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'水库供水工程初步设计报告
目录1综合说明11.1工程建设概况及必要性11.2工程建设的自然条件21.3工程的供水范围、对象、需水量预测、供水规模31.4工程总体布置方案51.5工程施工51.6工程占地、环境评价,水土保持及水源保护61.7工程管理和运行管理81.8主要工程量,设计概算和水价分析92项目区概况及项目建设的必要性112.1项目区自然概况112.2项目区社会经济概况122.3供水现状及存在的主要问题122.4项目建设的必要性153工程建设条件153.1区域水资源概况153.2工程地质163.3建筑材料184工程规模184.1设计范围、供水对象及设计水平年184.2需水量预测194.3供水规模的确定215水源选择215.1水源选择的原则和要求215.2地表水水源22
5.3水源水质分析275.4水源论证及水源的确定275.5供水方案286工程总体布置286.1设计依据及原则286.2工程等级、类型和设计标准296.3总体布置原则306.4供水系统306.5水源及取水工程316.6配水线路选择及管材选择316.7净配水厂位置及工艺确定316.8配水系统326.9征地、拆迁范围和数量336.10总体布置要求337工程设计347.1取水构筑物设计347.2取水管道设计357.3净水厂设计377.4调节构筑物设计417.5配水工程及入户工程设计427.6建筑设计477.7供配电设计477.8仪表、自控及通讯设计497.9水质检测仪器及设备498工程施工498.1施工条件498.2主要建筑物施工方法508.3施工总布置568.4施工总进度579环境影响、水土保持及水源保护579.1环境影响579.2水土保持及水源保护60
10工程管理6110.1建设管理6110.2运营管理6211概算投资6411.1设计概算6411.2初步设计概算内容6511.3筹资方案6611.4水价分析6612对下阶段工作的要求和建议6913初步设计报告附录、附件及设计图要求7013.1附录7013.2附件70
1综合说明1.1工程建设概况及必要性1.1.1工程建设概况**镇位于**市**北区,镇政府驻地距县城16公里。东接双牌县理家坪乡,南接白马渡镇、东门乡、富塘乡,西邻寿雁镇、乐福堂乡,北连双牌县打鼓坪林场、理家坪乡。总面积88.9km2,辖30个行政村,8788户,总人口35257人。居民主要分布在**集镇和与集镇近邻村一带的平地,海拔一般170m~250m,其余少量村组在丘陵岗地或山间小平地上,海拔220m~300m。**镇是一个山区镇,也是一个资源镇,全镇现有耕地1797公顷,山林面积4070公顷,耕地主要在海拔250m以下。**镇林业资源丰富,人均占有山地面积2.97亩,是**市**重要的农业基地。由于**镇地处湘东暴雨区,年均降雨量达1600mm以上,境内沟壑纵横,山坡陡峻,水资源十分丰富。早在上世纪六十年代,当地就兴建了一座中型水库,在近两年发展经济浪潮中,大批民营资本投入到这里,新建了数家投资200万元以上企业,进一步促进当地工农业发展。**镇地下水资源也十分丰富,地处山区,无任何污染、水质十分优良。经济方面,全镇现已拥有木业生产、食品加工等各类企业10余家。据统计2009年全镇农业总产值1.02亿元,财政收入105.46万元,人均收入4390元。1.1.2工程建设必要性目前,项目区内有2008-2009年建设的部分村组小型供水设施,但这些供水设施只针对性的解决本地村组的供水,供水规模非常有限且供水量小。其余大部分乡村居民还是靠单户单井抽取浅层地下水。据统计,饮水存在的主要问题为饮水水质、水量、水源保证率不达标,根据统计,全镇不安全饮水人数达35257人(其中6357人已解决)。随着农村经济的快速发展,近年来,**集镇的规模迅速扩大。随着市委、市政府号召万户农民进城活动的实施,农民进镇创业的积极性空前高涨。人口的增加对周边几村的安全饮水成了很大的困难,导致村民用水不安全,给村民的身体健康带来了严重的威胁,特别是全国新农村的建设示范村中洲村的饮水安全得到了上级的高度关注,迫切要求该项工程的顺利实施。1.1.3工程建设前期工作进展-70-
受**市****水库管理所的委托,**市水利水电勘测设计院承担了本项目工程设计工作。在**市**水利局及**镇政府的高度重视和大力支持下,该工程已完成了初步设计的地质勘探,2011年1月**水库管理所委托检验机构完成了水质化验工作,本项目进入初步设计报告编制阶段。1.1.4设计依据文件及资料《湖南省农村饮水安全工程建设管理实施办法》《湘水工管[2009]15号《关于进一步加强集中供水工程技术审查的通知》1.1.5设计依据规程、规范《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)《生活饮用水水源水质标准》(GBCJ3020-93)《生活饮用水水质规范》(国家卫生部,2001)《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)《村镇供水工程技术规范》(GBSL310-2004)《泵站设计规范》(GB/T50265-97)《给排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)《给排水设计手册》《水利经济计算规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范》(CECS138)《给水排水工程构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90)《室外给水设计规范》(GBJ13-86(1997年版))《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2003)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)1.2工程建设的自然条件1.2.1气象水文-70-
本流域属于中亚热带季风性湿润气候区,具有气候温和、四季分明、严冬期短、暑热期长、春温多变、春夏多雨、夏秋多旱、光热充足、无霜期长等气候特点。根据**气象站实测资料统计:多年平均气温为18.5oC;多年平均降水量为1509.3mm,其中4-6月份降水量最多,约占全年降水总量的46.5%;多年平均风速为2.5m/s,多年平均最大风速为16.8m/s;多年平均蒸发量为1643.8mm;年平均相对湿度为78%,最小相对湿度为11%;多年平均日照时数为1577.1h,年平均降雪日为3.7天,最多达12天,也有全年未出现降雪情况,约占7%;平均无霜期305天。1.2.2水资源条件**镇境内有潇水河以及中型水利工程**水库,其中**水库集雨面积35.6km2,水库总库容1012万m3,地表水资源比较丰富。2010年水库进行了除险加固措施,为供水提供了有力的保障。1.2.3工程地质条件本项目供水区域位于湖南省**市**北部宜山岭的西北侧,属中低山与平原的过渡地带,剥蚀构造地貌边缘。库区周边山体高程300~400m,相对高差100~200m,外围地表水分水岭山体雄厚,无单薄分水岭存在。在正常蓄水位以下,岩性单一,多为泥盆系中统跳马涧组灰绿色、紫色石英砂岩、砂岩,含砾砂岩、灰页岩,透水性较弱,库盆蓄水性能良好。区内河曲发育,河流大致由北向南流。在区域构造上,本区位于都庞岭华夏系构造东北之转折端。泥盆系以前为浅海相碎屑沉积加里东运动褶皱隆起后,沉积出现间断。区内规模较大的断层主要有北东15o~20o,倾向南东,倾角30o~35o的斯屋-**断层。周边见有角砾岩,分布在库区的东北侧。泥盆系地层与寒武系地层呈角度不整合接触。按GB18306~2001《中国地震动参数区划图》,本工程对应的地震基本烈度值为Ⅳ度。1.3工程的供水范围、对象、需水量预测、供水规模1.3.1工程供水范围工程的供水范围主要是24个村28900人,分别为:**镇2264人,虎头牌-70-
村590人,斜皮渡村383人,赤源村2866人,修宜村986人,砂路园村543人,西田村983人,正鹄村1160人,黄土洞村899人,贵头村1310人,石下渡村1533人,车头村1780人,井头村456人,上仙田村987人,下仙田村1337人,直州村731人,玉岗村729人,司空岩村1871人,**村1315人,新屋村1216人,社湾村1518人,老母宅村586人,周家村885人,棠下村912人。主要对象为村民生活饮用水。1.3.2需水量预测因本工程供水范围主要为集镇及集镇周边密集人口的村组,主要是解决生活饮水问题,所以本工程按设计人口的生活饮用水、水厂自用水量、管网漏失水量和未预见用水量进行需水量预测。设计水平年为2010年,设计年限为15年。管道计算的时变化系数2.0,日变化系数取1.0。根据以上参数,按《村镇供水工程技术规范》(SL310—2004)有关规定进行需水量预测。1.3.3工程供水规模本供水范围内有饮水不安全居民28900人。根据《村镇供水工程技术规范》(GBSL310-2004)规定方法进行人口预测,根据供水设计人数确定供水规模,经计算,供水设计人口为28900人,供水规模为3000t/d。1.3.4工程水源选择与论证****镇及周边村组现在大多数村民的生活用水为浅层地下水,水质不达标,据物勘部门勘探**附近没有理想的地下水源,深井取水量一般都不足100m3/d,最大的深井取水量也只有500m3/d,无法满足本项目供水需要。因此,设计采用离**集镇3km的**水库取水,需铺设管道4km。**水库集雨面积35.6km2,总库容1012万m3,正常库容910万m3,年来水量达4000万m3,水库具有多年调节能力,按平均年涞水量计算,除去灌溉用水1040万m3外,尚有2960万m3水富余。根据**集镇2015年规划,供水需求和**水库的供水能力、水资源综合利用等综合考虑,****镇及周边村组供水全部从**水库引水,根据水库40年径流调节计算结果,按最终供水规模3000m3/天计算,**集镇全年需水110万m3,完全有能力供应全集镇用水。水库库区内植被保护良好,无企业无污染,库水经过自然沉淀后含沙量很小,水体清澈透明,水质符合Ⅰ类生活供水水源标准,只要经过絮凝、沉淀、消毒等常规处理即可满足GB5749-2005《生活饮用水卫生标准》。-70-
1.4工程总体布置方案1.4.1供水方式本供水工程为集中供水、24小时供水。1.4.2净水厂位置及工艺确定根据水质特点,经过技术经济比较,采用以下处理工艺:水库原水——混凝剂——混凝沉淀——过滤——消毒——配水管网——用户。根据水厂的供水规模,净水构筑物选用125m3/h的水力循环澄清池和无阀滤池。蓄水池采用600m3圆形水池。水厂设置在**水库大坝下游距大坝130m左右岸的山顶上,至**集镇有70米高差,完全可以满足供水要求。水厂出口采用DN315主管,分东、南两条主管分别供水,东线主管采用DN160UPVC管,沿途可解决正鹄村、西田村、黄土洞村、修宜村、砂路园村的用水;南线主管采用DN315UPVC管,沿途解决:**镇、虎头牌村、斜皮渡村、赤源村、贵头村、石下渡村、车头村、井头村、上仙田村、下仙田村、直州村、玉岗村、新屋村、社湾村、老母宅村、周家村、棠下村的用水。另司空岩村和**村分别布置一条支管直接供水。1.4.3配水管网布置本工程的配水方式为:重力式自流供水将水输送给用户。配水管网分干管、支管及入户管,配水管道采用地埋方式,主管全部采用UPVC管材;配水主管采用单管,每隔一段距离设检修阀及检查井。1.4.4建筑物、构筑物设计本工程建筑物包括取水泵房、净水建筑物及管理房。取水泵房建于**大坝发电站厂房前,净水厂房、蓄水池、管理房建于厂区开挖后的基岩上。建筑物为砖混结构,空间尺寸以满足功能要求取值。构筑物为钢筋混凝土结构,容积按规范要求选取。1.5工程施工1.5.1施工条件流域属于中亚热带季风性湿润气候区,具有气候温和、四季分明、严冬期短、暑热期长、春温多变、春夏多雨、夏秋多旱、光热充足、无霜期长等气候特点。多年平均相对湿度78%,年平均气温18.5℃,区内雨量充沛,-70-
年平均降雨量多集中在4~6月份,工程选取在下半年施工对施工有利。取水泵站修建在发电站旁,主要建筑材料均可采用公路运输至工地。但净水厂房及蓄水池修建在山坡上,需修建施工临时道路。施工用水、生活用水可就地解决;施工用电一般由电网供给,可就近接线。施工用房可在当地租用当地民房或搭临时工棚。1.5.2施工方案本工程采用人力与机械相结合进行施工,居住房屋租用当地居民用房和搭设临时棚相结合;净水建筑物采用机械设备搅拌砼,其他零星砼可以采用人力就近搅拌砼,天然建筑材料可堆放于厂区位置,砂卵石根据拌和站设置地点一定距离堆放,以人工取料方便为原则。本工程施工用水主要为砼、砂浆拌合。厂房施工用水利用**水库库内存水作为水源,生活用水与当地居民用水相同,施工用电一般由电网供给,可就近接线。但部分管段施工时,必须自备发电设备作为电源。1.5.3施工进度计划本工程由于工程量较大,时间比较紧迫,应先进行清水池、管理房、机井、管道安装等主体工程施工,再进行围墙、大门、绿化等附属工程施工。本工程计划2011年10月初开工,2012年3月完工,计划工期180天。1.6工程占地、环境评价,水土保持及水源保护1.6.1工程占地根据施工组织设计,工程占地范围包括主体工程永久占地及施工临时占地。主体工程永久占地3.42亩。施工临时占地65.32亩。具体占地范围见表:表1-1工程占地项目清单表单位:亩序号项目合计一主体工程永久占地3.421厂房工程3.042取水泵站0.38二临时占地65.321管道工程65.32合计65.321.6.2环境影响评价1.6.2.1工程对环境的有利影响(1)工程实施后能在一定程度上改善当地的水土环境。-70-
(2)工程实施后能使生态环境更加协调。(3)工程实施后,能促进当地旅游业发展,带动其他产业的发展,有显著的社会、经济效益。1.6.2.2工程对环境的不利影响及对策措施(1)工程实施后,将不可避免地破坏部分植被资源,因此施工结束后,应在施工迹地恢复种植植被。(2)工程施工期,可带来废水、废气、废渣及噪声污染,应加强施工期环境管理,采取相应的环保措施,防止或减轻施工对环境的影响。(3)施工期间,施工人员相对聚集,可能造成传染病流行,因此要严格加强对施工区的卫生监督和管理,加强卫生检疫工作,避免传染病流行。1.6.2.3结论经上述综合分析,该工程兴建有利影响显著,不利影响较小,不利影响均可采取一定措施加以减免,无制约工程兴建的环境因子,从环境保护和提高区域经济的可持续发展评价,该工程兴建是可行的。1.6.2.4环境投资估算工程在实施过程中,为减少工程建设对区域环境的影响,应采取相应的环境保护措施,加强环境管理。根据《水利水电工程环境保护设计概(估)编制规定》(水规总院)的有关要求,工程环境保护投资应包括环境保护措施、环境监测措施、仪器设备安装、环境保护临时措施、独立费用等5个部分,工程施工期环保总投资6.5万元。1.6.3水土保持**水厂供水工程主要土建任务是开挖管槽,主要管线均为沿路开挖,不会造成大面积的植被破坏和水土流失,管道铺设回填后可在面上铺设草皮,作为水土流失防治措施。该供水工程是一个具有较大社会效益和经济效益的公益性项目。建设期虽然对植被有一定影响,但水土保持措施实施以后,可将水土流失控制到最低程度;可提高项目区蓄水保土能力以及植被覆盖率,美化周围环境;同时可产生直接经济效益。如果当地政府加强水土保持宣传发动,各相关部门(如水利、城建、土地、林业等各部门)密切配合,可更好地完成项目区水土保持工作。-70-
