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文档简介
瑞昌市肇陈镇农饮集中供水工程典型供水工程案例1概述肇陈镇农饮集中供水工程位于瑞昌市西部边陲肇陈镇华坊村距市区56公里,供水范围为肇陈镇的八门村、万泉村、大林、建坪村、大禾塘村、华坊村等及农村中小学校,供水受益居民人口11800人,师生人数1241人。本工程取水水源为位于水锻一库,水锻一库水质较好,因此可以作为该项目的水源。该工程设计供水规模为2300 m3/d。主要建设内容为取水工程、输水工程、净水工程和配水工程等。取水工程主要建设内容为潜水泵,输水工程主要建设内容为DN250mm的钢管,净水工程为穿孔旋流斜管沉淀池、重力式无阀滤池、清水池,配水工程主要建设内容为铺设配水管道。本项目总投资1030万元,工程建成后可以受益人口11800万人,新增供水人口3300万人。2 工程概况2.1自然地理肇陈镇位于瑞昌市西部边陲,东界花园乡,南接乐园乡,北与洪一乡以石岭为界:西与湖北省阳新县洋港镇隔河相望,总面积54平方公里,镇境周围有横岭山:南有大山,西有大阳山,北有石山岭,形成中间一大盆地,聚居全镇80%的居民,地势海拔东高西低,三条小河均往西流,汇入八门河,经阳新富池入长江。辖肇祥社区,八门、万泉、大林、建坪、大禾塘、华坊等6个行政村,一个林场,61个村民小组,总人口1.8万余人。耕地面积1万余亩,山场面积4.3万余亩,山林面积1.7万余亩。尽管肇陈距市区近60公里,镇却是“三肇线”、“肇乐线”、“肇洋线”、“肇洪线”四线的交接点,已形成以集镇为中心,辐射周边的镇村公路交通网。当前肇陈建有苎麻、香椿、小山竹和特种水产四大基地,即以大林、万泉为主的5000亩优质苎麻基地,以麻廉山、大禾塘为主的3000亩香椿、杜仲基地,以大禾塘、水锻为主的5000亩小山竹基地,以水锻二库和水段一库、八门柯发明水产场为主的500亩特种水产基地。肇陈镇作为瑞昌市三个边贸重镇之一,近年来,边贸经济有了突破性的发展。依托煤炭、大理石、木材、小山竹等丰富的资源,采煤业、竹木加工业、制砖业、大理石采掘加工业日益壮大;凭着得天独厚的区位优势和交通枢纽优势,民间流通组织日渐增多、强大,订单农业比例逐步增大。2.1.1水文、气象2.1.1.1 河流水系工程区主要水系、河流为乐园河,肇陈境内3条小支流汇入乐园河西行经阳新富池入长江。乐园河流域面积309 km2,形似羽毛,发源于瑞昌市乐园乡茶辽村石桥塘,干流流经乐园乡、肇陈镇。主河长40.9千米,主河道纵比降4.06,流域面积10 km2以上一级支流1条。其中乐园河一条支流名为解放河,解放河流域内有2座水库水塅二库和水塅一库。水塅二库位于瑞昌市肇陈镇华坊村,集雨面积6.81km2,正常蓄水位139.8m,兴利库容128.5104m3,死水位123.08m,死库容1.0104m3,主要建筑物为斜墙坝(坝顶高程144.1m)、溢洪道和涵管(涵管出口底高程122.5m),是一座承担着防洪和灌溉任务的水库。水塅一库位于水塅二库的上游,且距离很近,集雨面积4.8km2,正常蓄水位158.76m,兴利库容67104m3,死水位141.82m,死库容6104m3,主要建筑物为心墙坝(坝顶高程163.0m)、溢洪道和涵管(涵管出口底高程141.82m),是一座承担着防洪和灌溉任务的水库。2.1.1.2水文、气象工程区属中亚热带季风气候区,气候温和湿润,日照充足,无霜期长,四季分明。据瑞昌市气象站资料,其多年平均气温约17.5,多年平均无霜期为240260天,一般为3月中旬至11月中旬,冬季有下雪及冻水现象,多年平均蒸发量约l096mm,以5月至l0月为主,约占全年的65,多年平均相对湿度为80。流域内多为东北风,最大风力可达89级,历年最大风速平均为18.5m/s,历年极端最大10分钟平均风速为29 m/s。多年平均降雨量为1486 mm,雨量多集中于38月,约占全年的70,尤以46月更为集中,约占全年的47,降雨年内分布不均,年际变化较大。该流域雨季一般始于3月中旬,止于7月下旬,降水年变化曲线一般有双峰,前峰多出现于3月至5月上旬为春旬,后峰多出现于6月下旬为夏汛,暴雨历时多为1天,最长可达3天。本流域洪水由暴雨形成,锋面暴雨过程历时较长,台风暴雨历时较短。由于流域河道纵坡较陡,汇流迅速,洪水暴涨暴落,明显具有山溪性河流洪水特征。2.2.2区域地质2.2.2.1区域地质概况(1)地形地貌工程区地处丘陵低山地貌单元,地势由北向南逐渐降低,表层为第四系冲积层覆盖,植被丰富。库岸为岩质边坡,坡度较陡,坡角一般在3545度。(2)地层岩性区内分布的主要地层有第四系上更新统冲积层(Q4al)和志留系西坑组(Sx)砂质页岩、页岩、泥质砂岩。(3)水文地质区域内地下水类型主要为基岩裂隙水、第四系松散堆积层孔隙水,工程区内出露的岩层为志留系上统西坑组细砂岩、志留系中统俚溪组(S2l)泥质粉砂岩等碎屑结构类型的岩石,岩石的节理裂隙发育,以裂隙水为主。