永靖排水及道路工程初步设计说明书.doc

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甘肃省永靖县
刘家峡镇排水及道路工程

初步设计说明书

工 程 号 ： 2003——218

设计证书编号：021084、261168sj
陕西省城乡规划市政建筑设计研究院

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甘肃省永靖县
刘家峡镇排水及道路工程

初步设计说明书

院 长： 蒲钢青 （高级工程师）
总 工 程 师：孔令勇 （高级工程师）
审 定 人：孔令勇 （高级工程师）
审 定 人：初黎明 （高级工程师）
审 定 人：李明建 （高级工程师）
项 目 负 责 人：刘梦斌 （高级工程师）
主要 编 写人员：
刘梦斌 （高级工程师）
郭玉贤 （高级工程师）
顾艳华 （高级工程师）
李 萍 （工程师）
袁 华 （高级工程师）
胡中梅 （工程师）
蒋洪连 （高级工程师）

甘肃省永靖县刘家峡镇排水及道路工程 初步设计
目 录
工程概况 1
1 概 述 2
1.1 工程概述 2
1.2 设计依据 2
1.3 设计原则 3
1.4 设计范围 4
2 县城概况 5
2.1 地理位置 5
2.2 历史沿革 5
2.3 自然条件 5
2.4 资源状况 6
2.5 城区规划 8
2.6 工程拟建场地地质概况 8
3 现有排水和道路工程概况及存在的问题 15
3.1 给水现状及规划 15
3.2 排水现状及存在的问题 15
3.3 道路现状及存在的问题 17
4 排水工程设计 19
4.1 服务范围及设计内容 19
4.2 排水量预测 19
4.3 排水工程设计 23
5 道路工程设计 33
5.1 交通量调查及发展预测 33
5.2 主要技术标准 35
5.3 道路工程设计 36
6 环境保护及安全生产 51
6.1 环境保护 51
6.2 环境影响 55
6.3 安全生产 57
7 组织管理机构及人员编制 61
7.1 组织管理机构 61
7.2 人员编制 61
7.3 人员培训 61
8 工程概算 62
8.1 编制依据 62
8.2 概算编制有关问题说明： 63
8.3 工程总投资及费用构成： 63
8.4 资金筹措及年度使用计划： 63
8.5 总概算书 64
8.6 综合概算书 65
8.7 单位工程概算书 67
9 建议与所需资料 85
9.1 建议 85
9.2 所需资料 86

61 -
工程概况
永靖县刘家峡镇是永靖县党、政机关所在地，是全县政治、经济、文化、科技教育、商贸中心；发展以旅游、水电、化工为主体，生态良好的山水城镇；永靖县是兰州市的卫星城市。县城位于黄河上游，坐落于黄河两岸河谷阶地上。永靖县交通尚且便利，距兰州76Km，是临夏州经济发展中心之一。
近年来，随着城镇人口的增长、各项事业的发展、人民生活水平的日益提高，县城污水排放量在不断增加，水环境的污染问题日趋严重。已影响了居民的正常生活和身心健康，并制约了当地经济和社会的持续发展，造成水日益突出的环境问题和社会问题。而且县城内道路老化问题严重，交通不畅，断头路多。受永靖县建设环保局的委托，由陕西省城乡规划市政建筑设计研究院承担永靖县刘家峡镇排水及道路工程的初步设计工作。限于资金紧张，目前先建设排水管网及县城内川南路、川北路两条主要干道。
本工程包括永靖县刘家峡镇区排水管网改扩建及道路扩建。镇区排水管网14.243Km，其中污水管网8.245Km，雨水管网5.998Km。改扩建镇区道路2.656KM，其中川北路1.141Km，川南路1.515Km，道路等级为城镇干道，道路红线宽为25m。
建设项目总投资为1594.38万元。固定资产投资1587.18万元，其中道路工程固定资产投资944.22万元，排水管网固定资产投资642.97万元。
1 概 述
1.1 工程概述
项目名称：甘肃省永靖县刘家峡镇排水及道路工程
建设单位：永靖县建设环保局
法人代表：罗仕智
工程总投资：1594.38万元，其中固定资产投资1587.18万元，
具体费用如下：
①工程费用：1389.64万元
②其它费用：121.96万元
③预备费：75.58万元
④建设期贷款利息：6.12万元
⑤铺底流动资金：1.08万元
资金来源：
