水厂初步设计.docx
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水厂初步设计
工程设计证号
**省**县
A乡供水工程
初步设计报告
(审定稿)
**省**市水利水电勘测设计院
二O一三年六月
批准:
核定:
审查:
校核:
项目负责人:
主要设计人员:
附:
工程特性表
附:
工程特性表
供水工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
受益区基本情况
1
总面积
km2
25
2
行政乡、镇
个
1
3
行政村
个
7
4
总人口
人
5309
5
饮水不安全类型
污染
6
新增饮水不安全人口
人
5309
7
人均纯收入
元/年
2140
二
水源情况
1
水源类型
溪水
2
取水点名称
开源冲水库主河
3
正常水位
m
499.00
假设高程
4
洪水位
m
503.6
5
枯水位
m
498.10
6
7
水质分类
生活饮用水
8
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
个
1
2
行政村
个
3
3
户
户
950
苦咸水
人
血吸蚊病疫区
人
污染水及缺水
人
5309
四
工程技术指标
(1)
设计参数
1
设计基准年
2012
2
设计年限
年
15
3
供水规模
m3/d
440
4
居民生活用水定额
L/人.d
70-90
5
综合用水定额
L/人.d
75.8
6
供水区总人口
人
5309
7
设计人口
人
5807
8
供水制度
小时
24
供水工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
9
学校
所
2
10
企事业单位
人
36
11
时差变化系数
2.5
12
日变化系数
1.5
(2)
取水工程
1
取水方式
20.2
2
取水流量
m3/h
54.2
3
取水工作时间
小时
24
(3)
输水工程
1
输水管长
m
3540
2
输水管径
mm
110
3
输水流量
m3/h
20.2
4
输水管材
PE管
(4)
净水工程
1
净水工艺
反应沉淀+过滤+消毒
2
混合方式
管式混合
3
絮凝方式
穿孔旋流反应
4
絮凝池处理能力
m3/h
20
5
沉淀方式
斜管沉淀池
6
沉淀池处理能力
m3/h
20
7
过滤方式
重力式无阀滤池
8
滤池处理能力
m3/h
20
9
清水池容积
m³
150
10
反冲洗扬程
m
5
11
反冲洗流量
m³
8
12
消毒方式
ClO2
(5)
配水工程
1
φ110×4.2PE100给水管
m
1771
2
φ90×4.3PE100给水管
m
3542
3
φ75×4.5PE100给水管
m
2735
4
φ63×4.7PE100给水管
m
391
5
φ50×4.6PE100给水管
m
3066
6
φ50×4.6PE100给水管
m
2800
7
φ32×3PE100给水管
m
4480
8
φ20×2.3PE100给水管
m
15000
供水工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
(6)
附属工程
1
电源
0.4kv
2
最大用电负荷
40kw
3
厂区面积
m2
890
4
办公生活区面积
m2
320
5
绿化面积
m2
160
6
生产区面积
m2
210
7
建筑面积
m2
200
五
工程量
1
土石方开挖
m3
26007
2
土石方回填
m3
18785
3
混凝土及钢筋混凝土
m3
635
4
浆砌石
m3
576
5
钢筋
t
24
六
工程投资及资金筹措
1
总投资
万元
274.04
2
建筑工程
万元
120.44
3
机电设备、金结及安装工程
万元
98.28
4
施工临时工程
万元
8.65
5
独立费用
万元
27.29
6
基本预备费
万元
12.76
七
成本水价核算
1
制水成本
元/m3
1.44
2
运营成本
元/m3
0.58
3
建议水价
元/m3
1.78
4
单位耗能指标
度/m3
/
每方成品水的电能消耗
5
折合全员管理人员
人
2
八
经济评价
1
年经济效益
万元
40.54
(1)
供水效益
万元
19.06
(2)
节省劳力创收
万元
8.71
(3)
减小医药费支出
万元
6.97
(4)
增加庭院经济收入
万元
5.81
2
经济内部收益率
%
11.69
3
经济净现值
