延安市洛川县菩堤乡集中供水工程初步设计报告

建设地点：陕西 洛川县 建设单位：洛川县水务局 延安市 洛川县 菩堤乡集中供水工程初步设计 报 告 批 准： 李 金 龙 审 定： 焦 小 琦 审 查： 张 广 潮 校 核： 吴 燕 编 写： 吴 燕 王 冬 慧 向 乐 辛 为 社 曹 增 禄 编制单位： 陕西华秦水电工程咨询有限公司 编制时间： 二 00 九年八月 1 1 综合说明 1.1绪言 延安市洛川县菩堤乡集中供水工程于 2005年列入陕西省农村饮水安全工程 2005 2015年规划项目， 2005年列入 “十一 五 ”规划之中。本次设计的菩堤乡集中供水工 程位于洛川县北部，是一个以人畜为主的集中式供水工程，类别为 等小型工程。该项目规 划受益村队有新城堡、李家村、朱家咀、向阳、菩提街、咀头、党家塬、曲西村 8个行政村 及菩堤乡政府机关、街道事业单位以及常驻各商住户，总人数 1035户， 4525人。 菩堤乡位于洛川县的北部，距县城区 40km。属典型的黄土高塬沟壑地带。地形北高、 南低，海拔在 1109 1301m之间。由于地形、地貌单元的限制，土层深厚，塬面破碎 ,沟壑 纵横，地下水水位低，水资源奇缺。长期以来当地群众生活用水困难，群众生活用水以窖水 为主，每逢干旱年份，群众需要到好几里地的塬下沟道去取水，人挑肩扛，用水极其困难， 人畜饮水问题一直困扰着当地人民群众的生产生活，同时制约着当地农村经济的发展。 菩根据延安市 “十一五 ”农村饮水工程总体规划，经农村安全饮水项目普查，菩堤乡 现有 4525人存在饮水不安全问题，分布在该乡的 8个行政村。为了切实解决好该乡农村群 众饮水不安全问题，切实解决当地群众困难，构建社会主义和谐社会。洛川县水务局根据菩 堤乡的实际情况，委托我公司进行本项目设计工作。 2009年 5月至 8月我公司项目设计组 经多次现场踏勘，在此基础上结合当地群总意见，经过方案比较优选，编制了本报告。 1.2项目区自然地理条件及工程任务 洛川县地处东经 109314 至 1094543 北纬 352629 至 36 0412 ，属渭北黄土高原沟壑区，暖温带半湿润大陆季风气候，平均海拔 1072m；年均气 温 9.2 ，年降水量 622mm，无霜期 167天，是陕北黄土高原面积最大，土层最厚的塬区， 塬面平坦，土地宽广，土质良好，日照充足。 2 菩堤乡位于洛川县西北部，距县城 31km，全乡总面积 195.1km2，辖文西、新城堡、李 家村、观音堂、向阳、宋家咀、菩堤、咀头、党家塬、曲西、厢家台、良家台、马武、王家 河、白家河、木家和、文家塬、杨木洼等 17个行政村，总人口 0.74万人。农业以种植小麦、 烤烟、玉米、油菜为主，林果业以生产苹果、木材为主。由于地域关系，这里无工业企业进 驻。 菩堤乡集中供水工程项目区含乡政府所在地菩堤村、新城堡、李家村、向阳、宋家咀、 咀头、党家塬、曲西等 8个行政村， 1035户，总人口 4525人。项目区地形地貌属黄土高塬 沟壑地带，塬面北高南低，地面高程 1109 1301m之间。 项目区内农村居民收入来源主要靠农业和果业为主，农闲时间少部分劳力在外短期打 工，人均收入较低， 2008年人均年收入仅为 1850元。由于水资源缺乏，生活用水困难，所 以区内没有其它工业或乡镇企业。 菩堤乡集中供水工程主要解决菩堤乡新城堡、李家村、向阳、宋家咀、咀头、党家塬、 曲西等 8个行政村 4525人的生活饮水问题。 1.3项目区水文和气象特征 项目区内气候属大陆性季风气候区，冬季受蒙古冷高压气团控制，寒冷少雨，夏季受 西太平洋副热高压影响，炎热多雨，兼有伏旱。距洛川气象站资料统计，年平均气温 9.4 ， 最高气温 36.4 ，绝对最低气温 -22 ，无霜期平均 170天，常年主导风向为北风，年平均 相对湿度 62。年日照时 2156.6h，年总辐射量 127.61千卡 /平方厘米，多年平均降雨量 580mm,降雨多分布在 7 9月份，占全年的 60左右，年内及年际分配不均。 项目区南北较长，长度约 25km，东西狭窄为 0.3 1.4km，塬面右侧是与富县以河为界 的张家河，塬面左侧是厢寺河及其支流 观音堂沟。降水是区内水资源的主要来源，受降 水内及年际分配不均的影响，塬面两侧河流径流年内、年际变化不大，地表径流以洪水为主， 3 河道基流主要靠河道两侧泉眼出露补给，流量较小。 1.4工程地质 1、地质概况：该项目区位于鄂尔多斯台向斜南部子午岭次级向斜以东，区内地质构造 简单，历史地震频度低，震级小，属构造稳定区。工程区地震的基本烈度为 6度。 2、地形地貌：项目区位于渭北黄土台塬区，塬面北高南低，高程 1200 1350m之间。 3、地层岩性：项目区地表出露地层均为第四系风积黄土，厚 100 150m，土质均匀， 大孔隙，针孔发育，黄土属自重湿陷性，湿陷等级 级。仅在两侧沟道底部有砂岩出露。 4、水文地质：区内地下水以潜水为主，地下潜水为第四系松散岩类的孔隙裂隙水， 孔隙裂隙水含水层岩性为黄土状壤土、砂砾、卵石层等，其补给来源为大气降水，在沟谷底 部以泉水形式排泄于沟谷河底，水质属重碳酸盐型矿化水，易于饮用。 