乡村振兴供水水源保障工程施工图设计说明

PAGEPAGE1施工图设计说明1设计依据1.1设计合同或委托书我公司与业主单位签订的设计合同。工程初步设计说明书及初设图纸。1.2设计规范、标准1、《村镇供水工程技术规范》（SL310-2019）2、《室外给水设计标准》（GB50013-2018）3、《新编村镇供水工程规划设计手册》4、《中国村镇给水工程规划设计手册》5、《水利水电工程初步设计报告编制规程》（SL/619-2021）6、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）7、《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》（SL654-2014）8、《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)9、《开发建设项目水土流失防治标准》（GB50434-2008）10、《室外排水设计标准》（GB50014-2021）11、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）12、《泵站设计规范》（GB50265-2010）13、《城镇防洪工程设计规范》（GB/T50805-2012）14、《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）15、《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）2018年版16、《给排水制图标准》（GBT50106-2010）17、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）18、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）19、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）20、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）21、《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2016）22、《砌体结构设计规范》 （GB50003-2011）23、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）24、《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2017）25、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）26、《20KV及以下变电所设计规范》（GB50053-2013）27、《低压配电设计规范》（GB50054-2011）28、《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）29、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）30、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-2008）31、《3-110KV高压配电装置设计规范》(GB50060-2008)32、《建筑防雷设计规范》(GB50057-2010)33、《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2018)34、《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)1.3设计基础资料、工程资料1.3.1甲方提供1：500地形图；1.3.2云阳县清水土家族乡乡村振兴供水水源保障工程地质勘察报告；1.3.3云阳县清水土家族乡乡村振兴供水水源保障工程可行性研究报告(达到初设深度)批复；1.3.4现场走访、调查的相关资料。2设计原则（1）工程总体布局要与供水区的国民经济发展和生态环境保护的需求相结合，与新村镇和小城镇建设规划相衔接，近期与远期相结合，本次重点解决村镇居民供水改造。（2）在工程项目设计上，坚持“因地制宜”的原则。加强水源保护；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。（3）在水源选择方面，坚持供水水源应水质良好、水量充沛、便于卫生防护的原则，同时要做好水源保护区的保护工作；（4）在工程实施方面，坚持“因地制宜、注重实效”的原则。（5）在工程实施点上，坚持“建管并重，完善机制”的原则，改进村镇饮水项目建设和管理办法，确保工程质量，落实管理主体和责任，提高资金使用效率，形成良性运行机制。