杨坡人畜供水工程实施方案

1 1 综合说明综合说明 1 11 1 概况概况 杨坡人畜饮水工程位于隆德县温堡乡境内 东经 105 53 106 06 北纬 35 24 35 28 海拔高程介于 2145 1876m 之间 项目区包括田柳沙 温堡 杨堡 杜川 老庄和杨坡 6 个行政 村 15 个自然村 现有居民 697 户 3486 口人 其中饮水不安全人口 2858 人 饮水安全人口 628 人 项目区人均耕地 3 8 亩 人均有粮 420 公斤 农民人均纯收入 1965 元 项目区属典型黄土丘陵沟壑区 山大沟深 资源贫乏 水利基础 设施落后 自然灾害频繁 项目区人畜饮水主要以沟涧泉水为主 饮 水短缺既表现为供水保证率低 同时取水方便程度不够 一般干旱年 份保证率不足 70 缺水达 4 个月之久 主要集中在 6 9 三个月 人 畜日常生活用水只能到 5 公里以外有水源的地方拉水吃 项目区人高 水低 群众日常取水须到垂直距离 300m 以下的沟底挑水 且悬崖峭 壁 坡陡路险 若遇雨雪等恶劣天气 取水就更加困难 没有精壮劳 力难以为之 为了维持基本生存 劳务输出受阻 家庭经济来源少 群众生活十分困难 同时 饮水设施缺乏或简陋 饮水水源卫生条件 差 多数村庄呈现出牛马直饮泉水的落后现状 畜疫传播或人畜交叉 感染等类型传播疾病时有发生 对人民身体健康构成极大威胁 总之 饮水短缺 取水不便 饮水卫生条件差 给项目区人民生产生活带来 巨大困难 加剧了群众经济负担 影响了群众身体健康 多年来广大群众殷切期盼建设饮水安全工程 但项目区无保证水 源 现有距离较近的小型水库大多建于上世纪六七十年代 处于带病 运行状态 无调蓄能力 甘渭河谷川道区经地质部门勘测和对现状打 井调查 无深层地下水 只有 40 米左右的浅层地下水 单井出水量 10m3 h 不能满足人畜供水工程用水需求 同时地下水缺乏 无法利用打井措施解决工程水源 故只能到项 目区外寻找新水源以解决群众饮水困难 经实地勘察 只能利用上游 吊岔水库蓄水和桃温引水工程水源作为建设水源兴建杨坡人畜饮水工 程 解决项目区群众饮水困难 实施杨坡人畜引水工程可加强项目区饮水安全工程建设 是保障 群众基本生存和推进当地经济社会和谐发展的重要举措 项目实施将 促使当地农村经济得到全面 协调和可持续发展 有力促进项目区社 会主义新农村建设步伐 1 21 2 水水 源源 工程水源设计采用三种组合方式进行方案必选 即吊岔水库 桃 温引水工程和吊岔水库桃温与引水工程联合调度三种组合方式 经工 程方案比较 确定水源采用吊岔水库蓄水与桃温引水工程水源联合应 用方式 冬季结冰期五个月用吊岔水库蓄水 其它季节用桃温引水 工程水源 这样就既克服了吊岔水库供水可靠程度不足的困难 又避 免了桃温引水工程明渠冬季不能供水的局限 吊岔水库位于上游新庄村沟道 属葫芦河一级支流甘渭河支沟 水库建设始于 1976 年 1977 年竣工 为碾压式黄土均质坝 水库流 域面积 3 4km2 坝高 24m 坝顶长 142 m 总库容 43 6 万 m3 设计防 洪库容 13 9m3 兴利库容 9 1 m3 现状总库容 11 96 万 m3 2007 年 自治区水利厅防汛办批复安排防汛专项经费对该水库进行除险加固和 维修处理 加高坝体 1m 维修放水卧管和输水明渠 水库加固处理 后 水库现状总库容为 22 14 万 m3 目前水库除险加固正在施工 经宁夏水文水资源勘测局固原分局提供的 杨坡人畜供水工程水量分 析 计算成果 水库 95 供水保证率条件下 其年径流量为 7 56 万 m3 可供水量水量为 6 74 万 m3 现状年人畜需水量为 4 5 万 m3 规划 年人畜需水量 5 4 万 m3 水库在 95 供水保证率条件下 现状年余水 量分别 2 24 万 m3 规划年余水量分别 1 34 万 m3 水库可以通过径 流调节满足各月供水要求 桃温引水工程水源为范峡水库蓄水 水库正常年份蓄水量为 208 万 m3 干渠引水流量为 1 2 m3 s 引水流量能满足项目区农业灌溉和 人畜饮水需求 可在引水管 3 250 处将干渠引水净化处理后由加压泵 站扬至项目区 200m3高位蓄水池 供水干管 0 000 处 保证用水户 用水 1 31 3 工程地质工程地质 项目区位于六盘山褶皱带以西 区域地质构造特征属陇西旋扭构 造展布区 地表地层岩性较为复杂 主要有第四系全新统Q43各类松 散堆积物 有冲积 洪积 坡积黄土状粉土 坡积黄土状粉质粘土 1 41 4 供水规模供水规模 杨坡人畜饮水工程设计供水范围为 6 个行政村 15 个自然村 3486 人 现状年最高日供水量为 160 4m 3 d 规划水平年 2023 年 日供水量 191 8 m3 d 参见表 1 1 及附表一 1 51 5 建设方案建设方案 通过方案比优选择 最后确定在吊岔水库下游台地处 引水干管 0 000 建滤水池 1 座 将水库蓄水经过净化处理后通过引水管道引 入 下游 200m3蓄水池 供水干管 0 000 处 再通过各级供水管道向用 户供水 保证项目区冬季结冰期五个月用水 同时 在干管 0 000 处建加压泵站 1 座 将净化处理的桃温引水工程水源扬至 下游 200m3蓄水池 供水干管 0 000 处 保证用水户其它季节用水 主要建设内容有建滤水池 2 座 加压泵站 1 座 200 m3 