1.5工程设计概况 1.5.1工程设计依据 1、水利部颁发的 村镇供水技术规范 ； 2、水利部、卫生部 农村饮用水安全卫生评价指标体系 ； 3、陕西省政府 关于 “十一五 ”期间加快解决农村引水困难问题的意见 和 关于保 障农村饮水安全的通知 ； 4、陕西省发改委、水利厅 关于加快做好农村饮水安全工程前期工作的通知 ； 5、洛川县 2005 年农村饮水安全现状调查报告 、 “ 十一五 ”农村引水安全实施规划 ； 6、农村实施 生活饮水卫生标准 准则。 4 1.5.2工程等级及规模 依据计算的本工程日平均供水量（ 252m3/d） ，依据水利部 村镇供水工程技术规范 SL310-2004，本工程类型属 “ 型 ”供水工程，主要建筑物按 4级进行设计。设计基准年确 定为 2009年，设计水平年为 2019年。 1.5.3工程主要建设内容 主要建设内容为： 1、水源工程修建浆砌石滚水坝一座，坝高 1.3m,坝长 11m，两坝肩在坝体上、下游分 别有 5m长、 2.8m高的砌石护岸； 2、水源与一级泵站前池之间引水采用 950m， 0.6Mpa110UPVC管道连接； 3、一级泵站工程包括管理房、前池 20m3及泵房 91.35m2, 安装 20t一体净水器 1台， 泵房内安装 D12-505 型多级离心泵 2台 (一备一用 )； 4、输水管工程安装 DN80螺旋焊接钢管 1050m， 0.6Mpa90upvc管 2150m； 5、配水管网工程安装各类管道 5081m，其中安装 110upvc 管 125m， 90upvc 管 2512m， 63upvc 管 1544m， 50upvc 管 900m，配水管道工作压力均为 0.6Mpa； 6、净水厂工程包括管理房 91.35m2,净化车间 48.42 m2，修建 200m3清水池一座，安装 扬程为 40m的变频供水水泵 2台。 1.5.4工程设计方案 1、工程布置 该项目的水源选择在项目区左侧的观音堂沟道取水，在沟道内修筑滚水坝 1座，在滚 水坝下游 950m的沟道右岸，修建一座扬程为 230.4m，抽水流量为 10.3m3/h的抽水站，通过 3200m的输水管道直接进入净水厂的 20m3/h一体净化器，净化后的清水通过管道混合器加氯 消毒后进入清水池，然后通过变频供水水泵进入配水管网，供给各户。 5 2、工程方案 在观音堂沟道修建滚水坝抬高水位，滚水坝采用 M7.5浆砌石砌筑，坝高 1.3m，坝长 11m，滚水坝两侧沟道岸坡采用 M7.5浆砌石护岸。在距滚水坝 950m处的沟道右侧修建一座 泵站，抽水流量为 10.3m3/h。输水管道 3200m，采用 DN80钢管 1050m， 90upvc 管 2150m。 净水厂建设在李家村南部，占地 10亩，采用 1台流量为 20m3/h的一体净化器净水， 清水水池 200m，净化车间 48.42m2，管理房 91.4m2。 配水工程中安设各类管道 5081m，其中 110upvc 管道 125m, 90upvc 管道 2512m， 63upvc 管道 1544m， 50upvc 管道 900m。 1.6电气工程设计 该工程共需安设 30KVA变压器 2台，需架 设高压输电线路 4km。其中净水厂安设 30KVA 变压器，高压输电线路 500m；安设 30KVA变压器，沟道抽水站高压输电线路 3500m。沟道安 设 GGD1-33型低压配电屏，水厂安设 GGD1-39型低压配电屏； 水厂管道泵电机功率 0.75KW， 水泵型号 IS32125 型水泵， 沟道抽水站多级离心泵 单机电机功率 18.5KW，采用 JNJQ18.5/380 型软启动柜启动。 1.7施工组织 本供水工程主要包括水源抽水站、净水厂净水系统、加压系统、输水管路以及蓄水池 等五部分。根据陕西省水利厅关于安全饮水工程资金计划，本工程计划 2009年 2010年 内完成。 本工程施工工期为 1年，即从 2009年 11月 1日开工至 2010年 6月 30日完工。 施工采用人工、机械相结合的方法，按分项、分段并行作业的原则进行施工安排。 施工准备：由于本工程规模较小，场内外交通方便，并以民工队施工为主，因此准备 6 工程量小，主体工程可与之同时进行。 1.8 工程管理设计 洛川县菩堤乡集中供水工程属于 “ 类 ”供水工程，项目建设业务主管单位为延安市 洛川县水务局。洛川县水务局将成立 “洛川县菩堤乡供水站 ”，供水站作为一个实体单位 “独 立运营，自收自支，自负盈亏 ”， 管理人员均属企业编制，并应报请洛川县人民政府备案。 接受洛川县吴家河灌区管理站业务管理。 1.9 投资估算 主要工程量为：土方开挖 8782.7m3，土方回填 6487.5m3，砼 100.7m3， ，钢筋制作安装 3.77t，管道安装 5.08km，管理用房及厂房建设 240.3m2。 依据陕西省计委陕计项目 20001045号文颁发的 陕西省水利水电工程概（预）算编 制办法及费用标准 ，按 2009年第一季度价格水平。 经计算该工程静态总投资 255.31万元，总投资 255.31万元。 