綦江县桥河园区供水工程结构 设计.doc

綦江县桥河园区供水工程技施设计说明书綦江县桥河园区供水工程结构设计1工程项目概述1.1 园区概况桥河工业园区是綦江工业园区的重要组成部分，位于古南街道和三江街道之间，远期将园区向工业重镇三江推进对接，形成綦江工业新增长极和渝黔经济连接带。园区以工业用地为主，辅以商业用地、行政办公用地等，园区立足汽车、摩托车为主的齿轮及配件深加工，形成企业产品相互关联，走可持续发展道路，着力打造西部齿轮之都；大力发展建材、能源、冶金、食品加工、电子工业、化工、轻纺等技术及劳动密集型产业，努力建成独具特色的高技术型工业园区。根据重庆綦江工业园区基础设施建设项目可行性研究报告和业主提供资料，园区现有人口1.58万人，预计2015年园区建成后规划生产生活人口达4万人，2020年企业全面入驻后园区人口达7万人。园区距重庆主城约60km，离綦江县城区约6km，距雷神殿高速公路出口3km。渝黔高速公路、国道210线、渝黔铁路贯穿园区，为规划区提供很好的交通依托。根据重庆綦江工业园区基础设施建设项目可行性研究报告和重庆市綦江县城镇化建设发展规划，预计到2015年，桥河工业园将与工业重镇三江镇对接，是綦江县城市工业园区中连接县城与中心镇的纽带，是綦江县城市拓展战略部署中不可缺少的一部分，其地位十分重要。1.2 自然条件（1）地形地貌供水工程区位于四川盆地以东的平行岭谷区南部，区域地貌上属低山丘陵地貌，以丘陵地貌为主。馒头形矮丘与舒缓的浅沟及较开阔的平地相间分布，丘陵此起彼伏，连绵不断。山顶高程一般在420m以下，一般山顶与谷地相对高差50200m。属构造剥蚀、侵蚀地貌。地势南高北低，区内大小溪沟均向由南向北流的綦江河排泄，而后注入长江。（2）地层岩性工程区出露的地层有侏罗系中统沙溪庙上亚组(J2s2）、遂宁组(J2sn）和第四系地层零星分布。现从老到新简述如下：1）侏罗系中统沙溪庙上亚组(J2s2）沙溪庙上亚组为一套河湖相碎屑岩，为紫红色、暗紫红色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩与黄灰色、灰紫色长石砂岩互层，厚965m1286m。2）侏罗系中统遂宁组(J2sn）遂宁组为一套浅水湖泊相碎屑岩，为砖红色、紫红色泥岩、粉砂岩互层夹灰紫色细粒长石石英砂岩，下部夹泥灰岩透镜体及硬石膏条带，底部为灰色、灰紫色厚层、块状细粒长石石英砂岩及透镜状砾岩，厚272m589m。3）第四系（Q）第四系松散堆积层零星分布，厚度不大。有现代河床与阶地堆积的砂卵砾石层，坡残积的粘土层，崩积的块碎石土等。（3）地质构造及地震工程区处于扬子准地台（）扬子台褶带（）川东褶皱束（）东南部；属新华夏第三沉降带川东褶皱带之重庆弧形构造带东南部，构造形迹以褶皱为主，断裂构造不发育，岩层产状平缓。本工程仅涉及石油沟背斜、东溪镇背斜、三角镇向斜。工程区位于东溪镇背斜、石油沟背斜倾伏端交接的鞍部与三角镇向斜西翼结合部。区内断裂构造不发育，为单斜构造，岩层产状：走向N20W，倾向N70E或S70W，倾角1417。根据地震部门划分，工程区属华莹綦江地震带。地震资料记载，距工程区较近的新近地震共有三次：1854年12月南川陈家场的5.5级地震、1989年11月重庆渝北区统井镇的5.4级地震、1997年8月荣昌许溪乡、广顺镇的5.3级地震。上述各次地震对工程区的影响烈度均小于度。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s。根据中国地震烈度区划图，本区地震基本烈度为度。工程区构造形迹以褶皱为主，断裂构造不发育；工程区属弱震地质环境，地震活动水平低，地震基本烈度为度区。因此，工程区构造稳定性良好。岩土物理力学性质指标见表1-11-3。