甘肃省农村饮水安全工程初步设计说明书报告

甘肃省XX乡XX河村农村饮水安全工程初步设计报告甘肃省XX市XX水利水电建筑设计院二一年十一月目录1综合说明111项目编制背景和依据1111编制背景1112编制依据1113编制原则112项目区地理位置及社会经济概况2121地理位置2122经济社会概况213项目区工程地质及水文地质概况2131工程地质概况2132水文地质概况314项目区实施范围、解决人数及饮水不安全类型315工程措施、主要建设内容及工程量3151工程措施3152主要建设内容3153完成工程量416投资概算及资金筹措417建设管理及运营管理4171建设管理4172资金管理4173运行管理518经济评价519工程特性表62项目区基本情况1021项目区概况10211项目区社会经济情况10212自然概况1022供水区饮用水现状及水源1123供水范围和主要供水对象1124供水规模和用水量13241供水规模W（最高日用水量）13242居民生活用水量W113243集体或专业户饲养畜禽用水量W213244公共建筑用水量W314245管网损失水量和未预见水量W414246人均综合用水量1425水源论证14251水量14252水质1526供水水压1727供水方式1728供水工程方案选择1729工程等级及主要建筑物级别17210防洪和抗震标准17211水源保护183工程地质1931概述1932取水构筑物及水厂地质条件1933输配水线路及主要建筑物地质条件2034天然建筑材料2035结论214工程设计2241设计参数2242设计方案及工程措施2243工程建设内容2244工程设计23441工艺流程23442设计水平年23443拦污栅设计23444沉淀池设计23445调蓄池设计23446管理房、净化室设计24447净水厂设计24448输配水管网设计31449检查井设计334410减压井设计334411定员编制334412主要构（建）筑物占地344413主要设备及材料344414三材用量表354415水质检验和检测354416学校供水工程设计365结构设计3851工程概况3852设计依据标准3853建筑设计38531设计等级38532位置布局38533建筑尺寸3954结构设计39541地基39542基础3955防洪和抗震设计396供配电设计4061设计范围4062负荷性质和供配电电源及运行方式4063负荷计算4064电气设备安装4165电气设备的防火4166防雷与接地4167照明417自控及通讯设计428施工组织设计4381施工条件43811工程概况43812施工特点43813交通条件及施工场地4382施工方法43821施工总体布置43822工程施工4483施工进度计划459运行管理4791运行管理4792水源保护4893配水管理4810工程投资概算及资金筹措50101编制原则及依据501011编制依据501012定额依据501013概算费用构成及项目划分51102基础单价51103单价取费标准52104工程投资5211经济评价68111概述681111投资计划681112评价依据68112国民经济评价691121固定资产投资691122年运行费691123流动资金691124效益计算69113财务评价701131成本分析701132单位成本计算701133水价预测70114综合评价7112附件761综合说明11项目编制背景和依据111编制背景饮用水是人类生存的基本需求，解决农村饮水安全问题，是保障农民身体健康、促进农村经济发展、建设社会主义新农村的重要内容。以提高农村供水质量，改善农村饮水条件，保障农村饮水安全为目标，统筹规划，突出重点，加快解决因水质等问题严重影响农民生活和身心健康的饮水安全问题，是全面适应建设小康社会的总体要求。根据甘肃省XX市20102013年农村饮水安全工程规划，受高台县水务局委托，甘肃省XX市XX水利水电建筑设计院于二O一O年十一月编制完成了高台县XX乡XX河村农村饮水安全工程初步设计报告。112编制依据本初步设计报告依据以下文件进行编制（1）甘肃省农村饮水安全项目建设管理办法；（2）甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本；（3）甘肃省高台县农村饮水现状调查评估报告；（4）甘肃省XX市20102013年农村饮水安全工程规划；（5）生活饮用水卫生标准（GB57492006）及生活饮用水卫生标准准则、农村生活饮用水水质分级要求。113编制原则本次XX乡XX河村农村饮水安全工程初步设计报告编制的原则是（1）彻底解决项目区群众饮用水水量不达标的问题，让群众吃上干净、卫生水质良好的自来水。（2）因地制宜、统筹兼顾、多方案合理选择工程措施，确保工程长期发挥效益。（3）集中连片，供水到户，最大限度满足群众的用水要求，切实解决水质、缺水、用水方便等问题。（4）所选项目符合XX市农村饮水现状调查评估报告和XX市20102013年农村饮水安全工程规划，为社会主义新农村建设提供水利保障。12项目区地理位置及社会经济概况121地理位置XX乡XX河村农村饮水安全工程位于高台县城西南部，距高台县城80KM，地处祁连山北侧、马营河东岸，地势南高北低，地势较陡，纵坡在35之间，海拔高程在2500M2050M之间，居民区较为集中。122经济社会概况项目区辖XX乡XX河村19个社、477户、1773人。项目区以种植业和养殖业为主，粮食作物主要有小麦、玉米，经济作物主要有洋芋、蚕豆、花卉制种等。