1.10 经济评价 从项目国民经济评价的指标来看，经济内部收益率为 9.15%，大于社会折现率 8%；经 济净现值为 23.91万元，远大于零；经济效益费用比为 1.07，大于 1。因此可得出结论，本 项目在国民经济上是合理的。 7 2项目区水源状况分析 2.1水源状况 项目供水受益范围是一个下场的塬面，塬面右侧是与富县交界的张家河，塬面 左侧是厢寺河的支流观音堂沟。降水是区内水资源的主要来源，两侧河流地表径流以 洪水为主，河道基流主要靠河道两侧泉水出露补给，流量较小。 由于地形地貌单元的限制，土层深厚，塬面破碎 ,沟壑纵横，地下水水位低，水 资源奇缺。一般在 85 120m之间，据延安市地下水工作队勘测，修建机井的单井出 水量为 10 12m3/h，承压水很深，地下水开采成本较高。 据洛川县水务局测量，项目区右侧张家河常年基流量为 45 55L/s左右，但富 县在此河布置里两座流量较大的抽水站，水量已经不足于该项目引水需要； 2009年 2月 16日与 2009年 7月 4日洛川县水务局组织专业技术人员，采用三角形量水堰 法测出项目区左侧的观音堂沟常年基流量在 20 25L/s沟道上，且沟道观音堂以上 流域面积约 30平方公里，全部为林区，植被良好，不会对水质造成污染，并且再无 引水工程。 所以，本项目水源选用厢寺河的支孙家河沟道基流，水质良好，水量满足引用。 2.2项目供水规模及用水量： 1、用水指标的确定 居民生活用水定额 依据 村镇供水工程技术规范 （ SL301-2004）规定，该区属于一区，且设计为 水龙头入户，有洗涤池其它卫生设施的较少，所以最高日居民生活用水定额确定为 40L/人 d，乡镇所在地人最高日用水量 50 L/人 d。 （ 2）其它用水定额指标 8 其他用水定额指标是指：公共建筑设施用水指标、管网漏失率和其它未预见用 水量指标、时变化系数、日变化系数等。 公共建筑设施用水指标：依据 村镇供水工程技术规范 （ SL301-2004）规定公 共建筑设施用水按居民生活用水量的 15考虑设计。 管网漏失率和其它未预见用水量指标：依据 村镇供水工程技术规范 （ SL301- 2004）管网漏失率和其它未预见水量指标取居民生活用水于公共建筑之和的 20。 时变化系数：依据 村镇供水工程技术规范 （ SL301-2004）规定，结合项目实 际选取 2.5。 日变化系数：依据 村镇供水工程技术规范 （ SL301-2004）规定，结合项目实 际选取 1.5。 2、分类用水量的确定 居民生活最高需水量、年平均需水量计算 项目区现状人口 4525人，设计水平年 2019年，按照 2008年洛川县统计年鉴 中发布的农村人口增长率 6计算。到 2019年项目区各村人口参见下表： 项目区 2019年各村人口预测统计表 序号 村庄名称 现状 2009人口 设计水平年 2019年人口 1 新城堡 770 818 2 李家村 207 220 3 宋家咀 431 458 4 向阳 332 352 5 菩堤街 588 624 6 咀头 733 778 7 党家塬 811 861 8 曲西 653 693 合计 4525 4805 9 根据以上确定的居民生活用水量指标 40L/人 d，乡镇政府所在地居民生活用水 量指标 50L/人 d，日变化系数 1.5。所以到 2019年居民生活最大需水量为： （ 4805-624） 0.04365+6240.05365=72401m3 设计水平年 2019年居民生活年平均需水量： 724011.5=48267m3 （ 2）公共建筑设施用水年需水量计算： 本项目的公共建筑设施用水其它村不涉及，只有乡政府所在的菩堤街有一所学 校，菩堤街设计计算公共建筑设施年用水量。 设计水平年 2019年菩堤街人口 624人，居民生活用水为： 6240.05365 11388m3 所以 2019年公共建筑设施用水年用水量为 113880.2 2278m3 （ 3）管网漏失率和其它未预见用水量： 设计水平年 2019年管网漏失率和其它未预见用水量为： （居民生活年最大需水量公共建筑设施年用水量） 20（ 72401+2278） 20 14936m3； 2.3净水厂供水规模 、年平均供水量 1、净水厂供水规模： 日供水规模（年最大居民生活用水量 +年公共建筑设施年用水量 +管网漏失及 其它未预见水量） 365（ 72401+2278+14936） 365 246m3。 2、净水厂年平均供水量： 净水厂年平均供水量净水厂供水规模 365日变化系数 2463651.5 59860m3 根据以上计算的结果，到 2019年本工程供水规模为 246m3/d。 10 3工程地质 3.1地质概况 该项目区位于鄂尔多斯台向斜南部子午岭次级向斜以东，区内地质构造简单， 岩层倾向西北，倾角 2 5，为缓倾的单斜构造，断裂不发育。历史地震频度低， 震级小，属构造稳定区。据 中国地震动参数区划图（ 2001） 划分，工程区地震的 基本烈度为 6度，地震动峰值加速度 =0.05g 。 3.2地形地貌 项目区位于渭北黄土台塬区，塬面北高南低，南北较长，长度约 25km，东西狭 窄为 0.3 1.4km，塬面高程在 1200 1350km之间。 