四川集中供水工程设计施工图纸含余设计说明

综合说明设计依据《四川省农村供水工程运行管理办法（试行）》(四川省水利厅)《四川省饮用水水源保护管理条例》(四川省人民政府)《统计年鉴——2009》地形图水务局提供的有关基础资料指导思想按照成都城乡一体化发展的实际情况，吸取以往解决居民饮水困难的成功经验与教训，针对存在的问题进行科学规划，以保证尽快解决居民饮水安全问题，改善当地人们的生活和生产条件，提高生活质量，确保经济发展和现代化农业的建设。根据工程类型和规模，按照四个有利于原则，即“有利于群众利益，有利于工程发挥效益，有利于水资源可持续利用，有利于城乡统筹建设”，明确工程所有权，专业管理与用水户参与管理相结合，确保更快取得工程效益。农村饮水安全工程建设项目是党中央、国务院坚持以人为本，按照全面、协调、可持续的科学发展观和全面建设小康社会、和谐社会的要求，对保障农村居民饮水安全意义深远。按照国家关于解决和改善人畜饮水精神，项目建立的指导思想是：“坚持以人为本、为人服务的思想，认真贯彻新形势下的治水方针和治水思路，以水资源优化配置为中心，以保障农村饮水安全为目标，以提高供水质量和标准为重点。坚持统筹规划，分步实施，因地制宜，注重实效，稳定解决，逐步提高”。设计原则根据近年来经济建设、社会发展情况以及项目区的实际状况，进行协调规划，合理布局。结合各村的用水现状，在保证安全供水的前提下，选择经济合理净水工艺、消毒措施、以及输配水布设方案。保护水源及净水厂周边环境，保证供水水质符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。执行有关的现行国家规定、规范及法规，充分结合当地实际情况，在保证供水安全可靠的情况下，减少投资，降低运行成本。工程设计中尽量采用经过实践运行可靠的新工艺、新技术、新材料、新设备。设计任务本次工程主要任务是丘陵区的农村饮水安全工程，计划在“十二五”期间解决丘陵区7个镇47个村或社区共23377人的饮水问题。本次工程新建产水量4000m3/d的水厂一个，主要配水管道约15km。项目实施后，在重点解决好饮水不安全人口23377人的基础上，同时为项目区后期持续发展的供水提供保障。

项目背景农村供水基本情况自然、社会、经济和水资源概况自然概况位于成都平原西北部，中心位于天彭镇，距成都约38km。地跨北纬30°54′~31°26′、东经103°40′~104°10′之间，幅员面积1420km2。境域轮廓从北向南呈斜长形，北部往西偏较窄，南部往东斜较宽。境域东至点是蒙阳镇与广汉南兴镇交界处的麻石桥，西至点是小鱼洞镇与都江堰虹口乡毗连的黄青杠梁子，南至点是致和镇白祥村青白江河道中心线，北至点是太子城峰。南北两至点长约60km；东西宽度，在北部通过海汇桥线约20km，通过白水河场线约23km，在南部通过天彭镇线约36km。域北部龙门山脉为天然屏障，南部接成都平原。北以太子城，光光山为分水岭界，接茂县和汶川县，东北和东南与什邡、广汉接壤，南以蒲阳河—青白江与郫县、新都区隔河相望，西连都江堰。地质构造比较复杂，跨“东部四川中台拗”和“西部龙门山褶断带”两大地质构造单元，在漫长的地质时代，经历长期、复杂、多阶段的发育过程。从远古代、古生代、中生代到新生代各个时期的地层，大多有出露，且有岩浆岩分布，形成银厂沟、白水河一带的“彭灌杂岩”和罕见的巨型灰岩冰川漂砾地质奇观。境内地貌类型分为山地、丘陵（含台地）和平坝三大类型，大体为“六山一水三分坝”。境以北属“龙门山地区”，以南属“成都平原”，平坝和山地、前山区和后山区的地貌景观迥然不同。境区域南北长，东西窄。地势西北高，东南低，呈阶梯状下降，海拔最高处太子城主峰达4814m，最低处仅489m。属于四川盆地亚热带湿润气候区。气候温和，雨量充沛，光照较同纬度地区偏少，四季分明，无霜期长，气候资源较为丰富。其特点是春季气温回暖早，但不稳定，夏无酷暑，冬无严寒。全大部分地区的主导风向为NE和NNE，占全年7～11%，静风频率占全年32～55%。年平均气温为15.6，年极端最高为36.9，最低为-6.2，气温年际变幅为1.3。最热的月份为7月为24.8，最冷的是1月为5.2，月较差是19.6。日平均气温最高的可达30.1；最低的为-1.7，最大日较差为31.8，全年无霜期平均为276天。多年平均降水量为932.5mm，最多的是1959年达1280.9mm，最少的是1997年为635.3mm。全年中，平均降水最多的是7月份为237.3mm，最少的是12月份为5.5mm。全年≥0.1mm的平均降水日数为154天。水系属沱江水系，境内有大小河流约90条，主要河流为湔江。蒲阳河及人民渠为都江堰水系，河流与渠系交叉形成了本区富有特点的网状水系。社会经济条件幅原面积1427.48km2，辖20个镇，261个行政村，94个居民委员会。截止2009年末，全人口80.34万人，其中农业人口54.7万人，实有耕地面积53.26万亩，农业人口平均耕地面积0.97亩。截止2009年末，全实现地区生产总值125.44亿元，其中，一、二、三产业占GDP的比重为21.67：47.37：30.96，在地震灾害及金融危机的冲击下，经济实现了提速增长。自然资料丰富，农垦发达。境内的农作物结构主要有水稻、小麦、玉米、红苕、花生、油菜和豆类。平坝地区自然条件较好，耕作发达，垦植系数较高。丘陵山区受其自然地理条件限制，垦植系数相对较低。用统筹城乡和“四位一体”的思路和办法，按照灾后重建和“1221”产业战略，突出“一镇一园区”，“一园一主题”，“一园一特色”，重点推进了鹿鸣荷畔、蜀水荷乡、黄村农业科技示范园、猕猴桃农业生态产业园、濛阳蔬菜产业园、丹景山三昧水等12个点位的规划建设。在农业产业布局上，规划和打造“一港、一园、五基地”，目前已完成16个镇农业产业发展规划，农民专合组织总数达到322个，积极推进了现代农业发展，促进了农村经济持续发展。工业方面，围绕石化和家纺服装“一重一轻”产业特色，加快重大产业项目建设。截止2009年末，全有规模以上工业企业124家，综合效益指数193.3%，产销率103.6%，总资产贡献率8.8%，工业集中发展区集中度达到43%。电信、输电、输气等设施齐备，交通运输发达。长21.2公里总投资32亿元的成彭快速铁路即将竣工通车，这将使得至成都只需半个小时。另有小鱼洞大桥、川西大桥、彭什公路等援建公路，以及自建的安置点示范公路、川西旅游环线等先后通车。“十一五”期间，面对灾后重建的各种困难和国际金融危机带来的挑战，积极应对，使得社会经济实现提速增长，社会事业和谐发展，人民生活水平得到了进一步提高。水资源及其开发利用情况多年平均水资源总量约14.48亿m3。其中地表水资源总量13.27亿m3；地下水资源总量4.64亿m3；地表和地下水重复计算量3.43亿m3。经分析计算，水资源可利用总量约9.92亿m3。其中地表水可利用总量约9.20亿m3（含外引水量2.06亿m3）；地下水可利用总量约2.78亿m3。根据自来水有限公司对地表水的pH、溶解氧（DO）、高锰酸盐指数、化学需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、总氮、总磷、氨氮(NH3-N)、汞、铅、石油类、粪大肠菌群等12项指标的监测实际情况得知，目前地表水资源整体质量尚好。湔江上游河段水质优良，在小石河段，除总氮超标外，满足《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类水域标准；蒲阳河—青白江基本符合《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类水域标准，但出境断面的总氮超标；境内水库的水质优良，其中西河水库水除总氮和粪类大肠菌群两项指标超标外，满足《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅱ类水域标准。地下水质量整体较好，所选评价指标包括：pH值、总硬度、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、挥发酚、阴离子表面活性剂、高锰酸钾盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、氟化物、氰化物、汞、砷、硒、镉、六价铬、铅共22项指标。