河口镇集中供水工程设计

1、古交市河口集中供水工程初步设计古交市水务局二0年三月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 第一章综合说明1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第二章工程概况2第一节设计依据2第二节自然和社会条件 2第三节现有供水工程概况 3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第三章 工程设计1第一节总体设计51、工程规模51.1用水量计算51.2水源取水泵设计流量计算 61.3配水管网设计流量计算 61.4工程规模设计指标 62、水源工程确定

2、73、供水工程、布局方案 7第二节 水源工程设计71、水源工程构筑物设计 72、提水管道水力计算及水泵配套 82.1管道设计82.2管道水力计算82.3水泵选型9第三节输水管道设计9第四节 调节高位蓄水池设计 10第五节配水管网设计111、配水管网布置112、管径确定123、水头损失计算124、管道纵横断面设计 135、附属建筑物设计 13第六节 供水管理站设计 14第七节 供电设计14 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第四章工程概算141、编制依据142、工程概算15 HYPERLINK l bookmark8 o Current Docum

3、ent 第五章建设管理15 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第六章经营管理16 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 第七章节供水成本计算及经济效益分析 161、供水成本计算 172、国民经济评价 182.1费用计算182.2效益计算182.3经济指标192.4社会效益分析202.5环境影响评价 212.6综合评价21附：工程概算表1-5 工程平面布置图第一章综合说明河口镇河口村、寨上村，东曲办小峪沟社区居委会位于古交市城区以东10华里处，处于古交市汾河段下游两岸，居住人口达22787人。河口村和

4、寨上村位于北岸、小峪沟社区居委会位于南岸，该处是下一步古交市城镇化建设的重点区。河口镇镇政府、古交四中、四中附小、河口小学、古交水泥厂位于河口村；千峰精煤公司选煤厂、国 岱小学、古交五中、古交东站位于小峪沟居委会。以上三个村庄、社区属于转置村，但由于一直未能享受国家安置 政策，所以现在古交市一直按照农村来对待，村民享受全部农村的政策。1995年以来，三个村庄虽然都先后解决过饮水工程，但由于当 时居住人口少及资金的原因， 工程设计规模及建设标准不高，大部分管道没有更换。近几年随着居住人口剧增 （主要一个原因是为了孩子 上学附近村民移居该区）、经济的发展、新农村和城镇化建设加快， 原有的供水设施不

5、堪重负，水量也严重不足，居民生活用水不能保障， 严重影响到该地方人们的正常生活和经济发展。为了满足新农村和城镇化建设的需求，合理开发利用水资源， 节约水资源，急需新建集中 供水工程，统一管理，彻底地解决该区的供水问题。本工程主要依据山西省乡镇供水工程初步设计编制提纲 及山 西省农村供水工程设计要点 进行设计。确定工程供水规模1978m3/d。 常住人口考虑15年的设计年限，人口自然增长率按 1.2%计算。设计水源为深井4眼，设计供水流量132m3/h，高位调节蓄水池4座、容量700m3,输配水管道采用 PE管。共安装主支管道 21740m。 河口村设计80m2管理站一座。工程概算总投资 749

6、.54万元，其中：建筑工程 585.40万元，设 备及安装工程70.57万元，临时工程 5万元，独立费用 52.88万元， 基本预备费35.69万元。经过经济效益分析计算，本工程经济净现值为171.12万元，效益费用比1.14，经济内部收益率 15%，投资回收期为12年。第二章工程概况第一节设计依据1、 山西省乡镇供水工程初步设计编制提纲（晋水农字199226 号文印发）。2、 山西省农村供水工程设计要点（晋水农字2003419号文印 发）。3、其它有关设计技术规范。第二节自然和社会条件河口镇河口村、寨上村，东曲办小峪沟社区居委会位于古交市城 区以东10华里处，处于古交市汾河段下游两岸。河口村

