东祁自来水设计方案.doc

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榆次区北田镇东祁村自来水工程
设计方案

晋中方田农林节水技术服务有限公司

12月9日

目 录

1、 设计依据及原则 1
1.1设计依据 1
1.1.1、 有关规范 1
1.2 设计原则 1
2、 日供水1000M3( 或供水人口1万人) 以下的单项工程设计 2
2.1水源工程典型设计 2
2.1.1水源工程设计 2
2.2.2村内管网设计 4
3、 施工设计 7
3.1 施工要求 6
3.1.1施工前的准备 6
3.1.2施工基本要求 7
3.1.3施工程序 7
3.1.4管网施工 8
3.1.5施工暂停时应采取的保护措施 9
3.2设备安装 9
3.2.1安装前的准备与基本要求 9
3.2.2阀门、 连接件安装要求 10
3.2.3干支管安装 10
3.2.4入户后管道安装 11

1、 设计依据及原则
1.1设计依据
1.1.1、 有关规范
( 1) 《村镇供水工程技术规范》( SL310- ) ;
( 2) 《山西省用水定额( 试行) 》( 晋政办发〔 〕4号) ;
( 3) 《室外给水设计规范》(GB50013- );
( 4) 《建筑给水排水设计规范( )》( GB_50015- )
( 5) 《给水排水工程快速设计手册1》。
1.2 设计原则
( 1) 坚持可持续发展原则。解决农村饮水不安全问题是一项长期而艰巨的工作, 必须统筹考虑, 坚持可持续发展。在项目实施中, 既要力求尽快解决一些安全形势紧迫区域, 又要为未来留有余地, 特别是对影响到巨额投资管网、 水厂等工程, 必须以发展的眼光对待, 保证工程良好可持续运行。
( 2) 针对性强原则。农村饮水工程建设是一项复杂任务, 工程分散、 覆盖面大, 不安全类型较多。在工程设计中, 必须认真调查项目区基本情况, 提出有针对性、 具备较强可操作性的解决措施。
( 3) 坚持先进可靠, 效益优先原则。在建设资金允许的情况下, 采用先进可靠的新材料、 新设备、 新技术, 改进劳动环境, 并充分考虑安全防护措施。
( 4) 坚持建设标准统一原则。根据《山西省用水定额( 试行) 》( 晋政办发〔 〕4号) 要求, 确定榆次区要村用于居民服务业室内无排水的平房供水工程人均综合最高日用水指标为80L/人·d。
2、 日供水1000m3( 或供水人口1万人) 以下的单项工程设计
榆次区东祁村自来水建设项目中, 属于万人以下的单项供水工程。根据山西省水利厅有关要求, 万人以下的单项工程需做典型工程设计, 然后根据典型工程设计, 采用扩大法计算总工程的投资。下面根据工程分部情况进行典型设计。
2.1水源工程典型设计
基本情况: 榆次区东祁村有人口460人共130户。村内建有水塔, 容量为100 m3, 由水塔为村内各房提供供水。村内地势高差在20米之内。输水管材采用PE饮用水管材。
供水规模按人均综合最高日用水指标为q=80L/人·d计算。
2.1.1水源工程设计
( 1) 水源选择
水源为村内水塔, 容量100m3。项目区采用水塔为村内各房提供供水。
( 2) 水源工程供水设计流量计算
工程最高日居民用水规模:Q总=P×q( P为供水人口) 。本工程解决饮水人口580人, 则日用水总规模为Q总= P×q=460×80/1000=36.8m3/d。
供水设计流量计算采用设计秒流量法: 由于村内建筑主要为住宅, 故采用概率法计算秒流量。设计条件按每户一个水龙头, 每个水龙头为一个用水当量。首先计算出每户平均人口, 再计算每户最大用水时平均出流概率U0, 然后计算出某管段的供水器具平均出流概率, 最后计算出该管段的设计秒流量。计算过程如下:

其中:

αc根据U0查《建筑给排水设计规范》附表1得。U0计算采用下式:

式中:
qg——该管段设计秒流量, L/s;
U——该管段的供水器具平均出流概率;
U0——每户最大用水时平均出流概率U0;
αc——对应与不同U0的系数;
q0——最高用水量时人均综合用水定额, 取80L/人·d;
Kh——时系数, 取2.3;
T——用水时间, 取24h;
Ng0——每户设置的卫生器具给水当量数, Ng0=1.0;
Ng——计算管段的卫生器具给水当量数;
m——每户用水人口。
计算得U0=4.259%, 查得αc=0.030433,
设计流量计算结果见表2.1。
东祁村人口较少, 根据经济管径公式确定主干管采用Φ90mm管材, 支管采用Φ75mm、 Φ63mm、 Φ50mm管材。
水力计算结果见附表: 东祁村村内几大支管线管网水力计算表。由表可见最不利管线是支2, 水头损失H输水=1.78m, 村内自由水头为10m, 地形高差20米, 水源处阀门、 水表水头损失计3m。则供水中心处需水头压力为14.78m, 水塔自由落差满足要求。
( 3) 水源水质分析
水源水质应符合国家饮用水水源卫生标准。根据晋中市水利局资料, 东祁村水井水质指标均符合饮用水水质要求。
( 4) 水源保护
在水源地周围设一级和二级保护区, 各保护区内管理严格按《饮用水水源保护区污染防治管理规定》有关要求执行。
2.2.2村内管网设计
( 1) 管材选择
由于PE管具有技术成熟、 配套管件规格齐全、 施工简便、 造价较低、 维护方便等优点, 根据《室外给水设计规范》( GB50013－ ) 有关管道设计压力要求和当地施工水平及管理习惯, 确定采用0.6MPa的给水用PE管。
( 2) 管径确定
管径选择根据经济管径计算公式初算管径, 经综合考虑, 确定实选管径。
经济管径计算公式为:

式中:
D——管段直径, m;
q——管段流量, m3/s;
v——经济流速, m/s, 取1.1 m3/s。
管径选择结果见表1。
( 3) 管网水力计算
水力计算公式采用村镇规范6.0.12-2:

Hi=iL
式中:
Hi——管段沿程水头损失, m;
Q——管段流量, m3/s;
d——管道内径, m;
L——输水距离, m。
最不利管线计算见表2.1, 经计算, 最不利管线水头损失为1.78m, 村内自由水头为10m, 见东祁村供水管网平面布置图。管网工程工程量见表2.2。
表2.1 东祁村各条管线管网水力计算表
序号
管段
管道长度( m)
设计流量( L/S)
计算管径(mm)
实选管径(mm)
管道内径(mm)
沿程水头损失( m)
总水头损失( m)
1
1.8-1.9
289
1.27
38.34
90
86
0.23
0.26
2
1.7-1.8
62
1.39
40.06
90
86
0.06
0.06
3
1.6-1.7
40
1.50
41.63
90
86
0.04
0.05
4
1.5-1.6
80
1.90
46.87
90
86
0.13
0.15
5
1.4-1.5
93
2.08
49.07
90
86
0.18
0.20
6
1.3-1.4
56.5
2.42
52.92
90
86
0.14
0.16
7
1.2-1.3
40
2.58
54.64
90
86
0.11
0.13
8
1.1-1.2
40
2.78
56.73
90
86
0.13
0.14
9
1.0-1.1
231
3.03
59.25
90
86
0.88
0.97

表2.2 榆次区东祁村自来水管网材料清单
序号
类别
规格/型号
单位
进货量
备注
1
PE管材
Φ90
m
750

2
Φ75
m
990

3
Φ63
m
512

Φ50
m
720

7
正三通
Φ90
个
2

8
Φ75
个
1

9
Φ50
个
2

10
异径三通
Φ90*75
个
4

11
Φ90*50
个
3

Φ90*25
个
50

12
Φ63*25
个
30

Φ50*25
个
20

13
Φ75*25
个
30

堵头
Φ90
个
1

Φ75
个
1

Φ50
个
5

14
Φ63
个
5

16
弯头
Φ75
个
2

17
Φ50
个
2

18
变径
Φ90x75
个
1

19
Φ75x63
个
5

Φ90x50
个
1

20
PE管
Φ25
m
3250
入户材料
23
铁三通
Φ25
个
130
24
水表
3/4″
个
130
27
铜闸阀
3/4″
个
130
28
铁弯头
1/2″
个
260
29
双丝立杆
1/2″x1800
根
130
30
双丝立杆
1/2″x200
根
130
31
铁管箍
1/2″
个
130
32
水龙头
1/2″
个
260
33
生料带