绝大部分指标都能达到《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类水质标准，个别取水点存在部分指标（pH值、锰、亚硝酸盐氮、氨氮）超标现象。所有取水点水质都能达到Ⅳ类水质标准。但随着社会经济的发展，城化进程加快、城乡一体化建设的推进，饮用水水源保护面临着污染源增加，污染物排放量增加的严峻挑战。预计至2020年，将发展千万吨炼油、百万吨乙烯、百万吨芳烃等龙头产业，这将给当地的环境和水源保护带来巨大压力。因此，必须加强管理，完善相关配套设施的建设，保障水资源可持续利用。全现有水库7座，其中：中型水库1座，小（一）型水库3座，小（二）型水库3座，总库容约2430万m3；此外，山平塘436口，蓄水量121万m3。全区共有提灌站192处。现状经济社会各部门用水总量约5.44亿m3，其中农业用水3.01亿m3，工业用水1.87亿m3，生活用水约0.56亿m3。从用水构成上来看，农业用水量3.01亿m3，占总用水量的55.27%；工业用水量1.87亿m3，占总用水量的34.39%；生活用水量0.56亿m3（其中城镇生活用水1077.56万m3，农村生活用水4544.44万m3），占总用水量的10.34%。农村人口饮水安全普及程度按照国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）中的评价指标及其标准，依据《农村饮用水安全卫生评价指标体系》中对饮用水水质、水源保证率、生活用水量及用水方便程度等饮水安全的评价指标，对农村饮水现状进行调查统计分析。统计结果表明，截止2010年底，全农村人口为648921人，其中饮水水质符合国家生活饮用水卫生标准要求的人数为598621人，饮水安全普及程度达到92.25%，在饮水安全人口中，自来水受益人数为180303人，普及率为27.79%。目前尚有50300农村人口存在水量、用水方便程度及水源保证率不达标的饮水不安全问题。其中40000人分布于人口集中居住的山区、丘陵区和平坝区，另外在北部偏僻山区有10300人，这部分群众因生活习惯等方面原因，不愿搬迁至集中安置点，其饮水存在不安全问题。农村供水设施情况及供水能力集中式供水基本情况工程数量、水源类型及受益人口“十一五”期间，尤其是灾后重建的过程中，委、政府的领导高度重视农村饮水安全工作，在有关部门的积极努力下，农饮工程建设取得了很大成绩。截止到2010年底，建设供水规模在20m3/d以上的集中供水工程数量达36处，其中蒙阳镇水厂和丹景山镇水厂设计供水规模达5000m3/d。这些供水工程中，地下水水源为21处，地表水水源为15处。集中供水受益180303人，普及率为27.79%。水质与水处理情况①地下水地下水中的承压水和泉水水质良好，水中没有明显的异臭、异味，水中没有含有肉眼可见物，水源水质清澈见底，没有呈现明显的异色。PH值为6.5～8.5，总硬度以CaCO3计，小于450mg/L，溶解性总固体小于1000mg/L，供水水质的感官性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标以及放射性指标均符合生活饮用水水质标准。②地表水地表水过境河流人民渠的水质较好，水中基本上没带有异臭、异味，水中含有数量稀少的肉眼可见的砂土悬浮物，没有掺杂其它异色，水中含有藻水物。地表水过境河流蒲阳河—青白江、境内河流湔江的水质较差，其中湔江是城镇居民生活用水主要取水水源之一，也是沱江上游的三大支流之一，它发源于红龙池，沿岸有的龙门山、新兴、通济、丹景山等镇，近几年随着工企业、风景旅游区的发展，其水质逐渐因沿河工企业废水排放，景区生活污水排放的影响而受到一定的污染。工程管理龙门山镇、小渔洞镇、、丹景山镇、磁丰镇、桂花镇、葛仙山镇等自来水厂是现代农业发展投资有限公司旗下的全资国有股份制企业，由当地水务部门统一管理，除龙门山镇自来水厂以外均属于千吨万人以上工程。自来水厂2010年实际供水能力最大，达107.2万m³，相应管理人员7人。其余各厂实际供水能力在40万-300万m³/年不等，管理人员2-5人。供水站由乡镇政府或村委会实行统一管理，供水规模为30-1000m³/d，设置管理人员均为2人。三沟水厂与蒙阳镇水厂为私营企业，实际供水规模分别为300和500m³/d，管理人员2-3人。人民渠以南的大部分乡镇利用自来水厂的管网延伸供水，采取股份制的管理模式。分散式供水基本情况农村人口居住分散，多采用林盘式院落或依山建房居住，集中供水有困难。又因地震对原有取水方式和供水设施破坏严重，所以在缺乏供水设施的情况下，仍有部分农户采用手压井、大口井、引泉等简易设施取水使用。据调查统计，目前尚存在饮用水安全问题的村民约5.03万人，其中北部偏僻山区约有1.03万人散居，世世代代生活在那里的村民不愿搬迁至安置小区，享受现代文明生活。这部分散居村民，由于山高路远，很难通过集中供水方式解决饮水不安全问题。制约农村供水工程建设和饮水安全的因素地形复杂、径流量时空分布不均地质构造比较复杂，境内地貌类型分为山地、丘陵（含台地）和平坝三大类型，大体为“六山一水三分坝”。境以北属“龙门山地区”，以南属“成都平原”，平坝和山地、前山区和后山区的地貌景观迥然不同。境区域南北长，东西窄。地势西北高，东南低，呈阶梯状下降，海拔高程差达4325m。北部山区由于海拔较高，水源缺乏，供水困难，分区加压供水将增加供水成本，不易保证供水的安全性和可靠性。地表水资源丰富，但呈现时空分布不均匀特征。在时间分布上，径流量年际变化相对较小，Cv=0.26；年内分布则相对不均匀，Cv=1.07；在空间分布上，地表水资源同样呈现出地区分布不均匀的特征。以各计算分区分析：单位面积产水量最大的是“北部山区供水区”，每平方公里面积产水量为116.5万m3，多年平均径流深为1165mm；最小的为“人民渠供水区”，每平方公里面积产水量为59万m3，多年平均径流深为590mm。最大与最小产水区的径流深比值约为2倍。由于水资源的时空分布不均，使得水旱灾害频繁、农业产量不稳定，也给开发利用水资源带来了困难。地震灾害的破坏位于川西平原西北部，为成都平原与龙门山过渡地带，北以太子城、光光山为分水岭界接茂县、汶川，是“5.12”特大地震极重灾区之一。“5.12”地震造成区大面积通讯、电力、交通中断，水库出现险情，部分交通桥梁受损、垮塌，多处山体崩塌。影响供水人数达41万，受灾人口达14.32万人，集中供水厂和集中供水管网损毁或破坏共计126处，分散供水点损毁3602处。城镇供水设施有19处遭受不同程度破坏，主要为水厂损毁，供水管网严重破坏，受影响人口达36万，受灾人口达7万人。造成水利设施震损经济损失达61407.66万元。地震发生后，迅速启动江河水质应急监测，严密监控饮用水水质，并制定了地震灾害跨区域环境污染应急联动方案。地震对的生态环境造成了较大的破坏。据调查，水源地保护区内的林木等植被大部分已被毁坏，在水源保护区设置的标志和防护设施遭到严重损坏。地震灾害所带来的水环境改变，不仅对已建供水设施的正常运行产生影响，而且也严重制约了农村饮用水安全工程的建设。居住分散农村人口居住分散现象较为突出，随着经济、社会的发展以及农村人口的不断增长，水资源短缺的矛盾日益突出。如今农村饮水项目不再仅仅是考虑解决饮用水问题，同时也要考虑在对水资源进行优化配置的情况下，选择最优建设模式。人口的分散增大了集中供水难度，尤其是“5.12”汶川特大地震造成大部分居民住宅受损严重，在灾后重建过程中北部山区大部分分散住户得到了集中安置，但因生活习惯等因素部分北部山区居民不愿搬迁至集中安置点，导致有约1.03万分散人口无法通过集中供水解决饮用水安全问题。土地整理土地整理是社会主义新农村建设的重要手段，通过土地整理，优化了全土地利用结构，改善了农业生产和农民生活条件，为全经济社会发展做出了积极贡献。在灾后重建过程中，积极落实土地整理相关方针政策，快速有序地推进了村落民居建设，以15个重灾镇正在实施的灾后城乡建设用地增减挂钩项目为土地综合整治规划重点，以5个轻灾镇土地综合整治为突破口，力争在2015年前，全完成约56.8万亩农用地整理，新增耕地预计约5.59万亩，复垦4.36万亩农村居民点，节约集体建设用地预计约3.14万亩，规划中心村、聚居点和农村新型社区约456个，集中农户约8.3万户29.3万人。