银行贷款200万元，约占建设项目总投资的12.5%；
其他资金通过申请国家补助、地县自筹等多渠道筹措解决。
1.2 设计依据
⑴《甘肃省永靖县刘家峡镇排水及道路工程可行性研究评估报告》；
⑵《甘肃省永靖县刘家峡镇排水及道路工程可行性研究报告》的批复。
⑶《永靖县城总体规划文本》说明书（2001 - 2020年）
兰州有色冶金设计研究院、永靖县城乡建设环保局 2002.9
⑷《永靖县城总体规划说明书》（2001 - 2020年）
兰州有色冶金设计研究院、永靖县城乡建设环保局 2002.9
⑸ 甘肃省永靖县1：1000地形图；
⑹《永靖县刘家峡镇排水及道路工程初步勘查报告》
⑺《市政工程设计技术管理标准》；
建设部城市建设司 1993.5
⑻《城市道路设计规范》
⑼《公路可行性研究报告编制条例》；
⑽建设部、交通部颁布的有关设计规范及标准。
1.3 设计原则
（1）在永靖县城总体规划的指导下，根据统一规划、分期建设的原则，统筹兼顾近、远期工程内容，以近期为主，考虑远期的发展。做到长远规划、逐步实施、突出重点，力求经济合理，全面优化的解决永靖县刘家峡镇区的道路建设及水污染问题，充分发挥建设项目的社会效益、经济效益和环境效益。
（2）根据永靖县城总体规划，结合永靖县城的实际情况，从排水系统的实用、投资及环境保护方面综合考虑，合理确定城市排水体制，采用雨、污分流制。
（3）所有排入本工程设计范围的工业废水水质均应符合《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）。
（4）要考虑到小城镇现状基础设施薄弱；市政建设资金缺口大，排水工程一步到位难度大，可分期建设。
（5）工程设计执行：
《室外排水设计规范》(1997年版) （GBJ14-87）
《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）
《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）。
《给水排水工程结构设计规范》（GBJ17-88）
《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）
《公路沥青路面设计规范》（JTJ 014—97）
《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）
《城市道路照明设计标准》（CJJ45—91）
《城市道路绿化设计规范》（CJJ75—97）；
1.4 设计范围
按照永靖县刘家峡镇排水工程设施现状，依据县城总体规划所确定的发展目标，对永靖县刘家峡镇排水管网的工程建设进行初步设计，具体包括：
（1）古城路、川北路、川中路、南滨河路、炳灵路和川南路上的雨水收集管道的设计；
（2）川北路、川中路、北滨河路、黄河路、南滨河路、炳灵路、炳灵街、规划I路及川南路上的污水收集管道的初设计；
（3）川南路、川北路的道路设计。
（4）建设项目的投资概算。

2 县城概况
2.1 地理位置
永靖县位于甘肃省中部，临夏回族自治州以北，黄河上游，属西北黄土高原黄土丘陵沟壑区，介于东经102°53′~103°39′，北纬35°47′~36°12′之间。东临兰州市西固区，西接青海省民和县，南濒刘家峡水库，与临洮、临夏、东乡积石山县隔水相望，北与兰州市红古区一水相隔，县境东西长66Km，南北宽52Km，全县土地面积1863.6Km2。
2.2 历史沿革
永靖县地处湟水以南，洮河以北，黄河两岸，历史悠久。早先，永靖县三河沿岸草木丰盛，气候宜人。远古时，黄河、洮河、湟水河流域已有先民繁衍生息。古时，永靖县辖境历经更改。中华人民共和国成立后，永靖县先后隶属临夏专员公署和临夏回族自治州。1958年10月20日，撤销永靖县建制，政区划归临夏市。1961年12月15日，恢复永靖县建制，县城设于刘家峡镇小川村。目前城区分为三个小区，分别为小川小区、河南小区、古城小区。
2.3 自然条件
2.3.1气候条件
根据永靖县气象部门观测资料，永靖县气候类型属于黄土高原温带半干旱气候区，全年少风，年平均降雨量为323.9mm，年平均蒸发量为1697.2mm。年平均气温5~9℃，极端最低气温-25℃，极端最高气温36.8℃。区内气温变化较小，昼夜温差不大，多年平均气温8.7度，年日照时数2500~2800小时，年日照百分率为60%。地表有季节性冻土，最大冻土深度为0.98m。无霜期139~190天。冬季多西北风，夏季多东风和西南风。
