三门县饮用水工程设计方案说明书毕业论文设计.docx

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三门县饮用水工程设计方案说明书毕业论文设计

三门县饮用水工程设计说明书

咨询证书号：

***市水利勘测设计咨询有限公司

二OO九年十月

目　　录

1.总则

1.1.工程名称

项目名称：

三门县农村饮用水工程项目

1.2.工程规模

三门县农村饮水安全工程项目实施范围包括海游镇西严村、健跳镇岙口村、小雄镇南岙陈村、花桥镇舒岐村饮、珠岙镇里桃村、六敖镇下街村，工程规模如下表。

工程规模汇总表

项目名称

供水规模（m3/d）

备注

西严村饮用水工程

100

岙口村饮用水工程

340

南岙陈村饮用水工程

120

舒岐村饮用水工程

210

花桥镇自来水厂大管网

里桃出饮用水工程

50

下街村饮用水工程

200

六敖镇自来水厂大管网

合计

1020

1.3.编制依据

《中华人民共和国水法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《农村饮用水安全项目建设管理办法》

《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）

《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）

《生活饮用水水质卫生规范》（2001）

《农村给水设计规范》（CECS82：

96）

《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）

《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《给水排水结构工程设计规范》（GB50332-2002）

《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）

《建筑设计防火规范》（GB5016-2006）

1.4.编制原则

项目实施是为了解决农村饮用水安全，设计方案以《农村饮用水安全工程项目建设管理办法》为依据，遵循从实际出发，当前与长远相结合，根据村落地理、经济条件和当地农民需求，因地制宜、合理布局供水工程。

1.合理利用水资源，有效保护供水水源；

2.符合国家现行的有关生活饮用水卫生安全的规定；

3.与当地村镇总体规划相协调，以近期为主，近、远期结合，设计年限为15年；

4.充分听取用户意见，因地制宜选择供水方式和供水技术，工艺，在保证工程安全和供水质量的前提下，力求经济合理、运行管理简便可靠；

5.尽量节约工程投资，降低能耗和成本，充分发挥项目的社会、经济和环境效益；

6.积极采用适合当地条件并经工程实践和鉴定合格的新技术、新工艺、新材料和新设备；

7.充分利用现有水利工程；

8.尽量避免洪涝灾害、地质灾害的危害，或有抵御灾害的措施。

2.项目区概况及供水现状

2.1.自然条件

2.1.1.地理位置

三门县位于浙江省东南部。

地理坐标为北纬28°11′48〞，东径121°12′00〞-121°56′36〞（北纬29°07′，东经121°22′）。

东濒三门湾，南邻临海县，西枕天台县，北接宁海县。

总面积1072平方千米，总人口40.97万人。

2.1.2.地形地貌

三门县位于浙江省台州市东北部沿海，西枕天台山，东濒三门湾，北接宁海县，南毗临海市。

地势西北高，东南低；中、西部为低山丘陵地区，间有小块河谷平地，东部为滨海平原，河道纵横，土壤肥沃。

2.1.3.气象条件

根据三门气象站统计，多年平均气温16.7℃，月平均最高气温32.8℃（7月），月平均最低气温1.7℃（1月），极端最高气温38.7℃（1977年7月9日），极端最低气温-9.3℃（1977年1月31日），多年平均降水量1682mm，降水量年际变化较大，年际差达1200mm，年最大降水量2496.4mm，最大24h暴雨量289.7mm，最大72h暴雨量349.6mm。

多年平均降水日数168.6d，降雨主要集中在5~9月份，雨量约占全年67%。

湫水山区降水量为最丰富，是全县暴雨中心。

平均风速1.85m/s，实测最大风速17.3m/s（1980年7月25日），相应风向SSW，主导风向为NNW。

全县年平均日照为1863.7小时。

气候温暖湿润，光、热、水三者配合良好，适宜多种作物、果树生长，利于多熟制农业的发展。

灾害性天气，主要有干旱、台风、暴雨、洪涝、寒潮、冰雹等。

2.1.4.水文水系

三门县沿岸主要河流有清溪、珠游溪、亭旁溪、头岙园里溪、白溪、花桥溪和山场溪等七条溪流，分别注入旗门港、海游港、健跳港、浦坝港、洞港，有“七溪五港”之称。

海游溪是三门县最大的山溪性河流，发源于临海市的羊岩山，河长35km，流域面积202.5km2，经海游镇注入海游港。

亭旁溪发源于大尖山，主河道长29km，流域面积140km2，注入海游港。

白溪发源于银山，河道长14.1km，流域面积115.05km2，经横渡注入健跳港.

