黄材镇集中供水工程设计

黄材镇集中供水工程设计THE DESIGN OF CENTRALIZED WATER SUPPLY IN HUANGCAI TOWN目 录摘要1关键词11 前言22 综合说明32.1 程建设自然概况及必要性62.2 工程建设的自然条件72.2.1 气象水文72.2.2 地形地貌72.2.3 工程地质73 工程建设外部条件93.1 区域水资源概况93.1.1 区域水利工程和水土保持情况93.1.2 区域水资源开发利用情况103.2 建筑材料104 工程地质特性104.1 地质构造105 工程供水规模115.1 需水量预测方法115.2 设计范围、供水对象及水平年115.3 需水量实际用量及预测125.3.1 居民生活用水量（Q1）125.3.2 公共建筑用水量（Q2）145.3.3 饲养畜禽用水量（Q3）145.3.4 企业用水量（Q4）145.3.5 消防用水量（Q5）145.3.6 浇洒道路绿地用水量（Q6）155.3.7 管网漏失及未预见水量(Q7)155.4 供水规模的确定155.5 农村用水变化系数及供水时间166 供水工程总体布置166.1 设计依据166.2 设计原则176.3 供水系统176.4 水源及取水工程176.5 输水线路选择及管材选择176.6 净配水厂位置及工艺确定176.7 配水系统186.7.1 配水系统总体布置方案186.7.2 水管管材及压力等级选择186.7.3 调节构筑物196.8 征地、拆迁范围和数量196.9 总体布置图197 工程设计197.1 取水构筑物设计197.2 输水管道设计207.2.1 输水管道线路及管材选择及防腐措施207.2.2 输水管道管径计算207.2.3 泵站设计207.2.4 水头损失207.2.5 管道附属工程217.3 净水厂设计217.3.1 净水工艺流程217.3.2 净水厂设计及主要经济指标227.3.3 厂区管线227.4 调节构筑物设计227.5 配水工程及入户工程设计227.5.1 配水管网227.5.2 管网水力计算237.6 建筑设计347.6.1 设计等级及设计原则347.6.2 建筑尺寸347.6.3 建筑做法347.7 结构设计357.7.1 结构类别357.7.2 结构设计357.8 水质检验仪器及设备368 工程施工368.1 施工条件368.1.1 交通条件368.1.2 水、电供应368.2 主要建筑物施工方法368.2.1 施工顺序368.2.2 取水口工程施工方法368.2.3 输水管道工程施工378.2.4 净水厂房施工378.2.5 清水池工程施工378.2.6 土方工程388.2.7 模板工程398.2.8 钢筋工程398.2.9 混凝土工程398.2.10 砌体工程398.2.11 PE管道施工408.2.12 粉刷工程418.3 施工总布置418.3.1 施工总布置418.3.2 工程占地419 环境影响、水土保持及水源保护429.1 环境有利影响429.2 环境不利影响439.3 结论439.4 水土保持及水源保护439.4.1 可能造成水土流失危害449.4.2 综合分析449.4.3 结论4410 结论44参考文献44致谢45附录46黄材镇集中供水工程设计 摘 要：本次供水工程设计依照乡镇供水工程设计的基本方法，基本思路，通过对宁乡县菁华铺乡项目区内地形地貌、水文气象、工程地质等资料的收集和勘探分析，充分论证其可行性。运用工程水文学、水力学、水泵、管道的有关计算原理，我们提出一整套系统的方案，包括供水工程的总体布置；流量的计算与验证；工程施工与对环境的影响等的一系列工程设计与布置。设计黄材镇供水工程以解决黄材镇供水问题。关键词：城镇；饮水；工程；安全The Design of Centralized Water Supply Project in Huangcai TownStudent: Liu Xinghai Tutor: Zhang Wenping(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: The water supply project design of villages and towns water supply project in accordance with the basic design method, the basic train of thought. Through putting in the