2.3.2地形地貌
永靖县位于陇西黄土高原的西北部，是青藏高原与黄土高原的交汇地带，也是祁连山脉东延余脉与陇西盆地的交错地带。地质构造属秦祁昆地系中的祁连山加里东褶皱系，也时祁吕贺山字型构造体系的西翼与陇西旋卷构造体系及河西系的复合部。它的东北部是祁连中间隆起带，西南部为南祁连加里东皱褶带，大部分地面为黄土覆盖，只有个别山峰成为耸立于黄土高原上的岩岛。地势东西高，中部低，东部的巴楞山海拔达2851m，西部的张家山海拔2402m，马家东山海拔2430m，中部黄河谷地只有1680~1560m。
2.4 资源状况
2.4.1土地资源
辖区总面积1893.25Km2，折合2839877亩，其中农田土地面积为1618836亩，建设用地为77031亩，未利用土地面积1144010亩。
森林覆盖率为11.9%，植被覆盖率为20~40%，城市绿化覆盖率为16.5%。
2.4.2水文资源
永靖县全县拥有总水量333.07亿m3，人均或亩均占有量均十分丰沛，但地区分布极不平衡。
境内主要水道为黄河、湟水河和洮河。全县多年平均地表入境来水量332.8亿m3，其中黄河从青海省民和县入境，来水量286.6亿m3，境内流程107Km；湟水河从青海省民和县入境，来水量46.2亿m3，境内流程30Km；洮河从临洮入境，境内流程13Km，入境水量占总水量的99.9%。境内自产地表径流量2582.2万m3，自产地下水可开采量为114万m3，总计2696.2万m3，占总水量的0.1%。
黄河是永靖县的主要地表河流，其多年来的水文特征如下：
年平均流量711.4m3/s，年最大平均流量1914m3/s，年枯水期最大流量314m3/s，50年一遇流量5360 m3/s，相应水位1624.42m，年平均水位1621.10m，年平均含砂量0.873Kg/m3，年平均水深4.28m，年枯月期平均水深2.23m，年平均水面宽度148m，年平均流速1.12m/s，年枯水期平均流速0.61m/s。
2.4.3经济概况
永靖县是临夏回族自治州经济发展中心之一。
刘家峡镇区有刘家峡化肥厂、刘家峡水电局等大型企业，工业基础雄厚。2000年全县国内生产总值20865.15万元，，其中第一产业6033.65万元，第二产业8132.4万元，第三产业6699.1万元。工农业总产值达27512.2万元，财政收入4821万元，农民人均纯收入1003.58元。
2.5 城区规划
城区分为三个小区，分别为小川小区、河南小区、古城小区。
小川小区：黄河以北现建成区。该区为永靖政治、经济、文化、娱乐、商贸中心。规划该区重点是通过挖潜改造，完善城市基础设施，开阔城市空间，改善城市环境质量。
河南小区：黄河以南区域。该区规划以设施配套齐全，环境优美的居住用地为主，辅以旅游度假的一类居住用地。
古城小区：黄河以北，现状刘化水厂以西区域。此小区规划为综合小区，城市远期发展中心。该小区北部靠近铁路为工业仓储区，中部以广场为中心建设文化娱乐、体育、商业中心，南部建设设施配套的居住小区，将现有大片枣林进行保留，开辟为旅游休闲区。
2.6 工程拟建场地地质概况
拟建场地位于永靖县城区的河南小区和小川小区，从地貌单元上划分属永靖县城黄河II级阶地，地形依道路起伏，沿线地质条件比较简单，地面高程在1626.4m-1640.2m之间，最大高差13.8m。
本次勘察揭露的最大深度为6.5m，根据钻孔揭露，该地地地层在河南小区和小川小区略有差别，小川小区主要由素填土、圆砾、中砂、砂岩组成。河南小区主要由素填土、粉土、圆砾、卵石组成。根据场地所处的位置、土层的岩性特征及物理力学性质的差异，将场地地层分小川小区、河南小区两个区分别叙述。现按从上至下的顺序将各层土的岩性特征分述如下：
1、小川小区
素填土层：灰黑色~土黄色，主要由粉土、砾石、砂土等组成，卵石含量约占25-30%左右，粉土及砂土含量约50-55%左右。稍湿，稍密。
本层层面标高为1633.4m-1640.2m，高差6.8m。层厚为0.7-2.5m。
圆砾层：灰褐色，主要由砾石组成，砾石含量约占总含量的50%左右，呈亚圆-浑圆状，充填物为中细砂、粉土，稍密。