3.3地层岩性 项目区地表出露地层均为第四系风积黄土，厚 100 150m，上部 5.7m,呈橙黄 和灰黄色，土质均匀，大孔隙，针孔发育，松散。黄土属自重湿陷性，湿陷等级 级。 3.4水文地质 区内地下水以潜水为主，地下潜水为第四系松散岩类的孔隙裂隙水和基岩裂隙 水，孔隙裂隙水含水层岩性为黄土状壤土、砂砾、卵石层等，地下水补给来源为大气 降水，在沟谷底部以泉水形态排泄于沟谷河底，地下水水质属重碳酸盐型矿化度水， 无色、无臭、水质良好，宜于饮用。 11 4工程任务和规模 4.1工程任务 该项目工程任务是解决洛川县菩堤乡新城堡、李家村、朱家咀、向阳、菩堤街、 咀头、党家塬、曲西村等 8个行政村的人畜饮水问题。 本工程采用连片集中的办法解决菩堤乡西片的人畜饮水，受益区现状总人口 4525人，设计水平年供水人口 4805人。 据预测计算，本工程日供水量为 246m3/d。依据水利部 村镇供水工程技术规 范 SL310-2004，本工程类型属 “ 型 ”供水工程，主要建筑物按 4级进行设计。 设计基准年确定为 2009年，设计水平年为 2019年。 12 5工程设计 5.1设计依据 1、水利部颁发的 村镇供水技术规范 ； 2、水利部、卫生部 农村饮用水安全卫生评价指标体系 ； 3、陕西省政府 关于 “十一五 ”期间加快解决农村引水困难问题的意见 和 关于保障农村饮水安全的通知 ； 4、陕西省发改委、水利厅 关于加快做好农村饮水安全工程前期工作的通知 ； 5、洛川县 2005 年农村饮水安全现状调查报告 、 “ 十一五 ”农村引水安全实 施规划 ； 6、农村实施 生活饮水卫生标准 准则。 5.2工程建设主要内容 主要建设内容为： 1、水源工程修建浆砌石滚水坝一座，坝高 1.3m,坝长 11m，两坝肩在坝体上、 下游分别有 5m长、 2.8m高的砌石护岸； 2、水源与一级泵站前池之间引水采用 950m， 0.6Mpa110UPVC管道连接； 3、一级泵站工程包括管理房、前池 20m3及泵房 91.35m2, 安装 20t一体净水 器 1台，泵房内安装 D12-505 型多级离心泵 2台 (一备一用 )； 4、输水管工程安装 DN80螺旋焊接钢管 1050m， 0.6Mpa90upvc管 2150m； 5、配水管网工程安装各类管道 5081m，其中安装 110upvc 管 125m， 90upvc 管 2512m， 63upvc 管 1544m， 50upvc 管 900m，配水管道工作压 力均为 0.6Mpa； 13 6、净水厂工程包括管理房 91.35m2,净化车间 48.42 m2，修建 200m3清水池一 座，安装扬程为 40m的变频供水水泵 2台。 5.3设计方案 5.3.1水源泵站设计 1、水源取水方案 本工程取水水源是项目区左侧的厢寺河支流孙家河沟道基流，拟在沟道修建挡 水低坝一座，通过 110UPV 管道引到抽水站前池，采用多级离心泵抽水到净水厂。 2、滚水坝设计 挡水低坝采用 M7.5浆砌石滚水坝，基础建立在沟道底部的基岩上，坝高 1.3m，坝长 11m，基础深度 0.5m，为了不影响沟道汛期洪水的排泄，滚水坝断面形 式设计为实用堰形态。左右岸采用 M7.5浆砌石护岸，护岸高度高出河底 2.8m，取水 口布置在右侧坝前的岸坡上，进口高程高于河底 0.8m，距离滚水坝迎水面 1.0m。 3、一级抽水站设计 抽水站布置在滚水坝下游 950m的河道右侧，占地面积 0.9亩，地面高程 1109m，修建的泵站厂房和管理用房为单层砖混结构，层高 3.3m，共 4间，总面积 91.53 ，管理房和厂房面积为 45.76 。 抽水泵站设计流量的选取 按供水规模为 246m3/d计算，每天 24h不间断抽水， 则需要的泵站抽水流量为： 146m3（ 24h3600） =2.85L/s， 每小时抽水量为 10.3m3/h 水泵选型 前池正常水面高程 1108m，净水厂一体净化器进水口高程 1306.7m，则抽水站 14 的地形扬程为： 1306.7-1108.00=198.7m 输水管道的水损计算： 输水管道长 3200m，其中 DN80钢管长 1050m， 90upvc 管道 2150m。 a、沿程水头损失 h=il L计算管段的长度， m i单位管长的水头损失， m/m 钢管铸铁管： D=0.08m Q=2.85L/s=0.0029m3/s V=4Q/D 2=40.0029/3.140.082=0.6m/s 采用公式 i=0.000912V2（ 1+0.867/V） 0.3/D1.3 i=0.0009120.62（ 1+0.867/0.6） 0.3/0.081.3 =0.0172m/m h沿 =10500.0172=18.06m 硬塑料管 采用公式 i=0.000915Q1.774/D4.774 i=0.0009150.00291.774/0.084.774 =0.005m/m h沿 =21500.005=10.75m b、局部水头损失 15 输水管的局部水头损失可按其沿程水头损失的 5% 10%计算 h局 =（ 18.06+10.75） 10%=2.88m c、总水头损失 h总 =18.06+10.75+2.88=31.69m 抽水站总扬程为 198.7+31.69=230.4m 初选泵型当选效率高，直接传动的多级离心泵。