清溪发源于天台县，途径宁海县流入三门境内，三门县境内河段长39km，流域面积157km2，从旗门港注入三门湾。

2.2.社会经济条件

2007年，全县实现生产总值69.07亿元，按可比价格计算，比上年增长15.4%。

其中，第一产业增加值11.68亿元，增长2.2%；第二产业增加值29.82亿元，增长21.7%；第三产业增加值27.57亿元，增长15.2%。

三次产业结构进一步优化，由上年的18.5：

41.3：

40.2调整为16.9：

43.2：

39.9。

全县按户籍人口计算的人均生产总值为16589元，比上年增长14.2%。

2007年，全县实现农林牧渔业总产值24.87亿元，按现价计算，比上年增长9.6%。

其中，农业产值5.57亿元，增长6.1%；林业产值0.36亿元，增长9.1%；牧业产值1.89亿元，增长41.0%；渔业产值17.04亿元，增长8.1%；农林牧渔服务业产值0.01亿元，增长15.0%。

2007年，全县共完成工业增加值24.27亿元，按可比价格计算，比上年增长24.4%。

全县主营业务收入500万元及以上工业企业（以下简称规模以上工业企业）总数达到163家，全年共完成工业总产值101.89亿元，比上年增长36.3%，完成销售产值93.46亿元，比上年增长32.4%，产销率为91.7%。

2.3.水资源现状

三门县多年平均降水量1682mm，降水量年际变化较大，年际差达1200mm，年最大降水量2496.4mm，最大24h暴雨量289.7mm，最大72h暴雨量349.6mm。

多年平均降水日数168.6d，降雨主要集中在5~9月份，雨量约占全年67%。

湫水山区降水量为最丰富，是全县暴雨中心。

平均风速1.85m/s，实测最大风速17.3m/s（1980年7月25日），相应风向SSW，主导风向为NNW。

2.4.农村饮用水现状

西严村约600人，岙口村约2350人，南岙陈村约693人，舒岐村约1281人，里桃村约298人，下街村约1217人，原建有简易供水设施，但由于管网配置不合理，年久失修、管网渗漏严重，且未配备净水设施，供水保证率极低，水质、水量都得不到保证。