水土保持措施包括工程措施和非工程措施。经计算,本供水工程水土保持总投资为6.0万元。1.6.4水源保护****水库供水工程水源取自**水库,水质经卫生部门检测,平水期各项指标均达标。为保证水源的可持续利用,根据《水污染防治法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等相关法律要求,结合当地实际情况,划定供水水源保护区和供水工程管护范围,制定切实可行的农村饮用水水源地保护方法,加强水源管理,采取切实可行的水源保护措施。主要保护措施如下:(1)采用一定的工程保护措施(采用全封闭取水);(2)划定水源保护区:在取水泵站四周划定保护区,严禁任何单位和个人在保护区内从事污染水源的任何活动;(3)建立健全水质检测体系;(4)水源点的保护采用专人看管守护制度;(5)采用污染控制报警系统;(6)加强《谁污染防治法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等有关法律的宣传力度,做到家喻户晓。水源保护工程主要包括水源水质检测系统、污染控制报警系统等,本工程水源保护工程投资已计入取水工程中,不另计算投资。1.7工程管理和运行管理1.7.1工程建设管理为了加强本供水工程项目管理,确保工程质量,成立“**市****水库供水工程建设指挥部”。**市****水库管理所作为建设单位,应建立项目工程监督机构,进行工程技术指导、工程质量管理及跟踪监督和技术服务,指定专门施工人员驻地施工。为了确保工程施工质量,该项目工程应严格按照国家基本建设项目的管理程序,对项目实施方案、项目建设合同、施工检查验收及资金等方面进行全面管理,坚决杜绝“三无”和“三边”工程。1.7.2运行管理工程运行管理由**市****水库管理所负责,根据总投资确定产权股份的原则-70-
,确定**市****水库管理所作为经营主体。项目建成后,应建立健全的管理机构;制定切实可行的管理制度,按照有关规范进行日常水厂运行管理;确定工程保护范围,以确保工程长期有效正常的运行。本工程设计范围包括配水管网入户,各组内管网由各组自筹资金实施,这部分管道的管理权属各村民小组所有。工程实行分级负责制,管理站负责将水送至各组管网的入口处,负责水源工程、输配水管线工程及其附属建筑物和设施的管理、维护及水量的调度、分配,各组管网的运行管理、维护工作由各组自行负责。本工程输配水管线较长、水厂敷设范围较广、调节蓄水池及附属设施较多,因此要求巡视员加强巡检,建立定期检查制度,建立完善的管线图档资料。定期进行管网的测流测压;经常性的查漏,及时堵漏,确保各水池不发生溢水现象。闸阀、水表等设施要经常进行正常维护和保养,发现问题要及时更换、及时维修。1.8主要工程量,设计概算和水价分析1.8.1工程概算(1)编制依据及材料价格本次概算编制依据湖南省水利厅文件湘水建管【2008】第16号文“关于颁发《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》的通知”。材料价格为2010年二季度**市**材料价格水平。(2)基础单价①人工预算单价按湖南省水利厅文件湘水建管【2008】第16号文“关于颁发《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》的通知”的规定执行,其中:工长为9.87元/工时,中级工为7.22元/工时,初级工为5.6元/工时,安装工程人工单价为50元/工日。②材料价格主要材料按当地市场价和当地运价计算,次要材料及附件采用**市**建管站发布的最新的材料价格。③风、水、电价格施工用电、风、水价格通过计算得:电0.86元/Kw.h;水0.62元/m3;风0.16-70-
元/m3,具体计算详见概算附表。④独立费用独立费用依据《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》(2008.3),并根据本工程具体情况计算。(3)主要经济技术指标①工程量主体工程工程量为:土方开挖50112.5m3;土方回填43448.9m3;砌石69.5m3;混凝土719.7m3,钢材29.95t;模板工程1759.2m2。管道工程工程量:输水管道130m,配水管网总长483940m。②主要材料及工日用量主要材料:水泥233t,块石75m3,河砂106m3,卵石527m3,钢筋32.04t,劳动工日1.95万个。(5)工程总投资工程总投资1208.18万元。1.8.2水价分析(1)水价分析该工程投入运行后,可产生可观的直接经济效益和间接经济效益。直接效益:水厂日供水能力为3000m3/d,年供水总量为109.5万m³。经测算单方水成本0.81元/吨,暂定供水单价为1.5元/吨,年收益为77.56万元。间接效益主要是工程实施带来农民医药费支出减少、农民饮水的劳动力支出减少,以及调整产业结构,发展庭院经济对当地收益群众的效益增加。经预测,间接效益为354.6万元。经计算,经济内部收益率(EIRR)为8.14%大于8%、经济净现值(ENPV)为582.13万元大于0、经济效益费用比(EBCR)为1.97大于1.以上经济分析表明,工程的建设不仅解决了供水区域的人畜饮水条件,而且具有明显的社会效益和经济效益。通过对国民经济评价指标的分析,工程的各项指标均符合《水利建设项目经济评价规范》(SL-94)要求,说明该项目的建设在经济上是合理的,技术上是可行的。-70-
(2)农民自筹能力及对水价的承受能力分析本次规划总投资1208.18万元,由国债资金、省厅及市级配套资金和自筹资金配合解决。按每吨水1.5元价格,每人每天用水按0.1吨考虑,项目区人均年水费支出54.75万元,占年可支配收入的比例低于1.16%,说明农民自筹能力和水费支出均在农民可承受范围内。2项目区概况及项目建设的必要性2.1项目区自然概况****水库供水工程位于**市****镇境内,**镇距**城区16km,有G207国道穿镇而过,交通十分便利,是**市**北区的中心地带。流域属于中亚热带季风性湿润气候区,具有气候温和、四季分明、严冬期短、暑热期长、春温多变、春夏多雨、夏秋多旱、光热充足、无霜期长等气候特点。根据**气象站实测资料统计:多年平均气温为18.5oC,历年极端最高气温为39.2oC(1989年8月16日),极端最低气温为-5.4oC(1991年12月29日);历年降水量在992.1-1909.4mm之间,多年平均降水量为1509.3mm,其中4-6月份降水量最多,约占全年降水总量的46.5%;多年平均风速为2.5m/s,多年平均最大风速为16.8m/s,瞬时最大风速为28.0m/s(1968年5月22日),每年12月至次年4月份以NE风向居多,5-8月份则以SSW风向为主,9-11月份风向多为N向;多年平均蒸发量为1643.8mm;年平均相对湿度为78%,最小相对湿度为11%;多年平均日照时数为1577.1h,年平均降雪日为3.7天,最多达12天,也有全年未出现降雪情况,约占7%;平均无霜期305天。**水库位于湖南省**市**北部宜山岭的西北侧,属中低山与平原的过渡地带,剥蚀构造地貌边缘。库区周边山体高程300~400m,相对高差100~200m,外围地表水分水岭山体雄厚,无单薄分水岭存在。在正常蓄水位以下,岩性单一,多为泥盆系中统跳马涧组灰绿色、紫色石英砂岩、砂岩,含砾砂岩、灰页岩,透水性较弱,库盆蓄水性能良好。区内河曲发育,河流大致由北向南流。在区域构造上,本区位于都庞岭华夏系构造东北之转折端。泥盆系以前为浅海相碎屑沉积加里东运动褶皱隆起后,沉积出现间断。区内规模较大的断层主要有北东15o~20o,倾向南东,倾角30o~35o的斯屋-**断层。周边见有角砾岩,分布在库区的东北侧。泥盆系地层与寒武系地层呈角度不整合接触。-70-
本区无活动性断裂通过,历史上无较强的地震记载,属相对稳定地块。根据1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)确定,本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,对应场地地震基本烈度为小于Ⅵ度。区内地下水类型主要为基岩裂隙水,赋存于岩体节理裂隙与断层破碎带中,水位埋藏较深,水量贫乏。2.2项目区社会经济概况**镇总面积88.9km2,辖30个行政村,8788户,总人口35257人。全镇现已拥有木业生产、食品加工等各类企业10余家。据统计2009年全镇农业总产值1.02亿元,财政收入105.46万元,人均收入4390元。2.3供水现状及存在的主要问题现在村民的生活饮用水主要是靠单户单井取浅层地下水,地下水大多被生活污染源污染,且到枯水季节水量严重不足,多数水井干枯,村民改水要求迫切。根据**市**农村饮水安全现状复核表,以及本次设计现场调查了解,目前项目区内不安全饮水人口达28900人。饮水安全问题主要有:饮水安全水质不达标问题、水量不达标问题、水源保证率不达标问题及用水方便程度不达标问题。本工程供水范围内饮水安全现状情况见下表2-1:-70-
表2-1供水范围内饮水现状情况统计表村组名称总人数(人)饮水安全人口(人)饮水不安全人口(人)饮水不安全人口(人)饮水水质不达标水量不达标用水方便程度不达标水源保证率不达标氟砷超标苦咸水未经处理的Ⅳ类及超Ⅳ类地表水细菌指标超标严重、未经处理的地表水污染严重、未经处理的地下水其他饮水水质超标问题**集镇226422642264虎头牌590590590斜皮渡144314431443赤源286628662866砂路园543543543修宜986986986西田983983983正鹄116011601160黄土洞899899899贵头131013101310石下渡153315331533车头178017801780井头456456456下仙田133713371337上仙田987987987直州731731731玉岗729729729-70-
司空岩187118711871**131513151315新屋121612161216社湾151815181518老母宅586586586周家885885885棠下912912912合计289002890078946700482533316033-70-
2.4项目建设的必要性****镇及周边村组供水的主要对象为村民生活饮用水。随着乡域经济的飞速发展,特别是全面建设小康社会的推进,乡域经济快速增长,经济结构进一步改善,综合实力进一步增强,但目前**镇居民饮水水质与和取水方式,与日益增长的物质文明不像适应。饮水不安全的问题,严重危害了居民的身体健康,制约了当地经济的发展。解决农村饮用水安全问题,是当地群众的迫切要求,也是政府为民办事和加快新农户建设的重大举措,因而得到各部门的支持和群众的拥护。该工程的实施,将明显改善项目区群众生产、生活条件,产生一定的社会效益和经济效益,并对农村经济发展产生一定影响。3工程建设条件3.1区域水资源概况3.1.1供水区水资源特性项目区水资源分为地表水和地下水。地表水主要来自于水库、山塘,其供水特征:蓄水量大,供水成本低,属于季节性供水,受降雨量影响较大。地下水:埋藏较深,开发成本较高,水源保证率低。3.1.2区域水利工程和水土保持**水库属湘江水系潇水一级支流宜水河中游,位于湖南省**市**北部,坝址座落在****镇**村境内,距**县城18km。本流域属于中亚热带季风性湿润气候区,多年平均降雨量1509mm,水库控制流域面积35.6km2,多年平均径流量3052万m3,正常库容910万m3。枢纽主要由主坝、溢洪道、电站及输水隧洞、主坝底涵等永久性建筑物组成。境内植被发育,水土保持良好,生态环境和丰富的降雨为本地区的地表水资源提供了良好的来源。3.1.3区域水资源开发利用情况目前,项目区内地表水基本上用于灌溉农田,少部分浅层地下水作为人畜饮水。区域内尚未进行地下水开发利用,无地下水观测井及地下水观测设施。3.1.4气象水文**镇属亚热带季风气候区,冬冷夏热,湿润多雨,多年平均降雨量-70-
1509mm,多年平均蒸发量1643.8mm,多年平均气温18.5℃,历年极端最高气温39.2℃,历年极端最低气温-5.4℃。3.2工程地质3.2.1区域地质**水库位于湖南省**市**北部宜山岭的西北侧,属中低山与平原的过渡地带,剥蚀构造地貌边缘。库区周边山体高程300~400m,相对高差100~200m,外围地表水分水岭山体雄厚,无单薄分水岭存在。在正常蓄水位以下,岩性单一,多为泥盆系中统跳马涧组灰绿色、紫色石英砂岩、砂岩,含砾砂岩、灰页岩,透水性较弱,库盆蓄水性能良好。区内河曲发育,河流大致由北向南流。在区域构造上,本区位于都庞岭华夏系构造东北之转折端。泥盆系以前为浅海相碎屑沉积加里东运动褶皱隆起后,沉积出现间断。区内规模较大的断层主要有北东15o~20o,倾向南东,倾角30o~35o的斯屋-**断层。周边见有角砾岩,分布在库区的东北侧。泥盆系地层与寒武系地层呈角度不整合接触。本区无活动性断裂通过,历史上无较强的地震记载,属相对稳定地块。根据1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)确定,本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,对应场地地震基本烈度为小于Ⅵ度。3.2.2工程地质3.2.2.1地形地貌**水库大坝位于湖南省**市**北部宜山岭的西北侧,属中低山与平原的过渡带。坝址位于峡谷出口处,河流弯曲呈“S”型,坝址左侧为堆积型河漫滩,右侧为冲刷型基岩岸坡。河床高程243~245m,河宽35~40m,两岸基岩裸露,坡度均较陡,其中右岸山坡40°~42°,左岸山坡33°~35°,为强切割的中高山边缘地貌。3.2.2.2地层岩性根据2002年《**水库除险加固初步设计》(湖南南方水利水电勘测设计院)的勘察结果,坝址区出露地层有:(1)泥盆系中统跳马涧组(D2t):为紫红色、黄白色粉砂岩、石英砂岩及页岩,分布于整个坝区,为大坝持力层。(2)第四系(Q):残坡积层(Qel+dl)为紫红色含碎石粘土,厚度1-5m-70-
,主要分布在坝址两岸;冲积层(Qal)为含泥砂砾石等,厚度4-8m,主要分布于老坝河床及坝址左侧河漫滩。人工堆积(Qs)为碎石、块石、粘土等,主要为坝体。3.2.2.3地质构造本区仅位于双牌-**复向斜南翼,坝区为单斜构造,岩层产状N20~30°E·SE∠30~45°,其走向与坝轴线斜交约70°左右,倾向左岸。坝区未发现大的断裂构造通过,但风化裂隙发育,节理裂隙密度达6条/m,对大坝有影响的断层主要有三条:(1)F1断层:位于老涵(隧)洞左侧,为逆断层,产状N10°E·NW∠60°,顺河向,破碎带宽0.5m,破碎带由碎裂岩和断层泥组成,未胶结。(2)F2断层:位于老溢洪道左侧,规模较大,破碎带宽约15~20m,产状N10°E·SE∠70°,与发育的北南向节理相切,北延伸到库岸,南至下游河床,平均深度50m左右。(3)F3断层:位于溢洪道底部,破碎带宽约0.6m,由构造角砾岩组成,未胶结,产状N30°W·NE∠45°,有水渗出,是溢洪道基础渗漏的主要通道。大坝坝基为强风化岩体,强风化下限埋深4-5m,弱风化下限埋深7-9m。3.2.2.4水文地质坝基由砂岩组成,上部风化破碎,节理、裂隙十分发育,故坝基地下水以裂隙水为主,孔隙水为次。3.2.2.5物理力学性质根据现场地质勘探,结合工程地质类比,推荐岩土物理力学参数如下:粘土:天然密度1.85g/cm3,允许承载力250Kpa,临时开坡比1:0.75,永久开坡比1:1.2。砂岩:允许承载力800Kpa。3.2.2.6场地稳定性及环境条件评价根据勘察成果,工程区地质条件较简单,不存在影响工程建设的水文、地质问题。拟建场地在勘察范围内未发现影响场地稳定性的不良地质作用,场地相对稳定,适宜建筑拟建项目。拟建场地属可进行建设的一般场地。3.2.2.7场地岩土工程条件评价-70-