裂隙水主要赋存于断层破碎带及节理裂隙中,来源主要为雨水渗透和河水渗入,其次为上部覆盖层孔隙水补给,在地表以蒸发、流入河流或以井、泉的形式排泄。第四系孔隙水主要赋存于第四系松散堆积层孔隙中,受大气降水补给,顺坡向移动,并于堆积物前缘排泄。(4)区域地质构造与地震工程区地质构造单元位于扬子准地台、下杨子钱塘台坳、九江台陷、九江瑞昌凹褶断束。查中国地震动参数区划图(GB183062001)地震动峰值加速度等于0.05g,抗震设防烈度为6度。2.2.2.2工程地质条件根据相近区域地勘资料即肇陈镇水锻二库地勘资料,坝基为第四系上更新统冲积层(Q4al)粘土质砾及含粘土砂,具二元结构。上部粘土质砾厚度为1.02.0米不等,下部含粘土砂厚度为2.0-5.0米不等。第四系覆盖层下覆基岩为强风化泥质砂岩。粘土质砾的物理力学指标如下:含水量w=28.30%,湿密度0= 1.92g/cm3,干密度d=1.50g/cm3,饱和重度st=19.45KN/m3,孔隙比e0.815,压缩系数a1-2=0.35Mpa-1,压缩模量Es=5.05Mpa,凝聚力c=15.90kpa摩擦角=21.0含粘土砂的物理力学指标如下:湿密度0= 1.93g/cm3,干密度d=1.48g/cm3,饱和重度st=19.40KN/m3,孔隙比e0.80,压缩系数a1-2=0.40Mpa-1,压缩模量Es=4.20Mpa,凝聚力c=5.00kpa摩擦角=20.0,放空涵管位于大坝右侧,涵管基础坐落在粘土质砾上,为现浇钢筋砼有压圆管,进口底板高程为119.80m。由于该工程水厂位置所在高程125m左右,得知工程区域内以下地质特点。(1)岩土物理力学特征勘察区内出露的地层根据地质年代自上而下可分为以下几层:第四系上更新统冲积层(Q4al):分布在库区及坝址区,主要为粘土质砂、粘土质砾,一般厚度3-6m。志留系西坑组(Sx)砂质页岩、页岩、泥质砂岩,泥质砂岩构成库盆和坝基,分布于整个库区。(2)输水工程地质条件及评价a.泵站:泵站利用现有灌溉构筑物,不需要新建泵房。b.输水管线工程地质条件工程管道天然地基主要为粘土质砾及含粘土砂,承载力及变形指标能够满足供水管道的设计要求,基础形式建议采用砂石结构。(4)水厂工程地质条件及评价:水厂厂址选在水锻二库大坝下游约300m处的荒地,所在地自然场地标高125m左右,水厂总占地面积为1200m2,主要建筑物有综合楼、工作间、水池等。基础地层主要为强风化泥质砂岩(f=300Kpa)。厂区及附近未见滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地质现象分布,稳定性较好、利于厂址建设。现分别评价如下:a.管理房:工作间为单层砖混结构,办公楼为两层框架结构。建议均采用浅基础,基础持力层为强风化泥质砂岩,基础深入岩层不小于0.3m。b. 沉淀池、滤池、清水池:均为钢筋混凝土结构,根据其埋置深度,水池整体嵌入基岩中,为整体基础,基础持力层为强风化泥质砂岩,无承载力及变形稳定问题。该场地地下水埋藏较深,设计时可不进行相应的抗浮稳定计算。2.2 社会经济概况工程覆盖区域内2014年行政区划1个乡镇6行政村15505人,居民家庭人均11030万元。2.3 水资源及开发利用状况瑞昌市地表水资源丰富,地下水资源较贫乏。1、地下水:据水文地质部门从江西省瑞昌市1/20万区域水文地质普查报告资料,按地层岩性,地下水的赋存条件可划分四个岩组,松散堆积层孔隙含水岩组;基岩裂隙含水岩组和岩浆岩风化带孔隙裂隙含水岩组。地下水资源目前大部分没有开发,只是少数地区打了一些水井,且多为浅层地下水。肇陈镇范围内地下水水质存在铁锰超标等问题,严重影响当地人民群众的身心健康。2、地表水:肇陈镇镇域内森林覆盖面积达75%,山林、山场面积6.0万亩,水网地域集雨面积大,全镇最大的水库水锻二库距镇中心仅5km,仅承担农田灌溉任务,水量充沛,也是最好的自来水地面水源。2014年全市平均降水量1422.4毫米,比多年平均值少0.26%。自产地表水资源量10.18亿立方米(不含过境水),地下水资源量2.10亿立方米,水资源总量10.18亿立方米,比多年平均值少9%。全市总供水量1.86亿立方米。全市总用水量1.86亿立方米,其中农田灌溉用水1.05亿立方米,工业用水0.53亿立方米,居民生活用水0.19亿立方米,林牧渔畜用水0.06亿立方米,城镇公共用水0.02亿立方米,生态环境用水0.01亿立方米。3工程区域现状3.1基本情况肇陈镇农饮集中供水工程位于瑞昌市西部边陲肇陈镇华坊村距市区56公里,供水范围为肇陈镇的八门村、万泉村、大林、建坪村、大禾塘村、华坊村等及农村中小学校,供水受益居民人口8500人,供水入户人口4000人,师生人数1241人。该工程供水规模为2300 m3/d。自来水普及率33.8%,管网漏损率25%,水厂设施基本完好,必进行技术改造、设备更新或检修,必须制定供水保障措施;工程完工后必须严格进行清洗消毒,经水质检验合格后,方可投入使用。