新疆某镇供水工程初步设计报告

'目录前言工程枢纽特性表1综合说明……………………………………………………….11．1地理位置……………………………………….……..….…11．2社会经济、自然条件………………………………...….…11．3水文、气象及水土条件现状……………………..…..……21．4工程地质……………………………………………………41．5供水工程的任务和规模………………………..………….51．6供水工程设计方案比选……………………..……….…….81．7供水工程建筑物结构设计……………………..…………101．8供水工程管理…………………………………..…………121．9供水工程施工组织……………………………..…………131.10供水工程环境影响评价……………………………….…141.11供水工程估算………………………………..……………151.12经济评价……………………………………………..……15108 2水文、气象………………………………………..………….172．1自然地理、水系及水利工程概况……………..…………172．2气象…..….……………………………………..………...18108 2．3径流………………………………………………………..182．4洪水……………………………………………………….222．5泥砂……………………………………………………….242．6冰情……………………………………………………….252．7蒸发………………………………………………………..253工程地质………………………………………………………273．1区域地质概况…………………………………………….273．2地下水埋藏分布及含水岩组特征……………………….293．3地下水补给、径流及排泄条件……………………………323．4水文地质参数确定……………………………………….333．5地下水化学特征及水质评价…………………………….333．6供水区地下水资源量…………………………………….404工程任务、规模…………………………….……………….424．1工程项目建设的必要性………………………………….424．2供水项目设计规模……………………………………….444．3供水工程项目水量平衡及水质分析…………………….495工程设计方案的比选…………………………………………675．1工程等别和建筑物级别……………………………….…675．2供水取水方案比选……………..…………………………675．3供水管线管材选取方案比选..……………..…………….69108 6主要建筑物………………………………………..………….726．1取水建筑物..……..………………………..……..………726．2供水水厂………..…………………………………………756．3末端蓄水调节池……..……………..…....…..…………….776．4供水管网主干管..………..……...……………….………..776．5供水管网支干管………..…..…....……………………….796．6支管………..……………..…………..….………………..796．7管网到户管…………………..……………….…………….827工程施工……..…………….……….…..…....…………..837．1施工条件..…………………..……………….……………837．2天然建筑材料………….……….…..…....………………847．3施工导流………….……….…..…....……………………847．4工程施工..…………………..……………….…………….858环境影响评价………………………………..……………….878．1工程环境影响评价………………………..………………878．2环境保护措施……………………………..……………….879工程管理……………………………………..…………….…889．1管理机构的组成和编制………………….…………….…889．2主要管理设施…………………………..………..…….….88108 9．3工程管理运用…………………………………....……..….89108 10投资概算………………………………..….…………….…9010．1工程概况…………………………..……...……………..9010．2投资的主要指标及资金筹措计划.……..………………9110．3编制原则…………………………..……..………………9110．4总概算表…………………………..……..……………….9211经济评价………………………..……..……….……..…….9511．1概况………………………..……..……….……………..9511．2评价依据及方法…………..……..……….…..………….9511．3国民经济评价……………..……..……….…..…………..9511．4财务评价…………………..……..……….…..…………103附：（1）自治区计委新计农经（2001）689号文《自治区计委关于和某蒙古自治县某镇供水工程可行性研究报告的批复》。（2）自治区水利厅新水改[2001]2号文《关于和某蒙古自治县某镇供水工程可行性研究报告审查意见的函》。108 前言某镇位于和某县中部，乌市至阿勒泰地区“217”国道从该镇通过，该镇是和某县的工业区，年产值及财政收入占全县80%以上。区域内地下矿产资源丰富，以煤、盐、澎润土为主，经济发展潜力很大。目前某镇受上游水利条件影响，主要是区域内饮用水源和工业生产用水水源水质恶化，水量不满足，已成为该区域经济文化发展的制约因素。某镇是目前我国百家试点镇之一，为带动该地区经济文化的快速发展，首先应改变该地区目前恶劣的用水环境。必须对该区的生产、生活用水作出统一规划。我院受某镇政府的委托，承担了某镇供水工程的设计任务，于2000年12月完成了《某镇供水工程可行性研究报告》，上报自治区审查，自治区计委2001年5月22日以新计农经（2001）689号文对《某镇供水工程可行性研究报告》进行了批复。自治区水利厅2001年4月2日以新水改字（2001）2号对《某镇供水工程可行性研究报告》提出了审查意见。我院根据自治区计委和水利厅的批复精神和审查意见，进一步收集了有关资料。按照水利水电工程初步设计报告编制规程的要求于2001年5月完成了《某供水工程初步设计报告》。108 1综合说明1．1地理位置某镇地处和某蒙古自治县（以下简称和丰县）中部，地理坐标为东径85°57′～86°00′，北纬46°35′～46°39′，位于乌鲁木齐市至阿勒泰市“217”国道上，往西距和丰县城46km，往南距克拉玛依市150km，往北距阿勒泰市240km，属和丰县的一个镇。1．2社会经济、自然条件某镇全镇目前人口约22000人，其中城镇人口约18000人，农村人口约4000人，居民以蒙、汉、哈、维族为主。全镇现种植面积1万亩，牲畜25000头。该镇是以工副业生产为主的地区，区内矿藏丰富，含有煤、盐、澎润土等多种矿产，区内有和丰县“一、二、三”煤矿，和丰县火电厂、水泥厂、化工厂、和丰盐厂，农十师煤矿、火电厂、水泥厂，阿勒泰煤矿，农七师煤矿等厂矿企业，镇区内1999年农、牧业产值2700多万元，工副业产值2.5亿多元，其中和丰县所属企业产值1.4亿元，占全和丰县财政收入的80%以上。1．3水文、气象及水土条件现状1.3.1气象108 某镇地处准噶尔盆地西北边缘，属典型的大陆型干旱气候，冬季寒冷，夏季炎热，降水少，蒸发大，气候干燥，年平均降水量142.2mm，蒸发量为1850.7mm左右，年平均气温5.4℃，一月份平均气温-14.1℃，极端最高气温39℃，极端最低气温-35.3℃，年最大积雪厚度160mm，最大冻土层深度183cm，最大风力12级，风速38m/s。1.3.2径流和布克河流经该镇全区，该河发源于和丰县西北部，全长114km，其多年平均流量1.214m3/s，多年平均径流量3829*104m3，丰水年P=25%年径流量4250*104m3，平水年P=50%年径流量3791*104m3，偏枯水年P=75%年径流量3392*104m3，枯水年P=95%年径流量2882*104m3。另外上游还有支流布仑河，属季节性河流，年径流总量约280*104m3。1.3.3洪水和布克河洪水类型为融雪洪水，暴雨洪水及暴雨融雪混合型洪水，以暴雨洪水为主。各种频率的洪峰流量见表1.3-1：和布克河设计洪峰流量成果表表1.3-1频率0.10.20.51251020108 加音塔拉水库上游13411897.682.467.147.833.520.0取水口处33.123.38.01.3.4泥砂和布克河上游全年输砂总量14.8万吨，其中悬移质输砂量14.1万吨，推移质输砂量0.7万吨。1.3.5冰情和布克河的结冰期为当年12月至第二年3月，最大冰厚50cm，对工程不会产生威胁。1.3.6蒸发区域全年蒸发量为1850.7mm，折算大水体蒸发量1016.00mm。1.3.7区域水土条件现状区域内主要水利工程现状：（1）加音塔拉水库，位于和布克河上游，距某镇18km，水库设计总库容1850*104m3。（2）“和夏”渠首，位于水库下游11km，某上游8km，渠首设计引水流量5m3/s。（3）“和夏”干渠总长35km，设计流量5m3/s。下游农业区包括：某镇、夏孜盖乡及184团部分农业连队（以上简称“和夏”灌区），全灌区现种植面积4.2万亩。在和布克河支流，布仑河上建有布仑水库，库容120*104m3，灌溉面积2000多亩，位于某镇上游20km。108 1．4工程地质1.4.1地形地貌供水区域位于准噶尔盆地西北边缘，沿和布克河中游河谷两岸分布，地势北高南低，以和夏渠首为界，上游至加音塔拉水库之间，为低山丘陵地貌，河谷宽70～200m，海拔900～1070m，相对高差60m～80m，自北向南地形纵坡为6～15‰，下游往南至和丰县化工厂约9km内，河谷宽700～1000m，海拔820～850m。1.4.2地层岩性供水区自北向南出露地层有泥盆系（D），石炭系（C），侏罗系（J）及第四系地层，其中在和夏干渠渠首以南有煤层、煤线等，第四系主要分布在河谷各阶地上，上部砂壤土层，厚度约2.7～3.0m，下部砂砾层，厚度5～10m，局部达28m，自然休止角37°。1.4.3地质构造供水区域位于巴尔鲁克—谢米斯塞复背斜、铁厂沟山间坳陷二大构造单元边缘，地震烈度“Ⅵ”度。1.4.4水文地质概况1.4.4.1地下水补给、排泄108 该区地下水补给主要受加音塔拉水库放水期的下泄水量补给，其次是非灌溉期水库渗流量补给，第三受两岸冲沟暴雨洪水补给。排泄以径流排泄和人工开采排泄为主，地下水水力坡度为1.21～0.84%。1.4.4.2地下水资源量地下水河床断面潜流量为42l/s，年补给量为132.4*104m3，静储存量156.85*104m3。1.4.4.3区域水源水质评价以“和夏”渠首为界，以北河床地表水和地下水，水质总硬度为250～350mg/L，矿化度为430～700mg/L，污染指数0.73～0.75，水质好，属于适用于各种用途的二级水。往南从和夏渠首至县化工厂9km范围的整个居民区和工矿区内，河床地下水总硬度615～920mg/L，污染指数1.05～2.35，水质差，不能做为生活饮用和工业生产用水的水源。1．5供水工程的任务和规模1.5.1供水工程建设的必要性（1）某镇地处和丰县区域中心，位于乌市至阿勒泰地区交通要道，区域内矿产丰富，厂矿企业众多，是和丰县经济发展中心。（2）由于区域内工业迅速发展，人口逐年增长等，区域内生活、生产用水量逐年增加，水资源供需矛盾日益突出，测算该区地下水年补给量132*104m3，静储量157*104m3，而目前区域内年取水量260*104m3，而预测到2015年区域内年用水量将接近500*104m3，区域内水资源量不能满足社会经济发展要求，必须建设专项供水设施，从区域外取水。