本层层顶标高为1632.5-1638.7m，高差6.2m。层厚为1.6-2.6m，顶面埋深为0.7-2.5m。
中砂：红色，分布不均匀，仅在钻孔ZK2中有分布，在探井T1、T2，牛孔ZK1、ZK3、ZK4中未出现，主要成分为石英、长石，局部夹薄层粉土，稍湿、稍密。
本层层顶标标高为1634.1m，层厚为0.9m。呈透镜体分布。
砂岩层：在场地内分布较均匀，砖红色，上部1-1.5m强风化，下部逐渐变硬，泥质结构，层状构造，干时坚硬，遇水软化。
本层层顶标高为1630.9-1636.4m，高差5.5m。层厚为1.0-2.7m，顶面埋深为2.3-4.5m。本层在此次勘察中未揭穿。
2、河南小区
素填土层：灰黑色~土黄色，主要由粉土、砾石、砂土等组成，卵石含量约占25-30%左右，粉土及砂土含量约50-55%左右。稍湿，稍密。
本层层面标高为1632.6-1634.6m，高差2.0m。层厚为1.3-6.0m。
粉土层：黄褐色，分布不均匀，部分钻孔中圆砾与卵石之间还有粉土夹层出现。粉土土质较均匀，孔隙较发育，含少量细砂及白色钙质条纹，摇振反应一般，干强度低，韧性低，稍湿、稍密。
本层层顶标高为1631.2-1633.1m，高差1.9m。层厚为0.7-1.5m，顶面埋深为1.3-1.5m。
圆砾层：灰褐色，主要由砾石组成，砾石含量约占总含量的50%左右，呈亚圆-浑圆状，充填物为中细砂、粉土，稍密。
本层层顶标高为1629.9-1632.6m，高差2.7m。层厚为0.9-3.5m，顶面埋深为1.5-2.7m。
卵石层：青灰色，在场内分布较均匀，成份主要有花岗岩、石英岩、砂岩。一般粒径为3-8cm，最大粒径为20cm，粒径大于2cm的颗粒质量占总质量的55-65%。卵石磨圆度好，分选性一般、良好级配，骨架颗粒间充填物以粉土及中细砂为主，含量约25-30%左右，稍湿，稍密-中密。
本层层顶标高为1626.4-1630.4m，高差4.0m。层厚为0.5-2.5m，顶面埋深为3.1-4.9m。本层在此次勘察中未揭穿。
2.6.1场地地下水及场地土的腐蚀性评价
1、地下水
场地内地下水有两种类型：上层滞水和潜水。上层滞水水量很小，水位埋深10.9-13.0m，场地下部广泛分布的地下水属于潜水，据调查潜水的稳定地下水位埋深大于23m。本次勘察在拟建场地范围及勘察深度内未见地下水，故可不考虑地下水对扩建道路及排水管道的影响。
2、地基土
对照《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98），环境类别按II类环境评价，地基土对道路沿线建设工程的混凝土按结晶类腐蚀评价标准为无腐蚀，按分解类腐蚀评价标准为无腐蚀，按结晶类分解复合害腐蚀评价标准为无腐蚀。
3、地基土的分析与评价
根据区域地质资料及钻孔的揭露，拟建场地岩土种类较均匀、稳定。根据现场原位测试结果综合各层土的野外岩性特征并结合永靖县的道路建设经验，对场地各层土进行分析与评价。
素填土层，该层在场地内分布较均匀，但土质均匀，厚度0.7-6.0m，大多地段为原公路垫压路基，结构较致密，强度中等，可作为拟建道路及排水管道的持力层。
粉土层，仅在川南路出现，厚度较小（0.7-1.5m），强度中等，工程力学性能差，一般具有中等压缩性，但也可作为拟建道路及排水管道的基础持力层。
圆砾层，该层分布基本均匀，层位稳定，层面较平坦，力学性质较好，承载力较高，厚度0.9-3.5m，可作为拟建道路及排水管道的持力层。
中砂层，呈透镜体局部出现，分布不均匀，结构松散，强度小，工程力学性能差，不宜做拟建道路及排水管道的持力层。
卵石层，未揭穿，地层基本均匀，层位稳定，力学性质较好，承载力较高，是拟建道路及排水管道理想的基础持力层。
砂岩层，未揭穿，该层结构致密，分布均匀，厚度大，强度较高，是拟建道路及排水管道理想的基础持力层。
2.6.2场地稳定性及地震效应
1、场地的稳定性及适宜性
拟建场地地形总体平坦开阔，地貌单元单一，岩土种类分布单一，地层稳定，主要以大厚度的卵石层和砂岩层为主。场地内无地下水，不存在可液化地层。场地附近无构造断裂分布，未发现全新世地质活动遗迹，道路沿线两侧不存在坍塌、滑坡、泥石流等不良地质现象，场地稳定性好，属于对建筑抗震有利的地段，适宜于工程修建。
2、震设防烈度及地震液化评价
