1、千陽縣城區供水管道工程初步設計 千陽縣城區供水工程初步設計目 錄第一章 概況41.1項目概況41.2 設計依據61.2.1 編制依據61.2.2 業主提供當地資料6第二章 城鎮概況72.1 地理位置72.2 地形地貌72.3 氣象條件72.4 水文72.5 工程地質72.6 水文地質82.7 現有供水設施現狀82.7.1 供水工程現狀82.7.2 存在問題92.8 城市供水規劃92.8.1 人口規劃92.8.2 供水規劃9第三章 工程規模103.1 工程設計范圍、供水對象103.2 需水量103.3 取水工程規模123.4 由水源地至水廠的輸水管道工程規模123.5 由配水廠至城區管網的輸水管

2、道工程規模12第四章 水質及水壓要求174.1 供水水質174.2 供水壓力17第五章 水源選擇185.1 水源地現狀185.2 水源選擇185.3 水源地保護措施18第六章 給水系統206.1 供水系統206.2 輸配水方案20第七章 工程設計217.1 取水方案217.2 水源地建設217.3 配水廠設計217.4 配水管網設計227.4.1 管線布設原則227.4.2管材選擇227.4.3 管網布置237.4.4 管網水力計算237.4.5 管道壓力設計247.4.6 管道埋深247.4.7 管道穿越247.4.8 管道敷設247.5 管道結構設計方案247.5.1 埋地管道結構設計說明

3、247.5.2 埋地管道溝槽開挖要求247.5.3埋地管道回填要求247.5.4 埋地管道制作要求257.5.5埋地施工注意事項257.6 管網施工257.6.1 開挖條件257.6.2 管道基礎267.6.3 管道的連接267.7 管網壓力檢測系統307.7.1 設計原則307.7.2 管網測點布置指導思想31第八章 施工進度安排328.1 工程實施計劃編排原則328.2 項目進度安排32第九章 施工建設準備339.1 工程概況339.2 施工管理339.2.1 建立工程項目管理機構339.2.2 組織施工隊伍339.3 施工預算339.4 工程管理339.5 施工準備349.6 施工方案及

4、節約措施349.6.1 施工方案349.6.2 節約措施359.7 質量保證及安全措施35第十章 環境保護3610.1環境保護依據3610.2主要污染物分析3610.3 環境影響因素3710.4 環保措施3710.5 環境評價38第十一章 勞動保護3911.1 主要危害因素分析3911.1.1 自然危害因素分析3911.1.2 生產危害因素分析3911.2安全衛生防范措施39第十二章 節能4212.1項目能源消耗種類分析4212.2節能措施4212.3節地措施措4212.4節水措施措4212.5節材措施措43第十三章 消防4413.1 編制依據4413.2 遵循的主要設計規范4413.3 消防

5、消防44第十四章 組織機構及人力資源配置4514.1 組織機構4514.2 人力資源配置4514.3 施工管理的職責45第十五章 結論和建議4715.1 結論4716.2 建議47第一章 概況1.1項目概況 1、項目名稱 千陽縣城區供水工程初步設計 2、項目主管單位 千陽縣水利局 3、項目實施單位 千陽縣自來水公司 4、 編制單位 中北工程設計咨詢有限公司 5、 建設項目 千陽縣城供水水源管道工程的水源地位于水溝鎮,距千陽縣城20公里。通過輸水管道工程將供水引入縣城,設計供水規模4438m3/d,鋪設dn300的球墨鑄鐵管供水管,管道長度25652.18km。主要工程量詳見下表:主要工程量統計

6、表名稱單位數量規格清水池座2600 m3檢修車間座164.8m2化驗及消毒室座150.4m2球墨鑄鐵管米25652.18dn300檢修閥門井座312000水源泉室座24.33.6m矩形構筑物6、項目建設的重要性及迫切性 (!)、緩解供需水量矛盾的需要 縣城是全縣政治,經濟,文化、商貿,信息中心,在新的經濟發展大潮中,縣城對全縣經濟發展和社會進步的中心帶動和輻射作用將更加凸顯。但是縣城目前供水設施嚴重滯后于其他基礎設施建設,現狀供水需求矛盾已非常突出,2012年,縣城供水區實際需水量為8700 m3/d,水廠生產能力為4800 m3/d,另外由于配水管網管徑過小、老化嚴重,部分管網己無法正常使用