108 （3）区域内水源水质经检测，水质总硬度、矿化度、硫酸盐含量等指标，高出国家规定的水质标准界限，工业用水水质评价为锅圬多的水，具有硬沉淀物的水，地下水水质污染指数为1.05~2.35，高于全国规定标准的1~2倍，不能作为生活和工业用水的水源。供水工程的任务就是从和布克河上游引取符合水质标准，满足该地区生活用水和工业用水的水；实现集中统一供水，保证水源的水质、水量的稳定。供水范围包括沿乌市至阿勒泰市“217”国道240～244km范围内的居民和企业用水，沿某镇至和丰县公路5～8m处的工矿区及农十师煤矿区内的居民生活用水和生产用水，以及“217”国道253km处的和丰县“二、三”煤矿区的生活用水，供水范围为南北向长8km，东西向宽2～4km。1.5.2供水工程规模某镇供水工程现状年为2000年，设计水平年为2015年，供水保证率95%。设计水平年供水人口35000人，牲畜27000头。（1）用水量计算：经计算在设计水平年2015年，区域日均用水量13521.7m3/d，其中生活用水3770m3/d，工业用水7358m3/d，绿化用水630m3/d，其它用水1764m3/d，年用水量共481.6*104m3。（2）经对用水过程线分析计算，在2015108 年设计水平年，最大用水在8月份，日用水量16231m3/d，最小在3月份，日用水9568m3/d。（3）供水设计规模根据用水量和用水过程计算，确定供水设计流量0.263m3/s，年供水量481.6*104m3，蓄水调节容量3000m3。1.5.3供水工程兴建的可行性（1）和夏渠首以北（上游）河道地表水和地下水，水质经检测符合标准，可以引取作为全镇区内生活饮用水和工业生产用水的水源。（2）经对供水区域及“和夏”灌区统一进行水土平衡计算，结果为：现状年2000年：在保证率75%时，河道年径流量3392*104m3，除了保证城镇供水年用水量256.3*104m3，还可满足下游5.875万亩灌区的灌溉用水。在保证率95%时，河道年径流量2882*104m3，除了保证城镇供水年用水量256.3*104m3，还可满足下游4.7万亩灌区的灌溉用水。设计水平年：在保证率75%时，河道年径流量3392*104m3，除了保证城镇供水年用水量481.6*104m3，还可满足下游5.6万亩灌区的灌溉用水。108 在保证率95%时，河道年径流量2882*104m3，除了保证城镇供水年用水量481.6*104m3，还可满足下游4.4万亩灌区的灌溉用水。目前下游灌区种植面积为4.2万亩，因此说修建供水工程对下游灌区不会造成影响，水土是平衡的。（3）水源至供水区域地面落差60～70m，有利于设计压力供水管网。（4）该区居民及各厂矿企业，对兴建供水工程要求积极性高，并愿意出资和集资承担供水工程的部分费用。1．6供水工程设计方案比选1.6.1工程等级和建筑物级别某镇供水工程设计日供水量13522m3/日，年供水量481.6*104m3/日，属小（Ⅰ）型工程，工程等别为四等，主要建筑物为四级，次要建筑物为五级。1.6.2引水取水方案比选该阶段对以下二个取水方案进行了进一步的比较。一、从加音塔拉水库直接取水；二、从哈拉布仑处截潜流取水；108 经过对以上两个取水方案的进一步比选：水库取水方案管线往返穿越河床，沿线没有施工道路，施工难度大，工程造价高，沿线经过很多洪水冲沟，埋设的水管每年都要遭受洪水冲刷，不够安全可靠；一旦遭到破坏，维修困难，管线穿越原始河谷林和优质草场，对生态破坏严重。经综合比较分析，本阶段仍推荐哈尔布仑截潜流取水方案。1.6.3供水管材比选确定本阶段在满足供水安全正常运行条件下初选三种管材。（1）钢筋砼管；（2）UPVC塑料管；（3）玻璃钢夹砂管；经对钢筋砼管同UPVC塑料管及玻璃钢夹砂管进行比较，钢筋砼管费用高于后两种，且施工安装技术难度大，施工不便，不如后两种管材。经对UPVC塑料管和玻璃钢夹砂管进行比较，两者输水水力特性相同。玻璃钢夹砂管的力学特性、耐久性优于UPVC塑料管，并对不同管径的两种管材进行单位造价比较，结果为:管径ф300以上玻璃钢夹砂管费用明显低于UPVC管。综合比较分析，本阶段供水工程管道设计为在ф300以上供水管选用玻璃钢夹砂管，在ф300以下的供水管选用UVPC塑料管。1．7供水工程建筑物结构设计1.7.1取水建筑物取水口位于哈尔布仑处，上游距加音塔拉水库7km，取水建筑包括以下：（1）截潜流砼防渗墙：设计长度206.5m，深度平均12m108 ，最深20m，厚度0.5m；（2）集水池：集水池为长条形，长68.8m，宽2.5m，深度5.3m，砌石结构；（3）河床换填区：换填面积9468m2，换填深度3.0～5.3m，换填料下部为碎石，上部为经筛分的砂砾料三级反滤。（4）取水防护段：沿换填区两岸设置防护段，总长172.6m，浆砌石挡土墙结构。（5）集水井和检查井。二者直径均为3.0m的园柱型，集水井为钢筋砼结构，检查井为浆砌石结构。1.7.2供水水厂供水水厂位于主干管线3+000处，距某镇区约8km。水厂包括：（1）沉淀池：池长72m，宽2*2.7m，深3.4～4.84m，钢筋砼结构。（2）蓄水调节池，水厂蓄水调节池容量2000m3（另外1000m3布置在供水管线末端），长50.6m，宽2*6m，深4.6～5.1m，钢筋砼结构。（3）泵房：泵房面积276m2，砖砼结构，安装变频调速供水设备一套，供水能力1100m3/小时，扬程60m。排砂泵选用200WQ250-15-18两台，泵站总装机容量341Kw。1.7.3供水主干管的选择供水主干管各段的特性见下表：108 供水主干管管材特性表表1.7-1桩号长度(m)管径(mm)工作压力Mpa流量m3/s管材0+000~1+6001600500无压0.263玻璃钢夹砂管1+600~2+100500400无压0.2632+100~2+855755450无压0.2632+855~3+000145供水水厂0.2633+000~3+2002004000.600.263玻璃钢夹砂管3+200~5+10019000.600.1855+100~6+10010003500.606+100~6+7006003500.806+700~7+80011000.807+800~8+652.5852.50.808+652.5~9+7101057.53501.000.1659+710~10+2305203001.000.15910+230~10+4802501.000.14910+480~10+7502701.000.12210+750~10+9702201.000.11210+970~11+116.3146.31.000.10711+116.3~12+4001283.71.000.9212+400~13+0002*6002251.000.4UPVC塑料管1.7.4供水管网支干管沿主干管3+200～5+100处布置三条支干管，设计流量分别为0.035、0.013、0.03m3/s，长度分别为1000m、1900m、1473，总长4373m。选取0.6MPa、UPVC塑料管2473m，ф160UPVC塑料管1900m。1.7.5供水管网支管管网支管共14条，从主干管8+652~12+400布置，总长度108 7030m，流量0.017～0.005m3/s，选取UPVC塑料管ф160、1.0MPa3580m；ф125、1.0MPa400m；ф110、1.0MPa3050m。1.7.6管网到户管用水户共5000户，到户管共300km，管材为PE管，管径为φ32mm。1.7.7供水管线末端反调节池在主干管末端13+000处，设反调节池一个，容量1000m3，池长23m，宽2*6.0m，深5.2~5.45m，钢筋砼结构。1.7.8供水管网附属建筑物整个供水管网共设置检查井35座，防冻给水栓55个。1．8供水工程管理1.8.1管理机构成立供水公司，管理供水工程，公司编制定员标准25人，管理费用从收取供水水费中提取。1.8.2管理范围和保护范围工程管理范围为管道全长，取水口、水厂，总面积5000m2，保护范围为取水口上游3km河段。1.8.3管理设施管理设施有水厂（泵站、沉淀池、蓄水池），取水口，管道末端反调节池及其它附属建筑物。108 1．9供水工程施工组织1.9.1施工条件某镇地处和丰县中部，供水工程全线沿“217”国道及该镇至和丰县公路布置，拟建水厂位于东侧，和夏渠首右侧300m。取水口位于其上游3km处，有简易公路，可通行各种车辆。325#水泥由和丰县水泥厂供应，（水泥厂位于主干管5+000处），425#水泥由乌市“天山”水泥厂供应（运距约450km），木材从阿勒泰地区林场运进（运距约250km），钢材和机电设备外购。砂砾料分布于取水口下游约10km，石料开采区位于取水口上游3km范围内。1.9.2取水口施工（1）施工导流：在取水口换填区上游河道距砼防渗墙180m处填筑围堰。在河道左岸的阶地上开挖导流明渠,下泄施工期的洪水及灌溉期间的农业用水。待整个取水口施工完毕后，将导流明渠封堵，河道来水通过取水口下泄。（2）截水墙施工：河床基岩埋深在10m以内的覆盖层，采用机械大开挖方式开挖，大于10m的覆盖层采用倒挂井开挖方式开挖。截水墙砼浇筑采用立模浇筑砼的工序施工。（3）换填区施工：采用机械开挖河床覆盖层，自御车运填砂砾料及碎石，推土机推平。1.9.3输水管道施工108 管沟开挖采用挖掘机开挖，人工安装供水管道，推土机回填。玻璃钢夹砂管和UPVC塑料管从外地购运。1.9.4施工工期及施工进度计划（1）该工程施工总工期6个月（2001年内完成）；（2）取水口施工期为6～10月份，工期5个月；（3）水厂施工期为6～10月份，工期5个月；（4）管道施工期为6～11月份，工期6个月。1．10供水工程环境影响评价某镇供水工程是解决居民生活饮用水和工业生产用水的水利工程，年引水量481.6*104m3，使得镇区35000人，能够饮用干净卫生水，保证镇区工副业生产用水水质、水量要求，项目的建设为整个和丰县有计划开发利用水资源，促进工农业发展，提高人民群众生活水平，加快和丰县脱贫致富步伐，创造了有利条件。工程兴建由于在上游河道截流，将使取水口下游一定范围内地下水位下降，对此段河谷林、草有不利影响，但由于所引用水量占整个河段水量比例不足12%。该水量完全可以从下游灌区通过节水灌溉实现补偿，此段河床河谷林可通过人工种植经济林和观赏林予以补偿。1．11供水工程概算108 在概算编制过程中，依据本工程同期有关勘察设计资料和自治区水利工程概预算编制有关规定，结合工程实际进行投资估算编制。工程总投资为1637.81万元，取费按一年工期等外全民企业计算，静态投资为1633.35万元，工程建设期还贷利息为4.46万元。本工程建设资金计划申请国家材料款1000万元，受益企业集资487.81万元，银行贷款150万元。1．12经济评价1.12.1国民经济评价本供水工程采用影子水价法，评价分析其经营期计划经营状况，评价结果为：国民经济内部收益率EIRR=16.61%，大于国家规定社会折现率12%，经济净现值ENPV=502万元大于零；经济效益费用比EBCR=1.30大于1。以上评价结果说明对本项目投资后，除可得到符合社会折现率12%的盈余外，还可以获得502万元的超额社会盈余，并且通过对项目各因素敏感性分析可见，本供水工程具有一定抗风险性，从上述分析可以肯定此项目的合理性和可建设性。1.12.2财务评价按计划水价（居民生活按0.6元/m3计，工业生产用水水价按1.00元/m3计）就供水企业角度对此项目所进行的评价分析结果为：财务内部收益率为8.79%，财务净现值为329万元，投资回收期为Pt=13.14年；成本水价为0.25元/m3108 ，由此可见本供水项目在财务上也比较合理。通过对其各因素作敏感性分析可见在财务上本项目亦具有一定抗风险能力。