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石门沟北哨组实施方案

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2020年4月19日
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1 综合说明
1.1工程建设地点
工程建设地点位于克什克腾旗土城子镇石门沟村境内，距土城子镇政府所在地50km。
1.2 工程设计供水人口及规模
本供水工程将解决土城子镇石门沟村北哨组39户，现状116人，规划水平年122人，100头（只）大牲畜，700头只小牲畜的人畜饮用水问题。
据《村镇供水工程技术规范》（SL310- ）和当地实际情况，最高日居民生活用水定额取55L/（人·d），不计公共建筑用水量，管网漏失水量和未预见水量按以上各项用水量之和的10%计，设计水平年（2025年）工程日供水量17.182m3，年平均供水量0.392万m3，根据该供水工程的供水规模，工程类型属V型。
1.3建设方案
项目区供水工程总体布置是依据项目区用地规划进行，因项目区住户较分散，管线较长，因此拟建集中供水点。具体布置为：为保证供水量，本供水工程设计新建1眼水源井，水源井由水泵提水经过消毒设施进行消毒至供水罐。
1.4 工程建设内容
1、本次供水工程需新打150m深的水源井1眼，配套150QJ5-150/21-4kw型潜水泵1台，水泵电机功率为4KW，新建12m2的地上管理房1座，新建水源保护井1座。
2、建3m3供水铁罐1个。
3、输水管线：铺设输水管路50m。
4、安装消毒设备一套。
1.5 实施计划
实施计划：工程计划工期2个月，从 7月份开始，8月份竣工。验收合格交付使用。
1.6 工程主要经济技术指标
工程设计年限 ，设计现状年人口116人，设计供水能力为17.182m3/d。
经计算，工程制水成本为1.0元/ m3，根据当地农民负担能力分析以及现行水价，建议水价为1.1元/ m3。
工程主要经济技术指标见工程特性表。
土城子镇石门沟村北哨供水工程特性表
名称
单位
数量
备注
一基本情况