水源保护是饮水工程管理的一项重要内容,是保障水源可持续利用的必要条件,因此必须切实加强水源的保护工作:(1)宣传和思想教育,提高群众的环保意识,使群众深刻意识到维护水源的清洁卫生,保护已建工程水源不受污染与自身的利益密切相关。(2)水锻二库和水锻一库整个水域均为水源保护区,严禁捕捞、网箱养鱼、放鸭、停靠船只、洗涤、游泳等可能污染水源的任何活动,不应排入工业废水和生活污水,其沿岸防护范围内,不应堆放废渣、垃圾,不应设立有毒、有害物品的仓库或堆栈,不应使用工业废水或生活污水灌溉及施用持久性或剧毒的农药,不应从事放牧等有可能污染该段水域水质的活动,在水源保护区设置明显的范围标志和严禁事项的告示牌。(3)加强中华人民共和国水法、环境保护法、水污染防治法等有法律法规的学习和宣传,充分运用法律、行政和经济手段,加强对水源的保护,禁止任何单位或个人破坏和污染水资源的行为。3.2 工程状况及存在的主要问题肇陈镇农饮集中供水工程,该工程建设规模为2300 m3/d、取水:使用潜水泵直接取水在水塅一库取水结合现有构筑物,综合比较后,本工程选用潜水泵直接从水库抽吸取水方式;净水:为便于运营操作管理,本工程使用穿孔旋流絮凝池,斜管沉淀池,无阀滤池;输水管道:是DN250mm钢管把水输水到蓄水池;配水管网是DN110mmPE管道,目前水厂设备及输配水管网运行状态完好。该水厂供水水源为地表水在水塅一库取水,工程设计取水量为2420m3/d。则每台设计流量Q=W/24/3600=2420/24=100.83m3/h。 以下是水泵所需扬程计算:Hp=H1-H2+hs+h1+h2=141.60-122.58+1.5+0.77+2=23.29mH。Hp取水泵所需扬程,m;H1工作栈桥高程,m;H2枯水水位以下0.5m;h1浑水管水损,m;h2安全水头,取2m。hs吸水管和压水管的水损,取1.5m;为了满足不同条件供水以及达到节能目的,本工程配置2台相同规格的供水泵,100WQ100-25-11(流量100m3/h,扬程25m,功率11kw),一用一备.增设变频调节装置,变频装置为ACS510-01-025A-4型低压交流传动,功率11kw,电流25A,电压380480V。为了满足水压要求,需在水厂设置一台水泵加压,水厂自用水量为2200*0.1=220m3/d=9.16m3/h,水泵放置在水泵间内。水泵间平面尺寸为2.4m*1.8m。水泵采用ISW40-100(1)A,流量为11m3/h,扬程为10m,功率为0.75kw,该水泵外形小巧,安装使用方便。根据江西省鄱阳湖水环境监测中心提供的水锻二库和水锻一库的水质检测报告,结果表明水锻二库和水锻一库的水质都达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)类标准,符合生活饮用水供水水源要求。因此,水锻二库和水锻一库的水可以作为本工程的水源。本工程运行管理单位为肇陈镇自来水公司,由肇陈镇自来水公司具体负责工程的管理、运行、维护和水费计收等。工程主管部门为肇陈镇人民政府,为满足工程能持续稳定发挥效益,水价必须补偿成本及运行费用,并在农民对水价承受能力基础上统筹考虑确定,达到以水养水的目的,本项目水价采用1.3元。本工程建成投用后,运行管理单位为肇陈镇自来水公司,水价1.5元/吨。肇陈镇自来水公司具体负责工程的管理、运行、维护和水费计收等,工程主管部门为肇陈镇人民政府。参照村镇给水设计规范及村镇供水站定岗定员标准,供水站必设岗位是:单位负责岗位、安全生产岗位、会计岗位、收费岗位、 出纳岗位、 计量抄表岗位、 制水岗位和建筑物 、管道与水表安装维修岗位,业务相容的岗位可合并,也可一人多岗 ,但会计与出纳、抄表与收费不得兼岗。结合本工程工艺要求,该水厂编制定员为5人。肇陈镇自来水公司要采取科学的管理措施,根据工程的特点明确管护形式,建立健全供水企业管理体制、运行机制、用人制度和分配机制,完善企业管理责任制度等规章制度和管护措施,合理的设置机构和人员安排,实行以岗定编,减少运行成本,降低水价,以确保工程的良性循环。具体管理措施如下:(1)建立健全工程技术及运行管理档案。为了工程运行管理、维修,掌握工程技术、施工质量状况及工程运行情况,应建立健全工程技术及运行管理档案制度;包括建设单位、设计单位、监理单位、施工单位、建设和竣工日期,设计图、竣工图,工程实施的质检资料以及工程运行期间的运行管理、监测资料等。(2)工程保护。根据工程范围,根据中华人民共和国水法,依法进行管理和保护,禁止在工程保护范围内进行爆破、取土等危害本工程安全的活动,任何单位、个人不得侵占测量、控制、监测设施,侵占保护范围内的土地,违者要追究法律责任。未经批准,严禁非水管理人员动用配水、测水设施、供水设施,加强水源保护、水土保持和环境保护。(3)制定工程运行操作规程和岗位制度。结合工程的工作方式,运行条件和技术要求,制定相应的操作规程和岗位制度,保证工程安全正常运行,制订出各种管理规章制度,做到有章可循,照章管理,做到规范化、科学化管理。