7、和寨上村位 于北岸、小峪沟社区居委会位于南岸。该处是古交市城镇化建设的重点区，河口镇镇政府、古交四中、四中附小、河口小学、古交水泥厂位于河口村；千峰精煤公司选煤厂、国岱小学、古交五中、古交东站 位于小峪沟居委会。 河口、寨上片海拨高程最低 956m，最高1045m； 小峪沟居委会片海拨高程最低956m，最高1040m。本地属暖温带大陆性季风气候，多年平均气温9.3C，极端最高气温36.8 C，最低气温-30 C,无霜期为116165天，多年平均降雨 量474mm，蒸发量是降雨量的 12倍，降雨量年际变化大，分配不 均匀，最大降雨量为 763mm，最水降雨量为235mm，降雨主要集中 在69月份

8、，占全年降雨量的 62%，最大冻土深度向阳处为0.5m ,背阴处为0.8m。该区现有22787人，2010年人均收入达 3000元。其中：河口村 有15771人，其中本村户籍人口 1641户、6171人；古交四中师生2000 人；两所小学1500人；外藉附近村庄人口6100人。寨上村有 480户、1860人。小峪沟居委会有 5156人，其中户籍人口 2256人；国 岱小学600人；古交五中1300人；外籍人口 1000人。该区是古交市连接太原的东大门，是太古高速公路的起点， 即将开通的太古高速公路必将为该区的发展带来巨大的潜力。第三节现有供水工程概况该地区供水水源全部为奥陶系岩溶裂隙水。 寨上

9、村没有单独的水 源，由金嘉公司供水，据调查是 3天供水1次，1次30方，显然不 能满足需求；并且供水主管道是利用上世纪70年代古钢为解决生活区供水铺设的钢管，管道已严重老化，腐蚀严重，经常发生漏水现象，严重影响该村的村民生活。 河口村供水工程水源为深井1眼，是2003年饮水解困工程为解决该村饮水困难建设的，当时由于资金问题，工程只解决了管理房和深井， 未解决管道工程。由于河口村属于镇政府 所在地，并且是古交市第四中学和四中附小、河口小学驻地，现随着城镇化发展和家长对教育的重视，附近村庄的家庭由于种种原因来到河口村居住生活，该村聚集居住的人口达 15000多人。单井水量已远 远不能满足需水要求，

10、并且供水主管道都是利用上世纪70年代古钢为解决生活区供水铺设的钢管，管道已严重老化，腐蚀严重，去年该村管道发生多次漏水现象，造成两处村民房屋和供水管理房出现裂 缝，村委会因此赔偿村民损失数十万元。河口村供水工程现有蓄水池1座容积200方，也已不能满足供水要求。小峪沟居委会户籍人口 2256 人，但现实际居住人口达 5156人。现该地用水由古交市千峰洗煤厂 供水，供水水源为千峰洗煤厂内的1眼深井，千峰洗煤厂除了内部生产、生活供水外，还要供河口镇河下村和小峪沟居委会用水，现随着洗煤产量的增加和居住人口的增加，水井供水量已不能满足要求。 同样，管道老化，蓄水池容量小也影响着居民用水的正常。鉴于以上原

11、因，为了满足新农村和城镇化建设的发展，合理开发利用水资源，节约水资源，急需新建集中供水工程，统一管理，彻底 地解决该区的供水问题， 为加快城镇建设步伐， 促进经济快速发展奠 定基础。第三章工程设计第一节总体设计1、工程规模本工程规模按照 山西省农村供水工程设计要点的要求，设计供水量主要包括居民生活用水量、公共建筑用水量、企业用水量和其它用水量，按现有常住居民22787人，规划年限15年，日变化系数1.6，时变化系数取1.6进行计算。1.1用水量计算居民生活用水量 W1村镇居民最高日用水定额取60升/人天，设计年限内的人口增长率取1.2%。W1=q1 XP1 X10-3=60 X22787X1.

12、01215 X10-3=1635(m3/d)公共建筑用水量 W2公共建筑用水量按居民生活用水量的10%估算。W2=1635 X0.1=163 (m3/d)其它用水量管网漏失水量和其它未预见水量，按10%考虑1798 X1O%=18O （m3/d）4）设计供水量计算设计供水量为以上各项之和。Qd=Wi+W2+W3=1978m3/d （其中：河口片 1530 m3/d，小峪沟片 448 m3/d）1.2水源取水泵设计流量 Qp计算水源泵每日工作小时数取16小时，则设计取水流量为：Qp=Qd/Tp=1978/16=124m 3/h （其中：河口片 96 m3/h，小峪沟片 28 m3/h）1.3配水