调蓄调 压水池 1 座 设计铺设 110PVC 引水管道 1 条长 19 4 km 干管 1 表表 1 11 1 杨坡人畜供水工程效益统计表杨坡人畜供水工程效益统计表 编号乡镇行政村自然村户数总人数安全人口不安全口 1 一组 318318 二组 9494 三组 230230 四组 158158 2 田柳沙 五组 156156 二组 342342 老庄 三组 286286 4 一组 364364 5 温堡 二组 345345 12 三组 182182 13 杨堡 四组 259259 17 三组 262262 18 杜川 四组 220220 23 四组 150150 24 杨坡 五组 120120 合 计 34866282858 条长 20 2km 管道直径在 110mm 75mm 之间 铺设支管 20 条长 17 9km 管道直径在 50mm 40mm 之间 入巷管道 34 85 公里 管 道直径采用 40mm 入户管道 27 88km 管道直径采用 40mm 入 户 697 户 1 1 6 6 工程等别及供水标准工程等别及供水标准 1 根据 村镇供水工程技术规范 SL310 2004 要求 当最大日 供水量 W 200m3时 该工程等级为 型 2 由于工程所在地在属宁夏一区 人畜供水综合定额为 40 L 人 d 1 71 7 工程管理工程管理 1 7 11 7 1 管理体制管理体制 杨坡人畜供水工程是以国家投资为主的公益性供水工程 结合我 县人饮工程管理实际 工程建成后移交温堡水利管理站管理 1 7 21 7 2 运行管理运行管理 工程建成后经上级主管部门验收合格后 方可投入运行 工程试 运行成功后 由温堡水利站负责设备的养护维修 安全供水和水费征 收等日常管理工作 各行政村聘用 1 名当地村民进行供水管理 建立 工程专门管理组织 采取承包形式 管理责任落实到人 管理人员必 须要经过专门培训 持证上岗 确保工程长期发挥效益 由于该工程供水范围大 各供水区之间供水压力 流量相差大 在实际管理过程中 必须使用闸阀调节各蓄水池的蓄水容量 使之达 到平衡运行 在实际操作中各管理人员要根据实际情况定期进行流量 调试 以保证整个管网安全运行 1 7 31 7 3 水价核定水价核定 核算成本水价为 2 49 元 m3 人均年承担 27 6 元 项目区人均 年纯收入 1965 元 水费负担比例为 1 4 5 根据隆德县发展和改 革局文件 隆发改发 2005 141 号 隆德县水利局文件 隆水发 2006 1 号 精神 水费收缴暂时按自流工程供水价格 1 51 元 m3执行 逐步过渡到成本水价 2 49 元 m3 1 81 8 工程量及投资工程量及投资 经概算 项目共计土方 26 74 万 m3 其中土方开挖 14 47 万 m3 土方回填 12 27 万 m3 铺设 U PVC 管 102 23T 砼及钢筋砼 310m3 浆砌石 340 97m3 总投资 305 22 万元 其中申请国家补助资金 244 18 万元 地方群众自筹 61 04 万元 人均投资 876 元 1 91 9 工程效益工程效益 一是可以解决项目区 697 户 3486 人的饮水困难 确保农村饮 水安全 增强民族团结 维护社会稳定 为社会主义新农村建设起到 积极推动作用 二是使项目区群众解脱人畜饮水短缺的困扰 积极发 展第三产业 努力增加经济收入 改善生活质量 发展劳务输出 调 整产业结构 发展养殖业和加工业 增加农民经济收入 三是改善饮 水条件 降低饮水性疾病发生率 减少医药费支出 提高了群众卫生 健康状况 改善群众卫生习惯 2 2 水水 文文 根据宁夏水文资源局提供资料 项目区气候为大陆性半湿润季风 气候区 多年平均降水量 500mm 分布极不均匀 春季干旱少雨 夏秋 季暴雨成灾 六 九月份四个月的降水占全年降水量的 81 5 多年 平均径流深 100mm 主要为暴雨径流 多年平均水面蒸发量为 1020mm 干旱指数为 1 72 年平均气温 5 4 无霜期为 110 天 年 日照时数 2230h 最大冻土层深 1 5m 常有旱 冻 雹 涝等自然灾 害发生 3 3 工程地质工程地质 3 13 1 区域地质区域地质 3 1 13 1 1 地形地貌地形地貌 项目区位于六盘山西麓 大部分是黄土丘陵沟壑区 由东向西倾 斜 地面高程介于 2145 1876m 之间 水源区主要以土石山林区为主 植被良好 土壤侵蚀小 3 1 23 1 2 地层岩性地层岩性 项目区位于六盘山褶皱带以西 区域地质构造特征属陇西旋扭构 造展布区 地表地层岩性较为复杂 主要有第四系全新统Q43各类松 散堆积物 有冲积 洪积 坡积黄土状粉土 坡积黄土状粉质粘土 现分别叙述如下 第四系上更新世Q3马兰黄土 主要分布在田柳沙 温堡 土 质呈褐色 土质密度较大 呈中密状 垂直裂隙发育厚度较大 第四系全新统风积 坡积黄土状粉土Q43 呈褐色 淡黄色 主要分布在温堡 杨堡的山脊梁带 局部地段有外露的红色泥质砂岩 具有高压缩性和低湿陷性 第四系全新统Q43冲洪积黄土状粉土 主要分布在杨堡 杜 川 湿陷总重10 5am 属 级轻微湿润陷性黄土分布区 但压缩性较 大 a1 2一般大于0 5MPa 属高压缩性土 但50MPa压力下具有中 低 压缩性 可满足建设要求 3 1 33 1 3 地质构造及地震地质构造及地震 