体积流量，一级提水泵站管道外径是508mm(20inch)，管道材质为API-5LX65。其中，K0+000.00- K1+1.50km壁厚16mm，K1+1.50- K2+4.00249、km壁厚14mm，K2+4.00- K3+6.40km壁厚10mm，整条管线所需的钢管总重为1165吨。通过白石岩高位调节池后，管道基本沿着乡村道路自流至二级泵站取水池，输水管道由于压力较小，所以选用螺旋钢管进行设计，输水管道采用6308mm螺旋钢管，总长12.8km，本条管线所需的钢管总重为1734.94吨。二级泵站提水管道采Q355焊接钢管，外径426mm，壁厚采用10、8mm两级，总长6.50km，其中管道壁厚分为两段：K0+000.00-K1+3.00km壁厚10mm，K1+3.00-K2+3.50km壁厚8mm，本条管线所需的钢管总重为820吨。 通过大冷山6000m高位调节池后，管250、道基本沿着乡村道路自流至扯直供水厂。输水管道由于压力较小，所以选用螺旋钢管进行设计，输水管道采用530mm螺旋钢管，总长11.2km，其中管道壁厚分为两段：K0+000.00- K1+5.00km壁厚6mm，K1+5.00-K2+6.5km壁厚8mm，本条管线所需的钢管总重为1123.75吨。11、输水管道外径比选本项目针对1051.20万m/年的输水管道，分别进行了不同管道规格的运行参数、管道材料和施工费用、主泵运行费用的比较，并作了净现值分析，以确定不同输送规模下的最佳管径参数。结合工程施工与运输难度的考虑，本项目最佳管道外径为508mm（20英寸）。当带水关闭管道时，设计管道的钢管壁厚足251、以承受稳定状态水水力坡度和静压头。在管道设计中根据ASME B31.4.标准，采用了最小屈服应力(SMYS)的80%的设计安全系数。本项目在设计的体积流量下，最大主泵出口压力是16MPa，该压力低于ANSI900压力标号所允许的最大安全运行压力。12、水力瞬变分析（1）水力瞬变分析内容本项目输水管道瞬变压力是由于稳态运行条件发生变化而引起的。稳态运行条件发生变化包括但不限于：管道启动和停车，阀门关闭，泵故障及流量变化。本项目管道瞬变压力模拟是一个迭代过程的组成部分，它包括稳态水力分析并且为管道和中间站的压力限制要求提供依据。（2）研究目的本项目输水管道瞬变压力模拟研究的目的是为了验证管道和中间252、站的压力限制要求。管道瞬变压力分析同时必须为管道过压保护策略提供依据。确定在管道正常和紧急运行时的最大瞬变压力。管道正常和紧急运行的操作顺序，把管道瞬变压力减至最小。 明确管道过压保护要求。验算根据稳态设计选择的管子壁厚。检查各种非正常运行工况，如电力故障和意外运行事件。为非正常运行期间的管道提供保护措施。（3）、输水系统描述、输水系统概述本项目输水管道位于石屏县牛街镇小河底河下游位置。管道起始于小河底河左岸高压泵站，一级提水泵站设计提水流量0.3334m/s(1200m/h），泵站提水管道均采用API-5LX65焊接钢管，外径508mm，总长6.4km，其中管道壁厚分为三段：K0+000.0253、0- K1+1.50km壁厚16mm，K1+1.50- K2+2.50壁厚14mm，K2+2.50- K3+2.40km壁厚10mm，沿途采用埋设。管道内防腐采用HDPE内衬。管道设计流量为1200m/h。通过白石岩高位调节池后，管道基本沿着乡村道路自流至二级泵站取水池，输水管道采用6308mm螺旋钢管，总长12.8km，管道内防腐采用HDPE内衬。管道设计流量为1200m/h。沿途经过白石岩村、迭亩龙村和斐坟村等村子后，最后进入牛柏底村附近的二级泵站取水池，管道采用埋设。覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水，到达二级泵站取水池的流量为1000m/h。 二级泵站多级离心泵将水提至大冷山60254、00m高位调节水池，二级泵站提水管道采Q355焊接钢管，外径426mm，壁厚10-12mm，总长6.50km，其中管道壁厚分为两段：K0+000.00-K2+3.00km壁厚10mm，K2+3.00-K3+3.50km壁厚8mm，沿途采用埋设，管道内防腐采用HDPE内衬。通过大冷山6000m高位调节池后，管道基本沿着乡村道路自流至扯直供水厂。输水管道采用530mm螺旋钢管，总长11.2km，其中管道壁厚分为两段：K0+000.00-K2+6.00km壁厚6mm，K2+6.00-K3+5.20km壁厚8mm，沿途采用埋设，管道内防腐采用HDPE内衬。覆盖沿途的村子人饮生产生活用水和灌溉用水。本项255、目水泵站一级配备5台泵，4用1备。每台水泵的设计流量330m/h，提水扬程1450m，泵采用的是往复泵。泵的性能曲线1管道运行原理概述：管道设计在设计运行工况连续运行。a、管道运行原理概述：管道设计在设计运行工况连续运行。