13、管网设计流量 Qt计算配水管网每日工作小时数取24小时，时变化系数取1.6，则配水管网设计流量Qt=KhQd/Tt（ m3/h）=1.6 X1978/24=132m3/h （其中：河口片 102 m3/h，小峪沟片 30m3/h）1.4工程规模设计指标通过以上计算得出该工程最高日供水量为1978m3/d,设计水源取水流量为124m3/h，配水管网的设计流量为 132m3/h，因此确定水 源供水规模为124m3/h以上，高位蓄水池总容积为 500方，河口片1 个300方；小峪沟片1个200方。2、水源工程确定根据该区的水文地质条件， 决定采用奥陶系岩溶水， 在河口村再 打2眼深井，和原有的1眼深

14、井共用作为河口片供水水源（其中 1 眼备用），初步设计井深 430m，单井出水量可达 50m3/h。在小峪沟 居委会靠汾河岸边打1眼深井作为小峪沟片供水水源，初步设计井深 430m，单井出水量可达 50m3/h。3、供水工程形式、布局方案根据实际情况，河口片和小峪沟片被汾河隔开，考虑到管理方面的问题，需分两片供水（备用井管道和小峪沟片相连）。由于居民居住地形落差达 90米，规划分压分区供水。即在比大片居住区高45米的高地各建300方、200方水池1个，供大片范围，可用深井潜水 泵直接提水到这两个高位水池，再通过自压向输配水管网供水。对于居于高地的少数用户，可建二级加压泵站提水到海拨高程1045

15、米处，各建100方高位水池，通过自压输水管网只供高处的少数用户。第二节水源工程设计1、水源工程构筑物设计根据地质条件、现有井资料，需 4眼深井，其中1眼备用，取用 奥陶系岩溶水，设计井深 430m，单井出水量可达 50m3/h。预估静水 位为100m，动水位为120m。2、提水管道水力计算及水泵配套 2.1管道设计根据确定的取水设计流量：河口片96m3/h，选定提水管道：井内为4钢管，井外至高位水池提水管道为：主管道$225PE管，需390m, $160PE管，需管道1000m。小峪沟片 30m3/h，选定提水管 道：井内为2.5钢管，井外至高位水池提水管道为$110PE管，经实测需安装提水管

16、道900m。2.2管道水力计算管道沿程损失按下式计算A :钢管h 沿=10.3n433Q2 （m）dhf=flQ式中：n管材糙率，钢管为 n-0.012l管路长度（m）d管路内径（m）Q设计流量（m3/s）B : PE 管式中hf沿程水头损失，mf摩阻系数，f=0.948 X105l管长，mQ流量，m3/hd管内径，mmm流量指数， m=1.77b管径指数，b=4.77管道局部损失按沿程损失的15%计算设计扬程为净扬程加损失扬程，经过计算得出，河口片提水管道，1号井水泵至高位水池损失扬程为18.4m，净扬程为175m，总扬程为192.2m ； 2号井水泵至高位水池损失扬程为21.4m，净扬程为

17、175m，总扬程为198.4m ； 3号井水泵至高位水池损失扬程为25.4m，净扬程为180m，总扬程为205.4m。小峪沟片提水管道损失扬程为20.8m，净扬程为175m，总扬程为196m。二级加压提水设计流量20 m3/h,采用$ 75PE管,按提水管道长500m计算，损失扬程为20m,提水净扬程 按60m算，则二级提水设计扬程为 80m。2.3水泵选型根据以上计算结果，选定采用山西天海泵业有限公司生产的200QJ ( R) 50-221/17深井潜水泵3台，其额定流量为 50m3/h，额定 扬程为221m，额定功率 55kw; 200QJ ( R) 32-234/18深井潜水泵1 台，其

18、额定流量为 32m3/h，额定扬程为234m，额定功率37kw。两 台二级提水加压泵可选用 200QJ20-81/6，其额定流量为 20m3/h，额 定扬程81m，额定功率7.5KW。第三节输水管道设计深井至高位蓄水池的提水管道河口片采用225 mmPE 管、160mmPE管，小峪沟片采用IIOmmPE管，二级提水管道采用75mmPE管。焊接连接，埋于地下1.2m第四节调节高位蓄水池设计按山西省农村供水工程设计要点要求，调节构筑物的有效容积按最高日供水量的20 - 40%设计，确定：河口片低压区高位调节蓄水池300m3，高压区蓄水池100 m3。小峪沟片低压区高位调节蓄水 池200m3,高压区