项目区属陇西旋卷构造体系的西华山 南华山 六盘山隆起端褶 带 该端褶带北起甘肃省的黄家洼以西 向南东进入宁夏 经西华山 南华山 六盘山后复入甘肃省境内 该端褶带呈向北东突出之弧形展 布 弧顶在固原寺口子一带 为褶带出露最宽部位 卷入该断皱带的 地层有志留系 泥盆系 白垩系 第三系等 自挽近期以来 该隆起端褶带活动强烈 使第三系形成一些紧密 小褶皱 形成断陷盆地 沿挤压带有泉水涌出 自 1219 年至 1962 年的 743 年间 沿西华山 南华山 六盘山隆 起端褶带共发生过 9 次破坏性大地震 发生 4 级以上地震 24 次 根据 中国地震动参数区划图 1 400 万 该地区的地震动峰 值加速度为 0 20g 地震基本烈度 度 3 1 43 1 4 水文地质水文地质 杨坡人畜供水工程所在地为阴湿山区 多年平均降雨量 500mm 且降水分布极为不均 季节变化大 有效性差 常年有早旱后涝的现 象发生 六 九 4 个月降水量占全年的 81 5 根据地下水的赋存及 水力特征 该地区的地下水可分为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙 水 第四系松散层厚度一般为 30m 左右 水位埋深一般 20m 左右 水 质较好 地下水位稳定连续 水化学类型为 HCO3 Ca Na Mg 型水 SO4离子含量 218mg L 对混凝土及 U PVC 管材无腐蚀性 管线处于 粘性土层内 地下水位较深 一般没有影响 埋在冻土层以下即可 3 23 2 天然建筑材料天然建筑材料 3 2 1 块石料 块石料在泾源县三关口石料厂采集 块石贮量丰富 可直接采购 拉运 平均运距 80km 粗骨料 砾石料 砾石料在泾源县三关口石料厂采集 贮量丰富 可直接采购拉运 平均运距 80km 细骨料 砂料 细骨料需到静宁东峡石料厂拉运 贮量丰富 可直接采购拉运 平均运距 80km 3 33 3 结论和建议结论和建议 项目区群众要求迫切 政府支持 预期效益显著 鉴于项目区的 基本情况和丰富的水资源 经工程技术人员多次踏勘 分析 论证 认为该工程在技术上是可行的 经济上是合理 工程建设完全必要而 且可行 4 4 工程任务与规模工程任务与规模 4 14 1 社会经济社会经济 项目区包括 6 个行政村 15 个自然村 总人口 3486 人 人均耕 地 3 8 亩 人均粮食产量 420 公斤 农民人均收入 1965 元 4 24 2 工程建设任务工程建设任务 设计拟建水源滤水池 2 座 引水渠 200m 200 m3调蓄水池 1 座 加压泵站 1 座 铺设引水管道 1 条 19 4km 干管 1 条 20 2km 支管 20 条 17 9km 入巷管 34 9km 入户管道 27 88km 实现自来水入户 697 户 修建各类闸阀井 36 座 联户水表控制井 100 座 管理房 3 座 供水方式为全天入户供水 4 34 3 供水范围及供水标准供水范围及供水标准 4 3 1 供水范围 杨坡人畜供水工程涉及 6 个行政村 15 个自然村 解决 3486 人的 饮水安全问题 4 3 2 供水标准 一 设计依据 以水利部 村镇供水工程技术规范 SL310 2004 参考 宁夏 中部干旱带农村饮水安全工程整体规划 宁夏南部山区 生命工程 农村人畜饮水项目 建设管理办法实施细则 宁生发 2001 01 号 自治区水利厅 关于搞好乡镇供水规划的通知 和 宁夏隆德县农 村饮水安全项目 十一五 规划报告 及 宁夏隆德县饮水安全示范 县建设实施方案 为设计依据 确定的现状年和设计水平年为 设计现状年为 2008 年 设计水平年为 2023 年 工程设计年限为 15 年 二 设计保证率 根据水利部关于农村饮水安全的标准 确定工程设计供水保证率 为 95 三 设计供水定额 根据 村镇供水工程技术规范 SL310 2004 要求 工程所在地在宁 夏 属一区 采用人畜综合标准 40 L 人 d 四 供水对象及方式 本工程供水对象为项目受益区村民 供水方式按全日制供水方式 供水 实施自来水入户 4 44 4 需水量预测需水量预测 4 4 1 人口发展预测 设计解决 6 个行政村 15 个自然村 3486 人的饮水安全问题 人口发展预测按下式计算 设计用水人数 P P0 1 n 式中 P 设计水平年 2023 年 供水范围内的人口数 P0 现状年 2008 年 供水范围内的人口数 人口自然增长率 隆德县近年来的人口自然增长 率为 12 n 工程设计年限 15 年 经计算到设计水平年 2023 年 供水范围内的人口发展为 4170 人 4 4 2 需水量预测 工程属于农村饮水安全项目 在测算需水量时只计算居民生活用 水量和管道漏水及其他未预见水量 1 居民生活用水量按下式计算 W P q 1000 式中 W 居民最高日生活用水量 m3 d P 设计用水居民人数 人 q 最高日居民生活用水定额 采用人畜综合标 准 40 L 人 d 2 管道漏水与其它未预见用水量 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 宜按上述居民生活用水量的 10 25 取值 村庄 取较低值 规模较大的镇区取较高值 结合项目区发展情况 管网漏 失水量和未预见水量之和按上述居民用水量的 15 取值 经计算该工程基准年 2008 年 日需水量 