1.12.3评价结论通过对某供水工程进行设定情况下的经济评价表明，无论是国民经济效益还是财务效益均比较理想，对其敏感性分析，表明该工程具有一定的抗风险能力，对此项目投资是可行的。2水文、气象2．1自然地理、水系及水利工程概况某镇区位于和布克河中游河床两岸，区域地形由西北向东南倾斜，海拔高程890～760m。区域自上游向下游南北向长8km，东西向宽2～4km108 ，区域两边为低山丘陵，上游通过低山连接和布克谷地，下游为该镇奎特能农业区、夏孜盖乡及184团（以上简称“和夏”灌区）地形开阔。区域内水系主要由和布克河控制，两侧低山丘沟谷较多，但除暴雨洪水外，平常不形成径流。区域内水利工程现状：区域内主要水利工程（1）加音塔拉水库，该水库位于和布克河中游地带，距某镇18km，水库总库容1850*104m3。（2）和夏引水渠首，该渠首位于加音塔拉水库下游11km处的和布克河上，设计引水流量5m3/s。（3）和夏干渠，该干渠自渠首向下游总长35km，设计输水流量5m3/s，主要为解决区域下游的“和夏”灌区农业灌溉用水，目前和夏灌区种植面积4.2万亩。另外在和布克河支流—布仑河上建有布仑水库，库容120*104m3，灌溉面积2000亩，位于区域上游20km。2．2气象该区地处准噶尔盆地边缘，地理位置和气候分区介于和某县北部山地气候和南部干旱气候之间，将和丰气象站和兵团184团气象站气象数据进行折算后，该区的气象数据如下：年平均气温5.4℃，一月份平均气温-14.1℃，七月份平均气温22.3℃，极端最高气温39℃，极端最低气温-35.3℃，年平均降水量142.2mm，年平均蒸发量为1850.7mm左右，日最大降水量41.3mm，年平均相对湿度54%，最大积雪深度160mm108 ，最大冻土层深度183cm，无霜期166天，年平均风速2.8m/s，风向西北，最大风力12级，风速38m/s。2．3径流2.3.1径流形成和布克河发源于和某县北部萨吾尔山，全长114km，径流形成有高山冰川融水、季节性冰雪融水、地下水和雨水，冰雪融水主要发生在春季，水量变化缓慢，受太阳幅射、气温和融雪强度影响，对河流补给具有连续性和时间性，地下水主要是和布克谷地内出溢潜水补给，水量变化相对较平缓，雨水补给发生在夏季，经野外调查及记载，分析认为，区内暴雨洪水发生频率高，随机性强，影响年径流量年内分配。2.3.2径流年内及年际变化根据加音塔拉水库进库点测量，径流系列资料分析，河流径流量年内各月间悬殊不大，年内主要月径流量为：春水（3～5月）占45%，夏水（6～8月）占16%，秋水（9～11月）占23%，冬水（12～2月）占16%，见表2-1。和布克河多年平均月径流量统计表表2-1月份项目123456789101112年月径流量(104m3)0.02040.01930.05280.07430.04530.02390.01800.01890.02430.03390.02900.02280.3829占年百分比5.325.1013.819.411.86.244.694.946.348.867.575.94100108 (%)由于和布克河是一条泉水河，水量补给主要为泉水。年径流变差系数Cv为1.60，数值较小，最大年与最小年的比值小于2.0。最丰年份出现于1993年，年径流量为0.5299*108m3，最枯水年份出现于1990年，年径流量0.2695*108m3。和布克河流域内地形多样，水源补给复杂，多年丰枯水循环周期不太明显，年径流量年际间变化系数不大，但随机性强。2.3.3设计径流（1）设计年径流计算，选用经过分析论证后的1960～1999年加音塔拉水库入库径流系列，算得和布克河多年平均径流量为0.3829*108m3，多年平均流量为1.214m3/s，并点绘经验频率曲线选用PⅢ型矩法估算参数，适线法配线，求出和布克河丰水年（P=25%）年径流量0.425*108m3;平水年（P=50%）年径流量0.3791*108m3；偏枯水年（P=75%）年径流量0.3392*108m3；枯水年（P=95%）年径流量0.2882*108m3。见表2-2和布克河设计年径流成果表及附图2-1和布克河年径流频率曲线图。和布克河设计年径流成果表表2-2P%0.1125102025507595W*104m36012239952074902463343274250379133922882W=0.3829Cv=1.6Cs=2Cv108 （2）依据年水量相近，春、秋季河道来水量偏少的原则，选取1994、1995年、1982年、1990年为偏丰（P=25%）、平（P=50%）、偏枯（P=75%）、枯（P=95%）水典型年，采用年水量控制的同倍比缩放求得入库年设计径流量年内分配，见表2-3。和布克河设计年径流量年内分配表表2-3频率%典型年月平均流量（1.0*108m3）年径流量1.0*108m31234567891011122519940.02250.0.2510.06960.08370.04900.01980.01230.2700.03290.04200.02170.04250.42505019950.02570.02830.06780.04200.02360.01680.01420.03880.02950.03350.02830.03000.37917519820.02140.02290.05010.07050.03210.00540.00120.03000.02020.03210.03030.02300.33929519900.02140.02220.05490.06770.01630.00220.00370.00990.01270.02410.02930.02380.28822．4洪水2.4.1洪水类型和布克河洪水类型为融雪洪水、暴雨洪水和暴雨融雪混合型洪水。融雪型洪水发生于和布克谷地周边山地，汇集于各支流注入和布克河，冰雪融水洪水一般发生于每年的4月上旬或中旬，至5月底或6月中旬结束，融雪型洪水过程较平缓，洪峰小，洪水历时长，年年都出现。108 暴雨洪水以7、8月份为最多，具有年内分配不均，年际间频发的特点，和布克河流域下垫面植被覆盖度低，地面坡度大，便于汇流，每年暴雨洪水发生次数约4次，从调查记录看，加音塔拉水库下游区域暴雨洪水发生频次高于水库上游，从1983年至1994年，和夏干渠、某、夏孜盖乡每年发生暴雨洪水，有些年份一年发生好几次，淹没农田，冲毁渠首、渠道、桥梁等。经调查、考证自1960年以来和布克河第一位洪水为1965年，推算洪峰58m3/s，1989年第二位，推算洪峰46.3m3/s。2.4.2设计洪水流域内洪水资料缺乏，依靠加音塔拉水库进库站观测资料进行分析计算。（1）设计洪量依据加音塔拉水库1984～1999年逐日平均流量资料，采用年最大值法，统计历年最大一日、三日、七日洪量，点绘频率曲线，用PⅢ型矩法估计参数，再用适线法，求出不同频率最大一日、三日、七日设计洪量及洪水参数，见附表2-4。和布克河设计洪量频率计算成果表表2-4洪量单位：106m3项目均值CvCs/Cv频率（p%）0.10.20.51251020最大一日洪量0.6050.6643.2862.9532.4992.1661.8331.411.0970.801最大三日洪量1.4000.4244.624.273.783.4163.0522.5582.181.791最大七日洪量2.7180.3046.6326.2515.7085.2874.864.2753.8113.316（2）设计洪峰108 采用调查测量及实测各场洪水的洪峰流量与其对应最大一日洪量适应相关关系，求得和布克河不同频率下的入库洪峰流量，见表2-5：和布克河设计洪峰流量成果表表2-5频率（p%）0.10.20.51251020洪峰洪量Qm（m3/s）13411897.682.467.147.833.520.0（3）下游河道洪水供水区域位于加音塔拉水库下游10km，其河道洪水经加音塔拉水库拦蓄调洪，水库调洪下泄过程即为供水工程的洪水过程，根据加音塔拉水库安全鉴定报告中水库调洪下泄过程各频率下泄洪峰流量见表2-6:加音塔拉水库调洪下泄洪峰成果表表2-6频率（p%）0.1110下泄洪峰Q（m3/s）33.123.38.02．5泥砂2.5.1泥砂来源及时空特点108 和布克河泥砂以暴雨洪水携带为主，在年内分配上，春季洪水和夏季洪水含砂量较大，尤其是夏季暴雨洪水，河流含砂量短时间内剧增。在其它季节、河流基流多为泉水补给，流量小，水较清，含砂量小。2.5.2河流输砂量估算在加音塔拉水库上游和布克河输砂量，据径流移置输砂模数估算，和布克河上游年悬移质输砂量为14.1万吨，推移质为0.7万吨，全年泥砂总量为14.8万吨，而河流水库下游暴雨洪水频率，输砂量比与上游相似，但由于水库至截流处距离短，且此段河谷内植被非常茂密，每年的输砂量也相对较少，这对该工程是比较有利的。2．6冰情根据调查及对加音塔拉水库资料分析，和布克河10月中旬或下旬结冰，部分河段12月至3月封冻，冰期最大冰厚50cm，每年3月中下旬河冰开始融化，此时汛期开始，据调查和布克河从未发生过冰洪。规划供水项目区域位于和布克河中下游，河道封冻时间相对较短，冻层较薄，因此冰情不会对工程产生威胁。2．7蒸发和布克河流域大多属低山丘陵及山前倾斜平原，每年5~9108 月风大，日照时间长，气候干燥，下垫面蒸散发大，每年10年至来年4月气温低，下垫面为冰雪覆盖水份蒸散较小。供水区距和丰气象站较近，水面蒸发以和丰气象站为参证，借用和丰气象站46年系列资料，计算得区域多年平均水面月蒸发见表2-7：多年平均水面蒸发量逐月统计表表2-7单位：mm蒸发体类型折算系数月蒸发量全年123456789101112ф2016.527.971.4179.3283.0318.5314.5285.7199.5103.936.816.81850.7E-6010.6110.117.043.6109.4172.6194.3191.8174.3121.763.422.410.21128.9折算大水体0.909.115.339.298.4155.4174.9172.7156.8109.557.020.29.21016.0108 3工程地质3．1区域地质概况3.1.1地形地貌供水区总地势北高南地，按地貌形态及成因类型，可分为五大地貌单元，分别为：河流一级阶地及河漫滩，山麓坡脚带，现代冲沟，山前小型洪积裙，剥蚀残丘地貌等。a.河流阶地及河漫滩主要分布于和布克河谷地，发育有一级阶地，系堆积阶地，阶面平坦，微倾向河床，阶面宽100～200m，二元结构完整，表层为1～2m厚的含腐植质和零星碎块石的粉砂质壤土，下部为砂碎块石层，估计厚度3～5m，河漫滩主要分布于和布克河河床两侧，高出河床0.5～1m，主要有砂碎块石和零星小砾石组成。b.山麓坡脚带主要由残坡积的碎块石及砂砾土组成,坡度5～15°，碎块石土厚度不均，一般在0.5～3m。c.现代冲沟108 由降雨或冰雪融化形成的间歇性洪水冲蚀而成，其大小、规模及方向主要受构造、地形、汇水面积及降水强度等因素影响，在管线区发育的冲沟一般规模不大，宽几米到十几米，多呈现北西向展布，切割深度0.5～3m不等，沟内主要由洪积碎石砾砂土组成。d.山前小型洪积裙主要位于和布克河左右侧的山前地带，由于沟的规模不大，洪水偏小，因此冲积裙规模较小，以2～3°的坡度缓倾向于和布克河，洪积物即碎石土厚度从山脚向和布克河逐渐增大，一般厚度1～5m。e.剥蚀残丘地貌前四种地貌主要分布在加音塔拉水库以南至和布克河和夏干渠渠首出山口以北地区，而剥蚀残丘地貌，分布于和布克河和夏渠首出山口以南至某镇以北地区，河谷变宽，谷宽700～1000m，高程820～860m，两岸山体形态低矮，以残丘地分布，高程900～890m。3.1.2地层岩性该区自北向南出露的主要地层有：泥盆系（D）：主要分布于加音塔拉水库以南至哈尔布仑以北地区，岩性为泥盆系下统的安山黄安班岩，安山玢岩，火山角砾岩。石炭系（C）：主要分布在哈尔布仑以南至“和夏”渠首以北地区，岩性下部为凝灰质角砾岩、钙质角砾岩、安山玢岩，上部为黑灰，灰绿角钙质砂岩、泥灰岩等。