2012年农村饮水安全工程实施方案

XX县2012年农村饮水安全工程XX乡桂花村实施方案XX县水利电力勘测设计队二一二年四月目录1工程项目概述111区域地形地貌112气象条件113水文及水文地质条件114社会经济情况215工程投资及效益22工程建设任务及规模321工程建设的必要性322工程设计依据及任务323工程规模43工程水源631水源选择632水量计算633水量平衡分析64工程设计641工程总体布置及主要建筑物642取水构筑物设计743输水工程设计744净水站设计945配水管网设计145施工组织设计1651施工条件1652建筑材料供应方案1653主体工程施工1754施工总布置186工程管理设计2061管理机构2062管理范围2063水源保护措施217工程投资概算2171编制依据和原则2172基础资料2273费率2374资金筹措23附表工程概算表附图设计图（1套）1工程项目概述11区域地形地貌工程区位XX县西部，距县城45公里，区域地形普遍为深切低中山或中山山地，地貌类型复杂,“三山夹两槽”是XX地貌的主要特征。谷地、坡麓、岩溶洼地及小型山间盆地相间，逆顺地貌并存。山脉走向与构造线一致。12气象条件XX县属中亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛多集中，光照偏少云雾多；春来较早多夜雨，夏季炎热多伏旱，秋季凉爽多绵雨，无严寒少霜雪，无霜期长。根据XX气象站资料，该地区多年平均气温175，极端最高气温441，极端最低气温56，气温垂直分布规律明显，立体差异较大。多年平均无霜期320天左右，相对湿度75，最大风速12M/S,风向多为东南风。多年平均降雨量1205MM。降雨年际变化较大，最多年降雨量18200MM1996年，最少年降雨量8079MM1981年，占最多年的657；降雨在年内分配不均匀，汛期410月降雨量约占全年的80。13水文及水文地质条件通过实地调查、勘测，位于桂花村的咸井坝（小地名）水源是解决桂花村饮水安全唯一较好的水源。该水源属泉水，水源海拔高程86000米，最枯流量4升/秒，测时流量625升/秒。此流量测时（2012年4月）为洪水季节，经调查此流量比最枯流量（90年117天大干旱）大两倍，综合确定该水源最枯流量为35升/秒。最枯时，该水源每天可提供300M3水量，供区日需水量为100M3，水源水量完全能够满足供区需求。项目实施区地下水以岩溶溶洞水、岩溶裂隙水为主，以大泉、暗河的形式出露于当地最低浸蚀基准面，水量较大，分布于灰岩之中。14社会经济情况XX乡桂花村集中供水站，位于XX乡桂花村2组，厂址长垭口（小地名），距场镇约4公里，距村公路200米，海拔高程66000米左右，交通较为方便。XX乡位于县南部，面积7881平方公里，总人口6622人，其中非农业人口107人，辖9个村民委员会。乡人民政府驻石槽坝。经济发展主要以农业经济为主导，辅以劳动力输出、畜牧业、建筑业、林业及个体私营等产业。农业生产以种植烤烟、玉米、红苕、洋芋、稻谷为主，农民人均纯收入2130元。15工程投资及效益本工程概算总投资4568万元，其中建筑工程3322万元，机电设备及安装工程048万元，金属结构设备及安装工程967万元，临时工程费用036万元，独立费用195万元。资金来源申请市级以上补助资金4568万元。该工程实施后可彻底解决桂花村1、2、3、4组现有农村居民900人的饮水安全。2工程建设任务及规模21工程建设的必要性桂花村1、2、3、4组现有人口900人。由于缺水，严重影响该地的经济发展和人民的生活质量。为了满足该地区经济发展的需要，提高人民的生活质量，使人民早日脱贫，修建该供水工程，解决该地区饮水安全问题是十分必要的。22工程设计依据及任务221编制依据XX县农村饮水现状调查评估报告；XX县“十一五”农村饮水工程规划报告；重庆市乡镇供水工程技术规范（DB50/T302000）；村镇供水工程技术规范（SL3102004）；村镇给水实用技术手册；生活饮用水卫生标准（GB57492006）；水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）；砌体工程施工质量验收规范（GB50203）；给水排水构筑物施工及验收规范（GBJ141）；混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）；给水排水管道工程施工及验收规范（GBJ50268）；给水用聚乙烯（PE）管材（GB/T13663）。