柑桔示范场供水工程初步设计报告.doc
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长江上中游农业开发公司柑桔示范场供水工程初步设计
宜昌市夷陵区水电勘察设计室
2009年7月
目录
1综述 1
1.1项目区概况 1
1.2设计依据 1
1.2.1设计依据文件及资料 1
1.2.2设计依据规程规范 1
2工程建设的必要性 3
2.1项目区饮水安全现状 3
2.2饮水安全存在的主要问题 3
2.3工程建设的必要性 3
3工程任务和规模 4
3.1受益范围及设计年限 4
3.2供、取水规模的确定 5
4水源选择 6
5工程总体布置 7
5.1工程类型、等级及设计标准 7
5.1.1工程类型及等级 7
5.1.2工程设计标准 7
5.1.3工程防洪标准 8
5.1.4工程抗震标准 8
5.2总体布置 8
6工程设计 9
6.1取水建筑物 9
6.2净水建筑物设计 9
6.2.1净水厂平面布置 9
6.2.2净水工艺的确定 9
6.2.3初滤池和生物慢滤池设计 9
6.3配水建筑物设计 10
6.3.1清水池设计 10
6.3.2输水管及泵站设计 10
6.3.3闸阀井设计 12
7施工组织设计 13
7.1工程建设任务 13
7.2施工条件 13
7.2.1对外交通条件 13
7.2.2施工场地条件 13
7.2.3水文、气象条件 13
7.2.4水、电供应条件 13
7.2.5主要建筑材料供应条件 13
7.3主体工程施工 13
7.3.1施工总布置 13
7.3.2主体工程施工方法 13
7.4施工进度安排 14
8工程管理 15
8.1建设管理 15
8.2运行管理 15
8.2.1运行管理机构与人员编制 15
8.2.2运行管理要求及管理制度 15
9投资概算及资金筹措 16
9.1工程概算编制说明 16
9.1.1工程概况 16
9.1.2编制依据 16
9.1.3工程费率说明 16
9.2主要投资指标 20
9.3资金筹措 20
9.4设计概算表 20
附设计图册
工程特性表
序号
名称
单位
数值
备注
一
受益区基本情况
1
总面积
km2
2.1
2
行政乡、镇
个
1
3
行政村
个
4
总人口
人
505
5
饮水不安全类型
水质不达标
6
饮水不安全人口
人
505
7
年人均纯收入
元/年
6000
二
水源情况
1
水源类型
地表水
2
取水点名称
柑桔示范场四分场大堰
3
枯水位
m
145
黄海高程
4
设计洪水位
m
黄海高程
5
地下常水位
m
6
水质分类
二类
说明主要超标情况
7
水源保证率
95
三
本工程计划解决饮水安全问题
1
行政乡、镇
1
2
行政村
柑桔示范场
3
户
户
150
4
污染水及缺水人数
人
505
四
工程技术指标
（1）
设计参数
1
设计基准年
2008
2
设计年限
年
15
3
供水规模
m3/d
100
注明企业用水量规模
4
居民生活用水定额
L/人.d
75
5
综合用水定额
L/人.d
6
现有人口
人
505
7
设计人口
人
730
8
供水制度
小时
全日制
说明全日制或定时制
工程特性表（续）
序号
名称
单位
数值
备注
（2）
取水工程
1
取水方式
提水
已建
2
机组台数
台
1
已建
5
取水工作时间
h
8
（3）
输水工程
1
输水管长
m
150
已建
2
输水管径（外径）
mm
125
已建
3
输水管材
钢管
已建
4
输水流量
m3/h
100
已建
（5）
配水工程
1
DN90
m
1850
2
DN63
m
670
入场
3
DN50
m
4
DN32
m
5
DN25
m
五
工程量
1
土石方开挖
m3
2341.6
2