伴随土地整理的实施，大量人口迁移使得部分原有饮水工程设施出现闲置状态，管网和构筑物老化现象严重。同时，人口集中安置使得对原有供水系统水量水质的要求相应提高，也对饮用水安全提出了更高的要求。运营成本由于建设时缺乏统一规划，基本上形成了镇镇有水厂的格局，有些乡镇甚至有2个到3个水厂，这些水厂设计规模大都在3000m³/d以下，规模小、制水成本高。农村的村庄供水站较多，这些供水站大多由村委会管理，由于供水范围小，受益人数少，收益低，难以维持水厂正常运营，尤其是在原水水质进一步下降，水源问题日益突出的情况下，运行成本进一步增加，这无形中增加了政府的财政负担和用户的水费压力，同时也制约了农村供水工程建设和饮水安全。农村饮水安全面临的主要问题根据对饮用水安全现状的调查，到目前为止，共有5.03万村民存在饮水安全问题，“十二五”期间规划解决4万村民的饮用水供给问题。饮用水水质超标饮用水水质较差的主要原因有：自然因素地形地貌复杂，从北向南呈斜长形，西北山区较窄，东南平坝区较宽。人民渠以南具有良好的供水条件和基础；人民渠以北由于海拔相对较高、山区丘陵布管困难，导致未能完全实现集中供水。人类活动随着工业废水、城乡生活污水的大量排放和农药、化肥用量的不断增加，许多农村饮用水源受到污染，水中污染物含量严重超标。过去饮用水水质超标大多表现在感观和细菌学指标方面，现在则是越来越多的化学甚至毒理学指标超标。由于水质恶化，直接饮用地表水和浅层地下水的农村居民饮水质量和卫生状况难以保障。水源保证率、生活用水量及用水方便程度不达标水源保证率低水资源降水逐年减少，干旱天气日增，并且补给主要依靠大气降水，几乎没有客水过境，加之人类生活对生态的破坏，使得水资源呈逐年减少的趋势，导致水资源供需矛盾日益加大，地表水资源保证率逐渐降低。随着近几年为解决农村饮水和工农业用水对地下水的大量抽取，致使区域地下水水位大幅度下降。近年来，全地下水位的平均下降速度达到0.6~2.5m/a。地下水资源保证率受到了严重威胁。生活饮用水量不足随着社会的进步，广大农民的生活质量也在不断提高，人们生活用水已不再满足于原始简单的饮用水，综合用水显著增加。同时，家庭养殖业、种植业的发展，也加大了用水量。并且，随着农村供水城化进程的加快，使得缺水的概念也有了变化。农民对吃水的认识，已不限于原来规定的单程取水1km，垂直距离100m才算缺水。过去补助了水包水车等拉水机具的村庄，并不意味着已解决了饮水困难。用水方便程度低近几年来，随着农村集中供水覆盖面的不断扩大，已使得近30%的农村人口喝上了自来水，有70%多的农村人口通过各类小型供水设施取水，其中部分农村居民因居住地远离水源或水源受到污染无法提供安全饮用水，只能靠挑水等传统方式取水，导致用水极为不方便。工程建设的必要性解决农村饮水安全问题，是全面建设小康社会的需要随着农村经济的发展，温饱问题已基本解决，生活水平普遍提高，但农村饮水设施建设还停留在较低水平根据政府的统一部署，散居农民居住不断集中，形成新型社区，必须通过适当的工程建设，让新型社区里的农民群众享受改革开放的成果，饮用与城居民享有的同样优质的自来水。减少农村地区饮水不安全人口，是党中央惠民政策，也是全面建设小康社会的需要。解决农村饮水安全问题，是提高农民群众健康水平的需要据调查，吃上洁净水，可使肠道传染病等发病率降低47%。而农村饮水工程的建设，可以保障农村居民的饮水安全，促进环境卫生和个人卫生的改善，降低与卫生条件有关的疾病发病率，提高了农民特别是妇女和儿童的健康水平。因此，加快落实农村供水改造工程建设，快速有效的提高农民饮用水质量，改善农民基本生活条件是非常必要的。农村饮水工程也是密切联系党群、干群关系，为老百姓办实事的“德政工程”、“民心工程”。解决农村饮水安全问题，是节约水资源的需要水资源作为一项战略性资源，已经处于十分紧缺的境地，水资源的合理配置才能确保水资源的持续、合理和科学的使用。因此，减少水资源的混乱开发，实行总量控制，建设新的供水管网是加强水资源统一管理的迫切需求。解决农村饮水安全问题，是当地群众的普遍愿望近年的快速发展与现有供水设施不配套，供水安全性差，形成了主要的矛盾。村民对饮用水的水质、水量都抱有很大意见，希望有关部门能早日解决这个问题，用上安全的、健康的饮用水。本次工程新建供水站，具有4000m3/d的供水能力，可以解决丘陵区的饮水困难和安全问题。

工程方案论证建设规模规划人口据统计，截止2010年底，农村饮水不安全问题涉及人口5.03万人。“十二五”期间规划解决4万人。这4万人被分在三个供水区：山区、丘陵区和平坝区。本工程设计规划解决丘陵区饮水不安全人口共计基准年为2010年，规划水平年为2025年。设计用水居民人数按下式计算：式中——设计用水居民人数，人；——供水范围内的现状常住人口数，人；——设计年限内人口自然增长率，采用3‰；——工程设计年限，采用15年。经计算，规划水平年丘陵区用水居民人数为24341人。设计水量用水量主要包括居民生活用水量、饲养畜禽用水量、公共建筑用水量、企业用水量、消防用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏失水量和未预见用水量等。依据当地生活习惯、用水现状、用水条件、经济条件等情况，结合本地经济发展状况，对照《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），项目区属用水定额第四区，确定该工程中发展相对较好村镇（丹景山镇、隆丰镇、桂花镇、）最高日居民生活用水定额为q=100L/（d·人），其余村镇（小鱼洞镇、葛仙山镇、新兴镇）最高日居民生活用水定额为q=80L/（d·人）。居民生活用水量式中——居民生活用水量，m3/d；——设计用水居民人数，人；——最高日居民生活用水定额，L/(人•d)。饲养畜禽用水量由于在选取的最高日居民生活用水定额中包括了散养畜禽用水量，结合当地情况，本工程不单独考虑饲养畜禽用水量。公共建筑用水量公共建筑用水量应根据公共建筑性质、规模及其用水定额确定。由于缺乏资料，根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）建议的范围，可按居民生活用水量的5%～25%估算，其中村庄为5%～10%，本工程中根据不同村庄发展状况的不同，取5%\6%\10%。企业用水量本工程为农村镇级水厂及供水管网工程建设，区域内无工业企业用水，因此忽略工业企业用水量。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，当居民用水量和公共用水量之和高于消防用水量时，供水规模可不单列消防用水量。根据两村实际情况，本工程不单独考虑消防用水量，但应有一定的消防储水量。浇洒道路及绿地用水量根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），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。结合当地情况，本工程不考虑浇撒道路和绿地用水量。管网漏水水量与未预见水量根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）要求，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，管网漏失水量取上述用水量之和的15%，未预见水量取上述用水量之和的5%。设计水量设计水量（最高日供水量）=居民生活用水量+饲养畜禽用水量+公共建筑用水量+浇洒道路及绿地用水量+管网漏失水量与未预见水量。对每个村最高日水量进行计算，如表3-1。