盘龙村饮水安全工程初步设计报告

'石泉县长阳乡盘龙村饮水安全工程初步设计报告石泉县水利水电勘测设计院二○○九年三月 批准：谢小龙校核：王娟设计：胡娟编写：胡娟 目录第一章综合说明1第二章工程项目概况及项目建设的必要性12.1项目区自然情况12.2项目区社会经济情况22.3项目区供水现状及存在的主要问题22.4项目建设的必要性32.5项目区供水规划及供水范围3第三章工程建设条件43.1项目区自然条件43.2区域水资源概况43.3工程地质43.4建筑材料5第四章工程规模64.1设计范围、供水对象及设计水平年64.2需水量预测64.3供水规模的确定8 第五章水源选择85.1水源选择的原则和要求85.2地表水水源95.3取水方式9第六章工程总体布置106.1设计依据及原则106.2工程等级、类型和设计标准116.3总体布置原则126.4输水线路与管材选择13第七章工程施工及水源保护规划147.1工程施工147.2水源保护规划15第八章经营管理15第九章设计概算说明16附件：工程概算表图纸 第一章综合说明石泉县长阳乡盘龙村供水工程位于石泉县城东南区，东靠凤凰山，西依汉江，南邻汉阴交界，石紫公路隔江而过，国家重点工程喜河水电站展眼可见，交通运输便利。本工程采用自流引水方式供水，建截流坝1座，过滤池1套，高位水塔1座，蓄水量30m3；铺设引水管道2.9Km，供水管网2.3Km。该项目实施后共解决该村153人、42头家畜的饮水问题。工程计划总投资8.3万元。第二章工程项目概况及项目建设的必要性2.1项目区自然情况盘龙村属亚热带气候区，气候温和湿润，热量充足，雨水丰沛，四季分明。受多样地形的影响，降雨分配年内不均，灾害性天气频繁多年平均气温14.6℃，极端最高气温41.4℃，极端最低气温-10.2℃。初霜始于10月中、下旬，终霜止于3月中旬，全年无霜期257天左右。本区多南偏东风，多年平均风速1.7m/s，定时最大风速17m/s。多年平均降雨量871mm，最大降雨量1384mm，最小降雨量395mm，降雨极差987mm。多年平均蒸发量850mm。≥0℃积温5200℃，≥10℃积温4400℃。多年平均日照数1811.6小时，日照率40%；夏季最丰,为658.819 小时，占36.4%；日照年变化较大，最丰年为2129.4小时(1962年),最少年为1312.2小时(1982年)，相差817.2小时。河流年平均水温14.3～15.9℃，最高为37.8℃，最低为0℃，一般无较大冰情出现。2.2项目区社会经济情况长阳乡总面积为97平方公里，10个行政村，52个自然村民小组，1780户，7400多人。农业以水稻、玉米、油菜、红苕、洋芋为主。全乡总耕地面积14994亩，其中：水田2470亩，旱地12524亩。盘龙村共5个组，259户、998人，其中大中型水库移民40人。常用耕地面积759亩,其中水田184亩，旱地575亩。农业生产以粮油、养殖为主，多种经营以蚕桑、板栗为主，共有桑园面积304.8亩，人均纯收入1735元。2.3项目区供水现状及存在的主要问题陕南的特点是山大、沟深、坡度大，开发利用率低，供水工程大部分靠单家独户自行修建简易临时工程，无任何净水处理过程，雨季吃浑水，旱季无水吃，给生活用水带来很大困难。尤其是雨季水质更加恶化，水质浑浊，悬浮质增多，直接影响了区域经济的发展和人民的身体健康。盘龙村农民吃水难一直是困扰当地经济发展和人民生活水平提高的一个大问题，为了盘龙村能达到安全饮水，首先应对供水设施进行规范化建设，加强对水源取水点一定范围内污染源的严格管理，保护生态环境，优化设计，保证质量，明晰工程的所有权、经营权、受益权，保证工程按市场化机制19 良性运转，定期对水质抽检、鉴定，确保饮水安全。2.4项目建设的必要性目前，党和政府高度重视和关心广大农村农民的生产生活，为解决群众的饮水安全提供了政治保障和政策。近年来，国家持续加大对农村的投入，发展农村经济，调整农业产业结构，农贸市场发展迅速，农村城镇化步伐加快，加之迁移式扶贫，由高山迁到低山，农村水泥路面铺设，交通更趋便利，从事商品经济交流、投资的人口剧增，饮水安全越来越成为一个十分突出的根本问题，给乡镇干部以及人民群众的生产生活带来极大的困难，解决这项安全饮水工程是非常必要的。