土方回填
m3
1698.8
3
混凝土
m3
52.6
4
浆砌石
m3
58
六
工程投资及资金筹措
1
总投资
万元
39.89
2
建筑工程
万元
24.79
3
管材及安装工程
万元
8.05
3
机电设备及安装工程
万元
3.42
4
施工临时工程
万元
0.73
5
独立费用
万元
2.9
6
中央专项资金
万元
18.5
7
省级补助
万元
8
地方配套
万元
21.39
9
人均投资
元/人
546
分摊投资/设计人口
长江上中游农业开发公司柑桔示范场供水工程初步设计报告
1综述
1.1项目区概况
宜昌长江上中游农业开发公司柑桔示范场位于夷陵区鸦鹊岭镇金银岗村，隶属于夷陵区农业局管理，总面积2.1平方公里，果园面积2000亩，该场现有4个分场，农户150户。
人口505人，其中农业人口2215人。
2008年工农业总产值1800万元，其中农业1700万元，农民人均收入6000元。
⑴地形地貌
柑桔示范场地貌为低山丘陵区，柑桔示范场分布在海拔高程为150至200m岗项上，区域内出露岩性由新至老为：
第四系残坡积层、白垩系下统五龙组泥质粉砂岩和砾岩。
⑵气象条件
气候属亚热带季风气候，夏季炎热多雨，冬季低温少雨，秋温高于春温，春雨多于秋雨，四季分明，气温年际变化大，无霜期长.多年平均降雨量1100mm。
无霜期256天;平均风速3.8m/s，以南风为主;最大冻土深0.2m。
.
⑶地震
根据国家地震局，三峡水库有关地震资料，按照《中国地震动参数区划图》（GB18306=2001），该工程区地震动峰值加速度为0.05g地震反应谱周期为0.35s，相应地震基本烈度Ⅵ度。
1.2设计依据
1.2.1设计依据文件及资料
⑴《湖北省宜昌市夷陵区“十一五”农村饮水安全调查报告》
⑵《湖北省宜昌市夷陵区“十一五”农村饮水安全工程规划》
⑶《湖北省宜昌市夷陵区农村饮水安全工程可行性研究报告》
⑷《水质检测报告》
1.2.2设计依据规程规范
⑴《中国农村给水工程规划设计手册》
⑵《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
⑶《生活饮用水水源水质标准》（国标CJ3020－93）
⑷《生活饮用水水质规范》（国家卫生部，2001年）
⑸《生活饮用水卫生标准》（国标GB5749－2006）
⑹《村镇供水工程技术规范》（国标SL310-2004）
⑺《村镇给水设计规范》
⑻《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
⑼《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
⑽《给水排水设计手册》
⑾《中国农村给水工程规划设计手册》
⑿《村镇供水站定岗标准》
⒀《水利血防技术导则》（（试行）SL/Z318-2005）
⒁《水利经济计算规程》
2
2工程建设的必要性
2.1项目区饮水安全现状
宜昌长江上中游农业开发公司柑桔示范场供水工程涉及四个分场、在建场初期，在四个分场的山顶上分别建有四个蓄水池，在山坳处分别建有四口堰塘，在四口堰塘分别建四个提水泵站，提水至蓄水池，安装供水管道供水至示范场的150个农户505人。
2.2饮水安全存在的主要问题
柑桔示范场饮水安全方面存在的主要问题是水质差，四个分场的堰塘除去四分大堰外，蓄水量不足万方，山坡上大都是柑桔园，化肥、农药，生活垃圾，都随着雨水进入堰塘，水质受到严重污染，且四个分场均未采取任何过滤、消毒措施，水质极差，成酱油色，经检验，水质的色度、浑浊度、细菌总数、大肠菌群严重超标。
严重影响到柑农身体健康，广大柑农反映强烈。
2.3工程建设的必要性
⑴实施该项目建设是落实国家政策的需要。
