农村饮水安全工程可行性研究报告项目可行性研究报告

'农村饮水安全工程可行性研究报告iv 一、前言1.1工程名称某农村饮水安全工程1.2主管单位某省水利厅1.3执行单位某省某县人民政府某省某县水利水保局1.4工程受益范围及供水规模本工程设计为某县西寨、清水、十里、某山、城郊、城关6乡镇60村的149543人提供生活饮用水，设计供水规模8650m3/d，最高日最高时设计供水流量720m3/h。1.5工程内容及建设规模本供水工程包括直径1.0m的混凝土渗渠120m，设计集水量14400m3/d；直径0.5m的混凝土引水管10m；容积20m3集水池1座；直径2.0m竖井式取水泵站1座，设计取水流量584m3/s；净水厂1座，包括500m3清水池1座，处理能力320m3/h的重力式无阀滤池2座；输水流量564m3/h加压泵站1座；容积1000m3高位水池2座；供水总干管1条，长度1.9km；干管4条，长度45.08km；分干管2条，长度5.52km；支管25条，长度21.78km；直属取水口24个；建成村级供水管网60个，估算管网总长度1499km。1.6总投资及资金来源本工程估算总投资3498.988万元，其中国家2099.393万元，地县配套1224.646万元，群众投劳及集资174.949万元。1.7工程实施期限根据有关规定，结合本工程实际及建设规模，确定工程自批准之日开始实施，建设总年限为2年。1.8结论本工程规模大，效益好，人均负担水费仅占农村人均纯收入的2.44%，是一项费省效宏的工程。建议尽快批准立项，力争早日建成本供水工程，彻底解决当地群众的饮水困难问题，帮助群众实现脱贫致富的愿望。1.9工程技术特性表序号工程名称单位数量备注iv 一供水范围及规模供水规模m3/d8650受益总人口人149543其中：乡镇/村个6/60二渗渠长度m120直径m1.0出水量m3/d14400600m3/h设计取水流量m3/h570三引水管长度m10直径m0.5四集水池平面尺寸m2.0×2.0池深m5.0五取水泵站额定流量m3/h57012Sh-13A离心式双吸泵扬程m30六净水厂占地面积m247×71约合5亩建筑面积m21022.2清水池容积m3500圆形重力式无阀滤池处理能力m3/h2×320原水浊度小于15mg/L，滤后小于5mg/L变压器容量KVA400七高位水池容积m32×1000设计输水流量m3/h540设计提水高度m94.9八加压泵站流量m3/h3×188IS150-100-315A三台扬程m111九供水管网最大供水流量m3/h720取水管km/条0.35/1钢管，管径350mm输水管km/条1.0/1钢管，管径350mm总干管km/条1.90/1UPVC管，最大管径500mm干管km/条45.08/4UPVC管，最大管径355mm分干管km/条5.52/2UPVC管，最大管径160mm支管km/条21.78/25UPVC管，最大管径110mm十工程投资总投资万元3498.988国家投资万元2099.393地县配套万元1224.646群众自筹万元174.949包括群众投工投劳iv 二、总论2.1编制依据(1)《中国农村供水与环境卫生项目供水工程建设几项规定和管理办法》，全国爱国卫生运动委员会，1992年3月。(2)《农村生活饮用水卫生标准》，全国爱国卫生运动委员会、卫生部，1991年5月。(3)《中国农村给水工程规划设计手册》，全国爱国卫生运动委员会办公室，1998年。(4)《农村给水设计规范》，中国工程建设标准化协会标准，1997年。(5)《简明给水设计手册》，中国建筑工业出版社，1989年。(6)《建设项目经济评价方法与参数》，中国计划出版社。(7)《某省定西地区水资源开发利用现状分析报告》，定西地区水电勘测设计研究院，1995年10月。(8)《某省某县统计年鉴》，2002年。(9)《某省某县农村供水与环境卫生项目可行性研究报告》，某县水利水保局，2003年1月。(10)《某灌区灌溉工程可行性研究报告》，定西地区水电勘测设计研究院，2002年8月。(11)水源地洮河水质分析报告，某县卫生防疫站，2003年5月。2.2编制原则(1)认真贯彻国家关于农村供水的有关方针政策，遵守国家有关法规，满足相关规定、规范及技术标准要求。(2)按照全国农村水利工作会议和全国水利厅(局)长会议精神以及某省水利工作会议制定的大力发展城乡和农村供水的指示精神，达到解决农村饮水困难和病区改水的目标，建设农村饮水安全工程，提供卫生饮用水，实现农村自来水供水和全部乡镇供水的要求，最大限度地满足农村生产、生活用水的需要，确保广大农村地区群众的身心健康。(3)通过农村饮水安全工程项目建设，全面解决农村人畜饮水问题，进一步带动农村环境卫生的改善，促进乡镇经济发展，积极体现“国家扶贫攻坚计划”精神和“十五”计划纲要精神，围绕某省2001—iv 2005年农村供水发展计划，制定项目总体实施计划。(4)结合某省某县农村实际情况，确定合理的农村生活用水量标准，根据现有工程的运行管理现状和目前农村人畜用水情况，从实际需要出发，合理确定工程受益区范围，准确计算并确定水厂的供水规模。2.3项目区基本情况2.3.1自然概况某县位于某省中南部，地处甘南高原与陇中黄土高原及陇南山地接壤区，地理位置东经103°41′29″—104°59′23″，北纬34°07′34″—34°45′00″，北秦岭山地横贯全县。在行政区划上，南与陇南地区接壤，西、北两向与甘南藏族自治州接壤，东与天水市毗邻；在地理位置上属黄河一级支流的洮河流域和东部长江流域的西汉水水系。地形东西长约118km，南北宽约69km，南北最窄处仅15km，境内海拔高度在2040--3747m之间，相对高差1700m左右。境内地形变化复杂，总的趋势是由南向北逐渐侵斜，土地总面积3587km2，实际管辖面积3642km2。现有耕地面积62.5635万亩，农村人均耕地1.50亩。境内群山连绵，地貌特征山多地少，既有高山又有川台河谷，还有山间盆地，沟壑密度0.48km/km2。某县境内山峦环抱，群山环绕，洮水绕城东流，草场广阔，资源丰富，山川秀美，动、植物种类繁多，在环境、资源等方面具有得天独厚的优势，是某南部一块亟待开发的宝地。某县属大陆性季风气候，受特定环境和局部地形及地质构造的影响，从东部温带半湿润带向西部高寒阴湿气候带过度。总体特征是：太阳辐射较强，降水稍多，雨热同期，灾害性天气居多；气温偏低且湿润，属高寒阴湿地区，昼夜温差大，无霜期短，冬季漫长，春秋相连，无明显夏季；年平均气温5.7℃，平均无霜期112d，平均日照时数2229.6h，太阳辐射总量125.9Kcar/cm2；全县多年平均年降水量596.8mm，而多年平均蒸发量高达1188.2mm以上，且降水多集中在6、7、8、9四个月，降水量达316.3mm，占全年降水量的53%，并多以阴雨或暴雨形式发生，造成水土流失和暴洪灾害。全县地势由西南向东北倾斜按地理位置分为山区、半山区和河谷川台区，土地总面积3578km2。2.3.2人口与社会经济iv 某县隶属定西地区管辖，全县辖20个乡、3个镇，2个国营牧场和1个牧业小区，现有379个行政村，2133个生产合作社，2002年全县共有99081户，445200人，其中农业户49429户，农业人口406918人，农业劳动力193036个，平均人口密度为122人/km2。辖区内有回、藏、东乡、撒拉、裕固、满6个少数民族，14030人，占全县总人口的3.1%，其中回族12168人，藏族1810人，东乡族18人，撒拉族33人，主要分布在南部麻子川、寺沟两乡。据《某县统计年鉴》（2002）统计资料显示，2002年某县全县国内生产总产值60100万元，其中第一产业31853万元，第二产业14424万元，第三产业13823万元。某县属二阴地区，虽然资源丰富，但自然条件较差，基础设施落后，经济欠发达，是国务院确定的国扶贫困县之一，全县年财政收入少而支出大，赤字严重。农业生产以种植业为主，生产力水平低，且人多地少，群众生活仍处于较低水平，全县2002年农业人均纯收入1298元。2.3.4水资源现状(1)地表水某县是一个水资源大县，但由于受自然环境和经济条件的制约，却又是一个水资源开发利用的小县。某县境内有洮河、迭藏河、纳纳河等常年流水河流22条，年径流总量42.09亿m3，其中洮河流经县内13个乡(镇)，总长83.5km，全县水能蕴藏量33.5万kw，开发潜力十分巨大。洮河为黄河一级支流，流域面积25527km2，平均径流量42.09亿m3。洮河中上游地区雨量充沛，植被良好，单位面积产流量大，且径流稳定，含沙量小；洮河下游流经黄土高原丘陵沟壑区，随着降雨量的减少和下垫面条件的变化，单位面积产流量逐渐减少，但产沙量逐渐增大。全流域多年平均径流深207.6mm，多年平均侵蚀模数1160t/km2。某县境内自产地表水资源量为6.87亿m3，人均径流量为1543m3，大大高于全省平均水平，但水资源的供需矛盾仍然比较突出。存在的一个普遍问题是水低人高路远，水资源分布集中且无工程措施，难以规模利用，由于工程设施不到位而发生的工程型缺水大面积发生。(2)地下水本工程供水区域集中在洮河南北两岸的某县盆地内。某县盆地为由大柱梁山以北的洮河、迭藏河、纳纳河等河系侵蚀、切割形成的山间盆地。由于强烈的侵蚀切割，大部分地区基岩裸露，黄土状覆盖层很薄，因而黄土孔隙很少，密实度较大。iv 从地形构造来看，某县属秦岭山地，黄土覆盖层较薄，多属石质及碎屑、风化岩体堆积山体，部分地区存在泥石流以及滑坡现象。在河谷盆地地区，除沉积有一定厚度的黄土外，尚有少部分砾石及风化堆积物存在。从地下水形成条件来看，受特定地形条件影响和地质构造的限制，在河谷川台地区，主要补给来源为河道天然来水。根据《定西地区水资源开发利用现状分析报告》，洮河流域砂砾石和砂卵石层夹杂泥质较少，含水层厚度差别较大，一般在1—17m左右，水质较好。在洮河两岸及其支流迭藏河局部地方的上泥盆统、石炭系、上二迭统石灰岩出露地区有岩溶裂隙水和承压水存在，埋深一般大于100m，偶有泉水出露，流量小于20L/s。全县有以洮河河谷基岩裂隙水为主的地下水2.36亿m3，矿化度小于2g/L，水质总体属重碳酸钙镁水，无工业污染，符合农业生产和农村生活饮用水水源水质标准。但本工程受益区域主要集中在洮河南北两岸，地表覆盖黄土层密实度较大，地下水补给条件不良。同时，浅层地下水排泄条件通畅且基岩埋深较浅，砂砾石层厚度一般在1—7m左右，受补给来源及河床切割的影响，含水层厚度大部分地区不足3m，部分地段甚至基岩抬升出露，浅层地下水赋存条件极为不良，地下水储量有限；同时，深层地下水埋藏深厚，一般均在100m以下，利用难度较大。纵上所述，虽然全县人均淡水资源占有量高于全省平均水平，但因大多数村庄和耕地坐落于台塬山坡高处，水低地高。因此，现状水资源开发利用程度不高。建成于上世纪七十年代的某县西川灌区，由于年久失修，早已停止使用。近几年来，在各方努力下，虽然争取到了部分资金，进行了改建，但目前仅建成了总干渠，且尚未投入使用。同时，还兴建了一定数量的集雨节灌工程和为数不多的农村人饮解困工程，但由于农村人畜饮水欠帐太多，矛盾突出，农村人口饮水困难和饮用不洁水的状况仍然相当普遍，人畜饮水矛盾并没有从根本上得到缓解。2.4工程建设意义2.4.1人畜饮水现状及存在问题虽然某省某县水资源丰富，水质条件较好。但受自然条件和现状经济条件的制约，农村人畜饮水矛盾一直比较突出。虽然各级政府历来十分重视这一问题，但饮用不良水的现状普遍没有得到有效解决。在水资源条件相对便利的某县洮河沿岸各乡镇，处于洮河支流沟口及Ⅰiv 级阶地前缘的部分人口，生产生活用水以洮河河谷地下水为水源，且以打井(泉)取水的方式解决，井深一般在5-30m左右；Ⅰ级阶地后缘及Ⅱ级阶地上的大多数群众，只能远距离拉运洮河水解决；山区、半山区群众主要饮用卫生条件无法保障的劣质沟河山泉水或耗费大量劳动力远距离拉水解决。多年前，部分乡村虽在国家扶持下修建了一些小型简易人畜饮水工程，但因近年来连续干旱，大部分山泉干枯，小沟小河断流，致使工程报废，形成了新的人畜饮水困难区。同时，部分乡村群众饮用含氟量高于5g/L的泉水，致使该区成为氟病高发区，对当地群众的身心健康造成了极大危害。近几年来，由于干旱程度的进一步加剧，水井、山泉干枯现象常常发生，水资源短缺现象进一步加剧，部分村民甚至要到几公里以外的河谷人背、畜驮解决饮水问题，个别地方群众直接饮用天然河道水，卫生状况很差。由于没有有效的水处理措施和办法，饮用时只对浑浊的河水进行简单过滤与沉淀，与农村饮用水卫生标准相去甚远，群众吃水问题尤为突出。一旦进入汛期，河水浑浊，水中泥沙含量很大，致使群众无法饮用。特别是中小学、乡镇机关、卫生院等人口集中的单位，经常发生水荒现象，不仅严重影响了当地群众的身心健康，而且影响了正常的生产活动，制约了当地经济的进一步发展。多年来，本区域人畜饮水问题一直比较严重，尤其是地方性疾病以及与水有关的水生疾病发病率居高不下，由于农村人畜饮用不洁水而发生病害甚至中毒之事时有发生，给当地群众的生命财产造成了重大损失，严重影响了当地群众正常的生产、生活。因此，能饮用到清洁卫生健康的水，已成为当地群众目前最为迫切的愿望，政府部门也将解决群众的饮水问题列入了重要议事日程，多次向有关部门提出申请，要求投资建设农村供水工程，在彻底解决当地的农村人畜饮水问题的同时，促进乡镇经济的进一步发展。2.4.2项目建设的必要性拟建的供水工程水源取水口位于某县城西7km处的洮河南岸十里乡政府所在地上游，受益区为洮河两岸6乡镇60村。受自然条件限制，区域内大多数地区群众饮水困难。因此，建设“某农村饮水安全工程”iv ，解决本地区的农村供水问题迫在眉睫。为了改变上述饮水现状，加快当地农村饮水卫生事业的发展，彻底改善农村群众的健康状况，近几年来，农村供水工程在当地有了一定发展，尤其是在各级政府的努力下，通过各种途径建成了一些农村供水、改水示范样板工程和人饮解困工程。通过这些工程的建设，解决和改善了一部分农村地区的人畜饮水困难问题。但是，以某县西寨、清水、十里、某山、城郊、城关6个乡镇为代表的大部分乡镇地区，供水、改水问题至今仍未得到彻底解决，饮用毫无卫生保障的劣质水的群众所占比例仍然很大，致使某些介水病发病率居高不下，直接危害着当地群众的身心健康，给家庭和社会带来了沉重的经济负担，严重地制约着当地经济的快速发展。由此可见，建设“某农村供水工程”，解决某县西寨、清水、某山、十里、城郊、城关6乡(镇)60村的农村人畜饮水困难问题是非常必要的，对保证当地群众吃上干净卫生的自来水，进一步提高健康水平，减轻医疗负担，解放农村劳动力和增加劳务收入具有重要意义。同时，该工程的建设，既能满足乡镇企业和农村生产、生活用水的需要，又能带动农村环境卫生改善和乡镇经济的快速发展，是帮助当地群众实现脱贫致富奔小康的重要基础设施项目。可以说，这项工程是一项利在当代、功在千秋的德政工程、民心工程。这项工程的建设，将使当地广大人民群众从此彻底摆脱不良水质的侵害，对增强当地人民群众身体素质，进一步促进当地经济的发展，实施西部开发战略具有十分重要的作用。