当地群众迫切需要建设该供水工程，并愿意承担工程日常维护管理费用。2.5项目区供水规划及供水范围1.规划设计依据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SL252—2000）、《防洪标准》（GB50201—94）、《安康地区实用水文手册》、《给排水设计手册》、《室外给水设计规范》（GBJ13—86）、《村镇供水工程技术规范》（SL310—2004）、《陕西省村镇供水工程初步设计要点》、《陕西省石泉县农业资源调查和农业区划报告集》。2.确定供水规模的原则①考虑当地用水实际确定用水量；②充分利用建成的供水设施；③考虑自备水源的供水能力；19 ④按项目供水工程规模核定。第三章工程建设条件3.1项目区自然条件项目区属秦岭南坡低中山河谷地带，北高南低，南北较长，东西狭窄，平均海拔328～1200m，最高1200m。山势较矮，坡度稍缓，局部区陡峻，沟壑纵横，河溪交错，有山有川。农户多居住在第四纪河流冲积物组成的河谷阶地及河谷两岸的冲积小平原。土壤以山地黄棕壤土为主，沿河谷两岸有黄泥土、水稻土、沙壤土、黄砂土、山上为棕色森林土。本区属长江流域汉江水系，境内河流以长阳沟为主。3.2区域水资源概况盘龙村供水水源为附近长阳村的长阳沟沟。长阳沟水常年未断流过，流域面积大，河道长，上游植被良好，水源充足。3.3工程地质地质属汶池区边缘的大巴山北坡，构造以褶皱为主，山势比较平缓，多呈深圆形山脊，坡脚多出现山间坝子和河谷。露岩性有灰岩、花岗岩等，主要土壤类型为黄棕壤土、棕壤土、麻砂土。本区地处大巴山山脉的北坡，北邻秦岭山脉，地面海拔高程一般为330～1000m，相对高差200～650m，属中低山地形。汉江自西北向东南，蜿蜒穿过全区。喜河水电站水库区位于石泉县城—19 藕阳河段。两岸山体雄厚，岸坡陡峭，河谷狭窄，呈“V”字型，两岸局部地段发育有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地。本区域地层以汉江—喜河—麻柳坝大断裂(F3)为界，以西属扬子地台区建造，以东属秦岭地槽区建造。扬子地台区建造包括震旦纪至三叠纪及第三纪沉积地层，主要由海相沉积的碳酸盐岩及碎屑岩组成。其中石泉县城周围及长安坝乡附近为第三系红色砂砾岩地层。喜河镇附近汉江两岸，以泥盆系厚层灰岩、硅质白云岩为主，其它各层均以砂页岩为主。秦岭地槽区建造又可分为南北两部分。月河盆地以南广泛分布自震旦系至志留系的浅变质碎屑岩，包括变质凝灰岩、千枚岩、板岩等。北部则为上古生代海相沉积地层。此外，在新生代断陷盆地(石泉-汉阴)内分布有老第三系的红色砂砾岩和粘土岩。据国家地震局1990年版的1：400万《中国地震烈度区划图》，石泉—喜河一带位于Ⅵ度区内。3.4建筑材料县境内有年产15万吨的石泉水泥厂，可为工程建设提供常规优质水泥；工程所需砂石料可自汉江拉运，所需石料可就近开采，建筑材料丰富。19 第四章工程规模4.1设计范围、供水对象及设计水平年设计范围为盘龙村，现有259户，998人，大中型库区移民30人，其中不安全饮水153人，设计供水163人。盘龙村供水工程的现状水平年确定为2008年，设计年限n=10年。4.2需水量预测1.用水标准⑴居民生活用水量根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），本着节约水资源和满足用水需求的原则，结合当地发展实际，采用60L/人·日。⑵公共建筑设施用水（根据实际情况选用）没有学校的村庄，不计次项；有学校的可按：⑴联村集中供水，按居民生活用水量的5%计；或按在校师生人数乘以用水定额10L/人/天；⑵乡镇供水，按居民生活用水量的10%计；或按在校师生人数乘以用水定额20L/人/天。在校师生人数与农村居民人数不得重复计列。⑶牲畜用水根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），猪：30Ｌ/头/天；牛：50Ｌ/头/天。⑷管网漏失水量和未预见水量：按上述之和的10%计列。19 ⑸设计用水居民人数设计供水年限为10年，人口自然增长率6‰。2.