（6）坚持可持续发展原则，保证村镇居民饮用水的可持续。保证水源、工程、管理运行的可持续性。（7）以解决生活供水为重点，充分利用已有水利工程，有效降低工程建设投资和运行费用。（8）认真调查供水区现状，有针对性地提出解决供水问题的思路和方法，宜改造则改造，能集中则集中，需延伸管网则延伸。（9）综合当地自然条件，经济条件和社会发展情况，合理确定用水标准和供水规模。以解决当前群众饮水需要为主，同时兼顾长远发展的需要。（10）以云阳县宏源水利开发有限责任公司或乡镇供水站为依托建立健全供水改造监测体系，加强水源、出厂水和管网末稍水质检验和监测。3工程概况3.1工程基本情况云阳县处于长江经济带重要节点、三峡库区腹心地带，东邻奉节，南接湖北利川，西连万州，北依开州、巫溪。全县幅员面积3649平方公里，辖38个乡镇、4个街道，人口137万。云阳交通便利，西距重庆主城区300多公里，东距湖北宜昌280公里，沪蓉（上海—成都）高速公路横贯境内73公里，长江黄金水道穿越县境68公里，开工建设的郑万高铁穿境而过。云阳县清水土家族乡是云阳县唯一的民族乡，位于云阳县南部边陲，地处渝鄂交界的歧耀山上，距云阳县城64公里，地理位置介于东经108°24′－109°14′，北纬30°34′－31°27′之间，长江三峡工程库区腹心地带，与万州区、奉节县和湖北省利川市接壤，幅员面积102平方公里。属喀斯特地形，平均海拔828米。根据《2020年云阳统计年鉴》，清水土家族乡辖14个村：磁溪村、大堰村、龙洞村、清水村、宝台村、火埠村、竹台村、钢厂村、盐坝村、桐麻村、歧山村、庙塆村、建兴村、七里村，211个组，5956户，19217人，其中土家族4896人占总人口的26%，大中型水库移民1211人（直补发放929人，项目扶持282人）。乡政府驻原云峰乡钢厂村火埠塘（原云峰乡政府驻地）。2018年，清水土家族乡有工业企业12个，其中规模以上1个，有营业面积超过50平方米以上的综合商店或超市13个。主要建设内容：新建提水泵站（D155-67×6，Q=115m3/h，H=441m，N=280kw，四用一备），新建输水管道DN400钢管约7.45km，新建草场高位水池、歧山村吊起烧转水池和云峰水厂转水池500m3/d纯二氧化氯消毒系统共3套，配套智能自控以及厂区改造等附属设施设备建设工程。4设计标准及基本参数4.1设计年限根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2019），村镇供水工程的建设，应与当地村镇总体规划相协调，近期、远期相结合，设计年限宜为10～15年，考虑当地的具体情况本工程设计年限近期取5年，远期为15年。2022年为基准年，2027年为近期设计水平年，2037年为远期设计水平年，供水设计保证率为95%。5用水规模水厂用水水量与设计规模根据对供水范围用户的情况，根据区域居民生活习惯与用水现状，结合本地经济发展状况确定，有关用水参数及计算方法如下：5.1设计人口设计年限末的用水人口，以设计基准年的人口数为基数，按下式计算：P=P0(1+a)n+P1P—设计年限用水人口；P0—供水范围内的现状常住人口数；a—人口自然增长率，根据云阳县2020统计年鉴，本次设计农村人口自然增长率取a=4‰（项目区平均人口自然增长率）；P1—人口机械增长数，取P1=0；n—设计年限，n=15。经计算，到2037年清水土家族乡人口将达到20408人。5.2用水定额确定根据重庆市水利局文件《渝水便函〔2020〕607号农村居民生活用水定额》规定，云阳县属于渝东北三峡库区用水定额，场镇最高日居民生活用水定额按118L/（d·人），农村最高日居民生活用水定额按107L/（d·人）取值。表5.2-1重庆市居民生活用水定额根据清水土家族乡政府相关统计资料，6月-10月为该区域主要旅游时段，7月～9月达到旅游高峰期，考虑该区域定位及经济社会发展趋势，并参考《云阳县清水土家族乡总体规划》，确定至近期规划水平年2037年清水土家族乡常住人口达2.04万人，旅游高峰期旅游人口达7万人次/d，清水土家族乡供水人口规模达9.04万人。其中单日游客（散客）及多日游客（需住宿）游客比例约为1：4。根据《风景名胜区规划规范》（GB50298-1999），考虑供区实际情况，确定散客用水定额为20L/人.d，多日游客用水定额为100L/人.d，综合确定旅游人口日最高用水定额为75L/人.d。表5.2-1清水土家族乡规划水平年居民日最高需水量计算成果表序号要素名称单位数量取值依据1常住居民最高日生活用水定额L/人.d118渝水便函2常住人口数量万人2.04-3常住人口最高日生活用水量万m³0.24-4旅游人口最高日生活用水定额L/人.d75GB50298-19995旅游人口数量万人7清水土家族乡统计数据6旅游人口最高日生活用水量万m³0.53旅游人口日用水量之和7公共建筑、企业用水万m³0.08按居民用水量的10%计8浇洒道路及绿地用水万m³0.02-9管网漏失水量和未预见水量万m³0.09最高总用水的10%计10需水量万m³0.96以上日水量之和根据计算，2037年清水土家族乡综合日最高需水量为0.96万m³。