222目标任务桂花村人饮工程实施后，计划终期解决2132人，3198头大牲畜的人畜饮水安全问题，日产水量150M3，主要解决桂花村2、3、4、5、6组村民的生活、生产用水。23工程规模231设计水平年和供水人口工程实施后可解决桂花村1、2、3、4组现有农村居民900人的饮水安全。设计基准年为2011年，设计水平年为2026年，设计年限15年。232需水量计算根据村镇供水工程技术规范（SL3102004）计算，考虑15年的发展水平，结合我县乡村发展规划，桂花村规划水平年日需水量为100M3，引用流量12L/S。一、设计人口与牲畜1设计年限N15年；2人口自然增长率为12年；3设计人口未来人口数现有人口数1001215；4设计牲畜未来牲畜数现有牲畜数目110。二、需水量计算1设计用水量的组成工程设计用水量由生活用水量、牲畜用水量、管网漏失水量和最高日用水量四部分组成。2生活用水量标准常驻人口生活用水量为60升/人，牲畜用水量为25升/头。3其它用水量管网漏失水量为生活用水和牲畜用水和的5，最大高峰用水量为以上三项之和的15。4设计用水量该工程需水量见桂花村人畜饮工程日需（供）水量计算表。桂花村人畜饮工程日需供水量计算表基准年（2011年）水平年（2026年）需水量（M3）组别人口（人）牲畜人口人牲畜小计生活牲畜漏失水量其他用水合计900610107636711006027491组110809088124723505112组2801802051982811647912263组2902002252203101808813284组220150226165285181661226233设计供水规模根据村镇供水工程技术规范（SL3102004）计算，该工程设计规模日供水量100M3，引用流量15L/S。3工程水源31水源选择通过实地调查、勘测、化验，位于该镇境内的咸井坝（小地名）水源是解决桂花村唯一较好的水源，该水源为溪沟水，水源水质经化验达到国家饮用水水质标准，水源海拔860米，与净水站高差260米。32水量计算咸井坝（小地名）水源属泉水。技术人员和乡镇干部现场勘测，水源来水流量为4L/S，此流量测时（2011年4月8日）为丰水季节，经调查此流量比最枯流量（90年117天大干旱）大两倍，综合确定该水源最枯流量为35升/秒。最枯时，该水源每天可提供200立方米水量。33水量平衡分析通过实地调查、勘测，该水源年平均流量35升/秒，每年可提供水量为12万立方米。加之该水源位于深山峡谷中，不承担其它供水需求，供区日需水量为100立方米，年需水量为365万立方米，因此水源水量完全能够满足供区需求。4工程设计41工程总体布置及主要建筑物桂花村人饮工程由取水工程、引水工程、净水工程、供水管网组成。根据水源的水质状况，确定本工程净水工艺流程为取水输水净水配水用户。工程主要构筑物由取水构筑物、输水管道、净水站（包括粗滤池、慢滤池、清水池等）、配水管网组成。42取水构筑物设计咸井坝（小地名）水源距XX场镇5公里，工程建筑材料运输较为便利，根据村镇供水工程技术规范（SL3102004）相关规定将此集水池尺寸确定为长4M、宽22M、水深10M，超高01米。43输水工程设计431输水管线布置输水管总长3520米（其中50MMPE管1600M，40MMPE管1920M）。管道布置原则是根据地形特点，顺山布置，避免出现倒虹段，尽量少占耕地，少转弯，减少局部水头损失，施工和后期维修管理方便。管材埋设的最小管顶覆土厚度为埋设在车行道下管顶埋深不得小于09米；埋设在人行道下或管道支管不得小于075米；绿化带下或居住区支管不得小于06米。应将沟槽底部整平，使放在其上的管材互坦不倾斜。遇土质比较松软的地方、应将沟槽底部用水泥浆铺面。开挖沟槽时，原地良好的泥土要与杂土分开堆放、同时清除槽底的松散土及石块等杂物。土质较差时应先进行处理，挖除淤泥，再用大石块压实然后分层夯实回填土。施工在雪雨进行时，要防止槽底受冻及浸泡。如管材受冻或浸泡。应将水排除并把基底受冻及浸泡软化的表面土清除，换填小粒径的砂石料做好基础处理并保持基底不浸水。432输水管线地质概况输水管线长3520M，管道沿线地形坡度一般为2540度，个别地段1018度。岩性为薄中厚层状灰岩、夹页岩。第四系残坡积层零星分布于地表，一般厚0525M，岩层产状平缓，岩层倾角一般515度，无断裂构造出露，工程地质条件简单。因该地为高山，应注意霜冻现象。433输水管设计输水管总长3520米，设计为PE管。