表3-1水量计算表乡镇名称行政村名称规划内饮水不安全人口（人）最高日居民用水定额（L/d)人口自然增长率生活用水量（m3/d)公共建筑用水量（m3/d)管网漏失水量及未预见水量（m3/d)最高日水量（m3/d)丹景山镇杉柏村1,0001000.003104.610.528.8143.8关口场社区6001000.00362.86.317.386.3石牛村1,2001000.003125.512.634.5172.6新春村1,2951000.003135.513.537.2186.2将军村9501000.00399.49.927.3136.6集埝村8001000.00383.78.423.0115.1续表双松村5011000.00352.45.214.472.1隆丰镇大宝村2,7101000.003283.528.377.9389.7九九村5111000.00353.45.314.773.5太尉村1,1561000.003120.912.133.3166.3公林村9831000.003102.810.328.3141.4小鱼洞镇鱼洞村69800.0035.80.31.57.6江桥村112800.0039.40.52.512.3大楠村128800.00310.70.52.814.1桂花镇丰乐社区1451000.00315.20.94.020.1高峰村1251000.00313.10.83.517.3沂水村2351000.00324.62.56.833.8百花村3121000.00332.63.39.044.9葛仙山镇熙玉村1000800.00383.78.423.0115.1永乐村945800.00379.17.921.7108.7楠新村1000800.00383.78.423.0115.1杨柳村1342800.003112.311.230.9154.4红庙村1000800.00383.78.423.0115.1楠杨社区1243800.003104.010.428.6143.0筒西村621000.0036.50.31.78.5官田村261000.0032.70.10.73.6景山村761000.0037.90.42.110.4梓柏村391000.0034.10.21.15.4天生桥村451000.0034.70.21.26.2思文场社区671000.0037.00.41.89.2羊叉村731000.0037.64.63.115.3涧安村351000.0033.72.21.57.3黄村551000.0035.83.52.311.5崇德村531000.0035.53.32.211.1通济场社区551000.0035.83.52.311.5麻柳村8751000.00391.59.225.2125.8姚家村1381000.00314.41.44.019.8桥楼村1051000.00311.01.13.015.1续表331000.0033.50.30.94.7新兴镇止马村102800.0038.50.92.311.7石梯村123800.00310.31.02.814.2阳平村331800.00327.72.87.638.1花坪村321800.00326.92.77.436.9龙怀村352800.00329.52.98.140.5断山村238800.00319.92.05.527.4君山村343800.00328.72.97.939.5狮山村468800.00339.23.910.853.8总和23,3773112.4每个村的最高日水量相加即可得本工程设计水量，为3112.4m3/d。建设规模根据对设计水量的计算可知，集中供水工程最高日供水量为3112.4m3/d，并结合项目区远期的发展状况，确定本集中供水工程、输配水管道的规模如下：新建集中供水工程，设计规模为4000m3/d，选用时变化系数为Kh=2.0。输配水管道，DN300以下采用PE管，管径范围为DN100~DN300；DN300以上采用球墨铸铁管，管径范围为DN300~DN500，覆盖了整个项目区所有饮水不安全用户。水源选择根据当地实际情况的考察，山地丘陵地区主要水源为湔江及其支流和水库。由于龙门山镇凤鸣湖引水和小鱼洞镇梯级电站蓄水的影响，导致湔江以上河段，水量少且不稳定，不适合作为取水水源。而几个水库均位于丘陵区，地势较低，若作为水源需加压几百米才能供给北部山区，不经济且不合理，因而也不适合作为取水水源。综合考虑，本次工程的水源点确定为的麻柳河。麻柳河是湔江的支流，整个流域都位于，海拔高度为850m以上。麻柳河发源于北部山脉，主要流经麻柳村、、羊叉村，并于羊叉村汇入湔江。集雨面积15.3km2，水量充沛，水质良好，适于做水源。取水方式山区河流的径流变化很大，枯水期流量小，洪水季节水流浊度又较高。而渗渠正是开采此类水源最适宜的取水构筑物，因此本工程采用渗渠取水。其位置选择应考虑以下原则：渗渠应选择在河床冲积层较厚、颗粒较粗的河段，并应避开不透水的夹层；渗渠应选择在河流水力条件良好的河段，避免设在有壅水的河段和弯曲河段的凸岸；但也应避开冲刷强烈的河岸；渗渠应选择在河床稳定的河岸。取水点选在麻柳河两支流的中间位置。选在这里的好处有：可同时取到两支流水源，保证水源水量；所选取水点位于人口密集居住区之上，不易污染，水质较好；取水点地势也比较高，可依靠重力供水，降低能耗，经济效益高。水厂位置方案确定厂址选择需考虑的几个问题厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下几个问题：厂址应选择在工程地址条件较好的地方。水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。厂址选择的原则给水系统布局合理有较好的废水排除条件有良好的工程地质条件有良好的卫生环境、并便于设立防护带少拆迁，不占或少占良田施工、运行和维护方便必须考虑防洪措施水厂的设计必须考虑污泥的处理与处置问题厂址选择方案结合以上厂址选择需考虑的问题及原则，预先设计两种方案如下：方案一：水厂选择建设在靠近取水点的附近的山丘上，此处位于取水点上游。方案二：水厂选择建设在取水点下游的场镇。方案比较对两方案进行比较，如表3-2。经济效益运行管理地质条件交通运输方案一只需一级泵站，加压扬程35m，运行费用较低水厂位于山区，维护管理相对不便地质条件良好距镇中心约3km，路况较好，易于运输建设材料方案二需建二级泵站，加压扬程55m；输水管线往复，增加施工及运行费用生产管理方便地质条件良好位于镇中心，交通运输条件非常好综合考虑环境效益，经济效益，及运行管理等多方面的因素，结合当地发展状况及本规划的设计范围，最终选取方案一。确定处理工艺流程水处理工艺流程的选择是决定水处理效果好坏的前提条件，而水处理工艺流程则应根据源水水质特性而定。根据收集到的水质资料及实际调查了解，取水水源点水质符合Ⅱ类《生活饮用水水源水质标准》（CJ3021-93）。渗渠取水浑浊度不高，可以选用常规工艺即可。各处理构筑物的比较选择如下：混合工艺比较混凝剂的选择如表3-3：精制硫酸铝硫酸亚铁三氯化铁聚合氯化铝简称PAC优点使用方便絮体形成较快，沉淀时间短不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好。温度适应性高，PH值使用范围宽。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低。缺点制造工艺复杂，水解作用缓慢当PH较低时，常用氯氧化物使铁氧化成三价，腐蚀性较高对金属(尤其对铁)腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变形。综上所述，硫酸铝混凝效果受温度影响，不适用于较低水温；铁盐混凝剂腐蚀性较大；PAM等有机高分子混凝剂有毒性，不易控制用量。本设计采用聚合氯化铝混凝剂，无机高分子混凝剂操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低，净化效率高，用药量少，温度适用性高。混凝剂投加方式选择如表3-4：水泵投加水射器投加重力投加优点采用计量泵投加，不需另设计量设备。设备简单，使用方便安全可靠缺点效率较低，且易磨损溶液池位置较高通过分析采用计量泵投加，因为其使用方便，操作简单，工作可靠，广泛应用于加药系统，即混凝剂采用聚合氯化铝PAC计量泵投加。混合方式基本归纳起来有三类：管式混合；水泵混合；机械混合。具体采用何种混合方式，应根据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种数量以及维修条件等因素确定，如表3-5。