项目区水电、交通、通讯设施齐全，水利设施配套建设初具规模，人民物质文化生活水平稳步提高，2009年底农民人均纯收入达到4492元。13项目区工程地质及水文地质概况131工程地质概况项目工程区地处祁连山北麓山前洪积扇上部，地质构造较为简单，出露地层岩性为第三系砖红色砂岩及第四系洪积砂壤土、块碎石土。第三系砖红色砂质粘土岩分布于祁连山浅山区，沟床两侧可见露头，致密，坚硬，厚度100M。第四系洪积砂壤土分布于游洪积扇，厚13M，砂感明显；块碎石土分布于山区沟谷及洪积扇砂壤土层之下，埋深03M，块碎石成份为砂岩、砂砾岩。区内无断裂构造及褶皱，亦未发现第四系以来的摺曲断裂和继承性活动断裂，但輓近期新构造运动形迹较为明显，工程区没有发生过大的地震，但项目区所在区域地震活动较为频繁，对本项目区有一定影响。132水文地质概况项目区属黑河流域。水文地质单元属酒泉东盆地。项目区位于黑河水系二级支流XX河下游，地表水资源主要来源于祁连山的冰雪融水、大气降水和泉水，地下水资源贫乏且埋深较大，现状经济条件下不易开采。14项目区实施范围、解决人数及饮水不安全类型根据甘肃省XX市20102013年农村饮水安全工程规划，确定XX乡XX河村农村饮水安全工程共计解决XX乡XX河村19个社、477户、1773人的饮水安全问题。本次设计计划解决XX乡XX河村19个社、477户、1773人的饮水安全问题。根据高台县农村饮水调查评估报告和高台县委托XX市疾病预防控制中心对本次工程初步设计所涉及项目区的生活用水进行水质检验，该项目区饮水不安全类型属水量不达标区域。15工程措施、主要建设内容及工程量151工程措施工程设计选用水库（塘坝）取水方案，取水口为塔沟塘坝输水洞附近坝下预埋输水管。水流经沉淀、净化处理后汇入清水池，再通过管网系统自压一次性供水到户，地面落差能满足水流重力式输配水要求。152主要建设内容本次设计XX乡XX河村农村饮水安全工程共解决XX乡XX河村19个社、477户、1773人的饮水安全问题。计划建设内容为修建50M3沉淀池1座，50M3调蓄池1座，修建管理房12367M2，净化室924M2，围墙73M，大门1付，铺筑院落地坪435M2，安装净化设施1套，消毒设施1套，铺设管道37172KM，其中干支管道25247KM，入户管道11925KM，修建检查井12座，减压井7座，安装入户设施477套，架设10KV输电线路35KM，架设20KVA变压器1台。153完成工程量XX乡XX河村农村饮水安全工程共需完成总工程量912万M3，其中土方工程906万M3，石方2333M3，砼及钢筋砼2112M3，砖砌体1709M3。共需水泥875T，钢筋及钢材178T，PE管37172KM，共需劳动工日337万个。16投资概算及资金筹措本次设计XX乡XX河村农村饮水安全工程总投资20466万元，其中农村人口部分投资19960万元，学校部分投资506万元。资金多渠道筹措解决。17建设管理及运营管理171建设管理农村供水工程建设规模大，涉及人口多，建设任务重。为了切实建好工程，协调解决各种问题，我县以加强领导，健全组织机构，统一管理项目为措施，重点强化监督工程质量和工程投资的使用。并按照农村饮水安全项目建设管理办法的要求，继续推行项目“六制”的管理办法。一是接受XX市农村人饮工程项目办公室项目建设的监督、指导。二是进一步完善我县农村人饮项目办公室管理机构，加强领导、落实责任，认真落实地方配套资金足额到位，严格按照项目建设程序，确保工程顺利完成。172资金管理本项目建设资金来源由国家投资、地方配套和群众自筹三部分构成。为了管好用好项目建设资金，确保工程建设按时顺利完成，严格对项目所需资金实行专款专用，统一管理的办法，保证工程项目资金按时足额到位。根据甘肃省农村饮水安全项目管理办法实施细则，中央拨付资金由XX市农村饮水安全工程项目办公室统一管理，设立专户，封闭运行，实行报账制，即根据工程进度，由县人饮办将已经监理核准的月进度报市人饮办公室，市农村人饮办公室核查后将资金分批拨付各县人饮办公室。地方配套资金经县领导小组协调后，由县人饮办设立专户，统一管理开支。173运行管理农村饮水安全工程量大面广，工程建是基础，管是关键，用是目的。按照甘肃省农村饮水安全工程运行管理试行办法进行管理。各级政府应加强对农村饮水安全工程工作的领导，实行行政首长负责制，依法保护供水单位、用水户的合法权益。水行政主管部门是农村饮水安全工程的行政主管部门，负责农村饮水安全工程的运行管理，卫生部门负责农村供水卫生监督和水质监管，环保部门负责对饮用水水源地的环境保护和污染治理，物价部门负责对供水水价的核定和监管，审计部门对水费的管理和使用情况进行监督，电力部门提供电力保障，落实优惠电价。工程建成后交付高台县农村人饮工程管理站对工程的运行、水质监测、供水成本核算、水费收缴、工程维修等进行统一管理。同时加快管理体制改革步伐，建立“产权清晰，责权明确，政企分开，科学管理”的现代化企业管理制度，使农村饮水安全工程走上良性循环的运行轨道。本工程设立水厂1座，定员编制设2人，全部采用招聘制，统筹管理。水价由高台县农村人饮工程管理站测算，报县物价部门召开农村供水价格听证会进行核定，经县政府批复后执行。18经济评价根据水利建设项目经济评价计算规范，经计算，经济效益费用比1061，经济内部收益率8788，经济净现值75720，投资回收年限1266年。各项指标均符合规范要求。