2.4.3项目建设的可行性首先，从水量方面分析，该饮水安全工程控制范围内的西寨、清水、十里、某山、城郊和城关6个乡镇，分别处在洮河两岸河谷地带，现状人口125043人，设计受益人口149543人，供水规模8650m3/d，总取水量9100m3/d，设计最大取水流量570m3/h。洮河流域地表水、地下水以及大气降水资源都比较丰富，尤其是地表水资源总量较大，开发利用条件较好，完全可以满足本工程确定的供水需求。进一步分析洮河多年平均来水情况，在90%来水频率时，枯水期最小流量为27.0m3/siv ，仍可满足本工程取水量要求；其次，就地表水资源水质来说，洮河某县段位于洮河中上游地带且取水口设在某县县城上游，区域内基本无工业污染，水质较好，其PH值为7.6，硬度为14度，属微硬水，完全符合饮用水水源水质标准。尤其是通过河床砂砾石过滤形成的河床渗透潜流水，其飘浮物及混浊度均较低，水质也较好，采用一定的净水工艺净化处理后，完全可达到农村生活饮用水水质标准。但近几年由于上游植被不断遭到破坏，汛期河水泥沙含量较大，水体浑浊，在汛期引水时需要进行深度处理；第三，从供水工程技术角度本身来看，集中供水工程的取、输、供水技术是成熟的，水质处理工艺也是相当可靠的，加之本地区群众居住相对集中，十分有利于供水工程建设和管网的布置；第四，从经济承受能力方面分析，虽然目前当地的农村经济水平并不发达，但在努力调整农村经济结构，大力普及科技知识，加强精神文明建设的过程中，当地群众的经济收入逐年增加且已经形成了较强的科技意识和健康观念，具有饮用卫生水的强烈需求。从工程经济分析来看，单方水价1.95元，作为衣食住行主要组成部分的水费年人均支出仅占人均纯收入的2.44%，群众是完全可以接受的。综上所述，建设“某农村饮水安全工程”是十分必要的，也是完全可行的。工程的建设可以最大限度地解决当地的人畜饮水问题，进一步提高广大群众的卫生意识和健康水平，符合当地广大干部群众的良好愿望，是一项惠及桑梓的民心工程和德政工程。2.5工程范围及设计受益人口洮河南北两岸阶地构成了典型的某县盆地，该县绝大多数乡镇集中在洮河两岸阶地区域，是该县社会、政治、经济、文化教育、交通枢纽和商业贸易的中心。本工程设计供水范围涉及洮河南北两岸的西寨、清水、十里、某山、城郊和城关6个乡镇，60个行政村，受益区总面积约300km2，现状人口125043人，其中农业人口78921人，非农业人口32506人，在校学生13616人。供水工程设计标准按15年考虑，年人口自然增长率按12‰计算，达到设计年限时，设计受益总人口将达到149543人。三、水文及工程地质条件3.1水文条件3.1.1流域概况某农村饮水安全工程计划向某县西寨、清水、某山、十里、城郊、城关6乡镇供水，取水口位于十里乡所在地上游侧洮河南岸。洮河为黄河上游一级支流，发源于甘、川、青交界处海拔4260m的西倾山麓。干流全长638km，流域面积25527km2，多年平均径流量53亿m3，年平均流量168m3/s，年输沙量2960万吨，平均含沙量5.58kg/m3。据龙王台水文站断面资料，多年平均悬移质泥沙输沙率82.6kg/s，年输沙量260万吨，含沙量0.67kg/m3iv ，其中6--9月输沙量217.5万吨，占全年输沙量的84%，大汛期7--8月输沙量127.4万吨，占全年总输沙量的49%。从此可以看出，本取水口断面汛期输沙量较大，水质较差。取水口断面逐月悬移质含沙量、输沙率计算结果见表3-1。表3-1取水口断面含沙量、输沙率计算结果表单位：kg/m3、m3/s、kg/s项目123456789101112平均含沙量0.020.030.070.0270.100.391.191.151.170.170.0380.030.67流量36.031.942.665.612011417221722117685.250.6109输沙率0.971.123.3219.352.747.720723730432.33.501.7182.63.1.2多年平均径流量洮河在某县龙王台水文站断面以上流域面积14910km2，多年平均径流量37.8亿m3，CV=0.3，CS=2.5CV；设计取水口在龙王台水文站上游11km处。设计取水口以上流域总面积13800km2，流域面积占龙王台站控制流域面积的92.6%，二者面积相差不超过10%。因此，拟定水源取水口所在地径流计算可以采用面积比拟法和径流深等值线法两种方法进行计算，通过比较确定。（1）面积比拟法面积比拟法可按公式（3-1）进行计算：----------------------------------（3-1）式中，--计算断面径流量（亿m3）--龙王台断面径流量（亿m3）--计算断面控制流域面积（km2）--龙王台断面控制流域面积（km2）经计算，计算断面年径流量为34.98亿m3。（2）径流等值线法径流等值线法可按公式（3-2）计算：---------------------------------（3-2）式中，--计算断面径流量（亿m3）--计算断面控制流域平均径流深（mm）--计算断面控制流域面积（km2）经计算，计算断面年径流量为34.5亿m3。两种方法计算结果十分相近，进一步说明计算方法对本流域径流计算的有效性和计算结果的准确性。通过分析，确定取水口断面多年平均径流量为34.5亿m3，年平均流量109.4m3/siv 。进一步计算可以得出，计算断面流域面积占洮河流域总面积的54.1%，径流量占65.1%。3.1.3不同频率设计洪水本工程设计供水规模为8650m3/d，大于1000m3/d。根据《农村给水设计规范》（以下简称《规范》）规定，选择地表水为水源时，其枯水期的供水保证率不得低于90%。为此，需要根据90%频率时的天然来水情况确定取水设施的最低取水位；同时规定，取水构筑物的设计，需按100年一遇（P=1%）洪水位确定取水建筑物顶高程，以保证其在设计洪水情况下的安全运行。（1）P=90%时的年径流量如前所述，本工程设计取水口以上多年平均径流量=34.5亿m3。不同频率来水计算以龙王台为参证站，取水口径流年内分配采用龙王台站分配比例。不同频率时的年径流量可按公式（3-3）进行计算：-----------------------------------（3-3）式中，--不同频率时的年径流量（亿m3）--多年平均径流量（亿m3）--皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数本项计算中，已知CV=0.3，CS=2.5CV。当P=90%时，皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数=0.63，计算得=21.74亿m3，采用龙王台站分配比例，径流年内分配见表3-2。表3-290%来水频率时年径流量及年内分配单位：m3/s、亿m3、%月份123456789101112合计流量27.627.034.954.5150.297.3125.085.287.264.141.928.468.9径流量0.740.650.931.414.022.523.352.282.261.721.090.7621.74比例3.434.36.518.511.615.410.510.47.953.5100由此可见，在枯水年90%来水频率时，水源取水口年径流量21.74亿m3，平均流量68.9m3/s，其中枯水期最小流量发生在2月份，为27.0m3/s。（2）P=1%时设计洪水流量根据《某省暴雨洪水图集》，P=1%时的设计洪水可按经验公式（3-4）计算：----------------------------------（3-4）式中，--P=1%时的设计洪水流量（m3/s）--计算断面控制流域面积（km2）iv 经计算，=2069m3/s，并据此计算洪水位，确定取水井的顶部高程。3.1.4水质状况根据某省水质监测分析报告，在临洮红旗站控制断面洮河水质为Ⅲ类水，但各项监测指标均未超标，水质完全满足农村生活饮用水水源标准。由于洮河水质的污染主要发生在某县下游段，尤其是临洮渭源段。据此可以推断，某县县城上游段的洮河水质将优于至少不劣于Ⅲ类水，完全可用于人畜饮用水水源。3.2工程地质条件洮河两岸Ⅰ、Ⅱ级阶地，是某县盆地的主要组成部分，同时也是本供水工程的主要受益区。本供水工程主要由水源地取水构筑物、净水厂、高位水池及供水管网四部分组成。由于组成供水工程的各部分构筑物结构型式的不同，对地基基础的要求各不相同。同时，随着各构筑物所处位置的不同，工程地质条件也不尽相同，为满足本工程各构筑物建设之需要而采取的基础处理措施也有所不同。3.2.1水源地工程地质本工程拟选用洮河地表水作为供水水源，同时，由于洮河为多泥沙河流，尤其是在汛期水质浊度大，且洮河水量在年内变幅较大，致使水位变幅也较大。设计拟采用岸边渗渠汇集洮河河床潜流水，配合竖井式取水泵站取水，对地质条件具有较高的要求。选定水源地取水口位于十里乡政府所在地上游洮河南岸，取水建筑物拟建设在河床右岸浅滩部位。洮河在本段河岸宽浅，河床稳定，宽度约150m左右，河床高程2314m左右，一级阶地前缘高程2321.0m；受河床径流补给与良好的排泄通道等条件影响，地下水位较高，局部可认为与河床水位一致且随径流大小及水位高程变幅较大。河床局部可见夹砂岩及风化碎屑岩出现，但范围十分有限。左右两岸大部分地段较陡，均有第三系砂砾石出露，上覆第四系褐色粉质粘土，厚度约5.0m，构成两岸Ⅰ级阶地。初步探明第三系冲洪积砂砾石厚度不超过5.0m。总体来看，河床大部地段为砂砾石沉积物，但厚度最大不超过5.0miv ，下部为三迭系中统板岩及夹砂岩延伸至深槽部位且偶有出露，灰绿色，粉砂质结构，风化较强，节理发育，节理面及层面间褐铁矿化强，地基承载力大于400KPa，是良好的建筑物基础。3.2.2净水厂工程地质净水厂位于水源地以南十里乡政府所在地上游洮河南岸Ⅰ级阶地上，距取水构筑物350m,地面高程2329.0m。据地探揭示，第一层厚度1.3m，为人工填土。表层为耕植土，下部为素填土，褐色--褐黄色，松软—中密状态，现状稍湿—湿，具可塑性，含有植物根系、碎砖、瓦块和少量礓石；第二层厚度3.0m，为卵石。呈青灰或灰白色，骨架颗粒主要由石英岩、石英砂岩等组成，接触式结构，颗粒较粗，磨圆度较好，呈浑圆状，天然密实度为中密状。渗透系数可在0.1—0.6cm/s之间选取，承载力标准值按400KPa考虑；第三层为板岩。呈灰绿色，粉砂质结构，风化较强，节理发育，节理面及层面间褐铁矿化强，地基承载力大于500KPa。同时，由于所选位置靠近河床，地下水排泄条件良好，水位较低，推断大致与河床水位齐平或稍高，对净水厂建筑物不会造成不良影响。综合上述各层土壤结构，结合净水厂建筑物对地基的要求，总体来看，第二层卵石层结构可作为良好的建筑物基础。3.2.3高位水池工程地质高位水池设计位于十里乡政府所在地以南的山梁局部台地上，设计地面高程2423.0m。从探坑揭示来看，该区域内土壤结构相对复杂。第一层厚度0.9m，为角砾或级配不良砾。呈灰或灰白色，骨架颗粒主要由板岩、石英砂岩和石英岩组成。磨圆度较差，呈次棱角状，稍密，允许承载力250KPa；第二层厚度1.0m，为中砂或粘土质砂。呈褐黄—黄色，成分主要由板岩、片岩和石英砂岩等组成。磨圆度较差，呈次棱角状，中密，允许承载力180KPa；第三层厚度1.0m，为角砾或级配不良砾。呈灰或灰白色，骨架颗粒主要由板岩、石英砂岩和石英岩组成。磨圆度较差，呈次棱角状，中密，允许承载力200KPa；第四层厚度0.4m，为粉质粘土或壤土。呈褐黄—黄色，潮湿时为褐色，韧性低，稍有光滑，干燥状态下强度中等，无摇震反应；现状湿，中密，不具湿陷性，属中压缩性土，允许承载力180KPa。局部有小虫孔，分布连续稳定；第五层厚度1.4m，为角砾或级配不良砾。呈灰或灰白色，骨架颗粒主要由板岩、石英砂岩和石英岩组成。磨圆度较差，呈次棱角状，稍密，允许承载力200KPaiv ；其下为中砂或粘土质砂，褐黄—黄色，成分主要由板岩、片岩和石英砂岩等组成。磨圆度较差，呈次棱角状，中密，允许承载力180KPa。总体来看，高位水池所在地工程地质条件良好，允许承载力一般均在180KPa以上，完全可用于水池等建筑物的地基基础。结合高位水池建设方式，设计对第四层中压缩性粉质粘土或壤土以上土壤全部清除，用三七灰土换填，即可确保建筑物的整体稳定和正常使用。3.2.4管网工程地质根据现场踏勘及供水工程管网初步布设方案，主干管网大多数位于洮河两岸Ⅱ级阶地后缘。据《某县西川灌区灌溉工程初步设计报告》工程地质评价资料显示，主干管沿线所涉及的地层岩性主要有三迭系及第四系沉积物。在Ⅱ级阶地后缘主要为受地壳运动影响而局部隆起的雄厚山体，发育有大小不等、规模不一的现代冲沟。在各冲沟沟床末端以及沟口堆积有风化破碎的第三系碎屑岩、碎块石以及砾石，形成沟口冲出锥，锥面坡度一般在10°左右，但堆积体相对稳定且仍处在不断发育中。总体表现为受局部地质构造和地壳运动的影响，Ⅱ级阶地宽度变化较大，且受现代冲沟和沟口堆积体的影响，阶地被分割呈现为大小不等的不连续状态，局部地段对供水工程管网的布设有一定影响和制约。第四系地层包括全新统Ⅱ级阶地堆积物和全新统坡洪积层。其中全新统坡洪积层岩性变化较大，主要岩性为粉质粘土夹碎石、砂碎石土、砂碎石及碎块石；全新统Ⅱ级阶地堆积物上部为黑褐色粉质粘土、粘土，厚度2—7m不等。根据某县西川灌区灌溉工程可行性研究报告阶段提供的4组试验资料，土壤湿密度1.78—1.84g/cm3，干密度1.50—1.53g/cm3，液限26.0%--40.2%，塑限17.0%—20.3%，塑性指数8.0—19.9，湿陷系数0.003—0.0336，为非湿或中等湿陷性土，水平、垂直渗透系数均在10-4左右；下部为灰白色砂卵石层，结构松散，卵石粒径最大10—20cm，一般2—4cm，砾石粒径一般为1cm，级配以卵石为主，厚约3--12m。干管沿线地下水主要赋存于Ⅱ级阶地下部的砂卵石层中，埋深一般在7—13.5m，因Ⅱ级阶地多呈基座形式，地下水补给来源主要为降水入渗，但由于表层土壤密实度较大且阶地宽度不大，靠近主河槽，排泄条件良好，对干管布设没有任何不利影响。iv 在洮河各支沟内有供水支管布设，大多沿村级公路布设，其地质构造较干管布设区域复杂。局部虽有公路桥梁、涵洞以及小规模泥石流洪水沟道等存在，但数量有限，规模较小，通过采取一定的工程处理措施后，对安全运行影响不大，可进行供水支管布设。其他地段现状地质构造相对稳定可靠，对布设管网工程没有不良影响。从前述各工程建筑物所处地质情况来看，总体上不存在大的影响建筑物安全的不良地质现象。尽管各构筑物所在地工程地质条件各不相同，但探坑揭示与推断工程地质条件均尚好。虽然构筑物对地基的要求不尽相同，部分建(构)筑物对地基条件要求较高，但通过采取一定的工程措施，现状地质条件完全可保证建筑物的安全运行。四、总体设计4.1设计参数4.1.1用水量标准农村饮水安全工程用水范围通常包括生活、禽畜、乡镇企业、公共建筑、水厂自用、管网漏失和消防等几方面。根据《规范》规定，结合项目区实际，并参照我省大多数已建农村供水工程运行现状，确定本项目设计最高日用水量标准如下：生活用水定额为35L/人.d；大牲畜用水定额50L/头.d；乡镇企业、水厂自用以及管网漏失与未预见水量按《规范》规定，结合各用水对象实际情况计取；小牲畜、公共建筑和消防用水量暂不予考虑，需要时可通过现有水源或其他途径解决。