管式混合水泵混合机械混合优点构造简单，无运动部件，安装方便，混合快速均匀混合效果好，不需增加混合设施，节省动力混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规格的水厂缺点当流量降低时，混合效果下降使用腐蚀性药剂时对水泵有腐蚀作用，当取水泵房距处理构筑物较远时不宜采用需增加混合设备和维修工作综上所述，因为水厂水量变化不大，且取水泵房距处理构筑物较远，以整体经济效益考虑，本设计采用管式静态混合器。絮凝工艺比较絮凝分为两种搅拌形式，即水力搅拌式：G由水流本身势能提供，利用沿程水位差，液体沿程水头损失所做的功，使液体达到相应的速度梯度。简单、方便、适应性差；机械搅拌式：G由外加机械能提供，絮凝效果好，稳定，维护管理工作量大。具体形式比较如表3-6：机械絮凝池隔板絮凝池折板絮凝池穿孔旋流絮凝池栅条、网格絮凝池优点反应效果好，水头损失小，可以适应水量的变化，便于调整构造简单，管理方便相比隔板絮凝池，水流条件大大改善，池子体积减小构造简单，造价较低和施工方便。絮凝效果好；絮凝时间相对较少；水头损失小缺点与水力搅拌池相比，增加了机电维护工作量，运行费用较高，且部分设备在水下，不便维护。流量变化大时，絮凝效果不稳定，与折板絮凝池相比，水流条件不甚理想，无效能耗较大，池子容积较大板距小，安装维修较困难，折板费用较高水量变动较大时，效果不能保证，且各格的竖向流速低，底部可能会积泥网眼易堵塞；池内平均流速低，容易积泥经比较，本工程水量较小，选用穿孔旋流絮凝池较好。沉淀工艺比较现阶段我国净水厂常用的沉淀池一般为多采用平流式沉淀池、斜管沉淀池。两者的优缺点分别如表3-7：平流式沉淀池斜管沉淀池优点处理效果稳定；可就地取材，造价低；操作管理方便，施工较简单；可与折板，网格等絮凝池合建沉淀面积增大；沉淀效率高，产水量大；水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；停留时间短、占地面积小缺点采用人工排泥时，排泥较困难；机械排泥设备的维护较复杂；占地面积较大由于停留时间短，其缓冲能力差；对混凝要求高；维护管理较难，使用一段时间后需更换斜板（管）；费用较高水厂规划建在山丘区的一块平地上，可用面积有限，考虑到水厂今后改扩建的问题，沉淀池选用斜管沉淀池，另外为保证出水水质，在沉淀池前部设一段平流区，使水流平稳的配入斜管区，从而增强沉淀效果。过滤工艺比较过滤是混凝、沉淀之后进一步降低水中的杂质，达到生活饮用水标准的工艺过程。因为混凝沉淀之后水中浊度约为10度，含有微小的絮凝颗粒（即2～30µm的颗粒）需要进一步去除。过滤的主要作用是去除水中悬浮体系中微量的残留悬浮物如胶体、藻类、细菌及沉淀剂等。现阶段我国净水厂一般采用的有普通快滤池，重力式无阀滤池，虹吸滤池，V型滤池，移动罩滤池等。其各自的优缺点如表3-8：普通快滤池重力式无阀滤池虹吸滤池V型滤池移动罩滤池优点应用广泛，运行稳定可靠不需大型阀门，冲洗完全自动，操作管理较方便；造价较相同规模的普通快滤池较低不需大型阀门，不设单独的反冲洗水塔或水泵，可以通过控制虹吸管实现水力自动控制处理效果稳定，冲洗效果好，反冲用水用量可以大为节省池体简单（结构）；无需冲洗水箱或水塔；无大型阀门，管件少。缺点阀门多，运行与检修工作量大池体结构复杂，滤料处于封闭状态，装卸困难；冲洗水箱位于滤池上部，出水标高较高，土建结构复杂，池深较大气水冲洗系统比较复杂自动控制和维修复杂（多机电及控制设备）适用条件大、中、小型水厂10000以下小型水厂大中型水厂大、中型水厂大、中型水厂该水厂处理水量4000，综合考虑，采用重力式无阀滤池。消毒工艺比较消毒工艺比较如表3-9：消毒方法优点缺点液氯氯对细菌有很强的灭活能力；具有持续消毒能力；使用方便，易于贮存、运输，成本较低可能产生有害消毒副产物；氯对病毒的灭活能力相对差些；氯气的泄漏可以发生在各个环节上二氧化氯具有广谱杀菌能力，效果好，用量少，作用快，消毒持久；具有净水能力。可去除水中色度、臭味、铁、锰等，甚至也能去除THMs的前体物；杀菌力受pH值的影响小，且温度高，杀菌效果增强；不生成THMs类有毒副产物；不会与氨氮反应，不会水解，腐蚀性比氯气低。需现场发生制作，管理水平较高；消毒无机副产物（氯酸盐及亚氯酸盐）毒性很高；成本较高次氯酸钠一种强氧化剂消毒效果不如氯强；不宜贮运，需现场发生投加；发生器设备整体故障率高，体积大劳动强度大，电耗，盐耗高。氯胺氯胺的作用时间较长，可以在水中较长时间保持氯化杀菌作用，可以防止细菌再次污染消毒能力比氯低；氯化和消毒能力比较缓慢臭氧有很高的杀菌能力；能有效控制水中THMs的浓度会产生醛类和溴酸盐等有毒副产物；臭氧不易保存，需现场制备和使用；设备投资昂贵，占地面积大，运转费用高紫外线对水中细菌、病毒具有较强的灭火能力；无臭味、无噪声，不会对水体、生物及周围环境产生副作用，基建费用、运行费用较低处理水量较小；管网中没有持续消毒能力微电解体积小，易于安装，不需专人管理；不污染环境；操作简单，运行可靠，运行费用低；若安装在循环冷却水处理场合，可同时兼有防垢、除垢及灭藻功能综上所述，并根据我国农村供水水厂的实验和相似条件下水厂的运行经验，本工艺拟选用消毒剂为二氧化氯，投加设备选用二氧化氯发生器。确定工艺流程最终确定采用的工艺流程如图3-1：供水水质和水压供水水质要求集中供水工程的生活饮用水水质应符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。供水水压要求根据村镇供水现行规范要求：供水水压，应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头；设计时，对很高或很远的个别用户所需的水压不宜为控制条件，可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，单层建筑物可为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，尚应加上用户与接管点的地形高差。用户水龙头的最大静水头不宜超过40m，超过时宜采取减压措施。考虑到本次供水工程主要解决农村饮水问题，农村住宅许多没有超过三层，故本次设计将供水区自由水头确定至少满足16.0m，但保证多数供水点水压达到28.0m，以实现对项目区内6层建筑的直接供水。供水管网敷设方案供水系统总体上采用统一重力给水系统，不进行分质、分压供水，即用同一管网系统供应生活和生产等各种用水。管道路线的选择是关系到工程经济合理、管道输水安全和降低工程造价的关键，设计时充分考虑了近期开发与远期规划、地形、地质、施工条件、工程管理养护等问题，线路布置主要遵循以下原则：①尽量缩短线路长度，使工程量最少，造价低。②在满足用水压力、防冻要求的前提下穿过地形起伏比较大的地区时，线路可随地面起伏，尽量避免深挖方和高填方。③渠线穿越铁路、公路、河流、沟渠时，尽量正交。④管线尽量减少拆迁。⑤线路选择要满足安全运行和有利于水质保护，防止污染。⑥在工程结束后，地面要恢复其原貌，做到不破坏环境。⑦管道尽量沿道路进行铺设，车行道下覆土厚度不得低于1.0m，并加设套管，其余地方不得低于0.7m。确定的管网系统简图如图3-2。图3-2管网系统简图工程设计原则供水系统总体布局合理，能有效地保障供水安全可靠。工艺合理，确保处理效果、基建投资省、运行管理方便、运行费用低，能更好地发挥投资效益。提高供水水质，保证净水厂出水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），向用户提供优质生活饮用水。新建的供水站应布置合理，能充分利用地形，流程顺畅，辅助设施齐全，厂内绿化率不低于35%。所选择的设计参数应符合规范要求，并适当留有余地。实施水源与输水沿线的保护，保证取水、输水工程安全可靠。配水管网布置合理，考虑近远期发展，确保投资省、施工方便，保证供水水压、水质，实现可靠的安全供水。

