延津平陵水厂项目初步设计报告.docx
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延津平陵水厂项目初步设计报告
1综合说明
1.1编制依据
（1）关于加快2009年农村饮水安全前期工作的通知；
（2）《河南省农村以上安全工程建设运行管理办法（试行）》；
（3）《原阳县农村饮水安全工程“十一五”规划》；
（4）《新乡市2009年度农村饮水安全项目可行性研究报告Ⅱ》；
（5）《村镇供水工程技术规范》SL310-2004;
（6）《村镇供水单位资质标准》SL08-2004;
（7）《机井技术规范》水利部;
（8）《给水排水工程设计手册》第3册（城镇供水部分）；
（9）《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003
（10）《砌体结构设计规范》.
1.1项目背景及工程建设的必要性
1、项目背景
农村饮水安全是当前农民最关心、最直接、最现实的问题，也是当前水利工作的第一任务。
实施农村饮水安全工程，也是社会主义新农村建设的重要任务。
目前我项目区一些农村地区饮水不安全的问题仍然比较突出，不少地方供水方式落后。
今年的中央一号文件指出，“十一五”期间，要解决1.6亿农村人口的饮水安全问题。
三部委业已联合印发了《县级农村饮水安全工程“十一五”规划指南》，把农村饮水不安全人口数和各项任务分解到县。
为加快我项目区农村饮水安全工程的建设，解决饮水不安全问题，推进新农村建设，依据《延津县级农村饮水安全工程“十一五”规划指南》、《新乡市2009年度农村饮水安全项目可行性研究报告Ⅱ（延津县、延津县、卫辉市）》编制《延津县平陵水厂初步设计报告》。
本次工程设计水厂供水范围辐射半径达5公里，涉及司寨乡及石婆固乡9个村庄，解决16640人饮水不安全问题。
2、供水现状，存在的主要问题
按照《农村饮用水安全卫生评价指标体系》评价，目前延津县农村供水总体水平不高，大部分农民的供水设施还很简陋，90%的农村人口使用的是手压井、手拉井等各家各户自备井，用水方便程度较低，遇干旱年份或在干旱季节部分水源的保证率较低；还有许多地区的农民直接饮用苦咸水、受严重污染的地表水源和浅层地下水；多数农村供水工程缺乏必要的水处理设施、消毒措施且水质监测不到位，饮水不安全因素和问题还很多。
3、工程建设的必要性
水对人的生命和健康至关重要。
科学研究表明，人体的59%～60%是由水组成的，要维持人的健康基本要求，每人每天至少要20升安全饮用水，加上其他日常生活用水，每人每天约需要50升水。
通过饮水发生和传播的疾病就有五十多种，要减少疾病，提高健康水平，最行之有效的措施就是使所有人得到安全的饮用水和合格的卫生条件。
饮水安全问题现已被摆在了首要位置，国务院发展研究中心并把饮水安全普及率列入全面建设小康社会指标体系，农村饮水安全工作也成为当前各级水利工作的第一任务。
根据国家制订的《农村饮用水安全卫生评价指标体系》，结合延津县的实施情况，还存在无供水设施的人口，取水不方便的人口以及经常发生季节性缺水的人口，从水量、用水方便程度和供水保证率等几方面考虑，解决饮水不安全问题迫在眉睫。
项目区处于豫北平原，适合多种作物生长。
并且随着农业基础设施的建设，农业种植结构的调整，农业生产条件逐步得到改善，农业生产有了稳步发展，农民收入明显提高。
解决饮水不安全问题，提高农民饮水卫生标准和农民生活质量，改善农民生活环境，已成为当地农民的迫切愿望。
1.2工程建设的自然条件、水资源条件，水文及工程地质
1、自然条件
延津地处黄河中下游冲积平原属于暖温带大陆性季风性气候，其特点是：
四季分明，春季干旱多风少雨；夏季高温炎热，降雨集中；秋季天高气爽，气候宜人；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。
多年平均气温13.7℃，历年最高气温42.7℃，最低气温-21.3℃。