随着我国社会主义新农村建设的全面展开，农场饮水安全是关系到农户生存、生活的重要基础设施。
⑵饮水安全也是促进当地社会经济发展的需要。
随着人民生活水平、生活质量的提高，对水的需求标准随之不断提高。
同时随着市场经济的发展和国家产业政策的调整，该场面临着较大的发展机遇，加强供水设施的建设，有安全充分保障的供水条件是实现上述目标的保证。
⑶实施该项目建设是保障人们身体健康的需要。
供水的质量直接关系到人们的身体健康，对低等级生活用水进行技术处理，使其各项指标达到合格标准，才能有效保证人们身体健康。
3工程任务和规模
3.1受益范围及设计年限
供水的区域为宜昌长江上中游农业开发公司柑桔示范场四个分场，现有人口505人。
结合当地发展情况确定，示范场供水工程的设计年限为15年。
考虑人口3‰的自然增长率，考虑到柑桔示范场建设发展的要求，人口机械增长按200人计算，确定本次设计供水人口730人。
具体详见人口分布表3-1。
表3-1人口分布表
乡镇名称
村名
现状人口（人）
设计人口（人）
人口机械增长总数（人）
人口自然增长率（‰）
居民生活用水定额（L/d.人）
居民生活用水量（m3/d）
鸦鹊岭镇
示范场
505
730
200
3
75
55
合计
1
505
730
200
3
75
55
⑴设计人口
=现有人口数（1+人口自然增长率）设计年限+机械增长总数
=设计人口数
式中：
P0—各村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，取505人。
P1—设计年限内人口的人口机械增长考虑到下坪受开发区建设发展的要求，确定本工程P1为200人；
γ—设计年限内村内人口的自然增长率，取3‰。
n—工程设计年限，取15年。
代入计算确定设计人口P为730人。
⑵居民生活用水量W
W=村设计人口数P×该村生活用水定额q/1000=村居民生活用水量（m3/d）
q—最高日居民生活用水定额，本工程所在地为湖北西部山区，设计用水条件为全日供水，户内有洗涤池和部分其他卫生设施，根据规范，3.1.2表的规定最高日居民生活用水定额取值范围为75L/d，人。
将上述各值代入计算得居民生活用水量W=55m3/d
⑶饲养畜禽用水量
据统计，项目区现饲养育肥猪200头。
其用水定额按表3-2选取，饲养畜禽用水量详见表3-3。
表3-2饲养畜禽日最高用水定额
单位：
L/头或只·d
畜禽类别
用水定额
畜禽类别
用水定额
畜禽类别
用水定额
马
40～50
育成牛
50～60
育肥猪
30～40
骡
40～50
奶牛
70～120
羊
5～10
驴
40～50
母猪
60～90
鸡
0.5～1.0
表3-3饲养畜禽用水量计算表
畜禽类别
头数
定额L/d
设计用水量m3/d
育肥猪
150
35.00
5.0
合计
200
35.00
5.0
⑷企业用水量
据调查，本工程供水区内现阶段有柑桔打腊厂一个，加工季节日需水量15m3/d考虑到柑桔示范场建设发展和柑桔深加工的要求，故确定企业用水量为30m3/d。
⑸管网漏水与其他未预见用水量
根据规范“管网漏失水量和未预见水量之和，宜按上述用水量之和的10%～25%取值，村庄取较低值、规模较大的镇区取较高值”。
结合当地发展情况，管网漏水与其他未预见用水量应按上述用水量之和的10%，上述4项合计90m3/d为即9m3/d。
3.2供、取水规模的确定
⑴供水规模
供水规模（即最高日供水量）=居民生活用水量+饲养畜禽用水量+企业用水量+管网漏失水量及其它未预见用水量=99（m3/d），取供水规模为100（m3/d）
⑵人均综合用水量
人均综合用水量=供水规模/设计人口=0.14（m3/d）
⑶取水规模