Huangcai township project of landform, meteorological and hydrological, engineering geological data collection and analysis of exploration, fully its feasibility. By engineering hydrology, hydraulics, water pump, the calculation principle of pipeline. We propose a set of systematic project including water supply project general layout; flow calculation and verification; engineering construction and the impact on the environment of a series of engineering design and layout. Huangcai town water supplying engineering is designed to solve the problem of water to supply Huangcai town.Key words: town; drinking water; engineering; safety 1 前言黄材是宁乡西部山区的一个重镇，镇域面积168平方公里，人口近6万，辖43个村，2个居委会。它东接长沙，西通涟源，北邻桃江、安化，有横雷线东西贯通，黄月线直抵桃江，黄祖沩旅游专线群山环绕，交通十分便利。黄材有着悠久的历史文化背景，唐朝时期，因安化、桃江、益阳等地的名贵“黄木”集中此通过姜公桥下的沩河运往全国各地而得名“黄木市”。古老而又美丽的黄材承载了它的光辉灿烂和苍海桑田。这里曾出土举世闻名的“四羊方尊”和重达221.5公斤的“商代大铜铙”以及“编钟”等数十件青铜器，被誉为“南中国青铜器之乡”。在经济建设迅速发展的今天，黄材以其独特的地理区位和资源优势，已发展成为宁乡西部地区人流、物流、信息流的聚散中心，并越来越显现出它的独特魅力。黄材镇原有2个集中供水工程，一个为集镇上的自来水厂，另一个为原716矿自来水工程，镇上的自来水厂建于1982年，日供水量800m3，设备陈旧，管道老化失修，建设标准低，无净化设备，供水能力差，与镇区人口增长及经济发展极不相适应；其水源取于黄涓水，水源受自然条件影响大，水质不稳定。原716矿矿区内因716矿地下石油库漏油，地表水水质受到损坏，故原716矿矿区的居民饮用水及当地村民的饮用水均由716矿在黄材灌区三平交通水河内打井抽水供应，原矿区内建有2个285m3的水塔，自来水送到各户，解决了3800多人的饮水问题。2003年716矿整体搬迁到外地，且搬迁时曾给当地村民一定的补偿作为不继续供水的补偿，716矿搬迁后，因管理不善及供水主管950m急需更新改造，导致该用水范围内村民饮水问题成了一大难题。随着社会主义新农村建设的深入，水资源供需矛盾更加突出，目前的取水方式和可利用的水量，远远不能满足人们生产、生活的需求。饮水不安全的问题，严重危害了居民的身体健康，制约了当地经济的发展，所以，解决项目区内居民饮用水不安全问题，是当地干部、群众盼望已久的事情。在工程已完成了初步设计的地质勘探、地表水资源初步勘探及水质化验工作情况下，根据所学知识和参考资料，对该镇集中供水工程进行了初步设计。工程的建设不仅解决了供水区域的人畜饮水条件，而且具有明显的社会效益和经济效益，项目间接效益主要是工程实施带来农民医药费支出减少费用、农民饮水的劳动力支出减少费用，以及调整产业结构，发展畜牧养殖业对当地受益群众的增收效益，工程的各项指标均符合要求，说明该项目的建设在经济上是合理的，技术上是可行的。 当然，由于设计经验不足，在一些方面存在不足，敬请谅解。2 综合说明表1 特性表Tab 1 Characteristics Table序号名称单位数值备注一受益区基本情况1总面积km2146.52行政乡、镇个13行政村个124总人口人377005饮水不安全类型水质不达标，水量不达标，用水方便程度不达标，水源保证率不达标。