咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程建设结构设计.doc

咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程建设结构设计1 综合说明1.1项目区概况1.1.1自然、地理概况咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程是解决礼泉县昭陵乡和赵镇13个行政村17200个农村居民生活用水的一项重要的民生工程，工程位于陕西关中平原北缘与陕北黄土高原连接地带的中西部的礼泉县境内。礼泉县位于东经1081740-1084146和北纬342050-345002之间，县境南北长53km，东西宽32 km。东与泾阳隔河相望，西与乾县，南与兴平、咸阳，北与淳化、永寿接壤，全县辖5镇15乡，县府驻城关镇,距咸阳市35km。周边交通东邻西安咸阳国际机场，南靠欧亚大陆桥陇海铁路，312国道、福银高速、关中环线及正在建设的西平铁路穿境而过，交通便捷，区位优越。县域面积1018 km2，地势西北高、东南低，南北面积基本各半，自北向南依次为低山丘陵区、丘陵沟壑区、南部台塬区。南部台塬区地势平坦，土层深厚肥沃，县域地处陕西省宝鸡峡灌区下游，温带大陆性季风气候，北部丘陵沟壑区丘陵起伏，沟壑纵横。赵镇集中供水工程位于礼泉县东北部，东临赵镇镇区，西临昭陵乡，南临城关镇裴寨服务中心，北连叱干镇，距县城17km，距咸阳市48km。工程区地势西北高，东南低，呈阶梯型跌落，分山、塬、川三种地貌，工程南临泔河，东临泾河，泔河二库位于泔河下游的赵镇镇境内，与泔河一库相距18km。大部分地段地下水水质差，长期影响着广大群众的身体健康。工程区属温带大陆性半干旱气候。一年内四季分明，具有温度变化较大，年降水量小而集中，气候较干燥，蒸发强烈，湿度较小等特点。根据对礼泉县气象站近30年的气象资料统计分析，区内多年平均降水量为612.32mm，山区降水量略大。年内降水不均，多集中在7、8、9月份，平均月降水量100mm左右，降水量占全年降水量的60%以上。全区的多年平均气温8.910.7，一月气温最低，平均-2-3，七月气温最高，平均为28。根据多年平均蒸发量曲线，蒸发较强烈的时段集中在59月份，与气温、降水量的变化呈同步趋势。并且多年平均蒸发量均大于年降水量。1.1.2社会经济概况礼泉县近年坚持按照“果畜富民、工业强县、旅游活商、强基兴市”的发展思路，县域经济一直平稳较快发展。2010年，全县生产总值达57.6亿元，规模以上工业产值30.2亿元，固定资产投资完成51.5亿元，财政总收入1.9亿元，城镇居民人均收入达到15600元，农民人均纯收入达到4930元。2010年底,全县总人口49.39万人，其中：城镇人口6.46万人，农业人口42.93万人，人口自然增长率6。县域内北部山区是苹果最佳适生区，中部九嵕山系石灰石贮量丰富，建材化工产业条件优越，南部平原为高效生态农业区。另外，礼泉以唐昭陵、建陵为主的文物资源也十分丰富，是全省18个文物旅游大县之一，开发潜力巨大。福银高速、312国道、关中环线穿境而过，礼淳、礼相等县乡公路四通八达，交通极为便利，为全国有名的果业大县、旅游大县。该项目涉及昭陵乡和赵镇13个行政村（组），供水范围约33.41m2。根据咸阳市礼泉县赵镇镇总体规划，礼泉县赵镇镇将作为陕西省西安都市圈重点镇进行规划，立足现状产业基础，做强城镇特色产业，做大城镇规模，做美城镇形象，将赵镇建设为礼泉县特色农业镇、工业强镇、陕西省重要的旅游名镇。项目区社会经济条件较好，经过多年的努力，该镇形成了各种产业齐头并进，各有特色，蓬勃发展的势头。1.1.3 前期工作过程咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程2011年9月由礼泉县水利局委托西北水利水电建筑勘察设计院进行初步设计，我院接到项目后，迅速成立项目组，现场踏勘，收集资料，并进行了当地水资源、供水工程基本情况及现状设施情况等调查，依据相关规范，严格按照水利厅编制的陕西省村镇供水工程初步设计要点编制咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程初步设计报告。经过一段时间的紧张工作，2011年11月底完成初稿。工作过程中受到礼泉县水利局和陕西工程勘察研究院支持和配合，在此一并表示感谢。1.2工程建设的必要性1.2.1项目区饮水现状及存在问题项目区现有甘露工程供水站和部分村的自打井，这些供水工程仅能满足部分村子的用水，多数村庄只能就近取用受污染的河水或含盐量超出国家标准的井水。肖东行政村的前山赵村和吴家山行政村目前还饮用的是集雨窖水，群众吃水非常困难，细菌指数严重超标。项目区目前的居民自打井，抽取的是浅层地下水，井深一般在4060m，单井出水量约515m3/d，现状供水设施日供水能力约350m3/d，达不到正常生活用水量要求，工程设施简单，无统一的管网及其他调蓄设施，用户用水只能采用各种运输工具拉水。