本工程属集中供水工程，其设计流量除满足日供水量100m³/d的要求，还应保证水厂的自用水量，水厂自用水量按5%考虑，故本工程设计取水规模为105m³/d。
4水源选择
宜昌长江上中游农业开发公司柑桔示范场地处夷陵区鸦鹊岭镇金银岗村和龙泉镇钟家畈村交界的一条岗顶上，供水区一般高程150-200米，山下一般高程为80-110米，示范场附近没有较好的水源条件，本工程计划采用示范场四分场大堰，作为本工程饮用水水源，四分场大堰承雨面积0.5平方公里。
总库容6.5立方米。
多年平均来水量30亿立方米，水源水量充分，水质相对较好。
该处已建有提水泵站一座，装机30KW，将水提到四分场高程206米岗顶上，并建有160方蓄水池一个，规划可作为过滤池的前池。
5工程总体布置
5.1工程类型、等级及设计标准
5.1.1工程类型及等级
⑴工程类型
工程类型根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）关于“集中式供水工程类型划分表1”按供水规模分类。
本工程供水规模为100m3/ｄ<200m3/d，供水规模为Ⅴ型，相应的工程等别为Ⅴ等工程，主要建筑物级别为5级。
表1集中式供水工程类型划分表
工程
类型
I型
Ⅱ型
（m3/d）
Ⅲ型
（m3/d）
Ⅳ型
（m3/d）
Ⅴ型（m3/d）
供水规模W
5.1.2工程设计标准
⑴供水水质
根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）的有在规定，Ⅴ型供水工程，其水质要求可以适当放宽，但仍应符合《农村实施<生活饮用水卫生标准>准则》的要求。
⑵供水水压
①配水管网中最不利用户接管点的最小服务水头为10m。
②对管网中用户较集中、楼层较高区域可实行分压供水。
③配水管网中消火栓设置处最小服务水头不应低于10m。
④用户水龙头的最大静水头不宜超过40m，超过时应采取减压措施。
5.1.3工程防洪标准
根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），集中式供水工程的防洪设计应符合《防洪标准》（GB50201－94）以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252）的有关规定，确定Ⅴ型供水工程的主要建（构）筑物，按10年一遇洪水设计，30年一遇洪水校核。
5.1.4工程抗震标准
根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），集中式供水工程的抗震设计应符合《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。
考虑本地区抗震设防烈度为Ⅵ度，按规范规定地震基本裂度小于等于Ⅵ度，可不采取抗震措施。
5.2总体布置
本工程计划采用示范场四分场大堰，作为本工程饮用水水源，该处已建有提水泵站一座，装机30KW，将水提到四分场高程206米岗顶上，并建有160方蓄水池一个，规划将四分场、三分场、一分场已建的蓄水池维修加盖、改建为可储存清水的清水池。
四分场改建的水池作为过滤池的调节前池，经过管道引水至水处理厂，兴建生物慢滤池、清水池和加压泵房，通过加压泵和输水管道将处理好的清水输送到示范场三分场、一分场已改建的清水池。
四分场的农户将原供水管网连接新建清水池实现供水，部分位置较高的农户可自备水箱由加压泵站出水管接水。
放弃二分场蓄水池，将二分场用户管网通过670米管道连接到一分场清水池实现供水，以减少清水储存时间，保证水质，减少蓄水池改建的投资。
6工程设计
6.1取水建筑物
取水泵房设计流量除满足日供水量100m³/d的要求，还应保证水厂的自用水量，水厂自用水量按5%考虑，故本工程设计取水量为105m³/d。