万元
93.22
4
经济效益费用比
1.74
1综合说明
1.1工程概况
项目区位于**瑶族自治县中部,东与水口镇交界,南与小圩镇相邻,西北抵花江乡。
南北长7.9km,东西宽9.3km,总面积37.6km2。
境内四周高中间低,潇水支流崇江自西向东横穿而过。
森林面积2.25万亩,林木蓄积1.3万m³。
1984年9月经省政府批准成立A壮族乡,乡政府驻地距县城80km。
现辖李家、贝家、A、田边、开源、矮岩、黄绿、中大、东陂、浮海、蒙家、观音山12个行政村,75个村民小组,1594户,6650人。
其中壮族799户,4323人,占总人口的65%,是**省壮族的主要聚居区,也是全省唯一的壮族乡。
全乡耕地面积5613.2亩,其中水田3120.4亩,旱土2492.8亩,林地149.93公顷,人均耕地0.42亩。
。
根据**县农村安全饮水十二五规划,**县A乡供水工程供水范围为A乡乡政府、卫生院、A村、开源村、观音山村、矮岩村、中大村、黄绿村、东陂村、学校,供水区总人口为5309人,设计人口为5807人。
A乡供水工程位于本工程主要由取水工程、输水工程、净水工程(反应沉淀池及滤池)、配水工程(清水池及配水管网)、消毒设施等组成,设计日最大供水量440m³/d,取水水源为开源冲水库上游主河道,取水点位于新屋曾家处河流,厂址建在A乡开源村背后山坡,根据《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004),本水厂工程为Ⅳ型工程。
2013年5月,**市水利水电勘测设计院(以下简称我院)受**县水利局的委托,对A乡供水工程进行初步设计,现提交《**省**县A乡供水工程初步设计报告》。
1.1.1设计依据及资料
1)《**省**市**县农村饮水安全调查报告》
2)《**省**市**县“十二五”农村饮水安全工程规划》
1.1.2规程、规范
1)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
2)《生活饮用水水源水质标准》(国标CJ3020-93)
3)《生活饮用水水质规范》(国家卫生部,2001年)
4)《生活饮用水卫生标准》(国标GB5749-2006)
5)《村镇供水工程技术规范》(国标SL310-2004)
6)《泵站设计规范》(GB/T50265-2010)
7)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)
8)《给水排水设计手册》
9)《中国农村给水工程规划设计手册》
10)《村镇供水站定岗标准》
11)《水利经济计算规程》
1.2工程建设条件
1.2.1自然条件
项目区属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、寒潮频繁、春夏多雨、夏秋多旱、光热充足、无霜期长等气候特点。
据**县气象站1959-2001资料统计:
多年平均气温17.6℃,历年极端最高气温37.9℃,历年极端最低气温-6.9℃,变幅44.8℃。
多年平均降雨量1668.2mm,历年降雨量在955.1~2234.8mm,4~9月降雨量占全年降雨总量67.0%,多年平均蒸发量1301.9mm,多年平均风速1.4m/s,多年平均最大风速18.0m/s,历年最大瞬时风速22.5m/s,全年最多风向NE。
多年平均日照为1545.8h,日照率为34%,多年平均相对湿度80%,各月变化范围为69~78%,平均无霜期308天。
1.2.2水资源及水文条件
**县A乡供水工程位于**县A乡,由于该范围内没有大江大河,仅有一条小溪,该小河属湘江水系潇水一级支流上游东河的支流岭东河上游的小支流。
在此小支流上有一座小一型水库——开源水库,水库坝址以上控制流域面积8.35km2,水库正常蓄水位为386.50m(85黄海高程,以下同),正常库容为125.0万m3;死水位为359.00m,死库容为2.0万m3。
本次A乡供水工程拟建取水坝位于开源水库坝址上游约1.3km处,取水坝坝址以上控制流域面积为6.87km2。
经计算,多年平均降雨量1669.9mm,多年平均径流深1096.18mm,多年平均径流总量753.08万m3,多年平均流量0.24m3/s。
10年一遇设计洪峰流量为34.5m3/s,30年一遇校核洪峰流量为44.2m3/s。
保证率为95%的流量为0.12m3/s,因此地表水资源量比较丰富。
1.2.3工程地质条件