根据《建筑抗震设计规划》（ GB50011-2001）中第4.1.1条的规定，永靖县的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，属第二组。
本次勘察在拟建场地范围内未发现有饱和的粉砂及粉土存在，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中的有关规定，该拟建场地无地震液化现象发生。
2.6.3场地土类型和场地类别
该场地的覆盖层厚度大于5.0m，小于50m，根据《公路工程抗震设计规范》的规定，场地（路基）类别为II类场地。该场地土的类型为中硬场地土，该场地属于对建筑抗震有利的地段。
2.6.4排水管网及路基持力层的选择
根据拟建排水及道路工程的特点、拟建扬地水文地质及工程地质条件，结合永靖县的道路建设经验，建议拟建拓水及道路工程以卵石或砂岩为持力层，以保证路基土的稳定性及承载力。
2.6.5结论与建议
（1）拟建排水及道路工程场地地层为：小川小区主要由素填土、圆砾、中砂、砂岩组成；河南小区主要由素填土、粉土、圆砾、卵石组成；川中路主要由素填土、卵石、砂岩组成。各层土反允许承载力值为：
素填土层 120Kpa 粉土层 80KPa
圆砾层 200Kpa 卵石层 450KPa
砂岩层 500Kpa
（2）拟建排水及道路工程可选素填土层、圆砾层、粉土层作为拟建道路及排水管道的基础持力层。卵石层或砂岩层是理想的路基持力层。
（3）道路沿线的地层简单，场地稳定，场地内无地下水，不存在可液化地层，属于对建筑抗震有利的地段，适宜于排水及道路工程修建。
（4）道路沿线勘察范围内地基土对道路沿线建设工程的混凝土按结晶类腐蚀评价标准为无腐蚀，按分解类腐蚀评价标准为无腐蚀，按结晶分解复合类腐蚀评价标准为无腐蚀。
（5）永靖县的最大冻土深度为0.98m。
（6）永靖县的抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.15g，属第二组。场地土的类型为中硬场地土，场地类别为II类。
（7）道路两侧基本已建造民居，自然微地貌遭到破坏，原有沟坎进行了改造填平，但道路两侧没有明显的滑坡、坍塌、泥石流等不良地质现象发生。
（8）在排水及道路工程建设施工过程中应做好验槽工作，若遇到地层与本报告不符或发现地层突变现象，应及时通知本院，并与勘察设计单位共同研究协商解决。

3 现有排水和道路工程概况及存在的问题
3.1 给水现状及规划
3.1.1给水现状
永靖县刘家峡镇现有水源供水点3处，为自来水公司、刘电水厂和刘化水厂。总日供水量33200 t/d，其中，自来水公司10000 t/d，刘电水厂4000 t/d（包括工业用水和生活用水），刘化水厂19200 t/d（含工业用水14200 t/d）。
镇区供水管网为100~250mm，刘化水厂有部分500mm以上管网，建设时间多为60年代，经多年使用管网损坏，漏水现象较严重。
3.1.2给水规划
根据总体规划，至规划期末（2020年），永靖县县城最高日用水量为5万m3/d。
3.2 排水现状及存在的问题
3.2.1排水现状
刘家峡镇目前排水体制为合流制，且仅有部分排水管渠，将雨、污水直接排入黄河，其中小川区有3.9Km的排水管线，呈枝状分布，设有8个排污口排入黄河，沿岸企事业单位生活污水直接排入黄河；河南区敷设有1.5Km的排水管渠，设有5个排污口；古城区现状污水排放有明渠和暗管两种形式，管区长约2.8Km，其中明渠占30%，由一个集中排污口排入黄河。其他周边自来水受益居民排水设施尚属空白，且排水敷设分散、管理混乱，城市污水排放量随着经济和社会发展，逐年增加，污水随意排放，已明显影响到居民生活环境，且对黄河水造成了一定的污染，尤其刘化厂的污水不经处理排放，会对库区造成严重的污染，同时给下游沿河流域工农业生产及居民健康造成严重影响。
3.2.2存在问题
（1）城市排水管网布局不合理，设施不完善，规模小、排水不畅，纳污能力不足。
（2）已建成排水管网，布局分散不合理，管道功能不明确，走向混乱，排污口随意设置，管理缺乏科学性。
（3）城区现有污水排放方式为合流制，与城市发展及总体规划不相适应。
（4）城区污水未经处理直接排入黄河，使黄河水体源头受到水质污染，破坏了水资源。
（5）黄河永靖县城段南北两岸污水随意流入黄河，给城市环境卫生、市容、市貌造成一定影响，并影响到城市旅游业的发展。