7、,導致漏水率達到30%以上,供水系統已嚴重不能滿足縣城正常生產生活需要以及縣城發展的需要。由于缺水量巨大,許多工業企業紛紛自備井,來緩解用水的供需矛盾。 因此,急需建設千陽縣城供水水源管道工程,增加水廠的供水量,緩解千陽縣城目前的供需水量矛盾,滿足千陽縣城居民生活和城市發展的需要。 (2)、保障供水安全的需要 千陽縣城原有供水管網為單一水源,供水的保證率由于使用期較長,供水管道出現不同程度的老化,破損、漏失嚴重,容易爆管,供水保證率較低。且由于前期管網設計及建設時為樹狀管網,部分地區官網壓力低,管網的老化、爆管等現象嚴重影響了當地居民的正常生產生活,因此,對千陽縣的供水管網建設已成為當務之急。

8、 (3)、完善基礎設施建設,實現經濟的持續發展 近年來,隨著千陽縣城市化進程的快速推進,縣城區域不斷擴容和人口數量的快速增長,縣城區內的基礎設施配套壓力越來越大,尤其是縣城內的集中供水設施己經不能滿足當地群眾日常生活的用水需求。縣城供水設施存在的問題,已嚴重制約縣城經濟快速發展,影響縣城居民的生活質量。也將對實現和全面完成千陽縣國民經濟發展十二五計劃和2020年遠景目標構成影響。因此,對千陽縣城供水水源管道工程的建設是滿足千陽縣城區域經濟建設和社會發展的需要,也是提高城區居民生活水平、促進千陽縣城區城市化發展的需要。1.2 設計依據1.2.1 編制依據 (1)室外給水設計規范(gb50013-

9、2006) (2)城市給水工程項目建設標準(建標【1994】574) (3)建筑給排水設計規范(gb50015-2003) (4)城市居民生活用水量標準(gb/t50331-2002) (5)城鎮給水廠附屬建筑和附屬設備設計標準(cjj41-91) (6)生活飲用水衛生標準(gb5749-2006) (7)地表水環境質量標準(gb3838-2002) (8)生活飲用水水源水質標準(cj3020-93) (9)建設工程項目管理規范(gb/t50326-2001) (10)公共建筑節能設計標準(gb50189-2005) (11)建筑地基處理技術規范(jgj79-2002) (12)建筑抗震設計規

10、范(gb50011-2001) (13)混凝土結構設計規范(gb50010-2002) (14)砌體結構設計規范(gb50003-2001) (15)建筑防火設計規范gbj50016-2006 (16)給水排水工程構筑物結構設計規范(gb50069-2002) (17)給水排水構筑物施工及驗收規范(gbj141-90) (18)給水排水管道工程施工及驗收規范(gb50268-97) (19)城鎮供水廠運行、維護及其安全技術規程(cjj58-94) (20)市政公用工程設計文件編制深度規定建質【2004】16號 (21)全國市政工程投資估算指標1.2.2 業主提供當地資料 (1)千陽縣城總體規劃

11、(1999-2020) (2)千陽縣縣城給水現狀圖,現狀給水水源井技術資料 (3)千陽縣縣城地形圖(1:1000) (4)千陽縣供水水源管道工程可行性研究報告 (5)千陽縣供水水源管道工程可行性研究報告批復文件第二章 城鎮概況2.1 地理位置 千陽縣位于關中西部,寶雞市北郊。西連隴縣,南靠寶雞市陳倉區,東與麟游、風翔縣接壤,北與甘肅省靈臺縣毗鄰。距寶雞市區38km。境內南北長45km,東西寬40km,土地面積996km2,耕地面積41.6 萬畝,占陸地面積的28%。 全縣轄6 鎮5 鄉,98 個行政村,3 個居民委員會,600 個村民小組,截止2008 年,共有人口13.09萬人,其中農業人口