4.1.2工程设计年限根据《规范》规定，农村供水工程设计年限一般可按15--20年计算，本工程设计年限按15年考虑。4.1.3变化系数根据《规范》规定，结合本工程所在地特点和实际用水现状，本工程可研阶段，取日变化系数K日=1.3，时变化系数K时=2.0。4.1.4运行时间iv 根据《规范》规定，结合农村供水工程的特点和本工程设计的水处理工艺，为提高构筑物使用效率，确定正常供水状况下，水源取水、输水管道、净水厂净化及消毒处理每天按16小时运行设计；供水管网按每天24小时不间断运行设计。4.1.5设计供水人口本工程受益范围确定为某县西寨、清水、某山、十里、城郊、城关6个乡镇，共60个行政村，受益区域面积约300km2，现状人口125043人，其中农业人口79821人，非农业人口32506人，在校学生13616人，各类大牲畜15909头。设计供水人口按公式（4-1）计算：P=PO(1+a)n+P1---------------------------(4—1)式中：P—设计年限末的用水人口总数(人)PO—设计当年的人口数(人)a—年人口自然增长率，取a=12‰n—设计年限，取n=15年P1—设计期内机械人口增长数。供水工程受益区设计供水人口见表4-1。4.2供水规模4.2.1用水量计算(1)生活用水量生活用水量也就是满足群众日常生活所必须的水量，根据最高日人均用水定额与设计人口数进行计算，即：1=(149543人×35L/d.人)/1000=5234.0m3/d表4-1工程受益区人口基本情况表单位：人乡镇名称村名称现状人口设计人口乡镇名称村名称现状人口设计人口城关镇居委会3215638456十里乡甘寨村19702356城郊乡瓦窑沟村17402081中寨村21262542龚家堡村543650三十里村19952386西云村16311950庙沟村797953某峰村44245291骆驼村10211221东门村11311353铁龙村11161335长虹村16221940大沟寨村30253618南川村15281828十里村69388297火烧沟村446533曹家村23872855iv 东照村17112046齐家村16902021洮珠村19322311雷家村17352074龙潭村13281588北小路村14781767小计1803821572南小路村22242659西寨乡西寨村35904294张家坪村23682832大寨村8641033张家湾村13151573高石崖村503602寺上村10701279田家堡村820981坪路村11141332桥上村820981上庄村612731站里村13481612下庄村8561024坎丰村22052637台子村16411963上三族村13211580山底下村19762363下三族村12651513小计3945447184刘家堡村18972269某山乡上跌马村9301112小计1463517503下跌马村10961310清水乡腊梅村19202296小红村600718清水村45845482上崖寺村29903575蒋家村10821294下崖寺村755903郎家村758907板达口村604722大路村17442085崖王村334399沟里堡村13151572朱家口村272325郭哈村12921545陈家崖村485581小计1269515182小计80669646合计125043149543注：学校及机关人口已计入所在地行政村人口中。(2)牲畜用水量2=(15909头×50L/d.头)/1000=795.5m3/d(3)乡镇企业用水量供水区域内现有乡镇企业383个，其发展规模和总体水平均不高，目前总用水量在1000m3/d左右，大部分企业均有自备水源。但随着水源问题的解决和西部大开发战略的进一步实施，其乡镇企业的发展速度将会大大提高。因此，本项目可行性研究阶段中暂按人畜用水总量的30%估算。据此，企业用水量为：3=(1+2)×30%=1808.8m3/d(4)管网漏失与未预见水量iv 管网漏失与未预见水量一般可按最高日生活用水量、牲畜用水量及工、副业用水量之和的10%--20%计算。随着管材、施工技术水平、用水器具以及用水水平的不断改进和提高，管网漏失水量将越来越小。为此，本项目按10%计算。则：4=(1+2+3)×10%=783.8m3/d(5)消防用水量本供水工程为农村水厂，设计主要解决当地的人畜饮水困难问题。受益区内虽有一些工业企业以及小型加工业存在，但分布相对分散，密度不大，设计时不再单独考虑消防用水量，一旦需要，可通过限制或减少其他用水的方式来满足消防用水要求。为此，在可行性研究阶段暂不计入这部分用水量，即5=0。(6)水厂自用水量水厂自用水量根据不同水源的水质状况及采取的水处理工艺确定，一般按最高日生活用水量、牲畜用水量及工、副业用水量之和的5%--10%计算。本工程正常情况下水源水质较好，水厂自用水量不大，但在汛期时，河水泥沙含量较大，仍需要有一定的生产自用水量。经分析论证，本工程水厂自用水量可按5%计算。则：6=(1+2+3)×5%=391.9m3/d4.2.2供水规模水厂供水规模即水厂的设计供水能力，也就是工程运行过程中所应达到的最大生产能力，包括生活用水量、牲畜用水量、乡镇企业用水量、管网漏失与未预见水量以及消防用水量之和。即：=1+2+3+4+5=8622.1m3/d据此，水厂实际供水规模按8650m3/d进行设计。4.2.3总取水量在满足水厂供水规模的基础上，计入水厂自用水量后，确定的水量为供水工程从水源地的实际总取水量。取=+6=9014.0m3/d水厂实际总取水量可按9100m3/d设计。也就是说，设计时，水源地的出水量和取水能力均应能满足9100m3/d的总取水量要求。iv 4.2.4相关设计流量(1)设计取水流量设计取水流量也就是按照确定的水厂运行时间，通过工程措施从水源地提取的水量可按公式（4-2）进行计算：------------------------------(4—2)式中：取—水源地取水泵站设计取水流量(m3/h)—水厂供水规模(m3/d)6—水厂自用水量(m3/d)T—水厂工作时间(h)，取16小时经计算，取=570m3/h。(2)加压泵站输水流量加压泵站设计输水流量即满足设计供水规模时的输水流量，可按公式（4-3）计算：---------------------------------(4—3)式中：输—加压泵站设计输水流量(m3/h)经计算，输=540m3/h。(3)供水管网设计流量供水管网设计流量可按公式（4-4）计算：-----------------------------(4—4)式中：供—供水泵站设计流量(m3/h)K时—时变化系数经计算，供=720m3/h。（4）人均供水当量人均供水当量可按公式（4-5）计算：----------------------------(4-5)式中，--人均供水当量（L/s.人）--设计供水人口（人）经计算，人均供水当量为0.0013346L/s.人。各相关流量计算参数及计算结果详见表4—2。表4—2设计供水规模及相关流量计算表iv 序号类别单位计算标准及依据用水量备注1生活用水量m3/d35L/d，设计人口149543人5234.02牲畜用水量m3/d50L/d，设计牲畜15909头795.53乡镇企业用水量m3/d按1、2项用水量的30%计算1808.84管网漏失和未预见量m3/d按1、2、3项用水量的10%计算783.85消防用水量m3/d根据实际情况计入06水厂自用水量m3/d按1、2、3项用水量的5%计算391.97水厂供水规模m3/d前5项用水量之和8622.1取86508水厂总取水量m3/d前6项用水量之和9014.0取91009设计取水流量m3/h工作时间按16小时计算57010设计输水流量m3/h工作时间按16小时计算54011设计供水流量m3/h高位水池运行时间按24小时计算72012人均供水当量L/s.人0.00133464.3方案论证4.3.1区域水资源状况前已述及，某县是某省水资源较为丰沛的地区，加之工程受益区位于洮河两岸，地表水资源丰富。某县龙王台水文站断面以上流域面积14910km2，多年平均径流量37.8亿m3，是本工程受益区域内唯一的常年径流河流。在拟定的设计取水口以上，流域总面积13800km2，多年平均径流量34.5亿m3，年平均流量109.4m3/s。除汛期泥沙含量较大外，其他各指标均符合饮用水水源卫生标准。在特殊干旱年90%来水频率时，年径流量21.74亿m3，平均流量68.9m3/s。其中最小流量发生在2月份，为27.0m3/s，完全满足本工程设计取水流量要求(取=0.158m3/s)。除此之外，在本工程受益区下游末端，有迭藏河汇入洮河，但该河水资源无法作为本工程供水水源利用。所以说，工程区域内再无其他地表水可供利用。在地下水资源方面，由于本工程受益区主要集中在洮河南北两岸，但本区域地表覆盖壤土层密实度较大，地下水补给条件不良。同时，浅层地下水排泄条件通畅且基岩埋深较浅，大部分地区含水层厚度不足3miv ，部分地段甚至基岩抬升出露，浅层地下水赋存条件较差。据某县自来水公司提供的城区供水工程资料显示，在本工程水源地下游某县县城所在地含水层较厚区域(厚度7m)，单井出水量也仅在100m3/h左右，从水量上首先无法满足本工程设计取水流量要求。洮河地表水水质良好，以洮河河谷基岩裂隙水为主的地下水矿化度小于2g/L，水质总体属重碳酸钙镁水。地表水、地下水均无工业污染，符合农村生产和生活饮用水水源水质标准。4.3.2水源选择水源选择主要应从水资源质与量两个方面进行分析，同时考虑其他因素综合确定。根据供水工程区域水资源现状分析论证，认为虽然工程受益区内同时具有地表水、地下水存在，且水质良好，符合饮用水水源卫生标准。但根据《定西地区水资源开发利用现状分析报告》，洮河流域砂砾石和砂卵石层夹杂泥质较少，含水层厚度差别较大，一般在1—17m左右。结合实地勘探，分析认为在工程区域内，砂砾石厚度一般不超过7m，浅层地下水含水层厚度仅在3m左右，单井出水量不超过80m3/h，与本工程设计取水量570m3/h相差较大。为此，认为浅层地下水在数量上不具备大规模开发利用的条件。而区域内深层地下水大多为基岩裂隙水，虽水质优良，但水量同样难以保证，且埋藏较深，一般地区埋深大都超过100m，若以此作为供水水源，工程运行费用势必将有较大增加。另一方面，本区域内地表水资源丰富，在拟定取水口以上，多年平均径流量34.5亿m3，枯水年P=90%来水频率时，最枯流量为27.0m3/s(9.72万m3/h)，完全可满足本工程设计取水流量要求。综合分析认为，工程区域内可供规模利用的水源为洮河地表水和主要由其补给的河谷区浅层地下水。但对供水规模较大，要求取水相对集中且取水流量也较大的本供水工程，可利用水源为洮河地表水和由其形成的河床潜流水。同时，根据洮河水质年内变化情况，设计采用不同的取水方式，通过竖井式取水泵站向净水厂加压输水。4.3.3取水方式iv 虽然洮河水量丰富，但总体来看，河流补给主要受年内降水的影响，水资源在质与量两方面均在年内变化较大。尤其是暴雨洪水季节泥沙含量高，水中杂草、植物腐殖质等飘浮物均较多，直接作为供水水源，需要采取一定的工程措施，通过复杂的水质处理工艺进行深度处理。本工程水源取水口设计取水方式为渗渠，拟在河床部位通过渗渠集取河床潜流水，配合集水池进行取水。实践经验表明，渗渠有一定的净化作用，一般可去除悬浮物70%以上，去除细菌70%--95%，去除大肠菌群70%以上，当地表水水质变化较大且水质较差时，是比较理想的取水工程方式。同时，根据洮河水水质变化情况，结合水源地水文地质条件，为减少工程量，降低工程投资，设计在不同的季节，采用不同的取水方式。具体为在汛期，地表水水质较差时，河床水位较高，渗渠集水量较大，设计通过渗渠汇集河床潜流水；而在枯水期，河床水位较低时，渗渠集水无法满足设计取水流量要求。但此时河流来水泥沙含量及其他杂质均较少，水质较好，通过渗渠上游端进水口直接取用地表水。4.3.4方案拟定(1)方案一本方案设计从某县县城上游7km的十里乡政府所在地上游的洮河南岸取水。洮河在本段河岸宽浅，河床稳定，宽度约150m左右，具有建设取水建筑物的条件。设计通过渗渠、引水管、集水池、竖井式取水泵站，提取洮河地表水（河床潜流水）到净水厂，首先进行过滤、消毒处理，然后通过加压泵站输水到高位水池，最后通过高位水池，依靠自重力，实现大部分地区的自压供水。本方案设计水源取水工程位于洮河南岸，河床高程约2314m，集水池所在地地面高程约为2317.0m。按多年平均枯水期水位考虑，渗渠设在距岸边4.0m处，通过混凝土引水管（长度10m）引水进入集水池，再通过竖井式取水泵站提水进入净水厂。根据实际地形，净水厂设在距竖井式取水泵站350m处的洮河Ⅰ级阶地上，地面高程2329.0m，设计地平高程为2330.0m，取水泵站净提水高度23.39m，设计在竖井式取水泵站内安装一台型号为12Sh-13A型双吸式离心泵，额定取水流量570m3/h，额定扬程30m，允许吸上真空高度4.5m，配套电机功率75KW；高位水池拟建在十里乡政府以南高程为2423.0m的山坡台地上，净提水高度94.9m。设计安装IS1500-110-315A型卧式离心泵3台，单泵额定流量188m3/h，总流量iv 564m3/h，额定扬程111m，配套电机功率90KW，向高位水池加压输水；输水管道采用Dg350压力钢管，总长度1000m。总体来看，本方案净水厂及高位水池位置位于本工程供水区域中下游，靠近大流量集中供水区域，缩短了大流量供水管道的长度，但对整个供水区域而言，倒坡供水的距离较长，管径有所加大。尤其是北岸清水、西寨乡受益区的供水，甚至需要通过二次加压完成。就供水管网布设而言，通过加压泵站输水到高位水池以后，供水管网的布设上基本呈“干”字形，全供水区域通过总干管直接向南一干管、南二干管、北一干管、北二干管以及各分干管和供水支管供水。除北二干管控制受益区西寨乡全部、清水乡、十里乡部分村社等地势较高区域需要进行二次加压供水外，绝大部分区域可依靠高位水池实现自压供水。平面布置详见“某农村供水工程平面布置图(方案一)”。(2)方案二受地形条件的限制，本方案设计从某县县城上游12km的清水乡政府所在地洮河北岸滩地取水。本处位于洮河平原地段，河岸较浅，河床较宽，引、取水条件良好。设计取水方法及水处理工艺与方案一完全相同。渗渠所在位置洮河北岸河床高程约2342m，河岸高程为2348.3m。按多年平均枯水期水位考虑，渗渠设在距岸边4.0m处，通过预制混凝土引水管（长度50m）引水进入集水池，再通过竖井式取水泵站提水进入净水厂。净水厂设在距竖井式取水泵站160m的北岸Ⅰ级阶地上，现状地面高程2348.3m，设计地坪高程为2349.0m，取水泵站净提水高度14.19m，设计在取水井内安装S250-39A型双吸离心泵1台，额定流量576m3/h，额定扬程25m，配套电机功率55KW；高位水池建在高程为2463.0m的清水乡政府以北山台地上，净提水高度115.9m。