取水工程渗渠设计考虑到河流洪水季节水流浊度较高，采用渗渠取水，一般可去除悬浮物70％以上，去除细菌70～95％，去除大肠杆菌70％以上。从取水量看，根据经验集取潜流水和沟底渗透水的渗渠效果较好。位置选择与平面布置渗渠位置选择在集水井上游约60m处。由于河道比较狭窄，渗渠布置困难，布置2套相同的集水系统。每套系统布置集河道水流的渗渠2条，长度均为30m；集地下水的渗渠1条，长度为80m。渗渠出水量计算同时集取地下水和河底潜流水非完整式渗渠的出流量计算式为但河流的设计数据不易得到。由于考虑集流地下水和集流潜流水，因此分别计算地下水和潜流水的出流量。地下水出流量计算式中L——渗渠长度（m）；K——渗透系数（m/d）；H——含水层厚度（m）；h——动水位至渗渠底的距离（m）；R——影响半径（m）；S——水位降落量（m）；qr——引用流量。渗渠长度L为160m，根据河流附近土壤情况，渗透系数K取10m/d，含水层厚度取5.0m，h为0.2m，影响半径R为25m，通过渗渠底至含水层底板的距离及渗渠宽度等资料，推出qr为0.085，代入上式Q=2×160×10[（5.002－0.202）/(2×25)＋1.35×0.085]=1964.64(m3/d)潜流水出流量计算式中L、K——同前；Α——淤塞系数，0.3～0.8取值；Hy——河流水面至渗渠顶距离（m）；H0——渗渠的剩余水头（m）；T——含水层厚度（m）；h——河床至渗渠底高度（m）；d——渗渠直径（m）。经计算当L=120m时Q＝0.5×120×20（0.8－0）/0.36＝2666.67(m3/d)总取水量Q=1964.64+2666.67=4631.31(m3/d)满足水量要求。渗渠设计水力设计数据⑴渗渠管径（宽度）D=400mm⑵设计充满度h1/D=0.4⑶设计坡度i=2%⑷设计流速V=0.96m/s⑸设计动水位h=0.5m管材采用钢筋混凝土管进水孔设计在管道上部1/2圆周布置进水孔，孔径为25mm，孔眼为内大外小的楔形，孔眼净距为50mm，进水孔呈梅花状布置。进水孔总面积F=Q/V1=0.0463/0.01=0.56m2基础和接口采用混凝土基础，接口采用套环接口。人工滤层人工滤层从上到下依次为：第一层厚度200mm，粒径0.25～1mm；第二层，厚度200mm，粒径1～4mm；第三层，厚度200mm，粒径4～8mm；第四层，厚度350mm，粒径8～32mm。集水井设计集水井平面形状设计为圆形。为检修方便，进口处设闸门，井顶设人孔、通风管等。两套渗渠共用一个集水井，集水井容积按不小于最大一台水泵5min出水量计算。选用水泵的流量为250m3/h，故集水井容积为m3。集水井有效水深取5m，半径取1.2m，集水井实际容积为22.6m3。取水泵站设计输水流量为4400m3/d，输水管道采用一条DN300的钢管，输水管线长度1.5km。取水泵站扬程水头损失计算根据《村镇供水工程技术规范》，管道水头损失计算采用：1．沿程水头损失2．局部水头损失按照沿程水头损失的10%计算。3．总水头损失：净扬程计算渗渠集水井正常水位895.00m，自来水厂穿孔旋流反应斜管沉淀池所需水位为924.04m，所以所需净扬程29.04m。水泵吸水管及水泵出口至混凝土管连接处出水钢管的水头损失为2.00m，安全水头取2.00m。故取水泵站的总扬程为29.04+4.38+2.00+2.00=37.42m。泵站设计设计供水规模为4000m3/d，考虑自用水系数10%，取水泵房按4400m3/d设计。采用2台QXG250-40-45型潜水给水泵，一用一备，单机设计流量250m3/h，设计扬程为40.0m，电动机功率45kw。泵房采用圆形布置，直径为6m，厂房净高为4.5m。净水厂工程配水井设计计算配水井有效容积配水井水停留时间采用，则配水井有效容积为：进水管管径配水井进水管的设计流量为，查水力计算表知，当进水管管径时，。三角薄壁堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。因单个出水溢流堰的流量为，一般大于100采用矩形堰，小于100采用三角堰，所以本设计采用三角堰（堰高取）。配水管管径由前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为，查水力计算表可知，当配水管管径时，。配水井设计配水井直径为2m，井内有效水深，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为3.2m。混凝剂投配本设计采用聚合氯化铝（PAC）又名碱式氯化铝，根据设计资料，由渗渠取水，故最高浊度不超过200度，根据下投加量参考表确定混凝剂最大投加量为11.8mg/L。常用混凝剂投加量如表5-1。表5-1常用混凝剂投加量参考值原水浊度<=1002003004006008001000混凝剂投加量(mg/L)硫酸铝12.511.229.537.652.567.382.5三氯化铁1113.620.226.430.936.840.9碱式氯化铝1011.816.42125.828.631.7溶液池设计式中——溶液池溶剂，；Q——处理的水量，；a——混凝剂最大投加量，，取；c——溶液浓度，一般取5%~20%（按商品固体重量计），取c=15；n——每日调制次数，一般不超过3次，取n=1；溶液池分两格，每格容积均为，溶液池的形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=0.6m×0.6m×0.9m，其中包括超高0.3m，沉渣高度0.1m。溶液池实际有效容积：溶解池设计溶解池容积=0.3=0.3×0.35=0.105溶解池分两格，每格溶解池的形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=0.4m×0.4m×0.8m，其中包括超高0.3m，沉渣高度0.1m。每格溶解池实际有效容积：混凝剂投加方式采用计量泵投加混凝剂，投药管选用DN10的PE管。PAC仓库面积药剂仓库与加药间应连在一起，储存量一般按最大投药期间1~2个月用量计算。仓库内应设有磅秤，并留有2.0m的过道，尽可能考虑汽车运输的方便。混凝剂选用聚合氯化铝，每袋质量是40kg，每袋的体积为0.1m3，药剂储存期为30d，药剂的堆放高度取1.0m。聚合氯化铝的袋数：式中水厂设计水量，；混凝剂最大投加量，；药剂的最大储存期，；每袋药剂的质量，；将相关数据代入上式得，袋。有效堆放面积A：式中药剂得堆放高度，；每袋药剂得体积，；堆放孔隙率，袋堆时。代入数据得：混合设备设计参数采用JT型管式静态混合器2个。每组混合器处理水量为0.0255m3/s，水厂进水管投药口至絮凝池的距离为10m，进水管采用两条DN200钢管。设计计算进水管流速v：据，，查水力计算表可知，。混和器的计算：混合单元数取N=3，混合器长度为混合时间：水头损失按经验值取0.4m混合器选择静态混合器采用3节，采用JT型静态混合器，总长1020mm，管外径为212mm，质量23kg。穿孔旋流絮凝池穿孔旋流絮凝池构造简单，施工方便，造价低，适用于中小型水厂。分格布置设计两组，每组一池，每组设计流量，进口流速，出口流速，絮凝总时间，絮凝池分格数。絮凝池布置情况如图5-1。图5-1穿孔旋流絮凝池布置絮凝池尺寸根据结构考虑，絮凝池总高度，其中超高采用。絮凝池各格平面为正方形，边长1.4m，四个角填成三角形，其直角边长为0.3m。有效容积单池容积单池有效面积有效水深污泥斗尺寸污泥斗底部填成棱锥形，锥角采用60°。污泥斗底平面为一正方形，边长0.3m。斗深底棱锥高上部寸泥区八面棱柱体高絮凝池计算草图如图5-2。5-2絮凝池计算草图孔口尺寸孔口布置上部孔口孔顶距池顶0.6m；下部孔口孔底距池顶2.7m；孔口与池壁夹角采用60°；孔口平面收缩角采用12°；孔口距池角距离。进水管在池下部，第一格室至第二格室的孔口开在上部，第二格室至第三格室孔口开在下部，以下孔口依次上下交错开孔设置。孔口流速因为，单池絮凝时间，则，所以第一格至第二格孔口流速第二格至第三格孔口流速第三格至第四格孔口流速第四格至第五格孔口流速第五格至第六格孔口流速第六格至第七格孔口流速第七格至第八格孔口流速孔口详图如图5-3。图5-3孔口详图第八格至第九格孔口流速孔口过水断面积池壁开口面积（小头）孔口宽（小头）（孔口高宽比），采用0.13m，采用0.15m，采用0.16m，采用0.18m，采用0.20m，采用0.23m，采用0.26m，采用0.32m孔口高（大小头相同），采用0.20m，采用0.22m，采用0.25m，采用0.27m，采用0.30m，采用0.34m，采用0.40m，采用0.48m小头孔口坐标的确定（离池角的距离）大头孔口坐标的确定（离池角的距离），取0.7m，取0.71m，取0.73m，取0.75m，取0.77m，取0.80m，取0.83m，取0.89m大头孔口宽，取0.21m，取0.22m，取0.24m，取0.26m，取0.28m，取0.31m，取0.34m，取0.40m进水管与排泥管当，流速时，查水力计算表得。排泥管用。孔口有关数据见表5-2。5-2孔口有关数据位置

