农村饮水安全工程设计报告(送审稿).pdf
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1、贵州省沿河县 中界乡天坪村农村饮水安全工程 设计报告 (送审稿) 青海省水利水电勘测设计研究院贵州分院 二一一年十月 工程名称:沿河县中界乡天坪村农村饮水安全工程 业主单位:沿河县水务局 批准: 分管院长: 审定: 审查: 校核: 工作人员: 设 计 单 位:青海省水利水电勘测设计研究院贵州分院 单 位 邮 编:550001 联 系 电 话:0851-5202965 传真:0851-5202965 目录 1 概 述 1 1.1 自然地理及社会经济状况 . 1 1.2 工程勘测设计 . 2 2 供水现状及水源水质情况. 5 2.1 供水现状 5 2.2 水源情况 5 2.3 水源水质 5 3 水
2、文气象及工程地质 6 3.1 水文气象 . 6 3.2 场区工程地质条件及主要存在的问题 . 6 3.3 主要建设物工程地质条件 . 7 3.3 天然建筑材料. 8 4 供水方式及工程规模 . 9 4.1 供水方式 9 4.2 需水量计算 9 4.3 工程规模 . 10 5 工程布置及建筑物设计 12 5.1 设计依据 . 12 5.2 工程总体布置 . 13 5.3 取水工程设计 . 13 5.4 输、配水管网设计 . 18 5.5 水池设计 . 23 5.6 消毒设计 . 24 5.7 水源保护工程设计 . 25 6 工程施工 . 26 6.1 施工条件 . 26 6.2 主要建筑物施工
3、. 26 6.3 施工总布置 . 28 6.4 施工进度 . 29 7 投资概算及资金筹措 30 7.1 工程概况 . 30 7.2 投资主要指标 . 30 7.3 编制原则及依据 . 30 7.4 资金筹措 . 32 8 国民经济评价 34 8.1 评价依据及基本参数. 34 8.2 经济评价 . 34 8.3 水价测算 . 35 8.4 经济效益及社会效益分析. 35 9 环境影响和水土保持 . 37 9.1 环境影响设计 . 37 9.2 水土保持设计 . 38 10 工程管理 39 10.1管理机构 39 10.2建设期管理 39 10.3建后管理 39 附: 天坪村饮水安全工程平面布
4、置图(图号:YHTPYS-SS-SG-01) 管网布置图 (图号: YHTPYS-SS-SG-02) 30m3清水池设计图 (图号: YHTPYS-SS-SG-03) 30m3清水池钢筋图 (图号: YHTPYS-SS-SG-04) 20m3清水池设计图 (图号: YHTPYS-SS-SG-05) 泵房设计图 (图号: YHTPYS-SS-SG-06) 水源点水池、消毒房及管道埋设图(图号: YHTPYS-SS-SG-07) 镇墩、支墩结构图 (图号: YHTPYS-SS-SG-08) 变压器组装示意图 (图号: YHTPYS-SS-SG-09) 1概 述 1.1自然地理及社会经济状况 沿河土
5、家族自治县位于贵州省东北角,铜仁地区北部,地处黔、渝、湘、鄂四省 (市)边区结合部的乌江中下游。地跨东经10803491083753,北纬 281245290523,南北长98.28km,东西宽53km,行政区域总面积 2468.8km2,占全省总面积的1.4%,占全区总面积的13.7%,辖 22 个乡镇, 2006 年末 总人口 57.8 万人,其中土家族占全县总人口的53% ,县城常住人口8 万人。周边与省 内的德江、印江、松桃、务川及重庆市的彭水、酉阳、秀山等县毗邻。离铜仁大兴机 场 180km ,距渝怀铁路重庆酉阳火车站60km ,326 国道和 411 省道贯通县境,素有“黔 东北门
6、户,乌江要津”之称。 中界乡位于贵州省沿河土家族自治县东南部,距县城20 千米。东部与重庆酉阳自 治县交界,北部与沙子镇相接,东南部与晓景乡接界,西南部与谯家、淇滩镇相连, 西部与和平镇毗邻 , 地处东经10829231083503,北纬282421 283358,南北长17.7 千米,东西宽10.10 千米,国土面积75.07 平方千米, 1998 年总人口 2.24 万人;境内属中亚热带季风湿润气候,年均温15.8 17.3,1 月 日均温 4.4 6.0 ,极端最低温 -7.4 -5.4 ,7 月日均温 25.9 27.6,极端最高 温 39.6 40.6 ,无霜期 274294天;年日