6饮水不安全现状人口人141237年人均纯收入元/年46652008年宁乡统计年鉴数二水源情况1水源类型地表水2取水点名称黄材水库3枯水位m1364设计洪水位m167.085地下常水位m-6水质分类7水源保证率95%三本工程计划解决饮水安全问题1行政乡、镇12行政村123户户4人数氟超标人苦咸水人血吸虫病疫区人污染水及缺水人14123四工程技术指标1设计基准年20102设计年限年203供水规模m3/d5000续表1序号名称单位数值备注4居民生活用水定额L/人.d905综合用水定额人108.96现有居民人口人377007设计供水人口人420269学校人/所5005/710企事业单位人/个11时变化系数2.012日变化系数1.5（2）取水工程1取水方式浮船取水2机组台数台23机组参数4取水流量m3/h244.05取水工程时间h12（3）输水工程1输水管长m2002输水管径mm5003输水管材钢管4输水流量m3/h227规模为5000m3/d（4）净水工程1净水工艺原水沉淀池过滤池清水池2混合方式管道混合器5沉淀方式穿孔旋流反应斜管沉淀池沉淀6沉淀池净水能力m3/h2407过滤方式采用重力式无阀滤池过滤8滤池净水能力m3/h2409清水池容积m3200010反冲洗扬程m4.6511反冲洗水量m3/h1512消毒方式采用二氧化氯滤后消毒（5）配水工程续表2序号名称单位数值备注1配水主管m33108355m5850315m10704200m16554320m10714323m10724330m10734200m1382160m1897125m5798110m456790m777075m20557（6）附属工程1电源KV2变压器容量KVA3最大用电负荷KW794生活区面积m26805生产区面积m26226管理房建筑面积m2148五工程量1土方开挖m31325192石方开挖m338643土石方回填m31211214混凝土m313555浆砌石m37206钢筋t48.17六工程投资及资金筹措1总投资万元2319.522建筑工程万元730.983机电设备及安装工程万元58.99 续表3序号名称单位数值备注4管道及配件安装工程万元1260.805施工临时工程万元16.956独立费用万元121.457水土保持及环境保护工程万元17.88中央专项资金万元732.069上级投资万元153.7210地方配套万元791.5811群众自筹万元642.1512人均投资元/人152.80七成本水价核算1制水成本元/m30.662运营成本元/m33建议水价元/m31.54单位耗能指标kwh每方成品水的电能消耗5折合全员管理人员人八经济评价1年经济效益万元512.0（1）供水效益万元287.45（2）节省劳力创收万元92.59（3）减少医药费支出万元52.78（4）增加庭院经济收入万元79.192经济内部收益率%14.513经济净现值万元9344经济效益费用比1.302.1 程建设自然概况及必要性黄材镇地理位置为东经1121411216,北纬27552802之间，北与桃江县相接，南与老粮仓、东与横市、西与沩山、巷子口，沙田等乡镇交界，省道横雷公路和黄祖沩公路横贯东西，是宁乡西部的交通重镇。境内共有24个村、1个居委会，总人口为62696人，城镇面积220 km2。近年来，随着乡域经济的发展、人民生活水平的提高及新农村建设的开展，乡域内居民饮水不安全的矛盾日益突出，为了尽快解决这一问题，各级政府、市县水利局及有关部门非常重视，规划近期内分期分批解决全乡的居民饮水不安全问题，任务下达后，乡政府领导非常重视，决定在施工环境上给予大力支持，国土、电力等各部门热情极高，纷纷表示要尽自己最大的能力，保障该项工程的顺利实施。2.2 工程建设的自然条件2.2.1 气象水文黄材镇属亚热带季风湿润气候区，具有气候温暖潮湿，四季分明，春夏多雨，秋冬多旱，暑热期长，严寒期短的特点。区内雨量充沛，年最大降水量1800mm，年最小降水量1000 mm。降水量多集中4-7月，年内分配不均，境内植被发育，水土保持良好。黄材镇属亚热带季风性湿润气候，年平均气温16.8摄氏度，平均相对湿度81%，平均日照时数达1739.2小时。风速2.1m/s，最大月平均风速3.4m/s，以西北风为主。2.2.2 地形地貌拟建场地内植被较发育，山体海拔高程在150m248m之间。山顶较平缓，自然坡度1028。钻孔孔口标高介于175.2176.1m之间，其地貌单元为低山丘陵地貌。项目区位于雪峰山弧型构造的北段，洞庭湖凹陷的南缘，出露地层大都是古生代的古考岩系，先后经历了加里东期至燕山期多期构造运动的影响，褶皱断裂复杂。区域内出露地层岩性主要有寒武系地层，奥陶系地层，奥陶志留系地层和泥盆系地层。