12、10.68 萬人,非農業人口2.41萬人。城區規劃總面積8.16km2,城區總人口3.16 萬人不含流動人口。 縣城地勢西南、東北兩部高,中間低平。東北為千山山脈,海拔800-1500m;西南為隴山山地,海拔710m1000m,中間系千河谷地和黃土臺源,海拔710800m。地勢明顯由西南、東北兩部向千河河谷傾斜。境內河流以千山為界,分屬渭河和涇河兩個水系。千山南麓主要河流千河自西向東南注入瀑河。境內流長30km。縣境內水資源豐富,自產水資源多年平均總量 17723.81萬m3,其中地表水資源總量12371.00萬m3,地下水資源總量5352.81 萬m3,全縣共有水庫14座,總庫容1546.5

13、萬m3。2.2 地形地貌 千陽地勢南北高、中間低、呈馬鞍形,千河橫貫東西,將千陽分割成兩部分,南北殘原丘陵對峙,南屬隴山山脈,中間為千河河谷階地。海拔高度710.001545.50m,相對高差835.5m。南北丘陵山區以梁峁和溝谷組合而成,梁峁起伏連綿,頂部較為平坦,頂部以下地面坡度逐漸增大,坡度在 735之間,農耕地相對集中,坡地以下地面急轉成陡坡,坡度均在35以上,形成深淺不一的溝谷。主要山脈南有箭苔嶺,且以梁為主;北有千山山脈,以峁為主,山區總面積781.9km2,占全縣總面積的78. 46%。千河北岸的黃土殘塬被草碧、夜又木、馮坊河等大小河流切割,形成大小不等的u塊塬面,最大為南寨塬,

14、面積20km2,最小為羅家店源,僅2km2,塬面窄小,相對高差50160m之間;千河南岸亦有殘塬20多塊,一般面積不足1km2,全縣塬區面積174.7km2,占全縣總土地面積的17.5%。境內山嶺起伏,丘陵連綿,溝壑縱橫,臺塬殘碎,谷川狄長,河流湍急,為其地貌特點。地勢從西南、東北兩側向千河谷地傾斜。地貌明顯分為山、塬、川三部分。 千陽縣在大地構造位置上屬中朝準地臺,鄂爾多斯臺向斜的西南邊緣,全縣大致分為箭苔嶺地壘、千河地塹,千山隆斷等三個次級構造單元,構造變形以斷裂為主,褶皺為輔,尤其上更新以來的西北向斷裂組合決定了本區斷決構造及其隆起與陷區,也決定了地層的出露狀況及地貌特征。 縣城屬河谷階

15、地區,平均海拔729m,分為四個地貌單元: 1、 河漫灘區西關灘地,階面寬0.31.5km,前緣高出河床0.57.0m,由砂質粘土及砂卵石組成; 2、一級階地區西關及寶平公路沿線兩邊,階面寬0.2 0.5km,前沿高出河床5l0m,由砂質粘土及砂礫石組成; 3、 二級階地區城內、西關各階地臺地,階面寬0.52.5km,前緣高出河床2030m,以8%坡度向千河傾斜,上覆黃土620m,加一層古土壤; 4、 三級階地區西關等地區,階面寬0.31.0km,前沿高出河床6070m,以4%坡度向千河傾斜。上覆黃土550m,加5 層古土壤。 縣城大部分地區位于我國汾渭地震帶與南北地震帶的交匯復合部位,地震烈

16、度為7。2.3 氣象條件 千陽縣屬暖溫帶半濕潤的大陸性季風氣候。冷、暖、千、濕四季分明。冬季冬長雪少,干燥寒冷;春季溫暖濕潤,降雨漸多;夏季炎熱,降水不均;秋季氣候涼爽,陰雨連綿。 19602000年千陽縣平均氣溫為11.8,最熱月7月,月平均氣溫24.5,最冷月1月,月平均氣溫-1.6,年極端最低溫度-20.6,出現在91年12月28日,極端最高溫度40.5,出現在66年6月19日。多年平均無霜期197天,最大凍土深度為410mm,平均凍土深度276mm。 千陽縣年平均降水量 641.1mm,最大降水量 924.3mm,最小413.8mm,最大偏差值510.5mm,多年平均偏差值為105.4