19、蓄水池100 m3。河口片调节水池位于北侧山梁上， 300方水池地面标高1015m, 通过自流向管网供水；100方水池地面标高1070m。300方蓄水池为 地埋式圆形钢筋砼结构，池顶覆土厚度为0.7m。水池内径12m，池深3m，壁厚0.25m,池底板厚0.3m。池中设置支承柱 4根。砼强度 等级为C25，抗渗等级S6。小峪沟片调节水池位于南侧山梁上， 200方水池地面标高1016m, 通过自流向管网供水；100方水池地面标高1066m。200方蓄水池为 地埋式圆形钢筋砼结构，池顶覆土厚度为 0.5m。水池内径9m,池深 3.5m，壁厚0.20m,池底板厚0.2m。池中设置支承柱 1根。砼强度

20、等级为C25，抗渗等级S6。蓄水池设进水管、溢水管、排空管、通气孔、检修孔及水位指示装置，具体结构见附图第五节配水管网设计1、配水管网布置根据河口镇和小峪沟居委会的自然地理特点和地形条件，配水管网采用树枝状布置形式，管网由干管、分干管和支管三级组成。河口供水区干管起点为高位调节水池出水口，可与提水管道同用一条管道，全长3190m，管材为HDPE管，管径为225mm、160mm,压力为0.6Mpa。低压区分干管根据村庄布局及村民居住情况，管径分为以下2种管径110mm,长1500m，压力为0.6Mpa。管径75mm，长2000m,压力为0.6Mpa。支管管径分为以下2种管径50mm，长1800m

21、,压力为0.8Mpa。管径40mm，长2100m,压力为0.8Mpa。 高压区管道有：主管63mm，长2800m,压力为0.8Mpa。支管50mm，长3000m，压力为0.8Mpa。40mm，长 3000m,压力为0.8Mpa。小峪沟供水区共有管道 6350m，其中：低压区主管110mm,长11850m,压力为 0.6Mpa ;支管 50mm，长 2500m，压力为 0.6Mpa。高压区主管75mm，长600m，压力为 0.6Mpa ;支管50mm，长1400m，压力为 0.6Mpa。2、管径确定配水管道选用聚乙烯塑管，管径的确定可由经济流速和管路所需 要的流量确定，管网的水力计算原则是保障最

22、不利用户的服务水头不 小于28m，确定管径和管道压力等级。管径确定按下式计算f4QD=、 v式中D管道直径，mQ 管道设计流量，m3/sV管内流速，m/s供水管网布置见工程总体布置图。3、水头损失计算管道水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分， 管道沿程水头损失按下式计算hf=f1Qdb式中hf沿程水头损失，mf摩阻系数，f=0.948 X105l管长，mQ流量，m3/hd管内径，mmm流量指数，m=1.77b管径指数，b=4.77局部水头损失按沿程水头损失的10%计算。可根据管网布置图进行水力计算，由各管段需要的流量和经济流速确定管径，再通过计算简图计算各管段的水头损失。经计算前面选择

23、的水泵扬程和高位水 池高程可满足输配水管网的压力要求。4、管道纵横断面设计管道纵坡设计应根据实际地形条件，使管道纵坡尽量与地面坡降 一致，以减少管沟的土方开挖回填量。管道的埋设深度满足抗冻要求即可，当地最大冻土深度为 0.8m，管沟开挖深度按1.0+d （管径）m 考虑。管槽开挖宽度结合施工情况，开挖底宽为0.5+dm，边坡系数为0.3，根据当地土质条件，在保证施工安全和满足管道安装要求的前 提下，边坡可适当减小或直立开挖。5、附属建筑物设计调节水池入口及出口入均设阀门井并布设相应的调节控制闸阀。输水管线干管、分干管及支管在各引水处设置分水阀门井，井内布置与分水管管径相匹配的闸阀， 各井井径的