b、管道控制原理概述：管道流量为管道控制提供了主要的依据。泵站的运行压力数据提供了二级控制依据。c、管道过压保护策略： SCADA系统实现了主要的管道过压控制。此外，在泵站还提供了机械过压保护。本项目为了预防泵站出口过压对泵站设施和输送管道造成破坏，在泵站的出口总管上配置了1台水击泄压阀。本项目机械保护设备的规格确定标准要求对于在所有可预知的正常和紧急运行情形下的管道进行保护256、。、管道瞬变压力模拟a、瞬变压力分析计算机模型本项目模拟分析中采用了PSI的水力瞬变模型。PSI的瞬变分析模型是一个动态的可视模拟模型，它允许用户对管道系统和阀门进行模拟并确定管道中产生的瞬变压力。这种计算模型利用了Wylie 和 Streeter的特征线法，并已经通过从几条长距离商业运营管道采集到的现场数据得到验证。b、管道允许的瞬变压力本项目根据AWWA的标准，瞬变压力按规定允许超过最大允许的稳态压力的10%。对于本项目，允许的最大瞬变压力计算如下： 瞬变压力(psi)= t管道壁厚，单位inch；S管道最小屈服强度，单位psi；D外管道外径，单位inch。c、模拟情形和程序本项目由于管道257、终端有阀门，因此瞬变分析中最不利的工况是终端阀门突然关闭。d、压力波速度本项目水力瞬变冲击压力在管道中以声速进行传播，它比管道中的水流速快得多，可按以下计算方法计算本项目输水管道压力波的速度：液体的密度，单位kg/m；液体的体积弹性模量，单位pa；管道的内径，单位mm；管道材料的弹性模量，单位pa；管道壁厚，单位mm。本项目， =2.24 GPa，=1000 kg/m， E=191 GPa。e、计算方法：本项目按照稳态流的管道设计，依据静态水力学和其它预先确定的管道系统设施，选择管道初步设计和管道壁厚。本项目瞬变分析模拟是为了保证在最不利的情况下（如电力故障和运行故障）管道及设施都能够受到保护258、。本项目管道瞬变模型采用稳态流的设计数据作为输入值，从管道瞬变模型得到的设计运行点的稳流“水力梯度线（HGL）”。本项目根据稳态分析得出的壁厚，需要在瞬态分析结果的基础上调整。f、管道停车本项目一旦泵站停电，那么所有的泵组会迅速地停止运行。由于在每台泵的出口设置有1个能够快速关闭的止回阀防止水从管道倒流至水泵，因此将不会出现水倒流和泵倒转的情形。本项目模拟结果初步表明，泵站意外停电，并未产生较大的弥合水锤，且最大压力仍然低于管道最大承压能力，同时所选的管道壁厚也足以阻止管道被压扁。此外在这两处，呼吸阀的设置也会避免产生负压和降低瞬变压力，为管道系统提供更有效的防护。、水利瞬变分析结论本项目瞬变259、分析的依据是：管道设计运行工况：流量=1200 m/h，流量安全系数= 1.12；管道材料：API 5L X65外径508mm，壁厚16mm；以及管道铺设的地形剖面。初步分析结论：1)根据设计的壁厚，瞬变分析结果表明，管道系统不会出现过压，管道系统安全。2)所选择的管道壁厚完全能够承受管道系统在正常情况下和紧急情况下的瞬变压力。3)发生电力故障停泵后，并未产生较大的弥合水锤，且最大压力仍然低于管道最大承压能力，泵出口冲击压力低于设计运行压力，同时所选的管道壁厚也足以阻止管道被压扁。4)除此之外，设计中在水泵出口设置的止回阀、水击泄压阀以及在管道线路高点处设置的空气阀都能够为管道系统的安全运行提260、供额外的有效的保护。本项目最后的水力设计，包括选择的管道规格、长度、壁厚和预期的运行范围，在详细的管道工程设计（线路地质灾害工程和管道定位图）完成后必须得到确认。下一工程阶段的瞬变分析将用于建立过压安全保护装置和提供管道系统操作顺序。管道系统设计是连续输送。为了确保安全操作，在详细工程设计期间将描述停车和再启动程序。这些操作程序将防止系统过压。计算得，泵站最小壁厚为2.1mm6mm（设计最小壁厚），故设计满足要求。c）镇墩根据管线的地质地形情况，在管道拐弯、分岔、管径变化处均设置镇墩，以满足管段在温升、温降等不同工况下的稳定要求。为保证镇墩的稳定和基础承载力要求，镇支墩基础均置于基岩上。泵站典261、型型镇墩尺寸为长宽高为3.004.503.60m。本次工程一级泵站至高位调节池共设镇墩80座，两泵站间输水管道部分共设镇墩160座，二级泵站至高位水池共设镇墩80座，二级泵站高位调节池至水厂输水管道共设镇墩140座。 d）支墩支墩设置在镇墩之间，其作用主要是承受钢管及水在竖向的分力，以减小钢管轴向及切向应力，支墩允许钢管在轴向自由移动，以保证钢管应温度变化自由伸缩。钢管支墩采用C20砼，间距为12m，尺寸长宽为0.8m0.5m，支墩高度根据地形适当调整。本次工程一级泵站至高位水池共设支墩480座，两泵站间输水管道部分共设支墩985座，二级泵站至高位水池共设支墩443座，二级泵站高位调节池至水厂262、输水管道共设支墩870座。