108 侏罗系（I）：主要分布在和夏渠首出山口以南地区，岩性为砾岩煤层、砂层、泥岩、煤线等。第四系（Q4）：分布于区域内河谷各阶地上，上部为砂壤土层，厚度约2.7～3.0m，下部为砂砾石层，厚度为5～10m（自然休止角37°）局部达28m，组成河滩Ⅰ、Ⅱ级阶地。3.1.3地质构造供水区位于巴尔鲁克—谢米斯赛复背斜，铁厂沟山间坳陷二大构造单元边缘，该地段无大的区域性断裂通过。构造相对简单，以小规模的断裂构造，裂隙构造为主，区域相对稳定，根据1990年版1/400万《中国地震烈度区划图》，该区域地震基本裂度为“Ⅵ”度。3．2地下水埋藏分布及含水岩组特征水源区位于加音塔拉水库以下至“和夏”渠首以上的峡谷河床段，河谷两岸发育一级阶地，阶地高于河水面3～5m，一般宽度70～200m。地层岩性由上至下为：亚砂土层，结构松散，根系发育，厚度1～3m。卵砾石层结构松散，磨园度好,分选性差,厚度8～12m左右；河床两岸及基底由泥岩、砂砾岩、砂岩组成。其他各河段结构详见地质断面B-B’、C-C’、D-D’剖面图,见图3-1、图3-2。108 按含水类型可分为卵砾石孔隙水和基岩裂隙水两部分组成：（1）第四纪冲积砂卵石层潜水类型：地下水由上游和布克河及布仑河渗漏补给，富水性强，第四纪冲积砂卵石层主要由砂砾碎石、砾石层、粉砂质壤土和碎石土、砾砂土组成，渗透性较好，属强透水和较强透水层，由于得到河水充足而有效的补给后，含有丰富的孔隙潜水，地下水位埋深渠首以上地段2～3m，渠首出山口段为3～5m。（2）基岩裂隙水，为次要含水层，在哈尔布仑以上，有少量出露，流量为0.005m3/s，出露高程910～1100m，高于河床地下水位，水质尚好，哈尔布仑以下至渠首段，单井最大涌水量1.0l/s，水质差，对该段河床及下游地下水有少量污染。3．3地下水补给径流及排泄条件水源区位于准噶尔盆地西北缘，属和布克河断流后的干河道，根据地下水赋存条件和补给要素：加音塔拉水库至渠首以上河段，地下水的补给来自水库放水期，下泄水量直接入渗补给，其次受两岸冲沟暴雨洪水入渗补给及泄水期下泄洪水补给，另外受少量基岩裂隙水的入渗补给。渠首以下至某镇河床段地下水除受上述入渗条件补给外，另外受渠首引水，农林灌溉水入渗补给和工业排放废水补给。水源区从北向南，由于河床地层颗粒变化，透水性稍有减弱，其水力坡度从水库下游的1.48%降为0.84%108 ，地下水排泄方式在渠首以上地段以蒸发径流排泄为主，渠首以下河段除上述排泄条件外，还受人工开采排泄（即沿岸工业、生活饮用水开采）。3．4水文地质参数确定据调查某水泥厂在渠首出山口下游打供水机井3眼，进行抽水试验所得数据和兵团农十师电厂供水大口井抽水试验所得数据分析计算，含水层渗透系数为K=77.12m/d。3．5地下水化学特征及水质评价3.5.1水化学特征测区内地下水化学特征受地貌、岩性及补给条件等因素的影响和控制，其化学成分的变化与分布具有一定的规律性，根据库尔洛夫式阴阳离子含量大于25%主要离子，依其大小先后组合成不同的地下水化学类型及矿化度。（1）加音塔拉水库至哈尔布仑河谷段：河床内地下水的补给主要受上游水库放水的直接入渗，其次为两岸冲沟洪水及基岩较好的裂隙水少量补给，含水层颗粒粗大，径流快。水化学类型HC032-S042-CL-Ca2+-Na++Mg2+型水，矿化度0.70g/l。（2）哈尔布仑至和夏渠首段：河床地下水主要受上游断面潜流补给和河道放水期垂直入渗补给，其次受两岸基岩少量劣质裂隙水补给，含水层岩性颗粒料粗，地下水化学类型：S042--HC032-CL-Ca2+-Na++Mg2+型水，矿化度0.8g/l。108 （3）和夏渠首段至下游1km处河谷段：该段在和布克河出山口后，河床变宽，含水层颗粒变细。河床地下水补给主要受上游断面潜流补给，其次受劣质的基岩裂隙水少量补给及两岸工厂、电厂、水泥厂等排放污水补给，地下水化学类型：S042--CL-1-HC032—Ca2+-Na++Mg2+型水，矿化度1.52g/l。（4）山口下游1km至某镇河谷段：河床两岸发育较宽的一级阶地，沿现代河床附近，含水层颗粒较粗，径流条件较好，地下水补给除受洪水期河水补给外，还受农田灌溉水补给，水化学类型：S042--HC032-CL-1—Ca2+-Na++Mg2+型水，矿化度1.15g/l。远离河床东西方向的一级阶地，含水层颗粒变细，径流条件变差，地下水补给量少，水化学类型：S042--HC032-CL-1—Ca2+-Na++Mg2+型水，矿化度1.93g/l。3.5.2水质评价及污染分析（1）生活饮用水评价，根据各区段地下水取样检测结果，采用中华人民共和国标准（GB5749-85）（生活用水卫生标准）进行评价，结果见表3-1。生活饮用水评价一览表表3-1项目标准试验指标108 评价项目某镇河谷段和布克河河水和夏渠首以上河谷段地下水渠首出山口至下游1km河谷段地下水镇政府宾馆生活饮用水镇煤炭公司生活饮用水一般化学指标PH值6.5-8.57.47.47.27.47.5总硬度（mg/l）450250.2350.3790.6*615.5*920.7*Fe(mg/l)0.3<0.05<0.050.060.05<0.05Cu(mg/l)1.0<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05酚(mg/l)0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002硫酸盐(mg/l)250134.5245650.2*374.6*806.9*氯化物(mg/l)25029.167.4255.5180.8384.3矿化度(mg/l)10004307001520*1120*1193*毒理学与微理元素氯化物(mg/l)1.00.390.550.390.430.34氯化物(mg/l)0.05<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002As(砷)(mg/l)0.05<0.0025<0.0025<0.0025<0.0025<0.0025Hg(汞)(mg/l)0.001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001Cr4+(mg/l)0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05Pb(mg/l)0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05硝酸盐(mg/l)200.564.2021.5013.5816.98从表3-1中看出：a.和布克河水质一般化学指标、毒理学指标均低于评价标准限量，符合饮用水水质标准。b.渠首以上河段地下水一般化学指标、毒理学指标均低于生活饮用水评价标准限量，符合饮用水水质标准。c.渠首出山口下游1km段地下水，总硬度及化学指标超过饮用水标准，水质差，不可饮用。d.某镇河谷地段地下水总硬度、化学指标严重超标，水质差，不可饮用。（2）一般工业锅炉用水水质评价108 主要采用成垢作用、起泡作用、腐蚀作用三项指标进行评价，评价标准见表3-2、评价结果见表3-3。一般锅炉用水水质评价指标表3-2成垢作用起泡作用腐蚀作用按锅垢总量（Ha）按水垢系数（Ka）按起泡系数（F）按腐蚀系数（Ka）指标水质类型指标水质类型指标水质类型指标水质类型<125锅垢很少的水<0.25具有软沉淀物的水<60不起泡的水70腐蚀性水125-250锅垢少的水0.25-0.5具有中等沉淀物的水60-200半起泡的水<0,但Kb+0.0503Ca2+>0半腐蚀性水250-500锅垢多的水>0.5具有硬沉淀物的水>200起泡的水<0,但Kb+0.0503Ca2+<0非腐蚀性水和布克河不同河段按一般锅炉用水水质评价指标化验及评价结果表表3-3108 名称成垢作用起泡作用腐蚀作用按锅垢总量（Ha）按水垢系数（Ka）按起泡系数（F）按腐蚀系数（Ka）指标水质类型指标水质类型指标水质类型指标水质类型和布克河河水236.65锅垢少的水1.83具有软沉淀物的水147.28半起泡的水<0非腐蚀性水龙口以上河谷段地下水364.87锅垢少的水1.73具有硬沉淀物的水2550起泡的水<0非腐蚀性水龙口出山品至下游1km河谷段3026.2锅垢多的水0.98具有硬沉淀物的水2348.4起泡的水<0非腐蚀性水从表3-2、表3-3对比中可看出该地区渠首以下的地下水，属于锅垢多的水，具有硬沉淀物和起泡的水，但不具有腐蚀作用。（3）水质污染分析a.评价因子选取由于受条件限制，油类、细菌总数未分析。本次评价因素选取PH、COD、矿化度、总硬度、CN-、PO43-、S042-、Cl-、F-、As、Cr6+、NO2—N、Hg等13项指标，对和布克河河水及沿河道不同地段地下水共进行5组水质全分析。b.评价标准及评价方法对于饮用水评价采用《生活饮用水水质评价标准》GB5749-85，其方法采用内梅罗（Nemeran）污染指数法。c.评价的标准108 生活饮用水依据国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）采用内梅罗公式计算综合污染指数P值，按表3-4进行分级评价。内梅罗指数水质分级标准表3-4水质级别一级二级三级四级五级水质状态清洁较清洁轻污染中等污染重污染污染指数（P）<0.70.71～0.900.91～1.51.51～3.00>3.00a.评价结果及讨论评价结果见表3-5：108 通过评价结果由表3-5中可知，区内渠首以上段地表水，地下水污染指数为0.73～0.75之间，属二级较清洁的并适用于各种用途的好水，渠首以下至某镇以上河谷段，地下水污染指数1.05～2.35，属三级以上，为轻中度污染水，水质差，不可饮用，其污染源来自上游电厂、煤矿等排放的各种工业污水。3．6供水区地下水资源量根据新疆和某蒙古自治县某镇供水工程《水文地质勘察报告》计算出的和布克河各段地下水资源，计算公式：（1）河床地下水静储量W静=μBLH式中：μ---给水度，河床砂砾石层取经验值0.15;B----河段平均宽度,m；L----河段长度，m；H----含水层平均厚度,m。（2）河床断面潜流量Q潜=KH’IB’式中：K-----为河床砂砾石渗透系数，取77.12m/d；B’-----段面平均宽度；I-----河段水力坡降；H’----断面含水层平均厚度。108 不同河段地下水潜流量及静储量见表3-6：供水区域上游各河段地下水资源计算成果表表3-6河段名称L(m)B(m)H(m)H’(m)B’(m)I(%)Q(L/s)W(104m3)∑W(104m3)哈尔布仑汇河口以上3500701010701.217.5636.7536.75河尔布仑汇河口至哈尔布仑12002001091501.4817.8336.072.75哈尔布仑至和夏干渠渠首24701508.338.331500.889.8146.3119.04和夏干渠渠首至电厂大口井1000315887000.8441.9937.8156.84108 4工程建设规模4．1工程项目建设的必要性4.1.1区域社会经济概况某镇地处和某尔县辖区中心，是乌鲁木齐至阿勒泰地区交通要道，区域内矿产丰富，含有煤、盐、澎润土等多种矿藏，镇区内分布有和某县“一、二、三”煤矿、县电厂、水泥厂、化工厂及农十师煤矿、电厂、水泥厂等几十家工矿企业是和丰县经济发展中心及工矿企业、生产基地。目前全区内有居民约22000人，年产煤150*104T，水泥10*104T，盐50*104T，化工产品烧碱1*104T，PVC3000T等，年工副业产值2.5亿元以上。预测至2015年全区居民将达35000人，牲畜27000头，年产水泥20*104T，产盐100*104T，精盐加工9000T，化工产品3*104T，其中PVC产品8000T，用电装机2.4*104KW。