根据当地肖东村、吴村等村取用浅层水的水质化验报告及水质监测结果，区域内浅层水总硬度超标1.11倍，硫酸盐超标1.66倍，氟化物超标1.52倍、六价铬超标1.52倍，居民用水水质不能满足国家饮用水卫生标准要求。经调查，现状人口17200人，由于水量、水质不达标，造成的饮水不安全人口人数17200人，占总人口的100%。因此，区内的现状用水问题已经成为影响居民身心健康、阻碍当地区域经济发展，影响构建和谐社会持续发展的主要问题。总结该区用水现状，主要存在问题如下：（1）项目区供水矛盾突出，现状工程设施的供水能力远不能满足当地用水需求，严重制约了当地经济的发展； （2）区内现状用水水质多项指标不达标，用水技术和工艺落后，无专业、可靠的水处理措施，严重影响居民身心健康，不利于当地乡镇居民生活水平的提高；（3）现状水利基础设施薄弱，供水设施简陋，居民用水困难，生活条件艰苦，一致造成生产力水平低下；（4）用于农村供水的资金短缺，水资源开发利用受限；（5）管理体制不健全，水资源利用监管力度不够。1.2.2工程建设的必要性项目区目前供水能力明显不足，水质不能满足饮用水卫生标准，已严重影响人民群众生活水平提高，制约当地经济发展，与新农村建设、构建和谐社会不相适应。为提高居民生活水平，提高供水安全性，降低能耗，满足供水区居民生活用水要求，改善人民生活条件，加快区域经济发展，满足可持续发展的要求，该项目建设非常必要。1.3工程建设条件1.3.1自然条件项目区属温带大陆性半干旱气候。一年内四季分明，具有温度变化较大，年降水量小而集中，气候较干燥，蒸发强烈，湿度较小等特点。根据对礼泉县气象站近30年的气象资料统计分析，区内多年平均降水量为612.32mm，山区降水量略大。年内降水不均，多集中在7、8、9月份，平均月降水量100mm左右，降水量占全年降水量的60%以上。全区的多年平均气温8.910.7，一月气温最低，平均-2-3，七月气温最高，平均为28。根据多年平均蒸发量曲线，蒸发较强烈的时段集中在59月份，与气温、降水量的变化呈同步趋势，且多年平均蒸发量均大于年降水量。冬季干旱多偏北风和西北风，夏季暖湿多东风和东南风，多年平均风速1.5m/s，最大风速17m/s。最大冻土深度38cm。项目区附近无常年性河流。近南北向沟谷发育，较大的沟谷有4条，沟长1.57km，东西两侧的赵镇洞沟和西页沟规模最大，流域面积分别为18km2和23km2，沟底有季节性流水，但沟内堆积层甚薄，两条沟谷均无供水意义。1.3.2水资源条件1）地表水工程区南临泔河，东临泾河。泔河下游修建有泔河二库，位于赵镇境内上营村以南约3km，若将该水库作为赵镇集中供水水源，需在库区或坝后修建泵站，加压至项目区，管道长，为加压输水，另外，水库上游乡镇及村庄较多，水库水质污染严重，已不能满足人畜用水要求。经调查，该水库水量目前主要用于当地的灌溉用水及周边其他供水项目，已经无水供给其他项目区用水，不能作为赵镇集中供水项目的水源。项目区以东的泾河虽水量充沛，但污染及泥沙严重，取水麻烦，且输水管道长。经化验，水质也不满足居民生活用水要求，因此，该项目集中供水不选取地表水作为水源。2）地下水该地区蕴藏有两种类型地下水，即松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶水。a.松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水分布勘查区广大地区，按埋藏条件和水动力特征划分为黄土层孔隙潜水、冲洪积层孔隙承压水。其中黄土层孔隙潜水分布在黄土丘陵区，由于地形切割强烈，含水层基本处于疏干状态，水位埋深50100m，水量极其贫乏，出水量大多小于100m3/，且从已有井孔水质化验结果表明，水质较差，矿化度1g/l左右，氟含量2.2mg/l，已严重超标；冲洪积层孔隙承压水分布南部洪积平原黄土层孔隙潜水层之下，含水层由第四系冲洪积砂卵石组成，厚度4060m，水位埋深5080m，由于含水层含泥量高，径流滞缓，富水性弱，单井出水量200400m3/d，矿化度950-1500mg/l，F-为1-2mg/l，Cr6+为0.157均已超标，该类型地下水目前是赵镇广大群众主要生活水源。由此可见区内松散层地下水水量小、水质差，对赵镇集中供水工程意义不大。b.碳酸盐岩类岩溶水碳酸盐岩类岩溶水隐伏于松散岩类地下水之下，为隐伏岩溶地下水。水源区属渭北岩溶水系统龙岩寺泉域径流排泄区（末端）。含水层由奥陶系中统马家沟组（O2 m）中厚层状灰岩、白云岩组成，厚度412707m，碳酸盐岩层厚、质纯，为区域主要岩溶含水层。储水空间主要由裂隙和经岩溶化作用改造后溶蚀裂隙组成，属典型的岩溶裂隙含水介质。该区位于龙岩寺泉域排泄区末端，加之断裂构造较为发育，岩溶地层相对破碎，岩溶发育，形成一岩溶水富水地段，尤其在构造带附近，形成了岩溶水强径流富集带。邻近的碾子沟水源井位于张家山断裂带，孔深551m，揭露O2m灰岩厚200m，出水量1000m3/d；同位于该断裂带上的区外下韩村生产井，井深300m，揭露O2m灰岩厚200余m，降深5m，出水量1000m3/d。由于含水层岩溶构造发育的差异，以及径流位置的不同，各地富水程度存在着较大差异，在构造带附近和排泄区，岩溶裂隙发育，岩溶水较为富集，而远离构造带富水性较差。