139 4m3 d 年需水量 3 9 万 m3 年 计入损失的需水量 160 4 m3 d 年需水量 4 5 万 m3 年 规划水平年 2023 年 日需水量 166 8m3 d 年需水量 4 7 万 m3 年 计入损失的需水量 191 8m3 d 年需水量 5 4 万 m3 年 详见附表一 4 54 5 水源水源工程设计工程设计 4 5 1 吊岔水库 吊岔水库位于属葫芦河一级支流甘渭河左岸支沟 坝体为碾压式 均质土坝 1976 年建成 流域面积 3 4km2 坝高 24m 坝顶长 142m 设计总库容 43 6 万 m3 兴利库容 9 1 万 m3 防洪库容 31 m3 现状 总库容 11 96 万 m3 水库加固处理后 水库现状总库容为 22 14 万 m3 流域属六盘山土石山区 输砂模数为 3100m3 km2 植被良好 地下地 质构成主要为白垩系泥岩 粉砂岩 页岩 地表主要为黄土或红粘土 覆盖深度在 10 75m 之间 4 5 1 1 水库来水量 根据宁夏水文水资源勘测局固原分局提供的 杨坡人畜供水工程 水文水量分析计算报告 库区流域内多年平均 75 95 保证率年 径流量分别为 22 1 万 m3 14 0 万 m3 7 56 万 m3 水库年径流量各 月分配情况参见下表 4 1 表 4 1 水库年径流量各月分配表水库年径流量各月分配表 单位 万 m3 月份123456789101112全 年 多年 平均 0 510 551 061 131 211 683 534 113 652 141 511 0222 10 75 0 580 590 711 241 443 662 361 550 630 580 420 2414 00 95 0 100 100 370 870 481 172 050 910 470 410 270 117 56 水库多年平均 75 95 保证率年可供水量分别为 20 38 万 m3 12 78 万 m3 6 74 万 m3 实际可供水量参见表 4 2 表 4 2 水库可供水量各月分配表水库可供水量各月分配表 单位 万 m3 月份123456789101112全 年 多年 平均 0 510 551 061 131 211 683 534 113 652 141 511 0220 38 75 0 580 590 711 241 443 662 361 550 630 580 420 2412 78 95 0 110 110 410 980 561 172 050 910 470 410 270 116 74 4 5 1 2 水量平衡分析 可供水量 现状需水量和规划需水量平衡分析见表 4 3 表 4 3 水库平衡分析表水库平衡分析表 单位 万 m3 月份水库可供水量 2 3 现状需水量 5 6 规划需水量现状年余水量 11 规划年余水量 全 年 多年 平均 20 384 55 415 8814 98 75 12 784 55 48 287 38 95 6 744 55 42 241 34 根据水库不同保证率供需水量平衡分析 多年平均 75 95 保证率年可供水量均能满足现状和规划年人畜蓄水要求 且尚有余水 以上水量都是扣除了各种损失的水量 规划年余水量分别是 14 98 万 m3 7 38 万 m3 1 34 万 m3 各保证率逐月来水量 现状及 规划需水量平衡见表 4 表 5 及表 6 表 4 4 多年平均条件下逐月供需水量平衡表多年平均条件下逐月供需水量平衡表 单位 万 m3 月份来水量 2 3 损失量现状需水量 5 6 规划需水量现状余水量 11 规划年余水量 全 年 10 510 0590 3750 450 0760 001 20 550 0640 3750 45 0 1110 036 31 060 0850 3750 45 0 60 525 41 130 120 3750 45 0 6350 56 51 210 1420 3750 45 0 6930 618 6 7 1 680 1730 3750 45 1 1321 057 73 530 3020 3750 45 2 8532 778 84 110 3320 3750 45 3 4033 328 93 650 1840 3750 45 3 0913 016 102 140 1180 3750 45 1 6471 572 111 510 0730 3750 45 1 0620 987 121 020 0680 3750 45 0 5770 502 合计22 11 72 4 55 4 15 8814 98 表 4 5 P 75 P 75 条件下逐月供需水量平衡表条件下逐月供需水量平衡表 单位 万 m3 月份来水量 2 3 损失量现状需水量 5 6 规划需水量现状余水量 11 规划年余水量 全 年 10 580 0490 3750 450 1560 081 20 590 0540 3750 45 0 1610 086 30 710 0750 3750 45 0 260 185 41 240 1030 3750 45 0 7620 687 51 440 1210 3750 45 0 9440 869 6 7 3 660 1450 3750 45 3 143 065 72 360 1950 3750 45 1 791 715 81 550 2060 3750 