c）管防腐设计为有效地控制钢结构外露表面的腐蚀程度，钢管制作完毕后，钢管内外表面应进行除锈预处理，处理后钢管表面清洁度等级应不低于涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923）中规定的Sa2级。预处理后进行内外防腐处理，钢管内防腐采用HDPE；埋管段采用环氧沥青四油二布结构防腐处理，底漆+面漆+面漆+玻璃布+面漆+面漆+玻璃布+面漆+面漆，干膜厚度大于0.6mm。5.5泵站设计扬程计算5.5.1一级泵站扬程计算1、设计提水流量根据资料，本工程泵站设计提水流量为0.3334m/s（1200m/h）。2、泵站特征水位进水池最低运行水位：447.50m； 进水池最高运行水263、位：449.50m；泵站出水口高程：453.50m；提水管出口高程：1811.00m；3、泵站设计扬程设计扬程按泵站进、出水池设计运行水位差并计入水力损失确定。在设计扬程下，应满足泵站设计流量要求。水泵扬程为式中：进水口与出水口的几何高度（m）；进水口至出水口管道沿程水头损失（m）；进水口至出水口管道局部水头损失（m）。并计入一定的富余水头和安全水头，考虑到管路的粗造不确定性而预留2m的安全水头。1）几何高度=1811.00-447.50=1363.50m（最高高程）=1811.00-449.50=1361.50m（最低高程）2）提水管沿程水头损失管路沿程损失根据下式计算根据提水管道设计及以上264、公式计算，沿程损失为50.09m。3）提水管局部水头损失（m）局部水头损失计算公式：式中：为管道局部水头损失，m；管路附件的局部阻力系数；管道流速，m/s。根据提水管道设计及以上公式计算，局部水头损失为5.01m。4）水泵设计扬程=1363.50+50.09+5.01+2=1420.60m；（设计扬程）=1361.50+50.09+5.01+2=1418.60m；（最低扬程）5.5.2二级泵站扬程计算1、设计提水流量根据水文资料，本工程泵站设计提水流量为0.16m/s（1000m/h）。2、泵站特征水位进水池最低运行水位：1719.00m；进水池最高运行水位：1722.50m；泵站出口高程：1265、719.50m;提水管出口高程：2303.00m； 3、泵站设计扬程设计扬程按泵站进、出水池设计运行水位差并计入水力损失确定。在设计扬程下，应满足泵站设计流量要求。水泵扬程为式中：进水口与出水口的几何高度（m）；进水口至出水口管道沿程水头损失（m）；进水口至出水口管道局部水头损失（m）。并计入一定的富余水头和安全水头，考虑到管路的粗造不确定性而预留2m的安全水头。1）几何高度=2303.00-1719.00=584.00m=2303-1722.50=580.50m2）提水管沿程水头损失管路沿程损失根据下式计算根据提水管道设计及以上公式计算，沿程损失为34.55m。3）提水管局部水头损失（m）局266、部水头损失计算公式：式中：为管道局部水头损失，m；管路附件的局部阻力系数；管道流速，m/s。根据提水管道设计及以上公式计算，局部水头损失为3.46m。4）水泵设计扬程=584.00+34.55+3.46+2=624.01m；（设计扬程）=580.5+34.55+3.46+2=620.51m；（最低扬程）5.6高位调节水池设计5.6.1水池工程区地质条件拟建水池地区地质条件较好，地下水埋深较深，未发育地质构造及大的物理地质现象。高位水池地区基岩埋深较浅，清除表层覆盖层，将基础置于基岩上。整体强度较高，其天然密度=2.012.15(g/cm)，承载力大于0.6Mpa，抗剪强度（=2832，C=50267、80kPa）变形模量E0=4060MPa。基岩地层承载力及抗剪强度较高是水池良好基础持力层。建议开挖坡比：覆盖层1:1.51:2、强风化基岩1:0.51:0.75。5.6.2水池结构1、2000m（白石岩）高位调节池一级泵站提水管线终点（白石岩）处新建2000m高位水池，高位水池位于提水管线终点位置，经复核计算，输水管道过流能力大于提水管道提水能力，故泵站高位水池为调节池。泵站高位调节池采用C25钢筋砼结构，底板高程为1806.50m，池顶高程为1812.00m，进水管中心高程为1811.00m，出水管中心高程为1805.50m。进水管底部采用钢板垫进行防冲，水池底板厚度为0.60m，侧墙厚度268、为0.50m，顶板厚度为0.12m。水池平面尺寸直径24.00m，深侧高度为5.50m，浅侧高度为5.00m，有效容积为2000m。水池侧边设720mm溢流管，底板深侧设325mm冲沙管及闸阀井。在布置泄水管时应以水流通畅减小冲刷为原则。蓄水池的基础应建立在坚硬的基岩上，地基承载力不宜小于0.2MPa。2、6000m（大冷山）高位调节池二级泵站提水管线终点（大冷山）处新建6000m高位水池，高位水池位于提水管线终点位置，经复核计算，输水管道过流能力大于提水管道提水能力，故泵站高位水池为调节池。