区内岩溶水水质较好，根据邻近碾子沟井资料，水化学类型为HCO3CaMg型，矿化度469mg/l，各项离子含量均符合生活饮用水卫生标准。通过以上分析，区内解决集中供水工程量大质优水源为北部岩溶地下水，水资源条件满足要求。1.3.3地质条件1.3.3.1地形地貌该地区大的地貌位于渭北黄土丘陵区，地形起伏较大，切割强烈，总体地势北高南低，主要地貌形态有基岩中低山、黄土残塬沟壑和冲洪积平原。基岩中低山位于论证区西北部，主要指区内的玉皇殿山和张家山，岩性以奥陶系碳酸盐岩和泥质砾岩为主，标高670953.4m，山坡呈不对称型，往往南陡北缓，切割深度几十米至数百米不等，沟谷以“V”型谷、峡谷为主，多数呈干沟，在一些大的沟谷中可见季节性流水。黄土残塬沟壑分布论证区中部，黄土残塬塬面宽200-1200m，地形较为破碎，以东部高坡一带残塬规模最大，整体呈一向东南倾斜大斜坡，坡面较为平整，高程600780m，坡降70左右。前缘和两侧深切冲沟发育，切深60150m，塬边地形破碎，北部沟底零星出露基岩并有泉水溢出。冲洪积平原分布于论证区山前断裂以南，包括15级洪积扇，地面高程520-590m。组成物质为含泥砂砾石、粉质粘土；上部被第四系更新统黄土覆盖。地面呈波状起伏，向南缓倾。1.3.3.2地层岩性依据钻孔揭露及沟谷地层露头，区内地层岩性为下古生界奥陶系中统马家沟群(O2m)、平凉组(O2p)、上统唐王岭组(O3t)，上覆新生界第四系。现由老到新分述如下。(1)奥陶系中统马家沟群（O2 m）：大部分隐伏分布于黄土残塬沟壑区下部，岩性为浅灰、灰、深灰色中厚层状条带灰岩、白云岩，局部地段为灰色、灰白色砾屑灰岩。在区外1km的礼泉石渣厂有大面积露头，表面岩溶较为发育。(2)奥陶系中统平凉组(O2p)在庄河沟沟口有露头，岩性为灰绿色、紫红色页岩夹薄层砂质泥岩、泥灰岩、硅质灰岩，为区域隔水层。(3)奥陶系上统唐王岭组(O3t)隐伏于黄土层之下，区域厚度大于1000m，在唐王岭、玉皇殿山有露头。岩性上部为灰绿色页岩、含砾泥岩夹硅质角砾岩、白云岩，下部为灰色厚层细晶白云岩和灰白色角砾状白云岩夹褐色白云质胶结的硅质角砾岩，含燧石条带和团块。(4)第四系(Q)第四系(Q)区内大面积分布，披覆于基岩之上，主要为风积黄土层，一般厚80-150m，由于切割强烈，大多呈透水不含水状态。另外在南部洪积平原下部分布中下更新统冲洪积含泥砂卵石、粉质粘土、粘土层，厚度50200m。1.3.3.3构造该区处于鄂尔多斯盆地南缘渭北褶断带中部，褶皱、断裂较发育。现将对论证区有控制作用的主要构造分述如下：（1）唐王岭向斜：分布于论证区西北部，主要由一套奥陶系上统唐王岭组砾岩、页岩和白云岩组成，沿向斜轴部成山，唐王岭海拔高程达1187m，其旁侧地势明显降低。向斜南翼岩层倾向北东，北翼岩层倾向南西，倾角均为3040，为一对称开阔式向斜，轴向南东东。（2）乾县富平断裂（F1）该断裂为一北东东向展布的半隐伏张扭性区域大断裂，在区内长约4.0km，倾向南东，倾角4080，断距5001000m。地貌显示为丘陵与冲洪积平原接触的陡斜坡带，其它地段隐伏于黄土塬下，地表呈缓坡地形。F1断裂以南下古生界岩层埋深6001200m，上覆新第三系、第四系松散层；以北下古生界埋深一般小于500m，论证区埋深仅200-300m，上覆地层为第四系。该断裂是本次主要勘探对象。（3）张家山断裂（F2）：从张家山、上高村一带通过，区内长度2.9km，走向北东东，为半隐伏张扭性断裂，倾向南东，倾角5070，断距40-100m，区内地貌上显示不明显。在西部张家山村西沟底可见其露头，由于断裂作用，唐王岭组底部白云岩与南侧松散层直接接触，赵镇泉即出露该断裂带。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），确定工程区的地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期0.45s，地震基本烈度为度。1.3.3.4主要建筑物地质1）水源井工程水源井工程主要包括机井1眼及300m3调蓄池一座，井内抽水为碳酸盐岩类岩溶水，隐伏于松散岩类地下水之下，含水层由奥陶系中统马家沟组中厚层状灰岩、白云岩组成，厚度412707m，储水空间主要由裂隙和经岩溶化作用改造后溶蚀裂隙组成，属典型的岩溶裂隙含水介质。根据临近的碾子沟水源井及下韩村生产井资料，井深300m， 上部覆盖第四系上更新Q3eol风积黄土及洪积砂卵石，下部出露灰岩厚度240m。以此推断，井吸水层位于灰岩层，地上泵房及调蓄池等建筑物位于第四系上更新Q3eol风积黄土，具有一定的湿陷性。经过对附近建筑物调查，该区属自重湿陷性级（严重），基础处理采用灰土处理。2）配水管道工程管线主要穿越冲洪积平原地貌单元，管线地基场地大部分为自重湿陷性级和自重湿陷性级（严重）两种，应采取灰土垫层法处理，并设置防水措施。1.3.3.5环境水、岩土的腐蚀性评价本区域地下水埋藏较深，经调查地下水位埋深30m，可不考虑地下水对钢筋及混凝土结构的腐蚀性，地下水对基坑开挖亦无影响。