4.1.2区域内用水状况及趋势某镇区内居民、厂矿沿和布克河两岸分布，分布范围约长8km，宽2~4km，区域内无任何用水固定控制设施和水处理措施，居民及单位饮用水由各自分散挖井取水，生产用水由厂矿各自从和布克河床打井取用。区域内共分散有大口井110眼，机井27眼。少数林带由和夏干渠通过地表水灌溉。108 多年来由于区域内社会经济发展，用水量增加，水资源出现严重不平衡，经测算区域内目前地下水静储量157*104m3，年补给量为132*104m3，而目前该区内年取水量达260*104m3，连续多年超载使区域地下水位一直下降，经测算目前地下水位比1990年下降5m以上，造成用水严重短缺，同时因各用水无统一管理，水资源浪费，更加重了区域内水资源供需不平衡。而按照该区域社会经济发展计划要求，预测到2015年区域内年用水量将接近500*104m3，显然区域内水资源量已远不能满足该区社会经济发展要求，必须建设专项取水设施从区域外取水，以增加区域内的水资源。4.1.3区域内水质状况及影响分析某镇生产以工矿业为主，取水来自和布克河床，由于多年上游入渗补给减少和周围矿厂影响，加上用水户无处理排放，区域内地下水水质很差，经验测区域地下水总硬度615～921mg/L，矿化度1100～1500mg/L，硫酸盐含量370～800mg/L，大大超出国家规定的（GB5749-85）450mg/L、1000mg/L、250mg/L的饮用水水质标准。同时该区地下水经化验锅圬总量指标为360～3000，水污染系数>1，起泡系数150～2500，工业用水水质评价为锅圬多的水，具有硬沉淀物的水和起泡的水。地下水水质综合评价污染指数为1.05～2.35，普遍高于全国规定标准值的1～2108 倍，属三级以上中度污染的硬级水。不能作为工业用水，更不能作为生活饮用水。经统计由于长期饮用不符水质标准的水源，某区域胆结石、介质传染病发病率明显高于邻近地区，水质问题严重影响人们的身心健康及正常生活，同时水质也直接影响区域内正常生产，比如：和丰县化工厂、火电厂等就因长期取用硬级水，用水锅炉经常结圬，造成停产。综上所述要使该区社会经济稳定发展，就必须尽快解决区域内水量供不应求的突出矛盾和用水水质恶化的状况，建设供水工程项目十分必要。4．2供水项目设计规模4.2.1供水工程项目的任务、范围及设计标准（1）供水工程的任务：从区域外引取符合饮用水水质标准，工业用水水质标准并满足区域生活、生产用水水量，通过实现集中统一供水，保证水源水质、水量的稳定。（2）供水工程范围：沿某镇“217”国道240～244km范围内的居民和企业；沿某镇至和丰县公路5～8km处的工矿区，以及“217”国道253km处的县属“二、三”煤矿区。供水范围为南北长8km，东西宽2～4km。根据镇区居民及厂矿的分布和用水特点划分为三个区：“Ⅰ”区，分布于某镇至和丰县城公路5～8km处，区内主要用水户为和丰县煤矿、县火电厂、水泥厂；农十师煤矿、火电厂、水泥厂等。“Ⅱ”区，分布于和夏干渠于“217”国道交接处以北，主要用水为加音塔拉水管站、某镇公安分局、工商、税务所等驻镇单位。“Ⅲ”区，分布于和夏干渠和“217”108 国道交接处以南，主要用户为某镇所属居民和单位，和丰县盐厂、化工厂、澎润土厂以及往南和丰县“二、三”煤矿等。（3）供水设计标准设计水平年：根据某镇发展规划并参照国家《供水规划大纲》，供水现状年取2000年，设计水平年取2015年。供水保证率：查《室外给水设计规范》供水保证率定为p=95%。4.2.2供水量计算根据和某县提供的某镇2015年社会、经济、文化、发展规划、预测，按照GB11730-89用水标准，计算设计水平年即2015年的用水量如下：（1）生活用水量Q生为：3770m3/da.居民饮用水量35000人*100L/人.天=3500m3/d按GB1730-89规定，我区按Ⅱ类地区计量取费，有洗涤池淋浴设备标准为70升/人.天，本设计计算中略去了城镇公共事业用水量，用水标准按100L/人.天计算。b.牲畜饮用水量：27000头*10L/头.天=270m3/d（2）工业生产用水量Q工为：7358m3/da.水泥生产20*104T/年*1m3/T/365天=548m3/db.火电（总装机2.4*104KW）2.4*104KW*5m3/1000KW.h*16h/d=1920m3/dc.化工产品（PVC）：108 8000T*150m3/T/365天=3287m3/da.精盐加工：9000T*15m3/T/365天=370m3/de.其它工副业产值9000万元*50m3/万元/365天=1233m3/d以上各项用水标准参照《小型工厂给水排水》选定。（其它工副业产值用水指标目前自治区为200m3/万元，因镇区内化工厂、盐厂、电厂等用水大户已分项计算，其它属低耗水企业（如煤炭），故该项计算按50m3/万元计算用水量。）（3）绿化用水量Q绿：绿化用水面积按6m2/人，灌溉定额按400m3/亩，灌溉天数按200天计算。Q=35000*6/666*400/200=630m3/d（4）管网损失水量与未予见水量Q损：参照GB11730-89为前三项之和的10~20%，本供水工程规模较大，取10%。Q损=（Q生+Q工+Q绿）*10%=(3770+7358+630)*10%=1176m3/d（5）水厂自用水量Q厂，按前三项之和5%计Q厂=（3370+7358+630）*5%=588m3/d（6）系统总日用水量Q总：Q总=Q生+Q工+Q绿+Q损+Q厂=13522m3/d108 （7）年总用水量W总W总=[（Q生+Q工）*356+Q绿*200]*1.15=4815878=481.6*104m34.2.3供水过程线计算根据上述各项用水量按全年进行逐月分配计算：生活用水过程参照和丰县自来水公司有关县城镇用水记录进行推算，生产用水及绿化用水过程从区域内各企业提供用水量进行汇总，并进行数据平衡分配。由此计算出了某区域内现状年和设计水平年（2000年和2015年）的年内逐月用水过程，详见表4-1、表4-2及图4-1及图4-2。全区用水过程为：现状年（2000年），最大日用水在8月份，日用水8562m3，最小日用水在1月或3月，日用水4838m3。设计水平年（2015年），最大日用水量在8月份，日用水16231m3/d，最小日用水在3月份，日用水9568m3。4.2.4供水工程规模确定（1）供水设计流量：根据设计水平年（2015年）用水过程线中最大用水月份的日用水量16231m3/d。Q设=Q日/T*K时T为24小时，Q日=16231m3/d。K时为日用水量在每天24小时内的逐时变化系数，供水时间短，供水规模小，时变化系数越大，反之供水时间越长，供水规模越大，时变化系数越小。参照《供水工程规划》，在全日供水，规模为11000108 人的时变化系数为K=1.54，本供水项目规模为35000人，而有大量工业用水，全日制供水，K时应小于上述经验值，本供水项目设计中取K时=1.4。Q设=16231m3*1.4/24小时=946.8m3/h=0.263m3/s。因此，该供水项目供水流量定为0.263m3/s。并根据供水区域划分和分区用水过程各区在设计水平年供水流量为：“Ⅰ”区0.078m3/s，“Ⅱ”区0.026m3/s，“Ⅲ”区0.159m3/s。（2）系统蓄水调节水量W调根据《供水工程规划》系统日调节水量取日最大Q生、Q工、Q绿三项之和的20%W调=20%*16231/1.15=2823m3设计取W调=3000m3（其中1000m3在供水主管末端）（3）供水水压根据《供水工程规划》确定，要求系统末端供水压力不小于30m。4．3供水工程项目水量平衡及水质分析4.3.1供水水量平衡计算某供水区域位于和丰县中部，供水水源与该县农业区“和夏”灌溉区水源共同取自和布克河，并由加音塔拉水库调节补充供给，供水水量应和“和夏”108 灌区农业用水统一进行平衡计算。供水区域为人口集中，交通中心和经济发展潜力大的地区水量平衡计算，应在首先保证城镇供水年用水量条件下，再对全区水土条件进行平衡计算分析。水源及工程条件：（1）和布克河在P=95%保证率时，全年来水量2882*104m3；在P=75%保证率时，全年来水量3392*104m3。（2）加音塔拉水库设计总库容为1850*104m3,去掉防洪库容150*104m3,死库容250*104m3,可用于兴利调节库容为1450*104m3。（3）“和夏”农业区，灌溉面积为1~30万亩范围内，划分为中型灌区，查GB50288-99《灌溉与排水工程规范》要求，并综合分析灌区灌溉水利用系数取η灌=0.65。（4）“和夏”农业区作物灌溉标准及作物种植比例见表4-3和夏灌区灌溉制度表、及图4-3和夏灌区灌水率图。经对以上条件进行水量平衡计算，见表4-4~4-15，计算结果如下：108 （1）2000年设计水平年，在保证满足城镇年供水量255.6*104m3及用水过程条件下：在P=95%来水保证率时，可满足下游农业灌溉面积4.7万亩，全年弃水394.8*104m3。在P=75%来水保证率时，来水过程可满足下游农业灌溉面积5.875万亩，全年弃水420.9*104m3。（2）2015年设计水平年，在保证满足城镇年供水量481.6*104m3及用水过程条件下：当P=95%来水保证率时，来水过程线可满足下游农业灌溉面积4.4万亩，全年弃水283.2*104m3。在P=75%来水保证率时，来水过程线可满足下游农业灌溉面积5.6万亩，全年弃水313.5*104m3。以上结果表明，城镇供水工程启动不会影响下游灌区农业用水，不存在生产、生活用水与灌溉用水的矛盾，水量是平衡的。对下游灌区还有1万多亩的农业增加面积余地。因此对整个水源来说，来水和用水是平衡的。4.3.2供水水源水质分析供水水源取自区域上游，“和夏”渠首以上，距供水区域3km，经水质检测结果，河水总硬度、矿化度、硫酸盐及毒理学指标都符合国家饮用水和工业生产水质标准，水质评价结果污染指数0.73~0.75，属二级，较清洁的水，适用于各种用途的优质水，可以引取供水工程项目的用水水源。108 5供水工程项目的比选5．1工程等别和建筑物级别根据SL252-2000《水利水电工程等级及洪水标准》中2.1和2.2，某供水人口35000人，设计年供水量供水设计流量为0.263m3/s，工程等别划分为Ⅳ等，主要建筑物划分为4级，次要建筑物为5级。5．2供水取水方案比选根据《某镇供水工程可行性研究报告审查意见的函》的要求，本阶段对哈尔布仑截潜流取水方案和加音塔拉水库取水方案，进行一步论证，通过进一步调查，两方案的对比见表5-1：取水方案比选对照表108 表5-1取水口位置项目加音塔拉水库取水方案哈尔布伦截潜流方案1.距供水区输水距离10km3km2.取水保证程度保证可靠保证可靠3.水源特性水量充足,满足要求，水质符合标准水量充足,满足要求，水质符合标准4.管理布置10km管线中7km在河道中穿越,河道中天然河谷林茂密,有一段要穿越岩石,且开挖岩石的深度大。整个河道中无道路，交通不便，管线5次横穿河道，16次穿越洪沟，剩余3公里布置与哈尔布仑截潜流方案相同。取水口在出山口,3km管线在第四系覆盖层上,场地开阔,便于机械化施工,施工导流容易,沿管线有简易公路,施工方便。5.生态破坏情况原始河谷林破坏面积300亩，优质草场150亩，根据林业上的分类，原始河谷林属防护林，按批准权限，防护林的砍伐、破坏超过10公顷，必须国家批准。无6．运行管理管线长,一旦管线出现问题,维修很不方便,管理困难，维修费高。管线短，且在开阔的地形上距水厂较近,管理方便，维修费低。7.加压方式自压，运行费低。水厂加压，运行费高。8．主要工程量水厂一座玻璃钢夹砂管20公里过洪建筑16座检查井3座河床开挖换填9468m2砼防渗墙面积:2550m2玻璃钢夹砂管13公里检查井3座水厂一座9．