7、照时数1200 小时,年降水量 1100 毫米, 气候温和,四季分明。农作物以一年二熟或一年三熟。 该乡土地总面积112607 亩。有耕地 49730 亩,其中田 15992 亩、土 33738亩;林 地 45942 亩,其中有林地146054 亩;牧草地 5520 亩;水域 705 亩。土壤以黄壤土为 主。 全乡辖 3 个办事处, 22 个行政村, 85 个村民组, 6067 户,25028 人,其中少数民 族 13770 人;总面积 70.8 平方公里,总耕地面积12458 亩,其中田 8336 亩,土 4122 亩, 荒山、草坡、林地面积34564 亩,宜牧面积34564 亩。全乡农村经
8、济总收入6257 万元,年财政收入40 万元,农民人均收入3200 元,粮食总产量11853 吨,人均产粮 453.6 公斤。 天坪村位于沿河县城东北方向,距县城15 公里。全村行政区面积0.24 平方公 里,耕地总面积392 亩,其中田 297 亩,土 95 亩,人均耕地0.57 亩。全村共 3 个村 民小组, 683 人,其中天坪一组上寨100人;天坪一组下寨330 人;天坪二组 253 人。 工程区主要农作物:水稻、玉米、小麦、油菜,绝大多数年轻人外出务工。根据寻访 当地村民知: 2010 年农民人均收入 800 元/ 月。乡村公路为毛路面,车辆行驶困难,通 施工区公路主要靠乡村公路。
9、本次设计共解决中界乡天坪村共683 人( 设计人口 757 人)饮水安全问题。工程的 实施对加大当地基础设施建设,改善村民吃水难、用水难问题,推进经济可持续发展 有着重大意义。 1.2工程勘测设计 2011 年 9 月,我院受沿河县水务局委托,承担了沿河县水务局农村饮水安全工程 的设计工作,随后我院立即安排相关工程设计人员进行现场勘测、收集工程相关资 料、征求当地群众意见及征询水务部门建议等外业工作,并随后开展水源论证、工程 布局、技术施工图纸绘制等内业工作。 本项目解决饮水安全683 人(设计人口 757 人) ,结合中界乡天坪村区域地形条件 及水源、受益区分布情况,根据地理位置及村寨分散的
10、情况,本工程从各分散水源点 处采用重力引水方式和泵站提水方式给各村寨供水,拟新建1 座 20m 3蓄水池、 1 座 30m 3清水池、 1 座泵站、 3 个 1 m3小水池(水源点处)。 设计供水规模 W=37.90m 3/d ,工程类型为型。 主要设计内容包括水源保护工程、蓄水工程、输配水工程及其他附属建筑物四个 部分。主要建筑物有: 30m 3 清水池 1 座,20m 3蓄水池 1 座, 1m3小水池 3 座,2 座消毒 处理房,提水泵站1 座,输、配水管道总长932m (其中 PE80塑料管 583m ,DN50普通 钢管349m 。)主要工程量为:土方开挖247.67m 3;石方开挖
11、55.79m 3;土石回填 190.54m 3;砌石 62.00m3;砼 32.70m3;模板: 222.65 ;钢筋制安 0.49t 。 本工程国民经济指标:经济内部收益率为53.84% ,大于 8% ;经济净现值为84.79 万元,大于 0;经济效益费用比为2.76 ,大于 1;投资回收期为 3 年。 沿河县中界乡天坪村农村饮水安全工程总投资为28.98 万元,人均投资424 元/ 人。工程特性见表1-1。 表 1-1 工 程 特 性 表 序号项目名称及特性单 位备注 一水源天坪村 1# 水源点 天坪村2# 水源点 1 名称 2 水源性质提水重力供水地下水 3 估算流量L/s 0.49 0
12、.16 调查时 二设计供水规模 1 工程类型类型型 2 供水规模m 3/d 37.90 3 供水方式泵站提水、重力供水 4 设计年限年15 5 设计解决现状不安全人口人683 6 设计人口人757 7 年供水量万 m 3 1.0640 8 供水受益行政村个1 9 用水标准L/ 人d35 三主要建设内容 30m 3 清水池个1 20m 3蓄水池个1 1m 3 小水池个3 DN50普通钢管m 349 PE80dn25(1.25MPa)m 298 PE80dn40(1.25MPa)m 285 泵站座1 离心泵台2 50SLD12-25*3 消毒房间2 2 台二氧化氯投放器 附属设施块1 工程牌 四施