在水泵样本中选择了 D10 406、 D16604和 D25505三种水泵进行水泵工作点校核计算，计算发现 D10406多级离心泵效率最高，所以选定的泵型参数是： 水泵型号： D10406 多级离心泵，输出流量 10.3m3/s，水泵效率 0.79，电 机功率 18.5kw，电机型号为 Y1602/18.5，选用该水泵两台（一用一备） 。 泵站水工建筑物设计： 前池坐落在院内泵站厂房右侧的黄土地基上，为开敞式浆砌石结构。池底 3： 7灰土垫层 0.8m，砌石厚度 0.4m，表面采用 C15砼护底，厚度为 10cm。前池边 墙采用浆砌石挡墙结构，边墙高度 1.6m，池内水深 1.4M，临水面为直墙，采用 M10 水泥砂浆抹面，外侧面坡比 1： 0.4，水泵吸水管中心高程高出池底 0.4m，浆砌石挡 墙四周顶面采用 C15砼压顶。 引水方式： 前池于滚水坝连接管道采用 110upvc 管地埋连接输水。输水管道进口高程 1113.30m，出口高程 1108.2m。 输水管道及管径： 根据踏勘选定的输水管线，其长度 3.2km，总地形高差 198.7m，采用开沟直埋 的方式进行铺设，考虑到当地农民耕作以及本地区冻土的影响，管道需埋设在地面以 16 下 0.8m。 下部 1050m管道地形高差 179m，上部 2150m地形高差为 19.7m。所以，下部 1050m管道因工作压力大，采用 DN80螺旋焊接管道；上部 2150m管道因工作压力小， 选用 0.6Mpa90upvc 管道。 供电及输电线路： 由于泵站位于远离村庄的沟道底部，电源点到抽水站的直线距离 3650m，由于 沟道阻隔，输电线路需沿输水管线布置，长度 3.5km。 抽水站主要负荷是水泵电机，管理照明用电较小，所以变压器容量选 30kva就 可满足。 5.3.2净水厂设计 1、净水厂布置： 净水厂布置在新城堡村委会的自然村李家村南部 500m处，占地面积约 5.6亩， 地面高程为 1306.8m,净水厂内布置管理用房 91.35m2， 布置净水设备厂房 48.42m2。 修建 200 m3 清水池 1座。 2、净水工艺流程 净水厂设计总规模为 246m3 d，一体化净水器进水流量 Q 10.3m3 h。 净水工艺流程参见下图： 加 氯 滚 水 坝 一 级泵 站 一体 净 化器 蓄水池 配水管网 3、净水设备厂房 净水厂房建筑面积 57.66 m2,为单层砖混结构。其形体参数：长 9.24m、宽 17 5.24m、高 5.00m。外墙采用水泥砂浆拉毛分格刷外墙涂料，内墙中级粉刷，采用铝 合金门窗。 4、水池（清水池）结构设计 该水厂地处 类自重湿陷性黄土地基之上，黄土湿陷下界为约 12m，地基处理 应采用整片换填处理。所以清水池下部基础采用 3： 7灰土及素土换填，换填灰土厚 度为 0.8m，素土换填 1.0m。 池体钢筋混凝土结构，设计混凝土强度等级为 C25、抗冻等级 F100、抗渗等级 W4。池体底部设有 10cm C10砼垫层。蓄水池设计采用国家建筑标准设计图。 5、管理用房 净水厂管理用房为单层砖混结构，其基础采用条形基础基础处理深度 1.38m， 建筑面积 91.35m2。其形体参数：长 14.64m、宽 6.24m、高 3.6m。 5.3.3配水管线设计 本次设计的配水管线基本沿乡村公路布置，便于维护和管理，菩堤街以上新城 堡、朱家咀、向阳等村本次设计需新建管道。菩堤街以下通往咀头、党家塬、曲西村 的配水管网利用原有管道，本次设计只对管路损失进行计算，过流能力进行复核。 根据业主要求，配水管网只要求设计到各村的干管，各村街道管网及入户本次 设计不涉及，所以各村干管末端最小服务水头按 20m控制，进行水力计算。清水池 正常水位为 1300.7m，管道最低点高程 1202m，计算结果参见下图、下表。 朱家咀 曲西 党家塬 咀头 菩堤街 向阳 水厂 李家村 新城堡 18 自流区管网水力计算结果统计表 管段 管长 L（m ） 流量 q（L/s ） 管径 D（mm ） 流速 v（m/s ） 水力坡 度 i 水头损 失 h（m） 节点 水压高程（m） 地面高 程 （m） 自由水 压（m） 6 1222 1202 2065 2960 0.45 63 0.1646 0.0008 3.0586 5 1255.06 1232 23.0586 54 1720 1.16 75 0.298 0.0018 4.0616 4 1288.12 1261 27.1202 43 13652 1.63 90 0.2913 0.0014 2.4742 3 1302.89 1273.3 29.5944 32 1154 2.01 90 0.3593 0.002 3.0253 2 1315.32 1282.7 32.6197 21 380 2.01 90 0.404 0.0024 1.2056 1 1320.53 1286.7 33.8253 110 800 2.79 90 