17、mm,相對變率平均為 15.9%,自然降水有明顯的季節性特點,時空分布極不均勻。在空間分布上,年降雨量由南向北遞減,南部山區為751.4mm,中部川原地區為653mm,北部山區最少,約為591.1mm。年蒸發量為1203.4mm,相當于年降水量的1.84 倍。2.4 水文 千陽具境內以千山山脈為界,分屬徑、渭兩大水系,嶺南徑流匯入渭河支流千河,嶺北徑流匯入涇河支流高崖河。全縣境內流域面積在l0 km2以上的河流14條。嶺北高崖河入甘肅省達溪河后匯入涇河,境內流長30km,流域面積160.6 km2。年徑流量1914.4 萬m3。嶺南千河屬渭河一級文流,發源于甘肅省張家川回族自治縣唐帽山南麓石廟

18、梁,因流經千山腳下故稱千河,呈西-東南流向,經隴縣橫貫千陽縣川塬區,再經風翔縣、陳倉區,至陳倉區城關馮家咀注入渭河,全長152.6km ,千陽縣境內流長28km,流域面積835.86km2 ,平均流量12.9m3/s,年徑流量4.08 億m3。2.5 工程地質 1、水源工程地質條件 水源工程地處塬、坡、川地貌特征較為明顯。雖地貌組成單元比較復雜,但其地質基礎屬同一構造單元,即河谷階地區,上覆黃土550m。 區內地下水位埋深較深,無管道抗浮穩定問題。 工程區地質基礎屬同一構造單元,即河谷階地區,上覆黃土550m。供水工程項目區位于千陽縣城區以西,千河南岸地區。該區從地貌單元上屬黃土覆蓋的千河寬谷

19、區和千河二、三級階地,階面寬0. 5-2. 5公里,前緣高出于河水面10-20米,區內平均海拔770-880米,以2-4度向千河河床傾斜。千河谷地階地比較發育,一般可見二、三級階地組成黃土臺塬。項目區主要分布在干河南岸二級和三級階地上,階面微傾北東,由于受汛期流水作用的侵蝕和強烈切割,故沖溝、三支溝發育,導致階地臺面比較破碎。組成階地的物質上部為黃土類土夾2-3層古土壤層,下部為?積洪積砂卵石層。 該工程水源水溝河位于千陽縣境內干陽嶺北麓,主要地層為自堊系-株羅系的碎屑巖類及第四系松散堆積層,大部分巖土致密,整體性良好。引水樞紐及輸水干渠為已成工程,沿水溝河右坡面布設,長度1.9公里,該范圍內

20、地層地質主要由下更新統黃土狀亞粘土及坡積土組成,土體結構疏松,大孔隙和垂直裂隙發育,具有較強的濕陷性。 2、輸水管道工程地質條件 輸水管道工程位于千河東、西兩岸。管線在河流一、二級階地及河漫灘均有布設,千陽縣有四種地貌形態,即河漫灘、河谷階地、黃土臺塬、基石山區。按含水巖組及富水性條件又分為松散巖孔隙水,碳酸巖裂隙?巖溶水。 碳酸巖裂隙?巖溶水。分布于千陽嶺北麓的基石山區。按巖性又可分為兩個含水巖組: 奧陶、震旦紀灰巖次貧水巖組:單位涌水量20-30立米/日,富水性較差,分布在千陽南山區。 奧陶、寒武紀砂巖,灰巖極貧水巖組:單位涌水量10.0立米/日。分布于千陽北山區。富水性較差。 管線經過地

21、區跨越河漫灘、河谷階地、黃土臺塬三種不同工程地質單元,其中q42al、q3eol的巖土工程地質特性與前述大致相同。全新統早期沖積砂礫石層(q4lal)雜色,稍密一中密,粒徑大于1 5.0毫米的礫石含量大于50%,充填物以中粗砂為主,砂礫石層上部一般都夾有一層0.3-1.5米厚的砂層透鏡體,砂礫石層由上向下顆粒明顯變粗,砂礫石層厚度大于3.5米,重型動力觸探擊數n63.56.0-l 6擊。一級階地表大多覆蓋1.5-3.0m砂壤土, 一級階地階面寬50-200米,區內承壓水埋深在40?130米以下。2.6 水文地質 千陽縣屬半濕潤帶水文地區,有三種地貌類型即河谷階地,黃土臺源,丘陵溝壑區。按含水巖