数值

项目进口1-22-33-4时间0.00166.67333.34500.01流速1.501.090.890.73过水断面0.0230.0290.035池壁开口面积(小头)0.0270.0330.040孔口宽(小头)0.130.150.16孔口宽(大头)0.210.220.24孔口高0.200.220.25孔口距池壁距离(小头)0.350.350.35孔口距池壁距离(大头)0.490.490.49孔口离池角距离(小头)0.480.500.51孔口离池角距离(大头)0.700.710.73水头损失0.1150.0610.0430.0294-55-66-77-88-9出口备注666.68833.351000.021166.691333.361500.000.600.480.370.280.190.100.0430.0530.0690.0910.1340.2550.0490.0610.0790.1050.1540.180.200.230.260.320.260.280.310.340.400.270.300.340.400.480.350.350.350.350.350.490.490.490.490.490.530.550.580.610.670.750.770.800.830.890.0190.0120.0070.0040.002水头损失沿程水头损失忽略不计。局部水头损失（包括进水管出口，；9个孔口，）。核算GT值按水温℃，（在之间）过渡平流段设计考虑到要保证滤池出水浊度小于0.5NTU，在絮凝池和沉淀池之间增设一段平流区。这样能够使部分絮凝体沉淀，减轻后续斜管沉淀池和滤池的负担，保证出水水质达标。絮凝池的隔墙宽0.2m，池壁宽0.3m，一组絮凝池总宽为（包括结构尺寸），除去两侧池壁净宽为4.6m。此平流段与絮凝池合建，宽度与絮凝池宽度相同，净宽4.6m。根据工程经验，这个平流段长一般为13~15m，由于水厂建于山上，平坦区域较小，因而此处设计取长为13m。平流段水深设为2.67m，超高取0.3m。底部沿程设置2排共12个污泥斗，污泥斗底部尺寸为2160mm×2800mm，底部尺寸为400mm×400mm，填成棱锥形，锥角采用60°，斗深为1.2m。因而可得平流段池高为4.17m。斜管沉淀池采用上向流斜管沉淀池，水从斜管底部流入，沿管壁向上流动，上部出水，泥渣由底部滑出。斜管长度一般为0.8~1.0m，设计中取为1.0m；斜管管径一般为25~35mm，设计中取为25mm；斜管为聚丙烯材料，厚度为0.4~0.5mm，设计取0.4mm。斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成角，放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上流动，清水在池顶用穿孔集水管收集；污泥则在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。沉淀池和絮凝池采用合建。设计水量包括水厂自用水量10%。式中——单池设计水量；——设计日产水量；——水厂自用水量所占日用水量的百分比，取10%；——沉淀池个数，一般采用不少于两个。设计中和絮凝池一样，斜管沉淀池也设置两组，每组设计流量沉淀池面积沉淀池清水区面积A式中A——斜管沉淀池的表面积（m2）；q——表面负荷，一般采用9.0~11.0设计中取沉淀池长度及宽度设计中取沉淀长度与絮凝池宽度相同，为4.6m。则沉淀池宽度为设计中取为2.2m。为了配水均匀，进水区布置在4.6m长的一侧。在2.2m的宽度中扣除无效长度0.5m。因此净出口面积（考虑斜管结构系数1.03）：式中——净出口面积；——斜管结构系数。设计中取池体高度池体总高为式中——沉淀池总高度；——保护高，取0.3m；——清水区高度，取1.0m；——斜管高度，斜管长度为1.0m，安装倾角60°，则==0.87m；——配水区高度，取1.5m；——排泥槽高度，取0.53m。计算结果如图5-4。图5-4斜管沉淀池剖面图沉淀池进水设计沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积式中——孔口总面积；——孔口流速，一般取值不大于0.15~0.20。设计中取每个孔口的尺寸定为，则孔口数为24个。进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部分。沉淀池出水设计沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速，则穿孔总面积式中——穿孔总面积；——出水孔口流速，一般取值不大于0.15~0.20。设每个孔口的直径为3cm，则孔口的个数式中——孔口个数；——每个孔口的面积，设每条集水槽的宽度为0.16m，中心间距0.8m，共设2条集水槽，每条集水槽一侧开孔为15个，孔间距13cm。2条集水槽汇水至出水总渠，出水总渠宽度0.21m，深度为0.26m。集水系统集水槽个数n=2槽中流量q0槽中水深H2槽宽b=起点槽中水深0.75b=0.12m，终点槽中水深1.25b=0.2m为方便施工，槽中水深统一按H2=0.2m计。槽的高度H3集水方法采用淹没式自由跌落。淹没深度取5cm，跌落高度取5cm，槽的超高取0.15m，则集水槽总高度为H3=H2+0.05+0.05+0.15=0.45m沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管径100mm，管上开孔孔径为5mm，孔间距15mm。沉淀池底部为排泥槽，共2条。排泥槽顶宽1.1m，底宽0.25m，斜面与水平夹角约为60°，排泥槽高0.53m。复核管内雷诺数及沉淀时间管内流速斜管水力半径雷诺数当水温t=时，水的运动粘度。则满足设计要求。管内沉淀时间t一般在2-5min，符合要求。弗劳德数介于0.001~0.0001之间，满足设计要求无阀过滤过滤是混凝、沉淀之后进一步降低水中的杂质，达到生活饮用水标准的工艺过程。因为混凝沉淀之后，水中含有微小的絮凝颗粒（即2～30µm的颗粒）需要进一步去除。本设计采用无阀滤池，节省大型阀门，冲洗完全自动，操作管理较方便。滤池面积和尺寸设计中取设计流速，设置两格，则滤池面积为，单个滤池面积为：图为重力无阀滤池的平面图5-5。图5-5无阀滤池平面图单个滤池中的连通渠采用边长为0.35m的等腰直角三角形，其单个连通渠面积：考虑连通渠斜边部分混凝土厚度为0.10m，则直角边边长每格滤池的池内，4个角处设置4个连通渠，则连通渠总面积故要求每格滤池面积设计中确定该无阀滤池为正方形，则每边的边长设计中选边长为L=3.6m，每格滤池的实际面积=12.96每格滤池实际过滤面积为滤池高度设计中取底部集水区高度，滤板高度，承托层高度，滤料层高度，净空高度，顶盖厚度，超高，反冲洗强度，反冲洗历时4.2min。冲洗水箱高度图5-6为重力无阀滤池的A-A剖面图。图5-6无阀滤池A-A剖面图进水系统进水分配箱两组滤池，故设置两格进水箱，则一格进水箱的过流面积为：式中——进水分配箱过流面积；——进水分配箱内流速；——设计流量。设计中取设计中选进水分配箱尺寸按进水管每格滤池的进水量为，选择DN250的进水管，管内流速为，水力坡降为1.92进水管水头损失为式中——进水管水头损失；——水力坡度；——进口局部阻力系数；——90弯头局部阻力系数；——三通局部阻力系数；——出口局部阻力系数。设计中取=15m,=0.5,=0.87,=1.5,=1.0滤池的出水管选用与进水管相同的管径DN250。控制标高假设地面标高为0.00，排水井堰口标高采用-1.30m，滤池底板入土埋深采用1.00m。滤池出水口高程式中——冲洗水箱水位（即滤池出水口高程），m；——滤池底板入土埋深，m。设计中取=1.0m，=0.15m，已经求得滤池的总高度为4.55m，虹吸辅助管管口高程式中——虹吸辅助管管口高程，m；——期终允许水头损失，m。