130
42
水表井( 户口)

座
130
由各户自行砌筑
44
挖填土方

立方米
2972
挖1.2米深, 宽0.6米; 户内部分由住户自行挖填

3、 施工设计
3.1 施工要求
3.1.1施工前的准备
( 1) 检查图纸、 文件等是否齐全, 并校对是否与灌区水源、 地形、 作物种植及首部位置相符, 发现问题应及时与设计部门协商, 提出合理修改方案。
( 2) 施工前应检查现场, 制定必要的安全措施, 严防发生各种事故。
( 3) 施工前应严格按工期要求编制施工计划, 确保工程质量, 并按期完成。
( 4) 建立施工组织, 拟定放样、 定线等各项施工顺序, 编制劳力、 工种、 材料、 设备、 工程进度计划, 制定质量检查方法。
( 5) 施工前应按设计要求检查工程设备器材、 准备好施工工具。
3.1.2施工基本要求
( 1) 施工必须严格按设计进行, 若修改设计应征得设计部门同意。
( 2) 施工中应注意防洪、 排水、 保护农田和林草植被, 做好弃土处理。
( 3) 施工中必须随时检查质量, 发现不符合要求的应坚决要求返工, 不留隐患。对隐蔽工程必须填写《隐蔽工程纪录》出现工程事故应查明原因, 及时处理, 并记录处理措施, 经验收合格后才能进入下道工序施工。
( 4) 施工过程中应做好施工记录, 施工结束后及时绘制竣工图, 编写竣工报告。
3.1.3施工程序
( 1) 施工放样: 放线从首部水源处开始, 定出建筑物主轴线, 机房轮廊线及干支管进水口位置, 用经纬仪从干管出水口引出, 干管轴线后再放入支管线, 并标明建筑物设计标高, 主干管直线段宜每隔30m设一个标桩, 分水、 转弯、 变径处应加设标桩, 地形变化较大地段宜根据地形条件适当增设标桩。
( 2) 基坑开挖; 沟槽按设计的深度和宽度进行开挖。
( 3) 建筑物砌筑;
( 4) 回填, 砌筑完毕应待砌体砂浆或混凝土凝固达到设计强度后再回填。回填土应干湿适宜, 分层夯实与砌体接触紧密。
3.1.4管网施工
( 1) 管道沟槽开挖, 应符合以下要求
①根据施工放样中心线和表明的槽底设计标高进行开挖, 不得挖至槽底设计标高以下。如局部超挖则应用相同得土壤填补夯实接近天然密实度。
②沟槽经过岩石、 卵石等容易损坏管道的地方应将槽底至少再挖15厘米, 并用砂或细土回填至设计槽底标高。
③考虑当地冻土层深度, 干管顶端埋深应大于60cm, 管沟底宽不宜小于40cm, 基槽应平整顺直。
④固定墩坑和阀门井开挖易与管槽开挖同时进行。
( 2) 管槽回填应符合以下要求
①再管道安装铺设完毕后, 应尽快回填, 回填的时间宜再一昼夜中最冷的时刻, ( 防止因温差产生的附加应力破坏管道及接口) 回填土中不应含有硕石、 冻快及其它物体。
②干管及管件安装过程中, 干管转弯、 三通、 分岔、 弯头、 异径接头和阀门处应设镇墩, 并应视管道的坡度大小合理设置支墩, 应在管段无接缝处先覆土固定, 待安装完毕, 经冲洗试压, 全面检查质量合格后, 方可回填。
③管沟槽的回填一般分两次进行
A、 再管道铺设的同时, 宜用沙土或符合要求的原土回填管道的两肋, 每次回填的高度为0.1-0.15米, 人工捣实后再回填第二层, 直至回填到管顶以上至少0.1米处。再回填过程中, 管道下部与管底间空隙必须添实, 防止出现孔穴造成管道受力不均引起管道变形而使接头破坏造成漏水。管道接口前后0.5米范围内不得回填, 以便观察试水时是否漏水。