24、大小依据供水管管径及井内设施而定，取井径为1.21.8m，本工程共布置集中水表井、阀门井及分水井50座。第六节供水管理站设计根据要点要求，该工程属川型工程，必须建设管理站。该工 程设计建80m2管理房共四间，其中一间为配电室，一间办公室，一 间宿舍，一间为修理间。为砖混结构，屋顶采用钢筋砼现浇，夕卜墙用白瓷砖贴面装饰，门窗采用铝合金并安装防护栏，具体结构见附图。管理站建围墙院落。三眼深井处各设计20平米泵房一间，两处二级加压站各设计20平米泵房一间。第七节供电设计经勘测管理站需安装 80kwA变台器一台，160 kwA变台器一台。 380V低压线路1600m。安装配电柜3台及自藕降压起动器 4

25、台。第四章工程概算1、编制依据1.1 土建工程采用2000年山西省建筑工程预算定额，安装工 程采用2000年全国统一安装定额山西省价目表。1.2工程概算依据施工图设计编制。1.3钢塑管向太原厂家询价确定，钢材、钢管向古交市物资公司询价确定，其它材料价格采用当地市场价格。2、工程概算河口、小峪沟片集中供水工程，包括水源工程、输水工程、调节 蓄水池工程、配水管网工程、入户工程、供电工程、管理站工程，井 泵房配电房工程，经概算总投资749.54万元，其中：建筑工程585.40 万元，设备及安装工程 70.57万元，临时工程5万元，独立费用52.88 万元，基本预备费 35.69万元。第五章建设管理为

26、把工程“进度、质量、投资”控制好，按照农村人畜饮水项 目建设管理办法 的要求，使本工程的建设达到科学化、正规化和专业化，实行工程项目法人负责制、工程监理制、工程招投标制，选用有经验和资质的施工单位。 在施工过程中要严格按照设计标准进行施 工，把好材料采购关，组织好施工队伍。要加强组织、严密管理，严 格按照国家的有关建设程序实施，在施工中严格执行监理制和招投标制，聘请有资质的监理单位对工程质量进行把关，做到项目的设计、 监理、施工均有专业队伍实施。工程施工应遵循以下原则：（1）按审批规定的项目，保证按质、按时完成建设任务；（2）施工中各项工作、 各环节应互相协调，做到有计划、有秩序地进行；（3）

27、工程要严格实行经济核算，尽可能降低工程造价。质量控制接受省质检站指导和检 查。保证工程建设所需的配套资金按时到位，根据工程建设内容，结合当地实际情况，确定工程建设总工期为一年。第六章经营管理该工程建成后，在古交市水务局的监督下主要由河口水利中心站 管理。实行企业化管理，财务独立核算，自负盈亏，走以水养水之路。 设负责人一名，全面负责管理站的运行， 管理及财务等有关事务， 负 责监督其它管理人员是否认真履行职责，做到赏罚分明，保证供水工程的正常运行；下设管理人员7人，其中水泵工2人，维修工2人，会计兼出纳1人，收费员2人，负责所有设备和设施的维护，按时开泵供水，征收水费。水费征收采用以户计量、

28、按户征收的办法，每月结算一次，管理 站按所用水量和相应水价计算应收水费，用户在结清上月用水费的前提下，才予以提供下月用水，否则将停止供水。对于工程管理，应制定管理措施，建立运行规章制度，在水费征 收上，以成本水价为基准，实行商品化供水，定额供水，超额加价， 推行现代企业化管理，逐步走上自我积累，自我发展的良性运行轨道， 从而实现可持续发展。第七章节供水成本计算及经济效益分析本工程按水利建设项目经济评价规范 （S172-94）和国家计委、 建设部1993年4月颁发的建设项目经济评价方法与参数（第二版） 进行计算。采用动态分析法，基准年选在建设期第一年， 基准点为年 初。根据规范规定，计算期采用

29、21年（包括建设期一年），社会 折现率为12%。1、供水成本计算供水成本由以下费用组成：工资及工资附加费，维护费，材料、燃料及动力费，折旧费，管理费。1）工资及工资附加费：包括管理机构的职工工资及职工福利基金、日常开支等，本工程拟成立供水公司，固定管理员1人，每年工资及附加费20000元，非固定人员7人，每人每年工资补贴 4000元， 则工资及工资附加费为 4.8万元。2）维护费：包括日常维修、养护和大修理费用。按固定资产的2%，为14.24万元。3）材料、燃料及动力费：本工程为分区供水，深井潜水泵配套动力127kw，额定提水流量为132m3/h，年提水量为72万m3，则年 耗电69万kw.h