**瑶族自治县地处**省正南端,南岭北麓,潇水源头,湘、粤、桂三省(区)结合部的金三角,本区位于**瑶族自治县中部,东与水口镇交界,南与小圩镇相邻,西北抵花江乡境内四周高中间低,潇水支流崇江自西向东横穿而过。
区内出露的地层主要有泥盆系中统跳马涧组(D2t)黄灰、黄褐、黄绿色中厚层状含少量砾的泥质粉砂岩、砂岩、石英砂岩,紫红色的中厚层状细粒石英砂岩;泥盆系中统棋子桥组(D2q)灰岩,泥质灰岩,白云质灰岩及白云岩;泥盆系上统佘田桥组(D3s)厚层隐晶质灰岩,白云质灰岩。
工程区大地构造属祁阳山字型构造南翼反射弧,构造线方向以NW向为主。
挽近期以来新构造运动主要表现为以缓慢地上升运动为主。
根据1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度a<0.05g,地震动反应谱特征周期T=0.35s,相对应的地震基本烈度小于VI度,属基本稳定地块。
根据规范要求,对Ⅵ度(含Ⅵ度)以下的工程可不进行抗震复核。
区内水文地质简单,地下水类型主要为泥盆岩溶氺系和碎屑岩裂隙水。
受大气降水补给的影响,季节性变化较大,从高处往低处洼地和冲沟运移,以泉眼和滴水的形式出露。
地下水化学类型属重碳酸钙型水,对砼具有轻微的酸性和碳酸性侵蚀性。
1.3水源水质评价及供水规模
1.3.1供水范围、对象
**县A乡供水工程供水范围为A乡乡政府、卫生院、A村、开源村、观音山村、矮岩村、中大村、黄绿村、东陂村、学校,供水区总人口为5309人,设计人口为5807人。
1.3.2供水规模的确定
供水区用水量主要包括村镇居民生活用水量、公共建筑用水量、管网漏失水量及未预见用水量等。
集镇最高日居民生活用水定额取90L/人.d,农村最高日居民生活用水定额取70L/人.d,学生用水定额取25L/人.d,根据计算工程规模如下:
本供水工程设计基准年为2012年,设计水平年为2027年,供水人口5309人,日最大供水量440m³/d,根据《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004),本水厂工程为Ⅳ型工程。
1.3.3水源选择
本次A乡供水工程拟建取水坝位于开源水库坝址上游,取水坝坝址以上控制流域面积为6.87km2。
经计算,多年平均降雨量1669.9mm,多年平均径流深1096.18mm,多年平均径流总量753.08万m3,多年平均流量0.24m3/s。
10年一遇设计洪峰流量为34.5m3/s,30年一遇校核洪峰流量为44.2m3/s。
保证率为95%的流量为0.12m3/s,因此地表水资源量比较丰富。
本工程日用水量为440m³,日所需水量为0.005612m3/s,因此水量有保证。
根据水源水质化验报告,水质较好,流域内水污染较轻,各项指标均符合国家《生活饮用水水源水质标准》,属二级水源标准,水质合格,便于管理,经整体工程技术经济比较选择开源水库上游溪水作为本工程的水源。
1.4工程设计
1.4.1工程总体布置
本供水工程由取水工程、输水工程、净水工程及配水工程等组成。
从开源冲水库上游主河流取水,取水点位于新屋曾加,在河床上建取水坝,厂址建在A乡开源村背后的山坡,厂区内由反应沉淀池、虑池、清水池、管理用房、生产用房等组成,供水管接水至各供水区。
1)取水工程
本工程取水水源为流车源,取水点位于A乡采育场车源,兴建取水坝一座,取水坝高1.5m,坝轴线长13.5m,钢筋砼结构,坝后建沉砂池,详见设计图。
2)输水工程
从沉砂池接管,采用PE100给水管,输水管沿山体埋设,经计算,管径为110mm。
3)净水工程
选择A乡开源村背后山坡为净水厂的厂址位置,清水池的出水口高程为361.00m,净水厂区地面高程为364.40m,水处理构筑物采用穿孔旋流斜管沉淀池、重力式无阀滤池。
水处理能力为20t/h。
净水工艺包括加药、反应、沉淀、过滤、消毒,净水设施包括反应池、沉淀池,过滤池、加氯消毒设施等。
4)配水工程
由调节清水池及供水管网等组成。
净水厂布置364.40m高程的位置,清水池紧靠净水厂布置,清水池处地面高程为364.40m,清水池后接供水管网,清水池采用1个有效容积为150m3水池,供水管网采用树枝状布置方式。
1.4.2工程设计
1)输水管道设计
输水管道总长为3540m,采用DN110PE管,水损为19.95m,流速为0.69m/s,流速大于0.6m/s,较为合理。
2)净水厂设计
a、净水厂布置