多年平均降雨量600mm，年际变化较大，最大年降雨量1224.5mm，最小年降雨量242mm。
受季风影响，降雨时空分布不均，年际变化大，年内降雨也极不均匀，70％左右多集中在6～9月份，多年平均风速2.5m/s，多年平均蒸发量1200mm，多年平均日照2400h，多年平均无霜期210d，干旱指数2.00。
2、水资源条件
延津县地表水为降雨产生的径流，降雨径流多集中在汛期，利用率较低，全县水资源总量为1.73亿立方米，由于历史和地质原因，地表水氟、溶解性总固体含量严重超过农村饮水安全标准，且地表水污染严重。
3、水文及地质
延津县位于古黄河冲积平原上，地表层为第四纪亚沙和亚粘土。
因河水的流向和流速不同，泥沙在沉积过程中进行了自然分选，地表以下500米深度内有三个含水层。
表层潜水流向与埋深主要受地貌条件控制，部分地段兼受骨干排水河道的影响，潜水总流向是西南至东北，黄河滩地段近于南北向，水力坡度一般为1／5000。
潜水底板埋藏在40－50米，底板为粘性土质，有防渗作用。
水化学类型多为Ca+Mg－HCO3、K+Na-HCO3型。
潜水流量滞缓，水位埋藏较高，一般为3－6米，补给方式主要是降雨入渗、黄河侧渗、灌溉回渗等，浅层水主要用于农田灌溉。
由于地质原因，大部分地区水质差，铁、硫酸盐、氟化物、氨氮等含量超标，加之受污水和农田化学污染，不宜作为饮用水源。
第二层埋深一般在80－300米，以侧向径流补给和降雨垂直入渗间接补给为主。
第三层埋深一般为300米－500米，两个承压含水层水量较丰富。
第二、三层含水层为本项目工程水源的主要开采层位。
砂层厚度达100米以上，岩性粗，以细中砂为主，富水性好，涌水量达100T／h左右，据取样化验水质矿化度为0.5-0.7g/L，总硬度180－280CaCO3mg/L，大部分地区中深层水质良好，符合生活饮用水标准。
1.3工程的供水范围、对象，需水量预测和工程供水规模的确定以及工程水源的选择
1、供水范围、对象、需水量预测
平陵水厂供水范围辐射半径5公里，涉及司寨乡及石婆固乡9个村庄，16640人。
村镇供水水量包括村镇居民生活用水量、村镇企业用水、集体或专业户饲养畜禽用水量、公共建筑用水量、消防用水量、水厂自用水量、管网漏失水量和未预见用水量等。
经计算需水量为1247.09m3/d。
2、工程供水规模的确定
根据村镇居民用水的实际情况，本工程以解决生活用水为主，一般不考虑村办和乡镇企业、畜禽用水量。
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，为1870m3/d。
3、工程水源的选择
延津县地表水为降雨产生的径流，降雨径流多集中在汛期，利用率极低。
延津县地下水资源量丰富，大部分地区中深层水质良好，符合生活饮用水标准。
开采中深层承压地下水比处理地表水工艺简单易行，无污染，制水成本低，水质完全符合饮用水标准，水源有保证，因此，中深层承压地下水可作为解决农村饮水安全的理想水源。
本次工程水源选取地下水。
1.4工程总体布置
1、供水方式
开采中深层承压地下水比处理地表水工艺简单易行，无污染，制水成本低，水质完全符合饮用水标准，所以本工程供水方式采取打井抽取中深层地下水，加压罐加压供水。
2、水厂位置确定
由于平陵村地处本此项目区的中间位置，因此将水厂设在平陵村。
3、净水工艺流程
平陵水厂的供应水源水质良好，水量充沛，地下水源水质符合《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020）的要求，无需特殊处理工艺。
根据《室外给水设计规范》GBJB—86第7.7.1条，本工程采用加二氧化氯消毒的处理工艺。
4、配水管网布置
为了节约投资、降低管理费用，村级管网布置方式选定为树枝状管网。
随着今后的经济发展可向环状管网和树枝状管网相结合的混合方式过渡，以提高供水可靠性。
1.5施工条件、施工方案及施工进度计划