19工程特性表XX乡XX河村农村饮水安全工程共计划解决XX乡XX河村477户、1773人的饮水安全问题。详见工程特性表。2项目区基本情况21项目区概况211项目区社会经济情况项目区辖XX乡XX河村477户、1773人。项目区以种植业和养殖业为主，粮食作物主要有小麦、玉米，经济作物主要有洋芋、蕃茄、蚕豆、花卉制种等。项目区水电、交通、通讯设施齐全，水利设施配套建设初具规模，人民物质文化生活水平稳步提高，2009年底农民人均纯收入达到4492元。212自然概况（1）地形地貌项目区地形为东南高西北低，地势较陡。整个地貌分祁连山中高山区、走廊山前倾斜平原。祁连山中高山区地势起伏，沟壑发育，峰锐坡陡，各山体呈西北东南方向延伸，海拔4700M以上终年积雪，冰川分布；山前倾斜平原区地形由东南向西北倾斜，地势较陡，自然纵坡在35之间，海拔高程在2500M2050MM之间，主要为河流沟谷的切割景观，植被稀疏，岩石裸露。（2）气象条件项目区地处内陆腹地，属典型的大陆性干旱气候，具有寒冷、干燥、昼夜温差大、日照时间长、降水少、蒸发大等特点。多年平均气温46，多年平均降水量为959MM，多年平均蒸发量2700MM，降水量在年内分布不均。多年平均日照时数3088H，全年无霜期149D，太阳辐射总量为10911482KCAL/M2，多年平均冻土深度150CM。主要灾害天气干旱、大风、沙尘暴及夏秋季的局地暴雨洪灾。（3）水文条件项目区属黑河水系二级支流XX河流域。水文地质单元属酒泉东盆地。地表水资源主要来源于祁连山的冰雪融水、大气降水和泉水，地下水资源贫乏且埋深较大，现状经济条件下不易开采。项目区上游建有黑达坂水库，项目区农田灌溉及居民生活饮用水全部来自上游黑达坂水库的地表水，居民生活饮用水利用各级灌溉渠道将水库蓄水送至农户水窖储存饮用。2010年5月，高台县水务局对位于XX河村南3KM处的塔沟塘坝进行改建，工程于10月完工并投入使用，改建后塘坝总库容为8万M3。故本项目选用塔沟塘坝作为饮用水水源。22供水区饮用水现状及水源项目区农田灌溉及生活用水全部来自上游黑达坂水库及塔沟塘坝的地表水，群众生活用水靠各级灌溉渠道将水库、塘坝水送至远离水源的农户水窖储存饮用。因灌溉渠道通过田间输水，水质受到泥沙、化肥、农药以及生活垃圾等严重污染，极不清洁卫生，同时为防止渠道冻胀破坏，冬季水库关闸蓄水后无法向水窖供水，造成冬春两季用水量严重不足，达不到基本安全用水标准。23供水范围和主要供水对象根据甘肃省XX市20102013年农村饮水安全工程规划的项目内容，本次工程设计供水范围主要为XX乡XX河村477户、1773人的饮水安全问题。根据高台县农村饮水调查评估报告和高台县委托XX市疾病预防控制中心对本次工程初步设计所涉及项目区的生活用水进行水质检验，该项目区饮水不安全类型属水量不达标区域。24供水规模和用水量241供水规模W（最高日用水量）工程设计现状水平年为2011年，工程设计年限15年，设计水平年为2026年。根据项目区实际和甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本要求，供水规模WW1W2W3W4。经过分析计算XX乡XX河村农村饮水安全工程供水规模为19385M3/D，242居民生活用水量W1XX乡XX河村农村饮水安全工程共计解决XX河村477户、1773人的饮水安全问题。根据农村生活用水量标准和项目区实际情况，结合社会发展目标，确定农村人口最高日生活用水量为Q50L/人日，计算年限按15年，人口增长率为6。根据公式PP0（1X）N进行远景供水人口计算，设计水平年将达到1939人，XX乡XX河村农村饮水安全工程居民生活用水量W1计算如下W1PQ/1000193950/10009708M3/D243集体或专业户饲养畜禽用水量W2集体户或专业户现状饲养的大牲畜923头，小牲畜为2504头，考虑到退耕还林还草工程的实施，将会加快草畜产业发展速度，预计设计水平年牲畜数量大牲畜为现状的11倍左右，小牲畜为现状的15倍左右，设计水平年集体户或专业户所饲养的畜禽数量为大牲畜1016头，小牲畜3756头。根据农村生活用水量标准和项目区实际情况，结合发展远景，确定农村牲畜用水量大牲畜为50L/头日，小牲畜为5L/只日。且用水量计算时只计入集体户或专业户所饲养的畜禽数量。XX乡XX河村农村饮水安全工程项目区集体或专业户饲养畜禽用水量W2计算如下；大牲畜用水量为Q大牲畜10160055078M3/D小牲畜用水量为Q小牲畜375600051878M3/D根据公式W2Q大牲畜Q小牲畜507818786956M3/D244公共建筑用水量W3根据甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本要求，XX乡XX河村农村饮水安全工程项目区公共建筑用水量W3为项目区居民生活用水量及集镇人口生活用水量的10估算。公共建筑用水量W3（居民生活用水量集镇人口生活用水量）W110970810970M3/D。245管网损失水量和未预见水量W4根据甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本要求，XX乡XX河村农村饮水安全工程项目区管网损失水量和未预见水量W4为项目区居民生活用水量W1、集体或专业户饲养畜禽用水量W2、集镇人口生活用水量W7、公共建筑用水量W3之和的10取值。