其中旅游人口按照年内分配规律进行划分。清水土家族乡旅游时期为6-10月，其中6月逐渐增多、10月人口逐渐减少，大概4万人左右，7月-9月为旅游高峰期，旅游人次可达7万人/天。龙缸水厂需水计算考虑水厂自用水量及输水损失（系数取1.1），并考虑日变化系数（取1.3），年需水量为267.67万m³。清水土家族乡规划水平年年内月需水量分配见下表。表4.4-22020年月需水情况表（单位：万m3）月份456789101112123合计月需水量7.838.0924.6952.7855.4453.9225.517.838.098.097.318.09267.675.4水力计算（1）输配水管道水力计算输水管线长7450.3m，其中前段550m采用D426×14螺旋钢管，中段550m采用D426×12螺旋钢管，中段550m采用D426×10螺旋钢管，后段5800.3m采用D426×8螺旋钢管，管线陡坡段采用明管敷设，跨沟谷段采用管桥架设，其余段以埋地敷设为主，管线凸起处设置排气设备，低凹处设置排水设备，水锤危害处设置水锤消除设备；1）输水管水力计算公式：式中：D——输水主管管径mQ——最高日平均时流量m3/sυ——管道经济流速取0.8m/sd――管道内径，m；π――圆周率。根据城镇供水长距离输水管（渠）道工程技术规程，输水管道流速范围为0.6m/s~3.0m/s，本工程为了减小水头损失，管道流速选择1.0m/s，初步计算得管道公称径可选择DN400（外径D426）。2）沿程水头损失h=ili=10.67Q1.852/C1.852d4.87式中：h――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；C――海曾威廉系数，钢管取130；管段编号流量（L/s）管长（m）选择管外径（mm）管壁厚（mm）公称压力（Mpa）流速（m/s）C沿程水头损失（m）前端550m管道127.31550426146.01.0231301.39中段550m管道127.31550426125.01.001301.32中段505m管道127.31550426103.00.9831301.26后段管道5800.3m127.315800.342682.50.96413012.69沿程总损失16.666工程布置本工程推荐方案总体布置：工程水源为马包圆取水坝水库，提水泵站布置位马包圆取水坝下游约50m的溪沟右岸，为自灌式泵站带压取水，设计提水流量0.13m³/s。水泵进水管直接接入大库取水管取水，经水泵加压后，接入输水管道；输水管道自提水泵房接出，沿右岸拟建道路敷设上山，经乡村道、溪沟至龙缸水厂，沿公路铺设至水厂，最终接入现有龙缸水厂配水井；输水管线长7450.3m，其中前段550m采用D426采用D426×14螺旋钢管，中段550m采用D426×12螺旋钢管，中段550m采用D426×10螺旋钢管，后段5800.3m采用D426×8螺旋钢管；管线陡坡段采用明管敷设，其余段以埋地敷设为主，管线凸起处设置排气设备，低凹处设置排水设备，水锤危害处设置水锤消除设备；沿线共设置镇支墩，排气阀，排水阀，防水锤设备。7管材、管道压力等级输水管道采用螺旋钢管（内外防腐），其中前段550m采用D426采用D426×14螺旋钢管，最大水压为6.23MPa；中段550m采用D426×12螺旋钢管，最大水压为5.37MPa；中段550m采用D426×10螺旋钢管，最大水压为3.84MPa；后段5800.3m采用D426×8螺旋钢管，最大水压为2.34MPa，。钢管管材强度等级不应低于Q235-B，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700的要求。管材不宜采用Q235沸腾钢。钢管焊缝质量等级按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205所规定的二级焊缝的要求执行。钢管的焊接材料应符合以下要求：手工焊接焊条采用E43型焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117的相关规定;自动焊和半自动焊应采用与钢管管材相适应的焊丝和焊剂，应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T529。8管道安装8.1钢管钢管采用焊接连接，管道与阀门和其它管材连接时采用法兰连接。当管道转弯角度大于3度时设C25混凝土镇墩，埋管段管顶覆土厚不小于1m。