项目位置

克什克腾旗土城子镇石门沟村北哨
受益区总面积
Km2
10

收益镇（乡）、村个数
个
1
　1个镇、1个村
项目区总人口
人
116

饮水不安全人数
人
116

饮水不安全类型

缺水　
二、供水规模

人均最高日生活用水量
L/（人.d）
8.871

受益人口
人
116

供水规模
m3/d
17.182

三、水源选择

水源类型

深井
水源水质
　类

Ⅴ　
供水保证率
％
100%

四、工程总体布置

供水方式

集中供水点
工程总体布置方案

集中供水点是水源井由水泵提水经过消毒设施进行消毒至供水铁罐；
五、工程设计

1、地下水取水构筑物型式

深井
消毒方法

智能消毒器
2、输水管与配水管网

输配水管长度
m
50

输水管材料、管径
mm
50
PE管63级Φ63
　4、泵房

　水源井泵房型式、尺寸（长*宽*高）
　m*m*m
4*3*2.4
1
六、施工组织设计

1、主要工程量

土方挖填
m3
365.8

混凝土
m3
10.41

管道安装
m
50

2、主要建筑材料

水泥
t
5.55

砂子
t
13.3

钢筋
t
0.051

3、总工期
月
2

七、工程投资与资金筹措

总投资
万元
18.24

中央补助
万元
6.03

地方自筹
万元
12.21

八、主要经济指标

运行成本
元/ m3

总成本
元/ m3

生活用水水价
元/ m3
0.91

1.7投资概算
设计概算编制依据水利部水总（ ）116号关于《水利建筑工程概算定额》《水利工程施工机械台时费定额》及《水利水电工程设计概(估)算编制规定》及水利部关于《农村人畜饮水工程暂行规定》进行，投资方式采用国家、地方共同投资建设的原则。经概算，工程总投资18.59万元。
2 建设任务和规模
2.1工程建设规模
根据《村镇供水工程技术规范》（SL687- ）和当地实际情况，最高日居民生活用水定额取55L/（人·d），居民区没有学校、医院等，公共建筑用水量忽略不计，根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87规定，本次设计工程可短时间间断供水且用水规模高于消防用水，故本次设计消防用水不计入工程规模。管网漏失水量和未预见水量按以上各项用水量之和的10%计，设计水平年（2025年）工程日供水量17.182m³，年平均供水量0.392万m³，根据该供水工程的供水规模，工程类型属V型。
本次设计用水量包括居民生活用水量、管网漏失和未预见用水量。
1、设计年限
该工程设计年限为 ，现状年为 ，根据当地发展规划和社会经济发展水平，确定2025年为本工程设计水平年。
2、设计人口
设计用水人口预测按现状人口116人为基数，人口自然增长率按5.15‰计，到2025年设计供水人口122人。
3、居民生活用水量
根据《村镇供水工程技术规范》（SL310- ），项目区地处二区，供水采用全日供水，考虑到项目区实际情况，城镇化进程发展情况，以及新农村建设需要等情况，设计水平年最高日居民生活用水定额取55L/（人·d），则设计水平年居民生活用水量为17.182m³/d。
4、牲畜用水量
根据《村镇供水工程技术规范》，结合当地实际情况，牲畜用水量8.9 m³/d。
5、 公共建筑用水量
由于项目区为村庄，无学校等公共建筑，本次设计不考虑公共建筑用水量。
6、消防用水量预测
根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87规定，允许短时间间断供水的村镇，当上述用水量之和高于消防用水量时，确定用水规模时可不单列消防用水量。本次设计工程可短时间间断供水且用水规模高于消防用水，故本次设计消防用水不计入工程规模。
7、管网漏失水量和未预见水量
根据规范规定，管网漏失水量与未预见水量可按以上各项用水量之和的10%～25%取值，本次设计取10%，则管网漏失水量和未预见水量为1.562m³/d。
8、供水规模
供水区最高日供水量即为工程的供水规模，经分析计算该工程的供水规模为17.182m³/d。具体计算见表3-1。
表3-1 设计水平年需水量预测
分区
用水类别
单位
取值
用水量
土城子镇石门沟村下场组
居民生活用水
给水定额
L/人·d
55
6.72
用水人口
人
187
牲畜用水
大畜40L/d
700
8.9
小畜7L/d
100
管网漏失水量和未预见水量
m3/d
10%
1.562
合计
m3/d

17.182
2.2 设计流量的确定
①时变化系数Kh的确定
本工程采用１２小时定时供水的方式，用水人口较少，用水量较小，供水工程系统的用水量相对不均衡。根据《村镇供水工程技术规范》（SL310－ ），其时变化系数Kh确定为3，日变化系数Kd确定为1.6。
最高日设计给水量Ｑｄ为＝W1+W2+W3（m3/d）
最高日平均给水量Ｑcp为=Ｑｄ/１２
最高日最高时给水量Qmax=Ｑd×Ｋｈ／12
年平均给水量Ｑｙ＝365*Ｑｄ/1.6
水源取水泵给水量Ｑｐ＝Ｑｄ/１２
配水管网设计流量Ｑｔ为
Ｋｈ×Ｑｄ/１２=3×Ｑｄ/１２
②居民生活用水量W1。
W1=q1×（p1×10-3+ p′）
q1 — 居民最高日用水定额 p1—设计人口
4.62‰—人口增长率 p—设计年限内机械增长人口
③公共建筑用水量W2
公共建筑用水量等于居民生活用水量的20%（有大型商店，加工厂等公共建筑），本设计不考虑公共建筑用水量。
④企业用水量不考虑。
⑤因此次设计用水量较小，因此庭院经济用水和消防用水量不考虑。
⑥管网漏失水量和其它未预见水量W3。
按居民生活用水量和公共建筑用水量之和的10％计算。
W3=（W1+W2）×10％
供水系统设计流量计算成果见表3-2。
表3-2 设计流量计算表
序号
项目
计算
说明
1
居民最高日生活用水量
Q1=6.720m3/d
用水定额为55L/人·d