泥盆系地层出露于坝址附近，倾向NE，倾角在50以下，与志留系以前地层呈角度不整合接触关系。水厂厂址下游广泛分布白垩系中统和第三系的红色泥质粉砂岩和泥岩。区内构造以近东西向断裂和褶皱为其主要特征，代表性构造有沩水断裂带和鸡仑山背斜，区内地下水类型与地层岩性、地质构造和地形地貌关系十分密切，在基岩出露的碎屑岩区主要为基岩裂隙潜水，灰岩内有溶洞水。2.2.3 工程地质项目区场地地层岩性较简单，主要为中泥盆系石英砂岩（D）：紫红色、褐红色，细砂质，少许碎屑物，硅质胶结，胶结度好，硅化、坚硬、块状。强风化：紫红色、褐红色，中厚层状夹薄层状，块状构造，岩芯多为碎块或短柱状，锤击声哑易碎，手折易断，节理裂隙较发育， RQD值65%左右，属较差，为软岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级为V级，层厚0.5-1.5m。中风化：紫红色、褐红色，厚层状，块状构造，岩芯多为柱状，锤击声脆，手不折易断，节理裂隙较发育， RQD值80%左右，属较好c为较硬岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为级，揭露厚度3.5-5.5m。拟建场地内植被较发育，山体海拔高程在150248m之间。山顶较平缓，自然坡度1028。钻孔孔口标高介于175.2176.1m之间，其地貌单元为低山丘陵地貌。项目区地质构造复杂，成土母质多样，成土母质主要有第三纪砂砾岩风化物、花岗岩风化物、板岩页岩风化物及第四纪红色粘土风化物，分别占成土母质的32.2%、23.1%、18.5%和18.3%，另有少量河湖沉淀物、石灰岩风化物和紫色砂页岩风化物。地下水类型以基岩裂隙水为主，其次为松散堆积层孔隙水。一般埋藏较浅，主要由大气降水补给，沿裂隙分散排泄，水量较贫乏。勘探期间场地各孔均未遇地下水，可不考虑该场地地下水对砼及砼中的钢筋腐蚀性影响。根据勘察成果，项目区地质条件较简单，不存在影响工程建设的水文、工程地质问题。拟建场地在勘察范围内未发现影响场地稳定性的不良地质作用，场地相对稳定，适宜建筑拟建项目，为可进行建设的一般场地；不会因发生山洪、泥石流、滑坡等对其造成不良影响；基底为承载力较好的粉质粘土，无形成岩溶塌陷的条件，地下无采矿工程分布，不会发生采空区塌陷等地质灾害。根据1:400万中国地震动峰值加速度区划图和中国地震动反应谱特征周期区划图(GB18306-2001)，工程区附近地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s；相应地震基本烈度为度，工程区周边无大的自然地质灾害现象记载，场地整体稳定性较好，属相对稳定地块。项目区自然状态下边坡稳定状态良好，无不良物理地质现象。黄材镇原有2个集中供水工程，一个为集镇上的自来水厂，另一个为原716矿自来水工程。镇上自来水厂建于1982年，日供水量800立方米，设备陈旧，管道老化失修，建设标准低，无净化设备，供水能力差，其水源取自黄涓水，受自然条件破坏影响，水质极不稳定。716矿区自来水工程因716矿采矿影响及地下油库漏油，地表水水质受到破坏，故原716矿区居民用水及当地村民用水均由716矿打井抽水供应，原716矿区内建有2个285立方米的水塔，自来水送到各户，解决3800多人的饮水问题。2003年716矿整体搬迁外地，搬迁时，716矿曾给当地居民一定的赔偿作为供水补偿，几年来，因管理不善及供水主管老化，导致该区域范围内村民饮水问题成了一大难题。根据湖南省宁乡县农村饮水现状调查评估报告（2004年）宁乡县农村饮水安全问题汇总表及湖南省宁乡县农村饮水安全工程规划（2009年2010年）宁乡县农村饮水安全现状复核表，以及本次设计现场调查了解，目前项目区内饮水不安全人数为14123人，饮水安全问题主要有：饮水水质不达标问题、水量不达标问题、水源保证率不达标问题及用水方便程度不达标问题。本工程供水范围内饮水安全现状情况见下表2。