13、工特性 1 主要工程量 土方开挖m 3 247.67 石方开挖m 3 55.79 土石方回填m 3 190.54 浆砌石m 3 62.00 混凝土m 3 32.70 钢筋制安t 0.49 模板222.65 管道安装长度m 932 2 主要材料及劳动力 水泥t 22.28 钢材t 0.52 砂m 367.64 序号项目名称及特性单 位备注 碎石m 342.65 块石m 366.96 炸药t 0.04 总工日工日412.5 总工期月3 五工程投资万元28.98 1 建筑工程投资万元9.57 2 机电设备及安装工程万元12.99 3 管道设备及安装工程万元2.31 4 临时工程万元0.50 5 其它
14、费用万元2.23 6 基本预备费万元1.38 7 人均投资元/ 人424 六经济指标 1 经济内部收益率% 53.84 2 经济净现值万元84.79 3 经济效益费用比2.76 4 投资回收期年3 5 水价元/ m 3 4.51 2供水现状及水源水质情况 2.1供水现状 村民饮用水情况 : 该村地处微风化石山区,特殊的地质地貌结构,分布少量的汘沙 水、井水和山泉,土壤含水率底,存不住地表水,地下水较深,改革开放后至今无水 利工程实施,工程性缺水严重,村民主要靠直接饮用井水和山泉来解决饮水问题,大 部分村民是靠肩挑取水。现状情况一是每到雨季,降水、径流增多,多数山泉水就变 成了浑水,由于没有经过
15、沉淀过滤、消毒杀菌等净水措施处理,水质不达标,不能直 接饮用;二是秋冬季节降水量减少,山泉水流量降低,水量不足,不能满足当地群众 生产生活用水需求。另外,按照生活饮用水卫生标准的要求,该村的饮水安全问 题主要存在三个方面的突出难题:一是水质问题,由于是直接饮用,没有经过任何净 化处理,饮用水里含有大量的杂质、沉淀物、细菌,长期饮用将严重影响村民身体健 康,增大患病的机率。二是水量和方便程度问题。在冬季或干旱缺水时,山泉干枯, 农户不得不到溪沟下游找水、挑水,路途远,费工费力。三是老百姓种田使用的农 药、化肥,让溪沟水源水质不同程度受到污染问题。 2.2水源情况 根据实地调查分析,选用3 个分散
16、水源点的水源作为该村村民的居民饮用水,天 坪村 1#水源 0.49L/s ,引水入既有 50m 3高位水池后自流供水;天坪村2#水源 0.16L/s ,建蓄水池自流供水。水源点流量随降雨量变化大,受季节影响大。这几处水 源为岩溶泉水,水质较好,清澈透明,无异味。大气降雨直接补给泉水,暴雨时泉水 出现浑水,其他的时期泉水清澈透明,经过二氧化氯消毒处理后,水质达到国家规定 的人蓄饮用水安全卫生标准。 2.3水源水质 经调查天坪村水源点主要问题为菌群超标,不符合国家生活饮用水卫生标准 的要求,其他各项水质指标均满足生活饮用水水质要求,本次设计考虑使用二氧化氯 投放器进行消毒处理,以保证村民饮水安全。
17、 3 水文气象及工程地质 3.1水文气象 项目区内属中亚热带季风湿润气候。年均温13.916.4 ,1 月日均温 2.7 5.3 ,极端最低温 -9.6 -6.4 ,7 月日均温 24.326.8,极端最高温36.1 40.2,无霜期 246280天。年日照时数 1300小时,多年平均降水量1000mm ,是县 内降水量最少的地区。海拔高,雾日多,气候冷凉,农作物以一年一熟为主。干旱现 象出现频繁,冬季的严冻期较长,农民的生产生活及农作物的生长条件在不同程度上 受到气候影响较大。 工程区属无水文资料区,本次设计引用沿河县气象站19582007年共计 50 年的 长系列降雨和干旱资料,经频率计算
18、得多年平均降雨量X=1150mm,最大年降雨量为 1648.1mm ,最小年降雨量为952.1mm ,多年平均水面蒸发量为700mm ,平均陆面蒸发量 为 431mm ,平均风速 0.7m/s,以 NE风居多,多年平均连续干旱46.9 天,最大连续干 旱 89 天,最短连续干旱17天。95% 枯水年分降雨量为810.5mm,连续干旱 73.2 天,境 内灾害性气候有干旱、暴雨、倒春寒、秋季低温、冰雹、大风等。 根据沿河县气象站19581995 年共 38 年连续干旱资料分析,95% 枯水代表年为 1988 年,代表年的连续干旱天数73 天,全年共 243 天无雨,小雨 99 次,中雨以上 23