管网损失水量和未预见水量W4（W1W2W7W3）101762M3/D。246人均综合用水量人均综合用水量供水规模/设计人口19385/193910009995L/D人25水源论证251水量项目区位于祁连山浅山地带，地下水资源贫乏且埋深较大，现状经济条件下不易开采。项目区水源为黑河二级支流XX河水系，地表水资源主要来源于祁连山的冰雪融水、大气降水和泉水，项目区上游建有黑达坂水库和塔沟塘坝。项目区农田灌溉及居民的生活饮用水全部来自上游XX河黑达坂水库和塔沟塘坝的地表水。由于项目区离黑达坂水库较远且交通不便，因此该工程的水源选择塔沟塘坝，取水点建在塔沟塘坝输水洞附近，工程用水全部由塔沟塘坝提供。该工程设计年需水量708万M3，塔沟塘坝蓄水全部来自上游黑达坂水库，黑达坂水库总库容为50万M3，兴利库容47万M3，控制灌溉面积105万亩，其中农田083万亩，林草地022万亩，年灌溉需水量5405万M3，经对19982007年近十年的水库蓄水资料分析，水库多年平均来水量为9989万M3，设计枯水年水库年平均来水量为7690万M3，扣除灌溉用水量后，缺水958万M3，水库蓄水21848万M3,冬季11月次年2月最小蓄水量为2278万M3,本着“先生活、后生产”的原则，在灌溉临界期水库来水首先满足生活用水，而后进行灌溉，本工程设计月最大人畜需水量为059万M3，其它时段均能能满足供水需要。因此，该工程水源完全能够满足项目区人畜需水要求。成果如下表所列。XX河黑达坂水库设计枯水年（P95）年月径流量表单位万M3保证率项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年来水量2351233246343940861028317915188917412309236622787690灌溉需水量32981296526314919276185405缺水量42342058329958295水库蓄水量235123324614920633470398120202366227821848注表中水库需水量一栏数字为扣除死库容（30万M3）后的兴利库容。252水质对黑达坂水库取水样化验，水质分析表明，水质符合农村实施生活饮用水卫生标准准则一级水要求详见检验报告。检测依据生活饮用水标准检验方法GB/T57502006。26供水水压由于项目区群众住房全部为单层住宅，该工程最不利点用水户供水最小服务水头为8M，通过进行管网水力计算分析，工程供水水压满足管网用水户要求。27供水方式由于项目区居民比较集中，通过对其经济条件、地理位置和水源水量、水质论证分析，都满足集中联片供水一次性到户的要求，因此，设计采取水库（塘坝）取水，水厂供水设施供水，管网输水到户的方案解决XX乡XX河村1773人的饮水安全问题。28供水工程方案选择项目区位于祁连山浅山地带，地下水资源贫乏且埋深较大，现状经济条件下不易开采。项目区上游建有黑达坂水库和塔沟塘坝。项目区农田灌溉及居民的生活饮用水全部来自上游黑达坂水库和塔沟塘坝拦蓄的地表水。项目区群众现状饮用水来自黑达坂水库蓄水，利用各级灌溉渠道将水库蓄水送至农户水窖储存饮用。所以，该工程选用水库（塘坝）取水方案，取水口为塔沟塘坝输水洞附近坝下预埋输水管。水流经沉淀、净化处理后汇入清水池，再通过管网系统自压向用户供水。29工程等级及主要建筑物级别按照水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）的规定，本工程属等小（2）型工程，各类建筑物按5级设计。210防洪和抗震标准按照农村供水工程技术规范ISL3102004规定,工程类别为一区型集中式供水方式。防洪标准按10年洪水设计,30年一遇洪水校核。按照中国地震动参数区划图GB183062001，项目区地震动峰值加速度010G，地震动反应谱特征周期04G（对应原地震烈度度）。按照甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本要求，本工程属型集中式供水工程，抗震设防烈度按本地抗震设防烈度，所以项目区工程建筑物按抗震烈度7度设防。211水源保护水源保护，是关系到工程项目能否长期发挥效益的重要问题。因此我县严格按照饮用水水源保护区污染防止管理规定的要求，加强领导，健全机构，完善各项管理制度。1水厂生产区的范围应明确划分并设立明显水源保护标志，在生产区外围不小于10M范围内不得设置生活居住区和修建畜禽伺养场、渗水厕所、渗水坑，不得堆放垃圾、粪便、废渣或铺设污水渠道，应保持良好的卫生状况和绿化。2在单井或井群的影响半径内，不得使用工业废水和生活污水灌溉及使用持久性或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水渠道，并不得从事破坏深层土层的活动。如取水层在水井影响的范围内不露出地面或地面水与地下水没有相互补充关系时，可根据具体情况设置较小的防护范围。3取水构筑物的防护范围，影响半径的范围以及溶岩地区地下水的水源卫生防护，应由供水部门同规划设计，水文地质，环境保护等部门研究决定，并在管线位置埋设管网界桩。（4）、按照甘肃省农村饮水安全工程水源保护与水质监测工作方案的要求，全面开展水质监测工作，确保消毒设备正常运行，水源不受二次污染。（5）、加快建立和完善农村饮用水水质监测网络，加强对农村饮水安全工程供水水质的检查、监测。有效防治传染病的传播、流行的发生，保障群众饮水安全。