表2 水范围内饮水现状情况统计表Tab 2 Drinking water present situation statistic in water offering range村组名称总人数（人）饮水安全人口（人）饮水不安全人口（人）饮水不安全人口（人）饮水水质不达标水量不达标用水方便程度不达标水源保证率不达标氟砷超标苦咸水未经处理的IV类及超IV类地表水细菌学指标超标严重、未经处理的地表水污染严重、未经处理的地下水其他饮水水质超标问题 社区105326586394678919731184黄材271917001019204306509胜溪26201639981541440石狮1757109965813653196273栗山25391588951270359322石山282117641057371261138287沙坪22981437861362103130266龙溪1490932558157203198鹤塘19521221731305133120173松华271116951016306139201116254宁峰19831240743275155121192新桥268016761004409217115263石龙洞1598999599128257214合计3770023577141233437703459381645743 工程建设外部条件3.1 区域水资源概况3.1.1 区域水利工程和水土保持情况黄材镇境内有全县最大的水库黄材水库，其为大（）型水库，同时拥有胜溪、三余、赤竹冲、少年4座小型水库，另外小水库和山塘若干，地表水资源极为丰富，为此次供水工程，提供了充足的水源保证。 境内植被发育，水土保持良好，生态环境和丰富的降雨为本地区的地下水提供了良好的补给水源。3.1.2 区域水资源开发利用情况目前，项目区内地表水基本上用于灌溉农田，少部分浅层地下水作为人畜饮水。区域内尚未进行地下水开发利用，无地下水观测井及地下水观测设施。本流域无水文站。3.2 建筑材料本工程所需建筑材料来源如下：块石、碎石：从距厂址7km黄材采石场运至厂区；砂：从横市镇采购，运至工地；木材：从木材市场购买，汽车运至工地。水泥：从宁乡兆山水泥厂购买，汽车运至工地。其他建筑材料：钢筋、炸药、油料等可以从宁乡县有关物资部门购买。4 工程地质特性4.1 地质构造项目区地质构造复杂，成土母质多样，成土母质主要有第三纪砂砾岩风化物、花岗岩风化物、板岩页岩风化物及第四纪红色粘土风化物，分别占成土母质的32.2%、23.1%、18.5%和18.3%，另有少量河湖沉淀物、石灰岩风化物和紫色砂页岩风化物。4.2 物理力学性质根据现场地质勘探，结合工程地质类比，推荐岩土物理力学参数如下：强风化石英砂岩：允许承载力0.82Mpa。4.3 场地稳定性及环境工程条件评价根据本次勘察结果，拟建场地在勘察范围内未发现影响场地稳定性的不良地质作用，场地是稳定的，适宜建筑拟建项目。拟建场地属可进行建设的一般场地。拟建场地位于黄村水库坝址右岸，地形起伏较大，不会因发生山洪、泥石流、滑坡等对其造成不良影响。拟建场地内基底岩层为石英砂岩，无形成岩溶塌陷的条件，地下无采矿工程分布，不会发生采空区塌陷等地质灾害。4.4 结论和建议根据勘察结果，厂址在勘察范围内未发现影响场地稳定性的不良地质作用，也未发现防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物，场地地质符合建筑工程的标准。场地是稳定的，适宜建筑拟建建筑物。拟建场地属可进行建设的一般场地。场地内地形地貌较简单，场地内岩土种类不多，性质变化不大，为一简单场地；拟建建筑工程重要性等级为级。综上所述，本场地岩土工程勘察等级为丙级。可以在场地内建筑集水工程。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）和建筑抗震设计规范（GB500112001），建筑场地抗震设防烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为类，地震动反应谱特征周期为0.35s。所以场地不属于地震带。据钻探揭露、现场原位测试，结合室内试验综合分析，对场地内各土层的承载力特征值：残积粉质粘土：天然密度1.85g/cm3，允许承载力250 kpa；强风化花岗岩允许承载力800 kpa。拟建场地内地下水水质对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋不具腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。场地内部分地段需回填，应采取有效的处理措施，清水池基础建议注浆处理，防止因不均匀沉降引起地面开裂。根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的要求，建筑物在基础施工过程中应进行现场载荷试验，以校核持力层强度及变形参数。测得数据得出可以在场地内建筑工程。