45 0 9690 894 90 630 0890 3750 45 0 1660 091 100 580 0820 3750 45 0 1230 048 110 420 0530 3750 45 0 008 0 083 120 240 0480 3750 45 0 183 0 258 合计141 22 4 55 4 8 287 38 表 4 6 P 95 P 95 条件下逐月供需水量平衡表条件下逐月供需水量平衡表 单位 万 m3 月份来水量 2 3 损失量现状需水量 5 6 规划需水量现状年余水量 11 规划年余水量 全 年 10 110 0390 3750 45 0 304 0 379 20 110 0340 3750 45 0 299 0 374 30 410 0650 3750 45 0 03 0 105 40 980 0790 3750 45 0 5260 451 50 560 1070 3750 45 0 0780 003 6 7 1 170 0940 3750 45 0 7010 626 72 050 1150 3750 45 1 561 485 80 910 1140 3750 45 0 4210 346 90 470 0570 3750 45 0 038 0 037 100 410 0550 3750 45 0 02 0 095 110 270 0330 3750 45 0 138 0 213 120 110 0280 3750 45 0 293 0 368 合计7 560 82 4 55 4 2 241 34 根据以上水量平衡分析 多年平均来水情况下 现状年各月均 能满足需水要求 75 保证率来水情况下 现状年 11 12 累计缺水 0 191 万 m3 规划年 11 12 月份累计缺水 0 341 万 m3 95 保证率来水情况下 现状年 1 2 3 10 11 12 月累计缺 水 1 084 万 m3 规划年除 4 5 6 7 8 月均能满足需水要求外 其 它月份均缺水 缺水累计 1 571 万 m3 从各种保证率看 在多年平均来水情况下 水库不需要调节 在 P 75 P 75 和和 P 95 P 95 年份需要进行水库径流调节 在 75 保证率来水情况下 水库需要调节 0 341 万 m3 在 95 保证率来水情况下 水库需要调节 1 571 万 m3 4 5 1 3 水库调需平衡分析 吊岔水库正常蓄水位与汛期限制水位一致 平均水位 2118 6m 兴利库容为 9 1 万 m3 若该水库运行方式为汛期蓄洪 对 75 95 来 水量经行年调节 调蓄计算见表 4 7 表 4 8 表 4 7 P 75 P 75 来水条件下水量调蓄计算来水条件下水量调蓄计算 单位 万 m3 月份来水量损失量用水量余水量缺水量月末蓄水量弃水量 81 550 2060 450 894 0 3410 553 90 630 0890 450 091 0 341 0 091 100 580 0820 450 048 0 341 0 048 110 420 0530 45 0 0830 258 120 240 0480 45 0 2580 1 7 0 580 0490 450 081 0 081 20 590 0540 450 086 0 086 30 710 0750 450 185 0 185 41 240 1030 450 687 0 687 51 440 1210 450 869 0 869 63 660 1450 453 065 3 065 72 360 1950 451 715 1 715 合计 141 225 47 7210 341 7 38 表 4 8 P 95 P 95 条件下水量调蓄计算表条件下水量调蓄计算表 单位 万 m3 月份来水量损失量用水量余水量缺水量月末蓄水量弃水量 61 170 0940 450 626 0 626 72 050 1150 451 485 1 571 0 54 80 910 1140 450 346 1 571 0 346 90 470 0570 45 0 0371 534 100 410 0550 45 0 0951 439 11 7 0 270 0330 45 0 2131 226 120 110 0280 45 0 3680 858 10 110 0390 45 0 3790 479 20 110 0340 45 0 3740 105 30 410 0650 45 0 1050 40 980 0790 450 451 0 451 50 560 1070 45 0 0030 003 合计 7 560 825 42 9111 571 1 34 经调节计算 在 P 75 保证率时 水库从 8 月份开始蓄水 至 本年 12 月底排空 最大蓄水量为 0 341 万 m3 在 95 保证率时 水库 从 6 月份开始蓄水 至来年 5 月底排空 最大蓄水量为 1 571 万 m3 4 5 1 4 水源论证结论 吊岔水库若采用汛期蓄洪的运行方式 则该水库多年平均 75 95 的来水量分别是 22 1 万 m3 14 0 万 m3 7 56 万 m3 扣除 泥沙 渗漏和蒸发 可供水量分别为 20 38 万 m3 12 78 万 m3 6 74 万 m3 根据水库不同保证率供需水量平衡分析 多年平均 75 