土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀。1.3.3.6建筑材料1）土料本工程所用土料主要有两个用途，一为压力管线过沟段的垫方用土，二为管道开挖回填用土。经地质调查，菜园村以北约500m处地层岩性为第四系上更新统（Q3eol）黄土或黄土状壤土，厚度大且层位稳定，地下水埋藏深度大于20m，塬面平坦、开阔，易开采，紧邻压力管线，有乡村公路通过，交通条件好，是较好的天然土料场。土料场总储量可满足设计用量要求，对管道回填用土，由于工程沿线广布黄土，故选用开挖土作为回填土料，用于主要建筑物的土料运距1km。2）砼用骨料本区调查后，砼用骨料均缺失，细骨料无天然料源，当地工业、民用建筑物均采用泾河或沣河砂，尤以沣河天然砂居多；粗骨料主要采用人工灰岩破碎料。砼用细骨料采用沣河砂料场，料场位于秦镇至中丰店之间的沣河漫滩，窄河段以黄、棕色的中砂为主，砂层大于10m，地下水位埋深13m。料场距工程区140km，储量充足,满足设计用量。区内天然骨料资源匮乏，但石灰岩资源相当丰富，在质量优先的前提下，并遵照就近取材、便于开采和运输便利的原则，选定西页沟灰岩料场为工程所需块石料、混凝土（人工）粗骨料料源。运距3km。本次所选用的料场，均有公路相通，运输条件较好，料场地形开阔，有用层厚度分布稳定，适合大型机械开采，开采条件较好。工程区内需要的其他建筑材料均可从礼泉县城和咸阳市购买。1.3.4地理交通条件礼泉县赵镇集中供水工程位于礼泉县东北部，东临赵镇镇区，西与昭陵乡毗邻，南临城关镇裴寨服务中心，北连叱干镇，距县城17 km，距咸阳市48 km，交通条件便利。1.4工程任务及供水规模1.4.1项目建设任务赵镇集中供水工程现状年为2010年，设计水平年为2020年，设计供水保证率为95%。工程的任务是解决规划年限内昭陵乡2个行政村和赵镇11个行政村居民生活用水问题，改善居民饮水质量，提高供水安全性，提出工程能够长期安全、可靠运行的供水方案。依据赵镇总体规划和受益村情况，解决的供水对象为：昭陵乡菜园村、吴家山村和赵镇肖东村、尧都村、索村、前寨村、后寨村、石杨村、堡里村、吴家村、胡寨村、段家村、文家庄等13个行政村（组），供水范围约33.41km2。供水范围内有学校，无企业用水。1.4.2供水规模供水区现状年2010年人口17200人，人口自然增长率按6，设计水平年2020年的供水人口为18260人。根据村镇供水工程技术规范SL310-2004，赵镇集中供水工程水量计算最高日居民用水量、学校等公共建筑综合用水量及管网漏失损失及未预见水量三部分。行政村（组）人均日用水定额取40L/rapd，学校等公共建筑综合用水按居民生活用水量的10%计，管网漏失损失及未预见水量按上述两项之和的15%计，日变化系数取1.5，时变化系数取2.2。经计算，本工程设计水平年最高日供水能力923.97m3/d，最高日平均时供水量38.50m3/h，最高日最大时供水量84.71m3/h，年供水总量22.48万m3/a。1.5水源选择工程区南临泔河，东临泾河，泔河下游修建有泔河二库，位于赵镇境内上营村以南约3km，将该水库作为赵镇集中供水水源，需在库区或坝后修建泵站，管道长，加压输水，另外，水库水质污染严重，不能满足人畜用水要求。且该水库水量目前主要用于当地的灌溉用水及周边其他供水项目，已经无水供给其他项目区用水，不能作为赵镇集中供水项目的水源。项目区以东的泾河虽水量充沛，但污染及泥沙严重，取水麻烦，且输水管道长。经化验，水质也不满足居民生活用水要求，因此，也不能作为水源。而地下水由上至下蕴藏有两种类型地下水，即松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶水。散岩类孔隙水水位埋深较浅，富水性好，属重碳酸型水，但矿化度400600mg/l，不适合人饮用水。而碳酸盐岩类岩溶水虽埋藏较深，但出水量高，水量有保证，且水质好，适合人饮卫生标准，供水成本及投资相对较小，故拟采用碳酸盐岩类岩溶水作为本工程水源。区内岩溶水水质较好，根据邻近碾子沟井资料，水化学类型为HCO3CaMg型，矿化度469mg/l，各项离子含量均符合生活饮用水卫生标准。综上分析，区内解决集中供水工程量大质优水源选择为北部岩溶地下水。该区域属渭北岩溶水系统龙岩寺泉域径流排泄区（末端）。含水层由奥陶系中统马家沟组（O2m）中厚层状灰岩、白云岩组成，厚度412707m，碳酸盐岩层厚、质纯，为区域主要岩溶含水层。由于断裂构造较为发育，岩溶地层相对破碎，岩溶发育，形成一岩溶水富水地段，尤其在构造带附近，形成了岩溶水强径流富集带。乾县-富平断裂（F1）从东道村北侧通过，为一半隐伏张扭性断裂，根据已有地质资料并结合本次调查和物探解译成果，该断裂存在可靠，倾角6070，断距200m以上，断裂带视极化率M1、半衰时TH、衰减度D等参数异常值较高，推测断裂带附近地下水富集。论证区以东区外魏陵村生产井位于该断裂带，2011年2月底竣工，成井深度650m，均揭露O2m岩溶含水层400m，水位埋深140m，抽水试验降深25m，出水量1400m3/d，为低矿化碳酸型水，水质好。