工程区土层物理力学性质指标建议值表土层名称容重（g/cm3）内摩擦角（o）渗透系数（cm/s）承载力（KPa）允许渗透比降残坡积物（粉质粘土夹碎石）1.71.92530510-4110-61502001.002.00冲积物（砾砂）1.92.13236510-21.810-12003000.100.12表1-1工程区岩石物理力学性质指标建议值表表1-2岩 石 名 称弱风化长石砂岩弱风化砂质泥岩 容 重（g/cm3）2.562.5 孔 隙 率（%）6.57.0-8.0抗压强度 天然（MPa）40.012.0 饱和（MPa）30.08.0软 化 系 数0.720.63 变 形 模 量 （MPa）400500 弹 性 模 量 （MPa）450700泊 松 比0.200.35抗剪强度f0.650.45-0.5C(MPa)0.00.0-0.0容许承载力 （MPa）2.02.51.01.2工程区开挖建议边坡容许坡比值（高宽比）表表1-3岩土层名称残坡积物强风化泥 岩强风化砂 岩弱风化泥 岩弱风化砂 岩边坡容许坡度值坡高8m1:1.001:1:0.901:0.501:0.751:0.35坡高815m1:1.251:1.251:0.751:1.001:0.50（四）厂区工程地质条件桥河水厂拟建于东风水库下游距大坝约6.7km的飞鹅石处，210国道从水厂附近经过，交通较为方便。桥河水厂拟建位置地形为一缓坡台地，长120m，宽60m，地面高程370m390m，地形坡度为1525。表层为残坡积物，厚度0.51.0m；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙上亚组，岩性主要为岩屑长石石英砂岩，强风化带厚度0.51.5m，岩层单斜，倾向坡外，倾角12-15，无断裂构造及其它无不良地质现象，场地整体稳定，适宜修建水厂。（五）水资源状况除天然降水外，桥河园区内的水源主要有东风水库、石龙水库、幸福水库、綦江河等。只有东风、石龙水库地理位置和水量基本满足要求，一期采用东风水库供水，二期不足部分由石龙水库供水。东风水库集雨面积为8.36KM2，最大库容为183万m3，年可用水量为288万m3，水质较好，达到I类地表水水质标准。石龙水库集雨面积为4.8KM2，最大库容为26万m3，年可用水量为240万m3，水质较好，达到I类地表水水质标准。幸福水库低于园区20米左右，集雨面积为2.66KM2，最大库容为28万m3，年可用水量为133万m3，水质一般，达到类地表水水质标准。綦江河低于园区140米左右，从南向北贯穿桥河园区，从园区边上经过，过境水资源非常丰富，其境内多年平均流量为122 m3/s，水质较差，达到-类水质标准，只能用于生产用水。（六）气候该区域属亚热带湿润气候区，具有副热带东亚季风特点。气候表现为冬暖、春早、夏热、秋阴，云多，日照少，雨量充沛，温、光、水地域差异大。年平均气温18.8，平均降水量1070毫米，年均无霜期344天。1.3 建设主要内容及投资、效益本工程包括水处理场工程、源水输送及相关工程的土建工程，设备购置及安装工程等。建设主要内容：输水工程：铺设输水管道、安装排、闸阀、三通等；净水工程：反应沉淀池、无阀滤池、清水池、管理房、围墙等建筑物土建工程，工艺安装，设备，电气，各种管道；抽水工程：抽水泵房、铺设抽水管道、架设动力线、高位水池等；供水工程：铺设供水配套管网。经概算分析，本工程项目总投资1420.1万元人民币。其中：建筑工程330.9万元，机电安装工程43.6万元，金属结构及管道安装工程804.9万元，临时工程27.3万元，独立费用145.8万元，预备费用67.6万元。2工程建设任务及规模2.1工程建设的必要性2.1.1已成供水工程现状 现有供水系统目前桥河片区现有供水由綦齿实业开发公司自备水厂供应，水源取自綦江抽水，水厂设计规模为1.5万m3/d,现状供水规模0.7万m3/d。 处理工艺 混凝剂 消毒剂 水源一级泵站反应池沉淀池滤池清水池管网 水质从对水源水、出厂水进行的监测来看，水厂出厂水均符合国家饮用水卫生标准。 配水管网及供水人口綦齿实业开发公司自备水厂为綦齿实业开发公司供应生产用水的同时，供应桥河片区现状1.58万人的用水需求。2.1.2 存在的主要问题 提水和净水成本较高目前綦齿实业开发公司自备水厂水源来自綦江抽水。綦江水位较低，而桥河片区高程较高，由于高差较大，导致水厂需加压数次才能基本控制全片区的供水，而多次加压使得运行维护困难、供水成本也较高。经当地价格认证中心分析论证，古南街道桥河片区供水成本为2.5元/m3左右，其中用于提水的电费占45.5%。根据綦江县疾控中心监测资料和綦江县水利“十一五”规划报告，綦江的污染程度较大。虽然近年来有较大改善，但是作为生活用水标准需要的处理要求较高，水处理成本也较高。综上所述，提水、净水的供水运行成本过高，长此以往必将增加居民和企业的用水负担，影响供水企业的生存发展，对桥河片区的经济发展产生负面影响。 园区发展快，供水规模较小根据各水厂统计资料显示，各水厂现状供水能力有限。