3工程地质31概述311地理位置概况XX乡XX河村农村饮水安全工程位于高台县城西南部，距高台县城80KM，地处祁连山北侧、马营河东岸，地势南高北低，地势较陡，纵坡在35之间，海拔高程在2500M2050M之间，居民区较为集中。项目工程区地处祁连山北麓山前洪积扇上部，地质构造较为简单，出露地层岩性为第三系砖红色砂岩及第四系洪积砂壤土、块碎石土。第三系砖红色砂质粘土岩分布于祁连山浅山区，沟床两侧可见露头，致密，坚硬，厚度100M。第四系洪积砂壤土分布于游洪积扇，厚13M，砂感明显；块碎石土分布于山区沟谷及洪积扇砂壤土层之下，埋深03M，块碎石成份为砂岩、砂砾岩。区内无断裂构造及褶皱，亦未发现第四系以来的摺曲断裂和继承性活动断裂，但輓近期新构造运动形迹较为明显，工程区没有发生过大的地震，但项目区所在区域地震活动较为频繁，对本项目区有一定影响。据查中国地震动参数区划图GB183062001，本工程区地震动峰值加速度为010G，地震动反应谱特征周期为040S对应原地震基本烈度度。32取水构筑物及水厂地质条件本工程由沉淀池、蓄水池、管理房及净化室组成。沉淀池沉淀池设计容量50M3。沉淀池布置于塔沟塘坝北坝坡下游50M处。地处祁连山北麓出山口山前洪积扇上部，表层岩性为洪积砂壤土，厚052M,干燥，结构稍密；其下为块碎石土，埋深052M,厚1020M，块碎石成份为砂岩、砂砾岩，最大粒径15CM，干燥潮湿，结构稍密中密。地基土承载力值砂壤土80100KPA；块碎石土200250KPA，承载力可满足设计要求。建议开挖边坡系数砂壤土11115，块碎石土1115125。管理房及净化室管理房及净化室布置于塔沟塘坝北坝坡下游300M处水厂内，地层岩性、砂岩地基土承载力值及开挖边坡系数与沉淀池相同。蓄水池蓄水池设计容量50M3。蓄水池布置于塔沟塘坝北坝坡下游300M处水厂内，地层岩性、砂岩地基土承载力值及开挖边坡系数与沉淀池相同。33输配水线路及主要建筑物地质条件本工程由输配水管道及检查井、减压井组成。输配水管道及检查井、减压井均沿乡村道路布置于出山口洪积倾斜平原，地层岩性、砂岩地基土承载力值及开挖边坡系数与沉淀池相同。34天然建筑材料本工程所用天然建筑材料为混凝土粗、细骨料及块石，下面分别论述。混凝土粗、细骨料本工程砂砾石用量不大，本着就地取材的原则，砂砾石料场选在XX河上游河床，该料场砂砾石级配良好，质地坚硬。粗骨料砾石表观密度264G/CM3,堆积密度161G/CM3,孔隙率393,含泥量为145，针片状含量50，软弱颗粒含量57，粒度模数771，有机质含量浅于标准色；细骨料砂表观密度267G/CM3,堆积密度165G/CM3,孔隙率389,含泥量为69，细度模数292，平均粒径039，有机质含量浅于标准色。混凝土粗砾石、细骨料砂除含泥量超标须冲洗外，其它指标均符合混凝土粗、细骨料规范技术要求，可作混凝土粗、细骨料使用。该料场砂砾石储量丰富，可满足工程的需求，平均运距10KM。块石块石料产地选在马营河河床，拣集粒径30CM卵石，其岩性为变质砂岩、砂砾岩、花岗岩，质地坚硬、抗风化能力强，质量满足规范要求。储量可满足工程的需求，平均运距5KM。35结论根据以上对项目区工程地质条件分析，在该项目区建设饮水工程，其地质条件满足工程建设规范要求，无不利于工程建设的地质问题。4工程设计41设计参数该工程日供水规模W19385M3/D，根据集中供水工程设计标准，该工程为一区型集中式供水工程，该工程实行24小时供水，供水时变化系数KH23，供水日变化系数K日13，设计工程供水年限20年。42设计方案及工程措施项目区位于祁连山浅山地带，地下水资源贫乏且埋深较大，现状经济条件下不易开采。项目区上游建有黑达坂水库及塔沟塘坝，项目区群众现状饮用水来自黑达坂水库蓄水，利用各级灌溉渠道将水库蓄水送至农户水窖储存饮用。因此根据项目区所处位置的自然地理条件，水文地质条件、管理条件、工程投资条件，工程设计选用水库（塘坝）取水方案，取水口为塔沟塘坝输水洞附近坝下预埋输水管。水流经沉淀、净化处理后汇入清水池，再通过管网系统自压向用户供水。工程措施塘坝，沉淀池，清水池，检查井，铺设树枝状管网系统送水到户。43工程建设内容本次设计XX乡XX河村农村饮水安全工程共解决XX河村477户、1773人的饮水安全问题。计划建设内容为修建50M3沉淀池1座，50M3调蓄池1座，修建管理房12367M2，净化室924M2，围墙73M，大门1付，铺筑院落地坪435M2，安装净化设施1套，消毒设施1套，铺设管道37172KM，其中干支管道25247KM，入户管道11925KM，修建检查井12座，减压井7座，安装入户设施477套，架设10KV输电线路35KM，架设20KVA变压器1台。44工程设计441工艺流程供水工程的工艺流程为水库（塘坝）水厂管网用户。442设计水平年工程设计现状水平年为2011年，设计水平年为2026年。443拦污栅设计为防止塘坝内漂浮物进入管道，工程设计在塘坝内预埋输水管前建拦污栅1座。拦污栅用83CM的钢筋制作成200200100CM长宽高的成型框，与周边4个稳定柱相焊接。稳定柱为3030200长宽高的C20钢筋砼柱。（详见取水口设计图）444沉淀池设计为防止汛期洪水进入蓄水池，本工程在取水口后设计沉淀池1座，在管首起稳流及沉淀泥砂等作用。沉淀池有效容积按规划人畜最高日用水量的2040设计。规划人畜最高日用水量为该工程实际供水规模的人畜最高日用水量19385M3,因此确定调蓄池有效容积为50M3。