30、 ;二级加压泵配套动力 15 kw，提水流量为40m3/h， 年提水量为4.6万m3，则年耗电1.73万kw.h ；电价0.50元/kw.h，则 年动力费为35.37万元。4）折旧费：本工程总投资749.54万元，运行期20年，残值5%， 则年折旧费35.6万元。5）管理费：按以上1）至4）和的10%计算，则年管理费 9.0万 丿元。上述费用合计为99万元，年设计供水量 72万m3，供水成本水 价为1.38元/m3。2、国民经济评价2.1费用计算工程费用包括工程投资和年运行费二项。1） 工程投资。工程投资为749.54万元。2）年运行费。包括工资及工资附加费，维护费和材料、燃料动力费，管理费。

31、各项费用同上，则年运行费为63.4万元。2.2效益计算本项目效益包括健康效益、劳动力节约效益和大牲畜增产效益 等。1 ）健康效益健康效益指因工程的建设改变了受益人群的饮水条件，水媒价疾病下降，减少医疗费用及增加劳动出工率所产生的经济效益，采用市场价值综合计算方法估算：Ai=a+b=CfP （m+ 3）式中：Ai健康效益（元）a劳动出工率增值（元）bCf发病人数，按饮水人数的10%计算为2278人P工程建成后水致疾病递减率10%m工程建成前人均年医疗费，500元/人.年年人均产值，按 4000元/人.年 经计算，健康效益为 102.5万元。2）劳动力节约效益A2=0.2Cq 3 r/x式中：A2

32、劳动力节约效益（元）C饮用自来水人数，22787人q劳力利用系数，0.2r折扣系数，0.8x 每户平均人数，4人3年人均产值，按 4000元/人.年 经计算，劳动力节约效益为72.92万元。3）大牲畜增产效益A3=TiSD2tr式中：A3大牲畜增产效益（元）Ti 受益农户数，2690户0.06 头S农户受益后户均增养大牲畜头数，D2大牲畜头均增产值，2500元/头T产值提高系数，5%15%，取10%R 折扣系数，0.8经计算，大牲畜增产效益为3.22万元。以上三项效益之和为 178.64万元。2.3经济指标国民经济效益费用流量计算见表7-1 各项经济指标计算结果如下：经济净现值：171.12万

33、元（大于零）效益费用比：1.17 （大于1.0）经济内部收益率：15% （大于社会折现率12%）投资回收期（含建设期 1年）：12年各项经济指标均很好，说明本工程在经济上是合理的。2.4社会效益分析社会经济的不断发展，逐渐改变着人们的生活习惯和生产观念，发展农村养殖业、小型加工业、兴办各种绿色经济实体已成为壮大农 村经济的主要形式，也是广大农民的迫切要求。 人畜饮水困难不仅制 约了农民的生活水平和卫生保健水平的提高，同时还滞留了劳动力外出打工，阻碍了农村养殖业、小型加工业、各种经济实体的发展，成为影响农村经济发展和农民致富奔小康的最基本障碍，因此解决农村人畜饮水困难是落实“十六大”精神，全面建设小康社会和实践“三 个代表”的具体体现，是广大农民的迫切需求。通过人畜饮水工程的建设，一方面可以提高当地农民的生活质量 和健康水平，解决农村生产力，直接增加农民的产出和收益；另一方面对保持社会稳定，促进安定团结，加强精神文明建设，改善更易于 人类生存的生态环境和社会环境更有直接意义。劳动力的解决，农村经济的发展，不仅能带动本地区的社会和经济发展，也有利于国家整个社会经济发展战略的实施。2.5环境影响评价在工程施工期间，土方开挖、混凝土拌和及机动车辆运输等会使局部 地区噪声加大，粉尘增加，不过这些因素对环境的影响是暂时的，对居民生活和劳作影响不大，通过施工程序的调整可以得到一定的改 善。同