19、 次共 536.8mm 。 3.2场区工程地质条件及主要存在的问题 工程区地质属扬子准地台- 黔北台隆 - 遵义断供 - 凤岗北东向构造变形区。主要为燕 山期构造形迹,构造简单,无近晚期构造活动形迹。工程区地处乌江中下游地带,境 内山峦较多,起伏陡峭,沟谷纵横。岩性以可溶性碳酸盐类岩石为主,地下岩溶发 育。 经调查,工程区内主要构造无复活现象,对工程区的影响较小。工程区未发现该 断层有活动迹象,未发现褶皱等其它地质构造存在。经实地勘察,工程区无影响工程 建设的各种不良地质现象,地层稳定,适宜工程建设。 查中国地震烈度动参数区划图(GB18306-2001 ),本区地震烈度小于度, 查中国地震动
20、峰值加速度区划图,本区地震动峰值加速度小于0.05g;查中国地 震力反应谱特征周期区划图,本区反应谱特征周期为0.35s 。无晚期构造活动,地壳 稳定,工程建筑可不设防。工程区域内构造无复活现象,区域稳定性好。 工程区由于受到地质构造、岩性等地影响,未形成长期地表水河流,只有季节性 溪沟,大气降雨直接渗入地下,沿岩溶裂隙汇集转入地下暗河,地表水资源较差。该 区地下水主要有:灰岩发育的地下岩溶水,基岩裂隙和孔隙水,地下岩溶水分布极不 规则,工程区地表水资源由于受大气降雨直接影响,季节性较强,抗旱能力弱。 3.3主要建设物工程地质条件 1、水源水池工程地质条件 沿河县中界乡天坪村农村安全饮水工程水
21、源点,地面高程为600710m ,所处地 貌为中高山沟谷地貌,地形较陡,出露地层为茅草铺组(T1m ),岩性为灰色中至厚层 灰岩及白云岩,岩层产状为倾向N12 W ,倾角 23。根据取水点地形地质条件,建议 选择灰岩弱风化层作为建基面。经调查,取水点部位无破坏性构造通过,不存在滑 坡、崩塌泥石流等不良地质影响,稳定性较好,表层覆盖松散堆积的粘土,厚0.5 1.5m。根据地形地质条件,建议清除表面覆盖层,选择灰岩弱风化层作为建基面。其 工程地质条件可以满足工程建设要求。 2、管线工程地质条件 根据供水区住户比较分散,供水范围较大等特点,结合工程区的实际地形地质条 件,为力求使整个供水系统布置合理
22、,在工程布置过程中,要求尽量缩短管线长度、 少拆迁、少占农田;尽量满足管道地埋要求,避免管线急速转弯、较大起伏、穿越不 良地质地段,充分利用地形条件,优先考虑重力自流输水,同时应考虑施工、运行、 维护和管理方便同时应考虑近远期相结合和分步分阶段实施的可能性等要求。 新建管线由水源小水池至蓄水池或高位水池后再到各供水点,沿途经过地形地貌 以高原中高山、山间谷地以及山间台地为主。管道经过地层为三迭系为主,岩性主要 为灰白色中厚层白云岩及灰岩。管道所经部位第四系覆盖层厚01.5m,管道基础持力 层以粘土为主,局部地段为基岩;其基础持力层能满足管道对地基的要求。经调查, 管线沿线构造无复活现象,构造稳
23、定性较好,无大型的滑坡、崩塌、泥石流等不良地 质现象,对局部地段的垮塌,可对管道进行覆盖等方式处理。管道沿线工程地质条件 较好,能满足建设管道的需要。 3、岩土物理力学参数 (一)、与工程相关的岩土体部分物理力学性质参数 表 3-1 岩土质单元的主要物理力学参数值 岩性 名称 容重 (KN/m 3) 饱和抗压强度 (MPa ) 泊松比 弹性模量 (GPa ) 内聚力 ( MPa ) 内摩擦角 ( ) 承载力 fa (KPa) 灰岩(弱风化)27 35 0.27 60 1 33 3000 粘土(含碎石、 可塑) 17 0.03 10 150 砂砾及卵石层20 200 (二)、人工边坡系数 岩质边
24、坡:临时边坡为1.0 :0.2 0.3 ;永久边坡为 1.0:0.5 ; 土质边坡:临时边坡为1.0 :0.5 0.6 ;永久边坡为 1.0:1.0 。 3.3天然建筑材料 本工程所选石料场为就近原则,料场可在工程区茅草铺组(T1m )及夜郎组玉龙山 段(T1y 2)地层内取用,岩性为灰、深灰色中至厚层灰岩夹少量泥质白云岩,可直接进 行开采利用,运距小于1km ,储量大,质量能满足工程需要。 4 供水方式及工程规模 4.1供水方式 中界乡天坪村农村饮水安全工程共解决天坪村683 人( 设计人口 757 人) 的饮水安 全问题。 经实地调查,由于项目区内可饮用水源多是零星水源,水量严重不足且水质
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