沉淀池结构采用标准设计图集96S811结构形式，分为两个沉淀区，池内侧由C20钢筋砼现浇成型。沉淀池根据标准图集设置进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气孔及检修孔。445调蓄池设计该工程设计在塔沟塘坝以北300M处的水厂内修建清水池1座。调蓄池容积的确定根据中国农村供水与环境卫生项目供水工程建设暂行管理条例规定，调蓄池有效容积按规划人畜最高日用水量的2040设计。规划人畜最高日用水量为该工程实际供水规模的人畜最高日用水量，经分析计算，规划人畜最高日用水量为19385M3,因此确定调蓄池有效容积为50M3。调蓄池结构形式调蓄池结构采用标准设计图集96S811结构形式，地震烈度按8度设防。由于原标准图集未考虑基础砾石垫层，工程设计铺设40CM厚砾石垫层，已进入工程概算。调蓄池根据标准图集设置进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气孔及检修孔。446管理房、净化室设计工程设计在塔沟塘坝以北300M处修建水厂一座。管理房、净化室水厂内修建管理房4间,其中净化间2间，办公室2间；宿舍1间，伙房1间，修建净化室2建。管理房采及用平顶现浇屋面砖混结构，管理房建筑面积为12367M2，净化室建筑面积为924M2。详见高台县XX乡XX河村农村饮水安全工程管理房设计图。围墙、大门共设计围墙73M,其中铁艺围墙20M，砖砌围墙53M。详见高台县XX乡XX河村农村饮水安全工程围墙及大门墩设计图）。447净水厂设计4471设计依据1建筑给排水设计规范（GBJ1588）2地面水环境质量标准（GB383888）3有关土建、电气设计规范4用户提供的有关资料；4472设计数据1设计水量一体化净水器设计供水规模为19385M3/D，年取水量为708万M3，水厂设计流量根据最高日用水量的12倍确定为23262M3/D。2进出水出质4473处理工艺1工艺流程框图加混凝剂2工艺流程简述原水主要含有一定量的悬浮物和其他成分，处理水首先进入静态管道混合器后，混凝剂加药装置投加的混凝剂（聚合氯化铝）与处理水在管道混合器中进行瞬时混合，混合率达到9095，为后续的一体化净水器的反应沉淀工艺创造了良好条件。混合液然后进入一体化净水器的反应池部分，经上下翻腾式竖井网格反应，使混凝剂与水中的小颗粒悬浮物产生聚凝作用，并逐渐形成较大的聚合氯化铝絮凝体，聚凝后的水经沉淀池斜管沉淀，绝大部分的絮凝体即沉淀下来，剩余的微小絮凝体再经过滤池被过滤去除，出水达到处理要求，自流进入清水池贮备，然后用二氧化氯对清水进行消毒，达到生活饮水标准。进水水质出水水质浊度3000NTU浊度1NTUPH69PH6585水库水输水管靜态管道混合器反映沉淀过滤清水池加药装置消毒4474主要设备1管式静态混合器数量1套型号GW50形式钢制设备处形尺寸DN2001300MM流速1M/S流量108M3/H管式静态混合器是用于给水饮水工程的高效混合装置，其混合单体元件以二个为一组，交叉组合，固定在管道内，使投加的絮凝剂在管道内作瞬时混合，为后续的处理工艺创造良好条件。2加药装置数量1套型号JY12形式钢制设备外形尺寸191012102580MM运行重量20吨每套加药装置包含设备加药泵数量2台（1用1备）型号GM0050流量50L/H功率025KW药剂溶解槽数量1只有效容积04M3溶药槽和搅拌装置，安装在药剂溶解罐上，使投加的药剂与水按一定比例配制后使其充分混合。搅拌机采用可搬式搅拌机，桨叶及轴采用不锈钢制作，电机功率037KW，具有结构简单、紧凑于溶液罐中心，运行平稳等特点。药剂溶液槽数量1只有效容积10M3药剂溶解罐内搅拌好的药液进入溶解槽，加水稀释至投加浓度，供投加设备使用。对应一套药剂溶解槽设一套溶液槽。电控箱数量1只配套时控制搅拌机搅拌，并控制加药泵的开停，溶液罐低液位报警，并切换溶液罐。控制箱现场控制各设备的开、停，并设有运行、停止、故障指示灯等。在净水系统中，加药的程序是必不可少的，加药装置是将混凝土剂与水混合，通过搅拌槽的搅拌机进行搅拌均匀后，再在溶液槽里配成一定浓度的药液，通过配套的计量泵向管道混合器的投加口投加。并可根据处理水量或水质的变化调节加药量。本设备为一体化装置，主要由搅拌机、溶液罐、过滤装置、计量泵及电控柜、机座架等部件所组成。具有结构紧凑、投药系统不易阻塞、操作管理方便等特点。防腐设备钢制部分喷砂除锈，内部涂环氧树脂防腐；外部先涂环氧铁红防锈漆作镀漆，再涂面漆。3一体化净水器数量1套型号FA300处理水量30M3/H适用原水浊度3000MG/L适用原水温度常温适用出水浊度1MG/L沉淀区设计表面负荷78M3/HM2过滤区设计滤速810M/H滤池冲洗强度1416L/SM2冲洗历时T46MIM可调总停留时间T总4045MIM进水压力006MPA形式尺寸460068004100MM电机功率3KW此产品是给水工艺中的主要处理设备，主要由反应絮凝、高效沉淀、无阀过滤三大部分及清水区组成。反应部分采用上下翻腾式竖井网格反应，絮凝效果明显；沉淀部分采用斜管作填料，沉淀效果明显，绝大部分采用絮凝体将在此完全沉淀。过滤部分采用优选石英砂作为滤料，沉淀后剩余的微小絮体通过过滤进一步除去，水中微量的铁锰等也在滤层中被去除。