虽然排水工程是地下的隐蔽工程，但是排水工程的建设是城市赖以生存和发展的重要基本条件，也是城市重要的基础设施之一，它的建设与城市土地开发、经济发展、环境治理和保护密切相关，既为之服务，提供保障条件，又可制约其发展。因此，应当尽快实施排水工程，并发挥其应有的作用。
3.3 道路现状及存在的问题
3.3.1道路现状
永靖县公路运输以G213线（兰郎公路）G309（宜郎公路）为主轴，县乡公路为基本骨架，呈环状、放射状分布初步形成了沟通城乡，连接县外的公路交通运输体系。2000年底，全县县乡公路长227.2公里。境内公路除G213、G309线路况较好之外，其他公路等级低，抗自然灾害能力普遍较差。规划公路建设以刘兰公路、刘白公路二期工程为重点。
刘家峡镇道路现状为现有东西向道路两条，道路红线宽度分别为23米、20米，南北向道路六条，道路红线宽21米、10米、8米等。城区道路标准较低，城市道路现状特点是道路狭窄，路况老化问题严重，交通不畅，断头路多。川南路和川北路作为城区的两条主要干道，其路面老化更为严重。严重影响了城镇的交通和城镇形象。道路功能不完善，导致城市交通混乱。过境公路穿越城区，不利于行车安全，严重影响了城市的建设和发展，影响了居民出行的安全和居住环境的改善。
3.3.2存在的问题
甘肃省永靖县道路由于初建时采用的技术标准低，铺筑质量不高，排水设施缺少，抗灾能力差，加之油路超期服役，老化问题严重，路面的承受能力远远跟不上时代发展要求；加之现有路网是在没有统一规划的基础上建成的，路网布局、道路的线型、宽度、交叉口面积等已不能满足现行的技术标准，交通事故时常发生，给当地群众的生产、生活带来困难。
随着永靖县经济的发展，人口剧增，城市机动车辆从无到有，发展势头迅猛。而道路建设的落后严重影响了车辆和行人的通行，影响了城市的形象。川南路及川北路为永靖县的主要道路，道路两侧沿街分布着行政办公、商业、文化、教育以及医疗卫生等网点。因此，尽快建设永靖县刘家峡镇川南路及川北路道路工程已势在必行。

4 排水工程设计
4.1 服务范围及设计内容
4.1.1服务范围
城区排水管网的设计范围主要为永靖县刘家峡镇小川小区和河南小区的生活污水和雨水的收集，管网排水服务区域总面积1.70km2。
4.1.2设计内容
根据县城实际情况，本次只进行排水管网设计。设计内容包括：
（1）古城路、川北路、川中路、南滨河路、炳灵路和川南路部分路段的雨水收集管道的设计；
（2）川北路、川中路、北滨河路、黄河路、南滨河路、炳灵路、炳灵街、规划I路及川南路上的污水收集管道的设计；
4.2 排水量预测
4.2.1预测依据
《室外给水设计规范》（GBJ13-86）、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）、《城市居民生活用水量标准》（GB/T50331-2002）、甘肃省其它类似城区排水工程设计、建设单位提供的基础数据等。
4.2.2规划年限
规划近期：2001-2005年，规划远期：2006-2020年。
根据永靖县刘家峡镇经济发展的情况，城市基础设施的建设与经济发展相适应，而且应当适当超前，由于受到建设资金的限制，所以永靖县刘家峡镇区排水管网按2020年设计，分期实施。为了充分发挥投资效益，应先建污水收集系统，即污水管网系统。收集到的污水在污水处理厂建成之前，先排入黄河，待县城污水处理厂建成以后，收集的污水全部进入县城污水处理厂进行处理，达标后进行排放。
4.2.3人口预测
根据《永靖县城总体规划说明书》（2001 - 2020年），至2000年末，永靖县城镇人口为34767人，其中暂住人口1500人。
人口预测公式：An =Ao(1+r)n +△A·j + B·n
式中: An——预测年县城人口数
Ao——起始年县城人口数（3.48万人）
r ——人口自然增长率（近期5‰，远期4.5‰）
n ——预测年限（近期10年，远期20年）
△ A——县域剩余劳动力向城镇转移数（近期1.62万人，远期1.69万人）
j ——转移剩余劳动力入县城比例（近期85%，远期60%）
B——暂住流动人口年增长数（近期0.18万人，远期0.16万人）
计算得县城人口：
目前（2005年），县城人口约6.0万人；
近期（2010年），县城人口7.5万人。