0.4987 0.0036 3.7362 0 1338.26 1300.7 37.5615 10水 厂 125 3.3 110 0.3945 0.0019 0.3012 水厂 1338.56 1300.7 37.0449 1 1320.53 1286.7 33.8253 19 1244 0.19 63 0.0695 0.002 0.2816 9 1320.24 1280.7 39.5434 加压区管网水力计算结果统计表 管段 管长 L（m ） 流量 q（L/s ） 管径 D（mm ） 流速 v（m/s ） 水力坡 度 i 水头损 失 h（m） 节点 水压高程（m） 地面高 程 （m） 自由水 压 （m） 107 300 1.4 63 0.45 0.0069 2.28 10 1355.31 1320 35.31 19 根据以上水力计算，水厂加压水泵受新城堡的 8号节点控制，需要的水泵扬 程为 35.31，配水管网的工作压力均未超过 0.6Mpa。 加压水泵选用立式管道泵，型号为 IS32-125型水泵 ，输出流量为 3.5m3/h,扬 程为 40m，选用两台（一用一备） ，水泵工作控制方式采用变频控制。 本次设计供水管线总长 11.13km，其中原有管道 6.05km，新建管道 5.08km。 新建管道中 110upvc 管道 125m， 90upvc 管道 2512m， 63upvc 管道 1544m， 50upvc 管道 900m。 7 1353.03 1300.7 52.33 78 900 1.1 150 0.56 0.014 13.73 8 1339.3 1300.7 38.6 20 6电器设备 6.1设计依据 1、 GB50053-9410KV及以下变配电设计规范 2、 GB50217-94电力工程电缆设计规范 3、 GB50054-94低压配电设计规范 4、 GB/T50256-97泵站设计规范 6.2设计范围 本设计内容包括沟道水源泵站、水厂、变配电设计、低压配电系统设计、各构 筑物内动力及照明设计。 6.3负荷性质和供配电电源及运行方式 负荷性质： III型 供电电源： 10KV 水厂供电变压器距离水厂 500m，沟道变压器设在泵站院内。 6.4负荷计算 1、水厂主要用电设备参见下表： 水厂主要用电设备 序号 设备名称 数量 装机容量 KW 备注 1 管道水泵电机 2 3.7 2 净水器电机 1 1.5 3 生产生活照明 / 3 4 空调 3 2.00 合计 12 水厂用电设备类型小，容量不大，供电电源可在通往李家村的 10kv高压输电 线路上 “T”型接出，设 1台容量为 30KVA的变压器即可。 2、沟道泵站主要用电设备参见下表： 21 沟道泵站主要用电设备 序号 设备名称 数量 装机容量 KW 备注 1 水泵电机 2 18.5 2 生产、管理照明 / 3 合计 21.5 沟道泵站的主要用电电器设备是水泵电机，容量 18.5KW，生产管理用电容量 约 3KW,所以沟道电器总容量 21.5KW。 沟道用电电源需在通往孙家城村的 10kv高压输电线路上 “T”型接出，需设 1 台容量为 30KVA的变压器供电。 6.5变配电设 计 、 主接线设计 水厂和沟道泵站的变电设计，变压器均采用室外终端杆杆架式，布置方式 均为定型设计，具体位置已尽量靠近配电室为原则。 低压配电屏采用室内单列，靠墙维护通道、屏至墙均取 0.8m,主要通道取 1.4m,根据规程规范要求，选用设备时力求技术先进、安全适用、经济合理，以 保证系统的安全运行和便于维护，水厂配电屏选用 GGD139、沟道配电屏选 用 GGD133。 主接线采用单母线接线。 水泵电机的起动方式的确定：水厂管道泵采用专用变频器 HPS2D1B1 型； 一级泵站 18.5kw 的电机选用 JNJQ18.5/380 型软启动柜，该设备无冲击电流， 电流可从零线形上升至设定值，可使电机再起动过程中保持恒流，确保电机平 稳起动。 6.6接地 装置 水厂和泵站的 10kV 架空进线，在各变压器高压侧均设置了 HY5WZ-17/45 型金属氧化物避雷器，防止雷电波沿路侵入，同时设置 1 基独立避雷针进行防 直击雷电保护。 站内均利用505 热镀锌扁钢及钢筋、钢管等自然接地体构成全站接地 网，并与各电气设备基础或外壳连接。 22 7 环境评价 7.1环境影响评价依据和标准 7.1.1评价依据 （ 1） 中华人民共和国环境影响评价法 （ 2）国务院 253号令 建设项目环境保护管理办法 （ 3）陕政发（ 1986） 186号文 陕西省建设项目环境管理实施细则 （ 4） 环境影响评价技术指导 HJ/T2.1 2.4 7.1.2评价标准 （ 1）地表水评价执行 地表水环境质量标准 GB3838 2002 类标准。 （ 2） 生活饮用水水源水质标准 CJ3020 93 （ 3）废水排放执行 污水综合排放标准 GB8978 96 （ 4）水厂运行噪声执行 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 7.2环境现状评价及工程环境影响初评 7.2.1环境现状评价 气候：项目区内属干旱半干旱区，四季冷暖干湿分明，春冬季干燥寒冷，夏秋 季炎热多雨，全年平均气温 9.4 ，极端最高气温 36.4 ，最低气温 -22 ，区内主 导风向为北风，无霜期 170天，最大冻土深度 80cm。 