古南街道桥河片区水厂现状供水人口为1.58万人，水厂供应现状用水已经捉襟见肘；而桥河工业园区由于发展速度较快，目前已经进入首期启动建设阶段，随着大量企业的入驻，园区内供水缺乏的问题越来越严重。而从文龙水厂至桥河工业园区的供水管道涉及管道跨江、管线较长等诸多问题，短时间内难以完成。为此，必须在近期启动应急供水水源，解决迫在眉睫的园区用水需求。2.1.3 工程建设的必要性 是桥河工业园区发展的需要重庆綦江工业园区是重庆市政府特色园区规划建设小组批准设立的特色工业园区，桥河工业园区是綦江工业园区的重要组成部分。在“科教兴县”和“工业强县”战略的推动下，綦江工业经济蓬勃发展，重庆綦江工业园区的建设将进一步加强綦江工业强县的地位，促进綦江工业经济的大发展。园区建成投产后，工业总产值将得到迅猛增长，预计前3年可达到年均20%增幅，以后各年可达到年均25%的增幅，农产品加工业总产值预计15%。桥河工业园区位于县城古南街道和三江街道之间，远期将园区向工业重镇三江推进对接，形成綦江工业新增长极和渝黔经济传接带。园区以工业用地为主，辅以商业用地、行政办公用地等，立足汽车、摩托车为主的齿轮及配件深加工，大力发展建材、能源、冶金、食品加工、电子工业、化工、轻纺等技术及劳动密集型产业，努力建成独具特色的高技术型工业园区。目前，桥河工业园区内水、电等工业基础要素还很不完善，为扩大招商引资的力度，实现园区的可持续性发展，园区的基础设施建设势在必行。而建设本供水工程，满足园区用水需要，是工业园区发展的需要。 是綦江经济发展的需要桥河工业园区是高技术型工业园区，远期将园区向工业重镇三江推进对接，形成綦江工业新增长极和渝黔经济传接带。园区的建设，有利于带动园区的招商引资，推进“工业强县”发展战略；有利于高速改善綦江产业结构，加快綦江经济可持续发展；有利于綦江发展开放型园区经济，调整綦江县生产力布局；有利于促进资源的整合，探索綦江科技能力建设的新模式；有利于加快城镇化、工业化发展步伐，扩大城乡就业。因此，其社会经济地位也十分显著。近年来，綦江县地区人口和地方工业发展迅速。根据重庆市“1小时经济圈”和“城乡统筹”战略的实施，预计到2015年，綦江县经济、产业、人口将会有较大发展。随着綦江县经济的发展、生活水平的提高和卫生知识增加，人民对饮水质量和方便程度的要求越来越高。因此，建设綦江桥河园区供水工程，为园区发展创造良好的基础设施条件，不仅是工业园区发展的需要，也是綦江县社会经济发展的要求，同时也是落实党的十六届三中全会提出的“坚持以人为本，树立全面协调持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展”的具体体现。 是进一步提高园区所在地供水水质，改善供水条件的需要目前，綦江桥河工业园区的建设已经启动发展，园区用水量增长较快，且对水质要求较高，而园区缺少供水设施，无法适应这一发展趋势。綦江县城现有的文龙水厂至工业园区的供水管道涉及管道跨江、管线较长等诸多问题，短时间内难以完成。因此，文龙水厂近期仅能满足城市供水需求，无多余水量供给工业园区。桥河片区现有供水为企业自备水厂提供，供应片区现有供水已经捉襟见肘，今后随着片区的发展、企业的扩大，其供水任务将更加艰巨，根本无法供应桥河工业园区用水。东风水库坐落于长江水系綦江南岸一级支流桥河上游，位于古南街道尖山村，属古南街道管辖。水库为小（1）型水库，坝址以上控制集雨面积8.36km2，总库容为182.94万m3,正常库容153.0万m3,坝顶高程410m。东风水库流域内人烟稀少，人类活动不频繁，区内植被条件较好，水质完全能达到类水质要求。加之水量较丰，地形地质条件好，有条件建设完全自流供水系统，节省大量能量，从而简化运行管理，节约投资，降低制水成本。本供水工程建成后，水源取自东风水库，经净化处理后供给桥河工业园区，能够解决园区现状无供水设施的严重问题，满足园区供水需求，保障居民供水条件和用水健康。 建设綦江工业园区供水工程，是实现重庆市“城乡统筹”发展方针和綦江县建设“一小时经济圈”战略方针的需要2007年3月8日，中共中央总书记胡锦涛接见全国“两会”重庆代表团时提出：重庆要加快建设成为西部地区的重要增长极、长江上游地区的经济中心、城乡统筹发展的直辖市，在西部地区率先实现全面建设小康社会。2007年7月，中央提出在西部率先进行“城乡统筹”发展的试验，重庆成为全国“城乡统筹”试验区之一。