随着村民生活水平的不断提高，对饮用水的水质、水量、供水方式提出了更高的要求。

现有自给自足的供水方式无法适应农村经济的日益发展，无法满足建设社会主义新农村的需要。

3.供水规模及水源论证

3.1.设计供水范围和供水人口

西严村，现状人口约600人，设计供规模100m3/d，水源为龙潭背山塘。

岙口村，现状人口约2350人，设计供规模340m3/d，水源为里步蛟水库。

南岙陈村，现状人口约693人，设计供规模120m3/d，水源为岩头山塘。

舒岐村，现状人口约1281人，设计供规模210m3/d，接入花桥镇水厂大管网。

里桃村，现状人口约298人，设计供规模50m3/d，水源为上游堰坝。

下街村，现状人口约1217人，设计供规模200m3/d，接入六敖镇水厂大管网。

3.2.用水量与设计规模

根据农村饮用水工程的有关资料，结合三门县农村居民生活习惯，用水状况及各地经济发展状况，确定有关用水参数如下：

3.2.1.设计年限

结合三门县发展情况确定设计年限统一为15年。

3.2.2.设计人口

设计用水居民人数P=P0（1+γ）n+P1

W—居民生活用水量，m3/d；

P—设计人口数，人；

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；

γ—设计年限内各村人口的自然增长率，根据当地近年来的人口自然增长率确定；

n—工程设计年限（本工程取15年）；

P1—各村的设计年限内人口的机械增长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。

项目名称

现状人口

增长率

设计人口

西严村饮用水工程

600

5.18‰

700

岙口村饮用水工程

2350

5.18‰

2800

南岙陈村饮用水工程

693

5.18‰

800

舒岐村饮用水工程

1281

5.18‰

1500

里桃村饮用水工程

298

5.18‰

350

下街村饮用水工程

1217

5.18‰

1400

3.2.3.居民生活用水量

生活用水量按W=Pq/1000公式计算

q—最高日居民生活用水定额，本工程所在地为浙江，设计用水条件为水龙头入户，户内有洗涤池，有部分其他卫生设施，根据《村镇供水工程技术规范》表3.1.2的规定最高日居民生活用水定额取值为120L/d·人。

3.2.4.公共建筑用水量

公共建筑用水量按居民用水量的5%估算。

3.2.5.饲养畜禽用水量

由于供水区域内，并无大的畜禽养殖场，而村民自家牲畜一般饮用河水、井水，故饲养畜禽用水量这里不做统计。

3.2.6.企业用水量

根据当地实际情况，本次设计企业用水量暂不做考虑。

3.2.7.消防用水量

根据规范要求：

消防用水量应按照《建筑设计防火规范》（GBJ16）和《村镇建筑设计防火规范》GBJ39的有关规定确定。

允许短时间间断供水的村镇，当上述用水量之和高于消防用水量时，确定供水规模可不单列消防用水量。

根据《建筑设计防火规范》消防用水量为10L/S，消防用水按2个小时算，用水量为72m3，小于上述用水量之和，故消防供水不单列。

3.2.8.浇洒道路绿地用水量

根据规范，浇洒道路和绿地用水量，经济条件好或规模较大的镇可根据需要适当考虑，其余镇、村可不计此项。

考虑当地实际情况，本次设计该部分水量不作考虑。

3.2.9.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%。

3.2.10.供水规模

总供水规模（即最高日供水量）=居民生活用水量+公共建筑用水量+饲养畜禽用水量+企业用水量+消防用水量+浇洒道路和绿地用水量+管网漏失水量及其它未预见用水量，计算结果见表：