设计中取=1.70m进水分配箱堰顶高程式中——进水分配箱堰顶高程，m；——安全系数，m。设计中取=0.29m图5-7为重力无阀滤池的B-B剖面图。图5-7无阀滤池B-B剖面图水头损失虹吸管的流量与管径式中——反冲洗时通过虹吸管的流量；——反冲洗水量；——单格滤池的进水量；——反冲洗强度，一般采用。设计中取又因重力式无阀滤池在反冲洗时不停止进水，故有设计中取虹吸上升管管径为350，管内流速，水力坡降为16.3，流量为反冲洗水量时，管内流速。虹吸下降管管径为，管内流速，水力坡降为37.6。滤池四角的四个三角形连通管管内流速，三角形连通管的水头损失按照渠道的水头损失计算，水力坡降约为2.8。反冲洗时的沿程水头损失沿程水头损失包括水流经三角形连通管、虹吸上升管和虹吸下降管时的水头损失。式中——反冲洗时的沿程水头损失；——三角形连通管的水力坡降；——三角形连通管的深度，；——虹吸上升管的水力坡降；——虹吸上升管的长度；——虹吸下降管的水力坡降；——虹吸下降管的长度。设计中取，，反冲洗时的局部水头损失式中——反冲洗时的局部水头损失；——三角形连通管入口局部阻力系数；——三角形连通管出口局部阻力系数；——上升管入口局部阻力系数；——上升管三通局部阻力系数；——60°弯头局部阻力系数；——120°弯头局部阻力系数；——下降管渐缩局部阻力系数；——下降管出口局部阻力系数；——三角形连通管管内流速；——上升管中仅有反冲洗水量部分管段管内流速；——虹吸上升管管内流速；——虹吸下降管管内流速；0.05——挡水板的水头损失。设计中取，，，，，，，。其他水头损失其他水头损失包括中阻力配水系统、承托层及滤层的水头损失之和。式中——其他各项水头损失总和；——配水系统水头损失；——滤料层水头损失；——承托层水头损失；——滤料的密度；——水的密度；——滤料层膨胀前的空隙率；——滤料膨胀前的厚度。设计中取，，，，配水系统采用短柄滤头，其水头损失取0.3m总水头损失如前所算，反冲洗时的沿程水头损失，局部水头损失，其他水头损失核算冲洗水箱平均水位的高程式中——冲洗水箱平均水位高程；——冲洗水箱水位（即滤池出水口高程）；——冲洗水箱高度。虹吸水位差式中——虹吸水位差；——排水井堰口标高。设计中取排水井堰口标高在地面以下1.0m通过核算可知，虹吸水位差大于滤池进行反冲洗时的总水头损失，故反冲洗可以得到保证，且反冲洗强度会略大于设计的强度，此时可通过冲洗强度调节器加以调整。二氧化氯发生器为防止通过饮用水传播疾病，在生活饮用水处理中，消毒是必不可少的，是生活饮用水卫生、安全的最后屏障。消毒主要是消除水中致病微生物的致病作用。本工艺选用消毒剂为二氧化氯，投加设备选用二氧化氯发生器。设计计算据《新编农村供水工程规划设计手册》消毒时二氧化氯投加量为，本次工程以麻柳河水为水源，参考类似农村供水工程，投加量均确定为0.2mg/l，以保证出厂水二氧化氯余量不低于0.1mg/，管网末梢水二氧化氯余量应不低于0.02mg/L。采用二氧化氯消毒时水中会存在亚氯酸盐，我国《生活饮用水卫生规范》规定亚氯酸盐含量应不超过0.2mg/L。所需总产气量：选用两台二氧化氯发生器型号为HEF50，有效氯气为50g/h，两台交替使用。设备尺寸L×B×H=600mm×480mm×800mm，出水口尺寸为DN15，进水口尺寸为DN20。在进行设备及管道安装时，应密切与厂家配合。图中安装尺寸可以根据现场实际情况进行调整，并根据施工具体情况在合适的地方设置管卡及管架。调节构筑物设计参数由于工程主要解决丘陵区饮水不安全问题，考虑农村地区用水的不稳定性，根据《村镇供水规范》，有可靠电源和可靠供水系统的工程，单独设立的清水池和高位水池可按最高日用水量的20%~40%设计。本设计选定清水池容积为水厂总建设规模的20%，即800m3，包括了调节容积、消防贮水量及安全贮水量。清水池容积为800m3，工艺水处理流量为183.60m3/h，净水在清水池的停留时间为4.36h，即261.4min，满足消毒剂与水应充分混合接触时间不应小于30min的要求。设计计算清水池尺寸清水池容积为800m3，设计两个，相互联通，每个容积为400m3，有效水深取4.0m。则单个面积：采用矩形平面，超高取0.3m。单池的尺寸为：L×B×H=12m×8.4m×4.3m。进水管进水管管径按最高日平均时水量计算，出水管管径按最高日最高时用水量计算。重力无阀滤池出水管流速一般为0.5~0.7m/s，本设计采用0.5m/s。，取DN250mm出水管清水池设计出水量按最高日最高时计算，则，取DN300mm清水池出水管上设有电动阀，当液位到达低液位时，关闭阀门，以保证正常情况下消防、事故容积不被动用。溢水管溢流管与进水管直径相同取管端为喇叭口，管上不设阀门，为了防止爬虫等进入，设网罩。排空管按2h内排空，防空管流速取1.5，，取DN300mm，便于排空清水池，采用2％坡度并设排水集水坑。通气孔及检修孔通气孔共6个，分3排布置，每排2个。通气孔池外高度布置有参差，分别采用高出地面2.0米和1.0米，以利用空气自然对流。检修孔设3个，池的进水管、出水管、溢流管附近各设置一个。检修孔的直径为1200毫米，孔顶设防雨盖板。导流墙池内设置导流墙的目的是为了避免池内水的短流和满足加氯后的接触时间的需要。每座清水池内设2条导流墙，间距为2.8m，将清水池分为3格，在导流墙底部每隔1.0m设0.1m×0.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便，每条导流墙距清水池侧壁3m处开导流孔。排泥水处理设计条件水厂设计制水能力4000m3/d，自用水系数按10%计。设计原水浊度150NTU，出水浊度0.5NTU，聚合氯化铝（按商品重量计）加注率11.8mg/L。絮凝沉淀池分两池，每池每日排泥一次，历时2.0h，排泥流量为25m3/h。滤池设一组共2格，冲洗周期24h，每格冲洗流量30.m3，冲洗废水含水率99.99%（含固率0.01%）冲洗废水全部排放。浓缩池24h连续运行，上清液排放。脱水机按每日8h工作，进泥量含固率为3%，脱水后泥饼含固率30%。排泥量计算污泥处理系统设计规模（每日需处理的干固体总量）根据上述设计水质指标，经计算得每日干固体量：絮凝沉淀池排泥水量：，设计小时流量25m3/h。滤池冲洗废水量：滤池冲洗废水干固体量：絮凝沉淀池排泥干固体量：，排泥浓度为浓缩池进水流量等于絮凝沉淀池排泥水量和脱水机分离液水量之和，为，设计小时流量。浓缩池进水干固体量为沉淀池排泥干固体量和脱水机分离液干固体量之和，为0.68t，浓度为。浓缩池浓缩污泥量，按浓缩污泥浓度3%，为，上清液流量为：脱水机的进泥量：按8h工作计，浓度为3%。假设脱水机的分离效率为99%，则泥饼的干固总量为，分离液中干固体量为0.01t。泥饼含固率30%，故泥饼体积为，小时泥饼体积2.23/8=0.28m3。分离液水量为。各构筑物设计计算排泥池排泥池间断地接受沉淀池的排泥或排水池的底泥，以便对后续浓缩池进行量和质的调整，为考虑排泥池的清扫和维修，应设计成独立的两格。排泥池每日进泥量为，有效水深取3.4m。尺寸。浓缩池采用重力浓缩法，设浓缩池2个，坡底坡度1：10，上清液采用固定式溢流堰，浓缩时间16小时，出泥含水率97%。干泥负荷即固通量取35浓缩池单池面积浓缩池直径取，则浓缩池有效水深，取确定泥斗尺寸浓缩后的污泥体积为贮泥区所需体积，按6小时计，则泥斗的设计尺寸，泥斗高式中h4——泥斗的垂直高度，取1.0m；r1——泥斗的上口半径，取1.0m；r2——泥斗的下口半径，取0.4m。池底坡度为0.10，池底坡降为故池底可蓄泥因此，总贮泥池容积为，满足要求。超高取，缓冲层高度浓缩池总高度平衡池污泥平衡池为平衡浓缩池连续运行和脱水机间断运行而设置。，设一座平衡池，贮泥时间T=16小时。容积将平衡池设为方形，其尺寸为。脱水机房选用带式压滤机，滤布过滤能力，进泥量，浓缩污泥含固率。所需带宽。选用DY-1000带式压滤机。选2台，1用1备。DY-1000的尺寸：，，。脱水机房尺寸为，。净水厂平面布置平面布置要求水厂的基本组成分位两部分：（1）生产构筑物和建筑物，包括净水构筑物、清水池、加药间、加氯间等。（2）辅助建筑物，其中又分为生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括机修间、仓库及