设计安装6DA-8×6型卧式离心泵3台，单泵额定流量180m3/h，额定扬程141m，配套电机功率115KW，向高位水池加压输水。输水管道采用Dg350压力钢管，总长度1485m。本方案净水厂及高位水池工程基本位于本工程供水区域中心位置，亦具有实现自压供水的条件，倒坡供水距离较方案一有所缩短。iv 在供水管网的布设上，除总干管外，其他管网布设与方案一相同，但由于高位水池位置和高程的变化，管网供水方向和总干管、干管分级有所不同。全供水区域通过总干管、北一干管、北二干管、南干管和分干管以及各供水支管供水。本方案除极少部分地势较高区域需采取二次加压供水外，其余绝大部分区域可通过高位水池实现自压供水。平面布置详见“某农村供水工程平面布置图(方案二)”。本工程拟定的两种供水方案，由于使用的水源均为通过渗渠集取地表水河床潜流，所不同的仅为水源位置的不同。所以说，两种供水方案的供水工艺完全相同，详见图一。地表水二氧化氯渗渠→集水池→取水泵站→滤池→清水池→加压泵站→输水管道→高位水池→供水管网→用户超越管图一供水工艺流程示意图4.3.5拟定方案设计结果通过对拟定方案各构筑物和供水管网系统进行具体设计，主要技术数据及相关技术指标见表4-3。表4-3方案一、方案二设计结果表序号工程名称单位数量备注方案一方案二一取水工程渗渠长度m120120渗渠直径m1.01.0渗渠出水量m3/d1440014400引水管m1050集水池m32020竖井式取水泵站直径m2.02.0井深m13.010.5取水流量m3/h570576净提水高度m23.3914.19装机容量KW7555取水管直径mm350350取水管长度km0.350.16二净水厂iv 重力式无阀滤池m3/h2×3202×320清水池m3500500加压泵站提水高度m94.9115.9加压泵站装机容量KW3×903×115三输水管道直径mm350350长度km1.01.485四高位水池m32×10002×1000五供水管网供水管网最大直径mm500450供水干支管总长度km72.3872.35六其他工程管道过河工程处22变频加压泵站处53变频加压泵站总装机KW25.211.7七动力总装机KW370.2411.74.3.6拟定方案优缺点拟定的比选方案一与方案二，其布置形式、取水方式等均相同，但取水口位置和净水厂位置发生了较大变化。在工程受益区域范围东西方向，方案一水源地所选位置偏下5km，靠近集中供水区域，但逆坡供水的管线较长，包括西寨、清水等乡镇以内的部分村社需要进行二次加压供水。另外净水厂距高位水池距离较近，所需取水、输水管道稍短；方案二水源地所选位置虽然基本处于供水区域中心，但逆坡供水的管线仍然较长。虽然总体来看，本方案供水干、支管总长度仅较方案一缩短0.03km。但事实上，为最大限度地满足通过高位水池自压供水的要求，北一干管的管径有了比较大的变化，不仅长度增加，而且在相同的供水流量时，管径普遍增大1个级别，部分甚至增加2个级别，管材重量增加较多。同时，高位水池远离集中供水区，大流量管径增加较多。另一方面，为了最大限度地满足依靠自重力实现自压供水的需要，高位水池高程增加，从水源--净水厂--高位水池的相对高程也随之增大，从而增加了加压泵站的提水高度和工程运行成本。总体来看，由于水源取水口位置的下移，缩短了大流量供水管道，同时，比较恰当地采用了管道加压的供水技术方案，使得方案一在一次性投资和工程运行费用方面均具有一定优势，不仅工程总投资较小，而且年运行费用也较低。iv 4.3.7方案比选(1)运营电耗计算运营电费F根据下列公式计算：----------------------(4-5)式中：γ—水的容重(1t/m3)D—电费，按0.448元/kw.h计算i—第i台水泵的取水流量(m3/d)Hi—第i台水泵的扬程(m)ηi—第i台水泵的工作效率K日—日变化系数经计算，方案一设计动力总装机容量370.2KW，年耗电量212.53万KW.h，年电费95.21万元；方案二动力总装机411.7KW，年耗电量238.72万KW.h，年电费106.95万元。从此可以看出，方案二年运营电费较方案一高出11.74万元。(2)等额年总成本等额年总成本A可通过下式计算：---------------------------(4-6)式中，A0—年运营总成本P—工程总投资Ii—内部收益率，取6%计算n—工程运行效益计算期，取30年方案一、方案二计算结果见表4-4。表4-4拟定方案等额年总成本计算结果表方案工程总投资年总成本年运营成本内部收益率计算年限等额年总成本一3498.988337.25167.426%30356.24二3802.493369.36184.506%30398.76由此可以看出，方案二不仅在工程总投资上比方案一高出303.505万元，而且在年度总成本、年度运营总成本及等额年总成本等方面均较方案一分别高出32.11万元、17.08万元和42.52万元。iv 4.4推荐方案根据上述技术经济分析和比较，明显可以看出：方案一在工程总投资、年度总成本、年度运营总成本及等额年总成本费用方面均具有明显优势，是两方案中较为经济的供水工程实施方案。故推荐方案一为本农村供水工程的设计方案，并据此进行相应工程及建筑物的设计。五、具体工程设计根据总体设计拟定的工程建设方案，本供水工程通过水源取水工程(渗渠、引水管、集水池、竖井式取水泵站)提取洮河地表水(河床潜流水)到净水厂，经水厂深度过滤处理和加氯消毒后，再通过加压泵站输水到高位水池，然后由高位水池通过供水管网，依靠自重力自压供水给受益区村社。涉及的主要工程包括水源取水工程(包括渗渠、引水管、集水池、竖井式取水泵站、取水管道)、净水厂（包括重力式无阀滤池、消毒设施、加压泵站等）、输水管道、高位水池及供水管网工程和相应附属设施。5.1水源取水工程5.1.1渗渠在拟定的两种比选方案下，所不同的仅仅是水源位置的变化，为此，设计渗渠的规格、长度、布置形式、运行方式等也完全相同。所不同的仅是由于水源位置的变化，河床断面不同，致使枯水季节通过渗渠直接取水时，由于河床径流量的不同而使取水时段不同。方案一设计渗渠位于十里乡政府所在地上游洮河南岸，渗渠设计与河流平行布置。选定取水口位置现状河床深槽线高程2314.0m。为避免冲刷和方便取水，渗渠铺设在河滩下，渠底距现状河床深槽线以下3.0m处，渗渠中心距多年平均枯水期岸边距离4.0m，形式为完整式渗渠。渗渠所处的地面高程为2317.0m，渠底高程为2311.0m。根据渗渠布置方式及渗渠所在位置河床水文地质条件，渗渠出水量可按公式（5-1）计算。-----------------------------（5-1）式中：--渗渠出水量（m3/d）K--渗透系数，取K=50m/dL--渗渠长度（m）--渗渠中心至岸边的距离（m）iv H1--渗渠底至河水位的距离（m）ho--渗渠水深（m）设计渗渠断面采用管径为1.0m，壁厚为15cm的钢筋混凝土预制管，并按设计要求沿管壁均匀布设直径10cm的进水孔。管壁四周设计范围内换填人工砂砾石反滤料，其他部位用颗粒较大的河床砂砾石回填。根据《规范》规定，农村供水工程的取水保证率为90%。当河道来水频率为90%时，洮河枯水期最小流量发生在2月份，为27.0m3/s，相应平均水深0.83m。设计渗渠在该流量下，作用水头为3.83m，单位长度（1m）渗渠出水量约为91m3/d（3.78m3/h），欲满足水厂设计取水流量570m3/h的要求，需要渗渠长度为151m。根据洮河水质在年内的变化情况，由于洮河水质在枯水期泥沙含量很少，地表水完全满足净水构筑物对原水水质的要求。设计时，减少渗渠长度，确定设计渗渠总长度为120m，其中，集水池上游段80m，下游段40m。同时，在渗渠上段起始端设一进水闸门。在枯水期，河道来水水质较好时，可不通过渗渠取水，而是打开进水闸门，直接取用河床地表水向净水厂输水。经计算，在枯水期洮河径流量小于65m3/s，平均水深小于1.4m，水质较好时，可打开此进水闸门直接引水。而在径流量大于65m3/s时，渗渠设计水头4.4m，出水量可达14400m3/d(600m3/h)，完全可满足设计取水流量要求。根据90%来水频率计算结果，在每年5月中、上旬—9月下旬，来水流量将大于65m3/s时，可关闭闸门，经由渗渠取水；在10月初--次年4月底的枯水期，打开进水闸门直接取水。方案二设计渗渠位于清水乡政府所在地洮河北岸，渗渠设计参数与方案一完全相同。但由于本处河床开阔，在90%来水频率最枯流量时，水深仅为0.48m，单位长度（1m）渗渠出水量约为75m3/d（3.11m3/h），欲满足水厂设计取水流量570m3/h的要求，需要渗渠长度为183m。为此，同样采取在枯水期直接引水方式取水。经计算，在枯水期洮河径流量小于87m3/s，平均水深小于1.4m时，渗渠集水不能满足取水流量要求。此时，可打开进水闸门，通过渗渠直接引取洮河地表水。经计算，通过进水闸门直接引水时间为当年9月底—次年5月初。拟定方案渗渠设计参数见表5-1。表5-1拟定方案渗渠设计参数表方案编号直径长度直接引水时直接引水时段设计集水流量iv (m)(m)(m3/h)径流量(m3/s)平均水深(m)方案一1.0120＜65＜1.4当年10月初--次年4月底600方案二1.0120＜87＜1.4当年9月底—次年5月初6005.1.2集水池方案一集水池布置在距渗渠10m处的洮河南岸浅滩地，通过引水管与渗渠相连。根据离心泵安装、进水以及渗渠出水要求，确定集水池动水位与渗渠底齐平，池底低于渗渠底4.0m，其中留有2.0m的沉沙段。方案二集水池布置在距渗渠50m处的洮河北岸浅滩地，其他技术数据均同一。拟定方案集水池设计技术指标见表5-2。表5-2集水池设计技术参数表方案编号平面尺寸（m×m）底板高程（m）顶板高程（m）动水位（m）备注方案一2.0×2.02307.02312.02311.0方案二2.0×2.02334.02339.02338.05.1.3竖井式取水泵站由于集水池位于河床部位，为此，设计采用竖井式取水泵站取水。根据《规范》规定，本工程设防标准按100年一遇洪水考虑，并据此确定竖井式取水泵站顶高程。经计算，1%设计洪水时，方案一、方案二相应设计洪水位分别为2323.4m、2348.2m，相应井顶设计高程为2324.0m和2348.5m，竖井式取水泵站总深分别为13.0m和10.5m时，均可满足防洪要求。设计采用钢筋混凝土现浇形式，竖井井径为2.0m。拟定方案竖井式取水泵站设计技术指标见表5-3。表5-3竖井设计技术参数表方案编号井径(m)设计洪水位(m)井底标高(m)井顶标高(m)井深(m)设计取水流量(m3/h)方案一2.02323.42311.02324.013.0570方案二2.02348.22338.02348.510.5576根据设计取水流量Q取=570m3/h，两方案分别设计如下：方案一设计净提水高度23.39m，设计配套12Sh-13A型双吸式离心泵1台，额定流量Q=570m3/h，额定扬程H=30m，额定功率N=75KW；方案二设计净提水高度14.19m，设计配套S250-39A双吸式离心泵1台，额定流量Q=576m3/h，额定扬程H=25m，额定功率N=55KWiv ，通过压力钢管从集水池向净水厂加压输水。5.1.4取水管道取水管道是指从竖井式取水泵站到净水厂水处理构筑物之间的管道。其中，最不利取水点高程为渗渠设计底高程，即集水池设计动水位；提水最高点为净水厂重力式无阀滤池进水分配箱水位高程。取水管道设计采用管径350mm压力钢管。取水管道水头损失按公式（5-2）计算。--------------------------（5-2）式中，--沿程水头损失（m）--设计流速（m/s）--管径（m）--管路长度（m）局部水头损失按沿程水头损失的10%计算。拟定方案取水管道设计技术参数见表5-4。表5-4拟定方案取水管道技术参数表方案编号净提水高度(m)管长(m)管径(m)取水流量(m3/h)管损(m)设计总扬程(m)方案一23.393503505703.9527.34方案二14.191603505761.8516.045.2净水厂由于本工程拟定比选方案均为汇集、提取洮河河床潜流水，所采取的取水、输水、供水和水处理工艺完全相同。所以，净水厂设计方案一、方案二除由于水源位置变化而使设计标高和加压泵站选用水泵型号不同外，其他各构筑物完全一致。其中，方案一设计标高2330.000m，方案二设计标高2349.000m。5.2.1平面布置本净水厂设计平面尺寸为47m×71m，总占地面积5.0亩。建筑物包括生产和生活服务两类。其中生产性构筑物有过滤间、消毒间、清水池、配电室、加压泵房；附属构筑物包括综合管理楼和锅炉房、厨房等生活服务区。本净水厂其他附属构筑物有供水阀门井、排水阀门井、排水检查井以及供排水管路等。同时，考虑到枯水期水质较好，在取水管道上设有超越管，当原水浊度小于3度时，直接进入清水池消毒后供给。iv 5.2.2过滤设施本净水厂水质净化处理设施设计采用重力式无阀滤池。根据水厂工艺布设要求，采用半地下式结构，选用《给水排水标准图集》S775(八)型，单座处理能力320m3/h，共计2座，并联布设，总处理能力320m3/h。滤池为矩形结构，单座平面尺寸8.80×4.50m2。滤池进出水管上均设置进、出水控制阀，每座滤池均可实现单独或联合运转，便于检修。根据当地的气候条件，为解决重力式无阀滤池冬季的防冻问题，设计有过滤车间，解决无阀滤池的防冻问题。过滤间设计为独立砖混结构建筑物一座，平面尺寸25.0×10.0m2。5.2.3水处理工艺设计本供水工程设计取用洮河地表水。从水质分析来看，洮河水是可靠、卫生的人畜饮用水源，但在汛期水质较差，仍需进行净化和消毒处理。根据水源特点，为运行管理方便，选用可通过虹吸作用实现自动反冲洗的重力式无阀滤池进行过滤处理，在原水浊度不超过15mg/L水时，滤后水的浑浊度可达到5mg/L以下；同时，在滤后选用二氧化氯发生器进行消毒处理。二氧化氯具有广谱、高效、快速的消毒效果，其杀菌能力是现有氯系消毒剂的3-5倍，而且，二氧化氯安全、无毒，对人体无副作用，处理过的水中无三氯甲烷等致癌物产生，是目前国际上公认的液氯、漂白粉剂和次氯酸钠等氯系消毒剂最理想的替代产品。本设计选用OTH99-500型二氧化氯发生器，采用化学法负压曝气工艺生产。设计最大加氯量按0.8mg/L水考虑，经计算，达到设计供水规模时，每天加氯量为6.92kg，平均每班加氯量为3.46kg。用于输送二氧化氯消毒液的水射器要求的最小压力水头为0.2-0.4Mpa，水射器提升消毒液额定流量为0.20mL/s。5.2.4清水池清水池主要用于原水加药后的接触消毒，同时兼有部分调节蓄水的作用。本设计采用容积为500m3钢筋混凝土圆形结构清水池1座，选用国家建筑标准设计《圆形钢筋混凝土清水池》96S817型，直径14.5m，池深3.5m，采用半挖半填式结构。清水池外围用24砖墙砌筑，内装炉渣或黄土保温，厚度不小于1m，顶部覆盖黄土厚度不小于0.7m。iv 5.2.5加压泵站加压泵站与配电室联合建设，平面尺寸5.5×14.4m2。为满足水泵的工艺要求及方便取水，泵站设计为半地下室结构，设计输水流量541m3/h。