根据工程总体布置,净水厂构筑物主要包括包括反应池、沉淀池,过滤池、加氯消毒设施等,按水流平顺,建筑物布置合理,道路通畅、管理方便、卫生安全和园林化要求等原则进行工程布置。
反应沉淀池、滤池、清水池按“一”字形布置。
b、净水工艺
净水工艺流程选择如下:
原水—加药—反应沉淀—过滤—消毒—清水池—配水管网—用户。
c、净水构筑物设计
①反应沉淀池设计
本工程反应池与沉淀池合建在一起,反应池采用穿孔旋流式反应池,沉淀池采用斜管式沉淀池,水处理能力为20m³/h,反应沉淀池均为钢筋砼结构。
②滤池设计
本水厂工程过滤使用快滤的方式,采用重力式无阀滤池,石英砂过滤,过滤能力为20m³/h,滤池过滤面积为3.24㎡,设计虑速为6.3m/h,为钢筋砼结构。
d、调节构筑物设计
本水厂工程调节构筑物为清水池,清水池容积为150m³,长9.85m,宽5.5m,高3.5m,为钢筋混凝土结构。
e、配水及入户工程设计
根据A乡供水工程实际情况以及供水区地形情况,配水管网采用树枝状方式,管线走向尽量沿公路、桥涵等布置,以最短的管线提供最大供水范围。
供水区管路全长为33785m,配水管管材选用PE管,过桥位置采用钢管,设计内水压力按最大工作压力P的1.5倍确定,PE管设计内水压力为0.6~1.6MPa。
PE管设计制造技术成熟,符合卫生学要求,不污染水质。
φ110的PE管长1771m,φ90的PE管长3542m,φ75的PE管长2735m,φ63的PE管长391m,φ50的PE管长5866m,φ32的PE管长4480m,φ20的PE管长15000m。
1.5工程施工
1.5.1施工条件
项目区位于**省**市**县中部,距城区80km。
有公路与城区相连,交通便利。
境内地势起伏,土质肥沃,水源水质较好。
本供水工程设计供水规模440m³/d,供水人口5309人。
主要包括取水工程、输水工程、净水工程、清水池、供水管网工程等项目。
本供水工程主要工程项目包括输水管道的土石方开挖及回填,净水厂、调节清水池的土石方开挖及回填、砼及钢筋砼浇筑,配水管网的土石方开挖及回填,进厂公路修建等。
项目区与**县有公路相通,相距80km,距水口镇18km,距小圩镇10km,交通便利。
施工场地宽广,可以用于布置储料场、搅拌机、仓库等。
本工程材料中的河砂、碎石计划从水口镇采购,运距为18km,水泥、钢材、油料、块石等从小圩镇购买,运距为10km。
水电等供应来源条件好。
本工程施工用水利用附近溪流供水;本工程施工人员较少、生活用水量不大,可同用当地居民生活用水;施工用电由电网供给,采用就近接线方式。
1.5.2施工方案
工作内容主要有土石方开挖13882m3、土石方回填8926m3、钢筋砼及砼310m3、浆砌块石212m3,浆砌红砖95m3,钢筋17.8t,供水区管路全长为33785m,配水管管材选用PE管,过桥位置采用钢管,设计内水压力按最大工作压力P的1.5倍确定,PE管设计内水压力为0.6~1.6MPa。
PE管设计制造技术成熟,符合卫生学要求,不污染水质。
φ110的PE管长1771m,φ90的PE管长3542m,φ75的PE管长2735m,φ63的PE管长391m,φ50的PE管长5866m,φ32的PE管长4480m,φ20的PE管长15000m。
1)土石方开挖
本工程土方开挖主要采用机械开挖,局部采用人工开挖;石方开挖采用手持式风钻钻孔,人工装药,火雷管爆。
开挖出来的土料、石碴采用1立方米挖掘机配5~10吨自卸汽车分别运至指定地点。
2)土石方回填
本工程土方回填主要采用人工夯压。
3)砼及钢筋砼施工
本供水工程共计浇筑砼310m3,主要采用现浇,砼运输采用胶轮车直接运输和胶轮车水平运输卷扬机垂直运输两种方案入仓,入仓后的砼分别采用插入式或平板式振捣器振捣密实。
4)管道安装及敷设
输水及配水管道均为PE管,安装使用专门的拉紧器具。
管道的覆土厚度要求大于为70cm,穿超稻田、公路时应增加埋深至1m右右。
地埋管道回填,管道周围0.2m范围内应回填细土。
1.5.3施工总布置
采用就近分类集中布置方式进行施工布置,砼拌和站、水泥仓库、砂砾石堆场、钢筋及木材加工厂等布置在净水厂处。
空压机可布置在靠近用风项目作业区近旁平坦、安全处;机修、汽修及油料仓库应尽量利用的已有设施。
1.5.4施工进度计划
本工程施工总工期为4个月,即第1个月上旬为施工准备工程期,主体工程施工期约3个月,扫尾工程期为第4个月的下旬,高峰期施工人数50人。
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