95 保 证率年可供水量能满足现状和规划年人畜需水要求 但有缺水月份 经对各保证率条件下进行水库调节可满足设计用水需求 2008 年 4 月已动工开始加固维修处理 加固处理后 水库总库 容增加为 22 14 万 m3 调节 1 571 万 m3径流对水库防洪安全运行没 有影响 因此可采用水库调节的方式进行径流调节 满足杨坡人畜供 水水量的要求 4 5 2 桃温引水工程 桃温引水工程为隆德县跨流域调水工程 通过隧洞和输水明渠把 位于庄浪河流域内范峡水库蓄水引入甘渭河流域 用于灌溉和人畜饮 水 范峡水库正常蓄水量为 208 万 m3 干渠引水流量为 1 2 m3 s 能够满足项目区人畜引水和农业生产用水需求 但桃温引水干渠渠底 高程低于项目区高位蓄水池池底高程 为此 利用桃温引水工程水源 必须采取扬水工程措施 4 5 4 供水水质及水压 4 5 4 1 供水水质 根据自治区水质化验中心提供的 水质化验测试报告 该工程 所选用的吊岔和范峡水库蓄水水质符合 生活饮用水水源水质标准 CJ3020 和 地表水环境质量标准 GB3838 基本要求 水质良 好 便于防护 同时也符合当地水资源统一规划管理的要求 并按照 优质水源优先保证生活用水原则 合理安排生活用水和工农业生产之 间的关系 4 5 4 2 供水水压 根据现行村镇供水规范的要求 供水水压 应满足配水管网中用 户接管点的最小工作水头 配水管网中用户水龙头的最小工作水头为 5 10m 同时控制用户水龙头水头压力 使用户终端水头不超过 45m 超标时安装减压阀进行减压 4 5 5 设计方案 杨坡人饮工程水源设计方案分四种方案进行综合分析评定 比优 选择确定最终建设方案 方案一 单纯利用吊岔水库蓄水 在吊岔水库下游台地建滤水池 一座 铺设 PVC 110mm 引水管道 19 4km 将净化处理后的水源输送 到下游 200m3高位蓄水池 干管 0 000 处 蓄集 然后通过各级输水管 道向各用水户提供饮用水 方案二 单纯利用桃温引水工程水源 为克服桃温引水工程冬季 难于供水的不足 在下游田柳沙村建 2 75 万 m3集水池 同时建扬水 泵站 把生活水源扬至 200m3高位蓄水池 干管 0 000 处 方案三 吊岔水库蓄水和桃温引水工程水源联合应用 在方案一 的基础上 于桃温引水工程新庄出水口处增建加压泵站 将处理净化 后的生活用水扬至扬至 200m3高位蓄水池 干管 0 000 处 在工程运 行操作中 在冬季结冰期用吊岔水库水源 其它季节用桃温引水工程 水源 方案四 单纯在桃温引水工程新庄出水口处建加压泵站 将处理 净化后的生活用水扬至 200m3高位蓄水池 干管 0 000 处 但这种方 案无法满足项目区冬季用水需求 所以不能采用 方案一 二 三的工程预算投资见表 4 1 4 2 4 3 4 5 6 方案比较 方案一工程造价省 预算总投资 82 09 万元比方案二 三分别减 少 43 13 万元和 11 76 万元 无需建扬水工程 管理应用方便 水费 成本低 但从长远来看 吊岔水库水源保证率不足 方案二有范峡水库提供水源 用水保证率高 减少了 空流 管 段长度 但工程造价相对较高 比第三方案高 31 38 万元 同时工程 管理运行不便 主要表现在桃温引水工程输水距离长 沿途污染难于 控制 集水池开口面积大 给工程安全管理带来不变 加之采取扬水 工程措施 增大了工程造价 水泵扬程高 配套功率 37KW 电能消耗 大 电费高 水费单价提高 增加了水费支出 方案三工程造价介于方案二和方案三之间 有吊岔和范家峡水库 两处水源 供水水源有保证 既结合了方案一 二的优点 又克服方 案一 二的不足 同时明渠输水距离减少 不建露天集水池 消除了 安全隐患 管理运行方便 通过经济技术 管理运行和水源保障程度权衡分析 最后确定方 案三作为最终设计方案 4 64 6 工程工程设计设计 工程主要由水源工程 蓄水池 供水管网及附属建筑物组成 4 6 1 水源工程 水源工程按照方案三设计 主要由引水渠 滤水池 引水管道和 加压泵站四部分组成 1 引水渠 引水渠为 U40 预制混凝土衬砌渠道 引水渠道全长 200m 渠首 与 吊岔水库尾水渠相接 渠尾与滤水池相连 侧向进水 并在侧向 和正向设置进水闸及节制闸各 1 座 侧向进水闸型号选用 400 400mm 控制引水流量 正向节制闸型号选用 1000 1000mm 保 证水库安全泄洪 2 滤水池 为净化水源 共需建滤水池 2 座 1 滤水池位于水库下游台地 引水管道 0 000 处 净化吊岔水库水源 2 滤水池位于桃温引水 工程新庄隧洞出水口 引水管道 3 250 处 净化桃温引水工程水源 1 滤水池根据水源地质状况及沟道地形条件 设计为矩形钢筋砼滤 水池 墙顶比沟道自然地面高出 0 5m 使水流形成一定压力而顺利 进入墙内的滤水池 滤水池迎水墙与引水渠垂直布置 迎水墙与引水 渠之间设置反滤层对水流进粗滤 滤料总厚度设计为 0 9 米 分别铺 设中 粗 细三层滤料 三层分别为 30cm 过滤池平面尺寸 由于设计干管的最大供水流量 Q设 8 0m3 h 滤速依据 村镇供水 技术规范 SL310 2004 9 3 1 之规定 选定滤速为 0 5m h 则滤水 池的过水面积为 F滤 Q设 V滤 8 0 0 5 16 m2 过滤池深度 集水区 H1 100cm 滤水板厚 H2 20cm 