22、組特性及地下水賦存條件,可劃分為松散巖孔隙水,碳酸鹽裂隙-巖溶水二類。 松散巖孔隙水:分布與廣闊塬區和河谷川道,潛水含水層為第四系上更新統和全新統沖積砂礫含水巖組,下部為第四系中上更新統和下更新統洪積砂礫含水巖組,按水動力特性埋藏條件可以分為潛水和承壓水兩類。 巖溶水:分布于南北基巖山區,按巖性分為兩個含水巖組:奧陶紀、震旦紀。灰巖次貧水含水巖組,單位涌水量2030 m3/d.m。奧陶紀、震旦紀。砂巖、灰巖極貧水含水巖組,單位涌水量10m3/d.m。2.7 現有供水設施現狀2.7.1 供水工程現狀 千陽縣縣城供水工程(沈家莊配水廠),始建于1973 年,配水廠包括水源機井6眼,800 m3,蓄

23、水池2座、300 m3蓄水池1座及辦公、檢修、化驗等附屬設施,水廠占地面積8.3畝,設計生產能力4800m3/d。隨著縣城建設區不斷發展,配水網管網亦不同程度地延伸,目前共鋪設輸水管道1.8km,配水管道24.3km,管徑dn75dn300mm, 管材主要為鑄鐵管和部分pe 管。2008 年自來水供水覆蓋面積4.3 km2,由于配水管網漏失嚴重,輸水干管口徑過小,年實際總供水量僅為8l萬m3。2.7.2 存在問題 (1) 縣城目前供水設施嚴重滯后于其他基礎設施建設,現狀供水需求矛盾突出。水廠生產能力遠遠達不到縣城區實際需水量。 (2)配水管網管徑過小、老化破損嚴重,部分管網己無法正常使用,導致

24、漏水率達到30%以上。 (3)很多工業企業紛紛靠自備井水源飲用潛層水,水質得不到保證,危害居民身體健康。 (4)目前縣城區域不斷擴容,人口數量也快速增長,現狀管網的覆蓋程度嚴重不足。 (5)縣城原有供水管網為單一水源,供水的保證率和可靠性較低。 (6)地下水缺乏統一管理和使用,水資源及財力浪費嚴重。 (7)千陽縣供水系統不能滿足千陽縣總體規劃的要求,滯后于城市經濟和社會發展。2.8 城市供水規劃 根據千陽縣縣城總體規劃(1999-2020),縣城建成區將達到8,1km2,規劃人口將達到3.9萬人。第三章 工程規模3.1 工程設計范圍、供水對象 根據千陽縣縣城總體規劃,到2020年縣城建成區將達

25、到8.1km2 ,居住人口將達到3.9萬人。根據室外給水設計規范gb50013-2006,結合當地發展情況確定供水工程設計年限為10年,即供水水源管道工程的計算基準年為2010年,設計年限到2020年。 供水范圍涉及供水人口3.9萬人。3.2 需水量 1、綜合生活用水量 根據規范中規定,因本項目區位于陜西省寶雞市千陽縣,確定為二區,最高日綜合生活用水(包括居民生活用水和公共建筑用水)定額為150240l/人?d,根據當地國民經濟和社會發展、水資源充沛程度、用水習慣,在現有城市用水現狀的基礎上,結合城市總體規劃和給水專業規劃,本著節約用水的原則,以及根據城市居民生活用水量標準(gb/t50331

26、-2002),陜西省居民生活用水量標準為70-140l/人?d,經過綜合分析后,本設計將最高日綜合生活用水定額確定為140l/人?d。 故本項目區的綜合生活用水量=(14039000)/1000 = 5460.00m3/d 2、工業用水量 工業用水量是指工業企業在生產過程中,用于制造、加工、冷卻、凈化和洗滌等方面的用水量,其中包括工業企業內部職工的生活用水量。 工業用水量的預測是一項復雜的工作,涉及到區域工業企業的發展計劃、工業結構、技術水平和節水水平等問題,其需水量預測方法一般采用萬元產值定額法。根據本地區工業類型、分析現狀用水資料并結合工業高效節水型發展的趨勢,確定千陽縣城萬元產值用水量為