方案一清水池最低水位2328.5m，高位水池最高水位2423.4m，净提水高度94.9m。设计安装WS80-125型卧式离心泵3台，额定流量188m3/h，总输水流量564m3/h，额定扬程125m，配套电机功率75KW，从清水池取水向高位水池加压输水；方案二清水池最低水位2347.5m，高位水池最高水位2463.4m，净提水高度115.9m。设计安装5DA-8×8型卧式离心泵3台，额定流量180m3/h，总输水流量540m3/h，额定扬程144m，配套电机功率N=115KW，向高位水池加压输水。5.2.6消毒间消毒间设计为独立砖混结构建筑物两间，平面尺寸5.0×6.6m2，建筑面积33m2。5.2.7其他建筑物其他建筑物包括综合管理楼和锅炉房、厨房等生活服务区。综合管理楼设计为三层单面楼结构，平面尺寸为6.7×29.7m2，包括化验室、会议室、文娱活动室、卫生间等；生活服务区设计平面尺寸为5.0×19.2m2，包括厨房、锅炉房、浴室及仓库。其中，锅炉房内安装80D12型2级给水泵一台，CLHS-100型锅炉1台，为管理楼及生活服务区供给开水及暖气。5.2.8井类建筑物井类建筑物共15座，包括供水阀门井4座，其中圆形3座，矩形1座；圆形排水检查井10座和排水闸阀井1座。5.2.9厂区供排水系统厂区用水由高位水池供给，厂区内管路部分直埋，部分结合供暖管沟布设，室外管路全部采用PE管，室内均采用镀锌钢管；厂区排水分三部分：一是消毒间和过滤间排水，二是清水池排水和溢水，三是生产化验以及生活污水，均采用排水管最后集中排出厂区。iv 5.3高位水池根据《规范》规定，结合清水池容量调节，高位水池设计采用容积1000m3钢筋混凝土圆形结构2座，选用国家建筑标准设计《圆形钢筋混凝土清水池》96S820型，直径19.2m，池深4.0m。设计底板标高2419.6m，采用半挖半填结构，顶部覆土厚度不小于0.7m。5.4输水管道本工程输水管道是指从加压泵站到高位水池之间的管道，设计通过本管道，依靠加压泵站加压向高位水池输水。5.4.1管道布设本管道从加压泵出口开始，垂直等高线沿Ⅰ级阶地前行至山麓后，继续垂直等高线沿山坡向上直至高位水池。方案一管道布设沿Ⅰ级阶地880m，沿山坡垂直等高线120m。管道起点高程为水泵安装高程即2329.0m，管道末端高程为高位水池进水口高程2423.4m；清水池最低水位2328.5m，高位水池最高水位2423.4m，净提水高度94.9m。方案二管道布设沿Ⅰ级阶地1350m，沿山坡垂直等高线135m。设计最大净提水高度115.9m。表5-4输水管道布设结果表方案编号管长(m)最低水位(m)起点高程(m)末端高程(m)管道首末端高差(m)扬水高度(m)备注方案一10002328.502329.002423.494.494.9方案二14852347.52348.002463.4115.4115.95.4.2管材选用由于本管道设计提水高度较大，考虑到事故停机形成的水锤压力影响，结合管道平面布置情况，由于落差全部集中在管道末端，而本区域内管道长度不大，输水管道设计全部采用压力钢管。5.4.3设计结果水头损失计算仍按公式（5-2）计算。经计算，设计采用管径350mm的压力钢管，在流量564m3/s和540m3/s时，流速分别为1.63m/s和1.56m/siv 。拟定方案其他设计技术参数见表5-5。表5-5输水管道设计技术参数表方案编号管长(m)管径(m)额定输水流量(m3/h)流速(m/s)管损(m)总扬程(m)备注方案一10003505641.6312.23107.13方案二14853505401.5616.65132.555.5供水管网5.5.1管网分区根据供水区域为洮河两岸狭长地带的地形地貌特点，为确保安全供水，提高供水保证率，同时，最大限度地降低工程建设成本，确定本供水工程在管网布设上采用同一水源，建设统一水厂，实行分区供水的方案。为充分利用有利地形落差，供水管网拟定采用重力流方式输水，即全供水管网由位于供水区域中上游的高位水池统一供水。在管线布设上，管线尽量沿渠道、公路及村庄密集区进行，减少支管长度；为兼顾供水干管沿线各支沟内村庄的供水，主干管局部地方采用了压力级别较大的管材。同时，按照全供水区的地形及各分散用水区域之间的位置、高程和行政区划，结合取水点与高位水池的距离等影响因素进行管网分区。按照自然地理位置和全部供水区域分处洮河两岸的实际，在管网布设时，以洮河为界，将整个供水管网分为2个供水分区，即南区和北区。并根据水源取水口位置的不同，按照区域内相应供水规模的大小，将划定的供水区域南区和北区，又分别划分为6个供水干管区。在拟定方案一取水口位置情况下进行供水时，分别为北一干管区、北二干管区和南一干管区、南二干管区，其中南一干管区又下设两条分干管，即南干一分干、南干二分干区；在拟定方案二取水口位置情况下进行供水时，分别为北一干管区、北二干管区和南干管区、南干一分干管区、南干二分干管区和南干三分干管区。5.5.2平面布置iv 根据本工程供水区域分布状况，供水管网分为总干管、干管（分干管）、支管和村级管网四级，总体上呈树枝状展布。在本阶段进行管网的平面布置，其目标是通过管网水力计算和整个工程的经济效益分析，确定出较优的管网平面布置方案。供水区域为洮河两岸狭长地带，长度约20多km，高程范围在2310--2417m之间。根据供水区域人口分布状况分析，具有以下特点：一是下游人口比上游人口多；二是乡、镇所在地人口较为集中；三是公路沿线村庄相对集中，人口也相对集中；四是供水距离长、相对高程高的区域人口较为分散。根据以上特点，初步确定供水管网的布设均沿公路和渠道进行。为此，管网平面布置方案的优选主要是根据水源取水口位置的不同，依据确定的高位水池高程、位置，通过水力计算，提出两个方案的管网分区和平面布置结果。拟定方案一设计从十里乡政府以南山坡台地高程为2423.0m的高位水池向供水管网供水，其特点是山坡陡峭，落差集中，进水管及出水管线均较短。从总供水阀门井(桩号0+000)开始，布置总干管。总干管全长1900m，在桩号0+700处分出南一干管、南二干管，分别向东、西两个方向布置。其中，南一干管全长6790m，共布置直属4条支管，长度6000m，南二干管全长9860m，共布置2条支管，长度1190m，南一干管又分出南干一分干、南干二分干，分别向东南、东方向布置，南干一分干全长2870m，共布置3条支管，长度2880m，南干二分干全长2650m，共布置3条支管，长度4950m。在总干管末端桩号为1+900处分出北一干管、北二干管，分别向供水北区东西两个方向供水。其中，北一干管全长8850m，共布置5条支管，长度2320m；北二干管全长17680m，共布置8条支管，长度4440m。全部供水管网总干管、北干管、南干管、直属支管及支管总长度72380m，涉及6个乡(镇)，60个行政村，设计总供水人口149543人。方案二从清水乡所在地高程为2463.0m的高位水池向供水管网供水，与方案一相比，山坡比较平缓，落差较为分散，进水管及出水管线较长。从总供水阀门井(桩号0+000)开始，布置总干管。总干管全长870m，在桩号0+870处分出北一干管、北二干管和南干管。北一干管、北二干管分别向西、东布置，北一干管全长13840m，共布置6条支管，长度3670m。北二干管全长12690m，共布置7条支管，长度3090m；南干向南跨越洮河布置，长度为14000m，有直属支管5条，长度7190miv ；在桩号为1+000处分出南干一分干管，全长3650m；在总干管桩号为8+510处分出南干二分干管，全长2870m，共布置3条支管，长度2880m；在总干管末端桩号为14+000处分出南干三分干管，分别向东、东南方向布置，全长2650m，共布置3条支管，长度4950m。全部供水管网干、支管管道总长为72350m，设计供水总人口149543人。根据自然村庄分布以及供水干管布置情况，供水支管大多数垂直于等高线布置，且在干管沿线村庄的供水支管多为逆坡布置。支管末端作为村级管网的接引端，布置在各自然村所处区域的中心位置并能控制本村最不利点的供水。同时，由于地形复杂，供水点分散，在总干管、干管通过的村镇，就地直接设置分水口向村社供水。拟定方案管网平面布置结果见表5-4。iv 表5-4拟定方案供水管网平面布置结果表项目首端位置长度(m)支管数(条)直属取水口(个)控制供水人口(人)最不利点高程(m)方案一总干管供水阀门井1900北一干总干1+90088505496502321.3北二干总干1+9001768087326822417.0南一干总干0+700679046642112400.0南二干总干0+700986025227102365.0南一分干南二干1+30028703286922400.0南二分干南二干9+86026503115982310.0支管21780合计723802524149543方案二总干管供水阀门井北一干总干0+8701384066196312330.0北二干总干0+8701269075227012417.0南干总干0+8701400069796382329.0南一分干总干8+51028703286922400.0南二分干总干14+00026503115982310.0南三分干南干1+0003650272832365.0支管21780合计7235025241495435.5.3水力计算(1)基本原则在重力输、供水方式下，管道的水力计算原则是在满足管段供水流量及管道末端工作水头的条件下，在确定的允许流速范围内，选择最小的管道直径，达到管网工程造价最低的要求。本供水工程供水管网设计过程，严格按照《规范》及供水工程相关技术规范进行。管材全部采用符合人饮卫生标准的UPVC管。为确保安全起见，供水干、支管管道压力级别全部按静压指标进行选取，管道直径根据动压指标和经济流速进行计算确定。在静水压力不大于40m的情况下，一般使用0.4MPa的轻型管材，在静水压力为60-80m、60-80m、80-100m、100-125m、125-160m时，分别选用0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.25MPa、1.6MPa压力级别的UPVC塑料管材。村级支管末端水头以满足本村最不利点的供水水头8--15m控制计算确定。iv (2)计算依据各级管道设计流量以设计人口和确定的各种用途用水量标准计算指标，首先计算人均供水当量指标，再按所辖区域设计供水人口数量从下到上逐级推算。支管末端供水点即村级管网接引端的自由水头控制在15m左右，受地形限制，个别情况不低于10m，在水头大于20m的供水点上设置减压阀减压后供水。(3)计算公式水头损失包括沿程损失和局部损失两部分。根据《中国农村给水工程规划设计手册》有关要求和《规范》规定，其中每米管长沿程水头损失按公式(5-1)计算：------------------------(5-1)局部损失按沿程损失的5%计算。(4)计算结果水头损失计算是管网设计的重要参数，是供水管网设计的基础，也是校核供水管道直径的主要依据。主要确定管网在设计流量状态下起始点至各供水末端的水头损失。管网水力计算从高位水池开始，按照计算确定的管道实际供水流量，从上到下依次分段进行计算。然后，再根据水力计算结果，确定采用的管段直径、管材压力级别和相关工程措施。各支管管段水力计算同干管水力计算。按照《手册》要求和《规范》规定，对末端自由水头大于20m和实际水头不能满足供水要求者，分别采取减压和加压措施，使其所有节点自由水头满足规定。经计算，方案一、二两种情况下，供水管网干、支管末端最不利水头分别10.89m和8.21m。其中，由于供水点位置较高，且供水区域人口密集，两种供水方案下，供水南区瓦窑沟支管、张家湾支管、坪路村支管、上庄村及下庄支管，设计采用变频加压技术供水；同时，在方案一时，北二干由于倒坡供水且管网较长，地理位置较高，分别在某山乡达板口村李家堡社、西寨乡刘家堡村以上均需要进行二次加压供水。方案一总干管、干管水力计算结果见表5-5、表5-6及表5-7。iv 表5-5方案一总干管水力计算结果表节点管长（m）流量(L/s)流速(m/s)管径(mm)水损(m)动水位(m)地面高(m)动水头(m)静水压(m)承压(MPa)0199．592420.002463.00-3.001700199.591.225001.582418.422329.888.62901.02120056.50.933153.072415.352340.075.35801.0表5-6方案一北干管水力计算结果表管段名称节点管长(m)流量（L/s）流速(m/s)管径(mm)水损（m）动水位(m)管道加压（m）地面高(m)动水头（m）静水压（m）管材(Mpa)北一干212.882415.352340.075.35354011.391.251257.572407.782340.067.78801.00417809.651.0612518.612389.162321.068.16991.0059408.690.951258.182380.992320.060.991001.0065703.920.83905.912375.082325.050.08951.0076002.710.90759.362365.722325.040.72951.2589501.750.58756.842358.882312.046.881081.25934701.210.526324.762334.122320.014.121001.25北二干22415.352340.075.3510229043.620.842805.422409.932335.674.33670.8011199040.560.782804.142405.792352.852.99600.801233033.240.622800.452405.342360.045.34550.601368030.300.712501.352403.982365.038.98550.601458027.520.642500.982403.012365.038.01350.6015156025.420.612502.462400.552385.015.55400.6016298023.360.702256.652393.902380.013.90400.601743021.340.812001.462392.4450.002380.012.44891.001899019.230.712002.572439.872400.039.87440.6019198016.200.592003.812436.062401.035.06430.602078012.750.551801.462434.612402.532.11420.602112209.230.511602.272432.342404.028.34400.602213407.920.431601.902430.432408.022.43360.40235307.120.641252.032428.412417.011.41270.40iv 表5-7方案一南干管水力计算结果表管段名称节点管长(m)流量（L/s）流速(m/s)管径(mm)水损（m）动水位(m)管道加压（m）地面高(m)动水头（m）静水压（m）管材(Mpa)南一干12418.422329.888.62241300112.781.353555.302413.122322.590.62981.025250101.181.293550.982412.142322.589.64981.026105097.371.243553.852408.292322.585.79981.027137094.671.213554.782403.512318.085.511021.25287092.321.503150.412403.102316.087.101041.252955089.551.453153.072400.032315.284.831051.253038087.451.423152.032398.002315.282.801051.2531103083.901.363155.132392.872329.063.87911.253253080.121.303152.432390.442315.075.441051.253326067.681.312502.662387.772320.067.771001.251　#REF!2331.5#REF!