牲畜高日用水量
Q2=8.9m3/d

2
未预见水量及管网漏失量
Q6=1.562m3/d
按上述几项之和的15%计
3
最高日设计给水量Qd
Qd=17.182m3/d
由此确定给水系统的供水规模最高日设计供水量为22.476m3/d
4
最高日平均时给水量Qcp
Qcp=Qd/12=0.716m3/d
给水系统采用全日供水即12h供水
5
最高日最高时给水量Qmax
Qmax= Kh·Qcp
Kh为时变化系数取3.0
2.148m3/h
6
年平均给水量Qy
Qy = 365·Qd/Kd
Kd为日变化系数取1.6
0.392万m3/a
7
配水管网的设计流量Qt
Qt = Qmax
配水管网每日最高时数为12h
2.148m3/h
3 水源工程及水源保护设计
3.1 水源井设计
1、水源井位置
水源地位于石门沟村柳条沟组营子西面
2、基本参数的确定
根据水源地水文地质条件，该地区水源井第一含水层为砂砾卵石层，含水层厚度为20-60m，第二含水层为岩石层，含水层厚度为70-120m，因此本次设计开采第二层水，井管采用铸铁管。
根据项目区水文地质条件、水资源论证结果和工程供水规模，本供水工程设计需新打机电井1眼，设计井深为150m，设计单井出水量为5m3/h，水源井静水位埋深80m，动水位埋深100m，钻孔直径450mm，井管选用DN250的铸铁管，井壁厚8mm。钻井柱状图具体见附图。
2、水源井结构设计
（1）滤水管设计
①滤水管类型确定
本次设计选取的为DN250mm的铸铁管。滤水管类型为滤孔式过滤器，滤水孔纵距为40.9mm，横距为15.5mm，滤水孔直径7mm，孔隙率为24.5%。
②滤水管长度确定
根据开采地区含水层厚度及井涌水量，并参照水源井所在地附近钻孔资料和计算，确定水源井滤水管长度为50m。
（2）滤料的设计
滤料是根据含水层岩性特征进行设计，滤料的选取结合本地区实践经验而确定滤料的粒径为3-5mm，滤料粒径要求合理级配，含土量小于5%，滤料厚度为110mm。
（3）井壁管设计
井壁管长度按下式计算：
L壁=L井-L滤-L沉
式中：L壁——井壁实管长度，m
L井——井壁管长度，150m
L滤——滤水管长度50m
L沉——沉淀管长度，5m
经计算，L壁=95m。
水源井技术参数具体见表4-1。
表4-1 水源井技术参数表
井深
（m）
井管
井壁实管
滤水管
沉淀管
静水位
埋深
（m）
动水位
埋深
（m）
单　井
涌水量（m3/h）
设计
流量
（m3/h）
内径
（mm）
长度
（m）
长度
（m）
长度
（m）
150
250
95
50
5
80
100
5
2.148
3、管井成井工艺
（1）松散层或岩基层，采用回转式钻进；碎石土类及砂土类松散层，可采用冲击式钻进；松散层冲击过程中，当遇漂石、块石等钻进困难时，可进行井内爆破，爆破前应进行爆破设计，并保证地上建筑物的安全。
（2）滤料必须按设计要求严格筛选，不合格的数量，不得超过设计数量的15%，颗粒的磨圆度较好，严禁使用棱角碎石，滤料宜用硅质砾石。
（3）滤料沿井管四周均匀连续填入，随填随测，当发现填入数量及深度与设计有较大出入时，应及时找出原因并排除，所填滤料应留样备查。
（4）井管外围用粘土封闭时，应选优质粘土做成球（块）状，大小宜为20-30mm，并应在半干（便塑或可塑）状态下缓慢填入。
（5）井壁管采用直径250mm的铸铁管，井深95m以上为实管， 95m-145m为滤水管，145m-150m为沉淀管。
（6）沉淀管应封底，当松散层下部已钻进而不使用时，井管应坐落牢固，防止下沉，基岩管井的井管应坐落在稳定岩层的变径井台上。
（7）抽水试验。水量、水位稳定时间，应不少于24小时。
（8）成井后，提供井孔柱状图、竣工报告和成井资料，组织验收，经验收合格后，方可交工。