用水量计算①居民生活用水量：W=Pq/1000(3.1.2-1)P=P0(1+r)n+P1(3.1.2-2)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数，人；r—设计年限内人口的自然增长率，可根据当地近年来的人口的自然增长率确定；n—工程设计年限，a；P1—设计年限内人口的机械增长总数，可根据各村镇的人口规划以及近年来流动人口和户籍迁移人口的变化情况，按平均增长法确定，人；q—最高居民生活用水定额，可按表3.1.2确定，L/（人·d）P=P0(1+r)n=153×（1+6‰）10=163Q1=163×60/1000=9.78m3/d⑵牲畜用水：Q2=42×30升/头·日=1.26m3/d19 ⑶公共建筑设施用水Q3=Q1×10%=9.78×10%=0.98m3/d⑷其它用水Q4=（Q1＋Q2＋Q3）×10%=12.02×10%=1.2m3/d⑸最高日用水量计算：Qd=Q1＋Q2＋Q3＋Q4=13.22m3/d　⑹最高日平均时用水量计算：Qcp=Qd/24=13.22/24=0.55m3/h　⑺最高日最高时用水量计算：（配水管网）Qmax=kn·Qcp=2.3×0.55=1.265m3/h4.3供水规模的确定供水规模（最高日用水量）=居民生活用水量+公共建筑用水量+饲养牲畜用水量+其它用水=13.22m3/d。第五章水源选择5.1水源选择的原则和要求根据盘龙村地理位置，选择在水源丰富、条件有利的长阳沟修建截流坝，采用自流引水型式。既利用了水源，且供水成本低，便于维护管理。抗震裂度为六度。（1）水源水量充沛可靠。用地表水作水源时，枯水期流量的保证率应不低于90％；以地下水作水源时，其取水量应小于可开采量。（2）水源水质应符合国家饮用水水源水质标准。19 （3）利用现有水源工程作为工程水源时，如改变工程原设计任务，应取得原工程主管部门书面同意，并作为初设报告附件。（4）水源选择应考虑安全、经济以及便于水源保护等因素。（5）有多处水源可供选择时，应对其水量、水质、投资、运行成本、施工和管理条件等进行全面的技术经济比较后择优确定。a)地下水、地表水均可满足要求时，宜优先采用地下水和泉水水源。b)采用地表水源时，应优先采用有一定调节能力的水库供水。C）供水区周边没有可供利用的水库，且地下水无法利用，若有水质较好的地表径流时，可在适当位置修建引水工程供水。设计应对小河、溪流枯水流量、洪水进行调查分析，论证水源可靠性。d)当现有城镇和村镇集中供水工程水源充沛、设施可靠、技术可行时，周边村镇供水宜采用现有工程管网的延伸供水。5.2地表水水源长阳沟发源于山体植被较为丰荗的山坡，这里山大人稀，泉水流量常年均衡，水质良好，未受到环境污染。长阳沟是汉江的支流，它的总流域面积Km2，主沟全长Km，平均比降‰。多年平均流量m3/s，多年平均径流量万m3。5.3取水方式除该村附近的长阳村有长年不断流的长阳沟外，还有2公里之遥的汉江，但汉江水不经过净化达不到饮用标准，19 故不在考虑范围内，另外该村还有储藏丰富的地下水资源，其水质符合饮用标准，可以打井抽水，取水方案比较如下：（1）打井抽水优点：输水管道短，运行管理方便，运行费用较高。经实地勘察，自附近打机井抽水，人员分散，取水设施难于布置；抽水管线长2500m，输电线路长0.4km，扬程38m；需安装DA1—80×1机组2套（一套备用）20KVA变压器一台，经估算仅抽水设施即需5万元以上。（2）自流引水优点：一次投资，长久受益，运行费用小。经实地勘查，可以在附近的长阳村的长阳沟引水，长阳沟比降高，在长阳沟上修一小型截流坝，经过滤池过滤，自流至蓄水池。由前述情况知：其引水工程投资与抽水站输水工程投资相比，引水虽然其引水管线长，但供水无需加压，供水成本低，一次性投资，长久受益，工程布置简单，便于以后运行管理。根据以上分析认证，打井取水明显没有必要，故采用修筑截流坝自流式引水。第六章工程总体布置6.1设计依据及原则6.1.1设计原则（1）支持可持续发展原则，保证村镇居民安全饮用水的可持续。保证水源、工程、管理运行的可持续性。19 （2）以解决生活供水为重点，充分利用已有水利工程，有效降低工程建设投资和运行费用。