续表5-7方案一南干管水力计算结果表管段名称节点管长(m)流量（L/s）流速(m/s)管径(mm)水损（m）动水位(m)管道加压（m）地面高(m)动水头（m）静水压（m）管材(Mpa)南二干12418.422329.888.6234145019.230.762004.472413.942331.582.44901.0035116014.400.572002.152411.792334.677.19891.003664012.620.611801.542410.252336.373.95851.0037156010.990.681605.202405.042343.062.04841.003818609.720.601605.002400.052354.745.35771.003912706.530.821109.102390.952362.728.25650.804019203.140.609010.322380.632365.415.23570.80南干一分干242413.122322.590.6241112011.61.1712513.282399.842328.071.84921.004210408.451.0511011.732388.112350.038.11700.8434205.830.731102.462385.642350.035.64700.8442904.130.64902.522383.1230.002365.018.12550.8南干二分干332387.772320.067.7745158015.480.9816010.162377.612320.057.611001.254610708.641.2611018.242359.372320.039.371001.25iv 方案二总干管、南干管、南干分干管水力计算结果见表5-8、表5-9及表5-10。表5-8方案二总干管水力计算结果表节点管长流量(L/s)流速(m/s)管径(mm)水损(m)动水位(m)地面高(m)动水头(m)静水压(m)承压(MPa)0　199.59　　　　2460.02462.0-2.00　　1870199.591.404503.132456.872400.056.87600.80表5-9方案二北干管水力计算结果表管段名称节点管长（m）流量(L/s)流速(m/s)管径(mm)水损(m)动水位(m)地面高(m)动水头(m)静水压(m)承压(MPa)北一干1　199.59　　　2456.872400.056.87　　1838026.191.301803.502453.372360.093.371001.251933023.261.471604.352449.022352.896.221071.2520199015.941.0716015.552433.472335.697.871241.6021229012.880.8616012.292421.182340.081.181201.602254011.391.251257.572413.612340.073.611201.602317809.651.0612518.612395.002321.074.001391.60249408.691.2711016.182378.822320.058.821401.60255703.920.90907.132371.692325.046.691351.60266002.710.90759.362362.332325.037.331351.60279501.750.58756.842355.482312.043.481481.602834701.210.407513.022342.462320.022.461401.60北二干1　199.59　　　2456.872400.056.87　　2930030.300.782500.752456.122365.091.12951.003058027.520.712501.222454.912360.094.911001.0031156025.420.652502.852452.062358.593.561021.2532298023.360.742257.802444.262380.064.26801.003343021.340.842001.592442.672380.062.67800.803499019.230.732002.792439.872400.039.87600.8035198016.210.622004.132435.742401.034.74590.803678012.750.591801.742434.002402.531.50580.803712209.230.541602.692431.312404.027.31560.603813407.920.471602.262429.052408.021.05520.60395307.120.671252.252426.802417.09.80430.60iv 表5-10方案二南干管水力计算结果表管段名称节点管长(m)流量（L/s）流速(m/s)管径(mm)水损（m）动水位(m)管道加压（m）地面高(m)动水头（m）静水压（m）管材(Mpa)南干管1　199.59　　　2456.872400.056.87600.8021000143.091.324004.092452.782343.0109.781171.2531400133.371.304005.842446.942343.0103.941171.2541560132.101.294006.402440.532336.3104.231241.605640130.471.284002.572437.972334.6103.371251.6061160128.691.264004.552433.422331.5101.921291.6071450123.861.503559.402424.022329.894.221301.6081300112.781.393557.142416.882322.594.381381.609250101.191.503152.012414.872322.592.371381.6010105097.381.503157.882406.992322.584.491381.6011137094.681.453159.792397.202318.079.201421.60127092.321.413150.482396.732316.080.731441.601355089.551.363153.562393.162315.277.961451.601438087.451.333152.362390.802315.275.601451.6015103083.901.5028010.382380.422329.051.421311.601653080.121.502804.922375.502315.060.501451.601726067.681.222801.792373.712320.053.711401.60南一分干8　112.78　　　2416.882322.594.38　　43112011.601.2712516.202400.682328.072.681321.604410408.441.1511014.362386.322350.036.321101.25454205.830.791103.022383.312350.033.311101.25462904.120.88903.282380.0240.002350.030.021101.25南二分干17　67.68　　　2373.712320.053.71　　47158015.481.0416011.722361.982320.041.981401.604810708.640.951259.212352.772320.032.771401.60南三分干2143.092452.782343.0109.78404609.721.321108.142444.642354.789.941051.254112706.541.469039.102405.532362.742.83971.254219203.140.977531.932373.612365.48.21951.255.5.4管道加压根据水力计算结果，按照供水区域地形特点，在拟定的两种水源取水口方案下，均有局部地区需要通过变频泵进行管道二次加压供水。具体设计结果见表5-11。iv 表5-11二次加压供水管段设计技术参数表序号方案所属管段加压前水头(m)所需加压扬程(m)加压后水头(m)供水流量(m3/s)供水人口(人)1方案一南一干-2支12.413042.417.615742南一干-5支14.561024.561020833南一分干-2、3支18.123048.121530954北二干12.445062.4469144095北二干-1支14.031529.034.49071方案二南干-2支15.235065.237.615742南干-5支10.043040.041020833南一分-2、3支15.024055.02153095从表5-11可以看出，由于方案二水源取水口位置的上移和高位水池的抬高，需要进行管道二次加压供水的区域比方案一减少。由于供水管网的水力计算是按照管网24小时运行状态下，考虑时变化系数进行的。但事实上，管网的实际供水过程是在设计流量范围内随机发生的，为减少管道加压供水成本，二次加压设计供水采用变频柜控制，并且附加压力过大、压力过小时停机、开机功能。表5-12二次加压泵站技术参数表序号方案所属管段设计流量（m3/h）加压扬程(m)水泵型号备注1方案一南一干-2支1028ISG40-160（I）A2南一干-5支1010ISG40-100（I）A3南一分干-2、3支12.532ISG50-1604北二干8745ISG100-200A5北二干-1支516ISG40-125A1方案二南干-2支1044ISG40-200（I）A2南干-5支1028ISG40-160（I）A3南一分-2、3支12.550ISG50-2005.5.5附属设施布设附属设施包括检修阀、分水阀、排泥阀、进排气阀、减压阀。其中，检修阀、分水阀根据管网检修和分水需要布设，部分检修阀与分水阀可合并布设；排泥阀、进排气阀分别布设在管道最低、最高位置；减压阀根据管道供水水头和设计运行水头确定。所有阀类设施均布设在阀门井中。供水管网支管减压阀设置设计结果见表5-13。表5-13支管减压阀设置设计结果表iv 序号方案编号所属管段减压阀规格设计减压数量(m)备注1方案一北一-3Dg25，200P-PN1030.02北二-4Dg50，200P-PN1010.03北二-5Dg50，200P-PN1030.04南一-1Dg50，200P-PN1070.05南一-3Dg50，200P-PN1040.06南二-1Dg80，200X-PN1040.07南二-2Dg50，200P-PN1010.01方案二北一-1Dg50，200P-PN1010.02北二-1Dg50，200P-PN1035.03北二-2Dg50，200P-PN1050.04北二-4Dg50，200P-PN1025.05南干-1Dg50，200P-PN1035.06南干-2Dg80，200X-PN1060.07南干-3Dg50，200P-PN1060.08南干-5Dg50，200P-PN1020.05.6供、配电及自动控制系统5.6.1供、配电(1)供电设计按照《民用建筑电器设计规范》JGJ/T16-92，本供水工程用电工程确定为三级建筑物，电力负荷确定为三级负荷。净水厂设计供电从十里乡政府所在地10kv农用线路T接引入。根据设计规模，本工程净水厂内较大动力用电对象主要包括水源取水井深井泵1台、净水厂内加压泵3台、锅炉给水泵1台、锅炉循环泵1台以及维修专用交流电焊机1台；照明用电主要为各建(构)筑物室内照明以及净水厂厂区露天照明。各用电对象用电功率见表5-14。经计算，本工程净水厂设计最大总用电功率为448KW。由于水厂用电设施单一，大功率用电设施主要为水泵配套电机装机，为此，同时系数考虑取1.0，确定本工程最大用电负荷为391KW，电源由厂区外架空引入380/220V，采用杆式变压器，变压器额定容量400KVA，保护接地采用TN—S系统。iv 表5-14变压器供电容量计算表序号供电工程名称设备数量(台)单台功率(KW)合计功率(KW)1取水深井泵1#175752加压泵3902703锅炉给水泵1114锅炉循环泵1555交流电焊机125256照明及自动控制1515合计391各干、支管管道二次加压泵站供电从各自所在地农用线路T接，供电容量根据二次加压泵站装机确定，见表5-15。表5-15二次加压泵站供电容量表序号所属管段设备数量(台)单台功率(KW)合计功率(KW)1南一干-2支12.22.22南一干-5支10.750.753南一分干-2、3支13.03.04北二干118.518.55北二干-1支10.750.7525.2(2)配电设计本供水工程照明、动力设计采用同一供电系统，在配电室内设总配电箱，分别向不同的建(构)筑物配电，在五幢建(构)筑物内分别设供电单元分配箱，由分配箱向本建筑物二次配电。动力用电分别在用电设施所在地设置动力控制箱。5.6.2自动控制管理系统为实现水厂运行过程的自动化管理，本工程设计采用自动控制管理系统，本系统包括自动控制系统和计算机运行监控系统。自动控制系统采用水位传感装置，控制泵的开启和关闭，实现从竖井式取水泵站到清水池的自动控制和从加压泵站到高位水池间的自动控制。计算机运行监控系统设计由中央控制室集中控制，将净水厂各构筑物工作状况，应用计算机终端管理控制系统，对取水、输水、供水以及加药、排水等工作状况进行控制管理，实现运行过程的自动化管理。