统筹城乡发展是增加农民收入的根本点和落脚点，也是促进农村经济全面发展，解决“三农问题”的有效途径，而要促进农村经济的发展，水利基础设施的建设则是重中之重。綦江县工业园区的建设，是实现綦江县统筹城乡规划发展的第一步，是作为綦江县统筹城乡规划发展的试验区，更是解决城乡内部建设的诸多混乱状态，追求城乡之间布局的协调发展，扭转农村建设无规划状态的重举。因此，建设本供水工程，满足居民的饮水安全，可以从根本上促进綦江县城乡接合部经济的发展，是实现重庆市“城乡统筹”重要战略目标的具体体现。綦江是重庆市的老工业基地，重庆南部交通枢纽、物资集散中心，又是重庆“一小时经济圈”内的功能性城市，有着丰富的工业资源禀赋、良好的发展基础和条件。根据綦江县发展规划，未来5年内，綦江县要坚持新型工业化方向，把强力推进新型工业化作为经济发展的重中之重，着力建设“一园”、“一城”、“一基地”。其中“一园”即綦江工业园区：重点发展农产品加工和特色食品加工业，引进和发展规模以上企业10家，实现年产值10亿元以上。“一城”即中国西部齿轮城。“一基地”指能源、冶金基地。而截至2006年底，綦江县共有上规模食品生产加工业5家，占工业企业的9.8%，年总产值仅1.49亿元。食品加工业整体水平还比较低，企业规模小，技术较落后，企业经营尚不规范。为了实现綦江工业“百强县”，为了加快綦江食品工业从数量扩张型向质量效益型转变，促进经济结构由低档内向型往高档外向型转变，进一步调整产品结构，努力提高产品科技含量和附加值，改善投资环境，依靠科技进步，增强食品加工业发展后劲，使綦江食品加工业逐步走上可持续发展的道路，綦江县委、县府要求建设綦江县工业园区，这对促进全县工业经济可持续发展、建设重庆市“一小时经济圈”都是具有重大意义的。综上所述，綦江县工业园区供水工程的兴建是迫切且必要的。2.2园区供水规划2.2.1供水量预测根据城市给水工程规划规范、桥河园区供水现状、经济发展水平和卫生设施条件，确定园区单位人口用水量标准为125L/人d。桥河园区近期和远期规划人口为4万和7万人，可得出桥河园区近、远期规划最高日用水量为0.5、1.0万 m3/d 。2.2.2供水普及率规划近期供水普及率为95%，远期供水普及率为100%。2.2.3水质水源保护由于本工程在东风水库取水，对水库水源水质的保护工作也将日趋重要。相关部门应加强水质监控工作，供水单位应按照饮用水水源保护区污染防治管理规定的要求，结合实际情况，合理设置生活饮用水水源保护区，并经常巡视，及时处理影响水源安全的问题。 水库范围内不应从事捕捞、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，并设置明显的范围标志和禁止事项的告示牌； 取水点上游1000m至下游100m的水域，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、有害物品的仓库和堆栈，不应使用工业废水或生活污水灌溉及施用持久性剧毒的农药，不应从事放牧等有可能污染该段水域水质的活动； 应将取水点上游1000m以外的一定范围河段划为水源保护区，并严格控制上游污染物排放量；2.2.4水处理厂桥河水处理厂由海拔410米的东风水库引水至海拔380米的飞鹅石处新建水厂，根据桥河园区发展需要，该水厂分为两期建设，一期按5000m3/d设计，二期按1万m3/d设计。征地按二期建设征地，将二期反应沉淀池、无阀滤池水池的地理位置预留，消毒设施、抽水设施和清水池按二期建设，其余部分按一期建设。水处理场平面尺寸为一个倒梯形，（上底+下底）高=（18+78）82m，场地分为两个台阶，高差为3.2m。高位水池平面尺寸为一个正方形，长宽=6060m。2.3工程设计依据2.3.1设计依据 水源水质检测评价报告綦江县城市总体规划重庆市綦江县城镇化发展十一五规划重庆綦江工业园区（启动区）控制性详细规划重庆市綦江县国土十一五规划重庆市綦江县水利十一五规划重庆市綦江县工业及能源十一五规划东风水库“三查三定”资料重庆市綦江县水资源开发利用现状分析报告重庆市綦江县水中长期供求计划报告2.3.2 