管槽开挖需留15cm采用人工清底至设计开挖高程，采用机械开挖超挖部分须回填夯实。开挖至设计高程后回填15cm粗砂（压实度≥85%）并夯实，作为管道基础。管道两侧的回填及管顶以上50cm内的回填必须采用人工进行夯实，分层回填厚度必须按照《给水排水管道工程施工及验规范》（GB50268-2008）进行。8.2管道防腐所有钢制构件、管件、预埋件在安装前或安装后，必须进行防腐处理，除PE钢管外，其余管道防腐方法见下:（1）直接埋入混凝土的钢管、铁件外表面仅需作表面除锈处理，不需涂刷防腐涂料。（2）管道外防腐：厂内埋地钢管及车间内部钢管外壁均需进行防腐，采用加强级防腐，具体做法如下：先涂底漆两道，外包玻璃丝布一道，再外刷二道配套面漆，平均用量应大于0.8～0.9kg/m2，漆膜总厚度220-250μm。防腐涂料选用高分子防腐涂料。（3）管道内防腐：采用高分子防腐涂料法，即两道底漆，两道面漆，平均用量应大于0.7～0.8kg/m2，漆膜总厚度160-180μm。（4）池壁预埋钢板焊接完后，应采用高分子防腐涂料法对钢板表面及焊缝处进行防腐处理，做法：两道底漆，两道面漆，平均用量应大于0.7～0.8kg/m2，漆膜总厚度160～180μm。（5）泥砂管道及钢制管件外壁防腐同污水管道，内防腐采用环氧煤焦油防腐，两道底漆，两道面漆，平均用量应大于0.7～0.8kg/m2，漆膜总厚度160～180μm。（6）主要管道的防腐应作漆膜厚度及绝缘检查。（7）钢制管件防腐涂料可采用环氧树脂，执行《水性环氧树脂防腐涂料》HG/T4759-2014。8.3阀门及阀门井在管道交叉分流处、支管端、每隔5个消火栓处设阀门，阀门井采用地面操作砖砌矩形立式闸阀井，阀门井大小根据阀门规格确定，详见阀门井大样图。井盖为φ800(ZQ)；井室内的阀门阀底座部应有支墩，阀座两侧应采取卡固措施，防止阀门启闭时影响管道接口。闸阀为钢制软密封闸阀（碳钢材质）。8.4排泥阀在管道靠近雨水井处且管道较低处设排泥阀，排泥阀出水口接入道路排水系统，排泥阀的材质为碳钢，排泥阀安装做法按泄水阀井大样图，泄水阀阀井尺寸1200×1200，泄水阀井作法按地面操作砖砌矩形立式闸阀井。8.5排气阀在管道隆起处设排气阀，排气阀的材质为碳钢，排气阀安装按照排气井大样图，排气阀井尺寸1200×1200，排气阀为DN50，排气阀井作法按地面操作砖砌矩形立式闸阀井。为防止管道内水质二次污染，在排气管上设置倒流防止器。8.6管道沟槽开挖管道沟槽开挖前，应探明地下管线情况，当没有地下管线时，可采用机械开挖，否则应采用人工开挖。管道以原状老土作为持力层，地基承载力不小于120kPa，当小于该承载力时，应采用砂卵石进行换填；当管底为岩石时，应超挖15cm，然后用素土或砂填至设计标高，再敷设管道。有放坡条件的应按要求作好放坡，无放坡条件的则应做好基坑槽的支撑防护，且坑槽边不宜大量堆载。人工开挖深度大于3米要分层开挖，每层不大于2米。施工时应注意采取适当的防水、排水措施，尽量避开雨季施工，施工中地下水位应保持在基坑底面0.5m以下，降水过程中应防止渗透水流的不良作用。施工中应采取适当措施对相邻建筑物进行保护，施工完成后应及时对已破坏的建筑物进行修复。8.7回填管道安装完后,支墩等达到一定强度后,进行回填.（1）管道两侧及管顶200mm内的回填土不得含有坚硬的物体,冻土块;（2）回填应分层夯实,一般每层需铺厚度：木夯小于等于20cm，蛙式夯、火力夯30cm；压路机40cm；振动压路机50cm。（3）在管线试压前，一般情况下，管顶以上回填土不宜少于500mm，管道接头处200mm，不得进行回填；（4）管道试压后的大面积回填，宜在管道内充满气的情况下进行，管道敷设后回填,不宜长时间处于空管状态；（5）路槽80cm以下压实度为:92%,0-80cm路槽按道路土基压实度标准，其它回填按各分部上面的荷载要求回填。8.8管道水压试验给水管道敷设段完毕后必须试压，水压试验前施工单位应编制试验方案，并获业主和监理批准后实施。（1）给水管道宜按不同管材所规定的试验压力，允许压力降或允许渗水量分别进行试验；（2）厂区重力自流无压钢管水压试验的压力规定为：0.9MPa，压力管道水压试验压力1.6MPa；（3）管道水压试验的压力规定为：工作压力P≤0.5MPa时试验压力为2P（MPa），工作压力P>0.5MP工时为P+05MPa。具体试验压力详该段管道的施工图；（4）管道试压前应在管顶及支墩顶覆土厚不小于500mm，且管线上的支墩，锚固设施的混凝土强度已达到设计强度。阀门井内伸缩器螺栓应在管道试压前限位拉紧；（5）向管道内注水应从下游缓慢注入，注入时再试验管段上游的管顶及管段中的高点设置排气阀，将管内气体排除。试验管道注满水后，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行水压试验，浸泡时间应大于或等于24h；（6）水压试验的管段长度不宜大于1.0km。