泵站高位调节池采用C25钢筋砼结构，底板高程为2225.00 m。进水管底部采用钢板垫进行防冲，水池底269、板厚度为0.60m，侧墙厚度为0.50m，顶板厚度为0.12m。水池尺寸为LBH40.030.05.0m，水池容积为6000m。水池侧边设720mm溢流管，底板深侧设325mm冲沙管及闸阀井。在布置泄水管时应以水流通畅减小冲刷为原则。蓄水池的基础应建立在坚硬的基岩上，地基承载力不宜小于0.2MPa。3、2座3000m输水高位水池在输水管道旁设2座3000m输水高位水池，输水高位水池标高分别为2194 m和2139m，进水管底部采用钢板垫进行防冲，水池底板厚度为0.60m，侧墙厚度为0.50m，顶板厚度为0.12m。水池尺寸为LBH40.030.05.0m，水池容积为6000m。在布置泄水管时应270、以水流通畅减小冲刷为原则。蓄水池的基础应建立在坚硬的基岩上，地基承载力不宜小于0.2MPa。5.7主要建构筑物表5.7-1 水源泵站（一级泵站）主要构筑一览表序号名称规 格单位数量备注11#取水池LBH18.04.04.0m座1半地下钢砼结构22#取水池LBH5.04.04.0m座1半地下钢砼结构3工艺水池LBH14.05.07.0m座1地下钢砼结构4喂料泵房LBH15.014.013.0m座1地上钢砼结构5往复泵房LBH66.014.013.0m座1地上钢砼结构6电气室LBH38.06.05.4m座1地上钢砼结构7引水管DN800(D8309)米750按0.0015坡埋底敷设表5.7-2 二271、级提升泵站主要构筑一览表序号名称规 格单位数量备注1清水池LBH30.020.05.0m座1半地下钢砼结构2水泵房LBH30.018.07.0m座1地上钢砼结构3电气室LBH35.06.05.4m座1地上钢砼结构4员工宿舍LBH244.53m座1地上砖混结构表5.7-3 高位水池构筑一览表序号名称规 格单位数量备注1白石岩高位水池H245.5m座1半地下钢砼结构2大冷山高位水池LBH40.030.05.0m座1半地下钢砼结构31#输水高位水池LBH30.020.05.0m座1半地下钢砼结构42#输水高位水池LBH30.020.05.0m座1半地下钢砼结构6 机电与金属结构6.1 设计规范1）水272、利水电工程可研设计报告编制规程（SL618-2013）2）泵站设计规范（GB50265-2010）3）村镇供水工程设计规范（SL687-2014）4）室外给水设计规范（GB50013-2006）5）水工金属结构防腐蚀规范（SL105-95）6.2水力机械6.2.1机组台数的确定水泵台数的多少，关系到泵站工程投资和运行管理，也关系到保证灌排的可靠程度。1）建站投资方面，无论机电设备费或是土建工程费，在设备容量一定的情况下，一般机组台数越少投资越省；但是泵口径很多，机组台数过少则费用可能较大。2）运行管理方面，通常机电设备容量越大，泵及配套动力机械效率越高；机组台数越少，需要的运行人员及维修费用等273、亦少。3）提水保证性和适应性方面，台数越多，越容易适应不同时期不同供水、排水流量的要求；多机组泵站运行期间个别机组发生故障，对供、排流量的影响也小。4）根据水泵性能参数及提水管径的选择，无论水泵处于以上哪一种工作台数，都能保证水泵于高效区运行。6.2.2一级泵站泵站和二级泵站6.2.2.1泵站参数（一）一级泵站（1）特征水位进水池最低运行水位：447.50m；进水池最高运行水位：449.50m；提水管出口高程：453.50m；提水管最高高程：1811.00m；（2）设计流量泵站设计流量：0.3334m/s（1200m/h）（3）提水管输水管直径：0.508m输水管长度 : 5800km管材: 274、API-5LX65焊接钢管壁厚:16mm；14mm；10mm；形式:5机一管（4）水头损失沿程水头损失：50.09m局部水头损失： 5.01m（5）泵站特征扬程水泵最高扬程：1418.60m 由喂料泵及往复泵共同提供 水泵最低扬程：1416.60m 由喂料泵及往复泵共同提供 （二）二级泵站（1）特征水位进水池最低运行水位：1719.00；进水池最高运行水位：1722.50；提水管出口高程：2303.00m；（2）设计流量泵站设计流量： 0.278m/h （1000m/h）；（3）提水管输水管直径: 0.426m；输水管长度 :6500m； 管材： D42610焊接钢管 ；壁厚：10mm；形式：275、3机一管；（4）水头损失沿程水头损失： 34.55m；局部水头损失： 3.46m；（5）泵站特征扬程水泵最高扬程：624.01m；水泵最低扬程：620.51m；6.2.2.2水泵台数根据确定的水泵扬程和流量选择泵型、泵台数及方案比较和分析1）水泵型式选择水泵选型原则：水泵的选型应满足泵站设计流量、设计扬程供水的要求；在平均扬程时，水泵应再高效区运行；在整个运行扬程范围内，水泵应能安全、稳定运行。