设计采用规范生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）城市供水水质标准（CJ/T206-2005）室外给水设计规范（GB50013-2006）城市供水工程规划规范（GB50282-98）地表水环境质量标准（GB3838-2002）给水排水工程结构设计规范(GB50069-2002)建筑模数协调统一标准（GBJ2-86）建筑设计防火规范(GB50016-2006)建筑制图标准(GB/T50104-2001)城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ41-91)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)混凝土水池软弱地基处理设计规范(CECS86：96)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)民用建筑设计通则（GB50352-2005）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）2.3.3主要设计资料（1） 厂址地形图（1:200）；（2） 管道定位地形图（1:10000）；（3）綦江县桥河工业园区总体规划；（4）綦江县东风水库工程技术资料（5）其它设计要求2.4工程规模及水质、水压2.4.1工程规模根据本綦江县工业园区（启动区）控制性详细规划，确定园区单位人口综合用水量标准为150L/人d（最高日用水量）。桥河园区近期规划人口4万人，远期规划人口为7万人，近期规划最高日用水量为0.5万 m3/d，远期规划最高日用水量为1.0万 m3/d 。近期的单位人口用水量标为125L/（capsd），远期的单位人口用水量标为150L/（capsd），因此，本次需水量规模采用规划需水量。根据桥河园区发展需要，该水厂分为两期建设，一期按5000m3/d设计，二期按1万m3/d设计。但征地按二期建设征地，将二期反应沉淀池、无阀滤池水池的地理位置预留，消毒设施、抽水设施和清水池按二期建设，其余部分按一期建设。根据桥河园区目前用水量资料调查，用水日变化系数K日=1.5。2.4.2水质、水压水质 生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）已于2006年12月29日由国家标准委和卫生部联合发布。经过修订的生活饮用水卫生标准，标准中的指标数量不仅由85版35项增至106项，为保证标准高质量的实施，也出于我国饮用水卫生安全的实际需要，新标准将106项指标分为常规指标和非常规指标。其中，常规指标42项，非常规指标64项，均属于强制执行的项目，但常规和非常规的指标分类，也为标准的实施分出轻重缓急。常规检验项目2007年7月1日开始执行；国家标准委和卫生部发布标准时要求，非常规指标及限值所规定指标的实施项目和日期由各省级人民政府根据实际情况确定，并报国家标准委、建设部和卫生部备案，自2008年起3个部门对各省非常规指标实施情况进行通报，但全部指标最迟于2012年7月1日实施。生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）其中的有机化合物指标由5项增至53项，无机化合物指标由10项增至21项。这些化合物的主要来源是农药和工业污染，我国不少地方的水源地农药污染比较严重，短时间内很难降解；工业污染主要来自未达标的废水、废气、废渣的排放和处理，这对区域性生活饮用水卫生安全是决定性的，很多突发事件都由此产生。一旦饮用了含有诸如砷、氟化物、硝酸盐、氰化物等物质的水，就会出现急性中毒，甚至危及生命；而大多数情况下，这些物质在人体中累积到一定量才造成危害，即通常所说的慢性中毒。使用消毒剂可产生消毒副产物。水源受到藻类污染也可以使饮用水中产生毒素，一般情况下，藻类无破损只对饮用水的味道产生影响，而一旦破损，就会产生诸如微囊藻毒素LR之类的物质，无论国际还是国内，饮用水标准都将其归为毒理指标。目前的常规处理工艺出水水质无法满足以上水质指标要求。而桥河园区水厂目前采用的是常规的混凝-絮凝沉淀-过滤-消毒工艺，根据国家国家标准委和卫生部要求，常规指标2007年7月份开始执行，全部指标最迟于2012年7月1日实施，因此，从保障居民饮水安全，满足国家标准要求角度讲，应当对桥河园区现有水厂工艺的进行改造，新建部分应根据原水水质，采用合适处理工艺。水压 市政供水水压按照国家现行规范，以满足管网控制点附近的6层建筑物供水压力要求来确定给水管网的最小服务水头为28米。