拟建场地内基底为承载力较好的粘土,无形成岩溶塌陷的条件,地下无采矿工程分布,不会发生采空区塌陷等地质灾害。3.2.2.8结论与建议(1)根据勘察报告结果,拟建场地在勘察范围内未发现影响场地稳定性的不良地质作用,场地相对稳定,适宜建筑拟建项目。拟建场地属可进行建设的一般场地。(2)根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),项目区为抗震设防烈度Ⅳ度地区,地震动峰值加速度为0.05g,因此,确定该项目不进行抗震设计。(3)据钻探揭露、现场原位测试,结合室内试验综合分析,对场地内各土层的承载力特征值:残积粉质粘土②:天然密度1.85g/cm3,允许承载力250Kpa;强风化花岗岩③:允许承载力800Kpa。(4)拟建场地内地下水水质对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋不具腐蚀性;对钢结构具弱腐蚀性。(5)场地部分地段需开挖回填,应采取有效的处理措施,蓄水池基础建议注浆处理,防止不均匀沉降。(6)根据《建筑物地基基础设计规范》(GB50007-2002)的要求,建筑物在基础施工过程中应进行现场载荷试验,以校核持力层强度及变形参数。3.3建筑材料本工程所需建筑材料来源如下:块石:附近螺丝岭石场购买;砂、碎石:从**沙场采购,运至工地;木材:从**镇木材市场购买,汽车运至工地水泥:从**水泥厂购买,汽车运至工地。其他建筑材料:钢筋、炸药、油料等可从**市**有关物资部门购买。4工程规模4.1设计范围、供水对象及设计水平年工程的供水范围主要是24个行政村28900人,分别为:**镇2264人,虎头牌村590人,斜皮渡村383人,赤源村2866人,修宜村986人,砂路园村543-70-
人,西田村983人,正鹄村1160人,黄土洞村899人,贵头村1310人,石下渡村1533人,车头村1780人,井头村456人,上仙田村987人,下仙田村1337人,直州村731人,玉岗村729人,司空岩村1871人,**村1315人,新屋村1216人,社湾村1518人,老母宅村586人,周家村885人,棠下村912人。主要对象为村民生活饮用水。4.2需水量预测(1)居民生活用水量:按照《村镇供水工程技术规范》3.1.2条中的公式计算,即:居民生活用水量可按下列公式计算:W=Pq/1000式中:W—居民生活用水量(m3/d);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);q—最高日居民生活用水定额,按下表确定,85L/(人·d)。计算结果:P=28900人W=2456.50t/D-70-
表4-1 最高日居民生活用水定额 单位:L/(人·d)主要用(供)水条件一区二区三区四区五区集中供水点取水,或水龙头入户且无洗涤池和其他卫生设施30~4030~4530~5040~5540~70水龙头入户,有洗涤池,其他卫生设施较少40~6045~6550~7050~7560~100全日供水,户内有洗涤池和部分其他卫生设施60~8065~8570~9075~9590~140全日供水,室内有给水、排水设施且卫生设施较齐全80~11085~11590~12095~130120~180注:①本表所列用水量包括了居民散养畜禽用水量、散用汽车和拖拉机用水量、家庭小作坊生产用水量。②一区包括:新疆、西藏、青海、甘肃、宁夏,内蒙古西北部,陕西和山西两省黄土沟壑区,四川西部。二区包括:黑龙江、吉林、辽宁,内蒙古西北部以外的地区,河北北部。三区包括:北京、天津、山东、河南,河北北部以外、陕西和山西两省黄土沟壑区以外的地区,安徽、江苏两省的北部。四区包括:重庆、贵州、云南,四川西部以外地区,广西西北部,湖北、湖南两省的西部山区。五区包括:上海、浙江、福建、江西、广东、海南、台湾,安徽、江苏两省北部以外的地区、广西西北部、湖北、湖南两省西部山区以外的地区。③取值时,应对各村镇居民的用水现状、用水条件、供水方式、经济条件、用水习惯、发展潜力等情况进行调查分析,并综合考虑以下情况:村庄一般比镇区低;定时供水比全日供水低;发展潜力小取较低值;制水成本高取较低值;村内有其他清洁水源便于使用时取较低值。调查分析与本表有出入时,应根据当地实际情况适当增减。④本表中的卫生设施主要指洗涤池、洗衣机、淋浴器和水冲厕所等。人口自然增长率为5‰,最高日居民生活用水定额的选取,根据集镇供水规范、当地实际情况和湘水工管[2009]15号文件规定,本设计取80升/天。(2)水厂自用水量根据规范建议的范围为居民生活用水量的5%-10%,考虑当地发展情况,水厂自用水量取居民生活用水量的10%计算结果为245.65(m3/d)(3)管网漏损及未见水量根据规范要求,管网漏损水量和未见水量之和取居民生活用水量的10-15%考虑,本次设计取10%考虑。最终确定管网漏损及未见水量为245.65(m3/d).(4)农村饮水变化系数及供水时间①根据各村镇的供水规模、供水方式,生活用水和企业用水的条件、方式和比例,结合当地相似供水工程的最高日供水情况综合分析确定。本供水工程的时变化系数,可按表4-3确定:-70-
4-3 全日供水工程的时变化系数供水规模w(m3/d)w>50005000≥w>10001000≥w≥200w<200时变化系数Kh1.6~2.01.8~2.22.0~2.52.3~3.0注:企业日用水时间长且用水量比例较高时,时变化系数可取较低值;企业用水量比例很低或无企业用水量时,时变化系数可在2.0~3.0范围内取值,用水人口多、用水条件好或用水定额高的取较低值。**镇供水工程时变化系数取2.0。4.3供水规模的确定工程供水规模(即水厂最高日的供水能力)按最高日用水量计算,在十位上“四舍五入取整数”4-4 供水规模计算表项目计算说明用水定额用水量小计备注居民生活80L/d2456.50水厂自用水量按居民用水的10%245.65管网漏失及未见水量按居民用水的10%245.65合计2947.80**水厂供水工程供水规模(即最高日供水量)=居民生活用水量+水厂自用水量+管网漏失水量及其它未预见用水量。计算得**水厂供水工程规模为2947.80t/d,实际取3000t/d。5水源选择5.1水源选择的原则和要求供水水源应符合以下基本原则:(1)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)的要求,或符合《生活饮用水水源水质标准》(CJ3020)的要求。当水源水质不符合上述要求时,不宜作为生活饮用水水源。若限于条件需加以利用时,应采用相应的净化工艺进行处理,处理后的水质应符合本规范要求。(2)水量充沛,干旱年枯水期设计取水量的保证率,严重缺水地区不低于90%,其他地区不低于95%-70-
。当单一水源水量不能满足要求时,可采取多水源或调蓄等措施。(3)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的原则,合理安排与其它用水之间的关系。水源选择应符合以下要求:(1)应详细调查和搜集区域水资源资料,并据此选择适宜的水源。(2)有多个水源可供选择时,应对其水质、水量、工程投资、运行成本、施工和管理条件、卫生防护条件等进行综合比较,择优确定。(3)对拟选水源应进行水资源勘察,重点进行水质和干旱年枯水期可供水量分析,结合相应的供水方案作出评价。5.2地表水水源5.2.1径流分析**水库水库集雨面积35.6km2,总库容1012万m3,正常库容910万m3,死库容15万m3,水库蓄水主要来自潇水河流域支流宜水。**水库1997年才开始在坝址处设立雨量站观测逐日降雨量,但无时段观测降雨过程,统计**水库历年实测最大二十四小时暴雨量,通过与同流域上游司仙坳雨量站同期观测暴雨量对比分析,发现两站暴雨量相当接近,表明**水库雨量站暴雨量观测资料具有一定的可靠性,但资料系列太短,不符合规范要求,不能作长系列频率计算,仅供对比分析。设计的采用现有司仙坳雨量站1960年~1988年刊布的降雨资料见下表5-1:-70-
表5-1**雨量站历年逐月降雨量表单位:mm年月123456789101112年降雨量196096.979.7211.4126.2305.0226.4137.1136.456.217.9147.115.31555.6196136.1178.0219.2233.8248.6199.5173.4167.4169.829.0100.948.81804.5196229.753.8213.8178.8573.6306.176.9143.173.9224.252.427.71954.019630.444.994.4134.6365.091.960.6138.7104.536.7177.844.71294.2196497.594.8119.0280.692.2266.1125.959.919.8100.54.129.21289.6196525.3104.094.9198.889.7261.6262.3136.0158.675.2114.6100.51621.5196676.5141.780.5341.4129.3343.7175.33.91.6134.638.464.11531.0196765.0115.9224.7268.1567.1384.185.742.952.626.0113.524.61970.2196845.726.7202.5192.5192.3202.8107.4114.737.819.048.184.51274.0196996.941.7142.0202.7248.2527.8244.8266.618.7102.861.112.41965.7197053.391.4226.9217.5294.5245.6278.7100.6114.033.3102.778.31836.8197164.792.883.1172.0456.9336.228.691.917.746.818.547.11456.3197229.7154.696.2118.8275.3231.319.087.498.1114.61.955.21282.1197399.188.9193.6312.2347.1357.7133.6109.3139.340.013.02.51836.31974111.181.956.9242.2289.1286.6236.092.411.223.215.5103.71549.8197536.180.9176.5422.6378.0209.7123.9168.3102.833.158.560.51850.9197633.383.5174.6302.9342.7309.4244.049.447.2138.448.418.31792.1197774.932.9175.9225.9179.5219.059.9117.048.052.471.516.71273.6197857.856.159.7366.0267.6430.7138.8156.239.4149.829.980.91832.9197991.284.4159.5131.5156.6277.2281.9195.835.00.02.819.91435.8198088.5142.6227.4184.3179.5392.860.9321.220.388.331.320.91758.0198176.675.4194.7238.9268.9244.651.4109.763.4133.0166.81.21624.6198234.0181.2221.7137.2185.8284.271.794.5119.684.4160.737.41612.4198391.0121.239.0299.4289.9235.7388.435.584.188.621.637.61732.0198452.229.1127.7306.3194.8160.971.2225.125.6101.785.090.81470.4198520.6238.4176.7136.5204.8259.2170.872.148.341.0142.045.11555.5198643.358.7172.0296.683.0245.5190.018.057.584.6115.824.51389.5198760.952.6200.6143.2296.4141.2149.2116.675.7222.859.70.01518.9198871.2162.581.0104.7255.6252.183.6318.3236.061.33.89.41639.5-70-
参考2002年国家电力公司中南勘测设计院编制《湖南省**市****水库出现加固工程初步设计》,库区径流系数为0.5843。由此可推算处**水库历年逐月入库水量见下表5-2:-70-
表5-2**水库历年逐月入库流量表单位:万m3年月123456789101112年径流量1960305.7251.5667.0398.2962.3714.3432.6430.4177.356.5464.148.34908.31961113.9561.6691.6737.7784.4629.5547.1528.2535.891.5318.4154.05693.6196293.7169.8674.6564.21809.8965.8242.6451.5233.2707.4165.387.46165.319631.3141.7297.9424.71151.7290.0191.2437.6329.7115.8561.0141.04083.51964307.6299.1375.5885.4290.9839.6397.2189.062.5317.112.992.14069.0196579.8328.1299.4627.3283.0825.4827.6429.1500.4237.3361.6317.15116.21966241.4447.1254.01077.2408.01084.4553.112.35.0424.7121.2202.24830.61967205.1365.7709.0845.91789.31211.9270.4135.4166.082.0358.177.66216.41968144.284.2638.9607.4606.7639.9338.9361.9119.359.9151.8266.64019.81969305.7131.6448.0639.6783.11665.3772.4841.259.0324.4192.839.16202.21970168.2288.4715.9686.3929.2774.9879.4317.4359.7105.1324.0247.15795.51971204.1292.8262.2542.71441.61060.890.2290.055.8147.758.4148.64594.9197293.7487.8303.5374.8868.6729.859.9275.8309.5361.66.0174.24045.31973312.7280.5610.9985.11095.21128.6421.5344.9439.5126.241.07.95793.91974350.5258.4179