（3）认真调查供水区现状，找准存在问题，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）综合当地自然条件，经济条件和社会发展情况，合理确定用水标准和供水规模。以解决当前群众饮水需要为主，同时兼顾长远发展的需要。（5）以县自来水公司或乡镇供水站为依托建立健全农村饮水安全监测体系，加强水源、出厂水和管网末稍水质检验和监测。（6）坚持群众自筹和政府扶持相结合的投资政策。（7）创新管理体制和运行机制，确保农村供水工程长期有效发挥效益。6.2工程等级、类型和设计标准6.2.1工程等级及类型工程等级根据国家防洪标准有关内容合理确定。本工程等级属小二型五等工程。6.2.2工程设计标准（1）水质19 饮用水水质符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）要求。在本地区，其水质应符合《农村实施（生活用水卫生标准）准则》中的要求。（2）服务水压服务水压为5m。6.2.3工程防洪标准按《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SDJ12-78）、《防洪标准》（GB50201-94）查知，本工程为“IV”等4级工程，其设计洪水重现期N=10年，校核洪水得现期N=20年。6.2.4工程抗震标准抗震裂度为六度地区，不设防。6.3总体布置原则（1）总体布置根据水源与供水区（范围）之间的平面、高程空间关系，充分利用地形条件，拟定供水方式及工艺流程组合，合理拟定供水线路走向，确定建（构）筑物工程位置。做到充分利用自然地形条件，缩短供水线路，优化建（构）筑物布置，节约土地资源。（2）节约投资原则。工程布置应考虑尽可能与现有工程设施相结合，避免不必要浪费，节约投资。（3）运行经济原则。水源取水方式、线路用建筑物布置应有必要的方案比较，合理采用分区、分压供水，尽可能大的供水范围实现重力供水、减少加压供水范围和供水量，降低运行费用。建（构）筑物位置尽量靠近公路，方便施工和运营管理期交通。19 6.4输水线路与管材选择6.4.1.取水建筑物1.取水建筑物（1）集水井、过滤池在长阳沟修截流坝一道，设置集水井粗过滤，自集水井用管道将水引至双层过滤池及高位水池。集水井、双层滤池设计分别见图。（2）引水管道水力计算6.4.2引水管设计流程及引水管1.引水管设计流程及引水管⑴引水管流量根据《室外给水设计规范》（GBJ13一86）第5.0.2条，引水管设计流量按最高日平均时确定，由以上计算可知：Q=0.55m3/h=0.153升/秒⑵管材及管径本工程引水管全长2900米，根据本区工程地质、气候条件以及地表土层情况，结合项目资金计划，采用PE管作为引水、供水管材。经现场实地勘测，引水口到蓄水池选址地实际落差40米，而由以上条件可算出引水管的流量模数K：=1.30升/秒根据清洁管糙率n=0.011，经计算得：d=30mm，k=2.166升/秒；当管d=25mm，k=1.33升/秒；因此根据国标管径选用Φ25管材。19 (3)管道铺设管道自长阳沟引出，铺设至蓄水池，引水管埋深地下0.5—0.7米，沿土层段，铺设于未经扰动的厚壮土层上，如遇有岩基段，应铺垫10cm砂垫层。6.4.3.高位水池（蓄水池）蓄水池容量按一日调节设计，因引水管线比较长，经综合考虑，选用容积30m3的高位水池，引用《陕西省人蓄饮水防氟及饮水工程图集》30m3封闭式砌石蓄水池设计图，选址应在地质稳定，无裂逢、陷坑和溶洞的位置上，地形、地势平坦，出口水高程应高于最高用户15m。6.4.4供水管网供水主管采用全长2300m，其设计流量为最高日最高时流量Qmax=1.265m3/h，取主管经济流速V=0.77/秒。=24mm取PE管径d=25mm。第七章工程施工及水源保护规划7.1工程施工1.施工条件（1）交通：村级公路与国家主干道相连，交通较为便利。（2）电源：10KV辅电线路九十年代即已架通，与西北电网相接，供电保证率高。19 （3）施工及生活用水：施工区内沟壡纵横，其水质符合饮用水标准，可就近取用。（4）建筑材料：石泉县水泥厂可为施工提供不同标号的水泥。砂、石料储量大，分布广，可就地开采。