1、施工条件
水厂位置处于平陵村村边南侧50m，紧邻县级路，工程施工时，道路，水电均十分方便。
2、施工方案
根据项目工程的特点，将工程分为三部分，一为水厂房建，一为水源工程，一为管网铺设。
根据施工分区布置方案，施工道路时按设计图中道路布置；施工场地、施工用房均在占地范围内；水电供应方案为：
电从农村电网拉入施工地，水由施工队在水厂水源地较远处打一自压井作为施工用水水源。
3、施工进度计划
本工程设计要求在2009年5月底全部完成。
1.6工程占地、环境评价，水土保持及水源保护
1、工程占地
工程计划占地5亩，位于平陵村村南的一片复耕地上。
2、环境评价
水厂一面临县级路，其余三面均为农田，附近没有任何单位和居民，在其北侧约50m外是平陵村，而净水厂的规模较小，管理人员较少，对周围环境也不会造成影响。
项目工程建设过程中无移民，无污染，无淹没，且无植被破坏情况，基本上不占耕地。
所挖管道沟槽，将及时填埋，对环境不会造成破坏。
3、水土保持
工程在建设过程中遵循“预防为主、全面规划，综合防治、因地制宜，加强管理、注重效益”的水土保持方针，紧密结合项目区水土流失现状和项目工程建设运行过程中造成的水土流失特点，在详细查勘的基础上因地制宜地布设水土保持措施，处理好局部治理和全面治理、单项治理措施和综合治理措施的关系。
4、水源保护
水厂建成后，按照《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等相关法规的要求，依法划定生活饮用水水源保护区和饮水工程管护范围，制定保护办法，切实保护好水源。
1.7工程管理和运行管理
1、工程管理
农村饮水安全工程建设是党和国家对饮水不安全地区人民群众的亲切关怀，是一项“民心”、“德政”工程，是践行“三个代表”的具体体现，要把这项工作办好，工程建设是关键，结合本乡镇的自然特点，按照河南省政府办公厅《关于加强农村饮水安全工程建设管理工作的意见》（[2006]74号）和国家的相关要求，组建项目建设法人单位，按照“项目管理法人、招投标制、监理制、合同制”要求进行工程建设管理。
2、运行管理
为了保证供水工程的安全、正常运行，充分发挥工程效益，更好地满足各乡村居民对水的需求，必须加强适应社会主义市场经济体制要求的水利新体制及相应的运作机制的建设，建立优质高效的水利管理服务体系，明确管护组织形式，确定供水设施所有权和经营权，制定完善的管护措施以促进工程的良性循环。
1.8主要工程量，设计概算和水价分析
1、主要工程量
深井一眼400米，修建房屋135m2，配套深井泵2台（套）、压力罐1个，消毒净化设施1套，闸阀井9个，铺设UPVC管道8.8Km，。
2、设计概算
工程总投资140.63万元。
其中建筑工程投资47.66万元，机电设备及安装工程63.06万元，临时工程2.56万元，独立费用27.35万元。
3、水价分析
按照省水利厅《河南省农村饮水安全工程建设运行管理办法（试行）》第四十四条“供水价格构成的规定”，农村饮水安全的水价由成本构成。
共包括以下6部分：
运行及管理人员工资；燃料动力费；材料费；折旧和大修费；管理费；其他费用。
计算得制水成本：
0.4元/m3，
年供水量为48万m3/a，水价为1.0元/m3。
延津县平陵水厂工程特性表
序号
项目名称
单位
数值
备注
一
工程技术经济指标
1
设计水平年
2010年
2
供水规模
m3/d
1870
3
年供水量
104m3/a
48
4
供水受益行政村数
个
9
5
供水受益人口
人
16640
6
饮水不安全人口
人
16640
7
受益学校
所
学生数量
8
企事业单位
个
人口数
9
居民用水标准
L/人·d
50
10
最小服务水头
m
12
11
时变化系数K时
2
12
日变化系数K日
1.5
13
设计概算投资
万元
140.63
14
人均投资
元/人
84.51
概算投资/供水受益人口
15
人均管网长度