区域岩溶水位470-480m，水源井附近水位埋深130m左右，取水较为经济。综上，该项目选择水源为项目区以北的吴家山村西南方向约500m，高程610m位置的地下岩溶水作为水源，且该区具备成井条件，沿山前断裂（F1）带布置1眼岩溶深井，单井可获取1000m3/d的质优地下水资源，满足赵镇集中供水需要。1.6工程总体布置1.6.1工程等级及类型工程等级根据国家防洪标准有关内容合理确定；工程类型根据村镇供水工程技术规范按供水规模分类。工程规模为923.97 m3/d，工程类型为型。1.6.2工程设计标准（1）水质饮用水水质符合国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）要求。（2）取水方便程度采用集中式供水入户，末端至各户水表井。（3）服务水压村组最远点、最高点农户水压不低于10m；消火栓设置处的最小服务服务水头不低于10 m。1.6.3防洪标准依据防洪标准（GB5020194）、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）及村镇供水工程技术规范（SL310-2004）有关规定。该供水工程类型为型，主要建（构）筑物按10年一遇洪水设计，30年一遇洪水校核。1.6.4工程抗震标准依据建筑抗震设计规范（GB500111-2010）、构筑物抗震设计规范（GB50191-93）及村镇供水工程技术规范（SL310-2004）的规定，型供水工程的主要建筑物按本地区抗震设防烈度设防，即按地震基本烈度度设防。1.6.5工程总布置赵镇集中供水工程由水源井工程、调压池工程、配水管网工程、入户工程等四大部分组成，工程总体采用重力供水方案，个别地理位置较高的村庄采取局部加压供水方案。水源井厂区工程设在吴家山西南侧塬前地带，包括水源井及厂房、消毒处理设施、高位水池三个主要建筑物。供水方案即由水泵从水源井抽取地下水，通过输水管道加药后送入高位水池，在高位水池消毒后，经配水管道配水至各用户；调压池工程设在水源井以南1.16km的主配水管道上，工程区整个地势西北高、东南低，水源区地面高程610m，最远最低点高程508m，总高差102m，为降低管压，在满足各用户水头的前提下，在该主配水管道中间段设调压池一座，水位高程558m，调压池兼调节池使用。配水管道起点从高位水池一直向南直达泔河以南的上寨村，沿线东西分支，供水管网均采用树枝状布置，配水管网末端布置于各村最远点，控制最不利点水压不小于10m，管末端水压大于40m时设置调压阀。配水管道总长29.19km，管材采用PVC-U给水管。配水管网至各村设置分水阀和流量计，用以分水和计量。入户工程即从分水口以下的村街道管道至入户水表，入户总长80.85km。1.6.6工程占地本工程从水源地打井取水，接高位蓄水池通过重力流至各村配水管网给供水区13个行政村（组）供水。工程设计范围内不存在淹没占地处理和移民搬迁与生产安置问题。工程永久占地主要为建成后水源地厂区永久占地、管道阀井等其他附属建筑物永久占地。临时占地主要为水源井、供水管开挖、弃渣场、施工作业场地、施工道路、存料场、生产生活临建房等临时性用地。工程永久征地3.16亩，均为耕地；临时占地95亩，其中耕地34.2亩，其他荒地60.8亩。1.7工程设计1.7.1水源井工程水源井工程位于吴家山村西南约500m处，包括水源井、水处理间、高位水池三个主要建筑物。1）水源井赵镇集中供水工程最高日供水量923.97 m3/d，最高日平均时供水量38.50m3/h，最高日平均时供水流量10.69l/s，最高日最大时供水量84.71m3/h，最高日最大时供水流量23.53 l/s。根据需水量计算，布置1眼机井，设计单井抽水流量40 m3/h，设计单井日出水量1000m3/d。水源井地面高程610m，设计井深650m，降深20-30m，水位埋深130m。井上部0250m为第四系松散层，孔径500mm，井壁管采用325mm钢管，井壁管座在完整基岩上，并用水泥永久性止水固井；下部250650m为基岩段，裸眼成井，孔径300mm。井内配套200QJ40-208/16型潜水电泵1台，额定参数：Q=40m3/h，H=208m，N=37kw。机井水泵出水管道与高位水池连接，即输水管。管道采用DN80mm水泵扬水钢管。井上部布置抽水井房及配电室、值班室，采用砖混结构，长宽=11.04m5.24m，建筑面积58m2。2）水处理间井泵抽水到高位水池，高位水池与泵出水管连接之间设置水处理间，内设二氧化氯发生器一台，QH99-500型，产气量50g/h，N=1kW。加氯采用加氯机加氯，设加氯机1台。二氧化氯投加管采用抗紫外线PE管，二氧化氯投加在高位水池进水端，投加量由供水总管上的余氯分析仪根据水中余氯量自动控制。水处理间采用砖混结构，长宽=5.3m4.0m，建筑面积21m2。3）高位水池赵镇集中供水工程设计水平年最高日供水能力923.97 m3/d，高位水池按30%最高日供水量选取，综合确定高位水池调节容积取300m3。水池采用封闭钢筋砼矩形池，布置形式为半地上半地下结构，水池长宽=9.9m9.9m，水深3.3m。高位水池除满足供水高程外，兼做二氧化氯消毒反应池、管网系统调节池。