西严村设计居民生活用水量表

项目名称

设计

人口

（万人）

用水量（m3/d）

计算

规模

（m3/d）

设计

规模

（m3/d）

生活

公共建筑

畜禽

企业

浇洒

漏水

西严村饮用水工程

0.07

84

4.2

/

/

/

8.4

96.6

100

岙口村饮用水工程

0.28

336

16.8

/

/

/

35.28

338.08

340

南岙陈村饮用水工程

0.08

96

4.8

/

/

/

10.08

110.88

120

舒岐村饮用水工程

0.15

180

9

/

/

/

18

207

210

里桃村饮用水工程

0.035

42

2.1

/

/

/

4.2

48.3

50

下街村饮用水工程

0.14

168

84

16.8

193.2

200

3.2.11.人均综合用水量

项目名称

人均综合量（m3/d）

西严村饮用水工程

0.143

岙口村饮用水工程

0.121

南岙陈村饮用水工程

0.150

舒岐村饮用水工程

0.140

里桃村饮用水工程

0.143

下街村饮用水工程

0.143

3.3.水源论证

3.3.1.饮用水工程

西严村饮用水工程：

供水规模100m3/d，供水水源为龙潭背山塘，集雨面积0.79km2，调节库容3万m3，能满足供水工程需水量3.65万m3要求。

岙口村饮用水工程：

供水规模340m3/d，供水水源为里步蛟水库，集雨面积0.35km2，调节库容14.7万m3，能满足供水工程需水量12.41万m3要求。

南岙陈村饮用水工程：

供水规模120m3/d，供水水源为岩头山塘，集雨面积0.40km2，调节库容1.93万m3，复蓄系数2，能满足供水工程需水量2.92万m3要求。

舒岐村饮用水工程：

供水规模210m3/d，接入花桥镇自来水厂大管网，能满足供水工程需水量7.67万m3要求。

里桃村饮用水工程：

供水规模50m3/d，供水水源为上游堰坝，能满足供水工程需水量1.825万m3要求。

下街村饮用水工程：

供水规模200m3/d，接入花桥镇自来水厂大管网，能满足供水工程需水量7.3万m3要求。

3.4.供水水质和水压要求

3.4.1.供水水压要求

供水水压满足配水管网中用户接管点的最小服务水头；对很高或很远的个别用户所需的水压不作为控制条件，采取局部加压或设集中供水点等措施满足其用水需要。

配水管网中用户接管点的最小服务水头，单层建筑物为5～10m，两层建筑物为10～12m，二层以上每增高一层增加3.5～4.0m；当用户高于接管点时，加上用户与接管点的地形高差。

配水管网中，消火栓设置处的最小服务水头不低于10m（100KPa）。

用户水龙头的最大静水头不超过40m（400KPa），超过时采取减压措施。

经调查，供水区域内楼层状况如下表：

项目名称

楼层/米/KPa

西严村饮用水工程

3/13.5/135

岙口村饮用水工程

6/28/280

南岙陈村饮用水工程

3/13.5135

舒岐村饮用水工程

3/13.5/135

里桃村饮用水工程

3/13.5/135

下街村饮用水工程

3/13.5/135

4.工程建设实施方案

4.1.西严村饮用水工程

海游镇西严村饮用水工程主要建设内容有：

新建净化房1座，新建清水池1个，净水器（含消毒装置）1个，输配水管道4.7km。

设计供水总规模100m3/d。

供水工程按照每天工作24小时设计，取日变化系数K日=1.4，时变化系数K时=2.5。

西严村水源为离西严村约1km的已建成的龙潭背山塘，接dn50PE输水管，自流引水至净化房，原水经净化后再送至清水池，清水池送至村直接供于用户。

具体工艺流程如下：

龙潭背山塘——净水器、消毒——清水池——用户。

4.1.1.西严村饮用水工程

4.1.1.1.取水工程

取水量：

取水设计流量除满足日供水量要求，还应保证水厂自用水量，水厂自用水量按5%考虑。

工程设计取水量为100m3/d。

取水构筑物：

取水口利用原水库放水管，后接输水管引水至净化房。

4.1.1.2.引水工程

龙潭背山塘至净水厂距离为800m，引水管按最高日工作时用水量加上水厂用水量，按每天工作20小时，总设计流量为1.46L/s设计。

管道内径，按下列公式计算：

d（m）=

式中：

Q—m3/s设计流量（高日工作时取水量）=（供水规模+水厂自用水）/水厂工作时间

V—m/s设计流速，采用经济流速。

沿程水头损失，按下式计算：

h1=iL

式中h1—沿程水头损失m；

L—计算管段的长度m；

i—单位管长水头损失m/m；

PVC-U、PE等硬塑料管的单位管长水头损失计算：

i=0.000915Q1.774/d4.774

    式中：

Q—管段流量m3/s；

d—管道内径m；

局部水头损失，按其沿程水头损失的5%计算。

如下表所示：

序号

管材

长度

（m）

设计流量（L/s）

流速

（m/s）

管径

（mm）

管道水头

损失（m）

管材公称压力（Mpa）

1

聚乙烯管PE100

800

1.46

0.90

45.4

17.59

1.60

坝底高程为69m，清水池高程为50m，能满足自流引水和净化设备反冲洗要求。

4.1.1.3.净水厂构筑物设计

1、厂区平面布置

根据地形、地质、村镇建设规划及供水系统布局、施工、运行管理等方面，经综合考虑，厂址选定在西严村东南面约850m处山坡上，厂区长4.38m，宽4.14m，占地面积18.13m2，厂区设计地面标高50m，室内设计地面标高50.25m。