本工程在四分场大堰已建有提水泵站一座，将水提到四分场206高程处的蓄水池的，泵站装机30KW，总杨程75，出水管管径125mm，出水量80m³/t，按每天20小时工作时间计算，日提水量可达1600m³，可满足本工程的取水需要，不在另建提水泵站，只需要进行泵房和机电设备大修处理。
6.2净水建筑物设计
6.2.1净水厂平面布置
净水厂设在示范场四分场高程206米岗顶的西侧坡地上，距四分场蓄水池100米，地面高程202-200米，占地长22米，宽10米，面积约0.3亩，建围墙64米，兴建生物慢滤池1个，清水池1个，排水沟30米，厂区平面二层,上层为生物慢滤池,地面高程为202米,下层为清水池和泵房，地面高程为200米，清水池基础高程198.5米，下部埋深1.5米；详见厂区平面布置图各高程系统图。
6.2.2净水工艺的确定
蓄水池
生物慢滤池
清水池
泵房
6.2.3初滤池和生物慢滤池设计
生物慢滤池：
设计滤速应控制在0.2m／h-0.5m／h；滤料采用石英砂，为保证水处理效果，滤料粒径必须控制在最小粒径O.5毫米，最大粒径1.5毫米的范围内，滤料层总厚度不低于1.0米；为培养慢滤池表层生物膜，须有阳光直接照射到慢滤池水面，所以慢滤池不加顶盖，在日常的运行中慢滤池表面至少应有20cm的水深；为了日常运行中方便测量水深及滤料层的厚度，慢滤池内壁设标尺；承托层总厚度为30cm，承托层可以用孔板、也可以应以不含石灰质的砾石组成。
按上述要求，本工程取水规模为105m³/d，因为有蓄水池作调节前池，出口有清水池蓄水，工作时间可按24小时计算，设计流量Q=105m³/d/24=4.4m³/t=1.2L/s,由于本工程水源水质较差，设计滤速取较小值0.25m／t，其过滤面积S=4.4m³/t/0.2m／t=17.6平方米，本工程初滤池和慢滤池合建一个长方形水池，采用砖结构加砼圈梁、立柱，总长6.72米，净宽4.5米，净高2.3米。
左侧为初滤池,内净空长2.0米,右侧慢滤池内净空长4.0米,初滤池和慢滤池内空净宽均为4.5米。
初滤池过滤面积9平方米，慢滤池过滤面积18平方米；初滤池内放置二层滤料，下层为2-4毫米粗砂，厚0.6米,上层为1-2毫米中砂，厚0.6米；每层用之间用网隔离。
最下层为孔板支撑的排污层，厚0.6米（含板厚）。
生物慢滤池内放置二层滤料，下层为1-2毫米中砂，厚0.6米,上层为0.5-1毫米石英砂，厚0.6米；每层用之间用网隔离。
最下层为孔板支撑的集水层，厚0.6米（含板厚），源水由通过管道进入初滤池底部，上部出，在上部通过一个水面进行水体交换后由生物慢滤的上部进，在底部集水层通过管道引水至清水池。
详见设计图。
6.3配水建筑物设计
6.3.1清水池设计
清水池的设计容量为便于运行管理采用一日的供水总量100方。
⑴结构形式：
采用现浇钢筋混泥土结构，为提高池体抗裂、抗渗能力，在混凝土中加相应比例的膨胀防水剂。
⑵结构尺寸：
内径为6.4m，外径为6.76m，池壁厚0.18m，高3.5m，有效水深3.3m。
⑶建筑材料
①钢材：
钢筋采用A3钢筋。
②混凝土标号：
基础垫层C10砼、现浇混凝土基础、梁、板、柱、水池均采用C25砼。
6.3.2输水管及泵站设计
柑桔供水工程净水厂建在四分场，净水厂距四分场蓄水池100米,净水厂清水池底板高程198.5米，一分场清水池池顶高程207.5米，三分场清水池池顶高程200米，泵站及输水管设计要求主要是将处理好的清水通过加压泵站和输水管道输送到示范场三分场水池和一分水池。
利用原已建的供水管网实现供水，四分场的农户将原供水管网连接新建清水池，部分位置较高的农户可自备水箱由加压泵站出水管接水。