7.2.2项目建设对环境的影响 1、对项目区发展的影响 水是开发区的命脉，是保障供水区人民生活，发展当地经济不可缺少的基础工 程，本次供水工程关系到社会的安定、是制约经济发展的重要基础设施。根据工程规 划，将对项目区的经济发展具有十分重大的意义。 23 2、对项目区生态环境影响 本工程主要为水源泵站、净水厂工程和管道工程建设，其中为项目区绿化用水， 提供了条件。同时该工程修建对项目区造林绿化、净化空气都具有积极影响。 7.2.3环境影响对策 工程施工时，根据施工布置，在料场附近，设置冲洗沉淀池，在食堂、办公地 点设置废水集水坑，定期掏挖沉淀物，并将其掩埋在指定的凹地及冲沟穴洞之中，并 在其上植树种草，避免飞扬。净水厂正常生产时，放冲洗产生的废水主要成分为原水 中的砂粒，投加碱铝药剂，不含有毒有害成分，其泥渣定期挖除，掩埋在厂区东部凹 地，复土植树、绿化。合理安排施工工序，尽量避免高噪音的施工机具，以及施工车 辆夜间作业。 7.2.4水源保护 工程建成后应加强对沟道土坝上游流域范围进行封禁治理，划定保护区，确保 水源质量。 24 8水土流失与水土保持 8.1水土保持现状 地形地貌：项目区位于渭北黄土台塬区，选用孙家河作为项目水源地，塬面北 高，南低，高程 1109 1301m之间。 土壤：区内大部分为第四系黄土覆盖，厚度 70 100m，土质多由黄土及黄土 状亚粘土组成，质地疏松，空隙率大，属 级湿陷性黄土。 项目区以苹果及农耕为主、垦殖指数约 45%，由于干旱，自然植被较少，林地 草地面积小，森林覆盖率约 15%。水土流失较为严重，塬区侵蚀模数约 1500T/km2。 8.2工程建设期水土流失预测 按照 开发建设项目水土保持方案技术规范 ，造成水土流失及可能产生的危 害只限于本工程建设期。 净水厂施工，根据厂区平整设计，余土用于清水池覆盖回填及场内整平。 输水管道施工， 共计挖土 2700 m3，回填 2620m3，另外，由于利用回填方是在 管道安装试压合格后才予以回填，剩余土方沿管沟夯填土表铺平，这样就不会产生新 的水土流失。 8.3水土流失防治措施 根据 中华人民共和国水土保持法 、 开发建设项目水土保持方案技术规范 等法律法规规定，结合本工程特点划定水土保持的保护区和治理区。 工程措施，在净水厂及管沟土方开挖工程施工时，应按设计边坡开挖，避免超 挖，减少移动土方。 生物措施，当净水厂余土运至规划的弃土场地，沿线铺平，在适宜季节植树种 草。 25 9施工 组织设计 9.1施工条件 1、对外交通：菩堤乡集中供水工程交通条件较好，目前各村基本实施了村村 通工程，道路条件良好。 2、水文气象：项目区地表出露地层均为第四系风积黄土，厚 100 150m，上 部 5.7m,呈橙黄和灰黄色，土质均匀，大孔隙，针孔发育，松散。黄土属自重湿陷性， 湿陷等级 级。气候属干旱半干旱区，四季冷暖干湿分明，春冬季干燥寒冷，夏秋季 炎热多雨，全年平均气温 12.3 ，极端最高气温 39.7 ，最低气温 16.0 ，无霜 期 233天，最大冻土深度 45cm，最大风速 26.0m s，多年平均日照时数为 2356.6h，年蒸发量 1394mm。 3、建筑材料：项目区附近地方材料缺乏，水泥、砂石、白灰等地方材料须在 外地采购。 9.2主体工程施工方法 该工程施工线路较长，项目复杂，虽然当地有大量剩余劳动力有待使用，本供 水工程采用人工和机械配合的方法施工。 该工程由滚水坝、泵站、净水厂 /蓄水池、配水管线等组成。主要施工项目为： 滚水坝、水源泵站、输水管线铺设；净水厂水池以及厂房、管理用房建设等；配水管 线铺设以及机电及金属结构设备安装等。 1、沟道滚水坝施工建设采用人工开挖，人工回填。切实砂浆采用人工拌制。 2、泵站输水管道施工 土方开挖和回填：采用小型机械开挖，人工回填。 输水管道：输水管道采用人工运输，人工刷胶安装连接。 26 3、净水厂施工方法 (1)基础土方开挖：采用机械开挖运输。 (2)梁、柱、板砼浇筑：砼用搅拌机拌制，机械运输，人工入仓，插入式振捣 器振捣密实。 (3)砖石砌筑：采用人工砌筑，砂浆用搅拌机拌制，砖石材料及砂浆等用卷扬 机运输。 3、配水管线施工方法 土方开挖和回填：采用小型机械开挖，人工回填。 输水管道安装：输水管道采用人工运输，涂刷 PVC专用胶连接。 砼墩浇筑：采用人工搅拌砼，人工浇筑。 9.3施工安排 本供水工程主要包括滚水坝、水源抽水站、输水管路、净水厂净水设备以及蓄 水池等五部分。根据陕西省水利厅关于安全饮水工程资金计划，本工程计划 2009年 完成， 所以本工程施工工期为 1年。施工采用人工、机械相结合的方法，按分项、 分段并行作业的原则进行施工安排。 施工准备：由于本工程规模较小，场内外交通方便，并以民工队施工为主，因 此准备工程量小，主体工程可与之同时进行。 