5 工程供水规模5.1 需水量预测方法村镇供水水量一般包括村镇居民生活用水量、村镇企业用水、集体或专业户饲养畜用水量、公共建筑用水量、消防用水量、水厂自用水量、管网漏失水量和未预见用水量等。该项目属于村镇供水工程，允许短时间间断供水，供水规模可不单列消防用水量。同时，镇区内专业饲养畜牧专业户很少，可不计专业户饲养畜用水量。因此，本工程供水水量包括居民生活用水量、村镇企业用水、公共建筑用水量、水厂自用水量、管网漏失水量和未预见用水量、以及水厂自用水量。5.2 设计范围、供水对象及水平年 本工程设计供水范围包括宁乡县黄材镇社区、黄材、胜溪、石狮、沙坪、龙溪等十二个村。现状供水人口为37700人，饮水不安全人口14123人。设计供水范围人口分布情况详见表3。本工程设计水平年为2010年。表3 黄材镇供水工程设计供水范围人口分布表 单位：人Tab 3 The population distribution in the range of the project design of water offering in HuangCai town 乡镇名称村名农村总人口饮水安全人口饮水不安全人口黄材镇社区1053265863946黄材271917001019胜溪26201639981石山25391588951石山282117641057沙坪22981437861龙溪1490932558鹤塘19521221731松华271116951016宁峰19831240743新桥268016761004石龙洞1598999599合计3770023577141235.3 需水量实际用量及预测5.3.1 居民生活用水量（Q1）通过对饮水范围内用户的调查，根据村民生活习惯与用水状况，结合本地经济发展状况，确定有关用水参数。其主要参数如下：设计年限供水工程的设计年限一般为1015年，本工程设计年限取15年。设计人口设计用水居民人数 (1) 设计居民用水人数；各村供水范围内的现状常住人口数，见表2，其中包括无当地户籍的常住人口，人；设计年限内人口的机械增长人口规划以及近年来流动人口和户籍迁移人口的变化情况，按平均增长法确定，人；计算为2000人设计年限内各村人口的自然增长率，取黄材镇总体规划中远期人口综合增长率=4；n工程设计年限。n=15;经计算，该镇设计居民用水总人口为42026人。居民生活用水量计算 (2)居民生活用水量（m3/d）设计居民用水人口数，为42026人；日用水标准（L/人.d）。根据村镇供水工程技术规范（国标SL310-2004）3.1.2表的规定，最高日居民生活用水定额取值范围为 60.0100.0L/d.人。本设计取90L/d.人。计算结果见表4，m3/d。表4 居民设计人口及用水量表Tab 4 Resident design population and water consumption乡镇名称村名现状人口（人）人口自然增长率（）人口机械增长总数（人）设计人口（人）居民生活用水定额（L/d人）居民生活用水量（m3/d）黄材镇社区105320.004200013182901186.4黄材27190.004288790259.8胜溪26200.004278290250.4石狮17570.004186590167.9栗山25390.004269690242.6石山28210.004299590269.6沙坪22980.004244090219.6龙溪14900.004158290142.4鹤塘19520.004207290186.5黄材镇松华27110.004287890259.0宁峰19830.004210590189.5新桥26800.004284590256.1石龙洞15980.004169790152.7合计377004202611703782.45.3.2 公共建筑用水量（Q2）本工程公共用水主要是学校，项目区现有中学三所，分别为宁乡三中、黄材中学和沙坪中学；小学5所，其中中心小学一所，为黄材中心小学。学校用水量可按在校师生人数乘以用水定额计算。计算过程详见表4。取用水定额取20L/d.人。公共建筑用水量（m3/d）5.3.3 饲养畜禽用水量（Q3）根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004）,集体或专业户饲养畜禽最高日用水量，应根据畜禽饲养方式、种类、数量、用水现状和近期发展计划确定：经现场考察，根据当地实际情况，取项目区饲养畜禽用水量Q3=100m3/d。