在净水器运行过程中，由于絮体在滤层中不断被截留，使过滤器水头损失值增加，当达到设计规定的水头损失值时，过滤器就自动进行反冲洗，清除截留在滤料的杂质，使其恢复净水机能，保持净水器的正常运行。FA30型一体化净水器要求进水压力006MPA，水厂位于塔沟水库下游300M，取水口与水厂相对高差为10M,因此进水压力能满足一体化净水器工作要求。防腐设备钢制件进行喷砂除锈处理，除锈等级达SA25级标准。设备内部涂环氧铁红防锈漆二度，再面涂饮水舱漆二度。设备外部涂环氧铁红防锈漆二度，再面漆二度（面漆颜色为绿色）。每层必须待干后，再进行下一层涂刷，外表无明显的焊缝。本设备综合反应、沉淀和过滤三个净水工艺为一体，使出水水质得到保证。4反冲洗水泵数量1台型号KQL100/904/2Z流量300M3/H重量380KG电机功率4KW扬程125M5二氧化氯发生器数量1套型号H908100有效产氯量100G/H装机容量05KW外形尺寸7304501000MM重量72KG二氧化氯发生器由供料系统、反应系统、控制系统、真空吸收系统、安全系统等组成，具有原料转化率高、安全系统化保证设备安全可靠等特点。6电气控制柜数量1套用于控制加药装置及整个水处理系统的运行。4475主要设备一览表主要设备一览表序号设备名称规格型号单位数量备注1加药装置JY12套12管道混合器GW50台13一体化净水器FA30套14二氧化氯发生器H90830套15反冲洗水泵KQL100/904/2Z台16电气控制柜套17配套管阀件套1注表中配套管阀件范围内管道混合器进水口法兰到净水器出水口法兰之间的配套管道及阀门。4476电气控制要求1电源净化给水处理设备电力电源为380V、50HZ作为供电电源。2自动控制处理系统实现自动化控制，采用全自动可编程序控制系统，该系统特点是设全自动控制及手动控制功能；计量泵能在设置时间内自动使用；加药装置的配药手动进行，操作人员依据溶液罐液位决定是否配药。排泥定时进行。448输配水管网设计（1）输配水管道管线布设输配水管道管线布设根据项目区的地形条件、居民点和乡村道路的分布，按树枝状给水系统布置。输水管从塔沟塘坝铺设管道至蓄水池，配水管线路自蓄水池引出，由一根主管道线向沿线各村社供水。详见XX乡XX河村农村饮水安全工程管网平面布置图。2配水管网各管段流量确定根据24章对该工程项目最高日最高时供水规模计算成果W19385M3/D，和该项目工程设计参数分析计算如下最高日平均时用水量为WCP（1/24）W1/2419385808M3/H最高日最高时用水量为WMAXK时WCP23808M3/H1858M3/H516L/S（取K时23）管网中所有沿线的出流量之和等于最高日最高时用水量，各管段的沿线出流量根据人均用水当量和各管段用水人口、用水大户的配水流量计算确定。详见XX乡XX河村农村饮水安全工程管网水力计算图（附图1427）。3配水管网管径确定依据求得的输配水管道设计流量根据公式确定输配水管道管径VDQ4式中D管径M；Q输配水管段的流量M3/S；V管内流速M/S（管道经济流速0510M/S）详见XX乡XX河村农村饮水安全工程管网水力计算图（附图1427）。4管道压力及管道水头损失计算管道压力是根据管道内水压力与管道水头损失的差值来计算的，管道水头损失为沿程水头损失和局部水头损失之和，管道的局部水头损失按沿程水头损失的10计算。供水管道沿程水头损失计算采用哈森威廉公式计算LDFHBMF式中HF沿程水头损失（M）F管材摩阻系数F0000915Q配水流量（M3/H）M流量指数（取M177）D管道内径（M）B管径指数，取用硬塑料管B477L管道长度（M）管道压力计算以满足区域内各供水点的压力要求和管道最不利点的工作压力为原则进行，最高压力根据管道压力标准确定为10MPA，经计算各点工作压力均在允许范围内。详见XX乡XX河村农村饮水安全工程管网水力计算图（附图1427）。（5）管材选择管材的选用直接影响着工程的使用寿命和工程的造价，本次设计对常用的铸铁管、砼管、塑料管从价格、技术、使用寿命和施工条件等方面进行比较论证认为，在同等条件下，塑料管较铸铁管和砼管有着施工方便、寿命长、价格低、承压及适应变形能力强的优点。由于项目区地处祁连山区，地形复杂，工程所用的管材全部选用聚乙烯（PE）管，其压力等级为1016MPA。6输配水管道埋设项目区最大冻土深度18M，故管道设计埋深222M。由于管道所处地质良好，稳定性较强。设计管道开挖型式为梯形,边坡系数均为075,沟底宽均为07M。管沟两侧02M内不得堆积土砂方。安装前在管沟内每20M长按施工图纸高程复平，开挖合格经施工人员验收后，在沟底铺20CM厚的细土或细砂并压实，细土内不得有碎石、硬块和其它突出物。管道安装完成后，管沟槽的回填一般分为二次进行。一是管道铺设的同时，用粘土或细砂回填管道50CM，并夯实。二是管道试压合格后大面积回填，管内必须冲满水，用原状料将管沟回填之设计高程，且分层夯实，管沟两侧场地要平整，渠岸、路面不得堆积开挖原状物。449检查井设计工程管网布置为树枝状供水管网系统，根据居民点分布情况并考虑管道维修、排污阀、排气阀安装等因素，按照输配水管网中检查井布设要求和原则，在输配水管网中共设计检查井12座，井内共安装水表28套，排污阀5套，排气阀7套。结构型式详见检查井设计图（附图13）。4410减压井设计由于本工程所处的地形自然纵坡大，管道内压较大，而选择的PE管及UPVC管正常工作压力为10MPA，为保障供水系统的安全运行，在管网自然坡降超过60M的管段，修建减压阀井。