27、45m3/萬元。 依據千陽縣國民經濟和社會發展“十五”計劃和2010年規劃綱要確定目標:到2010年該地區工業產值將達到0.68億元;到2020年工業產值將達到1.21億元。 故本項目區的工業用水量=1.211000045m/365 = 1492.00m3/d 3、澆灑道路和綠地用水量 根據規范中規定,澆灑道路和綠地用水量應根據路面、綠化、氣候和土壤條件確定,澆灑道路用水定額可按澆灑面積以2.03.0l/ m2?d計算;澆灑綠地用水定額可按澆灑面積以1.03.0l/ m2?d計算。 本項目區中的噴灑道路面積為232000 m2,澆灑綠地面積為109600 m2。取澆灑道路用水定額為2.0l/

28、m2?d,澆灑綠地用水定額均為2.0l/ m2?d。 故本項目區的澆灑道路和綠地用水量=(2320002.0+1096002.0)/1000 =683.20m3/d 4、管網漏損量 根據規范要求:“城鎮配水管網的漏損水量一般可按上述用水量之和的10%12%計算,當單位管長供水量小或供水壓力高時可適當增加。” 本次設計中取管網漏損率為10%。 故本項目區的管網漏損水量=上述用水量之和10% =(5460+1492+683.20)10% =763.52m3/d。 5、未預見用水量 根據規范要求:“未預見水量應根據水量預測中考慮難以預見因素的程度確定,一般可采用上述用水量之和的8%12%。” 未預見

29、用水量=上述用水量之和10% =(5460+1492+683.20+763.52)10% =840.00m3/d 6、 消防用水量 消防用水量的設計按統一時間的火災次數為2次,一次滅火用水量為35l/s,消防滅火延續2小時計。 q6=(35223600)/1000=504m3 消防用水長期儲存于清水池,隨時備用,所以不計入設計規模。 7、總用水量 城鎮供水規模為水廠最高日供水量,應為綜合生活用水量(包括居民生活用水和公共建筑用水)、工業企業用水量、澆灑道路和綠地用水量、管網漏失水量和未預見用水量之和。 即供水規模(最高日供水量) 綜合生活用水量 +工業企業用水量+澆灑道路和綠地用水量 + 管網

30、漏失水量及未預見用水量。 故本項目供水規模為9238.72m3/d 8、設計秒流量 各供水對象均采用全日供水,每日供水時間為24h。 故最高日平均時流量=供水規模/24 =384.95m3/h。 根據規范規定:城市供水的時變化系數、日變化系數應根據城市性質和規模、國民經濟和社會發展、供水系統布局,結合現狀供水曲線和日用水量變情況化分析確定。在缺乏實際用水資料的情況下,最高日城市綜合用水的時變化系數宜采用1.21.6。 時變化系數取1.5。 故最高日最大時流量=最高日平均時流量時變化系數 =384.95 1.3 =577.42m3/h =160.40 l/s3.3 由水源地至水廠的輸水管道工程規

31、模 千陽縣縣城現狀供水生產能力為4800m3/d,按遠期考慮,還需補充4438m3/d的供水能力,才能保證遠期用水量的需求。 因此,取水工程規模定為供水能力4438m3/d。本工程設計將在水溝水源地建設配水廠以供縣城及沿線用戶用水。 3.4 由配水廠至城區管網的輸水管道工程規模 由配水廠至城區管網最高時輸水量為66.78l/s。第四章 水質及水壓要求4.1 供水水質 為保證人民的身體健康,生活飲用水水質應達到生活飲用水水質標準gb5749-2006規定的要求。 可研報告中分析調查本工程水源地原水的水質較好,大腸桿菌略微超標,其他各項均符合生活飲用水衛生標準,因此本工程將配套建設水源原水的滅菌