.5764.2912.2904.3744.6291.535.373.248.9327.24890.01975113.9255.3556.91333.41192.7661.6390.9531.0324.4104.4184.6190.95840.01976105.1263.5550.9955.71081.3976.2769.9155.9148.9436.7152.757.75654.51977236.3103.8555.0712.8566.4691.0189.0369.2151.5165.3225.652.74018.51978182.4177.0188.41154.8844.31359.0437.9492.8124.3472.794.3255.35783.21979287.8266.3503.3414.9494.1874.6889.5617.8110.40.08.862.84530.31980279.2449.9717.5581.5566.41239.4192.21013.564.1278.698.865.95546.91981241.7237.9614.3753.8848.4771.8162.2346.1200.0419.6526.33.85126.01982107.3571.7699.5432.9586.2896.7226.2298.2377.4266.3507.0118.05087.51983287.1382.4123.1944.7914.7743.71225.5112.0265.4279.668.2118.65464.81984164.791.8402.9966.4614.6507.7224.7710.280.8320.9268.2286.54639.4198565.0752.2557.5430.7646.2817.8538.9227.5152.4129.4448.0142.34907.91986136.6185.2542.7935.8261.9774.6599.556.8181.4266.9365.477.34384.21987192.2166.0632.9451.8935.2445.5470.8367.9238.9703.0188.40.04792.51988224.7512.7255.6330.4806.5795.4263.81004.3744.6193.412.029.75173.0-70-
5.2.2需水量计算5.2.2.1灌溉需水量**水库设计灌溉面积2.8万亩,实际灌溉面积1.29万亩,主要种植作物为水稻,其它作物需水量较少,预测时可不予计算。农田灌溉需水量根据项目区各种作物组成及灌溉制度进行计算。项目区以种植水稻为主,其他作物需水量均小于水稻,故设计时按水稻需水标准计算。根据《湖南省灌溉定额汇编(1956~1980年)》,取P=90%,设计代表年为1971年(枯水年),计算不同保证率水稻灌溉定额。蔬菜的种植面积只占耕地的2%,且灌水定额与水稻相同,故计算时采用水稻定额。灌溉水利用系数采用0.6,灌溉时间为4月中旬至10月下旬。计算结果见下表5-3**水库灌溉需水量计算表表5-3单位:m3/亩,万m34月5月6月7月8月9月10月合计灌溉定额(m3/亩)752088737011642484总需水量(万m3)161.343.0189.2157.0150.5249.490.31040.65.2.2.2发电需水量**水库原有电站一处,建于上世纪60年代,安装有发电机组两台,装机容量分别为125kw和75kw,发电时引用流量为2.5m³/s,年平均发电140天。多年平均发电需水量见下表5-4**水库一副坝电站多年平均发电用水量表表5-4单位:天,万m3 1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均每月发电天数551010151520205151010用水量1082162163244324324324321081081081085.2.2.3渗漏及蒸发损失水量水库每月渗漏水量按水库当月库容水量的1%计取。根据**市**气象站蒸发量表,由**水库库容曲线推算出**水库每月平均蒸发损失水量,见表5-5。5.2.3取水保证度分析根据表5-2**水库历年逐月来水量表,排频后取按P=95%(枯水年)1977年-70-
做为设计代表年进行供需分析。假设水库一直以正常库容蓄水,1月初始库容按初始库容400万m³计算,设计水厂供水规模为3000m³/d,分析供需平衡情况见下表5-5:**水库水量供需分析表(枯水年)表5-5单位:万m3月份来水量用水量损失水量水量盈余初始库容水厂灌溉可发电水量渗漏蒸发1月236.39.3 10845.2109.84002月103.88.4 2163.85-129.4509.83月5559.3 2168.310.8310.6380.44月712.89161.332410.513.6194.46915月566.49.34343210.513.658885.46月6919189.243210.513.636.7943.47月1899.315743210.513.6-433.4980.18月369.29.3150.54326.58.5-237.6546.79月151.59249.41083.44.5-222.8309.110月165.39.390.31083.54.5-50.386.311月225.69 1081.82.4104.43612月52.79.3 1084.66-75.2140.4合计4018.5109.51040.6302477.9101.3734.1 由上述分析计算可见,**水库能完全保证本项目的取水需求,本项目的水源供水水量完全有保证。5.3水源水质分析**水库周边无大型工矿企业,库区水面广阔,水体清澈,是湖南省水上运动训练基地,其水样经**市**疾病预防控制中心检测,符合国家饮用水水源卫生标准(GB5749-2006),检验报告附后。5.4水源论证及水源的确定**镇现在大多数村民的生活用水为浅层地下水,水质不达标,据物勘部门勘探**附近没有理想的地下水源,深井取水量一般都不足100m3/d,最大的深井取水量也只有500m3/d,无法满足当地居民和企业用水。因此,本次供水工程拟从距**集镇3里的**水库取水,共需铺设管道4km。**水库集雨面积35.6km2,具有多年调节能力,按平均年份分析,平均年产水量达7800万m3,径流量3052万m3,除去灌溉用水2400万m3外,尚有5300万m3水富余。根据**-70-
集镇2015年规划,供水需求和**水库的供水能力、水资源综合利用等综合考虑,**集镇供水全部从**水库引水,根据水库40年径流调节计算结果,按最终供水规模3000m3/天计算,**集镇全年需水110万m3,完全有能力供应全集镇用水。水库库区内植被保护良好,无企业无污染,库水经过自然沉淀后含沙量接近于零,水体清澈透明,水质符合Ⅰ类生活供水水源标准,经过絮凝、沉淀、消毒等常规处理即可满足GB5749-2005《生活饮用水卫生标准》。5.5供水方案根据水质特点,经过技术经济比较,采用以下处理工艺:水库原水——混凝剂——混凝沉淀——过滤——消毒——配水管网——用户。根据水厂的供水规模,净水构筑物选用125m3/h的水力循环澄清池和无阀滤池。蓄水池采用600m3圆形水池。水厂设置在**水库大坝进口处右岸的山顶上,至**集镇有70米高差,完全可以满足供水要求。水厂出口采用DN315主管,分东、南两条主管分别供水,东线主管采用DN160UPVC管,沿途可解决正鹄村、西田村、黄土洞村、修宜村、砂路园村的用水;南线主管采用DN355UPVC管,沿途解决:**镇、虎头牌村、斜皮渡村、赤源村、贵头村、石下渡村、车头村、井头村、上仙田村、下仙田村、直州村、玉岗村、新屋村、社湾村、老母宅村、周家村、棠下村的用水。另司空岩村和**村分别布置一条支管直接供水。6工程总体布置6.1设计依据及原则6.1.1设计依据《湖南省农村饮水安全工程建设管理实施办法》《湘水工管[2009]15号《关于进一步加强集中供水工程技术审查的通知》《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)《生活饮用水水源水质标准》(GBCJ3020-93)《生活饮用水水质规范》(国家卫生部,2001)《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)《村镇供水工程技术规范》(GBSL310-2004)《泵站设计规范》(GB/T50265-97)-70-
《给排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)《给排水设计手册》《水利经济计算规范》6.1.2设计原则(1)坚持可持续发展原则,保证供水范围内村民饮用水的可持续,保证水源、工程、运行管理的可持续性。(2)以解决生活饮用水为重点、充分利用已有水利工程,有效降低工程建设费用和运行成本。(3)调查**镇村民供水现状,有针对性地提出解决供水问题的思路和方法,宜改造则改造,能集中则集中,需延伸管网则延伸,(4)综合**镇地形条件,经济条件和社会发展情况,合理确定饮用水标准和供水规模,以解决当前群众饮用水不安全问题为主,同时兼顾长远发展需要。(5)以**水厂供水工程为依托建立健全农村饮水安全监测体系,加强水源、出厂水和管网未稍水质检验和监测。6.2工程等级、类型和设计标准6.2.1工程等级及类型**水厂供水工程设计供水人口为28900人,最高日设计用水量3000m3/天,根据《村镇供水工程技术规范》中集中式供水工程类型划分标准,其工程类型为Ⅳ型。6.2.2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)取水方便程度建设集中式供水工程,供水入户。(3)服务水压1)供水入户:供水水压应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头。2)公用给水栓:配水管网中,消火栓等公用给水水压为10m,为以后自来水入户创造条件。考虑扩大供水规模,主管网未端水压应满足发展要求。3)用户水龙头的最大静水头不宜超过60m,超过时宜采取减压措施。-70-
4)对居住很高或很远的个别农户不作为控制水压条件。6.2.3工程防洪标准集中式供水工程的防洪设计应符合《防洪标准》(GB50201-94)以及《水利水电工程等级化分及洪水标准》(SL252)的有关规定。本工程设计防洪标准参照**水库大坝防洪标准。按100年一遇设计,1000年一遇校核标准进行设计。6.2.4工程抗震标准集中式供水工程的护抗震设计应符合《建筑抗震设计规范》(GB500111)以及《构筑物抗震设计规范》(GB50191)的有关规定。按Ⅳ级抗震设防烈度采取抗震措施。6.3总体布置原则(1)总体布置根据水源与供水区之间的空间关系,做到充分利用自然地形条件,缩短供水线路,优化建筑物布置,节约土地资源。(2)节约投资原则。工程布置应尽可能考虑与现有工程设施相结合,避免不必要的浪费,节约投资。(3)运行经济原则,尽可能减少加压供水范围和供水量,降低运行成本,建筑设施和铺设管网尽可能靠近公路,方便施工和运行管理。6.4供水系统供水范围和供水方式应根据区域的水资源条件、用水需求、地形条件、居民点分布等进行技术经济比较,按照优水优用、便于管理、单方水投资和运行成本合理的原则确定。(1)水源水量充沛,在地形、管理、投资效益比、制水成本等条件适宜时,应优先选择适度规模的联片集中供水。(2)水源水量较小,或受其它条件限制时,可选择单村或单镇供水。(3)距离城镇供水管网较近,条件适宜时,应选择管网延伸供水。(4)有地形条件时,宜选择重力流方式供水。(5)有条件时,应按供水到户设计。(6)当用水区地形高差较大或个别用水区较远时,应分压供水。(7)只有唯一水质较好水源且水量有限时,或制水成本较高、用户难于接受时,可分质供水。-70-
(8)有条件时,应全日供水;条件不具备的IV、V型供水工程,可定时供水。根据以上原则,**水厂供水工程供水采用新建重力式集中供水方式全日供水,供水到户。对于部分水压不够的村组,可采取分压供水。6.5水源及取水工程**水厂供水工程水源为**水库,供水方式为集中供水,从水厂蓄水池取水,经配水管网将水送至各项目村。6.6配水线路选择及管材选择配水线路的选择,根据以下要求确定:(1)整个供水系统布局合理;(2)尽量缩短线路长度;(3)少拆迁、少占农田;(4)尽量满足管道地理要求,避免急转弯的起伏、穿越不良地质地段,减少穿越铁路、公路、河流等障碍物;(5)充分利用地形条件,优先采用重力流输水;(6)施工、运行和维护方便;(7)考虑院近期结合和分布实施的可能。根据以上要求,配水管道线路最终确定:配水管道分东西两线主管分别沿公路地埋,配水管网管径DN315—50,总长32580m。配水管道管材采用UPVC给水管。6.7净配水厂位置及工艺确定根据相关规范规定,水厂厂址的选择,应充分利用地形高程、靠近用水区和可靠电源,整个供水系统布局合理;水厂位置应与村镇建设规划相协调;满足水厂近、远期布置需要;同时考虑不受洪水内涝威胁;具有良好的工程地质条件和卫生环境,并便于设立防护地带;还应有较好的废水排放条件;施工、运行管理方便。尽量少拆迁不占良田。遵循以上要求,最终确定厂址**水库大坝右岸的山顶。本水源工程为**水库库内蓄水,该水库地表植被较好,地表水污染少,含泥沙量少,水质较好,本工程采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒等常规净水工艺。-70-
6.8配水系统6.8.1配水系统总体布置方案配水管网线布设应业主要求进行,同时根据当地实际地形、供水人口布置特点,并进行技术经济比较确定。6.8.2水管管材及压力等级选择供水管材及其规格,应根据设计内径、设计内水压力、敷设方式、外部荷载、地形、地质、施工和材料供应等条件,通过结构计算和技术经济比较确定,并符合以下要求:(1)应符合卫生学要求,不污染水质。(2)应符合国家现行产品标准要求。(3)管道的设计内水压力,可按表下表确定;选用管材的公称压力应不小于设计内水压力。 表6-1 不同管材的设计内水压力 单位:MPa管材种类最大工作压力P设计内水压力钢管PP+0.5≥0.9塑料管P1.5P铸铁管P≤0.52PP>0.5P+0.5混凝土管P1.5P注:①塑料管包括聚乙烯管、硬聚氯乙烯管、聚丙烯管等;铸铁管包括普通灰口铸铁管、球墨铸铁管等;混凝土管包括钢筋混凝土管、预应力混凝土管等。②最大工作压力应根据工作时的最大动水压力和不输水时的最大静水压力确定。(4)管道结构设计应符合《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332)的规定。(5)地埋管道,应优先考虑选用符合卫生要求的给水塑料管,通过技术经济比较确定。选用PE或UPVC给水塑料管时,PE管应符合《给水用聚乙烯(PE)管材》(GB/T13663)的要求,UPVC管应符合《给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》(GB/T1002.1)的要求。(6)明设管道,应选用金属管或混凝土管,不应选用塑料管。(7)采用钢管时,应进行内外防腐处理,内防腐不得采用有毒材料;壁厚应根据计算需要的壁厚另加不小于2mm的腐蚀厚度。-70-