27 10工程 投资与资金筹措 10.1工程投资概算 1、 按施工安排，施工工期为 1年，本项目静态总投资 258.74万元， 总投资 258.74万元。 2、编制原则 和依据 按陕西省计委陕计项目 20001045 号文颁发的 陕西省水利水电工 程概（预）算编制办法及费用标准 （以下简称： “2000办法及标准 ”）执 行，按 2009年价格水平进行编制。 2.1.定额依据 水利水电建筑工程采用陕西省计委陕计项目 20001045号文颁发 的 陕西省水利水电建筑工程预算定额 （以下简称 “2000建筑预算定额 ”） ， 并扩大 5%作为概算定额。 水利水电安装工程采用陕西省计委陕计项目 20001045号文颁发 的 陕西省水利水电设备安装工程预算定额 （以下简称 “2000安装预算定 额 ”） ，并扩大 5%作为概算定额。 施工机械台班费定额采用陕西省水利厅陕水计（ 1996） 140号文颁发 的 陕西省水利水电工程施工机械台班费定额 ，并按 “2000办法及标准 ” 规定，将其 类费用乘以 1.15的调整系数。 2.2其它直接费 建筑工程按基本直接费的 6%，安装工程按基本直接费的 6.7%进行计算。 2.3间接费 28 按 “2000办法及标准 ”执行，见下表。 间 接 费 取 费 标 准 表 序号 工程类别 取费基础 间接费率 （ %） 1 土方工程 人工费 40 2 机械化施工土方工程 直接费 17 3 石方及砂石备料工程 人工费 55 4 砼工程 人工费 140 5 钻孔灌浆工程 人工费 140 6 辅助工程 人工费 75 7 设备安装工程 人工费 150 2.4利润 按直接费、间接费之和的 5.5%计算。 2.5税金 按直接费、间接费、利润之和的 3.22%计算。 2.6基础单价 a)人工预算单价：根据陕发改项目（ 2009） 821号文对 陕西省水利 水电工程概预算编制办法及费用标准（ 2000版）调整意见 ，将原技工工资 单价为 26.60元 /工日更改为 46元 /工日，普工工资单价为 23.90元 /工日 更改为 38元 /工日。其增加部分按人工价差处理，并列入单价表的 “人工 价差 ”部分。 b）主要材料预算价：根据工地实际情况综合计算确定，钢筋工地预算 价 4500元 /t，水泥为 430元 /t，板枋材 1500元 /m3，汽油 6.50元 /kg，柴 29 油为 7.00元 /kg。以上主材均按 “2000办法及标准 ”的要求，以规定价进 单价，预算价与规定价之差在计取税金后列入单价中。 c）大宗地方材料：根据工地实际情况，砂子工地预算价为 130元 /m3，碎石工地预算价为 140元 /m3，块石工地预算价为 170元 /m3，也以规 定价进单价，价差部分在计取税金后列入单价中。 d）次要材料预算价：按目前市场价水平综合取定。 2.7 设备费 设备原价按市场价计列，运杂费按设备原价的 6%计列，采购保管费 取设备原价与运杂费之和的 0.7%计算。 2.8临时工程 包括施工围堰工程、施工交通工程、临时房屋建筑工程和其他临时工 程五项。 a）施工围堰工程：估列。 b）施工交通工程：不计列。 c）临时房建工程：以施工组织设计提供的工程量乘单位指标进行计算。 d）其它临时工程：按一至四部分建安工作量（不含其它临时工程本身） 的 2%计算。 2.9费用 a)建设管理费 (1)建设单位开办费：不计列。 (2)建设单位管理费：按建筑和安装工程费（不含设备费）及建设单位 开办费之和的 1.5%计算。 30 (3)项目管理经常费：按建筑和安装工程费（不含设备费）之和的 4.5%计 算。 (4)工程建设监理费：根据 建设工程监理与相关服务收费标准 （发 改价格 2007 670号）文件计算。 (5)招标代理费：不计列。 (6)联合试运转费：按 30元 /KW计算。 b)生产准备费 (1)生产单位提前进场费：不计列。 (2)生产职工培训费：不计列。 (3)管理用具购置费：不计列。 (4)备品备件购置费：不计列。 (5)工器具及生产家具购置费：不计列。 (6)工程运行启用费：不计列。 c)科研勘察设计费 (1)工程科学研究试验费：按建安工程量的 0.5%计算。 (2)项目技术经济评估审查费：按建筑及安装工程费（不含设备费）加 水库淹没处理补偿费之和的 0.2%计算。 (3)勘察设计费：按国家计委、建设部发布的 200210号文 工程勘 察设计收费管理规定 标准计算。 d)建设及施工场地征用费：永久占地 6.7亩，按 3万元 /亩计算；临时 占地 10亩，按 1000元 /亩， 1年计算。 e)其它： (1)定额编制管理费：不计列。 31 (2)工程质量监督费：按建安工程量的 0.35%计算。 (3)工程保险费：按估算一至四部分投资的 0.45%计算。 (4)其他税费：不计列。 2.10预备费 a)基本预备费：按基本费用的 5%计算。 b)价差预备费：年物价指数为零不计。 10.2资金筹措 本工程总投资 258.74 元，采用国家投资（饮水安全工程）和地 县配套资金按一定比例共同解决。 10.3概算表 32 工程总概算表 表 12-1 单位：万 元 编 号 序 号 工程或费用名称 建筑 工程费 安装 工程 费 设备 费 其他