工程投资1841.68万元1637.81万元从方案比选对照表中看出：两个取水方案水质都得以保证，水量满足要求。水库取水方案：（1）管线穿山随河道弯曲，管线布置困难，沿管线没有道路，施工交通，管理难度大，投资大。（2）管线16次横穿洪沟，暴雨洪水突出，过洪建筑物多，增加防洪工程费用，管道经常受洪水冲刷，容易出现问题。（3）河道中河谷林茂密，管线穿越将破坏原始河谷林300108 亩，优质草场150亩，对原始生态环境破坏严重。而哈尔布仑取水方案，不存在以上问题，虽然此方案运行费高于水库取水方案，但运行中减少了许多客观的不安全因素，供水保证率高。经综合分析，本阶段仍推荐哈尔布仑取水方案为取水方案。5．3供水管线管材选取方案比选整个供水线路长，供水水压变化大，选用管材应满足供水压力，以保证供水安全运行正常，对管线选用三种管材，即钢筋砼管、UPVC塑料管、夹砂玻璃钢管，进行比选。经分析认为：（1）对钢筋砼管和UPVC管在同一流量和供水水压下，经计算ф450钢筋砼管和ф350UPVC管进行每米费用对比如下图示意：每m费用估算土方：9.2m3*7.5/m3=69.00（元）钢筋砼管购运每米340.39（元）合计：409.39元/m108 每m费用估算土方：7.00m3*7.5/m3=52.50（元）UPVC购运每米236.50（元）合计：289.00元/m综合费用估算，在满足运行工况的条件下，UPVC管每米造价远低于钢筋砼管，并且钢筋砼管重量大，运输安装技术要求高，另外由于本工程供水线路中用水户繁多，分岔点多，钢筋砼管操作管理不便，且钢筋砼管存在二次污染现象，不如UPVC管安全可靠，而UPVC管与钢筋砼管相比除具有以上显著优势外，UPVC管还能适应一定程度的管沟基础变化，管线岔口引出方便，综合分析认为UPVC管优于钢筋砼管。另外经分析，玻璃钢夹砂管的水力技术特点与UPVC管完全相同（如糙率，为0.0084，沿程水头损失计算公式中流量指数为1.77，管径指数4.77，摩阻系数为0.000915），并且其力学特性，耐久性更优于UPVC管，对玻璃钢夹砂管和UPVC管进行不同管径单位造价对比见下表：108 玻璃钢夹砂管、UPVC单位造价对比表表5-2单位：元/m规格UPVC管玻璃夹砂钢管250121.60157.90ф300192.30192.78ф400279.70243.90ф500512.60349.24从表5-2中可以看出，玻璃钢夹砂管在管径大于300mm以上时，其价格低于UPVC管，在管径小于300mm以下时，UPVC管价格低于玻璃钢夹砂管。因此，供水工程的供水管道直径在ф300以上时，选取玻璃钢夹砂管，供水管道直径在ф300以下时，选取UVPC管。108 6主要建筑物6．1取水建筑物某镇供水工程取水口设在和布克河流上，地理位置：东径：85°58′48″，北纬：46°35′48″，距某镇10km。取水口处基岩埋深10~20m，基岩上覆盖层表层为2.5~3.0m的砂壤土，下部为7.5~17m的砂砾石层，砂砾石层的渗透系数K=50m/d，基岩岩性为砂砾岩。取水建筑物包括：砼防渗墙，取水换填区，集水池，集水井，检查井。6.1.1砼防渗墙设计（1）砼防渗墙底部设计高程为基岩面以下0.5m，顶高程886.8m，（与原河床同高）防渗墙深度10~20m，长188m。防渗墙的厚度取50cm，砼标号为C20、W8。（2）砼防渗基础开挖方式：基岩埋深在10m以内的河床覆盖层采用机械大开挖，开挖边坡1:1.5，底宽3.0m，大于10m的覆盖层采用倒挂井方式开挖，倒挂井直径3.0m。6.1.2换填区设计（1）换填区面积：换填区面积S=Q/V，Q为设计引水流量Q=0.263m3/s，V为慢滤流速，查供水工程手册，V=0.1~0.2m/小时。本设计换填区慢滤流速V取0.1m/小时，经计算S=9360m2。设计布置的换填区为9468m2108 。换填区沿主河床纵向布置，长120.4m，横向首端宽36.8m，末端宽68.8m，纵坡与原河道纵坡一致为7.8‰。（2）换填区换填材料换填区表层为90cm厚的砂砾石保护层，小于0.1mm的细粒<10%，含泥量小于8%，保护层下部为厚1.4m的三级反滤，第一层厚40cm，粒径为5mm以下的砂；第二层50cm，粒径为5~20mm；第三层50cm，粒径为20~60mm。三级反滤下部为厚70~300cm的碎石层，粒径60~120mm。6.1.3集水池设计（1）集水区位于换填区未端，沿河床横断面布置为长条形，宽2.5m.。集水池上游面为透水体，下游面为砼防渗墙，形成集水廊道，供水水源由集水廊道汇集，最高集水位885.10，河道来水从廓道顶下泄。（2）集水池长度确定集水池长度计算公式L净=Q设/HeVQ设=0.263m3/s,H:透水体透水高度取3.0m.。e：透水孔隙率，V透水体允许流速。透水体设计为干砌块石结构，取e=15%，V=0.01m/s。经计算L净=60m，总长68.8m。（3）集水池结构：集水池上游面：下部为干砌块石透水体，高度3.0，(沿透水体长度方向每5m设一道浆砌石支墩)。透水体上部为浆砌石墩墙，集水池底部采用C20现浇砼，顶部采用25cm厚现浇钢筋砼结构。6.1.4集水井、检查井108 集水井位于集水池下游30m，通过两根Φ400玻璃钢夹砂管将集水池水流汇集于井内，然后由一根Φ500玻璃钢夹砂管通向检查井内。集水池为内径300cm的钢筋砼园形断面结构。集水井顶高程888.06m。检查井位于集水井下游10m，井内设置安装Φ500闸阀和Φ500玻璃钢夹砂管同供水干管连接。6.1.5取水口水力计算（1）取水口河道设计洪峰流量Q设（P=1%）=23.3m3/sQ校（P=0.1%）=33.1m3/s（2）按Q=WC√RI计算河道洪水水深及洪水位其中河床纵坡i=0.078，河床糙n=0.04，取水换填区进口计算宽度取b=37m，出口计算宽度取b=25m。按上式计算结果如下：进口断面：h设=0.48m，q设=0.63m3/s.m,V设=1.324M/Sh校=0.59m,q校=0.896m3/s.m,V校=1.519m/s出口断面：h设=0.68m，q设=0.93m3/s.m,V设=1.535m/sh校=0.76m,q校=1.326m3/s.m,V校=1.759m/s（3）河道洪水位及建筑物计算防洪高程断面河床高程设计洪水位校核洪水位建筑物防洪高程进口断面887.74m888.22m888.33m888.83m出口断面886.80m887.48m887.56m888.06m108 为了防止河床两岸雨水冲刷污染换填区，两岸高程应高出两岸阶地向30cm以上，按此计算两岸高程为：断面阶地面高程护岸高程超高进口断面889.38m889.70m32cm出口断面888.47m888.80m33cm6.2供水水厂水厂位于主干管3+000处，位于某镇至和丰县城公路东侧20m，“和夏”渠首西侧200m。往南至和丰县火电厂、水泥厂1.0Km。水厂区地形平坦，地表覆盖层3~4m厚，覆盖层为混合戈壁，和丰电网35kv线路从此通过。水厂由沉淀池，蓄水池、泵房、投药间和控制室组成。（1）沉淀池沉淀池为两孔，宽度为2.7m的矩形断面，长度72m，深度3.4~4.84m，结构为钢筋砼整体现浇结构。沉淀池，池顶高程864.30m，首端池底高程860.90m，末端池底高程859.46m，纵坡2%。进水管管底高程863.40m，池内水位863.70m。（2）蓄水调节池蓄水调节池设计蓄量2000m3。蓄水池为两孔，每孔6.0m宽的矩形断面，长度50.60m，深度4.6~5.1m,蓄水池采用整体现浇钢筋砼结构。108 蓄水池池顶高程864.30m，池内正常蓄水位水位863.70m，池底高程859.70~859.20m。蓄水池池尾留有一泄水孔，孔径500mm，孔底高程863.70m，设计溢流量0.263m3/s,溢流水位864.10m。（3）泵房泵房设计面积276m2，砖砼地下结构，泵房设备配套选型为：变频调速供水设备一套，包括：变频器：ACS601-0060-3，2台;软启动器：PSS85/147-500L，6台;主泵：150DL160-25*3/55Kw，7台（其中备用2台），扬程66m;辅泵：100DL100-20*3/30Kw，扬程60m;总供水能力：Q=110m3/h，扬程60m，装机容量305Kw。（4）溢流管溢流管设计溢流流量0.263m3/s，管长170m，管径φ400。管材为玻璃钢夹砂管，管底高程863.00m~860.10m，纵坡i=0.017（从溢流孔至首端管底，跌差70cm的垂直连接）。（5）排水闸室排水闸室设在沉淀池末端，钢筋砼现浇结构，室内设排砂泵200WQ250-15-18.5两台，设计排水流量0.138m3/s，杨程15m，装机容量36Kw。（6）投药池108 投药池设在蓄水调节池后，钢筋砼现浇结构，分为两孔，单宽6.0m，长5.0m。6.3末端蓄水调节池末端蓄水调节池布置主干管末端（13+000），位于和丰县化工厂以南高坡上，“217”国道路东侧，它的作用：(1)当管网停水时，通过未端管道向上游管网进行部份反调节供水。(2)予备今后向下游“217”国道253km附近和丰县“二.三”煤矿区供水。末端蓄水调节池设计容量1000m3，结构为钢筋整体砼现浇结构。蓄水为两孔单宽6.0m，长23m，深度5.2~5.45m。蓄水池顶高程832.98m，底高程827.78~827.53m，池内最高水位832.48m，最低限制水位828.53m，调节水深3.95m。池内进出水管底高程828.03m。6.4供水管网主干管（1）主干管0+000(取水口)至3+000(供水水厂)之间3km为无压输水管路，管底高程882.60~861.00m，纵坡3.4%~14%。管材采用玻璃钢夹砂管，采用明流均匀流进行水力计算，0+000~1+600长1600m，管径为Φ500，1+600~2+100长500m管径为Φ400，2+100~2+855，755m长管径为Φ450。（2）主干管从水厂3+000至县化工厂12+400108 （设计用水户未端)长9400m，管路为有压管道。供水设计流量0.263m3/s~0.092m3/s,管材选用玻璃钢夹砂管，管内水流按有压管流计算，计算公式为h=0.000915LQ1.77/D4.77。（玻璃钢夹沙管糙率为0.0084，流量指数1.77，管径指数4.77，与UPVC管相同)经计算各管段自由水头，静水压力，计算结果见表6-1。干管水力计算表，并按此结果选用管径及标准如下：3+000~5+1000，长2100m，供水流量0.185m3/s,此段选用管径Φ400，计算静水压力32.43~46.27m,选用管材工作压力0.6Mpa。5+100~6+100，长1000m，供水流量0.185m3/s,此段选用管径Φ350，计算静水压力57.36m,选用管材工作压力0.6mpa。6+100~8+652.5，长2552.5m，供水流量0.185m3/s,此段选用管径Φ350，计算静水压力60.84~75.88m,选用管材工作压力0.8Mpa。8+652.5~9+710，长1057.5m，供水流量0.165m3/s,此段选用管径Φ350，计算静水压力83.33m,选用管材工作压力1.0MPa。9+710~12+400，长度2690m，供水流量0.159~0.092m3/s,此段选用管径Φ300，计算静水压力86.72~94.83m,选用管材工作压力1.0MPa。（3）12+400(县化工厂)至13+000(干管末端)供水流量0.04m3/s,选用Φ225UPVC塑料管两根。计算静水压力108 92.95m~66.85m,选用管材工作压力1.0MPa。6.5供水管网支干管从3+200(水厂下游)至5+100，沿主干管线两侧布置三条支干管，总长4437m。