操作人员必须严格按操作规程作业,保证供水设备处于良好的工作状态,发现问题及时处理。(4)管理人员培训。加强管理人员的政治思想工作和岗位业务知识、技术培训,全面提高业务技能和管理水平。定期对管理人员进行技术培训,是提高管理水平、增创效益的有力措施之一,通过技术岗位培训,可以提高岗位业务水平,了解相关法律法规,提高职业道德及树立尽职尽责的主人翁意识,做到持证上岗,签订上岗合同。(5)工程维修。建立健全工程维修、养护、用水、节水、水费计收、水源保护等规章制度,确保工程充分发挥效益。贯彻“管用并重,用修结合”的原则,加强工程保养维修工作,制定工程保养维修制度,克服重建轻管、只用不管的倾向,严禁工程带病工作,及时消除工程缺陷。(6)工程更新改造。工程建成后,实行岗位责任管理,厂长负全面责任,单独核算经营实体,以水养水,自负盈亏,盈亏提留,超支自负。按工程破损程度确定更新改造对象,制定更新改造制度,按实行水价标准提取工程折旧费,作为更新改造资金。(7)有效地管理经营形式,建立现代企业制度,做到产权明晰,责权明确,提高管理水平,逐步实现科学管理。(8)制定合理的供水水价。根据工程运行情况,制定合理的供水水价,积极推行“水量、水价、水费”三公开,让用户吃上放心水、明白水。通过提高水费收缴,降低水厂运行成本,加强水费的管理,促进饮水工程的良性循环。3.3工程建设的必要性对该地区实施饮水安全项目工程,将有效地改善项目区群众安全饮水状况及生产条件,提高农民生活水平,对减轻农民负担,促进农村经济发展,调整产业结构,发展商品生产,增加农民收入,密切党群、干群关系,维护民族地区的社会稳定。进一步树立党和政府在人民群众中的良好形象等具有十分重要的作用。4工程规划4.1工程布置原则如上所述,本工程供水规模为2200m3/d,根据村镇供水工程技术规范(SL310-2004)可知,本工程属型,型集中供水工程日变化系数K日为1.31.6,时变化系数K时为1.82.2。结合本工程实际情况,本工程日变化系数K日取1.3,时变化系数K时取2.0。根据规范规定,结合本供水工程的特点和设计的水处理工艺,为提高构筑物使用效率,确定正常供水状况下,水源取水、输水管道、净水厂净化及消毒处理每天按24小时运行设计;供水管网按每天24小时不间断运行设计。4.2工程总体布置根据供水水源地理位置、供水区域分布情况及实际地形,净水厂厂址选择根据实地调查和勘测,结合水源取水点及用水区分布情况,经综合比选,选定水锻二库大坝下游约300m处平坦场地作为水厂厂址,所在地自然场地标高125m左右。场地开阔。输水管埋设方便,长度为0.35km。水厂占地面积约1.8亩,供水规模为2200m3/d。厂区主要建构筑物的尺寸如下:(1)反应沉淀池L*B*H=7.73m*6.07m*4.98m;(2)过滤池,L*B*H=5.5m*4.1m*4.6m;(3)清水池2座,L*B*H=14.3m*10.7m*3.5m;(4)加药间,LBH=8.4m6.24m4.2m;(5)管理用房1座,LBH=16.89.36.6m。该项目位置图如下:4.3工程建设任务与内容工程主要建设内容:取水工程、净水厂、办公楼及厂房附属设施等;机电设备:加药间、消毒设备及检测设备等;管网工程。4.4供水水源地选择源是否符合生活饮用水水源卫生标准,能否满足村镇对水资源的供水水源的选择,主要取决于供水能力是否充沛、可靠,水综合利用需求,并做到安全、经济、管理维护方便。水源选择是给水工程一项首要任务,应该切实调查研究,综合比较,以满足水量水质的要求。水源选择的一般原则如下:1)水源的水量必须充沛,保证在一般枯水季节不致供水不足。2)应尽量取用具有良好水质的水源。3)布局要紧凑。选择一个水源,集中供水,便于统一管理。4)注意解决近期和远期供水问题的衔接,还应考虑如何满足远期对水量、水质的要求。5)必须考虑到取水、输水设施的设置方便及施工、运转、管理、维护的安全经济。目前该供水区域可选用的水源有深层地下水和水库水。其水源特点如下表:工程区水源特点水 源 种 类主 要 特 点深层地下水1、存在于两个隔水层之间,外界影响较小。2、水量、水质较稳定,且不易受污染。3、比浅层地下水水质更好。水库水1、水量、水质受季节与降水的影响一般比江河水要大。2、浊度一般较江河水低。3、水中藻类及浮游生物在春秋季繁殖较快、且有时引起臭味。目前肇陈镇域主要依靠水塘和井水供水。水塘水质无法保证,井水由于该区域地下水水位下降等原因,近年来管井涌水量急剧减少,水量不足,且不少地区的地下水存在水质不达标的问题,不宜作生活饮用水源,故本工程不予考虑选用地下水水源。工程区内可用地表水主要有乐园河及其支流、水锻一库和水锻二库,秉着优先选用水库为水源的原则,且水锻一库和水锻二库水源水质都较好,因此可以作为该项目的水源。4.4.1供水水源选择工程区内可用地表水主要有乐园河及其支流、水锻一库和水锻二库,秉着优先选用水库为水源的原则,且水锻一库和水锻二库水源水质都较好,因此可以作为该项目的水源。