泵站建成后运行、维护、管理、检修要方便。适用泵型选择根据泵站的设计扬程和设计流量，结合现有的水泵机组产品资料，适合此扬程和流量范围的水泵有往复泵及卧室多级离心泵。该泵型流量大、扬程高、效率较高，性能范围276、广，具有运行安全平稳、噪音低、寿命长、安装维修方便等特点，故本阶段拟定一级泵站采用往复泵，二级泵站采用卧室多级离心泵。（主要泵机选型参数详见第6.2.2.3水泵选型章节。）2）水泵台数选择根据泵站设计规范（GB 50265-2010）“工作机组3台9台，宜设1台备用机组；多于9台时，宜设2台备用机组”。本工程泵站为机组满负荷运行时间较长，故各级泵站皆设备用机组一台。一级泵站总装机功率为8.50MW，其中喂水泵（1用1备），设计提水扬程35.00m，设计提水流量为1560m/h，单机配套功率0.250MW，总装机功率为0.50MW；高压往复泵5台（4用1备），设计提水扬程1450.00m，设计提277、水流量为1200m/h，单机流量为330m/h，单机配套功率1.60MW，总装机功率为8.00MW，。二级泵站内设卧式多级离心泵3台（2用1备），设计提水扬程616m， 设计提水流量（0.278 m/s）1000m/h，单机流量为525m/h，单机配套功率1400MW，总装机功率4.20MW。6.2.2.3水泵选型一级泵站选型：本项目长距离压力管道输水主泵为整个输水系统的心脏，所选型的主泵应能保证在设计年限下，对可能有的工况下保证管道输送运行稳定，并要求在此工况下泵运行效率尽可能高，以降低运行费用，保证管道输送运行经济。本项目输水管道距离长、流量大、压力高，输送主泵可选择叶片式离心泵或容积式往278、复泵（柱塞泵）。以下从投资费用、运行费用及运行操作等方面对这两种泵进行了选型比较。本项目项目工艺参数：工程设计小时输水量：1200 m/h年运行时间：8333小时管道长度：约6.4km管道尺寸：20inch(508 mm)表 6.21 管道壁厚主管壁厚（K0+000.00- K1+2.50km）16mm主管壁厚（K1+2.50- K2;4.00km）14m主管壁厚（K3+4.00km-K4：6.40km）10mm注：管道内防腐：材质为HDPE无毒涂料。6.2.2.4水泵电机选型一、一级泵站选型1）管路阻力特性曲线计算本项目输水管道，通过管路阻力计算，确定设计输送流量下，完成输送需要主泵提供的扬279、程（或压力），通过流量及扬程（或压力）对泵进行选型。管路特性曲线水力计算采用如下Hazen-Willima公式计算输水时管道摩擦阻力损失。根据PSI项目经验，此时计算Ch可取值145。随着管道使用年限的增加，HDPE内衬管出现腐蚀损耗的量几乎可以忽略不计，根据PSI项目经验，对于设计寿命50年的输水管道，在寿命终期摩擦阻力损失计算采用Ch=140。本项目由于离心泵与往复泵特性曲线的不同，管路阻力特性计算的安全系数时不同，根据PSI多年经验，长输管线主泵选型时安全系数如下表：表 6.22 管道水力计算安全系数取值表名 称离心泵往复泵管路长度计算系数1.051.05流量计算系数11.06压力计算系280、数1.121根据离心泵特性，离心泵选型管道特性曲线，采用Hazen-Willima公式针对如下情况计算管路特性曲线：表 6.23 管道设计输送点计算选型流量及扬程数据项 目流量（m/h）泵扬程(m)1051.20万m/a扬程安全系数1.12，长度安全系数1.05，Ch=12012001450 由上表可知，输送1200m/h水时，所需离心泵扬程预计需要1450m。根据往复泵选型管道特性曲线，采用Hazen-Willima公式针对如下情况计算管路特性曲线： 本项目流量安全系数1.06，长度安全系数1.05，Ch=120。由上表可知，输送1200m/h水时，所需往复泵扬程预计需要出口压力在14.5M281、pa。表 6.24 管道设计输送点计算选型流量及压力数据计算参数流量（m/h）泵出口压力 (MPa)1051.20万m/a扬程安全系数1.12，长度安全系数1.05，Ch=1201200m/h14.52）输送主泵选型技术比较由于离心泵效率低（81%）。而往复泵（活塞泵）输送效率高（90%95%）。表 6.25 离心泵选型参数名称单泵流量单泵扬程单泵功率单泵效率数量备注单位m/hmkW%台二级泵站工程1000616420081%32用1备离心泵在使用初期时候，管道内壁平滑且阻力较小。泵可以按照预计的流量进行输水，但是运行数年后，管壁内存在附着物增多的影响下，沿程阻力增加，泵就必须变频驱动，从而导282、致离心泵效率下降。另外使用离心泵高扬程输水也存在停泵时的水锤的风险，对于操作人员的经验水平也有较高要求。