第一条沿某至和丰县城公路西侧布置，长度1473M，设计洪水流量0.030m3/s，供应和丰县火电厂、县水泥厂、县“一”煤矿的工业生产用水，选用管径Φ250UPVC塑料管，工作压力0.6MPa，第二条沿公路东侧布置（和主干管位于同一管沟内）长度1900m，设计供水流量0.013m3/s,供应该区供应上述矿区居民生活用水，选用Φ160UPVC塑料管，工作压力0.6MPa，第三条由干管3+200处向东穿越和布克河床，全长1000M，供应兵团农十师煤矿、火电厂、水泥厂等矿区工业生产及生活用水设计洪水流量0.035m3/s，选用Φ250UPVC塑料管，工作压力0.6MPa。6.6支管支管从主干管线8+652(主要用水区始端)开始至11+116.32，范围内共设置支管14条,总长7030m，根据各条管线供水密度，设计供水流量为17~5L/S,管材选用UPVC塑料管，管径确定为Φ160，3580m；管径Φ125，400m；管径Φ110，3050m。附管道设计水力计算见表6-1、6-2。108 6．7到户管到户管按规划人口35000人，设计供水户数5000户，到户管每户60m，总长300Km，管材为PE管。108 7工程施工7．1施工条件某镇行政区划属新疆塔城地区和丰县境内，取水点位于某镇以北10km处，距加音塔拉水库7km。目前电厂至取水点处已有简易公路通行，电厂至某镇有公路相通，输水管道工程沿简易公路和国道铺设。根据水文、气象资料分析，和布克河多年年平均径流量3829*104m3，洪水主要表现为暴雨型洪水，每年出现在6至9月份，以7、8月份洪水最多，峰值出现在7月底，该地属寒温带大陆性干旱气候，夏短冬长，无霜期短，全年多为偏西风。某供水工程主要由取水设施，输水管道和水厂（沉淀池、蓄水池和泵房）等三部分组成，施工期工程所需三材中325#水泥直接由和丰县水泥厂和农十师煤矿水泥厂供应，425#水泥由乌市运进，木材由阿尔泰林场运进，其它物资均从外地购运，施工用电从和丰县火电厂架设5km10KV线路至施工现场。施工通信：工程区距和丰县有线通信线路距离3km，整个区域用电通信不需要另行设置。7．2天然建筑材料砂砾料场分布于取水设施下游10km左右，料场综合获得率50.83%108 ，因工程骨料用料较小，因此所有骨料均由人工开采，加工、车辆运输。碎石在取水口附近1.4km范围内开采。7．3施工导流本工程除取水建筑物外，供水管线及其它建筑物距河床距离远，施工中基本不受洪水影响，本工程项目仅就取水建筑物的施工导流作出设计如下：（1）施工导流洪水标准，工程建筑物划分为5级，导流洪水采用P=10%，根据加音塔拉水库洪水调节计算在取水口断面处在P=10%时洪峰为Q=8m3/s。（2）施工导流采用从换填区上游河道设置导流围堰，从换填区左侧开挖导流明渠，保证能够通过施工期导流洪水和灌区灌溉用水流量。（3）导流围堰位于换填区上游40m左右，围堰长36m，导流明渠位于换填区左侧30~50m，导流渠长度214m，纵坡i=0.005。（4）导流明渠断面：采用梯形断面，底3.0m，边坡系数1.5，按明均匀流公式计算，取糙率n=0.04，算得h=1.24m。确定明渠开挖深度不小于2.0m。渠内流速V=1.49m/s，查阅相应河床允许流速V=1.45m/s，两者流速接近，导流明渠可不必衬砌。（5）导流围堰断面：导流围堰采用顶高2.0m的梯形断面，内外边坡系数采用2.5。填筑采用河床开挖混合料碾压，围堰迎水坡采用坡比1:2.50，背水坡1:2.50,108 并沿围堰轴线开挖结合槽，槽宽2.0m，深2.0m，回填粘土碾压。7．4工程施工7.4.1取水口施工（1）取水口施工防渗墙开挖，主河床两岸防渗墙基础采用机械大开挖，位于河床段深槽段的防渗墙基础，上部采用机械大开挖，下部采用倒挂井开挖方式开挖。防渗墙浇筑，防渗墙砼由拌合站制备，斗车运料，留槽入仓，振捣浇筑。（2）换填区施工换填区采用机械开挖。填筑采用自御车辆运料，推土机铺平，人工辅助。7.4.2供水水厂（沉淀池、蓄水池及泵房）施工（1）基础开挖采用1m3挖掘机开挖，推土机推运。钢筋砼浇筑，砼由拌合站制备，斗车运料，留槽入仓振捣。7.4.3输水管道施工（1）管沟开挖：土方开挖采用挖掘机开挖就地堆放，挖出土料，堆置于管沟一侧，底部0.2m采用人工开挖，管沟应顺直，沟底应平整坚实，如沟基内为砾石层，应薄铺一层细砂层。108 （2）管材购运堆放，供水管材UPVC管和夹砂玻璃钢管由外地购进。管材运至现场后，沿管沟未堆土一侧摆放均匀，对三通、弯头、异径管件应在设计位置检查无误后摆好，以利安装。（3）管道安装：管道安装前应首先对管道进行检查，在管材运输、装卸，安装过程要注意保护、防止暴晒异物扎破，管道安装采用对接，从管线一端顺水连接，连接时先将管头擦净。管道安装完毕后，试水合格后，才可回填，回填时必须捡除大块卵石后推土机回填，回填后推平。7.4.4施工总进度根据规模及施工特点，该工程施工准备期为2个月，总工期6个月，当年建成，当年收益。根据进度计划安排，取水口施工期6~10月，其中6~8月完成开挖任务，8~10月完成截水墙浇筑和换填区铺筑。管道施工进度计划6~11月完工。沉淀池、蓄水池、泵房等建筑于6~10月完工。详见设计图：和什—供—31施工横道图。8环境影响评价8．1工程环境影响评价8.1.1社会效益108 某供水工程是以解决某镇人民生活用水为主，并兼顾工副业用水的市政工程，工程建成后可为该镇和沿河农牧团场及厂矿年提供水量481.6*104m3，可保证设计水平年3.5万人生活用水问题，为该县有计划地开发水资源，促进工农业发展，提高人民群众生活水平，加快和某县脱贫致富步伐创造条件。8.1.2生态效益本供水工程为截潜工程，工程兴建后取水口至水泥厂沿途地下水位将有明显下降，因此对河谷林的生长有不利影响，但由于原有河谷林为灌木，利用价值较低，可通过人工种植，利用价值较高的经济林和观赏林预以减免。8．2环境保护措施根据工程特点，提出以下环境保护措施。（1）严格按设计要求进行砂石料采挖，开采场应用弃料回填，避免导致水土流失。（2）管线施工过程中禁止随意弃土、弃渣，尽量减少植被破坏，管道建成后沿全线覆盖土层，恢复植被，防止水土流失。9工程管理9．1管理机构的组成和编制某镇供水工程，计划由某供水公司管理，本着精简、高效、满负荷的原则，参考和某镇供水工程管理现状，本供水公司编制定员标准25人，其组成情况如下：经理：1人副经理：1人108 会计：1人出纳：1人保管员：1人收费员：3人维修人员：8人泵站管理人员：6人化验人员：2人司机：1人。9．2主要管理设施9.2.1工程管理范围和保护范围工程管理范围为管道全长，取水口、水厂总面积5000m2，保护范围为取水口至上游3km河段，在保护范围内禁止取土，砍伐林木，破坏植被，放牧牲畜和对牲畜药浴，具体范围划定应报所在地行政主管部门批准。9.2.2管理设施管理设施主要有水厂（泵站、沉淀池、蓄水池）取水口及输水管道。泵站用电取自和丰县火电厂，备用电源取自和某火电厂、电压等级为10KV，设150KVA变压器一台。9．3工程管理运用根据工程实际，由管理单位制定运行、维护规程，培训人员，加强生产管理，以充分发挥工程效益。108 10设计概算10．1工程概况本工程位于和某蒙古自治县境内的某镇，工程计划向该镇35000人及27000头牲畜和9个较大的工矿企业提供生活和生产用水。工程的兴建可解决该区水质恶化和用水紧张的问题，为该区经济发展奠定基础。108 某供水工程为截潜流方式，由供水工程、水厂、供配水管道及其他四大部分内容构成。某镇地处乌市至阿勒泰与“217”国道交汇处，距阿勒泰市240km，距和丰县城46km，距克拉玛依市150km，距乌市440km，交通十分便利，使拟建工程物资供应得以保证。本工程计划于2001年兴建，当年完工投入使用，工程总土石方量87.08万方，砼方量为0.49万方，砌石方量为0.13万方,主管道为13km，支干管道为4.373km,支干管网为7.03km，厂房建筑面积276m2，主要材料用量水泥为1788t，钢材为130t，木材为48m3,柴油180t，施工总劳动工日为8.40万个。10．2投资的主要指标及资金筹措计划某镇供水工程估算总投资为1637.81万元；静态总投资为1633.35万元。工程建设期还贷款利息为4.46万元。本工程建设资金筹措计划申请国家补助材料款1000万元，受益区企业筹集487.81万元，银行贷款150万元。10．3编制原则本概算为此项目初步设计阶段编制的，现将采用的主要依据和定额简述如下：108 (一)主要依据和有关规定《水利水电工程初步设计报告编制规程》中的有关工程投资概算章节。新疆维吾尔自治计划委员会新计农经(2000)707号文《关于和某蒙古自治县某镇供水工程项目建议书的批复》。新疆维吾尔自治水利厅新水规字(2000)34号文“关于和某蒙古自治县某镇供水工程可行性研究报告的审查意见”。新水基字（1992）第11号文，即《新疆水利水电基本建设工程概（估）预算》编制规定（以下简称11号文）。新水基字（1994）01号文关于执行全国通用《中小型水利水电设备安装概算定额和预算定额》新水基定字（96）第004号文关于颁发《新疆水利水电工程概（估）预算编制标准补充规定》的通知（以下简称004号文）。新疆维吾尔自治区塔城地区计划委员会（96）《塔城地区建安工程费用定额及文件汇编》（以下简称《文件汇编》）。(二）定额1．水利水电建筑工程执行1988年水电部颁《水利水电建筑工程概算定额》。2.概算定额中不足的子目，采用（1994）《水利水电建筑工程补充预算定额》乘以1.03的扩大系数。3.安装工程执行（1998108 ）《乌鲁木齐地区安装工程单位估价表》，并结合我区中小型工程和改水工程的实际情况以及生产厂家的咨询意见编制的。4.水利工程机械台班费定额，采用能源部水利部（91）《水利水电施工机械台班费定额》。5.造价的取费标准水利工程根据11号文和004号文规定按三级企业取费。10．4总概算表108 11经济评价11．1概况本项目是为了解决某镇用水水质严重恶化和水量不足等问题而兴建的供水工程。本项目兴建后，不但能为该镇居民提供质优量足的生活用水，还可为该区九个较大的工矿企业提供生产用水。本工程设计年供水量481.59*104m3，其中，生活供水158.25*104m3，工业生产供水308.85*104m3，绿化用水14.49*104m3。本项目估算总投资为1637.81万元，建设期为1年。11．2评价依据及方法（1）参照中华人民共和国行业标准SL72-94《水利建设项目经济评价规范》。（2）参照国家计划委员会建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）。（3）参照类似工程的一些评价方法，结合本项目特点，就本项目国民经济与财务评价分别进行定量计算评定。选定计算期为31年，其中建设期1年，运行期30年。11．3国民经济评价11.3.1费用计算108 本建设项目的费用包括固定资产投资、更新费和年运行费。11.3.1.1固定资产投资调整计算（1）概算投资总投资：1637.81万元静态投资：1633.35万元建设期利息：4.46万元基本予备费：77.78万元一至六部分合计:1555.57万元建安工程部分合计：1269.53万元（2）工程投资年度使用计划本项目计划2001年投入大部分建设资金，到户管网的投资随着城镇居民的增加按不同年份投入。（3）国民经济内部转移支付费用本项目国民经济内部转移费用包括三税税金、计划利润及流动资金贷款利息三项。三税税金近似按3.03%计，计划利润按7%计，流动资金贷款利息按1.25%计，由此推求国民经济内部转移三项费用如下：（1）税金：1269.53*3.03%/(1+3.03%)=37.34万元（2）计划利润（1269.53-37.34）*7%/（1+7%）=80.61万元（3）流动资金贷款利息(1269.53-37.34-80.67)*85%*1.25%/(1+1.25%)=12.08万元108 （1）～（3）项合计为国民经济内部转移支付费用共计：130.03万元。