4.4.2供水水源水质 根据规范,供水水源应符合以下基本要求:水质良好、便于卫生防护,地下水源水质符合地下水质量标准(GB/T14848)的要求,地表水源水质符合地表水环境质量标准(GB3838-2002)的要求,或符合生活饮用水水源水质标准(CJ3020-1993)的要求。据水锻二库和水锻一库水质检测报告,其水质较好,符合上述标准,各项指标都可达到生活饮用水卫生标准,适宜作为生活饮用水源。4.5工程水量供需分析与设计供水规模据罗溪水文站19822011年实测流量系列资料,用水文比拟法求得坝址以上处30年年平均流量为0.210m3/s,年平均径流量为662.9104m3。汛期49月径流量占全年总径流量的72.5%。坝址以上处最小月平均流量均值为0.087m3/s、最小日平均流量均值为0.034m3/s。(4)典型年年来水量分析典型年选择原则:在推算的径流系列中挑选,选取年径流量和枯水径流量与设计年径流量和设计枯水径流量相接近的年份;选取对工程较为不利(即枯水期较长,且枯水期径流量较小)的年份。根据计算的坝址以上流量资料,按典型年选择原则,确定偏丰水年(P=20%)的典型年为2002年;平水年(P=50%)的典型年为2000年;偏枯水年(P=75%)的典型年为1987年;枯水年(P=95%)的典型年为2011年。 现状条件下取水口断面不同典型年来水量年内分配表 流量:m3/s,径流量:108m3频率典型年项目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20%2002年典型年流量0.067 0.069 0.179 0.585 0.711 0.168 0.343 0.237 0.165 0.119 0.190 0.200 0.253典型年径流量0.00180.00170.00480.01520.0190.00440.00920.00630.00430.00320.00490.00540.0801百分比(%)2.232.095.9718.9323.785.4411.477.915.353.986.156.7100设计年径流量0.00180.00170.00480.01530.01930.00440.00930.00640.00430.00320.0050.00540.08150%2000年典型年流量0.1230.160.2350.1560.1790.4560.1670.2720.2090.1570.130.1020.196典型年径流量0.00330.0040.00630.0040.00480.01180.00450.00730.00540.00420.00340.00270.0618百分比(%)5.346.510.186.557.7819.147.2611.88.776.85.464.44100设计年径流量0.00330.0040.00630.00410.00480.01190.00450.00730.00540.00420.00340.00280.06275%1987年典型年流量0.0710.0560.1780.3180.3780.3330.1940.0680.0810.1280.1060.0560.164典型年径流量0.00190.00140.00480.00820.01010.00860.00520.00180.00210.00340.00270.00150.0518百分比(%)3.652.619.215.8919.5516.6510.043.514.066.635.32.91100设计年径流量0.00190.00140.00480.00830.01020.00870.00520.00180.00210.00340.00280.00150.05295%2011年典型年流量0.0640.0660.0790.1020.120.8070.0830.0690.0660.0670.0550.0560.136典型年径流量0.00170.00160.00210.00270.00320.02090.00220.00180.00170.00180.00140.00150.0427百分比(%)4.013.754.936.217.5148.955.184.324.014.223.373.54100设计年径流量0.00170.00160.00210.00260.00320.02060.00220.00180.00170.00180.00140.00150.0420(5)用水量分析水锻水库(含水锻一库和水锻二库)位于瑞昌市肇陈镇境内,水库集水面积6.81km2,多年平均年径流量662.9104m3, 水锻水库是一座以灌溉为主的小型年调节水库,总库容为243.5104m3。随着经济社会的发展需求,水库的功能逐步向供水方面转变。