本工程沿途共布设减压阀井7座，井内共安装减压阀7套，保障管道在正常的工作压力范围内。结构型式详见减压井设计图（附图12）。4411定员编制根据甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本本工程类型属于型。结合工程实际，工程建成后设立水厂，定员编制设2人，全部采用招聘制，统筹管理。4412主要构（建）筑物占地构（建）筑物占地表4413主要设备及材料1主要设备表序号名称数量建筑面积备注1管理房1座123672净化室1座9243沉淀池1座185450M33清水池1座185450M3序号名称型号规格单位数量备注1变压器20KVA台12加药装置JY12套13管道混合器GW200台14一体化净水器FA30套15反冲洗水泵KQL100/904/2Z台16电气控制柜套17配套管阀件套12管材列表序号名称单位数量管径压力等级1PE管材M300DN12510MPAPE管材M3810DN11010MPA2PE管材M1000DN9010MPA3PE管材M1005DN7510MPA4PE管材M5125DN63125MPA5PE管材M650DN5016MPA6PE管材M3699DN4016MPA7PE管材M9658DN3216MPA8PE管材M11925DN2516MPA4414三材用量表名称木材M3钢材T水泥T砼M3石方M3土方量M3数量5717887521122333906174415水质检验和检测随着社会经济的发展，水主管部门及群众对饮水安全提出了更高的要求，村镇工程供水技术规范要求“供水单位应根据工程具体情况建立水质检验制度，配备检验人员和检验设备，对原水、出厂水和管网末稍水进行水质检验。”水质检测项目的开展需从硬件和软件两方面进行筹备，硬件包括仪器设备、玻璃器皿、化学试剂和检测用标准规范的购置等，软件包括原始记录表格的编制、人员技能培训、资质申请等。另外检测环境条件要符合健康和安全要求，须有上下水、通风柜、防尘、防潮、防震、防噪声、防电磁辐射等设施。高台县人饮办已争取资金建立了一座中心水质化验室，故本工程不再设计水质化验室及资金。4416学校供水工程设计本次工程设计计划XX河小学、马营岗小学154名师生吃水困难问题，工程计划采取从距离学校近的供水管道处开口取水，共计修建检查井4座，铺设各类管道151KM，安装分户供水设施2套。具体措施详见下表。高台县XX乡XX河村农村饮水安全工程学校供水设计明细表序号学校名称教职工、学生人数（人）主管设计流量（M3/H计划接管处工程措施及建设内容备注1XX河小学14714152检查井修建检查井2座，铺设DN63PE管道360M，DN40PE管道300M，DN25PE管道200M，安装分户供水设施1套2马营岗小学700743检查井修建检查井2座，铺设DN40PE管道200M，DN32PE管道250M，DN25PE管道200M，安装分户供水设施1套5结构设计51工程概况XX乡XX河村农村饮水安全工程共解决XX乡XX河村477户、1773人的饮水安全问题。计划建设内容为修建50M3沉淀池1座，50M3调蓄池1座，修建管理房12367M2，净化室924M2，围墙73M，大门1付，铺筑院落地坪435M2，安装净化设施1套，消毒设施1套，铺设管道37172KM，其中干支管道25247KM，入户管道11925KM，修建检查井12座，减压井7座，安装入户设施477套，架设10KV输电线路35KM，架设20KVA变压器1台。根据集中式供水工程设计标准，工程类型属型集中式供水工程。52设计依据标准甘肃省农村饮水安全项目建设管理办法甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本工程建设强制性条文（水利工程部分）工业建筑防腐蚀设计规范；民用建筑钢筋砼过梁图集建筑工程施工及验收规范；工程设计现状年2011年，设计水平年2026年。53建筑设计531设计等级按照水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）的规定，本工程属等小（2）型工程，各类建筑物按5级设计。532位置布局该工程项目管理房布置在通过塔沟塘坝以北300M处。工程水厂主要建筑物包括清水池、管理房等，总体布局按照满足和方便供水需求、适合供水工艺因地制宜合理布局的原则进行。533建筑尺寸1、水厂设计水厂内修建砖混结构管理房12367M2、净化室924M2，50M3蓄水池，配套围墙、道路、绿化及供电线路。2、管理房及净化室为规范工程的运行管理,优化服务质量，改善管理人员工作生活条件，水厂内修建管理房4间，其中办公室2间；宿舍1间，伙房1间。设计建筑面积12367M2；修净化室2间，设计建筑面积924M2。管理房及净化室设计为砖混结构，地基承载力设计为15T/M2。墙体均为M75水泥砂浆砌MU10机制红砖。外墙面及地面均为瓷砖贴面。檐口、墙柱采用欧式挂件镶嵌。门窗除内门为实木门外，其它均为铝合金制做。屋面板为C20砼浇筑。屋面采用SBS防水屋面。地面相对高程000M。54结构设计541地基根据对工程所在地地基勘查，水厂所处地基属第三系砖红色砂岩，埋深08M左右，厚100M，致密，坚硬，厚度100M。砂岩地基土承载力值350400KPA。542基础管理房基础采用C15浆砌石基础。水厂围墙基础采用独立柱基础。55防洪和抗震设计按照农村供水工程技术规范ISL3102004规定,工程类别