m/人
输配水管长度/供水受益人口
二
主要工程及设备
根据具体工程填写
1
取水工程
深井，配套深井泵2台（套）、
深井一眼400米，井泵房24m3，水泵型号：
200QJ（R）80-55/5
2
净配水厂
修建房屋一处，压力罐1个，闸阀井一个
水厂占地面积5亩、房屋占地135m2，压力罐50T
3
配水管网
铺设UPVC管道
铺设Φ160UPVC塑料管8800m，闸阀井8个
4
入户工程
三
工程概算
1
建筑工程费
万元
47.66
2
设备费
万元
57.33
3
安装费
万元
5.73
4
临时工程
万元
2.56
5
其它费用
万元
27.35
6
基本预备费
万元
0
总概算
万元
140.63
四
水价分析
供水成本
元/m3
0.4
建议水价
元/m3
1.0
供水盈亏平衡点
m3/d
2项目区概况及项目建设的必要性
2.1项目区自然概况
2.1.1地理位置
平陵水厂所在地位于河南省新乡市延津县司寨乡平陵村。
延津县位于河南省北部，黄河北岸，地处东经113°30′--115°50′，北纬34°55′--35°50′之间，南接省会郑州，北邻市府新乡，东南与六朝古都开封隔河相望，西与工业重镇焦作毗邻，东北距中原油田98公里。
2.1.2地形地貌
延津县地处黄河下游大冲积平原南部，海拔70.5－93.5米（黄海高程，下同）之间。
地面坡降1/4500—1/7000，地势平坦。
但由于黄河多次决口改道，造成地形变化较大，地貌类型复杂。
根据地貌成因和地貌类型的共生组合，项目区各种地貌类型分为六大类：
河床地貌、风沙地貌、泛滥地貌，河床—泛滥地貌、风沙—泛滥地貌、人为地貌。
2.1.3气候
延津地处黄河中下游冲积平原属于暖温带大陆性季风性气候，其特点是：
四季分明，春季干旱多风少雨；夏季高温炎热，降雨集中；秋季天高气爽，气候宜人；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。
多年平均气温13.7℃，历年最高气温42.7℃，最低气温-21.3℃。
多年平均降雨量600mm，年际变化较大，最大年降雨量1224.5mm，最小年降雨量242mm。
受季风影响，降雨时空分布不均，年际变化大，年内降雨也极不均匀，70％左右多集中在6～9月份，多年平均风速2.5m/s，多年平均蒸发量1200mm，多年平均日照2400h，多年平均无霜期210d，干旱指数2.00。
2.1.4水文地质
延津县位于古黄河冲积平原上，地表层为第四纪亚沙和亚粘土。
因河水的流向和流速不同，泥沙在沉积过程中进行了自然分选，地表以下500米深度内有三个含水层。
表层潜水流向与埋深主要受地貌条件控制，部分地段兼受骨干排水河道的影响，潜水总流向是西南至东北，黄河滩地段近于南北向，水力坡度一般为1／5000。
潜水底板埋藏在40－50米，底板为粘性土质，有防渗作用。
水化学类型多为Ca+Mg－HCO3、K+Na-HCO3型。
潜水流量滞缓，水位埋藏较高，一般为3－6米，补给方式主要是降雨入渗、黄河侧渗、灌溉回渗等，浅层水主要用于农田灌溉。
由于地质原因，大部分地区水质差，铁、硫酸盐、氟化物、氨氮等含量超标，加之受污水和农田化学污染，不宜作为饮用水源。
第二层埋深一般在80－300米，以侧向径流补给和降雨垂直入渗间接补给为主。
第三层埋深一般为300米－500米，两个承压含水层水量较丰富。
第二、三层含水层为本项目工程水源的主要开采层位。
砂层厚度达100米以上，岩性粗，以细中砂为主，富水性好，涌水量达100T／h左右，据取样化验水质矿化度为0.5-0.7g/L，总硬度180－280CaCO3mg/L，大部分地区中深层水质良好，符合生活饮用水标准。
2.2项目区社会经济概况
延津县区域总面积960平方公里，辖12个乡镇，341个行政村，全县人口45万，耕地总资源87.5万亩，全县以种植业和养殖业为主，2006年，全县生产总值完成36.2亿元，财政一般预算收入1.3亿元。