其管道水力计算式为流速计算式V4Q/314D2沿程水头损失HIV2L/C2R式中R水力半径，RD/4；C谢才系数，CR1/6/N，N为糙率，取0012；Q流量（M3/S）；D管径（M）；V流速（M/S）。局部水头损失HJ005HI总水头损失HHIHJ经管道水力计算取水口引水池净水站水头损失1487米，出口自由水压4622米。输水管道水力计算表管段长度米管径毫米流量升/秒流速米/秒水头损失米地面标高（米）水压标高（米）自由水压（米）水源猫梁子1600501708833198600086100100猫梁子供水站19204017138115586660071222462244净水站设计441净水站厂址选择及水厂平面布置水厂位于XX乡桂花村2组的长垭口。水厂地形坡度一般为05度，地形较平缓，出露地层为三迭系嘉陵江组地层。岩性为薄中厚层状灰岩。地表局部分布第四系坡残积粘土，厚度分布不均，平均0525M，岩层产状平缓，岩层倾角一般515度，无大的不良地质现象和断层构造出露，工程地质条件简单。建议清除地表覆盖层,基础置于弱风化灰岩中,开挖稳定边坡比灰岩采用103105；土层采用1125115。建筑物周边应注意排水及护坡。经过多次选点，由于该处地理位置位于半坡上，交通相对较便利，高程能够满足桂花村2、3、4、5、6组的供水需求。因而该站址是能选择的最好的净水站厂址。442净水工艺流程根据水源的水质状况，确定本工程净水工艺流程为粗虑生物慢滤清水，净水站主要构筑物由粗滤池、生物慢滤池、清水池组成。1生物慢滤技术去除效果研究结果表明生物慢滤水处理技术对农村微污染水源水中常见的超标污染物如微生物、氨氯、有机物及重金属等有很好的去除效果。（1）对大肠杆菌的去除率高达97以上；细菌总数去除率在50以上，经过生物慢滤技术净化的出水卫生学指标稍加简易消毒即可达到国家生活饮用水卫生标准。（2）对氨氮的去除率高达80。（3）对浊度的去除率达95以上；（4）对重金属的去除效果也很好，铜、镉、铁的去除率在87以上，锰、铅、锌的去除率在6075之间。2净化原理研究结果表明，生物慢滤技术对污染物的去除是物理吸附过程和生物化学过程共同作用的结果。在生物慢滤上层的滤料表面形成了一层含有多种微生物的生物粘膜，生物粘膜中含有各种细菌（球菌、杆菌等）、藻类、原生动物以及各种微生物的分泌物，在水的净化过程中，这些微生物形成了良性循环食物链（1）原生动物捕食藻类和细菌；（2）藻类生长需要吸收水中的N和P，同样细菌生长也需要吸收水中的N和P以合成细菌细胞，这是细菌的同化作用，此外在硝化细菌的作用下，氨氮转化为硝酸盐氮，然后在反硝化细菌的作用下，硝酸盐转化为氮气；在细菌的异化作用下，有机物转化为二氧化碳被除去；（3）死亡的原生动物、细菌、藻类等又成为新生微生物的营养，如此循环。由此可见。生物粘膜在生物慢滤技术中具有双重作用，生物粘膜的物理吸附、截留作用和粘膜中微生物的捕食、被捕食及生物化学作用。443构筑物设计一、粗滤池当原水浊度超过慢滤池进水浊度要求时，根据村镇供水工程技术规范（SL3102004）的规定，可采用粗滤池进行预处理，粗滤池的设计应符合以下规定1原水含砂量常年较低时，粗滤池宜设在取水口；原水含砂量常年较高或变化较大时，粗滤池宜设在预沉池后。2进水浊度应小于500NTU；出水浊度应小于20NTU。3设计滤速宜为0310M/H，原水浊度高时取低值。4竖流粗滤池设计应符合以下要求1）宜采用二级串联，滤料表面以上水深05M，保护高02M。2）上向流粗滤池底部应设配水室、排水管和集水槽。3）滤料宜选用卵石或砾石，顺水流方向由大到小按三层铺设，并符合村镇供水工程技术规范（SL3102004）表9311的规定竖流粗滤池滤料组成粒径（MM）厚度（MM）4820030081630040016324505002）上向流粗滤池底部应设配水室、排水管和集水槽。3）滤料宜选用卵石或砾石，顺水流方向由大到小按三层铺设。根据村镇供水工程技术规范（SL3102004）规定，粗滤池容积为15M3，平面尺寸长25M，宽25M，有效水深24M，超高02M。结构详见附图。二、慢滤池慢滤池的设计应符合下列规定1进水浊度宜小于20度，布水应均匀。2应按24H连续工作设计。3滤速宜按0103M/H设计，进水浊度高时取低值。4出口应有控制滤速的措施，可设可调堰或在出水管上设控制阀和转子流量计。5滤料采用石英砂，粒径0310MM，滤层厚度800MM。6滤料表面以上水深宜为600MM；池顶应高出水面300MM。