新建水厂位于飞鹅石380米高程，而清水池位于370米，高位水池位于410米，厂区地面普遍高程为345米，所以水厂供水压力为25和65米，给水压力能满足用户接管点处服务水头28m的要求。3工程水源3.1水源选择经实地考察，多方论证，该园区生活用水一期选择东风水库供水，二期考虑石龙水库作为补充。东风水库属长江水系，綦江河支流，位于綦江县古南街道尖山村，水库坝高23m，自然集雨面积8.36KM2，扣除上游大桥口水库等集雨面积2.6KM2，实际有效集雨面积5.76KM2，总库容183万m3，多年平均径流深为500mm，多年平均来水量288万m3。水库溢洪道底高程为404.6m，相应库容153万m3，死水位393.15m，相应死库容6.5万m3，有效灌溉面积4795亩。水库的放水设备为球形阀及涵洞。球形阀型号为LW400，涵洞进口底板高程为390.9m，最大放水流量1.52m3/s。水质经綦江县卫生防疫站于2006年7月18日2006年7月27日检测，水库水的水质良好，PH值、硫酸值等多项检测指标达到了类地面水环境质量标准，其他各项检测指标均达到类地面水环境质量标准，各项检测指标符合地表水环境质量标准（GB3838）、生活饮用水水源水质标准（CJ3020）与农村供水规范的要求。同时，集水区内矿产资源贫乏，目前无大的污染源。因此，东风水库水质较好，可作为桥河工业园区生活用水水源。（质检报告详见附件：綦江县卫生局卫生监督卫生学评价綦卫监水评字2006第195号）。园区附近地下水水量有限，不能满足用水量要求，也不适宜作为饮用水水源。综上所述，选择东风水库作为本工程主要取水水源，若水量不能满足用水需求，可以用石龙水库作为辅助水源。3.2水量计算（1）需水量近期供水规模5000m3/d，用水量日变化系数Kd=1.5，则每年的需水量Q=50003651.5=121.7万m3；远期供水规模10000m3/d，用水量日变化系数Kd=1.5，则每年的需水量Q=100003651.5=243.4万m3；水库每年提供周边农田灌溉水量约4795303/10000=150万m3。（2）可用水量主供水水源东风水库属多年调节型水库，当调节系数=0.9时，可供净调节水量为227.1万m3，相应的正常库容为153万m3，多年调节的正常水位为404.6m，因此每年有效供水量为288万m3。在优先保证园区供水前提下，近期能满足各方面供水要求，只是远期农田灌溉用水得不到保障，因此远期需要考虑另找水源方案。该次工程只考虑近期供水。3.3水量平衡分析近期园区每年需水量121.7万m3，农业灌溉用水量150万m3，则近期园区及农业需水量为271.7万m3，小于水库的有效供水量288万m3，则一期能满足用水需求，二期选用石龙水库供水和减少农业灌溉用水，故方案可行。4工程设计4.1工程等级根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004）：1.0.3对村镇集中供水工程规模的划分，供水能力W在5000m3/dW1000m3/d区间范围内，属于型。4.2工程总体布置及主要建筑物本新建工程包括水处理场工程、源水输送及相关工程的土建工程等。主要构筑物有：（1） 输水工程：输水管道及附属设备与材料、穿山隧道；（2） 水处理场工程：反应沉淀池、无阀滤池、加氯加药间、清水池、管理房、围墙等建构筑物；（3） 抽水工程：抽水泵房、抽水管道、高位水池；（4） 供水工程：供水管道及附属设施。4.3取水工程设计（已完工）本工程取水利用正在实施的病险水库整治，在涵管内安装500mmPE管（工作压力0.6MPa），在涵管出口修建4m2管理房一间，在其内安装500-355mm三通一个，出水均为355mm，一个为预留，一个为一期供水之用，涵管出口底板标高390m，坝顶标高为410m，为了使园区水厂地面高程尽量高一点，故水库最低水位控制在395m。4.4输水工程设计4.4.1输水管定线输水管（渠）线路的选择，应根据下列要求确定：（1）尽量缩短管线的长度，尽量避开不良地质构造（地质断层、滑坡等）处，尽量沿现有渠道敷设； （2）减少拆迁，少占良田，少毁植被，保护环境；（3）施工、维护方便，节省造价，运行安全可靠。同时，本输水工程作为长距离输水工程，还应遵守下列基本规定：（1）应深入进行管线实地勘察和线路方案比选优化；对输水方式、管道根数按不同工况进行技术经济分析论证，选择安全可靠的运行系统；应根据工程的具体情况，进行管材、设备的比选优化，通过计算经济流速确定管径。