城镇居民人均可支配收入6386元，农民人均纯收入3808元。
2.3供水现状及存在的主要问题
当前，延津县农村饮水面临的主要问题是水性地方病和水体污染严重。
按照《农村饮用水安全卫生评价指标体系》评价，目前延津县农村供水总体水平不高，大部分农民的供水设施还很简陋，90%的农村人口使用的是手压井、手拉井等各家各户自备井，用水方便程度较低，遇干旱年份或在干旱季节部分水源的保证率较低；还有许多地区的农民直接饮用苦咸水、受严重污染的地表水源和浅层地下水；多数农村供水工程缺乏必要的水处理设施、消毒措施且水质监测不到位，饮水不安全因素和问题还很多。
饮用水水质不断恶化，农村饮用水中含盐量和其它有害物质含量超过国家规定的生活饮用水卫生标准。
此外，由于工业废水生活污水的不达标排放，再加上农药、化肥用量的增加，浅层地下水污染严重，已不适应作为生活水源。
农村饮水安全问题主要表现在高氟水、苦咸水、污染水和水源保证率低等方面，主要表现为
（1）水性地方病。
主要表现为苦咸水。
苦咸水在我县普遍存在。
（2）水污染问题。
随着工业废水和城乡生活污水的不达标排放和化肥农药用量的增加，许多村庄饮用水源受到严重污染，水中有害物质严重超标。
2.4项目建设的必要性
水对人的生命和健康至关重要。
科学研究表明，人体的59%～60%是由水组成的，要维持人的健康基本要求，每人每天至少要20升安全饮用水，加上其他日常生活用水，每人每天约需要50升水。
通过饮水发生和传播的疾病就有五十多种，要减少疾病，提高健康水平，最行之有效的措施就是使所有人得到安全的饮用水和合格的卫生条件。
饮水安全问题现已被摆在了首要位置，国务院发展研究中心并把饮水安全普及率列入全面建设小康社会指标体系，农村饮水安全工作也成为当前各级水利工作的第一任务。
根据国家制订的《农村饮用水安全卫生评价指标体系》，结合延津县的实施情况，还存在无供水设施的人口，取水不方便的人口以及经常发生季节性缺水的人口，这些地方由于供水设施简陋或根本没有供水设施,水源保证率低，季节性缺水严重，干旱季节缺水仍需远距离拉水或背水，从水量、用水方便程度和供水保证率等几方面考虑，解决饮水不安全问题迫在眉睫。
项目区处于豫北平原，适合多种作物生长。
并且随着农业基础设施的建设，农业种植结构的调整，农业生产条件逐步得到改善，农业生产有了稳步发展，农民收入明显提高。
解决饮水不安全问题，提高农民饮水卫生标准和农民生活质量，改善农民生活环境，已成为当地农民的迫切愿望。
2.5项目区供水规划及供水范围
根据地下水开采状况分析，新打管井设计单出水量为1870m3/d，根据《新乡市农村饮水现状调查评估报告》，本供水项目计划新建平陵水厂一座，供水范围辐射半径达5公里，涉及司寨乡及石婆固乡9个村庄，16640人。
主要设施包括：
新打机井一眼400米，配套深井泵2台（套），修建房屋一处135㎡，压力罐1个50T，消毒净化设施1套，闸阀井9个，干支管网1175米。
3工程建设条件
3.1区域水资源概况
延津县地表水为降雨产生的径流，降雨径流多集中在汛期，利用率较低，全县水资源总量为1.73亿m3/年，由于历史和地质原因，地表水氟、溶解性总固体含量严重超过农村饮水安全标准，达不到饮用水标准，且地表水污染严重。
参考项目区附近的已成井资料，中、深层地下水水质符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006的要求，水量充足能够满足需求。
延津县多处饮水水源为打井抽取中深层地下水。
结合打中深井抽水化验结果，大部分地区埋深在80米以上的中深层水各项理化指标符合饮用水标准，中深层地下水水质良好可以不作任何处理直接饮用。
3.2工程地质
3.3.1区域地质
项目工程区域所处的区域位于古黄河冲积平原上，地表层为第四纪亚沙和亚粘土。
因河水的流向和流速不同，泥沙在沉积过程中进行了自然分选，地表以下500米深度内有三个含水层。