3.2 潜水泵的选择
根据最高日最高时供水量2.148m3/h确定下场组供水工程选用5m3/h潜水泵供水。设计井深150m，静水位80m，动水位100m，吊泵深度取130m。水源井地面高程150m，蓄水满足供水罐所需服务水头为5.0m。
泵管选外径为63mm铸铁管，流速v=4Q/（D2×3.14）=0.65m/s
钢管、铸铸铁管:
当v<1.2m/s时，hi1=0.000912××L×（1+）0.3
当v≥1.2m/s时，hi1=0.00107×L
　　　 V——泵管内水的流速， d——井管直径（m）
hi2——泵管局部水头损失， hi2=hi1×10%，这里取10%
因此选用h i1=0.000912××L×（1+）0.3　
hi= hi1×(1+10%）=0.34×1.1=0.374m
水源井水泵所需扬程为：100+0.374+5=105.374 m
水泵流量为Q=5m3/h，根据计算所需水泵扬程，水泵型号选择为150QJ5-150/21-4kw,水泵性能参数见下表。
表4-2 机泵型号及性能表
机泵型号
流量
（m³/h）
扬程
（m）
配套电机
功率
150QJ5-150/21-4kw
5
150
4
3.3管理房设计
因克什克腾旗冬季寒冷漫长，为防止冻裂，需建地上管理房4m×3m一间，控制水泵的启动关闭，使配电水泵正常运行，并进行供水管理、操作。
采用浆砌石基础，外围做50cm散水，井房为砖混结构,墙宽为一砖，水泥砂浆抹面，外墙刷涂料，墙上预留通风口，屋顶为彩钢瓦，彩钢瓦型号为V960复合板，保温层厚度为10CM，墙外檐20cm。
3.4工程碑设计
工程完工后，建工程碑一个，粘附于供水泵房房门一侧，碑面为黑色玄武岩，碑尺寸为50cm×50cm。
3.5消毒设计
消毒采用智能型消毒器，该装置采用智能设计，具有释放稳定，投加量更准确，可实现比例投加：设备设计结构更紧凑，实用性更强，操作更方便（一次性安装调试后除投加药剂外，日常无需专人管理）,一次性投药最长时间可消毒100-300天（根据水流量大小来决定耗氧量），设备可安装在室外，运行时无需用电源，更方便灵活地完成消毒系统工艺要求。智能型消毒剂投加器由供水系统、吸收系统、控制系统和安全释放系统构成；消毒设备工作原理：由消毒片和水溶液在反应器中，在一定的正压条件下进行充分反应，产生出氯离子为主、有效氯辅的消毒液体，经混合器吸收与水充分混合形成消毒液后直接通入需要消毒的清水池或管道中进行自动消毒，消毒水量在5～10（T/h）需要的型号为LK-200t，管径￠15，外型尺寸（mm）700*260*660，质量（Kg）18,介质酸碱性液体，流量（L/h）10～100。
4 调节构筑物设计
4.1水源井保护设计
新打的水源深井，为了防止人为破坏、防止冲淤或杂物进入，对水源井建设保护工程开挖成倒圆台型，底圆直径为2.0m，挖深与管网埋深一样3.1m。砌筑时成圆柱型，圆直径为1.5m，砖混结构，墙宽一砖。砌成高出地面20cm。盖为钢筋混凝土，钢筋混凝土盖上有检修口，检修口尺寸为60cm×60cm。检修口盖为铁盖。
4.2调节构筑物供水铁罐设计
本工程调节构筑物为供水铁罐，供水铁罐是按最高日设计给水量设计的，供水铁罐距地面50㎝，并设钢筋混凝土振墩。供水铁罐容积为3m3。供水铁罐设有进水、放水、溢流管。
5 管道工程设计
从管网安全、工程造价、运行费用、当地地形、地质等因素考虑，根据实地调查及参考当地冻层深度3.1m，确定将管直接埋到冻土层以下。采用人工开挖，管道深度为3m，边坡采用1:0.6，底宽采用0.5m。具体尺寸详见附图
6 工程概算
6.1 工程概算
土城子镇石门沟村北哨组饮水安全工程，工程总投资18.59万元，工程投资由国家按人均补助，自治区和盟市配套解决。其中市级配套资金主要用于水源井、井房工程。

工程投资见概算表。