根据九江市农田灌溉工程规划,2027年水塅水库灌溉面积为0.42万亩(其中水稻0.18万亩,旱地0.24万亩),农田灌溉用水有效利用系数为0.55,根据江西省农业灌溉用水定额(DB36/T619-2011)计算得出,2027年水塅水库农业灌溉用水为234.2104m3,折合流量0.074m3/s。(6)可供水量分析现状条件典型年可供水量分析计算成果表项目偏丰水年(P=20%)平水年(P=50%)偏枯水年(P=75%)枯水年(P=95%)库区年平均流量(m3/s)0.2530.1960.1640.136库区年径流量(108m3)801618518427库区年灌溉需水量(108m3)234.2234.2234.2234.2库区年可供水量(108m3)566.8383.8283.8192.8项目年取水量(108m3)88.3388.3388.3388.33项目年取水量占断面年径流量百分比(%)1114.317.120.7项目年取水量占断面年可供水量的百分比(%)15.6 23.0 31.1 45.8 由上计算可知,从水锻二库和水锻一库取水,水源可供水量可以满足项目用水需求。4.5.1用水量与设计规模对供水范围内的用水户进行实地考察,根据村民生活习惯与用水状况,结合当地经济发展状况,适当考虑生活水平提高对用水水平的影响,确定有关用水参数。计算过程如下:4.5.2设计年限根据村镇供水工程技术规范SL310-2004规定,该工程设计年限15年,设计水平年为2014年。4.5.3设计人口设计用水居民人数P按下式计算:式中:p设计用水居民人数,人;P0供水范围内的现状常住人口数,其中包括无当地户籍的常住人口,人。本次为11800人;P1设计年限内人口的机械增长总数,根据各村镇的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,本次不计。设计年限内人口的自然增长率,可根据当地近年来的人口自然增长率确定;取8。n 工程设计年限,a,取15a。考虑到近几年学生人数增长率为0或者负数,故学校人数不考虑增长率,只以现状人数作统计。经计算,设计用水居民用水人数=15570+1241=16811人。4.5.4居民生活用水量居民生活用水量,;设计用水居民人数,15570人。根据村镇供水工程技术规范(SL3102004)规定结合当地具体情况确定最高日居民生活用水定额,单位L/(人d)。肇陈镇镇政府所在地为华坊村华坊铺,而万泉村距镇政府所在地仅约1km,华坊村各村民小组及万泉村均有向集镇发展的可能,则需要考虑远期发展需要,人均用水定额取130L/(人d),其它地区人均用水定额取90L/(人d)。则居民生活用水量为W1=1735.94m。4.5.5公共建筑用水量农村内的公共建筑一般为学校,无学校的村庄不计此项。公共建筑用水量可按下式计算:村镇有学校的可按以下方法计算:(1)非寄宿学校,希望小学及大林小学,按人均15L/人d;(2)寄宿学校,本工程为肇陈中学,按居民生活用水定额的50-70计列;(1)非寄宿学生:58715/1000=8.81m3/d;(2)寄宿学生:65413050%/1000=42.51m3/d;公共建筑用量W2=51.32m3/d。4.5.6饲养畜禽用水量项目区无集体及专业养殖户,放养量也非常少,因此不考虑饲养禽畜用水量。4.5.7企业(乡镇工业)用水量根据室外给水设计规范及村镇供水工程技术规范(SL310-2004)规定并结合工程实际,本次工程不考虑此项。4.5.8消防用水量消防用水量应按照建筑设计防火规范(GBJ16)和村镇建筑设计防火规范(GBJ39)的有关规定确定。本次工程消防用水量定额10L/s,火灾延续时间2h,由于允许短时间间断农户供水,且上述用水量之和高于消防用水量,故本次设计不单列消防用水量。4.5.9浇洒道路绿地用水量根据村镇供水工程技术规范等有关规范,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。本工程可不考虑绿地用水量。4.5.10管网漏损水量与其它未预见水量根据有关规范:一般按居民生活用水量、公共建筑用水量,集体或专业户饲养畜禽用水量之和的10%25%计列。日供水千吨以上的取较大值,日供水千吨以下的取较小值;建设标准低的取较大值,建设标准高的取较小值。本次取18。则有:W4=(W1+W2)18=(1735.94+51.32)18=321.7m3/d。4.5.11供水规模供水规模(即最高日供水量)=居民生活用水量+公共建筑用水量+ 饲养畜禽用水量+企业用水量+消防用水量+浇洒道路和绿地用水量+管网漏失水量及其它未预见用水量,因本工程不考虑饲养禽畜用水量、企业用水量、浇洒道路绿地用水量和消防用水量,则本工程供水规模为W=W1+W2+W4=1735.94+51.32+321.7=2108.92m3/d,取2200m3/d。根据村镇供水工程技术规范(SL310-2004)规定,结合本工程所在地特点和实际用水状况,取日变化系数K日=1.3,时变化系数K时=2.0。4.5.12人均综合用水量人均综合用水量=供水规模/设计人口=(22001000)/16811=130.86L/(人d)。