表 6.26 往复泵选型参数名称单泵流量单泵压力单泵功率单泵效率数量备注单位m/hkPakW%台一级泵站3301450160090%95%54用1备往复泵的流量取决于泵自身的冲程数，与管路特性曲线基本无关，泵冲程数与电机的转速有关，通过电机变频器可以比较精确的控制实际泵流量，而且并联运行的往复泵可以在各自不同的泵速下运行，只要所有泵的运行流量达到设计流量即可，控制起来非常灵活。往复泵实际出口压力取决于管路特性曲线，在不超过往复泵额定压力条件下，往复泵出口压力值完全由当前输送流量值对应管路特性283、曲线上的扬程值确定，此种往复泵出口压力控制又被称为“背压控制”，既要满足输送管道需要多少压力，往复泵就提供多少压力，所以往复泵正常运行时，主泵出口压力只是显示参考，不参与控制，仅需要防止出现泵出口压力超过额定压力的情况。本项目主泵运行效率基本均在高效区内，长距离压力输水首先需要克服地形高差产生的静压，如本项目高差产生的静压约为14.5MPa，主泵压力至少要大于14.5MPa管道才有可能输水。对于14.5MPa的主泵选型压力，主泵出口压力大于14.5MPa后，往复式主泵肯定已经运行在高效区内。往复式主泵有利于降低停泵水锤压力，往复泵液力端上每个活塞缸上均设置有自动吸入阀及自动排出阀，此自动阀是一284、种单向逆止阀，停泵时，主泵逆止阀快速关闭，降低了管道回流而引起的水锤风险。 为了水能快速进入往复泵泵室，往复式主泵入口应设喂料泵，且入口压力不小于0.2MPa。3）选型比较结果及主泵推荐本项目通过上述主泵选型的技术分析比较，得出如下结论：1.离心泵效率比活塞泵效率低，每年增加电费292万元。2.从运行控制方面来看，正排量泵的运行控制比较简单，输送水量的变化对泵的性能没有影响，而离心泵则必须降低效率运行。3.如果管道在运行过程中由于停电等导致某一台甚至多台泵突然停止工作，其余的离心泵的流量会突然增加，可能发生过载或气蚀的危险。4.如果泵站出现故障突然停止运行，如果是离心式主泵，则很可能发生回流导285、致泵倒转，而如果是正排量泵，由于其进出口自带快关式逆止阀，从而可以避免回流的发生，降低水锤风险。5.本项目初期运行时可能要求的输水量低于设计值，如果是正排量主泵，则可以根据实际流量减少购买的主泵数据，但离心泵由于流量调节比较复杂而不能确定减少泵的数量。6.如果将来管道在运行过程出现泥沙淤积或者管道内部结垢，则管道阻力会增加，如果主泵为离心式泵，则必须通过减少流量来加大扬程，满足不了输送水量的要求，而如果是正排量泵，则泵的流量不会改变。因此，本项目推荐一级泵站使用往复式泵作为输水主泵。二、二级泵站选型1）水泵、配套电动机参数二级泵站相对于一级泵站而言，水质情况较好，管道在运行过程出现泥沙淤积或者286、管道内部结垢情况概率较低，离心泵对传输介质要求较低，具有高效节能，高可靠性，高稳定性，适用性强，低维护率，气蚀余量较好，不需要像往复泵一样需要喂料泵辅助，故二级泵站选用卧式多级离心泵。根据扬程及流量，经初步比选后，配套电动机的功率根据水泵最大轴功率计算，参照现行的电机产品系列，选用配套电动机。所选电机可以满足各种工况正常工作的需要。初步选择水泵卧式多级离心泵（2用1备），材质：铸钢，叶轮：不锈钢。6.2.2.5水泵安装高程确定水泵安装高程根据进水池最低运行水位来确定，计算公式如下：式中：进水池最低运行水位，一级泵站最低运行水位441.10m，二级泵站最低运行水位1786.00m。为水泵最大安装287、高度，根据水泵允许汽蚀余量计算；水泵最大安装高度计算公式如下：式中：大气压力， m；汽化压力，m；吸水管水头损失， m；水泵允许汽蚀余量， m；0.5施工安全裕度。经计算，一级泵站为3.10m；得水泵安装高程446.25m即可，水泵的最大安装高程为446.25m，考虑水泵运行要求，最终确定安装高程为450.00m，水泵进水方式为上吸式，安装高程满足设计要求，二级泵站为3.5m；得水泵安装高程1791.020m即可，水泵的最大安装高程为1791.20m，考虑水泵运行要求，最终确定安装高程为1790.50m，水泵进水方式为上吸式，安装高程满足设计要求。6.2.2.6泵房内出水管道A、泵房内出水管a288、泵房内出水管管径选择一级泵站出水管设计流速按1.52.5m/s设计。经计算泵房内水泵出水管口径为325mm，泵站采用API-5LX65焊接钢管，壁厚16mm，每台水泵与提水管道的连接采用325/508钢制三通进行连接，并于每台水泵出水管上设DN300-20MPa快速止回阀和DN300-20MPa 工作球阀各一套。设计压力为16MPa；二级泵站出水管设计流速按1.52.5m/s设计。泵站水泵出口口径为300mm，经计算泵站采用D42610焊接钢管，所以选用DN300/DN400同心异径管进行衔接，设计压力为8MPa。于每台水泵出水管上设DN300-12MPa快速止回阀和DN300-12MPa 289、工作球阀各一套。 