B、 在管道试水前, 管顶以上回填土层厚度不小于0.5米, 以防止试水时管道系统产生推移造成接口漏水。
C、 试水合格后的大面积回填, 宜在管道内充满水的情况下进行, 回填应高于原地面以上10公分, 并应分层清夯或踩实。
3.1.5施工暂停时应采取的保护措施
管件、 阀门、 压力表等设备应放在室内, 严禁暴晒、 雨淋和积水浸泡。存放在室外的塑料管及管件应加盖防护, 正在施工安装的管道敞开端应临时封闭, 以防杂物进入管道。应切断施工电源, 妥善保管安装工具。
3.2设备安装
3.2.1安装前的准备与基本要求
( 1) 安装前工作人员应全面了解各种设备性能, 熟练掌握施工安装技术的要求和方法。
( 2) 检查管沟的沟底标高、 底宽、 砾石地段的回填厚度是否达到施工要求。
( 3) 检查管材、 管件、 胶圈、 粘接剂的质量是否合格, 待安装的设备应保持清洁。
( 4) 检查安装工具手锯、 板锉、 打孔器、 扳手、 管钳、 手钳、 棉纱、 毛刷、 连接工具、 检查工具( 塞尺) 、 测试仪表压力表等是否齐备。
( 5) 确定与设备安装有关的土建工程已经验收合格, 并按设计文件要求, 全面核对设备规格、 型号、 数量和质量, 严禁使用不合格产品。
( 6) 管道安装宜从低处向高处, 先干管后支管的顺序进行。
3.2.2阀门、 连接件安装要求
( 1) 水表与逆止阀应按流向标志安装, 不得反向。
( 2) 法兰中心线应与管件轴线重合, 紧固螺栓齐全, 能自由穿入孔内, 止水垫不得阻挡过水断面。
( 3) 首部铁法兰与地埋塑料法兰连接时, 法兰盘应上平, 拧螺丝时应用力均匀。
( 4) 阀门、 水表等必须设置阀门井, 并对阀门与水表做清标记, 用以区分其控制的分干管道。
3.2.3干支管安装
( 1) 干支管管网铺设前检查。
①对塑料管规格和尺寸进行复查, 管内必须保持清洁。
②管材、 管件、 胶圈、 粘结剂的质量是否合格。
( 2) 管道不得铺设在冻土上, 冬季施工应清完沟底( 未有冻层) 后及时安装并回填, 防止在铺设管道和管道试压过程中沟底冻结。
( 4) 施工温度要求:
①粘结剂粘结不得在5℃以下施工;
②胶圈连接不得在-10℃以下施工;
( 5) 管道上的三通、 四通、 弯头、 异径接头和闸阀处均不应设在冻土上, 如无条件采取措施保证支墩的稳定, 支墩与管道之间应设塑料或橡胶垫片, 以防止管道的破坏。
( 6) 管道在铺设过程中能够有适当的弯曲可利用管材的弯曲转弯; 但幅度不能过大, 曲率半径不得小于管径的300倍, 并应浇筑固定管道弧度的混凝土或砖砌固定支墩。
( 8) PE管连接, 应符合下列要求:
①配合间隙应符合设计和安装要求
②密封圈的安装顺序及安装位置要正确
③管子插入套筒深度应符合设计要求( 承插深度应为管外径的1-1.5倍)
④安装PE锁紧件一定要用扳手上紧, 但不可用力过大损坏管件
( 10) 管道安装和铺设中断时,应用木塞或其它封闭管口, 防止杂物, 动物等进入管道, 导致管道堵塞或影响管道卫生。
3.2.4入户后管道安装
管道入户后改为6’ 镀锌钢管, 沿用户院内合适路线布设, 并于合适位置设立水表井, 出地面水管为6’镀锌钢管, 管道末端为6’水龙头, 连接方式见户内连接示意图。水表及出地管道须做好冬季防冻工作。