年取水总量为年供水量加上年水厂自用水量,水厂自用水为日供水规模的10%,则年取水总量Q取=2200*365*1.1/10000=88.33万m34.5.13水厂自用水量根据有关规范:水厂自用水量按供水规模的10%计算,则有:W5= W10%=220010%=220m3/d。4.6工程技术方案简述工程技术方案的选择,包括取水、净水工艺、输配水管网工程等。4.7工程规划设计4.7.1设计标准本工程供水规模为2200m3/d,根据村镇供水工程技术规范(SL310-2004)可知,本工程属型,型集中供水工程日变化系数K日为1.31.6,时变化系数K时为1.82.2。结合本工程实际情况,本工程日变化系数K日取1.3,时变化系数K时取2.0。4.7.2工程规划设计根据规范规定,结合本供水工程的特点和设计的水处理工艺,为提高构筑物使用效率,确定正常供水状况下,水源取水、输水管道、净水厂净化及消毒处理每天按24小时运行设计;供水管网按每天24小时不间断运行设计。(1) 给水系统的工艺流程根据原水的水质特点,水厂的给水系统工艺流程选择如下: 加药 消毒 水库水取水泵房浑水输水管反应沉淀池过滤池清水池管网用户(2) 取水工程取水工程水源是水塅二库,水塅二库正常蓄水位139.8m,死水位123.08m,20年一遇洪水位为140.6m,50年一遇的洪水位为141.6m,主要建筑物为斜墙坝(坝顶高程144.1m)、溢洪道和涵管(涵管出口底高程122.5m)。该工程拟定在现有灌溉排架附近拟建一排架式取水泵房,并新建工作栈桥。潜水泵安装高程122.08m,工作栈桥高程141.6m,取水点与水厂相距350m,取水工程采用潜水泵取水,取水泵房为矩形,其外框尺寸为:L*B=3.1m*3.1m。本工程供水规模2200m3/d,厂自用水量按10%考虑,故本工程设计取水量为2420m3/d。则每台设计流量Q=W/24/3600=2420/24=100.83m3/h。 以下是水泵所需扬程计算:Hp=H1-H2+hs+h1+h2=141.60-122.58+1.5+0.77+2=23.29mH。Hp取水泵所需扬程,m;H1工作栈桥高程,m;H2枯水水位以下0.5m;h1浑水管水损,m;h2安全水头,取2m。hs吸水管和压水管的水损,取1.5m;为了满足不同条件供水以及达到节能目的,本工程配置2台相同规格的供水泵,100WQ100-25-11(流量100m3/h,扬程25m,功率11kw),一用一备.增设变频调节装置,变频装置为ACS510-01-025A-4型低压交流传动,功率11kw,电流25A,电压380480V。 (3) 输水管工程从取水头部到净水厂的浑水输水管(即从大坝右坝肩至水厂絮凝池),输水能力按2200m3/d净水厂配套规模设计,采用一根DN250mm钢管,长度350m,采用明管结构布置形式,为便于检修,钢管距地面高度0.3m,根据地势需在坡度变化处设置C20砼镇墩,并于两镇墩间上部镇墩下侧设置管道伸缩节,于输水管底部分别设置止水阀及排水阀等。镇墩基础应落至岩层上,地基承载力不小于250Kpa,基础埋深不小于0.6m。沿管线两镇墩间设置C20砼支墩,间距5m,地基承载力不小180Kpa,基础埋深不小于0.5m。 (4) 净水工程根据水锻一库和水锻二库的水质检测报告,各项指标均符合地表水环境质量标准(GB3838-2002)类水质规定,故需考虑净水工程设计。本工程采用工艺为:水库水潜水取水泵管式静态混合器反应沉淀池过滤池清水池管网用户a管道混合器井及管式静态混合器混合装置采用管式静态混合器,其效果好,构造简单,是处理水与混凝剂、帮凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备,其通过管道混合器对水流的紊动,将混凝剂充分扩散到水中。管式静态混合器具有高效混合、结构简单、节药用药、设备小等特点,它是由二个1组的混合单元组成,在不需外力的情况下,水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用,使加入的药剂迅速、均匀地扩散到整个水体当中去,达到瞬间混合的目的,混合效益高达9095%,可节省药剂用量的2030%。由于设备体积小,因此,具有安装简单,使用方便,效果好且稳定,混合器设在进入净水设备前的浑水管上,管式静态混合器采用JT-250一台。在混合器入口处加混凝剂。混合后的原水在管内的停留时间不宜超过120s,混合时间不宜大于30s。混合器管径为DN250mm。管式静态混合器布置在管道混合器井内。表4.4.1管式静态混合器井材料表编 号名 称规格/型号备注1管式静态混合器JT-2502伸缩器SSQP-DN2503双向硬密封旋球GWXDF3204Y-10Q,DN2504柔性防水套管(B型)DN250,L=2405双法兰钢制短管DN250长度视现场调整6单法兰钢制短管DN250长度视现场调整7塑钢踏步8铸铁盖板600x600x709支墩C15砼b反应沉淀池孔室絮凝池与斜管沉淀池合建。