本项目配水管网材料设计使用UPVC管材。6.8.3调节构筑物调节构筑物的有效容积,根据以下要求,通过技术经济比较确定:有可靠电源和可靠供水系统的工程,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;同时设置清水池和高位水池时,清水池可按最高日用水量的10%~20%设计,高位水池可按最高日用水量的20%~30%设计;水塔可按最高日用水量的10%~20%设计;向净水设施提供冲洗用水的调节构筑物,其有效容积尚应增加水厂自用水量。取值时,规模较大的工程宜取低值,小规模工程宜取高值。供电保证率低或输水管道和设备等维修时不能满足基本生活用水需要的V型工程,调节构筑物的有效容积可按最高日用水量的40%~60%设计。取值时,企业用水比例高的工程应取低值,经常停电地区宜取高值。根据实际情况,本项目按日最高用水量的20%设蓄水池一处,作为调节构筑物,容积为600m3,型式为圆形钢筋砼水池。6.9征地、拆迁范围和数量**水厂供水工程为新建供水工程,管网铺设主要是沿道路走向,属临时占地,铺设管道后可在短时间内回填恢复,不存在征地、拆迁问题。6.10总体布置要求6.10.1工程总体布置本工程共分五个部分,分别为取水部分、输水部分、净水部分、厂区部分及配水管网部分。取水部分主要由取水进口和泵房构筑物组成。取水口主要为发电站放水管分支口处,在水泵前布置拦污栅。取水管采用DN200PE管,长130m,进水口高程253m,出水口高程251m。输水部分主要为出水口水自流至反应沉淀池段输水管道,采用DN200PE管,总长130m。具体布置详见工程布置图。净水部分和厂区主要构筑物均布置在水厂内,详见6.10.2中水厂总体布置。配水管网部分主要为水厂配水至用户段。配水管网采用树状布置,-70-
设计在满足《村镇供水工程技术规范》和相关设计标准和规范的要求的前提下,参照经济流速和保证供水用户最小用水自由水头,根据实地地形条件沿公路、河堤等布置,总长3.26km。具体详见实测地形图及布置图、初步设计图集。6.10.2水厂总体布置水厂的总体布置包括各种构筑物和建筑物的平面布置和高程布置。平面布置点包括各种构筑物和建筑物的平面定位;各种管道、阀门及管道配件的布置;排水管布置;道路围墙、绿化的布置,高程布置是通过计算确定各处构筑物标高、连接管道的尺寸与标高。根据实地考察,**水库大坝左岸山顶高程270m,植被覆盖良好,边坡较缓,属于在山顶修建较大面积的平台。因此本设计水厂选址位于水库大坝右岸山顶。水厂厂区地面高程250m,总占地2026.8m2,建筑面积1260.9m2,主要建筑物包括反应沉淀池(91.8m2)、无阀滤池(31.2m2)、600m3清水池(161.7m2)、加氯加药间(104.5m2)和办公楼(133.2m2)等。厂区采用两种矩形现浇C15砼排水沟布置,0.5m×0.5m(宽×深)排水沟为主排水沟,主要用于生产和清理废水处理,0.3m×0.5m(宽×深)排水沟用于生活及厂区污水处理,排水沟出厂后汇入厂区东北角集水池,然后采用D60预制钢筋砼管排入山脚处渠道中。水厂平面布置详见水厂平面布置图。7工程设计7.1取水构筑物设计本项目取水构筑物主要为取水泵站及输水管道,取水泵站设计位于**大坝发电站前的农田内,取水口设计为直接对接大坝发电放水管,发电站隧洞进口高程253m;放水闸阀高程为251m。本工程厂区设计地面高程为250m,厂区水处理池最高水位为255.82m。**水库最高洪水位为287.51m,正常蓄水位为285.52m,死水位(即发电放水管进口水位)为253m。根据下述输水管道计算,要求水厂取水管最低水位达到256.60m才能保证厂区水自流状态。而**水库大坝发电为分层取水,故本工程设计为:1、当水库水位在256.60m以上时,取水管道采用自流措施取水。2、当水库水位降低至最不利取水位(即发电放水管进口水位)为253m时,应采用增加取水的措施。根据计算结果,本工程设计在大坝发电站前农电内征地一块,面积为15m2,建设为取水增压泵房。-70-
7.2取水管道设计7.2.1取水管道线路及管材选择及防腐措施取水管道由泵站引出,直线地埋进厂区,取水管道全长130m,管材采用φ200PE管道。7.2.2取水管道设计计算经过计算,取水口(高程251m)至厂区(高程250m)总长130m,高差为1m,而水头损失计算为0.78m,厂区输水管道完全满足自流输水要求。计算公式为:Q取:设计流量,Q配=日供水规模/24小时=125m3/hV:流速为经济流速D管径=(4Q管/πν)0.5i:单位管长水头损失,塑料给水管i=0.000915(q1.774/dj4.774)h:管道水头损失,h=局部水头损失率×L经计算,得取水管管径为250mm,水头损失为0.78m。水厂地面标高为250m,水处理设施最高水位为255.82m。设计要求取水口最高水位=255.82m+0.78m=256.60m。7.2.3取水泵选型本项目取水构筑物主要为取水泵站及输水管道,取水泵站设计位于**水库大坝发电站前的农田处,取水口取水方式为直接对接发电放水管。本工程设计取水泵设计采用管道离心泵,安装高程251m,其设计过程如下:(1)设计流量确定:用水量:按最高日平均时蓄水量加上水厂用水量加输水损失为3000m³/d。工作时间:取水泵设计工作时间为24h/d,取水泵设计为两台并联,一台工作泵一台为备用泵。输水管设计流量:根据《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)5.0.2-1式Q1=W/T(式中W为用水量,T为工作时间),经计算,设计流量为0.035m³/s。(2)输水管道设计输水管道指水泵出口至供水厂房管段,设计选用φ250PE管,长130m。①管径按下式计算经济管径:-70-
Qma*=0.035m3/s净水头H1=255.82-251=4.82m计算得出:D=0.182m,取D=0.25m,流速=1.33m/s②管路阻力水头损失计算沿程损失:式中:L——管道长度(进水管L1=130m,输水管L2=130m);d——管道直径;(DN2500)v——管道流速;λ——沿程损失系数。求得:hf=1.90m。取进、出水管为直径相同的钢管(包括进水段和出水段),管线由进水头部、潜水泵、法兰阀门、止水阀、三通变径管、弯头、拍门组成。局部损失系数经计算ξ=6.48。局部水损:式中:∑ξ——进、出水段局部水头损失系数,根据管道及附件布置形式,取∑ξ=6.48;v——进、出水管道平均水流速度(m/s),v=Q/ωi,ω——管道断面面积;g——重力加速度,g=9.8m/s2。求得:hj=0.44m-70-
⑤设计扬程H设=h净+h沿+h局式中:H设——设计扬程(m);h净——净扬程(m),取4.82m;h沿——管道沿程水头损失;h局——局部水头损失;扬程H设=h净+h沿+h局+=4.82+1.9+0.44=7.16m。水泵型号及基本技术参数见下表:ISG卧室管道离心泵设计流量扬程转速效率功率(m³/h)(m)(r/min)%电机功率100-100A130112900755.57.3净水厂设计7.3.1净水工艺流程经水质化验,原水各指标均符合饮用水标准规定要求。按规范Ⅳ、Ⅴ型供水工程,原水浊度较小时,只需对水源采取过滤净水处理措施加消毒处理措施就可直接供用户。净水工艺流程如下:地表水输水管混合清水池配水管网絮凝沉淀过滤消毒(1)混合采用管道混合器混合。(2)絮凝絮凝池絮凝时间20.00min,6孔穿孔旋流絮凝。凝聚剂采用聚合氯化铝(碱式氯化铝)为凝聚剂.投加量10~30mg/L,采用聚丙烯酰胺为助凝剂,投加量0.1-1.0mg/L,溶液浓度为3%。投放方式采用计量泵压力投加。(3)沉淀沉淀池为两孔,结构为钢筋砼整体现浇结构。-70-
(4)过滤采用重力无阀滤池过滤方式。(5)消毒采用二氧化氯消毒,滤后消毒,消毒剂与水充分混合,其接触时间不小于30min。消毒剂投加点泵后管道中投加。消毒剂的最大用量根据原水水质、管网长度和相似条件下的运行经验确定,使水中消毒剂残留量和有害副产物控制在允许范内。出厂水游离性余氯不低于0.3mg/L,管网末梢水游离性余氯不低于0.05mg/L。采用加氯机投加,并有防止水倒灌氯瓶的措施;加氯间有校核氯量的磅秤。7.3.2滤池及反应池设计一)设计依据(1)反应池穿孔旋流反应斜管沉淀滤池反应池型式采用旋流孔室反应池,池分正方形倒角六室,上下穿孔;总反应时间20分钟;总水头损失0.4米。按水温5℃用能量损耗分配法分至各室,各室进口的水头损失分别为0.306、0.051、0.021、0.011、0.007、0.004米;平均流速分别为2.30、0.62、0.40、0.29、0.23、0.17米/秒。(2)沉淀池沉淀部分采用逆向流斜管沉淀。斜管材质采用塑料,内径35毫米,斜长1米,水平倾角60°;上升流速采用2.5毫米/秒;配水区高度0.7-1.4米,斜管区高度0.87米,集水区高度0.6-1.0米;排泥采用人工定时漏斗排泥,排泥阀采用明杆闸阀改装的快开阀。当排泥浓度为70克/升、进水悬浮物含量500毫克/升时,排泥周期与排泥历时如下表。规模系列15304560801201602002403204006.88.18.09.910.29.39.49.59.6712.311.6-70-
排泥周期(小时)排泥历时(分钟)0.20.40.60.91.20.81.11.31.61.51.8(3)进出水系统进水管设计流速控制在1米/秒左右(0.8-1.4米/秒);按超载水量50%校核。校核流速1.5米/秒左右(1.2-2.0米/秒);反应池各室管孔,工艺图所标尺寸系设计水量使用,当超载水量时应按详图更换喷嘴,按土建总图扩大孔口尺寸;三角集水堰、集水槽、总集水槽按超载水量设计,选用时宜注意水位变化,集水堰性能见详图;出水管设计流速控制在0.8米/秒左右(0.6-1.0米/秒),校核流速1.2米/秒左右(0.9-1.5米/秒);混凝剂投加点设在喷嘴前进水管上或设在泵前吸水管上,投药后在管道内停留时间不宜超过2分钟,利用管道混合应有0.2米以上混合水头损失,必要时可采用管道混合器。二)设计原理取水泵站来水由进水管进入滤池,经过滤层自上而下地过滤,清水即从连通管注入水箱储存。水箱充满后,水流通过出水管流入清水池。滤层不断截留悬浮物,造成滤层阻力地逐渐增加,因而促使虹吸上升管内的水位不断升高,当水位达到虹吸辅助管管口时,水自该管中落下,通过抽气管,借以带走虹吸下降管中的空气,当真空度达到一定值时,便发生虹吸作用。这时,水箱中的水自下而上地通过滤层,对滤料进行反冲洗。当冲洗水箱水面下降到虹吸破坏管管口时,空气进入虹吸管,破坏虹吸作用,滤池反洗结束。滤池进入下一周期的工作。三)细部设计(1)反应池主要设计数据该项目穿孔旋流反应斜管沉淀滤池反应池型式采用旋流孔室反应池,池分正方形倒角六室,上下穿孔;总反应时间20分钟;总水头损失0.4米。按水温5℃用能量损耗分配法分至各室,各室进口的水头损失分别为0.306、0.051、0.021、0.011、0.007、0.004米-70-
;平均流速分别为2.30、0.62、0.40、0.29、0.23、0.17米/秒。(2)沉淀池主要设计数据配水区、斜管区、集水区高度见详图;排泥采用人工定时漏斗排泥,排泥阀采用明杆闸阀改装的快开阀。当排泥浓度为70克/升、进水悬浮物含量500毫克/升时,本项目选用120m3/h设计流量,其排泥周期为9.3小时、排泥历时0.8分钟。(3)进出水系统本项目进水管设计流速为1.2m/s;按超载水量50%校核。校核流速1.8m/s;喷嘴、三角集水堰选用120m3/h设计流量时尺寸;出水管设计流速控制在0.8米/秒左右(0.6-1.0米/秒),校核流速1.2米/秒左右(0.9-1.5米/秒);混凝剂投加点设在喷嘴前进水管上或设在泵前吸水管上,投药后在管道内停留时间不宜超过2分钟,利用管道混合应有0.2米以上混合水头损失,必要时可采用管道混合器。7.3.4消毒设计计算本供水工程的取水水源采用二氧化氯消毒。1)设计条件处理水量Q:3000m3/d;2)设计计算A、采用ClO2消毒。加药量:2mg/L,则日加药量:2kg/d(0.083kg/h);二氧化氯发生器一台:每台规格为5kg/h。功率3kw;B、药剂原料用量具体见下表药剂原料用量表-70-
生产1g有效氯消耗氯酸钠0.55g,盐酸1.1g。日消耗NaCLO2量:3.30kg/d药剂纯度0.99实际药剂量3.33kg/d取3.33kg/d储存20天量66.67kg每袋重量50.00kg需要1.33袋取1.33袋每袋容积0.7*0.4*0.250.07m3所占空间0.09m3药剂堆高为1.50m需要面积0.06m2取5.00m2每次溶药2天量6.67kg稀释后溶液浓度0.33氯酸钠溶液罐容积0.02m3选用1个溶液储罐,有效容积2.00m3消耗盐酸132.00kg/d盐酸浓度0.31盐酸重量425.81kg/d储存5天量2129.03kg盐酸密度1060.00kg/m3盐酸容积2.01m33)投药注意事项消毒剂与水充分混合,其接触时间不小于30min,消毒剂的最大用量根据原水水质、管网长度和相似条件下的运行经验确定,使水中消毒剂残留量和有害副产物控制在允许范围内。出池水水游离性余氯不低于0.3mg/L,管网末梢水游离性余氯不低于0.05mg/L。7.3.2净水厂设计净水厂设计位于距离**水库大坝下游的130m远的山顶上,该地地面标高270.0m,占地面积3.42亩。由于当地为山区,且本工程规模较小,本次设计厂区设管理用房和生产用房各一栋,其中管理用房包括值班室、办公室、休息室、化验室和仓库,生产用房包括投药间和加氯间。厂区平面布置原则为:流程短捷、紧凑布置、节省占地、功能齐全、方便管理。详细布置见厂区平面布置图。-70-
7.4调节构筑物设计本工程有可靠电源和可靠供水系统。按规范规定,设立单独的蓄水池可按最高日用水量的20%~40%设计,本项目设计最高日用水量为3000m³/d,按最高日用水量的20%取值,设计蓄水池容量为600m3,形式为钢筋砼圆形水池。7.5配水工程及入户工程设计7.5.1配水管网配水管网采用树状布置,按照供水区域的分布情况,以及为售后维修安装方便,管线走向尽量沿桥、公路、沟渠、机耕路等,以最短的管线提供最大供水范围。配水量按最高日最高时用水量计算,K时=2.0,干管管径按设计流量和经济流速确定,并考虑消防用水要求;各进口处均设置一座闸阀、水表井。支管设计流量和水头损失确定管径,管网最不利点自由水头为6.60m。配水管网具体布置如下:0-1节点:从水厂清水池接至节点1,出水管高程250m,主管长700m,采用0.6mpaUPVC管,管径DN315。1-2节点:从1节点接至节点2,1节点地面标高242m,自由水头6.60m,2节点地面标高234m,自由水头13.68m,采用0.8MP聚乙烯管UPVC管,管径DN315,主管总长500m,管道从厂区山坡沿进场公路靠山侧山脚布置。2-3节点:3节点地面标高233m,自由水头13.05m,采用0.8MP聚乙烯管UPVC管,管径DN315,主管总长1000m,管道开始分叉,分别沿公路和山底线往东、南布置。3-5节点:3-5节点为供水主管,5节点地面标高200m,自由水头32.54m,采用0.8MP聚乙烯管UPVC管,管径DN355,主管长4350m,管道沿公路往**镇方向平行布置。5-6节点:5-6节点为供水主管,6节点地面标高190.0m,自由水头30.23m,采用0.8MP聚乙烯管UPVC管,管径DN160,主管总长2900m,管道沿**镇公路往**镇方向布置。5-7节点:5-7节点为供水主管,7节点地面标高190m,自由水头35.94m,采用0.8MP聚乙烯管UPVC管,管径DN110,主管总长800m,管道由5号节点向左侧下仙田等乡镇布置,供水管末端位于下仙田村。3-4节点:3-4节点为供水主管,4节点地面标高211m,自由水头25.16m-70-