7承托层宜为卵石或砾石，自上而下分五层铺设，并符合村镇供水工程技术规范（SL3102004）中表932的规定慢滤池承托层组成粒径（MM）厚度（MM）1250241004810081610016321008承托层下铺设150MM厚钢筋混凝土预制虑板，虑板上浇筑时预留10MM小孔，过滤后的水能够顺利进入集水槽。9正常水深以上应设溢流管；池底集水槽应设排空管。根据村镇供水工程技术规范（SL3102004）规定慢滤池容积为24M3，平面尺寸长4M，宽25M，有效水深24M，超高02M。结构详见附图。三、清水池根据村镇供水工程技术规范（SL3102004）规定清水池容积按最大日供水量的50设计，由于考虑1天的停水储备，则清水池容积为48M3，平面尺寸长5M，宽4M，有效水深24M，超高02M。结构详见附图。四、净水厂附属建筑设计为保证厂区的安全，整个净水站厂区用18水泥砖采用M75水泥砂浆浆砌，高21米。根据站水站总体布置，在厂区左前方设进厂大门，大门为双开不锈钢焊接门。五、构筑物安全校核本工程为重力式圬工结构，靠墙体自身重力挡水压力，按照抗倾、抗滑两个方面进行安全校核。稳定计算采用刚体平衡公式进行计算（1）抗滑稳定安全系数按下式计算PWFKC式中。FKNPWC系数底板与堤基之间的摩擦平力的总和作用于墙体上的全部水直力的总和作用于墙体上的全部垂抗滑稳定安全系数（2）抗倾稳定性按下式计算HVMK0式中。MKNPM。KV的倾覆力矩作用于墙身各力对墙趾的稳定力矩作用于墙身各力对墙趾抗倾稳定安全系数0抗滑安全系数KC13115；抗倾安全系数K02313。通过验算均能满足规范要求。45配水管网设计451配水管网选线和布置的原则输水管网沿公路院落布设，输水管主要在桂花村1、2、3、4组进行布置。供水管设计主要以PE管为主。452配水管水力计算供水方式采用全日制供水，时变化系数取K15。其配水管网水力计算如下管内流速V4Q/314D2沿程水头损失HIV2L/C2R式中R水力半径，RD/4；C谢才系数，CR1/6/N；N为糙率，取0012；Q流量（M3/S）；D管径（M）；V流速（M/S）。局部水头损失HJ005HI。总水头损失HHIHJ配水管网水力计算成果及配水管道水力计算参数和输配水管道（网）水力计算成果见下表。配水管道水力计算成果表管段流量（M3/S）管径（M）管道长度（M）水头损失（M）起讫点地面高程（M）水压标高（M）自由水头（M）流速（M/S）供水站6660066700100田坝000015002555041357000662879287031田坝6100061200200梨子坪00000700270045254000607486748024供水站6660066700100砂子湾00005003240082960730658715141065砂子湾60730658715141郑家咀000040025300152557140643467206091郑家咀57140643467206毛家坡00003800255001934475706241214842078毛家坡475706241214842偏劲坡000030021000812352160542892129101供水站6660066700100谢家坡0000560041700137660000653245324045谢家坡60000653245324瓦厂坝00003002550446754000608576857101谢家坡60000653245324大土0000250025800150754000638179817052大土54000638179817高顶山0000190021100361054500602075707061大土54000638179817龙塘坝00001900215004923480005889410894061453管径确定供水管总长9100米，其中40MM1700米，32MM400米，25MM2150米，20MM4850米。5施工组织设计51施工条件桂花村人饮工程位于我县西部，输水管道工程多沿村级公路布置，净水工程坐落在咸井坝（小地名），配水管网均在桂花村内，交通十分方便。取水工程无村级公路经过，但是净水站位于公路附近，总体来说，交通极相对方便。52建筑材料供应方案工程区内无江河溪流，无法采集天然砂、石等建筑材料，但所在工区广泛分布二迭系、三迭系灰岩，其岩质坚硬，湿抗压强度达25MPA，采用人工开采灰岩作为砌筑块石，其中的片石作为砂、碎石加工的原材料，因此，本工程砂、石、骨料采取就近开采，就近加工，人工二级搬运。