按每天工作24h计算,设计流量(包括水厂自用水量)为100.8m3/h。絮凝池采用斗底排泥,排泥管末端设置快开排泥角阀。孔室旋流絮凝池主要设计参数:絮凝池孔口流速,按由大到小的渐变流速设计,起始流速为0.9m/s,末端流速宜为0.2m/s。水力停留时间:T20min;反应池容积:V=33.6m3;反应池深取3.0m,则絮凝池面积F33.6/3.0=11.20m2。孔室分为6格,每格尺寸1.691.69m,平面尺寸为4.136.07m。经复核GT满足要求,可保证絮凝过程充分而完善。沉淀池采用上向流斜管沉淀池,穿孔管排泥,排泥管末端设置快开排泥角阀。斜管总平面面积A=16.65m2无效面积A=4.131.00.5=2.06m2沉淀池应有的总面积等于A+A=18.72m2沉淀池长度等于:L=4.53m考虑到斜管件一般长宽=1m1m,故沉淀池长度采用6.07m。沉淀池总高度H=0.2+1.2+0.866+1.25+1.46=4.98m斜管沉淀池主要设计参数:斜管结构占用面积按3%计;沉淀区上升流速:V0=2.0mm/s;斜管内径D=35mm,长l=1000mm;沉淀池宽度选用B-4.13;斜管()呈60放置;超高H1=0.2m;清水区高度H2=1.2m;斜管区高度H3=lsin=0.866m;布水区高度H4=1.25m;排泥槽高度H5=1.46m。双池组合布置,平面尺寸为7.736.07m,高度为4.98m,采用C25钢筋砼,抗渗标号S6(具体尺寸见图纸)。排泥采用人工排泥,设直径200mm穿孔排泥管,设快开排泥阀。钢筋砼结构。排污采用自动虹吸方式进行。c重力无阀过滤池过滤池采用重力式无阀滤池,石英砂滤料过滤。滤前水应经混凝沉淀或经澄清处理,浑浊度应在3NTU以下,滤后水的浑浊度在1NTU以下。滤池要处理前必须保证一定的出水头,同时要求在冲洗时废水向外界排泄通畅。进水管管内流速一般控制在0.50.7m/s之内,冲洗前的水头损失为1.5m,滤速采用8.0m/h,平均冲洗强度采用15l/s.m2,冲洗历时6min。滤料应采用具有足够的机械强度和能抗蚀的粒状石英,并不得含有毒害物质。滤池的侧墙、顶板及底板均采用C25钢筋砼结构,捣筑必须密实,骨料应有良好的级配。浇筑滤池砼前应将预埋件先埋设牢固,防止浇筑砼时松动,在孔洞处钢筋应尽量绕过,避免截断,地基承载力不应小于0.1MPa。无阀滤池设辅助虹吸措施。进水虹吸管流速宜采用0.61.0m/s,排水虹吸管流速宜采用1.41.6m/s。采用一座重力无阀滤池,处理能力为2420m3/d。过滤面积13.11m2,滤速8.0m/h。采用均质石英砂滤料,滤料层厚度70cm,采用短柄滤头配水,按每平米50个滤头计算。滤池期终水头1.5m,冲洗强度15l/s.m2, 冲洗历时6min,冲洗周期为1224小时。滤池上部水池平面尺寸5.20m3.80m,滤池高4.47m。d清水池清水池主要用于原水加药后的接触消毒,同时兼有部分调节蓄水的作用。按村镇供水工程技术规范(SL310-204),单独设立的清水池和高位水池可按最高日用水量的20%40设计(即为484m3968m3),本工程供水可利用重力自流,本次仅设置清水池,容积取800m3。为了减少由于清水池的清洗及维修工作对连续供水的影响,现设计两座容积400m3的清水池。采用矩形清水池,内设导流墙,以保证消毒效果,具体尺寸及设计见图纸。e加药间加药间平面尺寸为8.46.24m,高4.20m,为砖混结构,结构设计要求同办公楼。混凝剂采用聚合氯化铝,平均投加量为15mg/l。设置固体混凝剂的溶解池及溶液池,将絮凝剂配置成浓度为10的液体聚合氯化铝。投加混凝剂溶液采用隔膜计量泵,泵的型号为GM0170,计量泵参数为Q=60L/H,H=10m,2台,一用一备。消毒用二氧化氯消毒剂,二氧化氯的投加量与原水水质和投加用途有关,一般在0.12.0mg/L,当仅作为出厂饮用水的消毒时,一般投加0.10.5mg/L,投加量必须保证管网末端能有0.02mg/L的剩余二氧化氯,本工程取a=0.5mg/L。每小时投加量Q1=aQ=0.5mg/L100.8m3/h=50.4g/L。设计选用2台CLO-B-100g/h二氧化氯发生器,一用一备。f水泵间为了解决水厂自身用水问题,需要在水厂设置一个圆柱形不锈钢水箱,水箱尺寸DH=1.0m1.5m,水箱用支架支起来,设置在离水厂地面标高10m处。为了满足水压要求,需在水厂设置一台水泵加压,水厂自用水量为2200*0.1=220m3/d=9.16m3/h,水泵放置在水泵间内。水泵间平面尺寸为2.4m*1.8m。水泵采用ISW40-100(1)A,流量为11m3/h,扬程为10m,功率为0.75kw,该水泵外形小巧,安装使用方便。g办公楼办公楼呈矩形布置,2层。平面尺寸
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