（4）主要投入物影子价格及调整本项目所需主材耗用量及概算价如下：钢材：130t；概算价：3171.48元/t425#水泥：1529t；概算价：503.88元/t325#水泥：259t；概算价：324.62元/t柴油：180t，概算价：4065.50元/t①主材费用调整主材影子价格计算中，主材主要从乌市及某镇运进，乌市至工地运距450km，货运费率取0.31元/t.km,某镇至工地10km，货运费率取0.76元/t.km。a.钢材：从乌市运至工地钢材影子单价=钢材出厂影子价格*（1+贸易费用率）+公路运价*换算系数+杂费*换算系数=1975元/t*（1+6%）+450km*0.31元/t.km*1.26+10元/t*1.0=2279.27元/t调前钢材：3171.48元/t*130t=41.23万元调后钢材：2279.27元/t*130t=29.63万元b.水泥：325#水泥:从某镇运至工地325#水泥影子单价=水泥出厂影子价格*（1+贸易费用率）108 +公路运价*换算系数+杂费*换算系数=210元/t*(1+6%)+10km*0.76元/t.km*1.26+10元/t*1.0=242.18元/t425#水泥：从乌市运至工地425#水泥影子单价=水泥出厂影子价格*（1+贸易费用率）+公路运价*换算系数+杂费*换算系数=210元/t*(1+6%)+450km*0.31元/t.km*1.26+10元/t*1.0=408.37元/t水泥调前：1529t*503.88元/t+259t*324.62元/t=85.45万元水泥调后：1529t*408.37元/t+259t*242.18元/t=68.71万元a.柴油：从某镇运至工地柴油影子单价=影子单价+影子运费+杂费*换算系数=2300元/t+10km*0.76元/t.km*1.26+10元/t*1.0=2319.58元/t调前柴油：4065.50元/t*180t=73.17万元调后柴油：2319.58元/t*180t=41.75万元则主材调整值为199.85万元，调后值为140.09。其他材料影子价格直接采用工程设计概算所列价格。①施工用电、风、水影子价格108 因本工程施工用电、风、水费用占工程总费用比重大不，故施工用电、风、水影子价格直接采用工程设计概算中的价格。③土地影子费用本工程项目设施均为暗设，所占有用地很少，故在此土地影子费用不作调整。（5）计算调整后项目总投资根据以上费用调整计算成果，计算本项目投资调整如下表：国民经济投资调整计算表序号调整内容调前值调后值调整值1利息、利润、税金130.030-130.032主材199.85140.09-59.763其他1225.691225.6905基本预备费（10%）77.7868.29-9.496静态投资1633.351434.07-199.287建设期还贷利息4.460-4.468总投资1637.811434.07-203.7411.3.1.2更新费本项目更新费用主要是UPVC管部分的更新改造费，UPVC管部分的折旧年限为20年，在2022年更新一次，相应的到户管网部分也随其投入年限的不同逐年更新。11.3.1.3年运行费（1）工资福利费本工程建成后计划管理生产人员总计25人，根据我区现行工资福利情况，人均年工资福利费用约为10944元，则计算年工资福利总额为：25人*10944元/人=27.36108 万元，本部分的计算随项目到户管网部分的逐年投入逐年递增，至2016年管理生产人员达到25人，具体计算详见表11-2。此部分人工工资影子换算系数根据《规范》按1.0计，则调整前、后值相同。（1）材料、燃料、动力费材料、燃料根据年供水量按0.06元/m3计算，至设计水平年2016年为28.9万元，具体计算详见表11-2。（2）维护费工程维护费分年维护费和大修理费。年维护费按固定资产投资的0.2%计，年大修理费按固定资产的1%计，则本项目的维护费用为：1434.07*1.2%=17.2万元维护费的计算随项目到户管网部分的逐年投入逐年递增。至2016年维护费达到17.2万元。（3）其他费用参照类似工程按（1）～（3）项合计的10%计。（27.36+28.9+17.2）*10%=7.3万元则（1）～（4）项合计为年运行费用，至2016年年运行费达到80.8万元，具体计算详见表11-2。11.3.1.3流动资金参照类似工程按月运行费的2倍考虑80.8/12*2=13.5万元流动资金从项目运行期第一年投入使用。108 11.3.2效益计算本工程主要为生活、生产及绿化供水，在此仅按影子水价法计算其供水效益。本项目影子水价价格，按该区调查的水价乘以影子价格换算系数，在此，影子换算系数取1.0。11.3.2.1效益分析本项目生活用水水价0.6元/m3，工业生产用水水价1.0元/m3，绿化用水水价0.1元/m3。本项目2001年建成，从2002年供水逐年递增，至2016年达到设计用水量，供水过程见下表。单位：万方年份生活用水量生产用水量绿化用水量合计用水量200274.64163.0818.55256.272016158.25308.8514.49481.5911.3.3流动资金回收及固定资产余值回收流动资金及固定资产余值的回收采用简化计算法，在运行期最后一年回收。11.3.4国民经济评价指标及计算结果国民经济评价指标主要有经济内部收益率EIRR，经济净现值ENPV，经济效益费用比EBCR。根据《规范》编制本项目《国民经济效益费用流量表》，见表11-1。经济内部收益率EIRR计算式为：31108 ∑(B-C)t(1+EIRR)-t=0t=1经计算，EIRR=16.61%，大于国家规定的社会折现率12%：31ENPV=∑(B-C)t(1+is)-t=0t=1is=12%,经计算经济净现值ENPV=502万元，大于国家规定的标准零。这说明，此项目除得到符合社会折现的盈余外，还可得到502万元的超额社会盈余。经济效益费用比EBCR计算式为：31∑Bt(1+is)-t=0t=1EBCR=——————————31∑Ct(1+is)-t=0t=1is=12%，经计算，EBCR=1.30，大于国家规定的标准1，通过以上三个指标的计算结果表明，该项目国民经济是可行的。11．4财务评价11.4.1投资计划11.4.1.1固定资产投资及更新费本项目估算投资为1637.81万元，其中建设期利息为4.46万元。固定资产投资为1637.81万元，更新费主要是管材的更新改造费，在运行期2022年更新一次。11.4.1.2资金筹措108 据业主意见，初步拟定资金筹措方案为：申请银行贷款150万元，申请国家补助材料款1000万元，其余当地自筹。11.4.2财务支出11.4.2.1建设项目总投资建设项目总投资包括固定资产投资、固定资产投资方向调节税、建设期和部分运行初期的借款利息。按目前国家规定，水利建设项目固定资产方向调节税率为零，因此本项目固定资产方向调节税为零。本项目固定资产投资及建设期借款利息合计为1637.81万元。因此，本项目总投资为1637.81万元（不包括更新费）。11.4.2.2年运行费年运行费包括工资及福利费、材料、燃料及动力费、维护费和其他费用等。（1）工资及福利费工资按职工人数乘以年人均工资计算，本工程定员按25人计，根据我区情况，职工年人均工资为9600元，则工资定额为24.0万元。职工福利费按规定为工资总额的14%，则福利费总额为3.36万元。合计为27.36万元。本部分的计算随项目到户管网部分的逐年投入逐年递增，至2016年管理生产人员达到25人，具体计算详见表11-8。108 （1）材料、燃料及动力费根据年供水量按0.06元/m3估算，至设计水平年2016年为28.9万元，具体计算见表11-8。（2）维护费工程维护费分年维护费及大修理，年维护费按固定资产投资的0.2%计，年大修理费按固定资产的1%计，则本项目的维护费：1637.81万元*1.2%=19.65万元维护费的计算随项目到户管网部分的逐年投入逐年递增,至2016年年维护费达到19.65万元。（4）其他费用其他费用取（1）～（3）项费用合计10%（27.36+28.9+19.65）*10%=7.59万元则（1）～（4）项合计为年运行费用，至2016年年运行费达到83.50万元，具体计算详见表11-8。11.4.2.3流动资金流动资金采用扩大指标估算法，参照类似项目，按月运费用的2倍计。83.50/（12*2）=13.92万元11.4.2.4销售税金本项目供水收入按规定交纳13%的增值税，以增值税为基础再分别交纳5%的城市维护建设税和3%的教育费附加。11.4.3总成本费用108 本项目总成本费用按经济性质分类应包括材料、燃料、动力费、工资及福利费、维护费、折旧费、摊销费、利息净支出及其他费用等项。无形及递延资产按科研费、建设单位管理费、生产单位准备费之和的11%计算。（39.95+24.00+1.04）*11%=7.15万元折旧费=固定资产原值*年综合折旧费固定资产原值=固定资产总投资-建设期贷款利息-无形及递延资产=1637.81-4.46-7.15=1626.20万元年综合折旧率采用直线折旧，为固定资产原值减去残值在其折旧年限内的折旧率。本项目的工程主要分为取水口的截潜流等砼工程和管线工程，砼工程的折旧年限为50年，其残值为0，故此部分折旧率为2%，管线工程的管材部分按不同管件的折旧年限不同分别计算，具体计算见表11-8。摊销费指无形及递延资产的摊销费用，按10年平均摊销。摊销费每年为：7.15/10=0.71万元本项目在利息净支出一项计算中，假定借款当年在年中支用，按半年计息，其后年份按全年计息，还款当年在年末偿还，按全年计息，借款利息为5.94%。11.4.4财务收入108 本项目财务收入主要是提供城镇供水的收入，根据本项目《初设》报告，每年提供城镇供水481.59万m3，其中生活用水158.25万m3，水价按0.6元/m3计，生产用水308.85万m3，水价按1.0元/m3计，绿化用水14.49万m3，水价按0.10元/m3。年利润总额等于年财务收入和扣除年总成本费用和年销售税金及附加。11.4.5财务报告根据本项目财务支出，总成本费用及财务收入的各项费用计算编制财务报表，详见表11-3至表11-10。11.4.6财务评价指标及结论11.4.6.1评价指标财务评价指标主要有财务内部收益率FIRR，财务净现值FNPV，投资回收期Pt,成本水价等。11.4.6.2评价结论（1）本项目收入主要是售水的收入，按城镇居民生活用水水价0.6元/m3，城镇工业及其他用水水价1.00元/m3售水，绿化用水水价0.10元/m3，项目财务内部收益率FIRR=8.79%，大于行业基准收益率7%，经济净现值FNPV=329万元，大于零。投资回收期Pt=13.14年，具体计算过程详见表11-3至表11-9，由此说明，此项目财务评价可行。（2）经计算，此项目成本水价为0.25元/m3。成本水价=总成本费用/年出水量=118.6万元/481.59=0.25元/m3108 （3）敏感性分析以基本方案为基准对项目进行敏感性分析，详见表11-10，由表可知项目对水价变化比较敏感，对固定资产投资和年运行费的变化不敏感，故项目有较强的抗风险能力，具有一定可行性。12345678910111213141516171819203031323334353637383920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001021234567891011121314151617181920303132333435363738392021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869108 707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100102108'