32、消毒設施。4.2 供水壓力 干管事故情況下,水壓在管網最不利點需滿足2?5層建筑的用水要求,即達到24米以上的服務水頭。 消防采用低壓制,即在消防時,水壓在最不利點處服務水壓不小于10m。第五章 水源選擇5.1 水源地現狀 千陽縣縣城供水工程(沈家莊配水廠),始建于1973 年,工程包括水源機井6眼,800m3水池2座、300m3水池1座及辦公、檢修、化驗等附屬設施,占地面積8.3畝,設計生產能力4800m3/d,為千河下潛水。由于受條件的制約,現狀水源地的水資源量已趨飽和,急待尋找新的水源地以解決千陽縣縣城用水的供需矛盾。5.2 水源選擇 根據千陽縣供水水源管道工程可行性研究報告,參考千陽縣

33、水溝鎮集中供水工程設計和千陽縣水文地質報告。綜合分析認為,本工程水源采用水溝河的源頭?帽兒山的三眼泉。三眼泉為一泉群,在平面位置上呈三角形分布。位于上游的1號泉在地形切割嚴重的山崖下出露,距北側的2號泉相距35m,兩泉基本呈南北方向排列,3號泉位于1號泉的東側,兩泉相距20m。 三眼泉流構成了水溝河的源頭。該泉水屬于一裂隙巖溶上升泉,地下水補給來源以大氣降水及上游含水層的側向補給為主。泉水流量30240 m3/d,可開采量為27463 m3/d,流量較大,屬次炭酸巖裂隙水巖組中的富水地段。經過長期觀測:1#泉流量0.08 m3/s,2#泉流量0.15m3/s,3#泉流量0.12 m3/s。根據

34、千陽縣疾病預防控制中心所作的檢驗報告,水溝鎮水源水所檢項目符合生活飲用水衛生標準。同時,項目區沒有工業污染,今后也主要是以人飲為主,不會對水質產生大的影響,水質也是完全有保證的。 該水源地的供水量除滿足當地遠期用水量1520 m3/d外, 尚余25943m3/d的富余水量,可完全滿足遠期縣城供水的用水需求。 因此,所選水源的水質及水量均能滿足要求。5.3 水源地保護措施 根據水資源保護規劃,對水源地提出以下保護措施: 1、對新水源的水資源要嚴加保護,嚴防污染。必須將水源區水資源保護納入當地政府水行政主管部門統一監管,建立區域地下水監測系統,適時監控區域地下水開采量與開采范圍,以保證地區水資源的

35、可持續利用和經濟發展的需水要求。 2、對于擬用水單位必須按計劃用水,考慮到水資源的可持續發展利用條件,不可隨意加大開采量。加強水法的教育和宣傳工作。在水源地及其附近不得從事破壞深層凍土層活動。 3、設立監測點,對水源地及其周圍的水位、水質要嚴密監測,發現異常水應即刻向主管部門報告。 4、在水源地的一定范圍內建立衛生防護帶。此項工作應有供水單位與衛生、環境保護、公安等部門商定后,報人民政府批準公布,并在防護帶設置固定的告示牌。 5、在輸水管材選擇和輸水管施工方面要特別注意防漏問題。 6、設立水資源管理機構。對水資源實行全面規劃,統一管理,計劃開發,合理分配。組織有關水資源開發、利用、規劃等各項可

36、研工作的協作、監督、檢查有關水資源法律、法令的實施情況。 第六章 給水系統6.1 供水系統 近遠期,整個千陽縣縣城為一個供水區。供水規模為9238.72m3/d。 縣城仍保留城區舊的給水系統,對水溝泉水源地的配水廠進行改擴建,新增供水能力4438m3/d,新建管道主要為縣城用戶的輸配水系統,多余水量輸送至現狀沈家莊水廠進行補給和儲備。6.2 輸配水方案 根據可研報告確定的輸水方案較為經濟可行。因此本次設計沿用此方案,具體為:從水溝泉配水廠開始敷設dn300管道,向西繞至安化寺附近穿越鐵路后過千河,沿河堤防護林鋪至千陽縣縣城,沿寶平路至西城巷交匯處往北過體育場后接入沈家莊水廠,管線總長25652