,采用0.8MP聚乙烯管UPVC管,管径DN160,主管总长5900m,管道沿山谷低点向水厂右侧的正鹄等乡镇布置,最末端为砂路园村。7.5.2管网水利计算树形管网计算:Q配:设计流量,Q配=(供水规模-大用户用水量)×时变化系数/24小时q0:人均配水当量,q0=Q配/设计人口Q节:节点出流量,Q节=q0人均配水当量×节点设计人口+大用户用水量Q管:管段计算流量,Q管=沿线出流量的50%+下游各管段沿线出流量之和V:流速为经济流速D管径=(4Q管/πν)0.5i:单位管长水头损失,塑料给水管i=0.000915(q1.774/dj4.774)h:管道水头损失,h=沿程损失+局部水头损失节点自由水头确定:村内平房自由水头10m,每增加一层,加3.5m,入村的干管末端15m,其他出水点,最高水头不超过40m的保护水头。确定各节点地面高程:根据实地测量的结果,确定各节点地面高程,标在管网图上。最不利点确定:最不利点在荷芳村最高点。确定各节点水压线标高:首先确定最不利点水压线标高=最不利点自由水头+最不利点地面高程。计算原理:上游节点水压线标高=管道总水头损失+下游节点水压线标高从水厂起点向下游推算,蓄水池的最低水位大于管网起点水压线标高2m。管网水力计算结果见下表7-1、7-2:-70-
7-1 节点信息表编号大用户配水流量L/S节点出流量L/S地面标高m节点水压线标高m自由水头m0.0.0000.069425025001.0.0000.0694242248.606.602.0.0000.0662234247.6813.683.0.0000.0617233246.0513.054.0.0000.0082211236.1625.165.0.0000.0407200232.5432.546.0.0000.006190220.2330.237.0.0000.0091190225.9435.94-70-
7-2 主配水管道信息表管道名称管材设计流量L/s管道流速m/s管道长度m管径mm管道总水头损失m0-1UPVC管0.06947003151.401-2UPVC管0.06625003150.922-3UPVC管0.061710003151.631-**UPVC管0.0032380901.252-司空岩0.004520001104.733-新屋0.050818003152.07新屋-社湾0.04784003150.41社湾-老母宅0.04423502500.95老母宅-周家0.04285002501.28周家-50.040713002008.815-棠下0.014413001604.05棠下-车头0.01225001601.16车头-井头0.0011500504.17车头-石下渡0.006816001107.95石下渡-贵头0.00312100906.885-**0.0172260016011.12**-60.0063001101.18**-虎头牌0.00141300752.476-赤源0.00259001100.776-斜皮渡0.00351300905.065-70.00918001106.607-玉岗0.0018600751.667-上仙田0.00568001102.78上仙田-下仙田0.0032300901.023-正鹄0.01140001607.71正鹄-40.008219001602.184-黄土洞0.0022850901.434-修宜0.00377001101.16修宜-砂路园0.00131300752.13-70-
支配水管节点水力计算供水村解决人口节点流量m3/s管道长度沿程水损支管水损管道半径到点水压流速地面标高自由水头**集镇22640.005420000.00336.63480.11221.420.5718529.78虎头牌5900.001410000.013213.16620.05218.950.7218025.78斜皮渡14430.003515000.00395.83350.09215.180.5517534.34赤源28660.006918000.00081.51660.16219.460.3418433.95砂路园5430.001311000.011412.49970.05232.870.662173.37修宜9860.002415000.00081.13890.11235.000.2521320.86西田9830.002413000.00202.55880.09236.160.3721122.60黄土洞8990.002213000.00172.18380.09234.730.3420428.55正鹄11600.002814000.00263.69640.09238.340.4421024.64贵头13100.003113000.00334.25880.09212.500.5018226.24石下渡15330.003710000.00434.32960.09219.380.5819916.05车头17800.00437000.00221.51560.11227.330.4520124.81井头4560.00116000.00835.00180.05223.160.5620117.16下仙田13370.003218000.00132.34570.11224.920.3420121.57上仙田9870.00245000.00200.99130.09223.160.3720319.17直州7310.00185000.00120.58190.09225.940.2819035.36玉岗7290.00185000.00120.57910.09224.280.2820617.70司空岩18710.00454000.00040.15820.16243.870.2222518.71**13150.00328000.00131.01230.11247.350.332397.33新屋12160.002912000.00111.32160.11243.990.3121329.66社湾15180.003617000.00030.46390.16243.570.1821231.11老母宅5860.00143000.01303.90250.05242.630.7221028.72周家8850.00217500.00392.92580.075241.350.4820533.42棠下9120.00228000.00171.37850.09228.490.3419037.11-70-
7.5.3管道附属工程根据实地勘测,同时考虑到管理、维修、计费等,在分水点处设闸阀井,并在各节点处预留安装口,以便日后发展用户,闸阀井为砖混结构,井的设计套用国家建筑标准设计《给水排水标准图集S5》(中国建筑标准设计研究院)。井底内径根据阀门、管件尺寸大小确定,井盖用钢筋混凝土,故在阀井内用防渗砂浆抹面,防止地下水渗入井内,另外在用户相对集中的地方设消防井,每座阀井内根据情况可装有三通、闸阀、大小头等。在管道到顺坡高点呈“凸”形的高点处设排气井,在“凹”形的最低处设排水井。每座检查井安装1个干管闸阀;分水井安装分水三通和分水支管,在分水三通下游的干管上安装同直径的干管节制闸阀,在分水管上安装水表和分水支管闸阀。7.5.4管沟设计管道敷设采用地埋式,管顶最小埋深0.7m,沟底宽为D+0.3m(D为管径),沟槽采用人工开挖与机械开挖相结合的开挖形式,槽底设计标高以下0.1-0.2m厚的原状土应予保留,禁止扰动。7.6建筑设计建筑布局及设计原则:建(构)筑物的建筑设计以满足生产工艺及相关专业的要求为原则,管理房窗门采用田园农家风格,外墙采用简洁明快的直线条建筑风格。管理房、生产用房为单层建筑结构。管理房建筑设计总说明:1.泵房及生产用房单层砖混结构,总建筑面积15m2,其平面位置见总平面图,室外地表标高为248.0m;2.本工程抗震设防烈度为6度,建筑等级为三级;3.砌体工程:所有墙体采用240mm厚机制标准砖砌筑,采用强度等级为M7.5和M5.0的水泥砂浆砌筑,构造柱为370mm×370mm,做法见附件图册,墙中心线与轴线重合;7.7供配电设计7.7.1设计依据-70-
1)GB50053-94《10KV及以下变配电设计规范》2)GB50034-92《工业企业照明设计标准》3)GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》4)GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》5)GB50217-94《电力工程电缆设计规范》6)GB50054-94《低压配电设计规范》7)国家建设部《工程建设标准强制性条文》8)CECS3191《钢制电缆桥架工程设计规范》9)GB/T50256-97《泵站设计规范》10)GJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》11)《给水排水设计手册第8册-电气与自控》12)《工业与民用配电设计手册》第二版13)《电气标准规范汇编》14)《建筑电气安装工程图集》1-3册15)国标图集D264《附设式电力变压器室布置》16)《工厂常用电气设备手册》上、下册7.7.2供电方式及负荷本工程采用自流重力净化设备,用电主要是照明用电及加氯消毒设备用电,用电负荷很小,根据实地勘察,厂房距附近低压线路0.2km,采用220v低压设备用电负荷为加药泵2.0kw,生活用电3kw,其他用电2.0kw,总用电负荷7.0kw。7.7.3电气设备的防火厂区电气设备的防火,应贯彻“预防为主,防消结合”的消防工作方针,预防火灾,减少火灾危害。应积极采用先进的防火技术,做到保障安全,使用方便,经济合理。7.7.4防雷与接地厂内各构筑物根据防震计算设置避雷网,利用构筑物内主筋做避雷引下线按至独立的防雷接地网。电气装置的保护接地系统利用人工接地和利用构筑物内的主筋接地两种方式。7.7.5照明-70-
泵站应设置正常工作照明、事故照明以及必要的安全照明装置。工作照明电源应由厂用电系统的380/220V中性点直接接地的三相四线制系统供电,照明装置电压采用交流220V;安装高度低于2.5m。7.7.6计量计量设备依据电力部门的要求,由厂家安装。.7.8仪表、自控及通讯设计本工程为满足出厂水的水质要求需要及时了解和掌握工艺流程中主要设备的运行工况和工艺运行参数,以保证出厂水质和降低供水成本。鉴于本工程的具体情况,根据国内外该系统的运行管理经验,本着“生产管理、实用、安全、可靠、经济”的原则,在水厂加压泵房值班室内设立一套由自动变频监控系统。7.9水质检测仪器及设备**市****水厂供水工程水质检测已委托**市**卫生防疫站监督进行,日常常规检测用品由**市**卫生防疫站提供,每月至少进行一次检测分析。8工程施工8.1施工条件8.1.1自然条件**镇乡属大陆性中亚热带季风湿润气候区,气候温和多雨,同时**镇位于**北部山区,境内群山环绕,风景秀丽,植被发育,水土保持较好,溪沟较多。8.1.2交通条件项目区公路四通八达,施工区内道路纵横交错,交通便利。项目区目前已实现村村通电,农电网四通八达,遍布项目区,施工区电力供应便利充足。项目区材料供应条件便利,工程所需钢材、塑料管材、水泥、砂石等材料均可直接运达工地,另外,工程施工场地开阔,也便于施工布置。综上所述,项目区有良好的施工条件,能确保**水库供水工程项目工程顺利完成。8.1.3水、电供应本工程用水主要为建筑用水。厂房施工用水可从**水库里抽取。生活用水与当地所在地居民用水相同。-70-
工程项目区目前已是村村通电,项目区已进行了农网改造,农村电网的供电能力增强,电源的稳定性和保障系数得到显著提高。施工用电一般由电网供给,可就近接线,但蓄水池施工时,必须自备电源,以保证工程质量。8.2主要建筑物施工方法8.2.1施工顺序根据集中供水工程的施工特点,该工程的施工工序为:三通一平工程—土建工程施工(包括管理房、净水建筑物等)—管道开挖—管道安装—过沟工程—机泵安装|—水厂调试运行。8.2.2主要建筑物施工方法及技术要求8.2.2.1取水工程施工方法本项目取水工程主要为取水泵站建设,包括安装水泵和泵站房屋建设,水泵安装施工方法及技术要求可参照有关泵站设计和施工规范进行。泵站房屋施工及技术要求参照房屋建筑施工规范进行。8.2.2.2配水管道工程施工本工程配水主管道总长32580米,均采用UPVC管材。管道铺设采用树状管网方式、沟埋式埋设,管道分支的部位设置阀门和检查井,各管线段低处设排水井,高处设排气井。(1)管沟开挖及管顶埋深1)管道埋设深度应符合以下条件:当d小于等于50mm时,管顶最小埋深为0.4m,当d大于50mm时,管顶最小埋深为0.6m。2)沟底应连续、平整、沟底表面不得有碎石、硬块和其他突出物。3)管道可以直接敷设在未经扰动的原土地基础上,如果地基为岩石、砾石时,须铺设0.1~0.15m厚的细土或砂垫层;凡可能引起管道系统不均匀沉降的地段,其地基应进行处理或采取其他防沉降措施。4)管道系统中,阀门、消防栓或者其它附属设施等节点外必须设立单独基础,并与之固定,同时采用防沉降措施。5)开槽时,其沟底宽度一般为外径加0.3m。如土质较好时,当沟槽深度为2m以以内不加支撑时,用机械开挖,宽度可设为0.5m。6)开挖沟槽时,沟底设计标高以上0.2m~0.3m的原状土应予以保留,禁止扰动,铺前用人工清理,但一般不宜挖至沟底设计标高以下,如局部超挖,需用沙土或合乎要求的原土填补并分层夯实。-70-
7)沟底埋有不宜清除的石块等坚硬物或地基为岩石、半岩石或砾石时,应铲除至设计标高以下0.15m~0.2m,然后铺上沙土整平夯实。8)管道转弯处或水流方向改变处必须加设镇墩(止推墩),以防管道移动。(2)管道安装技术要求1)主要管道安装要求生产厂家派技术人员进行现场指导。2)管道安装前,应逐一进行质量检查,并清除其内部杂物和表面污物。3)管道连接采用加热对接。4)管道安装后,应按《村镇供水工程技术规范》要求进行水压试验。(3)管道回填技术要求1)管道安装铺设完毕后,应尽快回填,回填的时间宜在一昼夜中最冷的时刻,回填土中不得含有机物、冻土、砖块及大于20mm的石子。2)管道穿越不良地质地段或沟槽开挖放坡不能出现塌方,过大的突发荷载会造成UPVC管道变形或移位,这时应及时消除塌方造成的过量荷载,待管材恢复原形后再按要求回填,防止管道永久变形,影响以后正常运行及维修。3)先将管下支承角范围内的肋角部分及砂砾土回填密实,其高度不得小于0.2dn。然后用砂砾土或符合要求的原土回填管道两侧。每次回填密实后的厚度不宜小于100mm,不得大于200mm,且必须从管两侧同时回填,同时夯实后再回填第二层,直至回填到管顶以上0.3m处。在回填中,运土、倒土、夯土时均不得损伤管节及其接口,不得出现管道位移、转动等现象。4)在管道试压前,管顶以上回填土厚度不小于0.5m,以防试压时管道系统产生推移,造成漏水。管道接口前后0.2m范围内不得回填,以便观察试压时否漏水。5)试压合格后的大面积回填,宜在管道内充满水的情况下进行。管顶0.5m以上部分可回填原土并夯实。采用机械回填时,机械不得在管道上行驶。6)所有管件如接头、异径管、弯头、三通等均应按产品要求进行安装,管道应在未覆盖填土时进行通水压力试验,无渗漏和符合要求后方可回填土方。8.2.2.3净水厂房施工净水厂房包括厂房建设和净水设备安装,厂房建筑施工根据设计图纸进行施工,主要技术参数应满足净水设备布置的尺寸要求。8.2.2.4净水建筑物工程施工-70-