（2）应进行必要的水锤分析计算，并对管路系统采取水锤综合防护设计，根据管道纵向布置、管径、设计水量、功能要求，确定空气阀的数量、型式、口径。（3）应设测流、测压点，并根据需要设置遥测、遥讯、遥控系统。从东风水库至飞鹅石水厂距离约6.75KM，可利用水头为15m（水库最低水位控制在395m，水厂标高为375m，水位标高380m，高位水池标高为410.00m）。输水管需要穿越河谷、农田、陡崖、公路等地段，地形地势比较复杂，必须谨慎选择路线。根据长距离输水管定线的原则和要求，经现场踏勘，定出了线路的基本走向，具体见图纸。4.4.2沿线地质概况管道沿线大部分位于官田寺箭头垭斜北西翼，岩层走向转折处向东突出部位。多深谷陡坡，穿过岩层为侏罗系中下统，以暗红色厚层泥岩夹灰白色厚层状长石石英砂岩，无不良工程地质危害。由于沿途植被稀少，存在一定的水土流失，应多植草种树，拦沙固土，防止潜水引起滑坡。4.4.3管材选择及管道敷设4.4.3.1 管材选择按照2000年9月颁布的国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要中塑料管推广应用所达到的目标，到2005年，在全国新建、改建、扩建工程中，城市供水管道（DN400以下）50%采用塑料管，村镇供水管道60%采用塑料管；到2010年，在全国新建、改建、扩建工程中，城市供水管道（DN400以下）70%采用塑料管，村镇供水管道70%采用塑料管。鉴于此，本节内容将就各种管材进行技术经济方面的比较。（1）管材的种类目前，可用于供水行业的管材品种较多，输配水工程中常用的管材有：球墨铸铁管、PE管、UPVC管、钢管和玻璃钢复合管等。球墨铸铁管国内已有多家企业能够生产球墨铸铁管，最大管径为DN2600。目前，中小管径的球墨铸铁管已广为自来水公司所采用，但球墨铸管的价格较高，并且大管径球墨铸铁管的生产尚处于起步阶段，还不足以与国外同类产品相媲美。PE管国外从50年代开始规模使用聚乙烯（PE）管于给水工程之中，到90年代我国才开始逐步引进，进而形成规模使用。该管材具有：管材的性能满足功能要求，防腐性能优越，使用年限长；管材的价格虽然较贵，但综合施工费用低；管道内壁光滑，同管径管道单位长度的水力坡降小，节能效果明显；采用热熔焊接，抵抗震动、防止不均匀沉降的影响效果显著；采用热熔焊接，接口的强度更胜过母材，能有效减少清水在管道的输送过程中的漏损，节水效果显著；采用热熔焊接，施工周期短，便于大面积作业，尤其适合于在本工程施工现场情况。硬聚氯乙烯（UPVC）管这种管材在本世纪40年代由欧洲、美国、日本等国相继开发、推广，在DN200mm供水管道中占据了重要市场。我国在60年代开始使用，1983年沈阳塑料厂从奥地利引进了生产设备及技术以来，国内已有几十家厂家建立了生产线，年生产能力达到50多万吨，年产量10万吨左右，现正在城镇及农村中逐步推广使用。由于UPVC管的制造是由PVC树脂加热成熔融状态，温度为150200，树脂在120时不稳定，因此，必须在管材未形成之前在PVC树脂中加入一定量的热稳定剂。目前一般采用铅、锡、镉、汞等金属化合物作为生产UPVC管的热稳定剂。管道在使用过程中，这些金属将从塑料中析出。因此，若过于看重UPVC管可能产生的“毒性”， UPVC管应用于供水管道就值得深思熟虑了。同时，UPVC管在建筑排水及室外出户下水中应用广泛，这也是推广塑料管应用的主要方向之一。为了解决硬聚氯乙烯管脆性的缺点，国内外均已开发了耐冲击性的管材。钢管应用最为广泛的管材之一，适应性广，加工使用灵活、方便，可承受较高的内压。但其造价较高，防腐处理要求严格，焊缝多，对焊接的质量要求高。玻璃钢复合管：在我国属新兴管材品种，此种管材的管身中夹有石英砂、短玻璃纤维丝的增强层以增加管身的刚度。根据其生产工艺的不同，可分为：离心浇注法管和长玻璃纤维缠绕管。九十年代，国内有近十家企业从国外引进了设备的技术，现已形成了相当大的生产规模。其主要特点是：重量轻（比重16002000Kg/m3）、好迁移、防腐性能好、内壁光滑、阻力小（n值为0.0090.1）；但价格较高，由于此种管材属刚性材质，因此管道基础设置多且要求高，目前应用尚不普遍，其供水的安全可靠性也还需在实践中进一步检验。（2）管材的比较供水的安全可靠性由于本工程管道路线有起伏，管道工作压力不高，管材质量是保证安全供水的重要因素，现分述如下：钢管：根据实践经验，钢管的安全性能（抗震、承受内外压）较好，但内外防腐质量影响其使用寿命，故在施工时对防腐质量要求十分严格。