加氯消毒在池内有效接触时间不小于30分钟，池内液位计远传式液位计，用于控制水源地井泵的启停，潜水泵根据水池液位，高位停泵，低位开泵，同时监测水池水位，确保供水安全。水池基础处理采用灰土垫层处理，水池周围采用泡沫板保温。水源井厂区长宽=40m25m，建筑面积共计200m2，永久占地1.5亩。1.7.2调压池工程工程区整个地势西北高、东南低，水源区地面高程610m，最远最低点高程508m，总高差102m，为降低有效管压，在满足各用户水头的前提下，尽量使主管道压力前后相差不大，且运行安全、可靠，因此，在该主配水管道中间段设调压池一座，即调压池工程设在水源井以南1.16km的主配水管道上，水位高程558m，前段最大静压52m，后段最大静压50m，可兼做调节池使用。调节池容积200m3。水池采用封闭钢筋砼矩形池，布置形式为半地上半地下结构，水池长宽=9.6m6.3m，水深3.3m。水池基础处理采用灰土垫层处理，水池周围采用泡沫板保温。1.7.3配水管网工程配水管道布置即为高位水池以下的管道，配水管网布置结合乡村道路呈树枝状分布。管道始端设计流量按最高日最高时供水流量设计，设计流量为23.53l/s。根据赵镇集中供水工程的分布情况，配水管道布置13条，从高位水池接出，采用树枝状布置，配水管网布置至各村的最远点最不利点，以满足入户要求。配水管道管材均采用PVC-U给水管，管道压力0.61.0Mpa，管径dn25dn225不等，每个村作为一个供水点预留一个分水口，设分水阀及流量计，用以分水和计量。共设分水阀和流量计38个。配水管道总长29185m，基本沿进村道路敷设。1.7.4入户工程赵镇集中供水工程包括13个行政村（组），配水管网入村的分水口以下支管即为入户工程，入户的村街道管道均采用dn2540的PVC-U给水管，管道末端达到每户水表井。入户管道总长80.85km，水表井3660个，采用0.40.5m0.6m砖砌井。1.7.5供配电工程1）供电电源赵镇集中供水工程供电电源由赵镇35KV变电站接出，其接出的10KV输电线路过境线距水源地约600m。工程设计用电即从该10KV输电线路接出，需架设10kv架空线路0.6km至水源井。2）供电负荷本工程设潜水泵1台，单井泵容量37kw，考虑二氧化氯发生器、加氯装置、照明等其他用电负荷，本次用电设杆上变1台套，总容量125kvA。本工程供电系统为村镇供水工程，根据供配电系统设计规范GB50052-95的负荷分级规定，供电负荷按三级负荷设计。3）电气主接线泵房电气主接线采用10kv电压等级作为供电电源，主接线10kv侧采用线路变压器组接线，0.4kv侧采用单母线接线,。1.7.6自动控制、仪表及通讯设计 1）液位计水源井工程高位池采用液位计控制水泵的启停。液位计采用二线制的静压式液位计，将信号传输至水泵控制设备，满足水泵自动启停。2）测量设备本工程测量设备包括：在水泵输水管道出口、配水管道各村分水口设超声波流量计，在各户入口设置旋翼式冷水表，用以计量水量。3）水质检验设备本工程水质监测仪表有余氯分析仪，用于确保水中余氯含量满足国家标准，且防止在夜间等用水量偏小的时段，投氯量过大，造成氯中毒事故。1.8工程施工1.8.1施工条件自然条件：该区自然条件优越，满足本工程常规施工。交通条件：工程区有关中环线、昭陵大道等公路，并有村村通公路多条，路面已硬化，交通便利。电力条件：工程区目前已村村通电，遍布项目区，工程区由赵镇35KV变电站接出10KV输电线路，过境线距水源地600m，施工用电便利充分。建材条件：本工程主要建筑材料砂子、石子、水泥、钢筋等。这些建材均可外运解决，就近采购，机电设备、PVC-U给水管材等在西安、咸阳采购。1.8.2主要建筑物施工方法1）机井施工机井上部松散地层段钻孔采用泥浆法施工，同时对使用的泥浆数量与性质严加控制，必要时在其中投以附加剂使泥壁易于清洗，以免泥浆堵塞含水层；下部基岩段采用清水法施工钻孔。具体施工方案应由专业的地质勘探及建设单位严格按照国家规范执行。2）高位水池和调压池施工本工程建300m3高位水池及200m3调压池各一座，均为钢筋砼矩形封闭水池，为半地上半地下式水池，外壁采用泡沫保温板保温。水池施工主要包括土方开挖和砼浇筑。土方开挖采用机械人工式结合，以机械施工为主，可用土由机动斗车送至临时堆料场，弃料由自卸汽车运至弃渣场。砼浇筑采用自卸斗车将粗细骨料从料场运输至施工现场，移运式拌和机现场拌制砼，人工入仓、平仓，机械振捣。3）泵房及附属建筑物施工方法泵房及附属建筑物施工主要包括土方开挖和砼浇筑、围护结构的砌体砌筑。土方开挖采用机械人工式结合，以机械施工为主，可用土由机动斗车送至临时堆料场，弃料由自卸汽车运至弃渣场。砼浇筑采用自卸汽车将粗细骨料从料场运输至施工现场，移运式拌和机现场拌制砼，人工入仓、平仓，机械振捣，围护结构的砌体采用承重空心砖砌筑。4）管道施工管道施工工艺流程为：测量放线开挖基础处理基础及镇墩施工管道及管件安装水压试验回填并恢复地表。输水管道安装采用先水平段后坡段，平行流水作业，缩短安装工期。管材用载重汽车运至安装现场，吊运至安装位置进行人工安装。