9泵站设计9.1提水流量的确定本次工程设计提水流量为11000m³/d，即460m³/h（0.13m³/s），按每天运行时间24h计算。9.2提灌站输水管道直径的确定输水管管径按计算公式计算。式中：Q—设计流量，Q=127.78L/s；V—经济流速，因管线较长，为减小水头损失，取V=0.9m/s。经计算De=0.25m，考虑水头损失影响以及压力要求，选用D426×8的钢管。经管线布置，输水管长7450m。9.3输水线道水压复核与扬程确定根据设计，泵站设计扬程（H）计算公式如下：H=H1+H2+h1+h2+h3H1——净扬程，本工程取泵站前水池最低水位与水厂配水井溢流水位的高差，泵前水池最低水位高程791.00m，输配水管道最高点高程1206.00m，H1=415.00m；H2——水厂配水井进水安全水头，取2m；h1——输水管道沿程水头损失，5.6.3节计算16.67m；h2——输水管道局部水头损失，5.6.3节计算1.67m；h3——泵房水管及泵体、阀门水头损失，取5.0m。经计算，H=440.33m，则泵站设计扬程441m。9.4水泵选型及泵房设计经计算，本工程提水流量Q=460m³/h，扬程H=441m，水泵选用D155-67×6型卧式多级离心泵5套，流量：115m³/h，扬程441m，电机功率280KW，近期二用一备，远期四用一备，能满足龙缸应急所需流量及扬程要求，为确保水泵运行稳定，水泵电机选用380V电机，电机型号：YB3355L1-2-380V。提水泵房采用框架结构，耐火等级二级，泵房尺寸17.4m×10.1m，建筑高度8.6m，共设5台泵位，预留两台远期泵位。泵房内设水泵安装间与检修平台，水泵安装基础高程790.80m，检修平台高程790.80m。泵房790.80m高程以下至底板基础墙体为钢筋混结构，790.80m高程以上墙体为砖砌结构，基础采用板式基础，泵及电机基础采用C20钢筋混凝土浇筑。水泵电机检修时为分离式起吊，电机是最大的起重件，重量约2.1t，选择电动单梁悬挂式起重机一台，起重量3.0t，起升高度6m。泵房内管道管件压力等级均为2.5MPa，管道选用螺旋钢管。管理房，采用框架结构，耐火等级二级，管理房尺寸12.4m×10.1m，建筑高度4.05m。9.5输变线路及变压器本工程根据工艺专业计算及现场实际情况，设提水泵站，本工程泵站用电负荷：近期一级水泵工作负荷560kW，远期一级水泵工作负荷1120kW，通风、排污负荷10kW，照明负荷5kW，取水泵站其供电电源利用附近的10kV线路“T”接引入，10kV线路的接入T接点应经电力部门同意后方可接入，近期3台280KW水泵电机二用一备，远期5台280KW水泵电机四用一备，采用380V供电，泵房照明和管理房照明采用380/220V供电，照明负荷7kW，PLC供电10kW，仪表电源5kW，配电系统按近期负荷预留设置二台400KVA油浸式变压器。本工程二级用电负荷为工艺要求保证一台提水泵运行，经计算为300kW，其余为三级负荷，一路由附近10KV电源高压供电，另一路由400kW柴油发电机组提供，计量方式由供电部门确定。9.6泵站装置系统的组成提水泵站为移动泵站。泵站装置系统有水泵电机机组、控制室、管道（包含控制部件）、管道支承（镇墩）、控制柜、高低压线路等部分组成。10抗震结构设计

本工程抗震设防烈度为7度地区，安全等级二级，为防止地震时电力系统失效、短路及起火造成人员伤亡及财产损失，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010)第1.0.2条、第3.7.1条及《建筑机电工程抗震设计规范》（GB50981－2014）1.0.4及7.4.6条为强制性条文，应对机电工程进行抗震设计。本工程重力大于1.8kN的设备，内径大于等于60mm的电气配管，重力大于等于15Kg/m的电缆保护管可靠的埋设形式。抗震支吊架的设置原则为：刚性电力线管侧向支撑最大间距为12m，非刚性电力线管侧向支撑最大间距为6m，刚性电力线管纵向支撑最大间距为24m，非刚性电力线管纵向支撑最大间距为12m。（为保证抗震系统的整体安全性，对长度低于300mm的吊杆，也建议进行适当的补强）。具体深化设计由专业公司完成，最终间距根据现场实际情况在深化设计阶段确定。地震时需要坚持工作场所的照明设备就近设置应急电源装置（采用蓄电池供电）。箱柜安装就位后应焊接牢固，内部线圈应牢固固定在变压器外壳内的支承结构上；变压器的支承面宜适当加宽，并设置防止其移动和倾倒的限位器；应对接入和接出的柔性导体留有位移的空间。电力电容器应固定在支架上，其引线宜采用软导体，当采用硬母线连接时，应装设伸缩节装置。配电箱（柜）、通信设备的安装螺栓或焊接强度应满足抗震要求，靠墙安装的机柜底部安装应牢固，当强度不够时，应将顶部与主体进行连接；非靠墙落地安装机柜，根部应采用金属膨胀螺栓或焊接的固定