承托层厚 H3 40cm 滤料层 H4 90cm 砂层水深 H5 140cm 超高 H6 20cm 则过滤池的深度为 H H1 H2 H3 H4 H5 H6 410cm 滤料 1 承托层 过滤池为了防止滤料随水进入下游高位蓄水池 须设置承托层 材料采用卵石 水流通过时阻力较小 所选材料满足下列条件 不应含有细骨料配合料 承托层应有一定的级配 见表 10 同一层中最大骨料不大于最小粒径的 2 倍 2 滤料层 滤料层厚度为 90cm 滤料层采用石英砂 要求质地纯净且具有 一定的颗粒级配 见表 11 表 11 承托层粒径与厚度表 层次 由上到下 粒径 mm 厚度 mm 12 4100 24 8100 38 16100 416 35100 表 12 滤料层粒径与厚度表 层次 由上到下 粒径 mm 厚度 mm 10 5 1 2650 21 0 2 0250 滤料粒径 dmin 0 5mm dmax 2mm 不均匀系数 k80 d80 d 2 过滤池清洗及消毒 滤水池长久运行之后 由于滤层中不断截污 滤层孔隙变小 水头 损失增大 出水量减少 并逐步丧失滤池的工作能力 为使滤池恢复原 来的工作能力 当滤水池溢水管外溢水量时 应清洗滤水池 过滤池结构设计 滤池长 8m 宽 2m 深 4 1m 滤池基础必须事先处理 以防止不 均匀沉陷 在原地基上增加 0 5m 厚的胶泥垫层 滤池池壁及地板厚 度均为 200mm 为防止污物进入滤池 池顶封闭 预留进入孔口 池 壁防渗处理 池壁用 3mm 后的 R100纯水泥浆和水泥砂浆交替抹面各 1 层 外壁用冷底子油和 2mm 沥青抹面处理 并在边墙及底板设防渗塑 料膜以增加防渗效果 为保护饮水水源 在沟道处设置铁丝刺围栏禁止通行 避免人为 性干扰和蓄意投毒行为 并划定水源保护区 埋置警示性标志桩 在 滤水池上顶设置混凝土围栏保护 于通行孔口处设置专门盖板 并采 用专门锁具实行专人控制 以防用水失控 引水管道起止于滤水池 引水管道 0 000 和蓄水池 引水管道 19 400 之间 总长 19 4km 设计流量为 2 3l s 采用公称直径 110mmUPVC 管道 2 滤水池结构形式与上游水库处滤水池相同 详细结构尺寸设 计参见附图 泵站滤水池结构图 引水管道将 1 滤水池中清水引入下游 200m3蓄水池 管道全长 19 4km 计算引水管道流量时不设时变化系数 引水管流量 Q 引计算 公式如下 Q引 Q高 T 式中 Q设 供水点设计流量 m3 s Q高 供水点最高日用水量 m3 T 供水时数 T 取 24h 经管道水力计算 引水管道采用 110UPVC 管道 引水管水力 计算参见附表二 1 加压泵站位于桃温引水工程新庄隧洞出水口处 引水管道 3 250 加压泵站由吸水坑 泵房工程 上水管道和潜水电泵等组成 加压泵站的工作流程是 由滤水池净化处理由桃温引水工程提 供的水源 再将净化水源输送到吸水坑 最后加压泵站把水扬至下游 的高位水池 供水干管 0 000 通过供水管网为项目区用水户提供 生活水源 集水井采用 C20钢筋混凝土预制装配式结构 预制构件为圆管 圆管高度 80cm 内半径 100cm 壁厚 10cm 集水井深度 4m 集水井详 细结构尺寸详见附图 闸阀及集水井结构图 泵房建于集水井之上 为砖混平顶结构 泵房高度 2 5m 建筑 面积 6 5m2 房内安装配电柜和启动装置柜各 1 套 抽水机采用 200QJ40 208 16 潜水电泵 1 台 配套功率 37Kw 水 泵置于集水井内 泵底距坑底约 50cm 上水管与引水管在引水管道 桩号 3 250 相连 为提供电源 需架设动力输电线路 1 7km 4 6 2 蓄水池 由于水源水量稳定 受季节性影响不大 满足项目区最高日用水 量 191 8m3的用水需求 但考虑到用水高峰和调节供水管网压力等因 素 为提高用水保证率 设计在干管首端 孙家庄山头 0 000 建 200m3蓄水池 1 座 200m3蓄水池构造 设计为内径 9m 净高 3 5m 圆形薄壁钢筋砼 结构 采用 C20 钢筋混凝土现场浇筑 水池基础采用开挖回填处理 设计回填土干容重 1 65T m3 以上 池底采用 50cm2 8 灰土垫层做基础 处理 池壁防渗处理 内壁采用 1 2 水泥砂浆与纯水泥浆交替抹面 外壁采用冷底子油与沥青砂浆交替抹面 详细结构及尺寸见附图 蓄水池运行一段时间后必须进行清洗 为了方便排污 必须设置排污 管 为了运行方便 科学管理 在调蓄水池进水管伸入水池内壁处安 装自动浮球阀 控制蓄水池的进水流量和池内水位 以防止蓄水池溢 流管大量溢水 节约水资源 促进资源高效利用 为保护蓄水池 在蓄水池周围设置混凝土桩围栏保护 为防冰防冻 蓄水池顶板上敷设 50cm 厚炉渣 其外再填筑 50cm 黄土 4 6 3 管道工程 4 6 3 1 管网布置及管材选定 供水管网由干管 支管和入巷管入户管组成 整个管网布置采用 树枝状 1 供水干管 供水干管 1 条全长 20 2km 其中 110 管段长 4 8km 90 管 段长 7 7km 75 管段长 7 7km 2 供水支管 供水支管介于供水干管和入巷管之间 供水支管 19 条全长 17 9km 3 入巷管道 入巷管道是连接供水支管和用户管道之间的供水管道 布设在村 落的巷道内 入巷管道按典型设计确定 选杨坡村一组作为项目区典型推算工程入巷管道长度 