1.8.3施工总布置本工程对外交通便利，在尽量利用已成道路的基础上修建机井等各施工点至渣场及场外的临时道路共计1km，采用泥结石路面，路面宽度3.5m。根据工程施工战线较长，泵站及输水管道等工程分布的实际情况，拟分3个工程区展开施工，即取水工程施工工区、调压池工程施工工区、输水管道工程施工区。1.8.4施工进度和工期整个工程工期8个月，即施工准备1个月，主体施工期6个月，竣工验收1个月。3月份开工至10月份竣工。1.9环境评价、水土保持及水源保护1.9.1工程实施对环境影响及防治措施工程施工期间会导致生产、生活废弃物增加，噪声污染加强，车辆运输引起扬尘，这些都对环境产生不利影响，因此应采取相应的对策和措施，以减轻或避免由于工程施工对当地带来的不利影响。本阶段环保投资概算按水利电力工程环境保护概估算编制规程的组成内容、项目划分和费用构成进行估算，环境保护估列投资6万元。1.9.2水土保持本供水工程水土流失防治责任范围为20hm2，其中工程建设扰动原地貌、损坏土地和植被面积5hm2，损坏水土保持设施的面积为4hm2。经预测，项目建设区背景流失量为0.26万t，项目建设可能产生的新增水土流失量为0.20万t，建设过程中扰动后水土流失总量为0.46万t。依据施工组织按排，本项目共划分7个水土流失防治分区，分别为：输水管线防治区、水源井防治区、输电线路防治区、弃渣防治区、取料场防治区、施工道路防治区和施工生产生活防治区。本水保方案通过不同防治分区可能产生新增水土流失的部位进行对位治理，建立起工程措施、植物措施与临时性防护措施相结合的完整的水土流失防治体系。以达有效遏制工程建设的新增水土流失，恢复和改善工程建设区的生态环境。工程建成后，给各村供水同时也有改善水土环境的有利因素。本工程水土保持方案总投资6万元。1.9.3水资源保护本工程取水水源为地下水，根据村镇供水工程技术规范及国家颁发的饮用水水源保护区污染防治管理规定的要求，在井水源区50m范围内设置明显的标志牌，且不得堆放废渣，不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用持久性或剧毒农药，不得修建渗水厕所、渗水坑或铺设污水管道，不得从事破坏深层土层的活动。在井的影响半径范围内，不应开凿其他生产用水井。水资源保护应根据国家生活饮用水卫生标准GB5749-2006，会同卫生防护部门，水文地质、环境保护等部门等长期监测水质、水位、水量变化情况。如有异常情况，应及时上报有关主管部门，及时采取措施，满足供水安全。1.10工程管理赵镇集中供水工程以礼泉县水利局为主管单位，建设期间由水利局组建专门法人机构进行招投标等施工管理，即成立赵镇集中供水工程建设管理科作为项目法人，具体承担工程项目的招标、投标、工程建设、竣工验收等建设期的管理工作。管理科共设置科长1人，副科长1人，总工1人，技术员3人，共计6人。主要负责工程建设前期工作及实施期间的招投标管理、施工管理及技术协调管理等。工程建成后，在原建设管理机构的基础上，将其改制为“赵镇集中供水工程管理站”，隶属于礼泉县水利局下属的礼泉县农村供水管理中心，单位性质为准公益性事业单位，实行财政差额拨款，副科级建制。定员人数总计10人，即站长1人，副站长1人，总工1人，技术人员4人（分管水源井工程区、管道工程区），司机1人，食堂1人，安保人员1名。赵镇集中供水工程管理站位于城关镇集中供水管理总站。1.11设计概算和水价分析1.11.1设计概算1）编制原则：按陕计项目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“省2000编规”）及陕发改项目2009821号文件执行，以设计资料为依据，价格水平为2011年4季度工程所在地市场价格2）工程投资主要指标主体工程主要工程量为：土石方开挖9.42万m,土石方填筑7.15万m,混凝土408 m,钢筋制安22.93t，PVC-U给水管110.04km,。按施工组织设计安排，工程总工期为8个月。工程静态总投资981.27万元，总投资981.27万元。3）资金筹措工程建设资金申请国家投资。1.11.2水价分析本工程的经营成本为51.39万元，供水量为27.50万m3，则经营成本水价为1.87元/m3，固定资产为777.13万元，按25年折旧计算折旧费为31.09万元，工程总成本为82.48万元，则总成本水价为3.00元/m3。1.12结论与建议1.12.1结论赵镇集中供水工程是解决礼泉县昭陵乡2个行政村和赵镇11个行政村农村生活用水的一项重要的民生工程，对促进地方区域经济发展、社会就业、居民健康和社会进步等方面具有重大意义，是一项近远期解决项目区农村人饮的有效途径。该项目选择水源为项目区以北的吴家山村西南方向约500m，高程610m位置的地下岩溶水水作为水源，经勘查该区具备成井条件，设计布置1眼岩溶深井，单井可获取1000m3/d的优质地下水，满足赵镇集中供水需要。水源取水可靠，水质好，供水保证率高；该工程总体布置方案合理， 管理运行方便，运行节能高效，工程投资可行，具备建设条件。