1、净水建筑物所需材料的采购、运输、加工均应按照相应工程部位施工管理规范进行。2、基础土方开挖以人工开挖为主,底部基础设计标高以下0.1~0.2m厚的原状土应予保留禁止扰动,如有局部超挖,应用砂土或原土填补并分层夯实。3、基础砌筑及池壁浇筑过程中,应保证工程结构及各部分形状尺寸及相互位置正确,砼配合比严格按照试验室与合比进行,竣工后经过有关质检部门验收才可移交使用单位。4、水池垫层强度设计等级为C10;池体强度设计等级为C25;池体抗渗设计等级S6。水灰比应控制在0.5以下。5、砼中最大氯离子含量应小于0.2%,最大碱含量应小于3.0kg/m3;6、钢筋:直径d≤8为HPB235钢,直径d≥10为HRB335钢;钢梯、预埋件采用Q235B钢。钢梯可以改为不锈钢梯。7、抹面,水池外壁、内壁和顶板顶面,用1:2防水泥砂浆抹面,厚20mm。水池顶板底面、支柱等表面可用1:2水泥砂浆抹面,厚15mm。为提高水池的不透水性,池内的1:2防水水泥砂浆抹面,应分层紧密连续涂抹,每层的连接缝需上下左右错开,并应与砼的施工缝错开。8、油漆,蓄水池内所有铁杆均应采用符合有关标准的无毒防腐涂料。9、施工制作要求,水池施工、安装诼验收均应遵照现行《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90)进行。10、水池砼按设计要求配制,浇筑时必须振捣密实,不得漏振;池壁施工缝的位置可以设在池壁底端的斜托上部,不应避开斜托斜筋;池壁顶端的斜托下部,不应避开斜托斜筋。11、拆模后,砼表面应加覆盖,防止阳光暴旺和寒潮袭击;砼浇水养护期不得少于14昼夜,亦可采用涂刷薄膜养生液养护。对于顶、底板,建议采用蓄水养护。12、砼搅拌时间,应比普通混凝土延长一分钟,以保证搅拌均匀。砼其它施工注意事项与一般混凝土相同。13、钢筋,主筋砼保护层厚度:柱为35mm,底板顶层、顶板和池壁为30mm,底板下层为40mm。-70-
14、采用绑扎搭接接砂的钢筋,钢筋搭接除图中注明外,搭接长度应符合《砼结构设计规范》GB50010-2002第9.4.3、9.4.4条规定。钢筋搭接的接头应相互错开,同一连接区段内钢筋接头数量应不大于总数量的25%。15、钢筋遇到孔洞时应尽量绕过,不得截断,如必须截断时,应与孔洞口加固环筋焊接锚固。16、水池土建及满水试验完成后,覆土回填工作应沿水池池顶及四周分层均匀回填,防止超填。顶板表面覆土时要避免大力夯打。对于设置在地下水池区的水池应在试水合垫块用铁丝扎牢。钢筋安装完毕、检查级别、直径、形状、尺寸、根数、间距、锚固长度等是否符合设计要求。8.2.3主要工序施工方法8.2.3.1土石方工程新增清水池基坑开挖采用机械开挖,人工修整,用载重量为5吨车转运弃渣。沟槽采用人工开挖与机械开挖相结合的开挖形式,槽底设计标高以下0.1-0.2m厚的原状土应予保留,禁止扰动。土方回填采用蛙式打夯机分层回填密实。8..2.3.2模板工程本工程模板采用定型木模板、钢管架支撑。保证模板及支撑有足够的强度、刚度、稳定性,保证构件不变形。支模前先放出轴线,及构件边线,保证构件的轴线位置及尺寸。水池池壁支模时并用φ10间距500的穿墙螺栓固定,保证池壁厚度,螺栓按规定焊止水环,所有洞口处要预先安装防水套管,预埋件固定位置准确。模板安装完毕检查轴线尺寸、标高、梁截面尺寸、板厚及预埋件等,保证误差在规范允许范围内。8.2.3.3钢筋工程本工程钢筋连接采用绑接接头,所有绑扎搭接长度应满足规范要求。熟悉图纸后对钢筋下料和制作。配制好的钢筋按规格分别放好,做好标识,钢筋堆放处底部应垫好木方。钢筋绑扎前,应符合垫层及插筋位置,钢筋接头位置要错开,预留孔及预埋件部位应设置加强筋。8.2.3.4砼工程-70-
本工程砼现场搅拌,根据试配比通知单,结合现场骨料含水率实际情况,进行现场施工配合比计算,保证砼的强度等级。水池池底浇筑时不留施工缝,施工缝留在池壁处,池壁拆模时注意穿墙螺栓不受太大外力,防止池壁渗水。拆模后即时养护。8.2.3.5砌体工程墙体采用机制标准砖砌筑,采用M7.5和M5.0水泥砂浆砌筑。采用一顺一丁砌法。先抄平、弹线、定出墙身位置、门窗洞口位置,然后摆放尽量少砍砖,不出现通缝。定出灰缝厚度,及梁底镶砌位置,最后砌筑勾缝。墙体与框架柱连接处拉结筋要位置准确、质量可靠。浆砌石石料应坚实新鲜,无风化剥落层或裂缝,石材表面无污垢、水锈等杂质。除少量用于塞缝的片石外,块石要求上下两面平行且大致平整,无尖角、薄边,块厚应大于20cm,块石外露面需修琢加工。水泥砂浆要求采用符合设计样图要求的设计标号、和易性,具有良好的保水性能。采用人工现场拌制水泥砂浆。要求水泥砂浆拌合均匀,一次拌料应在其凝结前使用完毕。8.2.3.6UPVC管道施工本工程配水管道总长483272米,均采用UPVC管材。管道铺设采用树状管网方式、沟埋式埋设,管道分支的部位设置阀门和检查井,各管线段低处设排水井,高处设排气井。(1)管沟开挖及管顶埋深1)管道埋设深度应符合以下条件:当d小于等于50mm时,管顶最小埋深为0.4m,当d大于50mm时,管顶最小埋深为0.6m。2)沟底应连续、平整、沟底表面不得有碎石、硬块和其他突出物。3)管道可以直接敷设在未经扰动的原土地基础上,如果地基为岩石、砾石时,须铺设0.1-0.15m厚的细土或砂垫层;凡可能引起管道系统不均匀沉降的地段,其地基应进行处理或采取其他防沉降措施。4)管道系统中,阀门、消防栓或者其它附属设施等节点外必须设立单独基础,并与之固定,同时采用防沉降措施。5)开槽时,其沟底宽度一般为外径加0.3m。如土质较好时,当沟槽深度为2m以以内不加支撑时,用机械开挖,宽度可设为0.5m。6)开挖沟槽时,沟底设计标高以上0.2m~0.3m的原状土应予以保留,禁止扰动,铺前用人工清理,但一般不宜挖至沟底设计标高以下,如局部超挖,需用沙土或合乎要求的原土填补并分层夯实。-70-
7)沟底埋有不宜清除的石块等坚硬物或地基为岩石、半岩石或砾石时,应铲除至设计标高以下0.15m~0.2m,然后铺上沙土整平夯实。8)管道转弯处或水流方向改变处必须加设镇墩(止推墩),以防管道移动。(2)管道安装技术要求1)主要管道安装要求生产厂家派技术人员进行现场指导。2)管道安装前,应逐一进行质量检查,并清除其内部杂物和表面污物。3)接头部位应保证不漏水,不破坏其强度。4)管道安装后,应按《村镇供水工程技术规范》要求进行水压试验。(3)管道回填技术要求1)管道安装铺设完毕后,应尽快回填,回填的时间宜在一昼夜中最冷的时刻,回填土中不得含有机物、冻土、砖块及大于20mm的石子。2)管道穿越不良地质地段或沟槽开挖放坡不能出现塌方,过大的突发荷载会造成UPVC管道变形或移位,这时应及时消除塌方造成的过量荷载,待管材恢复原形后再按要求回填,防止管道永久变形,影响以后正常运行及维修。3)先将管下支承角范围内的肋角部分及砂砾土回填密实,其高度不得小于0.2dn。然后用砂砾土或符合要求的原土回填管道两侧。每次回填密实后的厚度不宜小于100mm,不得大于200mm,且必须从管两侧同时回填,同时夯实后再回填第二层,直至回填到管顶以上0.3m处。在回填中,运土、倒土、夯土时均不得损伤管节及其接口,不得出现管道位移、转动等现象。4)在管道试压前,管顶以上回填土厚度不小于0.5m,以防试压时管道系统产生推移,造成漏水。管道接口前后0.2m范围内不得回填,以便观察试压时否漏水。5)试压合格后的大面积回填,宜在管道内充满水的情况下进行。管顶0.5m以上部分可回填原土并夯实。采用机械回填时,机械不得在管道上行驶。6)所有管件如接头、异径管、弯头、三通等均应按产品要求进行安装,管道应在未覆盖填土时进行通水压力试验,无渗漏和符合要求后方可回填土方。8.2.3.7粉刷工程-70-
先把墙体等表面清理干净,水池、池壁处穿墙螺栓用手持切割机,切掉磨平,检查门窗框位置是否正确,与墙体连接是否可靠,连接处的缝隙用麻刀水泥砂浆分层嵌塞密实。施工空洞管线沟槽堵塞填平密实,检查基体表面平整度并对凹凸太大部位凿补平整,阴阳角找方,然后沿置标筋,最后粉刷。水池一遍成活。8.2.3.8设备安装设备安装应严格按照厂家所提供资料以及施工图纸进行。8.3施工总布置8.3.1施工总布置本供水工程的主要内容有:1、取水泵房、取水口建设以及敷设输水管道至水厂;2、水厂厂区内修建管理房、生产用房、澄清池、无阀滤池、蓄水池、围墙等;3、配水主管总长30580m,支管总长25000m。8.3.2施工总体方案及工程占地8.3.2.1施工总体方案本工程采用人力与机械相结合进行施工,居住房屋租用当地居民用房和搭设临时工棚想结合;人力就近搅拌砼,天热建筑材料可堆放于厂区位置,砂石料根据拌和站设置地点一定距离堆放,以人工取料方便为原则。本工程施工用水主要为砼、砂浆拌合。厂房施工用水可从**水库抽取。生活用水与当地所在地居民用水相同;施工用电一般由电网供给,可就近接线。但在清水池施工时必须自备电源,保证工程质量。8.3.2.2工程占地(1)工程占地范围根据施工组织设计,工程占地范围包括主体工程永久占地及施工临时占地。主体工程永久占地3.42亩,施工临时占地65.32亩。(2)征地计划根据业主方及当地政府协商意见,本工程永久占地占用土地采用征地方式解决。根据《中华人民共和国土地管理法》第四十七条及《湖南省实施中华人民共和国土地管理法办法》第十八、十九条《长**征地补偿安置条例》及《长**征地补偿》安置条例实施办法》工程永久占地按旱地补偿标准一次征好。工程施工临时占地不作实物补偿,工程竣工后,施工单位沿线做好水土保持工作,并按原状进行修复。-70-
8.4施工总进度本工程由于工期短,时间比较紧迫,应先进净水构筑物、管理房、管道安装等主体工程施工,再进行围墙、大门、绿化等附属工程施工。本工程计划2010年10月开工,2011年3月完工,计划工期180天。施工进度安排原则:(1)严格执行基本建设程序,遵照国家政策法令和有关规程规范。(2)各项目施工程序前后兼顾,衔接合理,干扰少,施工均衡。9环境影响、水土保持及水源保护9.1环境影响9.1.1环境影响评价主要有利影响是:(1)**水厂供水工程建设,有利于**镇镇村民身体健康。(2)可以促进农村经济的发展。(3)可以彻底解决**镇集镇居民和当地村民饮水不安全问题,使**镇村民得到实惠,节省劳动力。主要不利影响:**水厂供水工程建成后对社会环境和自然环境不会产生不利影响,但在工程建设过程中还是存在一些不利影响,如机械开挖管槽噪音、排放尾气、堆放物料影响道路交通,造成行人不便等。**市****镇供水工程施工期,混凝土工程排放的废水、油类污染、施工人员生活污水将影响当地水质;汽车运输产生的粉尘及燃油排放的废气,对区域小环境的空气产生不利影响;施工过程中产生的噪声及施工场地的卫生状况等将威胁到人群健康;施工对地貌和植被的破坏,土方开挖填筑所产生的裸露地表、边坡和临时堆土,以及工程取土、弃渣等,将可能造成新的水土流失;工程施工需挖压占用部分土地,对区域土地利用产生一定的不利影响;施工期还可能造成局部交通中断或迟滞,影响附近村民生产、生活。综合评价结论:-70-
总体上讲,本工程是一项保护环境的工程,工程本身不产生污染物,属无污染社会公益性工程,本工程对环境的有利影响明显,工程的社会、环境、经济效益显著,而不利影响大部分发生在工程实施过程中,但通过采取一定的工程与管理措施可得到有效减免与降低,其影响均只是局部的、短期的,从环境保护角度审议,工程可行,也是十分必要的。9.1.2环境保护设计任务及目标本设计的任务是具体落实环境影响评价中提出的各项环境保护措施。通过保护措施的实施,将工程建设产生的不利影响控制在允许范围以内。(1)环境质量标准本项目涉及到的施工期施工区及周围大气环境质量执行《空气环境质量标准》(GB3095-96)二级标准。施工区附近居民区环境噪声执行《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)2类标准。(2)污染物排放标准施工期施工废水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,排放后水体的水质满足原有水域功能标准要求。施工期废气排放执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的二级标准。施工期施工噪声排放执行《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)。1)施工期环境保护措施施工期主要空气污染物为TSP和NO*,其中TSP主要为施工开挖、混凝土拌和过程中产生的粉尘以及汽车运输带来的扬尘;NO*主要是施工燃油机械排放尾气所致。由于本工程施工区地势开阔,施工点分散,因此,产生的TSP和NO*对区域空气质量影响不大。主要保护措施为:对运输车辆安置尾气净化器,严禁超负荷运行,确保车辆尾气达标排放;加强施工机械管理,机械设备应配备相应的消烟除尘设备,并定期检查、维修,确保施工机械各项排放指标符合尾气排放标准;运土车厢应加盖密封,避免泥土洒落;袋装水泥库采用换气式除尘,散装水泥运输采用密封式输送设备;安排专人对运输干道进行清扫洒水,以减少道路扬尘。对位于居民密集区沿线的施工堤段,应采用支架纤维布幕材料进行阻隔,以阻隔扬尘对居民区的污染。
2)噪声防护措施-70-
本工程实施采用人工施工和机械施工结合的方式,施工期间施工噪声来源主要为施工机械(如挖掘机、装载机、混凝土搅拌机等)运行产生的噪声及汽车运输产生的交通噪声。大部分施工机械使用时噪声值在85~95dB(A)之间,最大时可能达105dB(A)。由于工程施工场地开阔,施工点分散,相对而言,产生的噪声基本局限于周边大约100m范围,对周围环境影响相对较小,但对现场施工人员影响相对稍大。对噪声的控制主要采用强化工程管理的办法,控制高噪声设备的运行时间。对于汽车运输产生的交通噪声,主要是控制超载、禁止鸣放高音喇叭和限制行使速度。晚上10点至早上6点时间段停止施工,对生产第一线高噪声环境下作业的施工人员,配备相应的防噪设施,如耳塞、防声头盔等,以减轻噪声对施工人员的伤害。3)固体废弃物处理弃土弃渣集中堆置于弃渣场,并采取相应的水土保持措施,防止水土流失。搞好施工区及生活区卫生管理,设置垃圾桶集中收集生活垃圾,并安排清洁员负责日常生活垃圾的清理。机修时揩擦油污的固体废弃物不得随意乱扔,与生活垃圾集中堆置于低畦地点进行填埋处理或委托当地环卫部门将垃圾运送至**市**专用垃圾堆积放场。4)人群健康保护措施在施工期,对全体施工人员进行定期健康检查,限制传染病患者进入施工区。搞好环境卫生,定期对施工区及施工人员生活区灭鼠、灭蚊、灭蟑螂等,定期对公共厕所消毒。妥善解决施工人员的饮用水源,并进行必要的卫生消毒,防止肠道传染病发生。加强施工场地的生活垃圾、粪便、生活污水管理,防止水源污染。5)交通保护措施施工前,应作好施工进度规划,优化施工方案,施工时,应作出临时改线或绕道告示,并集中力量突击施工,尽快恢复其交通功能,保证运输路线畅通,确保工程施工进度。6)工程占地处理措施工程临时占地主要为开挖配水管道对沿线部分土地的占用,这部分土地主要沿管线分布,土地相对分散,面积相对较小,工程完工后可按照原有土地利用方式恢复耕种或林草植被。7)生态保护措施-70-