2、净水器

（1）净水器选型

因设有100T的清水池调节供水，设备的处理能力只需满足最高日平均时供水量的要求：

供水水源

供水规模

（m3/d）

最高日平均时用水量

（m3/h）

时变化系数

K时

所需设备处理能力

（m3/h）

龙潭背山塘

100

5

2.5

5

故本次设计采用FQJZ-5/h型组合式净水设备一套。

（2）FQJZ-5/h型组合式净水设备特点：

过滤效率高：

过滤出水悬浮物的去除率达80%-95%。

过滤速度快：

一般为30～60m/h，是传统过滤器的3倍。

截污容量大：

一般为5-10kg/m3（滤料），是传统过滤器的3倍。

滤层密度可调控：

滤层密度可调节和控制，满足不同过滤精度要求，避免过滤阻力上升过快。

占地面积小：

占地仅为传统过滤器的1/3～1/2。

吨水造价低：

工程造价低于传统石英砂过滤器。

自耗水量低：

仅为周期制水量的1～3%，一般情况下可用滤后水进行反洗。

不需更换滤元：

滤元性能不衰减，滤料不流失，其连续使用寿命不低于10年。

不脱落短纤维：

滤元是由经过特殊处理的纤维长丝缠绕而成的束状滤元，运行及清洗时不会有短纤维脱落。

滤元易清洗：

清洗时滤元处于完全放松状态，采用气水合洗的方式可将滤料彻底清洗干净。

4、消毒

采用二氧化氯，滤后消毒，消毒剂与水充分混合，接触时间不少于30min。

消毒剂投加点宜设净水器出水口处。

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，使水中消毒籍残留量和有害副产物控制在允许范围内。

二氧化氯通过二氧化氯发生器现场制备，出池水氧化氯余量不低于0.1mg/L，管网末梢水二氧化氯余量不低于0.02mg/L，亚硝酸盐含量不大于0.8mg/L。

4.1.1.4.配水工程设计

1、清水池

清水池设于净化房旁边，离水源下游约650m，高程约50m，能满足冲洗要求。

2、配水管网

配水管网采用树枝状布置，按照供水区域的分布情况，以及为今后维修安装方便，管线沿路边埋设，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＝2.50，干管管径按设计流量和经济流速确定；支管按设计流量和水头损失确定管径，管网最不利点自由水头不小于14m。

供水到每一用户，每户设置一个水表，以便计量。

3、管网水力计算

树形管网计算：

Q配=（供水规模-大用户用水量）×时变化系数/24

q0=Q配/设计人口

Q节=q0×节点设计人口＋大用户用水量

Q段=按其沿线出流量的50%+下游各管段沿线出流量之和

D=

i=0.000915Q1.774/d4.774

h=沿程损失+局部水头损失=（1+0.1）×i×管段长度。

式中：

Q配—设计流量

q0—人均配水当量

Q节—节点出流量

Q段—管段计算流量

V—经济流速

D—管径

i—单位管长水头沿程损失

H—管道水头损失

节点自由水头确定：

村内平房自由水头5~10m，每增加一层，加3.5m，入村的干管末端10~15m，其它出水点，最高水头不超出30m的保护水头。

确定各节点地面高程：

根据地形图或实地测量结果,确定各节点地面高程,标在管网图上。

最不利点确定：

最不利点为距离水厂最远的干管末端或相对较远的最高点。

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。

从最不利点开始向上游推算，例如：

最不利点水压线标高＋管道总水头损失＝最不利点上游点水压线标高。

管网水力计算结果见下表：

编号

节点人口（人）

流量（L/S）

D管径（m）

i单位管道水头损失

L管长（m）

h管道水头损失（m）

水压标高（m）

地面标高（m）

自由水头（m）

1

700

2.894

0.0705

0.009

850

8.463

41.537

10.870

30.667

2

415

1.715

0.0705

0.004

75

0.295

41.241

9.930

31.311

3

16

0.066

0.0363

0.000

40

0.012

41.230

9.920

31.310

4

16

0.066

0.029

0.001

30

0.025

41.204

9.480

31.724

5

25

0.103

0.029

0.002

65

0.122

41.119

11.610

29.509

6

358

1.480

0.0705

0.003

30

0.091

41.150

9.910

31.240

7

16

0.066

0.0363

0.000

40

0.012

41.139

10.050

31.089

8

16

0.066

0.029

0.001

30

0.025

41.113

10.300

30.813

9

25

0.103

0.029

0.002

70

0.131

41.019

11.000

30.019

10

301

1.244

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