A乡供水工程永久占地主要为进厂公路、水厂及生活管理区、泵房等,根据实物指标调查成果和抽样调查成果统计,**县A乡供水工程涉及**县,工程永久占地面积为1.6亩工程占地无需搬迁人口和拆迁房屋;施工临时占地包括块石料场、弃碴料场及施工临建设施占地,施工临时占地总面积为10亩,无影响的专业项目。
本工程不需搬迁人口、拆除房屋和附属设施。
根据水工专业提供的资料,本工程涉及永久占地主要为旱地和其它土地,旱地可考虑在附近村组进行调节,其占地损失可以通过逐年获得补偿得以弥补;临时占用的耕地在施工期间可逐年获得补偿,施工结束后由建设单位组织复垦,因此无生产安置任务。
1.6.2环境评价
A乡供水工程是一项经济效益和社会效益等十分显著的社会公益性工程,工程的兴建有利影响是明显的、主要的,均发生在工程实施后,影响较深远,但是,工程实施过程也不可避免对区域的自然环境、生态环境、社会环境产生一定的不利影响,而不利影响大部分发生在工程实施过程中,影响相对较轻。
在工程的运行过程中不会产生环境污染问题,但在工程的施工过程中,由于施工活动的影响,将对施工区及周围地区的环境将产生一定的不利影响,如:
在施工期,会对施工区局部地区的植被生态造成少量的破坏;施工中产生弃物、废油、生活垃圾等使局部水域的水质受到轻微影响;施工生产人员较集中,容易造成传染病的传播与流行;在工程的施工期和施工完毕后的短时期内由于施工取土、开挖、填筑及弃渣等,使施工区内部分地段新土裸露,如受雨水冲刷,易造成新的水土流失等。
但影响是局部的、暂时的,通过采取相应的对策措施可以减免。
工程环境保护措施,重点是施工区环境保护设计、工程占地保护设计、施工区水土保持设计、施工安全设计、并提出环境保护管理和监测计划以及环境保护投资概算。
工程环境保护的主要任务是具体落实施工时影响环境的保护措施,重点是施工区环境保护设计、工程占地保护设计、施工区水土保持设计、施工安全设计、并提出环境保护管理和监测计划以及环境保护投资概算。
环境保护设计是根据《中华人民共和国环境保护法》等有关条例及法规设计的。
因此,从环境角度讲,不存在制约因素,不会造成大的不利影响,工程是完全可行的。
施工期工程环境保护总投资为:
2.5万元。
1.6.3水土保持及水源保护
工程项目区属于山丘地貌,区内成土母岩主要有灰岩,土壤类型主要为黄壤,区内植被覆盖率达30%以上。
根据《**省人民政府关于划分水土流失重点防治区的通告》(湘政函[1999]115号),**县属水土流失重点预防保持区。
工程区内土壤平均侵蚀模数1600~2800t/km2.a。
项目区水土流失以水蚀为主,崩蚀次之。
水蚀的主要形式为面蚀、沟蚀。
本工程扰动地表面面积包括主体工程区、施工道路区、土料场区、弃渣场区、施工生产生活区。
根据《开发建设项目水土保持规范》的规定,按照湘价费[2006]45号文有关标准,并通过实地调查与量算,本工程扰动原地貌面积共2.2hm2。
本项目水土保持工程量主要有土方开挖35m3,浆砌石12m3,挖填腐殖土0.10万m3,土地平整0.1hm2,种水保林32株,铺草皮0.01万m2,撒种草籽0.05万m2,覆盖彩条布0.04万m2。
经计算,本工程新增水土保持措施工程总投资3.5万元。
1.7工程管理和运行管理
1.7.1建设管理
1.7.3.1技术及咨询管理
1)搞好业务培训。
为适应工程建设的需要,提高管理人员素质和管理业务水平,使工程进展更加顺利,要有计划地分期分批对工程管理人员、工程技术人员和工作人员进行业务培训。
2)坚持技术咨询制度。
对设计工程项目的重大技术问题、工程建设计划和投资安排,以及生态环境影响重大问题,及时进行必要的技术咨询和充分论证,以确保工程的安全性和经济的合理性。
3)建立技术和质量档案。
工程建设过程中所有技术和质量文件、资料要建档案保存,以便备查和追索。
1.7.3.2工程项目管理
根据《村镇供水定岗标准》,组建项目法人单位,即**县农村安全饮水建设项目部,设法人代表一名,下设工程技术部、财务部、综合部,工程技术员2人,保卫后勤人员2人。
法人代表全权负责处理工程建设中的各项目事务,管理设施及设备包括输水管道、净水厂、供水管网等。
成立由主管农业的副县长担任组长的领导协调小组,领导协调小组成员由水利、财政、林业、卫生等政府职能部门的主要领导组成,协调小组下设办公室,办公室设在**县水利局,由水利局局长担任办公室主任,具体负责项目相关协调工
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