远期（2020年），县城人口10.0万人。
按照人口密度计算得本次排水工程服务区内得2020年人口约为1.5万人。
4.2.4用地规模
根据《永靖县城总体规划说明书》（2001～2020年），至2000年末，县城建成区面积2.4Km2，人均建设用地68.93m2；至2005年规划城市建设用地5.41Km2，人均建设用地90.17m2；至2020年规划城市建设用地11.27Km2，人均建设用地112.67m2。本次工程得服务面积约为1.7Km2。
4.2.5用水量预测
从供水现状看，永靖县刘家峡镇工业用水量大，主要大用户为刘化厂，由于其工业用水量缺乏多年统计资料，无法进行水量预测，而且本次工程的服务区基本为生活居住区，无工业企业污水的产生，所以在进行污水管网设计时不考虑工业废水的水量，故不对其进行用水量和排水量预测。
根据《室外给水设计规范》（GBJ13-86），永靖县属于三区，人均用水量标准为100～170L/cap.d，考虑到随着经济的发展，人民生活水平的提高，人均用水量也会随之增加，结合永靖县的用水现状和供水规划及人民的用水习惯，远期永靖县城市综合用水量取250L/cap.d。则2010年居民用水量为19000 m3/d ，2020年居民生活用水量为25000 m3/d。
4.2.6污水量预测
污水收集率按80% 计。
则近期城区平均日污水量 =19000×80% = 15200 m3/d
污水面积比流量q0 =15200 / 11.27= 0.16 l/s·ha
则远期城区平均日污水量 =25000×80% =20000 m3/d
本次工程服务区内远期污水量＝20000×15000/100000＝3000 m3/d
污水面积比流量q0 =20000/ 11.27= 0.18 l/s·ha
管段平均日设计污水量q= q0·F
F——设计管段服务的面积（ha）
管段高日高时设计污水量Q= K·q
K——污水总变化系数
4.2.7雨水量预测
1、暴雨强度公式
因无当地暴雨强度公式，我们采用与当地年均降雨量基本相当的兰州暴雨强度公式，作为永靖县刘家峡镇的暴雨强度公式。
q ＝1140×(1+0.96lgP) / (t+8) 0.8
式中：
P——设计重现期（年），本次采用P=1年；
t——降雨历时（min），t = t1 + m · t2
t1——地面集水时间（min），采用15min。
m——折减系数，m取2；
t2——管道内雨水流行时间（min）。
2、雨水设计流量
Q= q · Φ · F
式中：
q——设计暴雨强度（L/s·ha）
Φ——径流系数。采用0.6
F——汇水面积（ha）
4.3 排水工程设计
4.3.1设计原则
根据永靖县刘家峡镇排水规划，遵循《永靖县刘家峡镇排水及道路工程可行性研究报告》，及《永靖县刘家峡镇排水及道路工程可行性研究报告评估报告》，城区排水管网设计原则如下：
1、管道尽量沿规划道路布置，以发挥管道最大效用。
2、污水管道尽可能布置在排污大户附近。
3、雨水就近排入水体，减少主干管长度，节约投资。
4、改造雨水管道尽量利用原有合流管网，减少重复投资。
5、充分利用地形坡度，尽量采用重力流排水。
6、所有排入本工程设计范围的工业废水水质均应符合《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）。
7、工程设计执行《室外排水设计规范》（GBJ14-97）（1997年版）、《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）及其它相关规范及标准。
8、工程的总投资综合考虑初期投资以及维护管理费用。
管道的平面位置和高程，根据地形、道路建筑情况、土质、地下水位以及、施工条件等因素综合考虑。
根据上述管网布置原则，我们对永靖县城区排水管道进行了布置并计算，成果详见初步设计图纸。
4.3.2污水管网设计
1、污水管道设计流量
污水管道按远期流量设计，变化系数按照规范执行。设计流量按面积比流量划分设计管道的管段流量。
2、污水管道起点埋深
综合考虑冻土深度和地面荷载，为便于街坊内支管的重力衔接，污水管道的起点埋深定为2.0m。在管道衔接时，采用管顶平接。
3、污水管道管径、坡度设计