5.6.3通讯iv 根据工作需要和实际情况，在办公楼内设一电话分线箱，分别在一楼、二楼、三楼、运行值班室等处设电话4部。六、环境影响评价6.1工程区环境现状由于当地经济发展相对落后，群众文化素质不高，卫生意识不强，加之饮用卫生条件无法保障的河(沟)山泉水，导致肠道传染病和寄生虫病连年发生，尤其是夏末秋初季节，痢疾等细菌性肠道疾病的发病率极高。另外，一般农户家均没有标准的厕所，有的甚至以圈代厕，有的厕不遮体，脏乱不堪，有的水井就在厕所、畜圈近旁，常常造成粪便污染井水等情况。猪圈、大牲畜圈大多虽有棚栏，但无储粪池等设施，畜粪露天堆放，粪便垃圾无害化处理率低，导致环境水源严重污染。卫生管理机构不健全，缺乏管理技术和人员。近几年来，由于干旱少雨，且自然环境遭到不断的破坏，植被渐渐稀少，水土流失比较严重。6.2工程建设对自然环境的影响本工程的实施，将彻底改变当地农村由于长期缺乏卫生饮用水而造成的“脏、乱、差”现象，且不会对自然环境产生负面影响。第一，作为项目建设内容之一的健康教育活动将与工程建设同步进行，这将进一步提高广大群众的环境卫生意识，人们会自然养成一种爱护公共环境的良好习惯，“脏、乱、差”的现象将得到有效改善；随着卫生饮用水的使用，传染性疾病的发病率也将大大降低；第二，本工程排出的少量“污水”仅仅是沉淀、分离、过滤后的高浓度“泥水”，水厂的净水过程不会产生具有污染性质的废水。所以说，不会对自然环境，特别是水环境造成任何影响；第三，利用二氧化氯消毒，避免了传统的液氯消毒有可能发生的漏氯或氯超标对周围自然环境和人体造成的不良影响；第四，由于本区域村民居住分散，地势空旷，声环境条件较好。所以由净水厂提水设备(泵)产生的噪音，不会发生超标现象，不可能产生噪音污染；第五，本工程年取水量仅为256万m3左右，占洮河在本断面过境水量的比例很小，并在允许的开采范围以内，所以不会对洮河水的水资源总量及其水环境带来不利影响。6.3工程对社会经济环境的影响iv 工程实施后，将对区域内的社会经济环境产生长期的、潜在的有利影响，为农村物质文明和精神文明建设创造了基础性条件。首先，由于有了水的保证，将可促进乡镇企业和多种经营的发展，为农村剩余劳动力增加就业机会，并加快农村小城镇建设化进程，不断缩小城乡差别，为农村早日致富奔小康提供条件；其次，由于区域环境卫生状况的改善和人们健康教育水平的提高，从而创造一个良好的投资环境，对招商引资、推动地方经济的发展发挥重要的作用；第三，由于群众的饮水条件得到彻底改善，人们的物质生活水平将得到逐步提高，饮食结构将发生重大变化，从而带动农村经济结构和产业结构的进一步调整，促使当地经济朝着更加多元化的方向发展；第四，群众还可以利用节约的自来水，并充分收集雨水和利用原有水源，进一步发展小部分的庭院经济，从而丰富群众的“菜篮子”，提高当地群众的生活质量。6.4工程施工对环境的影响工程施工过程中，可能对农业生产和交通造成一定的影响，也可能使小部分植被遭到临时性的破坏，部分乡村道路被暂时占用，个别时段形成区域性尘土等。但总体来讲，由于工程面广，战线长，局部工程规模小，施工强度不大，施工期限短，同时，除净水厂工程外，其他大部分工程全部建在地下。因此，只要提高认识，加强管理，施工期间是不会对环境造成大的不良影响的。即使形成局部的负面影响，也会随着工程施工的结束逐步得到恢复。6.5环境影响综合评价本工程的实施，首先可为受益村民提供安全、卫生的生活饮用水，彻底解决历史遗留下来的“吃水难”的社会问题，从而减少水致疾病和地方病的发病率，减轻农民疾病痛苦和医疗负担，提高健康水平；其次，可改善和提高受益村民的生活质量，改变农村环境卫生面貌，使广大村民从此彻底摆脱“脏、乱、差”的生存环境；第三，可节省劳动力，增加劳务输出数量，还可发展庭院经济和促进乡镇企业的发展，增加农民收入，改善农民生活水平；第四，实现区域水资源的统一管理和合理使用，杜绝了对水资源的无续开采，减少了水资源的浪费，对实现水资源的可持续利用具有重要意义；第五，减少“小、杂、乱”零星提水、取水工程投资费用，避免重复投资造成的资金浪费和损失。iv 总之，随着本工程的建设，当地群众的用水问题将得到彻底解决，群众的健康水平将进一步提高，生活水平将得到进一步改善，公共卫生状况明显好转，投资环境将得到大大改善，对招商引资、发展地方经济和促进农村“两个文明”的建设都具有十分重要的意义，其经济效益、社会效益与环境效益都是十分显著的。七、建设计划及组织管理7.1建设计划根据项目建设的总体要求，结合项目区农村人畜饮水的实际需要，本供水工程应尽快抓紧时间组织实施，以便彻底解决当地日益突出的用水矛盾。为此，建议工程进度按如下日程进行：2004年上半年，争取立项并完成项目可行性论证报告；2004年5--6月，完成初步设计；2004年6—7月完成施工图设计，编制工程土建招标文件；2004年9月，组织进行工程招标；工程总建设期18个月，其中2004年10月，主体工程包括渗渠、引水管、集水池、竖井式取水泵站、取水管道、净水厂工程开工建设；2005年3月，输水管道、高位水池、供水管网全线开工建设；2005年主体工程包括干支管及村级管网全部竣工并部分投入运行；2006年4月底完成所有进户工程。至此，供水工程全面投入运行并发挥效益。7.2组织管理机构本工程由某省某县人民政府主管并组织实施，某县水利水保局作为项目执行单位负责组织并指导施工。本项目在施工阶段，将成立项目领导小组，具体负责项目建设的组织领导、资金筹措、进度计划及还贷等事宜；工程建成以后，成立隶属于某县水利水保局管理的水厂运行管理机构(企业)，建立现代企业管理运行体制，实行自主经营、自负盈亏的管理形式。预计需要管理人员18人，负责供水工程的管理运行、维护检修等工作。7.3管理职责7.3.1领导小组职责(1)全面负责和领导项目的建设工作；(2)负责项目建设投资计划、物资调配和有关政策的协调与制定；(3)进行项目建设资金管理，并监督和协调自筹资金的落实情况；(4)负责处理项目建设中的有关重大问题。iv 7.3.2项目办公室职责(1)组织、协调、指导和监督项目的执行；(2)负责组织完成工程立项、可行性研究、初步设计、工程招标和施工图设计；(3)负责项目建设的监督管理工作；(4)负责项目招标采购物资的下拨、调配并进行部分建设物资招标；(5)负责项目运行管理人员和供水技术人员的培训；(6)按规定向上级项目办报送工作进展情况和有关财务执行情况。7.4管理运行机制本项目确定以国家投资为主，地县财政配套为辅和当地群众集资与投工投劳相结合的方式建设。根据建设工程费用构成类别，建设期管理人员管理费用以项目管理费的方式，直接进入工程建设成本；工程建成投入运行后，水厂管理及运行实行企业管理方式，包括管理人员工资在内的工程管理费用进入制水成本，从水费收入中开支。7.5管理原则及要求7.5.1供水工程管理一方面，工程项目管理包括项目的立项、审批、勘探、设计与施工等环节。某省某县水利水保局依据项目基本条件和全县农村供水规划，组织进行项目的立项调查，提出项目立项报告，报省项目办批准立项后，组织有关工程技术人员进行现场勘探和深入的设计工作。主要包括：一是组织编制项目可行性研究报告，报省项目办审查后，转报国家项目办进行审批；二是在可行性研究报告批准后，组织进行工程初步设计、编制招标文件和完成施工图设计；三是在全部设计完成并获审查通过后，组织进行工程施工；另一方面，建设项目应由具备一定资质的设计与施工单位进行勘探、设计和施工。勘探、设计可由某县水利水保局委托具有实施供水工程经验和相应勘探、设计资质的单位完成，项目施工必须由具备相关施工资质和具有良好社会信誉的施工企业，严格按照世行办的要求，遵循公开、公正、公平的原则，通过竞标确定。7.5.2环境卫生建设与健康教育iv 环境卫生建设由某省某县水利水保局负责规划、指导并进行监督与管理，具体由项目受益区乡(镇)政府负责组织实施。某省某县卫生防疫部门、乡(镇)各级健康教育所进行技术、业务指导，并由各级领导小组协调卫生、教育、新闻等部门共同参与，以提高环境卫生工程的质量和使用效益，在极大增强受益区群众卫生观念和健康意识的同时，确保广大人民群众的健康水平有一个较大的提高。7.5.3人员培训按照项目规划，在项目实施的过程中，某省某县水利水保局负责本项目实施所需技术和业务骨干的培训，同时进行工程建设和受益区所在地乡(镇)、村业务骨干培训以及村级健康教育骨干人群的培训，确保受益区群众卫生观念的加强和健康水平的提高。7.5.4财务管理为了保证本项目资金的合理使用，必须加强对项目资金的有效管理和合理使用，必须制定一整套切实可行的管理办法。为此，项目办必须配备工作态度好、业务水平高、责任性强的同志负责项目建设的财务管理，设置专职会计人员负责处理有关的日常会计事务并分类分项设立专门帐。同时，要建立健全财务内部管理机制，严格遵守国家有关法规和项目财务制度，按照有关规定及时向上级主管部门上报有关财务报表，随时接受各级审计和财政部门的审计与监督。八、投资估算8.1估算定额依据本饮水安全工程投资估算根据本可行性研究报告拟定的初步方案的深度、范围和内容，按照建设工程性质和类别，依据下列文件进行编制，部分定额及工程项目类别中没能涉及的项目参考类似工程项目进行编制。(1)国家和上级主管部门颁发的有关法令、制度、规程和规定。(2)《某省水利水电建筑概算定额》，某省水利厅，1996年。(3)《某省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》，某省水利厅，1992年。(4)《某省水利水电工程初步设计概算编制办法》，某省水利厅，1992年。(5)某省水利厅“甘水规发[1995]19号”及“甘水规发[1998]11号”iv 文件。(6)《全国统一安装工程预算定额某地区基价》(1—7册)。(7)《全国统一施工机械台班费用定额某省地区机械台班费》。(8)《某省建筑工程预算定额地区基价》(上、下册)。(9)《某省建设工程费用定额及有关文件汇编》。(10)某省某县水利水保局提供的当地建筑材料、外购材料价格和风、水、电价格计算依据。8.2工程项目及投资构成8.2.1项目组成本供水工程由渗渠、集水池、竖井式取水泵站、取水管道、净水厂、输水管道、高位水池和供水管网等工程构成。在进行投资估算时，根据项目类别适当进行归类和合并，按水源取水工程(渗渠、引水管、集水池、竖井式取水泵站)、净水厂、高位水池、管道工程(取水管道、输水管道、供水干支管以及村级管网)和供、配电及自动控制工程五部分分别进行。8.2.2投资构成工程总投资由固定资产投资、流动资金和建设期贷款利息组成，其中固定资产投资由工程建设费、其他费和预备费用组成。工程建设费包括工程建设直接费、间接费、现场经费和临时设施费用。8.3估算基础及取费标准本工程投资估算采用实物量法、费用指标和扩大指标相结合的方法进行编制。根据有关规定，分土建部分和安装部分，按不同计算基础，分别执行不同的费率计算标准并在概算定额的基础上扩大10%执行。其中，工程类别、施工企业均按三级考虑，税金计算按施工地点在村镇以下考虑。与工程有关的其他费用取费标准为：征地5亩，每亩1.0万元，供电贴费按用电负荷大小计算，110元/KW；联合试运转费按15元/KW装机计算；项目管理费按工程建设直接费的0.12%计算，勘察设计费按工程建设直接费的2.5%计算，施工队伍基地补贴按工程建设直接费的0.16%计算，工程保险费按直接费的0.2%计算。iv 8.4基础单价8.4.1人工费计算单价经计算，一般土方人工单价16.07元/工日，石方人工单价17.12元/工日，混凝土及其他人工单价18.17元/工日。8.4.2当地建筑材料价格供水工程所用混凝土骨料从某县县城附近的洮河滩开采，并有砂石料场专门开采供应，经分析，现场综合单价分别为：砂子26元/m3，石子36元/m3，块石42元/m3，距工地运距按30km计算。8.4.3外购材料价格水泥采用武山鸳鸯水泥厂生产的425#普通硅酸盐水泥，厂价298元/T；钢筋为兰州市场价2358元/T；原木、板枋木由某县物资站供应，分别为1200元/m3、1460元/m3；机制红砖现场价0.225元/块。8.4.4风、水、电价格计算(1)施工用风价格本工程施工用风设计由空压机提供，可按下式进行计算：施工用风价格=(空压机组班总费用+水泵组班总费用)÷(空压机额定容量之和×8小时×60分钟×K1×K2)÷(1-供风损耗率)+供风设施维修摊销费其中，空压机组班、水泵组班总费用按30元计算，空压机额定容量之和按3m3/min计算，供风损耗率按25%计算，供风设施维修摊销费按0.003元/m3计算，K1为时间利用系数，取0.6，K2为能量利用系数，按0.72计算。经计算，施工用风价格为0.068元/m3。(2)施工用水价格本工程施工用水通过潜水泵直接从治理河段河道内抽取。施工用水价格按下式计算：施工用水价格=水泵组班总费用÷(水泵额定容量之和×8小时×K1×K2)÷(1-供水损耗率)+供水设施维修摊销费其中，水泵组班总费用按20元计算，水泵额定容量12m3/h，供水损耗率10%，供水设施维修摊销费0.05元/m3，K1为时间利用系数，取0.7，K2为能量利用系数，取0.72。经计算，施工用水价格为0.586元/m3。iv (3)施工用电价格根据本工程的实际情况，施工用电从十里乡政府所在地农用线路T接供给，可按下式计算：施工电价=基本电价÷(1-高压输电线路损耗率)÷(1-变配电设备及配电线路损耗率)＋供电设施维修摊销费其中，基本电价0.35元/kw.h，高压输电线路损耗率按7%计算，变配电设备及配电线路损耗率按10%计算，供电设施维修摊销费按0.03元/kw.h计算。经计算，实际施工电价为0.448元/kw.h。8.5估算结果方案一工程投资估算见附表2-1，总投资3498.988万元，其中固定资产投资3415.048万元，建设期贷款利息66.69万元，流动资金17.25万元。在固定资产投资中，工程建设费用2973.369万元，包括水源取水工程66.076万元(其中渗渠41.647万元，引水管3.042万元，集水池1.786万元，竖井式取水泵站19.601万元)，净水厂176.552万元，高位水池48.198万元，管道工程2677.542万元(其中取水管道8.718万元，输水管道24.697万元，供水干支管607.943万元，村级管网及串户管2036.184万元)，其他工程建设费用5.000万元；其他费用144.342万元，预备经费297.337万元。方案二工程投资估算见附表2-2。估算总投资3804.053万元，其中固定资产投资3239.023万元，建设期贷款利息66.69万元，流动资金18.81万元。8.6资金筹措及分年度计划本工程估算总投资为3498.988万元，争取国家投资2099。393万元，占总投资的60%；地县配套1224。646万元，占35%；其余174。949万元由群众自筹投劳解决，占5%。分年度资金计划见表8-1。表8-1分年度资金计划表建设年度总投资国家地县配套群众自筹及投工投劳备注第一年2099.3931259．636734．788104．969第二年1399.595839．757489．85869．98iv 合计3498.9882099．3931224．646174．