b、出水管管件选择止回阀的选择本工程泵站，事故停泵水锤大，在选择止回阀时选取可以两阶段关闭，主动型止回阀。多功能水泵控制阀是在消化吸收微阻缓闭止回阀、液控蝶阀、水锤消除器三种设备功能于一体研制而成的最新产品。它兼具电动闸阀、电动蝶阀以及止回阀的功能，并通过快关和缓闭的动作来消除水锤危害，保护水泵及管网系统安全。该阀是结构新颖、性能最先进、运行最可靠的泵站控制设备。根据实际地形高差及水锤计算经验公式取地形高差的1.31.5倍进行压力计算。经计算，一级泵站选择508-20MPa多功能水泵控制阀做为泵站出口止回阀；二级泵站选择426-7MPa多功能水泵控制阀做为泵站出口止回阀；关阀290、规律为3s快闭95%，15s缓闭5%，要求多功能水力控制阀必须选择具有快闭(9097%）可调，慢关560秒缓闭（310%）可调，实现缓开闭闸启泵。停泵时先快关后缓闭，两阶段关闭，能有效消除水锤，控制水泵反转，确保系统安全，并且在类似工程上用过，应是成熟可靠的产品，以确保工程的供水安全。出口工作闸阀选择工作闸阀根据泵站工况，应具有调节和截断功能。一级泵站选择508-20MPaZ45X软密封闸阀作为工作阀；二级泵站选择426-7MPaZ45X软密封闸阀作为工作阀。6.2.2.7提水管线阀门一级泵站出水管为1管5机布置，共敷设一根出水管上共设置DN100-16.0MPa防水锤空气阀、DN100-10291、.0MPa防水锤空气阀1套，DN100-6.4MPa防水锤空气阀DN100-16.0MPa铸钢闸阀（连接防水锤空气阀）DN100-10.0MPa铸钢闸阀（连接防水锤空气阀）各1套；二级泵站出水管为1管3机布置，共敷设一根出水管上共设置DN100-10.0MPa防水锤空气阀、DN100-6.4MPa防水锤空气阀1套，DN100-4MPa防水锤空气阀DN100-10.0MPa铸钢闸阀（连接防水锤空气阀）DN100-6.0MPa铸钢闸阀（连接防水锤空气阀）各1套。6.2.2.8辅助设备（1）起重设备水源泵房最大起重件为水泵机组重量3.25t，电机重5.55t，总重为8.8t，厂内起重量定为10t，跨292、度19.5m，选用LD-10T电动单梁起重机LK=19.5m一台，配轨道及其附件。名 称： LD-10t电动单梁行车，LK=20.5m，H=12m（含所有配件）二级泵站最大起重件为水泵机组重量3.28t，电机重1.15t，总重为4.43t配一台电动葫芦+单梁轨道进行起吊。名 称 ： LD-5t电动单梁行车，LK=6m，H=4m（含所有配件）（2）排水系统泵站排水分为场外和场内排水。场外排水雨水主要通过排水沟排往下游。场内渗漏水主要是水泵、阀门和伸缩节渗漏水，通过泵房内设排水沟i=0.01坡向集水井，后用DN150排水管排至厂外。（3）仪表和控制系统本项目管道及其设备通过监控和数据采集系统（SC293、ADA）进行监视和控制。该系统以可编程逻辑控制器（PLC）为核心，处理所有和现场设备有关的控制。PLC将数据报告给基于人机接口（HMI）系统的个人计算机（PC），这些操作界面终端位于控制室（拟设置在取水源点泵站内）。所有PLC和HMI按照上面描述的系统进行相互之间的通讯。1、可编程逻辑控制器(PLC)：PLC是在工业上恶劣工作环境下运行多年而被证明是可靠的控制器，可以完成以下功能:监视来自设备和设施的所有输入；根据输入信号启动、停止和运行设备；发出报警；在HMI上显示、存储批量过程数据及报警；执行人机接口(HMI)发出的监控命令；每个PLC都是独立工作的，也就是说，它不需要同系统中其它的PLC294、通讯就能完成其主要控制功能；PLC是不冗余的，经验已经证明非常可靠。通过冗余的处理器来增加相对较少的可靠性，不仅使费用增加而且使系统复杂化，证明是不值得的。2、人机界面(HMI)人机接口(HMI)位于各自的控制室，便于管道操作员观察工艺过程和进行管道的监控。HMI完成下面的任务:显示所有设备和仪表的状态；存储用于显示历史趋势的数据；存储和显示报警；接受来自操作员的监控命令并将它们传送至相应的PLC；允许操作员维修和测试时手动操作设备；提供多级别密码进行保护；当人机接口(HMI)发送命令至PLC时，其命令不能优先于PLC内部的安全联锁；控制室的HMI应该有备用HMI。在任何一台HMI上能够对整个295、管道系统进行操作。3、仪表所选用的仪表必须是在该水质中使用过并证明其运行可靠的。输水管道及其设备通过SCADA系统进行监视和控制。该系统以可编程逻辑控制器（PLC）为核心，处理所有和现场设备有关的控制。PLC将数据报告给基于人机接口（HMI）系统的个人计算机（PC），这些操作界面终端位于管道控制室。所有PLC和HMI按照上面描述的系统进行相互之间的通讯。管道顾问和泄露监测系统：1、泄露监测系统本项目采用泄漏检测系统的目的是检测系统的泄漏和预测泄漏的位置，同时向操作员报警。