1.12.2建议（1）尽快安排供水工程的阶段准备工作，加大前期工作投资力度，为工程实施创造条件；（2）建议尽快组织项目建设管理机构，推进前期工作进程；（4）由于时间紧、任务重，该阶段的设计成果难免有不到或欠缺之处，建议下阶段应结合工程实际和存在问题，充分吸收专家意见及国内外工程的实践经验，进一步优化工程设计，确定合理、经济的实施方案和建设计划；（5）该供水工程属于地方社会公益性项目，各级政府都应将项目建设列入重要议事日程，促进工程早日立项建设，尽快发挥工程的社会效益和经济效益。1.13工程特性表赵镇集中供水工程特性表序号项目名称单位数值备注一工程技术经济指标1设计水平年年2020年现状年2010年2供水规模m3/d923.973年供水量104m3/a22.484供水受益行政村数个135供水受益人口人18260现状年2010年17200人6饮水不安全人口人182607受益学校所无人口数8企事业单位个无人口数9居民用水标准L/人d4010最小服务水头m1011时变化系数K时2.212日变化系数K日1.513设计概算投资万元981.2714人均投资元/人537.39概算投资/供水受益人口 15人均管网长度m/人6.03输配水管长度/供水受益人口二主要工程及设备1水源工程1)水源井眼12)单井出水量m3/d1000井深650 m3)水泵台数台1单井各一台4)水泵型号潜水泵200QJ40-208/165)抽水总扬程m2086)抽水能力m3/h407)电机容量Kw378)井房面积m281砖混结构2输水工程1)设计流量l/s10.69最高日平均时流量，24h运行2)输水管长度m600水泵扬水管直接接入高位水池3)输水管直径mm80扬水管，镀锌钢管赵镇集中供水工程特性表（续表）序号项目名称单位数值备注3净配设施与水源井合并布置1)日供水能力m3/d923.972)消毒方式二氧化氯消毒，在水池进水管布置3)消毒间面积m221砖混结构4)高位水池座1容积300 m3 ，矩形钢筋砼5)管理站房面积m26)占地面积亩位于裴寨服务中心4配水管网1)始端设计流量l/s23.53最高日最高时流量2)管道总长度km29.185管径dn40225，管压0.61.0MPa3)管材PVC-U给水管4)流量计个19每村一个5入户工程管道长度，水栓、闸阀及水表数量等。1)管道总长度km80.85管径dn2540，管压0.6MPa2)给水栓个193)水表井个36604)给水水表个3660LXS-25E，1.0MPa三工程概算1建筑工程费万元656.312设备费万元82.63安装费万元34.974临时工程万元22.595其它费用万元138.076基本预备费万元46.73总概算万元981.27四水价分析供水成本元/m33.0建议水价元/m33.02项目建设的必要性2.1项目区自然概况咸阳市礼泉县赵镇集中供水工程是解决礼泉县昭陵乡和赵镇13个行政村17200个农村居民生活用水的一项重要的民生工程，工程位于礼泉县东北部，东临赵镇镇区，西临昭陵乡，南临城关镇裴寨服务中心，北连叱干镇，距县城17km，距咸阳市48km。工程区地势西北高，东南低，呈阶梯型跌落，分山、塬、川三种地貌。工程南临泔河，东临泾河，泔河二库位于泔河下游的赵镇镇境内，与泔河一库相距18km。周边交通东邻西安咸阳国际机场，南靠欧亚大陆桥陇海铁路，312国道、福银高速、关中环线及正在建设的西平铁路穿境而过，交通便捷，区位优越。项目区地势西北高、东南低，自北向南依次为低山丘陵区、丘陵沟壑区、南部台塬区。南部台塬区地势平坦，土层深厚肥沃，北部丘陵沟壑区丘陵起伏，沟壑纵横。工程区位于北部山前洪积平原区，大部分地段地下水水质差，长期影响着广大群众的身体健康。项目区属温带大陆性半干旱气候。一年内四季分明，具有温度变化较大，年降水量小而集中，气候较干燥，蒸发强烈，湿度较小等特点。根据对礼泉县气象站近30年的气象资料统计分析，区内多年平均降水量为612.32mm，山区降水量略大。年内降水不均，多集中在7、8、9月份，平均月降水量100mm左右，降水量占全年降水量的60%以上。全区的多年平均气温8.910.7，一月气温最低，平均-2-3，七月气温最高，平均为28。根据多年平均蒸发量曲线，蒸发较强烈的时段集中在59月份，与气温、降水量的变化呈同步趋势，且多年平均蒸发量均大于年降水量。冬季干旱多偏北风和西北风，夏季暖湿多东风和东南风，多年平均风速1.5m/s，最大风速17m/s。最大冻土深度38cm。项目区附近无常年性河流。近南北向沟谷发育，较大的沟谷有4条，沟长1.57km，东西两侧的赵镇洞沟和西页沟规模最大，流域面积分别为18km2和23km2，沟底有季节性流水，但沟内堆积层甚薄，两条沟谷均无供水意义。项目区地处关中盆地西北部，在构造上恰处秦岭纬向构造体系，陇西旋扭构造体系和祁吕贺山字型构造体系的复合部位。区内构造以隐伏基底断裂为主，呈网格状展布，主要活动断裂有4条：扶风-三原-东王活动断裂带和岐山-乾县-富平活动断裂带；泾河-灞河活动断裂带；五曲湾-兴平活动断裂带。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），确定工程区的地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期0.