如表5所示：表5 公共建筑用水量表Tab 5 The water consumption of public architecture序号公共建筑名称所在位置现状人口（人）人口自然增长率（）人口机械增长总数（人）设计人口（人）居民生活用水定额（L/d人）居民生活用水量（m3/d）1宁乡三中镇区151515152030.32黄材中学镇区9009002018.03沙坪中学沙坪村6006002012.04黄材中心小学镇区8508502017.05胜溪小学胜溪村5005002010.06南坪小学南坪村370370206.47沙坪小学沙坪村370370206.4合计50055005101.15.3.4 企业用水量（Q4）企业生产用水量，应根据企业类型、规模、生产工艺、用水现状、近期发展计划和当地的生产用水定额标准确定。经现场考察，根据当地实际情况，取项目区企业用水量Q4=200 m3/d。5.3.5 消防用水量（Q5）根据规范要求：消防用水量应按照村镇建筑设计防火规范GBJ39的有关规定确定。允许短时间间断供水的村镇，当上述用水量之和高于消防用水量时，确定供水规模可不单列消防用水量。本次设计不单独考虑消防用水量。5.3.6 浇洒道路绿地用水量（Q6）根据规范，浇洒道路和绿地用水量，经济条件好或规模较大的镇可根据需要适当考虑，其余镇、村可不计此项。本设计不单独考虑浇洒道路绿地用水量。5.3.7 管网漏失及未预见水量(Q7)根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004），管网漏失水量和未预见水量之和，宜按上述用水量的10%25%取值，村庄取较低值、规模较大的镇区取较高值。结合当地地形以及发展情况，工程设计管网漏失水量和未预见水量之和按上述用水量之和的15%取值。故管网漏失和未预见水量Q7627.5m3/d。5.4 供水规模的确定根据村镇居民用水实际情况，考虑现状供水工程供水能力，合理确定供水规模。黄材镇水厂集中供水工程以解决生活用水为主。供水规模（即最高日供水量Q） = （居民生活用水量(Q1)+公共建筑用水量(Q2)+ 饲养畜禽用水量(Q3)+ 企业用水量(Q4)+ 消防用水量(Q5)+ 浇洒道路绿地用水量(Q6)+ 管网漏失及未预见水量(Q7)）3782.4+101.1+100+200+627.54709.9m3/d。供水规模计算见表6：表6 供水规模计算表Tab 6 The scale of water offering calculation项 目计算说明用水定额(L/d人)用水量小计（m3/d）备注居民生活用水量（Q1）设计居民人数用水定额903782.4村民、社区居民公共建筑用水量（Q2）设计居民人数用水定额20101.1学校师生饲养畜禽用水量(Q3)100企业用水量(Q4)200消防用水量(Q5)不作考虑浇洒道路绿地用水量(Q6)不作考虑管网漏失及未预见水量（Q7）（Q1+Q2+Q3+Q4）15%627.5居民用水的15%计用水量合计4709.9经计算，黄材镇水厂集中供水工程最高日用水量为4709.9m3/d，根据村镇集中供水工程供水规模 “四舍五入取整数”的原则，而且为保证供水质量，本次设计供水规模按5000m3/d计算。5.5 农村用水变化系数及供水时间时变化系数Kh:根据村镇供水工程技术规范，时变化系数，应根据各村镇的供水规模、供水方式，生活用水和企业用水的条件、方式和比例，结合当地相似供水工程的最高日供水情况综合分析确定：全日供水工程的时变化系数，可按下表7确定。表7 全日供水工程的时变化系数Tab 7 The project of daily water offerings time changing coefficient供水规模W(m3/d)W50005000W10001000W200W200时变化系数1.62.01.82.22.02.52.33.0注：企业日用水时间长且用水量比例较高时，时变化系数可取较低值；企业用水量比例很低或无企业用水量时，时变化系数可在2.03.0范围内取值，用水人口多、用水条件好或用水定额高的取较低值。黄材镇水厂集中供水工程拟采用全日制供水，供水规模在5000W1000之间，由上表可知时变化系数Kh取值在1.82.2之间，根据当地实际情况，设计取2.0。日变化系数Kd根据村镇供水工程技术规范，日变化系数，应根据供水规模、用水量组成、生活水平、气候条件，结合当地相似供水工程的年内供水变化情况综合分析确定：可在1.31.6范围内取值。根据当地实际情况，本次设计日变化系数Kd取1.5。