系统精度的目标数是系统运行范围中指定流量的5%到10%。根据泄漏的大小和位置，在2到10分钟内检测到泄漏的发生。泄漏检测的原296、理是根据管道内在线的流量状态和管道阀门的位置，对管道沿线的流量、压力和密度进行比较。如果这些参数背离标准值，泄漏将被识别出来。泄漏检测系统基于以下两种方式：质量平衡监视(MB)和区段特性参数监视(SCP)。可靠性较高的SCP被定义为Q2/(dh/dL)。在监视区段中，Q表示当地的流速，(dh/dL)表示水压梯度(压力损失)坡降。单独MB方式的管道处于瞬变状态时将会产生错误报警。通过对泵站，终端和压力监视站的划分，独立的监视区段分为3个。对于一个特定的区域，Q2/(dh/dL)值在恒定的水流过时应该是恒定的。如果没有泄漏，对于监视区段及相邻区，SCP趋势图的移动方向是相同的。当SCP值在不同方向297、改变，或如图中所示的水力坡度线在泄漏点附近上下波动(远离稳定状态的直线)，则表示泄漏。由于这种监视趋势的方式优于瞬时值，其读数波动错误报警率较低。MB方式使用流量变化率监视。当泵速或水体批量位置变化(如:在冲洗操作期间)时，在泵站和终点站测量到的流量改变是一致的。然而，变化率是在一定范围内的。当变化率高于公差时，泄漏信号发送给SCADA。这种方式是根据趋势判别，不受流量计读数漂移影响。在线的数据监视为管道操作人员提供了快速获得有关工艺流程状况的信息。这些信息的获得使得操作更安全并能更好地进行管道的维护。如果有泄漏的指示，需派出检查小组。2、系统配置泄漏检测系统包含硬件和软件。系统硬件使用的仪表298、，既有用于其他控制任务的，又有用于泄漏检测而特殊安装的。用于泄漏检测系统的系统仪表如下：流量计和/或主泵冲程计数器；中间PMS和泵站之间将通过光纤连接实现通讯，以便为管道两端的监控和数据采集系统（SCADA）服务。泄漏监测系统基本上是作为监控和数据采集系统（SCADA）的一个模块。3、泄露监测软件：泄漏检测软件是由PSI开发的管道顾问（PipelineAdviserTM）软件，其工作原理是通过计算预期的（设计情况下）沿管道的压力梯度和实际的（测量情况下）沿管道的压力梯度来进行比较，从而完成检测。软件设计应具有如下的功能：管道运行状态的图形显示；整个管道的过压和堵塞监视；泄漏检测；泄漏位置检测；299、自动批量跟踪，到达时间预测和屏幕图形显示；给操作员专家级的建议。泄漏检测模块安装于与SCADA系统相连接的专用计算机中。软件读取来自现场仪表的测量值，按照上述讨论的每种方法，结合管道流的状态（稳定的或瞬时的）和管道阀门的位置（开或关）进行分析。根据来自管道顾问的水力坡度系数和泄漏位置检测系数进行修正。其结果向操作人员显示。本项目泄漏检测软件安装在取水源点1#泵站，运行在使用Windows操作系统的个人计算机上。5、系统操作和控制方法：输水管道系统设计由位于1#泵站主控制站进行操作。要求24小时连续值班。在供水泵站操作者利用SCADA系统远程控制管道。提供的自动程序和控制回路有：泵站的每台活塞泵300、启动/停止；通过水池液位和出口压力控制泵的速度；泵站出口压力过压保护；管道的紧急停车；泵站启动和停车程序（正常运行）。在泵站控制室，操作人员应具备正常系统操作和处置大多数紧急情况的能力。所有的系统控制和运行数据可在主控制室获得。稳定状态模式时系统将处于自动控制，在处理工艺事故期间可由操作人员干涉。（4）量测系统为保护泵站的安全与经济运行，本泵站装设下述监测项目。a、高位水池水位测量泵站高位水池各设1套LPB210型液位变送器，测量范围05m。水位信号送至中控室计算机监控中心。轴承轴瓦温度监测，每个轴瓦配有1个电阻型温度传感器PT100，在水泵联轴器处测一个点转速。6.2.2.9机电设备布置水源301、泵站设置2台喂料泵和5台往复泵。泵房总占地面积1134m2，泵房建筑尺寸为长81m宽14.0m高13.0m，结构为框架结构；配电室（两层）建筑尺寸为长38.0m宽9.0m高5.4m，建筑面积为342m2，结构为框架结构；二级泵站设置3台卧式多级离心泵。泵房总占地面积540m2，泵房建筑尺寸为长30.0m宽18.0m高7.0m，结构为框架结构。6.2.2.10主要水力机械设备表表 6.27 水源泵站主要水力机械设备表序号设备、管材名称及型号单位数量备注1喂料泵（Q=1560m/h，H=35m)套2包含进出口闸阀及管道管件2往复泵(Q=330m/h，H=1450)套5包含进出口闸阀及管道管件3250kW电机（710/75/10kV）IP54 F级绝缘 8点测温加热器 安装海拔450m台541600kW/10kV高压变频电机 IP54 F级绝缘 8点测温加热器 安装海拔450m台55LD-10t电动单梁行车，LK=14m，H=12m（含所有配件）台1表 6.28 二级泵站主要水力机械设备表序号设备、管材名称及型号单位数量备注