由于施工开挖、填筑、弃渣等,损坏原地貌和植被,产生裸露地表、边坡和松散堆土,在降雨的冲刷下极易造成新的水土流失,导致原有水土保持设施破坏,,因此,应及时对新增水土流失区域合理配置拦挡、护坡、绿化及临时防护等防治措施,控制水土流失的发生,保护区域生态环境。环境影响补偿投资估算为8.10万元。9.2水土保持及水源保护9.2.1水土保持方案及措施**水厂供水工程主要土建任务是开挖管槽,主要管线均为沿路开挖,不会造成大面积的植被破坏和水土流失,管道铺设回填后可在面上铺设草皮,作为水土流失防治措施;蓄水池建成后,池顶覆土种草。9.2.2水土保持投资预算水源保护工程主要包括治污防污系统。工程水土保持措施包括工程措施和非工程措施。供水工程水土保持投资估算为14.49万元。9.2.3水源保护9.2.3.1水源保护措施为保证水源的可持续利用,根据《水污染防治法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等相关法律法规的要求,结合当地实际情况,划定供水水源保护区和供水工程管护范围,制定切实可行的农村饮用水水源地保护方法,加强水源管理,采取切实可行的水源保护措施。主要水源保护措施如下:(1)采用一定的工程保护措施;(2)划定水源保护区:在取水泵站四周划定保护区,严禁任何单位和个人在保护区内从事污染水源的任何活动;(3)建立健全水质监测体系;(4)水源点的保护采用专人看管守护制度;(5)采用污染控制报警系统;(6)加强《水污染防治法》、《饮用水源保护区污染防治管理规定》等有关法律法规的宣传力度,做到家喻户晓。9.2.3.2水源保护资源水源保护工程主要包括水源水质检测系统、污染控制报警系统等,水源保护工程投资计入取水工程投资当中。-70-
10工程管理10.1建设管理10.1.1建设管理机构为了加强供水工程项目管理,确保工程质量,成立“**市****水厂供水工程建设指挥部”,建设项目建设管理。**水库管理所作为建设单位,建立项目工程的监控组织机构,进行工程技术指导、工程质量管理及监督,指定专门施工人员驻地施工。10.1.2建设管理及管理制度为了确保供水工程的施工质量,该项目工程实行项目法人制、招投标制、工程监理制,严格按照国家基本项目的管理程序进行组织管理,坚决杜绝“三无”和“三边”工程。具体管理程序如下:(1)签订项目建设合同书工程设计审批后,项目主管单位要与建设单位签订项目建设合同书,合同中应明确项目建设内容、规模、地点或工程布局、技术质量要求、投资及资金筹措、工期安排及各方职责与违约责任,项目建设单位应根据合同内容再与施工单位签订工程施工合同。(2)审批项目实施方案项目建设合同书签订后,项目管理单位根据合同内容要按求编写项目实施方案。项目单位将编号的实施方案交付项目办公室进行审核,审核合格后方可进入下一阶段的实施,否则退回项目单位重新按要求编写项目实施方案。(3)施工管理在上级有关部门的监督下,项目管理单位,要按照国家发改委和建设部制定的基本建设工程程序进行公开招投标,招投标要在公正、公开、公平的基础上进行。项目管理单位及聘请有关技术参加,一经选定(中标)的施工单位,项目单位要根据选定(中标)规定的有关条款及时与施工单位签订施工合同,合同应内容明确,职责分明,尤其要明确施工地点、建设内容、规模、技术质量标准、各方职责与违约责任。-70-
所有准备工作就绪后,项目单位认为可以开工的,施工单位才领可取工程开工通知单,项目管理单位要指派一名负责工程的技术人员,进行技术指导和质量监督,工程实施期间,管理单位要组织技术人员采取定期、不定期的工程质量及施工进度督查,并对隐蔽工程、阶段性工程进行质量把关于验收。项目管理单位在施工中应严把标准质量关,严格按照规划设计及有关施工规范进行施工,项目管理单位和施工方不得擅自变更施工地点,降低工程质量标准。(4)检查验收项目施工期间,项目建设指挥部要组织有关领导与技术人员采取不定期地进行抽查验收,发现问题立即纠正。工程完工后,项目建设单位应提交竣工自验报告,由水利局牵头,组织设计单位、监理单位、财政、发改局部等有关单位及施工队对工程进行全面的验收,验收结果要审核、审计,并出具验收报告和竣工图等。(5)资金管理资金的使用和管理,严格按照中央、省、市有关精神,对该项目建设资金实行专户存储、专帐核算、专款专用。10.1.3建设管理设施建设管理机构设**市****水库管理所内,建设管理设施可利用管理所的可利用设施。10.2运营管理10.2.1运营管理机构为使工程建成后充分发挥效益,建立健全目标责任制,明浙产权,明确**水库管理所为运营管理单位。10.2.2运营管理要求及管理制度管理从建设开始,运行管理人员要参与工程建设的全过程,参与工程质量监督,熟悉掌握以下情况:1)工程的形式、规模和供水能力;2)供水范围内的基本情况;3)设施、设备生产厂商及售后服务内容;4)水泵、机电设备、等设备的操作与运用;5)水质检测的基本内容、方法、要求和规定;6)地埋管道的布设方位、深度及控制点;在工程建设过程中,经营管理人员要从利于管理、方便管理角度出发,从以下几个方面提出问题或提出建设性建议:-70-
1)闸阀井、机电设备安装预留空间是否满足操作、检修、拆卸方便的需要;2)管道布局是否合理,检修阀及伸缩节是否满足工作要求;3)计量设施安装上否符合规范要求;4)其他工程质量问题。****水库供水工程水厂内部制定运行日志、公示(水价、水费收支、检修停水等)考勤考核、交接班、文明服务、奖惩等制度,对水价进行分析预测。10.2.3运营管理和工程保护范围及管理设施1)工程管理范围工程管理范围包括水源工程、净水厂工程、输、配水管线工程。2)管理方法供水站将严格按照《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)中第11.2节《水质检验》、第11.3节《水源管理》、第11.4节《净水厂管理》、第11.5节《泵站管理》、第11.6节《输配水管理》中各条款进行对供水工程各设施进行管理。同时供水站也可参照《城镇供水厂运行、维护及安全技术规范规程》(CJJ58)的有关规定,对供水工程进行管理。10.2.4生产环境、劳动保护与安全10.2.4.1环境保护本供水工程建成后,对环境保护方面无污染,只有泵站机器可能产生噪音污染,设计和生产中,尽量采取措施,确保环境保护。(1)噪音污染防治措施柴油发电机组、空压机、施工工厂等噪声源应尽量远离居民点,施工时尽量采用减少噪声影响的施工方法和技术,合理安排施工布置和施工运输道路,减少噪声对附近居民点和生活区的影响。施工厂界噪声应满足《建筑施工厂界噪声限值》(GB12523-90)标准的有关要求。(2)与景观环境的协调措施本工程施工设计,是以“预防为主、防治结合、全面规划、合理布局、综合治理”为指导方针,严格对管道路线环境保护进行多次反复论证,施工中必须额“因地制宜、保障安全、改善环境”的原则进行绿色施工,尽量节约用地,少损坏林果树和植被,在施工过程中必须严加管理,努力做到规范化施工和文明施工。-70-
与周围环境和自然景观相协调,管道全线平、纵配合协调,注意美观顺适,与周围自然景观相协调。在确定管道线路时,为使管线所经地区的环境相配合,管道工程基本利用原有荒地、公路,管道路线纵坡也不做大的改变,所以生态植被破坏较少。10.2.4.2劳动保护与安全在净水厂按规范要求设置消火栓。设防毒面具和劳保用具,保证操作人员的安全。全部电器均零接地保护。11概算投资11.1设计概算11.1.1编制依据(1)编制办法及价格水平湖南省水利厅湘水建管[2008]16号文“关于颁发《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》的通知价格水平为**市**2010一季度年材料价格。(2)定额依据湖南省水利厅湘水建管[2008]16号文“关于颁发《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》的通知”。水利部2002建筑工程预算定额。11.1.2费用标准按湖南省水利厅湘水建管[2008]16号文“关于颁发《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》的通知”执行。11.1.3预备费基本预备费按5%计算;价差预备费按现行国家标准执行,年物价上涨指数为零。11.1.4总概算表总概算表包括工程部分、环境保护工程部分、水土保持及水源保护工程部分等3部分,工程静态总投资:1208.18万元。11.2初步设计概算内容11.2.1编制说明11.2.1.1工程概况-70-
**市****水库供水工程厂区位于**市****镇**水库,供水范围包括**镇24个村,涉及人口28900人。自来水厂共分五个部分:取水工程、输水工程、净水工程、厂区部分及配水管网部分。工程设计供水规模为3000t/d。工程取水水源为地表水,采用泵站取水的方式,取水点位于**水库库内。净水厂厂区面积为3.04亩,厂区由管理房、生产用房、净水建筑物及附属建筑物组成。本工程计划工期6个月。11.2.1.2基础单价(1)人工预算单价按水利部水总(2002)116号文颁发的《水利工程设计概(预)算编制规定》的规定计算。其中:工长为9.87元/工时,高级工为9.32元/工时,中级工为7.22元/工时,初级工为5.6元/工时。(2)材料价格:主要材料预算价格采用浏建发[2009]12号最新公布的材料价格,结合当地市场价格综合确定。(3)经过计算施工用电、风、水价格:电—0.82元/kw·h;水—0.62元/m3;风—0.15元/m3。(4)独立费用依据《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》(2008.3),并根据本工程具体计算。11.2.1.3主要经济技术指标(1)工程量①工程量主体工程工程量为:土方开挖50112.5m3;土方回填43448.9m3;砌石69.5m3;混凝土719.7m3,钢材29.95t;模板工程1759.2m2。管道工程工程量:输水管道130m,配水管总长483940m。(2)工程总投资工程总投资1208.18万元。其中工程部分1119.61万元,基本预备费55.98万元,水土保持费14.49万元,环境保护费8.10万元。11.2.2工程概算附表(1)项目总概算表(2)工程总概算表-70-
(3)建筑工程概算表(4)机电设备及安装工程概算表(5)金属设备及安装工程概算表(6)临时工程概算表(7)独立费用概算表(8)建筑工程单价汇总表(9)主要材料预算价格汇总表(10)次要材料预算价格汇总表(11)施工机械台时费汇总表(12)材料汇总表(13)主要工程量汇总表(14)主要材料汇总表(15工时数量汇总表(16)施工机械台时费计算表(17)施工机械台时费计算表(18)混凝土材料单价计算表(19)施工用电、水、风计算表(20)建筑工程单价表具体概算表格附后11.3筹资方案项目静态总投资1208.18万元,资金由市、县地方、群众三方共同投入解决。11.4水价分析11.4.1成本分析11.4.1.1年供水成本核算(1)年折旧费建筑工程:240.16×2%=4.80万元机电设备:16.21×5%=0.81万元UPVC管道:762.24×2%=15.24万元年折旧费合计:20.85万元-70-
(2)年大修理费计算建筑工程:240.16×1%=2.40万元机电设备:16.21×3%=0.49万元UPVC管道:762.24×0.8%=6.10万元年大修理费合计:8.99万元(3)年运行费用计算年运行费用包括药剂费、工资福利费、动力费及其他费用等。①工资福利费医疗费:根据设计,本工程设长期管理人员5名,年人均工资福利和医疗费30000元,则总工资福利医疗费为15.00万元。②电费:水厂日耗电1200度,按每度电0.65元计,年运行时间按365天计,并考虑检修,则年动力费为28.47万元。③水源费:水厂年供水量109.5万吨,根据当地实际情况,生活用水按0.05元/m³计,年平均水资源费5.48万元。④制药费:水厂年供水量109.5万吨,制药费按0.05元/吨计算,年平均制药费5.48万元。⑤水质监测费水质监测每月进行一次,1500元/次×12次=1.8万元⑥管理费用:(前五项之和)×4%=2.25万元(4)年供水成本:(1)+(2)+(3)=88.32万元11.4.2供水量确定该工程投入正式运行后,日供水能力加厂用水量共计供水3000m³/d,年供水总量为109.5万m³。11.4.3水价成本计算及合理性分析11.4.3.1单方供水成本单方供水成本=年供水成本/年供水量=88.32/109.5=0.81元/吨-70-
11.4.3.2效益分析(1)供水效益该工程投入正式运行后,年供水总量为109.5万m³。经测算,单方水成本为0.81元/吨,暂定供水单价为1.50元/吨,年供收益为77.56万元。(2)间接效益计算计算原则:水利建设项目的间接效益应按有、无此项目对比可获得的收益计算。效益评估测算采用静态分析的方法进行评估。各项效益:项目间接效益主要是工程实施带来农民医药费支出减少费用、农民为饮水减少劳动力支出费用,以及调整产业结构,发展畜牧养殖业对当地收益群众的增收效益。①农民医药费支出减少费用根据**市****镇饮水现状及其有关资料,每年因饮水水质低劣,导致生病的医疗费用约为20元/人/年。工程建成后,每年可节约医疗费用为50.19万元。②农民饮水劳动力支出减少费用以每户每年可节省挑水劳动力5个,每工日工资50元,则项目区年减费用178.92万元。③增加庭院收益工程建成后,可有力的推进当地的“庭院经济”,促进家庭副产业的增收,按收益农民人均年收益增收50元计算,年可增收125.49万元。以上三项间接收益为354.60万元。11.4.3.3经济指标计算(1)计算依据及基本假定评价依据:为水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》(SL-97)和国家计委编制的《建设项目经济评价方法与参数》等。鉴于本工程为社会公益性工程,具有长远的经济及社会效益而无显著财务收益,因此只进行国民经济评价,不做财务评价。设计取建设期为6个月,工程综合折旧年限为15年。假定各年内的费用与效益均发生在年末,计算基准点定于2011年初。(2)主要经济指标-70-
水利建设项目国民经济评价,可根据经济内部收益率(EIRR),经济净现值(ENPV)及经济效益费用比(EBCR)等评价指标和评价准则进行。①经济内部收益率(EIRR),经计算,EIRR=8.14%>8%②经济净现值(ENPV),经计算,ENPV=582.13万元③经济效益费用比(EBCR),经计算,EBCR=1.97>1。(3)评价结果以上经济分析表明,工程的建设不仅解决了供水区域的人畜饮水条件,而且具有明显的社会效益和经济效益。通过对国民经济评价指标的分析,工程的各项指标均符合《水利建设项目经济评价规范》(SL-97)要求,说明该项目的建设在经济上是合理的,技术上是可行的。11.4.4农民自筹能力及对水价的承受能力分析本次规划总投资1208.18万元,由国债资金、省厅及市级配套资金和自筹资金配合解决。按每吨水1.5元价格,每人每天用水按0.1吨考虑,项目区人均年水费支出54.75万元,占年可支配收入的比例低于1.16%,说明农民自筹能力和水费支出均在农民可承受范围内。12对下阶段工作的要求和建议1、根据工程设计,在下阶段中应加强工程技术测量,严把施工质量关。2、在压力管道铺设过程中,应增强管道防冻意识,保证管道开挖断面和深度,做好压力管道的防腐保温工程。3、本工程主要引水水源为**水库,下阶段应加强对水库的除险保安工作,使水库的水质水量得到可靠保证。-70-
13初步设计报告附录、附件及设计图要求13.1附录水质化验报告13.2附件附件一:设计概算附表附件二:初步设计图纸(另见图册)-70-'
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