949九、经济评价9.1评价内容及评价方法进行建设项目经济评价，是项目可行性研究的主要组成部分，其评价内容包括财务评价和国民经济评价。根据中国农村供水与环境卫生项目办公室提供的“经济评价软件”，本工程只进行项目财务评价。财务评价的主要内容是在国家现行财税制度和价格体系条件下，分析、计算建设项目直接发生的财务效益和费用，依据项目的运营条件，通过评价指标计算，考察项目的盈利能力、清偿能力和外汇平衡等财务状况，据此评价项目在财务上的可行性。9.2基本数据9.2.1工程规模本工程现状受益人口125043人，远期设计受益人口149543人，工程设计供水规模8650m3/d，无故障情况下，全年365天连续运行，年总供水量242.87万m3。9.2.2总投资及资金来源本工程估算总投资3498.988万元争取国家投资2099。393万元，地县配套1224。646万元，其余174。949由群众自筹解决。9.2.3定员及工资根据工程规模及管理运行计划，水厂劳动定员计划为18人。具体分工见表9-1。表9-1水厂管理运行劳动定员计划表序号岗位劳动定员计划(人)备注1厂长12供水技术员13财务及水费征收44运行值班4每班2人5水质化验16机修及电工17管道检修38锅炉工1iv 9炊事员110司机1合计189.2.4建设计划及计算期按照项目建设计划，本项目建设期为2年。根据本工程的特性，结合目前供水工程管网系统材料使用情况，确定本工程使用寿命为30年，项目经济分析计算期为28年。9.3财务评价9.3.1运营成本估算本工程运营成本主要为电费、药剂费、工资福利以及管理费、折旧费、维修费和财务费用。其中电费按装机容量及单位电费计算，工资福利为7200元/人.年，管理费按电费、药剂费和工资福利之和的6%计算，年折旧费按工程总投资的3.5%计算，维修费按工程总投资的1.5%计算，财务费用以贷款额为基数，按年息3%计算。其中，在计算建设期贷款时，根据有关规定，当年贷款按半年计息。成本估算见附表3-4。9.3.2年销售收入估算本工程产品为水，销售收入也就是水费收入，按设计供水规模进行估算。其中投产前三年分别按达到生产能力的40%、60%、80%计算，从第四年开始，按100%设计供水规模计算，单方水价按1.95元/m3计算。9.3.3盈利能力分析经计算，本项目在全部投资现金流量运行情况下，财务内部收益率为6.22%，财务净现值83.72万元，投资回收期14.9年；当按自有资金投资流量分析时，财务内部收益率为18.37%，财务净现值1488.91万元。全部投资和自有资金现金流量表分别见附表3-6、附表3-7。9.3.4盈亏平衡点分析分析项目的盈亏平衡点，是建设项目经济评价的主要手段。经分析计算，本项目盈亏平衡能力为41.6%，也就是说，当生产能力达到设计供水规模的41.6%时，项目运行可实现盈亏平衡。按照目前本供水区域的用水现状，完全可保证项目投产后用水量最低维持在盈亏平衡点以上。同时，在按全部投资现金流量进行分析时，扣除还贷后，财务净现值大于零，说明项目经济效益较好，完全有能力偿还贷款。iv 9.3.5敏感性分析进行项目的敏感性分析，尤其是进一步分析在项目投资增加、成本提高以及不能充分发挥效益的前提下，考察项目的经济可行性。具体分析结果见表9-2。从敏感性分析可以看出，本项目对销售价格的变化最为敏感，投资变化次之，对经营成本的变化最不敏感。同时可以看出，在项目可行的区域内，各影响因素朝不利方向变化的范围均不超过5%，其主要原因是产品价格—水价定位过程中，是按照在项目可行的前提下，以尽量降低水价，减轻群众负担的原则确定的。所以说，在不确定性因素中，对项目敏感性越大的因素，其允许的变化幅度越小，这是水利投资项目具有的社会公益性性质决定的，与项目的抗风险能力并无直接关系。表9-2敏感性分析结果表序号变化因素指标+10%+5%基本方案-5%-10%1固定资产投资财务内部收益率(%)5.295.746.226.757.28财务净现值(万元)-291.61-103.9983.72271.44459.05投资回收期(年)16.215.614.914.213.62经营成本财务内部收益率(%)5.886.056.226.386.55财务净现值(万元)-44.4819.6283.72147.82211.93投资回收期(年)15.415.114.914.714.53销售价格财务内部收益率(%)7.516.886.225.534.81财务净现值(万元)602.84343.2883.72-175.84-435.4投资回收期(年)13.314.014.915.917.09.4评价结论从项目财务分析评价可以看出，本项目财务内部收益率为6.22%，大于同类项目基准收益率6%的要求；项目的建设可获得财务净现值83.72万元，通过进行项目建设，可以赢得一定的利润；投资回收期14.9年，符合类似建设工程投资回收期小于15年的相关规定。综上所述，本项目所有财务评价指标均符合有关要求，说明项目在财务上是完全可行的。iv 十、结论本工程受益区群众饮水困难，大多数饮用不符合卫生条件的自然水，具有集中解决供水的迫切愿望，同时本供水工程规模大，效益好，人均负担水费仅占人均纯收入的2.44%，项目财务指标均符合相关要求，是一项费省效宏的工程。建议有关部门尽快批准立项，力争早日建成本供水工程，彻底解决当地群众的饮水困难问题。十一、附表附表1：主要材料、设备清单附表2：工程投资估算表附表3：经济分析表十二、附图附图1.某农村供水工程平面布置图(方案一)附图2.某农村供水工程平面布置图(方案二)附图3.某农村供水工程净水厂平面布置图附图4.某农村供水工程供水工艺流程图附图5.某农村供水工程管网水力计算图(方案一)附图6.某农村供水工程管网水力计算图(方案二)十三、附件附件1：配套资金承诺函附件2：水质监测报告附件3：取水许可证附件4：征用土地协议附件5：供电协议附件6：环境影响评价书附件7：资金筹措保证书附件8：村民意向书（另附）iv 附表1-1主要材料设备清单序号设备和材料型号或性能单位数量备注一水源取水工程　　　　(一)渗渠　　　　1钢筋　吨10.J　2水泥425#吨27.3　(二)取水井　　　　1钢筋　吨2.32　2水泥425#吨8.1　3离心泵深井泵12sh-13A台2库房备用1台4钢管Dg350m15　5压力表Dg50个1　(三)取水管　　　　　钢管Dg350m350　二净水厂　　　　(一)净水厂平面　　　　1锅炉CLHS-100个1　2给水泵80D12个1　3涡轮流量计LWCB300个1　4钢管Dg500m14　5　Dg300m20　Dg300m396　Dg250m48　7　Dg150m10　8　Dg100m3　9　Dg80m26　10　Dg50m104　11　Dg40m14　12　Dg32m14　13　Dg25m8　14　Dg20m277　15塑料管dN200m46　16　dN160m55　17　dN50m18　18　dN20m88　19闸阀Dg300个4　20　Dg250个3　21　Dg150个1　22　Dg20个61　23暖气片　片400　24水泥425#吨68.5　(二)无阀滤池　　　　1钢管Dg250m80iv 附表1-2主要材料设备清单序号设备和材料型号或性能单位数量备注2闸阀Dg50只43钢筋综合吨4.95　水泥425#吨18.5　(三)消毒设施　　　　1二氧化氯发生器OTH99-500台2　2水射器S346-41-14个2　3余氯传感器　个1　4余氯测控仪表　个1　5压力表　个2　8截止阀dN20个2　9闸阀Dg20个1　10闸阀dN20个1　(四)清水池　　　　1水位传示仪水深3.3m套1　6钢管Dg300m5　7　Dg150m3　9钢筋　吨8.56　水泥425#吨33.4　(五)加压泵站　　　　1离心泵WS80-125台4库房备用1台2闸阀　个3　3缓闭阀　个3　4压力表　个3　(六)房屋建筑物　　　　钢筋吨　20.6　水泥425#　246　(七)变配电设施　　　　变压器容量400KVA台1　配电柜　个6　三高位水池　　　　1水位传示仪水深3.8m套2　6钢管Dg350m14　7　Dg150m6　9钢筋　吨30.8　水泥425#吨123.2　四输水管道　　　　钢管Dg350m1000　五供水管网(一)UPVC管材1dN500PN0.4m7002dN355PN1.25m2670iv 附表1-3主要材料设备清单序号材料设备名称规格及型号单位数量备注3dN355PN0.8m13004Dn315PN1.25m25605DN315PN1.0m12006dN280PN0.8m42807dN280PN0.6m3308dN250PN1.25m2609dN250PN0.8m156010dN280PN0.6m126011dN225PN0.8m298012dN200PN1.0m261013PN0.8m43014PN0.6m297015dN180PN1.0m64016PN0.4m78017dN160PN1.25m158018PN1.0m342019PN0.4m256020dN125PN1.25m272021PN1.0m166022PN0.4m53023dN110PN1.25m193024PN0.8m273025PN0.4m45026dN90PN1.25m151027PN0.8m29028PN0.6m171029dN75PN1.25m302030PN1.0m51031PN0.8m508032PN0.6m60033PN0.4m210034dN63PN1.25m519035PN1.0m62036PN0.6m81037dN50PN1.25m168038PN1.00m189039PN0.8m68040PN0.4m31041DN40PN1.0m38042PN0.8m63043PN0.4m830iv 附表1-4主要材料设备清单序号材料设备名称规格及型号单位数量备注44dN32PN1.25m330小计m72380(二)PE管1dN50PN0.6m1495432dN40PN0.6m2392693dN32PN0.6m2990864dN25PN0.6m2666095dN20PN0.6m444348合计1398855(三)镀锌钢管1Dg15m33326(四)控制阀1Dg500Z45T-10个12Dg300Z45T-10个33Dg250Z45T-10个94Dg180Z45T-10个125Dg160Z45T-10个76Dg100Z45T-10个67Dg80Z45T-10个68Dg50Z45T-10个409Dg40Z45T-10个710Dg32Z45T-10个1011Dg25Z45T-10个812Dg20Z45T-10个15Dg15Z45T-10个22217(五)减压阀1Dg80200X-PN10个12Dg50200P-PN10个53Dg40200P-PN10个204Dg25200P-PN10个12(六)进排气阀1Dg32KQ42X-10(13)个332Dg20KQ42X-10(13)个60(七)水表1Dg100个42Dg50个83Dg40个64Dg32个3iv 附表1-5主要材料设备清单序号材料设备名称规格及型号单位数量备注5Dg25个15Dg15个22217(七)水泵1离心管道泵ISG40-160（I）A台115KW2离心管道泵ISG40-100（I）A台111KW3离心管道泵ISG50-160台111KW4离心管道泵ISG100-200A5离心管道泵ISG40-125A(八)变频柜1KLS-25/0.4-P台12KLS-12/0.8-P台13KLS-12/0.8-P台14iv iv 目录一、前言11.1工程名称11.2主管单位11.3执行单位11.4工程受益范围及供水规模11.5工程内容及建设规模11.6总投资及资金来源11.7工程实施期限11.8结论11.9工程技术特性表2二、总论32.1编制依据32.2编制原则32.3项目区基本情况42.3.1自然概况42.3.2人口与社会经济42.3.4水资源现状52.4工程建设意义62.4.1人畜饮水现状及存在问题62.4.2项目建设的必要性72.4.3项目建设的可行性82.5工程范围及设计受益人口9三、水文及工程地质条件93.1水文条件93.1.1流域概况93.1.2多年平均径流量103.1.3不同频率设计洪水113.1.4水质状况123.2工程地质条件123.2.1水源地工程地质123.2.2净水厂工程地质133.2.3高位水池工程地质133.2.4管网工程地质14四、总体设计154.1设计参数154.1.1用水量标准154.1.2工程设计年限15iv 4.1.3变化系数154.1.4运行时间154.1.5设计供水人口164.2供水规模164.2.1用水量计算164.2.2供水规模184.2.3总取水量184.2.4相关设计流量194.3方案论证204.3.1区域水资源状况204.3.2水源选择214.3.3取水方式214.3.4方案拟定224.3.5拟定方案设计结果244.3.6拟定方案优缺点254.3.7方案比选264.4推荐方案27五、具体工程设计275.1水源取水工程275.1.1渗渠275.1.2集水池295.1.3竖井式取水泵站295.1.4取水管道305.2净水厂305.2.1平面布置305.2.2过滤设施315.2.3水处理工艺设计315.2.4清水池315.2.5加压泵站325.2.6消毒间325.2.7其他建筑物325.2.8井类建筑物325.2.9厂区供排水系统325.3高位水池335.4输水管道335.4.1管道布设335.4.2管材选用335.4.3设计结果335.5供水管网345.5.1管网分区345.5.2平面布置345.5.3水力计算375.5.4管道加压42iv 5.5.5附属设施布设435.6供、配电及自动控制系统445.6.1供、配电445.6.2自动控制管理系统455.6.3通讯45六、环境影响评价466.1工程区环境现状466.2工程建设对自然环境的影响466.3工程对社会经济环境的影响466.4工程施工对环境的影响476.5环境影响综合评价47七、建设计划及组织管理487.1建设计划487.2组织管理机构487.3管理职责487.3.1领导小组职责487.3.2项目办公室职责497.4管理运行机制497.5管理原则及要求497.5.1供水工程管理497.5.2环境卫生建设与健康教育497.5.3人员培训507.5.4财务管理50八、投资估算508.1估算定额依据508.2工程项目及投资构成518.2.1项目组成518.2.2投资构成518.3估算基础及取费标准518.4基础单价528.4.1人工费计算单价528.4.2当地建筑材料价格528.4.3外购材料价格528.4.4风、水、电价格计算528.5估算结果538.6资金筹措及分年度计划53九、经济评价549.1评价内容及评价方法549.2基本数据549.2.1工程规模54iv 9.2.2总投资及资金来源549.2.3定员及工资549.2.4建设计划及计算期559.3财务评价559.3.1运营成本估算559.3.2年销售收入估算559.3.3盈利能力分析559.3.4盈亏平衡点分析559.3.5敏感性分析569.4评价结论56十、结论57iv'