6 供水工程总体布置6.1 设计依据宁乡县黄材镇总体规划（2006-2020）2007.03地表水环境质量标准（GB3838-2002）生活饮用水水源水质标准（CJ3020-93）生活饮用水水质规范（国家卫生部，2001年）生活饮用水卫生标准（GB57492006）村镇供水工程技术规范（SL310-2004）泵站设计规范（GB/T50265-97）给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）给排水设计手册中国农村给水工程规划设计手册6.2 设计原则坚持可持续发展原则，保证村镇居民安全饮用水的可持续。保证水源、工程、管理运行的可持续性。以解决生活供水为重点，充分利用已有水利工程，有效降低工程建设投资和运行费用。认真调查供水区现状，有针对性地提出解决供水问题的思路和方法，宜改造则改造，能集中则集中，需延伸管网则延伸。综合当地自然条件，经济条件和社会发展情况，合理确定用水标准和供水规模。以解决当前群众饮水需要为主，同时兼顾长远发展的需要。以县自来水公司或乡镇供水站为依托建立健全农村饮水安全监测体系，加强水源、出厂水和管网末稍水质检验和监测。6.3 供水系统黄材镇供水系统由取水、输水、净水、厂区及配水管网五个部分组成。工程供水范围内地面高程介于101.1m178.8之间，厂址地面高程175.0m，取水点地面高程在136.0m到168.5m之间变化。根据以上地面高程特点，利用取水泵将水提到水厂后，可以采用重力流方式供水，将水送到用户，故供水工艺示意图如下：地表水(黄材水库)取水输水净水配水管网用户6.4 水源及取水工程本工程水源取用黄材水库地表水。取水方案：经过现场踏勘，经多方案比较，在水库水面采用浮船取水，浮船能根据水位的不同，利用水泵取水，水质能够得到保证、施工简单，造价最低。取水点：取水点需设在水面较宽阔，水流平稳，风浪小的地段。取水方式：采用浮船取水。6.5 输水线路选择及管材选择3m厚C15砼管床，旁边沿管线修0.5m宽，C20砼踏步。6.6 净配水厂位置及工艺确定根据规范:水厂厂址的选择，应根据下列要求通过技术经济比较确定：充分利用地形高程、靠近用水区和可靠电源，整个供水系统布局合理；与村镇建设规划相协调；满足水厂近、远期布置需要；不受洪水与内涝威胁；有良好的工程地质条件；有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；有较好的废水排放条件；少拆迁，不占或少占良田；施工、运行管理方便。遵循以上要求，最终确定厂址为黄材水输水线路的选择，根据下列要求确定：整个供水系统布局合理；尽量缩短线路长度；少拆迁、少占农田；尽量满足管道地埋要求，避免急转弯、较大的起伏、穿越不良地质地段，减少穿越铁路、公路、河流等障碍物；充分利用地形条件，优先采用重力流输水；施工、运行和维护方便；考虑近远期结合和分步实施的可能。根据以上要求，确定输水管道线路：输水管道从泵站引出后，沿山体直线通往厂区，输水管道总长200m。此输水管线距离最短，土方开挖量较小，方案最优。输水管道管材采用钢管，钢管内外进行必要的防腐措施，钢管每隔5m设一支墩，钢管离地面为0.6m，下面铺宽0.5m。该地地面标高175.0m ，该处是供水范围内的较高点，具有地形优点；同时位于上坝公路旁，交通十分便利，该处有良好的工程地质条件和良好的卫生环境，有利于供水和今后水厂的施工、运行管理。本工程水源为黄材水库蓄水。水质化验表明，原水含泥沙量极少，水质优良，地表水水质标准为二类，正常情况下可直接饮用，当涨洪时，原水经穿孔漩流反应斜管沉淀池进行沉淀、无阀滤池进行过滤处理后注入清水池，最后入配水管网向用户供水。水厂高程系统图及净水工艺流程图见附图6.7 配水系统6.7.1 配水系统总体布置方案供水入户：根据村镇供水现行规范要求：本设计供水水压满足配水管网中用户接管点的最小服务水头；对很高或很远的个别用户所需的水压不作为控制条件，采取局部加压措施满足其用水需要。配水管网中用户接管点的最小服务水头，单层建筑物为10m，两层建筑物为12m，二层以上每增高一层增加3.5m；当用户高于接管点时，加上用户与接管点的地形高差。配水管网中，消防栓设置处的最小服务水头不低于10m。用户水龙头的最大静水头不超过40m，超过时采取减压措施。配水管网线布设应业主要进行布设，同时根据当地实际地形、供水入口布置特点，并进行技术经济比较确定。用水户基本上是沿街而居，但地面高程高差较大，自来水由配水主管从清水池接出后，由两主管输出至祖灰公路旁，两主管