二分场用户管网通过670米管道连接到一分场清水池实现供水。
6.3.2.1、净水厂引水管道的确定
净水厂距四分场蓄水池100米,蓄水池池底高程206米,净水厂初滤池项高程204.5米,总水头1.5-5米。
取水流量Q=105m³/d/24=4.4m³/t。
计划采用外径90mmPE塑料管。
计算水头损失0.2米,满足要求。
6.3.2.2、输水管道水力计算
⑴输水管道长度
加压泵站供水干管长1720米（泵站至一分场），在桩号0+820米处有一个分支，分水到三分场清水池，分支管长130米；详管网布置图。
⑵输水管流量的确定
输水管的设计流量，由于各分场有蓄水池，可不考虑日变化系数和时变化系数，理论上可按供水规模大小确定，为方便管理，减少加压泵站工作时间，泵站工作时间每天按5小时计算。
其输水管的设计流量Q=100m³/d/5=20m³/t。
⑶管道管材的选择和管径的确定
输水管管线长，可供选择的有钢管、PE塑料管、PVC塑料管、玻璃钢管，为节省投资，便于安装，输水干管和分支管选择采用PE塑料管。
其管径按如下经验公式拟定：
D==18.8毫米
Q——设计流量（m3/时）
v——经济流速（米/秒），主干管取0.5，分干管取0.7。
按上述要求拟定输水干道和分支管均选用外径90mmPE塑料管,分支管处干管和分支管用闸阀控制，可同时为两个水池输水，也可单独为每个水池输水。
⑷水头损失计算
本工程加压泵站主要是克服输水管道的阻力，净杨程：
净水厂至三分场1.5米；净水厂至一分场水池9米，水头损失计算按下列公式计算。
ht=0.948×105×
L——管长（米）Q——设计流量（m3/时）
d——管道直径（mm）
本工程只计算最不利状况，净水厂至一分场水池，L=1720米，Q=20（m3/时）,管道计算内径d=80mm。
沿程水头损失ht=27.3米,局部水头损失按沿程水头损失的10%，为2.7米，
净杨程9米，所以总杨程H=27.3+2.7+9=39米。
⑸水泵选型
根据计算总杨程为39米，设计输水流量20（m3/时），选择IS65-40-200A。
水泵主要参数，流量22.3，杨程41.6米，转速2900转/分钟，水泵配套电机5.5千瓦，转速2900转/分钟。
6.3.3闸阀井设计
⑴结构形式：
闸阀井侧墙为砌体结构，底部和盖板为砼结构，侧墙表面用M10沙浆抹面
⑵断面尺寸：
内空平面尺寸为60cm×60cm，深度为50cm，䖯体厚度为12cm。
底板和盖板厚度为10cm。
⑶材料：
砼标号为C20，砌体沙浆标号为M7.5，秣面沙浆标号为M10。
砖为240mm×120m×60mm标准砖
7施工组织设计
7.1工程建设任务
工程主要任务包括建新过滤池和生物慢滤池1个，新建清水池1个（100m3），加压泵站1座，安装引水管1条，DN90长100米，安装输水主管及分支管DN90长1850米，安装配水干管DN63长670m，闸阀井3个，维修加盖清水池三个，泵站大修1座。
7.2施工条件
7.2.1对外交通条件
项目区现有水泥公路通到各施工点，交通方便，二次搬运距离不超过50米。
7.2.2施工场地条件
当地农户居住较近，无需临时搭建施工料场及仓库。
7.2.3水文、气象条件
项目区属亚热带季风气候，多年平均降雨量1086mm，多年无霜期为256天，平均风速3.8m/s，以南风为主，.最大冻土深0.2m。
7.2.4水、电供应条件
施工用水可以就近提取，施工区电力供区较方便，距离较近。
7.2.5主要建筑材料供应条件
主材：
钢材、水泥、木材均在夷陵区内购买。
辅材：
砂、石料在区内采购。
设备、管道及管件：
由业主
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