PE管：PE管耐腐蚀性能较好，无需防腐处理。虽引进技术的时间不长，但由于其先天具有突出性能，使其使用范围逐步扩大，同时，其使用的性能特点也在实践中不断得到完善。UPVC管：这种管材基本上不需要防腐，且在防漏、防渗、耐压等方面性能较好。硬聚氯乙烯管的接口方式或为粘接也可为胶圈柔性接口，粘接务必由专业性较强的安装队伍施工，才能保证接口质量，柔性接口适应性好，安装简便。供水的安全可靠性取决于管材的质量和施工质量。球墨铸铁管：球墨铸铁管安全性能较好，国外使用较普遍，国内已逐步推广使用，在重庆地区有较丰富的施工、使用经验。玻璃钢复合管：玻璃钢复合管耐腐蚀性能较好，无需防腐处理。但由于引进技术的时间不长，其使用范围不很广泛，同时，其使用的性能特点也需在实践中不断加以总结。市场供应情况钢管可采购钢板就地加工制作，无需从外地购置和长距离运输；UPVC管可在附近地区采购；PE管国内生产厂家为数不多，运输距离较近（四川森普）；球墨铸铁管国内生产厂家较多，但需要长距离运输；玻璃钢复合管在重庆附近有生产厂家，外地采购运输距离也较近。施工条件各种管材的土石方工程量相差较大，其中以PE管、UPVC管的土石方工程量最少；现场运输、吊装的费用，钢管、球墨铸铁管最大，玻璃钢管较大，UPVC管次之，PE管最低；现场的内外壁防腐工作量，钢管较大，其他管材防腐工作量较少；另外，玻璃钢复合管对埋设要求较高。管道运行、维护费用由于玻璃钢复合管、PE管及UPVC管的管内壁光滑，粗糙系数较其他管材低30%，同管径单位长度动力消耗少，运行费用低；钢管的日常维护费较高，包括防腐层的定期修补、加强等，其他管材的维护费则较少。例如，在PN=0.6MPa（6Kg/cm2），相同管径（DN250）的条件下，玻璃钢复合管、PE管、UPVC管、钢管及球墨铸铁管的过水能力及运行费用比较见表4-1。 过水能力及运行费用计算（DN2501km，PN=0.6MPa）表4-1 管材项目钢管球墨管玻钢管PE管UPVC管管道直径（DN）DN250DN250DN250DN250DN250管道内径（mm）252.0249.0163230.8235.0过水流量（m3/h）250.0250.0250.0250.0250.0管段流量（m/s）1.391.430.0541.671.61管段水损（m/km）16.1017.100.02411.2310.30注：其中管段水头损失的计算包括沿程水头损失及局部水头损失，而局部水头损失按沿程水头损失的0.3倍计。主要给水管材性能比较见表4-2。主要给水管材性能比较一览表表4-2管材项目预应力钢筋砼管PE管钢管球墨铸铁管玻璃钢复合管承压能力较低较高高高高重量重轻较轻较高轻市场供应附近可生产重庆采购本地可生产外地采购外地采购防腐成品不需防腐成品不需防腐内外壁均需防腐特殊地段需考虑外防腐成品不需防腐施工条件安装、起吊、运输麻烦安装、起吊、运输方便安装、起吊、运输方便安装、起吊、运输方便安装、起吊、运输方便接口形式柔性热熔连接焊接（钢性）柔性柔性使用经验丰富丰富丰富大口径起步阶段尝试阶段给水管材的价值分析根据以上原理也可对DN150（0.6MPa）常用管材进行价值分析，分别见表4-3、表4-4、表4-5。玻璃钢管很少有小口径管材故不作分析；小口径管道更接近用户，功能因素的重要系数与上有所调整；h=10+沿程水头损失1.2；其他计算同上。功能评价系数及成本评价系数计算分别见表4-3、表4-4、表4-5。功能评价系数计算（DN1501km,流量75m3/h）表4-3评价因素钢管球墨管塑料管铸铁管功能因素重要系数水质性能0.400.280.320.400.28水压0.300.1630.1630.2290.134安全可靠性0.200.200.200.140.18抢修0.060.0540.360.0540.036耐腐性0.040.0240.0360.040.032管材总分（1.000）0.7210.7550.8630.662功能评价系数0.24020.25160.28760.2206成本评价系数计算（DN1501km,流量75m3/h）表4-4 成本管材前期投资折旧率维护费用运行费用单位成本成本系数C1/万元/%C2/万元aC3/万元a/万元a1.000钢管13.353.330.4012.7233.5690.2577球墨管