该村居住农户 30 户 150 人 村落地形地貌及农户居住分散程度 在项目区具有代表性 全村需铺设入巷管道 1500m 根据此典型设计 可推算项目区入户工程户均需入户管 50m 项目区现有总人口 3486 人总户数 697 户 则项目区共需入巷管道 34 85Km 管道选用 40mm 4 入户管道 入户管道是供水管网的末级管道 水流经过入户管道后就进入用 户水龙头 入户管道全长 27 88km 设计中全部采用 32mmPVC 管道 在供水干管到入巷管道的树枝管网流量计算中 干 支 入巷管道流 量计算时时变化系数 K时 1 由于本工程最高日供水量为 191 8m3 200m3 入户管道流量计算考虑时变化系数 K时 2 0 管道 流量计算详见附表二 考虑时变化系数的管道管道流量计算公式如下 Q K时Q高 T 式中 Q 供水点设计流量 m3 s Q高 供水点最高日用水量 m3 s K时 供水时变化系数 T 供水时数 T 取 24h 树枝状管网计算中管径确定 各管段的管径 根据各管段设计流量 以管网的水头损失和经济 流速 0 6 0 8m s 作为控制条件 运用公式 d V Q 4 进行电算 式中 Q 为管道流量 V为管道流速 配水干管管径选为 110mm 90mm 支管管径为 32m 40mm 详细计算见附表二 单位管长管道沿程水头损失计算公式 i 0 000915Q1 774 d4 774 上式中 i 单位管长沿程水头损失 m m Q 管道流量 m3 s d 管道直径 m 管道沿程水头损失计算公式 H 沿 i L 上式中 H 沿 管道沿程水头损失 m i 单位管长沿程水头损失 m m L 管道长度 m 局部水头损失按沿程水头损失的 10 计算 干管及各支管水头损 失计算详见附表二 供水管网压力设计 计算出各供水分区管段设计流量及水头损失 依据供水区最高点 地面高程及水头损失来推算蓄水池最低水位高程 管网各结点设计水 压为水源蓄水池设计最低水位与各结点的地面高程之差减去管道水头 损失 用户点最小自由水头不小于 5m 以满足各供水点最小出水压 力要求 保证水龙头正常出流 详细水力计算见附表二 管道埋设 根据项目区最大冻土层深度为 1 5m 为防止冰冻破坏 保证冬 季正常供水 管道埋设全部采用深埋式 引水管和支管的设计开挖断 面为 0 8m 1 6m 矩形断面 入巷管和入户管的开挖断面为 0 6m 1 6m 矩形断面 在管道转弯处及地形坡度变化大的地方 设 置 50 50 50cm 的砼镇墩 管道沿线每隔 20m 设置 40 40 40cm 的砼支墩 以增加管道的稳定性 4 6 4 附属建筑物 附属建筑物包括分水控制闸阀井 减压井 排污井 排气井 联 户水表控制井 管理房等建筑物及管道过路过沟浆砌石防护 1 分水控制闸阀井 为了便于调节各供水分区蓄水池进水以及各供水点供水和工程检 修 在输水主干管和引水支管交叉处 蓄水池进出口处设置控制闸阀 井 各供水分区干管与支管交叉处设置闸阀井安装控制闸阀 检测仪 表和计量水表 分水控制闸阀井为砖混结构 底板为 C15 混凝土浇筑 井壁为砖砌体 井口内径为 700mm 井底内径为 1200mm 井盖采用 C15 钢筋混凝土圆形预制板封盖 并用专用锁具封锁 本工程共设计 分水控制闸阀井 20 座 详细尺寸结构参见附图 排气减压闸阀井图 2 减压井 在管道压力过大 超过需要的设计水头时 在管道中设置减压阀 以调节管网压力 为防止减压阀锈蚀 便于检修和调节压力等操作方 便其间建减压井 减压井的结构形式和分水控制闸阀井相同 本设计 中共设计减压井 12 座 3 排污井 为避免铺设在凹形地形低洼处及末梢管段出现沙粒沉淀堆积阻塞 管道 在管段末端及地形低洼处设排污井 安装排污闸阀 将污水及 管网沉积物排到附近的低洼区 排污井的结构形式和分水控制闸阀井 相同 本设计中共设计排污井 4 座 4 排气井 为避免管道中出现压缩空气阻滞 阻碍管道水流流动 在管道的 驼峰处设置排气井 安装自动排气阀 保障管道水流正常流动 排气 井的结构形式和分水控制闸阀井相同 5 联户水表井 为便于控制和管理用户自来水 在入巷管道末梢设置联户水表井 在井内设置计量水表 最少五户以上设置联户水表控制井 安装旋翼 湿式防滴漏水表 以便准确计量用户用水量 防止利用滴水方式进行 窃水等违规现象发生 统一控制闸阀采用球阀 用户控制闸阀采用 Dg32 的锁闭阀 锁闭阀需要专用工具才能打开 如果用户拒交水费 时管理员及时锁闭 用户无法自行开启 促进用户按时缴纳水费 项目区联户水表井数量按照典型设计确定 选杨坡一组为典型 该村居住农户 30 户 150 人 村落地形地貌 及农户居住分散程度在项目区具有代表性 全村需建联户水表井 4 座 项 目区总户数 697 户 根据此典型设计可推算项目区共需联户水表井 100 座 联户水表井结构形式和分水控制闸阀井相同 6 过路过沟浆砌石防护 在供水管道经过沟道或交通道路时 为防止洪水冲毁管道和便于 载重车辆通行 需设置沟道及路面防护 设计采用浆砌石墙保护 本 项目中管道铺设需经过乡村道路 5 处长度 42m 穿越沟道 14 处长度 255m 管道防护采用 M7 5浆砌石包围管道 具体结构尺寸参见附图沟 道路面防护结构图 7 管理房 为便于工程管理 在滤水池和蓄水池处共建管理房 2 座 供水房为砖混结构一层平房