由于本工程是Ⅲ型供水工程，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011）和《构筑物抗震设计规范》（GB50191的有关规定，Ⅰ～Ⅲ型供水工程的主要建（构）筑物应按本地区抗震设防烈度提高1度采取抗震措施。
故本工程要进行抗震设计。
3.3.2工程地质
水厂厂址位于延津县平陵村，地面坡降1/4500—1/7000，地势平坦。
3.3建筑材料
本工程主要建筑材料为U-PVC管材及与其相配套的管件，所需管材和管件均通过工程中标单位采购供应，所有规格均应符合设计要求,质量符合国家规定标准要求。
以汽车为主要运输工具。
施工现场有专门储存材料的场地，且有专人看管。
4工程规模
4.1设计范围、供水对象及设计水平年
本工程的设计范围涵盖水厂所在地周围5公里，涉及司寨乡及石婆固乡9个村庄，16640人。
设计年限为15年。
4.2需水量预测
村镇供水水量包括村镇居民生活用水量、村镇企业用水、集体或专业户饲养畜禽用水量、公共建筑用水量、消防用水量、水厂自用水量、管网漏失水量和未预见用水量等。
（1）居民生活用水量：
居民生活用水量按《村镇供水工程技术规范》3.1.2条中的公式（3.1.2－1），（3.1.2－2）计算，人口自然增长率不高于7‰。
根据发展规划，乡镇政府所在地可适当考虑人口机械增长。
最高日居民生活用水定额应按照《村镇供水工程技术规范》3.1.2选取，我省一般取50升/人·天。
（2）村镇企业和专业户饲养畜禽用水量
农村饮水工程，主要以解决人畜饮用水安全为主，一般不考虑用水量较大的村镇企业或饲养业的用水量；对于增加工程投资较少，又有利于发展村镇经济、增加就业和农民增收的企业或饲养业，可适当考虑解决其用水问题，其增加的工程投资应按有关规定按供水量分摊或自筹解决。
（3）公共建筑用水量
没有学校的村庄，可不计此项。
有学校的可按以下方法计算：
①联村集中供水，有学校的村庄按居民生活用水量的5－10%计列,或按在校师生人数乘以用水定额（10－20L/人·日）
②乡镇供水，一般按居民生活用水量的10－25%计列,或按在校师生人数乘以用水定额（15－25L/人·日）。
在校师生人数与农村居民人数不得重复计列。
（4）管网漏失水量和未预见水量
一般按居民生活用水量，公建用水量，集体或专业户饲养畜禽用水量之和的10%-25%计列。
（5）农村用水变化系数及供水时间
①时变化系数Kh，建议按下表采用：
表4-1全日供水工程时变化系数Kh取值表
供水规模（W）（m3/d）
W＞5000
5000≥W＞1000
1000≥W≥200
W＜200
全日供水
时变化系数Kh
1.6—2.0
1.8--2.2
2.0—2.5
2.3—3.0
②日变化系数Kd可在1.3-1.6范围内取值，采用Kd=1.5；采用全日制供水，每日供水时间为24小时。
4.3供水规模的确定
根据村镇居民用水的实际情况，本工程以解决生活用水为主，一般不考虑村办和乡镇企业、畜禽用水量。
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，为1870m3/d（供水规模计算见表4-2）。
4-2供水规模计算表
项目
计算说明
用水定额
用水量小计（m3/d）
备注
居民生活
W=P*q
50
923.77
村镇工副业
无
公共建筑
乡镇供水，一般按居民生活用水量的10－25%计列
92.38
管网漏失及未预见
以上各项之和的25%计列
230.94
合计
1247.09
5水源选择
5.1水源选择的原则和要求
（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95%；以地下水作水源时，其取水量应小于可开采量。
（2）水源水质：
地下水水源水质符合《地下水质量标
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