街道下污水管道最小管径DN300，对应最小坡度0.003。在保证污水管内流速平稳过渡的前提下，充分利用地形坡度，尽量提高管道坡度，减小管径。管道最大设计充满度按照《室外排水设计规范》执行，见下表：
污水管道最大设计充满度
管 径（mm）
最大设计充满度
200-300
0.55
350-450
0.65
4、检查井设置
污水管道检查井最大间距按照《室外排水设计规范》执行，见下表：
污水检查井最大间距
管 径（mm）
最大间距（m）
200-400
30
5、污水管网布置
排水管网的排水区界以《永靖县城总体规划说明书》(2001~2020)为准。
污水管网主要包括污水主干管和干管。按远期进行管网布置。
根据永靖县刘家峡镇的东高西低，南北高，中间低的总体地形，沿南滨河路、规划I路、炳灵路、炳灵街、川南路、北滨河路、川中路、川北路布置污水干管，管道总长7.715Km，管径D300～D400。
黄河以南，川南路污水管道自东向西分断排入南滨河路、炳灵街及规划I路。炳灵路的污水管道接入规划I路的污水干管，炳灵街及规划I路的污水管道接入南滨河路。最终南滨河路的污水管道向西延伸排入黄河。川南路污水管道总长1.408Km，管径DN300；炳灵街污水管道长：0.16Km，管径DN300；炳灵路污水管道长：0.33Km，管径DN300；规划I路污水管道长：0.26Km，管径DN300；南滨河路污水管道长：0.921Km，管径DN300。
在黄河以北，川北路污水管道接入黄河路污水干管，川中路污水管道分段分别接入黄河路和滨河北路。滨河北路的收集所有的污水后排入黄河。川北路污水管道总长1.23Km，管径DN300；川中路污水管道长：1.71Km，管径DN300～DN400；北滨河路污水管道长：1.492Km，管径DN300～DN400。黄河路污水管道长：0.204Km，管径DN300。
由于资金的限制，近期永靖县的污水处理厂还没有建设，所以污水只能暂时直接排入黄河。在远期污水处理厂建成后，将所有的污水收集送入污水处理厂处理达标后排放。在近期这种污水直接排放的形式会给黄河带来较大的污染，所以建议当地政府尽快着手建设污水处理厂工程。
6、污水管道管材确定
污水管网是排水工程的重要组成部分，在投资比重上占有工程总额的很大比例，而管材又是构成管网的主要内容，选择管材的基本原则是：必须具有足够的强度，满足外部荷载和内部水压的要求，施工方便，使用年限长，管道内壁光滑，使水流阻力尽量减小，输水能力基本保持不变，造价低。排水管道应具有抵抗污水中杂质冲刷和耐磨能力，管道必须不透水，以防止污水渗透或地下水渗入。
近年来随着工程技术，新型材料的发展，加上大量引进国外先进技术设备，为污水工程管道材质的选择提供了更多的余地。
常用的污水管道有钢管、混凝土管、钢筋混凝土管、玻璃钢夹砂管、高密度聚乙烯双壁波纹管、大型排水渠道等。
·钢管
钢管虽然强度、韧性好，重量轻，安装方便，污水方面钢管多数用在在穿越河沟、公路处，但抗腐蚀性差，价格高，大量耗用钢材，防腐要求高，目前排水工程中除特殊地方外，多数不采用。
·混凝土管、钢筋混凝土管
众所周知，作为排水管管材，小口径一般为砼管、陶瓷管和排水铸铁管，大口径一般为钢筋砼管，是我国最为普遍采用的管材，也是一种比较经济的管材，但其在生产和使用中，一定要选择质量合格产品，在施工安装中一定要严格按照规范与条形素砼管座基础协同工作。所以，本次排水工程将对重力流排水管材，合理地选择管材，对降低排水系统的造价影响很大，但应考虑技术、经济、维护及市场供应因素。
混凝土管和钢筋混凝土管这两种管道，制作方便，造价低，在排水管道中应用极广。混凝土管内径不大于600mm，长度不大于1m，适用于管径较小的无压管，其缺点是不可深埋受外压，易损坏漏水，不防腐、不耐久，从发展趋势上看用于支管尚可；钢筋混凝土管口径一般200～2400mm以上，长度在1m～3m，可深埋，多用在埋深大或地质条件不良地段，不防腐、较耐久，可用于支管、干管，从发展趋势上看大型管逐渐淘汰。
·预应力钢筋混凝土管
预应力钢筋混凝土管有抗腐蚀、省钢材的优点，当地无生产厂，运输费用高，破损率大，本工程不适采用。
·玻璃钢夹砂管
随着生产技术的进步，玻璃钢夹砂管的使用日趋广泛，玻璃钢夹砂管重量轻，接口少，耐腐蚀，内壁光滑，水力条件好。但玻璃钢夹砂管价格较高。
·高密度聚乙烯双壁波纹管
高密度聚乙烯双壁波纹管作为新兴管材在工程上已得到日