其质量和储量均能满足工程要求。该工程所需的水泥在新田国贸水泥厂购买，钢材、炸药、汽、柴油等在县城购买，综合运距45KM左右。木材在当地采购。53主体工程施工一、土石方开挖覆盖层及土方采用人工挖运，部分弃土可用于厂区填土，其余部分可就近堆放在山腰的台地上。石方开挖采用手风钻造孔爆破，开挖的石方就近堆放作为砌筑、砂、粗骨料加工之用。弃渣作为回填材料。二、砌石工程块石从石方开挖中选取，不足部分在指定的料场取用。砂浆采用人工拌合，搭设栈桥，人工运输，人力运至工作面，人工挖运安砌、勾缝、护面。三、砼工程砼采用人工拌合，人工运输入仓，人工平仓，机械捣实，盖板砼采取现场木模浇筑。四、输、配水管网安装1、管道选择根据管道管段所受水压和地理位置选择管材和壁厚。由于最大高差2600M，加之管线较长，水头损失较大，管径2040MM的管道设计压力为16MPA，管径50MM及以上的设计压力为125MPA。2、管沟开挖开挖深度不得低于60CM。3、管道制作与安装统一采用现场铺设，配水管采用人力运至工地，现场加工铺设。54施工总布置541施工总体布置一、布置原则施工总体布置遵循以下原则（1）因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理（2）采用集中与分散相结合的布置方式；（3）施工布置力求紧凑，尽量少占耕地；（4）加强环境保护，做好弃渣处理，防止水土流失。二、施工总体布置按照上述布置原则，结合本工程实际和施工需要，整个工程采取分区布置方式。根据工程的分布特点和施工进度安排，本工程初步拟定为四个工区，以利于施工顺利进行。拟定的施工区分别是取水工程、引水管道、净水厂、配水管网共4个。各施工区内，根据建筑物的布置和施工特点布置照明、供水、仓库、料场及生活设施。542工程征（占）用地本工程建设永久占地210M2，临时占地25000M2，临时占地主要为管道施工，管道铺设后回填，不会影响耕地的耕作。其永久占地和施工临时占地主要由当地乡镇协调村组自行解决。543工程施工进度计划一、设计原则本工程施工通过公开招标方式择优选择从事类似工程施工经验的施工企业承建，以人工施工为主，辅以部分机械施工。工程施工以两班作业为主，月工作天数按25天计。二、施工总进度安排根据上述设计原则结合本工程的具体条件，通过分析、计算，本工程安排施工总工期为2个月（2012年6月至2012年8月）。工程建设分为4个时期，即工程筹建期、工程准备期，主体工程施工期和完工验收期。工程筹建期该期安排在2012年5月（不计入总工期）主要进行招投标，确定施工队伍，完成施工征地，为施工队伍进场提供场地条件和良好的施工条件。施工准备期本期内完成仓库、生产、生活设施的搭建，场内交通、施工用水用电等工作，计划用3天时间完成。主体工程施工期分析计算，主体工程施工期为2个月，主要控制性工程是净水站工程和管道铺设工程。完工验收期本期主要进行试运行、缺陷处理、竣工验收、工程移交等工作，本期为15天。6工程管理设计61管理机构为了保证工程良好运行，发挥效益，桂花村人饮工程由桂花村农村饮水安全支会进行管理，实行自主经营，自负盈亏的企业管理模式。桂花村人饮工程实行有偿供水，按供水成本加微利核定水费标准，按照一事一议确定水价，按基本水费加计量水费进行征收，保证工程自我生存，自我发展，使本工程长期发挥效益。供水单位应根据工程具体情况建立包括卫生防护、水质检验、岗位责任、运行操作、交接班、维护保养、计量收费等在内的良性运行管理制度，按制度进行管理。62管理范围桂花村人饮工程管理为取水口、输水管道、净水站及配水管网等建筑物所划定的范围，管理人员必须确保管理区域不被其他单位和个人随意侵占。621输配水管道保护应定期巡查输配水管道的漏水、覆土、被占压和附属设施运转等情况，发现问题及时处理。622净水厂管理调节构筑物内部，每年应进行一次清洗消毒；消毒宜采用氯离子浓度不低于20MG/L的清洁水，消毒完成后应用清水再次冲洗。水厂管理人员，每年应进行一次体检，取得体检合格证的方可上岗；传染病患者或健康带菌者不应进入生产区。慢滤池的运行管理应符合以下要求宜24H连续运行；滤速不应超过03M/H。应定时观测水位和出水流量，及时调整出水堰高度或阀开度，满足设计出水量和滤速要求；不能满足设计出水量要求时，应刮去表面2050MM的砂层，并把堰口高度恢复到最高点或调整阀开度到原位。每年应补砂一次；补砂时，应先刮去表面50100MM的砂层，补新滤料至设