（5）自然条件：施工区内最高气温41.4℃，最低气温-10.2℃，平均气温14.6℃，无霜期242天，平均降雨量257mm，最大冻土层厚度8cm；工程地质条件良好，利于工程的施工。2.施工进度计划（1）本工程计划2009年7月开工，2009年10月完工，工期3个月，工程总投资8.3万元。（2）为确保工程顺利实施，工程所需投资8.3万元，申请中央补助6.6万元、市级配套1.7万元。7.2水源保护规划为确保水源水质，防止水源污染，对取水点以上流域应进行水土保持综合治理，20℃以下的缓坡地进行抬田造地，20～25℃以上的陡坡地逐渐退耕还林、还牧；对林地实行封禁治理，进而达到“山更绿，水更清”。第八章经营管理19 以保障群众的饮水安全，优质供水为宗旨、坚持按经济规律办事，按照完善市场经济体制的要求，落实产权制度，建立符合农村安全饮水工程特点，产权明确，责权利相统一，有利于运行机制社会化保障体系。收入用在扩大用户，发展生产，自我维护，改善工作条件，不加大用户负担，能够自我维持并有所积累。第九章设计概算说明本工程设计概算主要依据《陕西省水利水电工程概算预算编制办法及费用标准》（2000）（以下简称“2000编制办法及费用标准”）的有关规定进行编制。1.定额依据（1）建筑工程采用《陕西省水利水电建筑工程预算定额》（2000），按“2000编制办法及费用标准”规定，编制设计预算。（2）设备安装工程采用《陕西省水利水电设备安装工程预算定额》（2000）。按“2000编制办法及费用标准”规定，编制设计预算。（3）施工机械台班费用采用《陕西省水利水电工程施工机械台班费定额》（1996），一类费用调整系数为1.15，同时按本工程的工料预单价对其二类费用作了调整。2.主要材料预算价格十种主要材料预算价格按“2000编制办法及费用标准”规定价计算，其它次要材料按照当地实际价格计算。主要材料中钢材、木材、水泥、块石、石子、砂子均按工地购买价计算。3.工程单价19 工程单价依据“2000编制办法及费用标准”的有关规定计算，其中各项取费指标和调整系数详见“主要编制汇总表”。4.永久工程概算水工建筑物工程均采用设计工程量乘以单价的办法计算。5.临时工程概算依据施工组织设计工程量计算，其它临时工程费率按“2000编制办法及费用标准”并结合本工程实际取2.5%。6.费用概算费用依据“2000编制办法及费用标准”并结合本工程实际编制。7.水库淹没处理补偿费用概算本工程无此费用。8.预备费基本预备费：按“2000编制办法及费用标准”规定，取基本预备费率为5%。价差预备费：参照国家计委计投资（1999）1340号文规定，取年物价上涨指数为0%。9.有关问题说明工程中砼及砂浆的配合比按照《陕西省水利水电设备安装工程预算定额》（2000）附录七的（二）及（七）进行计算。（三）设计概算表详见概算表19 附“主要编制依据汇总表”主要编制依据汇总表序号项目指标备注一建设项目1工程名称石泉县中坝村安全饮水工程2建设地点石泉县中坝村3建设单位石泉县水利局4地区属性陕南地区5工程类型小（2）型工程6施工企业性质地县企业二工程单价取费指标1建筑工程其他直接费费率5.00冬雨季施工增加费率（%）2.50夜间施工照明费率（%）0.50小型临时设施摊销费率（%）1.00其他（%）1.002安装工程其他直接费费率6.20冬雨季施工增加费率（%）2.50夜间施工照明费率（%）0.70小型临时设施摊销费率（%）1.50其他（%）1.503间接费费率机械化施工的土石方工程（%）17.00一般土方工程（%）40.00一般石方及砂石备料工程（%）55.00砼工程（%）140.00钻孔灌浆工程（%）140.00辅助工程（%）75.004利润率建筑工程5.50安装工程5.505计算税率3.3519 6建筑定额扩大指标（%）5.007安装定额扩大指标（%）5.00三其他临时工程费取费费率（%）2.50四费用取费费率指标1项目管理费费率(%)10.002备品备件购置费费率(%)0.003工器具及生产厂家购置费率(%)0.004工程科学研究实验费费率(%)0.205定额编制管理费费率(%)0.156工程质量监督费费率(%)0.357工程保险费费率(%)4.55五总概算取费指标1预备费费率基本预备费0.00价差预备费0.002工程贷款年利率0.003施工期(月)3.0019'