37、.18米,設置檢查井31座,穿越鐵路和高速公路時,利用公路時采用頂管施工;穿越河流時采用在永久性公路橋上架設。 第七章 工程設計7.1 取水方案 現狀水源地由兩條pe250的輸水管將水自流引入配水廠,因此,只需對水廠進行擴容改造,就可滿足供水要求。 配水廠的設計規模按同時滿足縣城供水和周圍群眾生產及生活用水考慮,供水量為4438m3/d。水廠的自然地面標高為866.22,遠高于縣城不利點地面標高,兩者相差近100米,考慮20公里輸水管線,可采用重力供水方式為縣城提供水源。7.2 水源地建設 新建兩座泉室,每座泉室占地面積15.5m2,鋼筋混凝土結構,抗震設防烈度為7度,設計使用年限50年。泉室

38、長、寬為4.33.6m矩形構筑物,漿砌塊石砌筑,泉室內自下而上設置3層濾層,第一層粒徑4?8mm,厚300mm,第二層粒徑20?30mm,厚300mm,第三層粒徑60?100mm,厚300mm。通風管采用dn160pe管制作,高1.2m溢水管采用dn300pe管制作,出水管采用pe300制作。蓋板采用級預制空心樓板,長3.6m,寬0.6m。7.3 配水廠設計 配水廠利用原有水溝水廠進行擴建改造,利用原有的辦公用房,對檢修、化驗、消毒等設施進行改造,同時增加清水池的建設。 1、清水池 根據室外給水設計規范gb50013-2006的規定,清水池的容積按供水量的10%-15%計算,由于沈家莊配水廠建

39、有1900 m3的水池,因此,本工程清水池按配水廠供水量的12%計算,清水池總容積為600 m3 ,設一個600 m3的清水池。 2、檢修、化驗、消毒用房 檢修車間為長、寬為12.0x5.4米的條形建筑,建筑面積64.8平方米,化驗、消毒用房分設,各為長、寬為6.0x4.2米的條形建筑,建筑面積50.4平方米。 配水廠建設主要工程量見表6-1。名稱 數量 單位備注清水池 2 座600 m3檢修車間 1 座64.8m2化驗、消毒用房 1 座50.4m27.4 配水管網設計7.4.1 管線布設原則 (1)根據工程目標,執行“全面規劃、分期實施,逐步到位的工程建設原則”; (2)根據農村供水面廣、分

40、散的特點,管網采用樹枝狀布置; (3)在保證供水安全的前提下,結合地形條件,沿黃土殘垣、梁峁的延伸方向,分支、分片布置管網,以較短的距離將水供給各用水點,以減少管道穿越溝壑和減小投資; (4)管網布置應兼顧行政區劃,在適當的位置預留出水口,本著節水、節能、高效、安全、便于管理。 (5)避免建筑物拆遷,少占農田、減少穿越原有工程設施,便于施工、運行和維護。7.4.2管材選擇 給水工程中,管道的建設占投資比重很大,且因管材選用不當造成事故或增加不必要資金的實例很多,所以在管材選擇時,必須結合工程的實際情況,綜合考慮管材的技術性能及主要特性,根據國內生產、使用情況,給水安全性,維護管理方便等因素進行

41、分析確定。目前,國內使用較多且可適用本工程的幾種管材為鋼管、球墨鑄鐵管、預應力鋼筋混凝土管、玻璃鋼夾砂管和高密度給水塑料管upvc和pe管。各種管材的優點、使用條件、造價比較如下: (1)鋼管 鋼管是在給水工程中得到廣泛應用的一種管材,其優點是能承受很高的內水壓力,運行安全可靠,施工敷設方便,適應性強,接口形式靈活,管道滲漏量較少,單位管長重量較輕,可用來埋設穿越各種障礙。 鋼管的缺點是造價較高,耐腐蝕性較差,除內外壁均需做常規防腐處理外,在諸如鹽酸地這樣的不良地段時尚需要考慮采用特殊防腐措施。 (2)預應力鋼筋砼管 預應力鋼筋砼管是國內目前在給水工程應用較多的一種管材,按制造工藝的不同,可分

42、為一階段和三階段管兩種。其優點是采用承插式膠圈柔性接口,工程造價較低,并可節約鋼材,對大型給水工程非常適應。 該管材的缺點是承插接口的加工精度較難保證,適應地形變化能力較差,尤其是作為配水管道使用,管道滲漏量較大,管材強度及工作壓力均較鋼管差。 (3)upvc管 該管是1963年首先在德國使用的一種輸水管,到目前upvc管材的生產技術及應用技術已經十分成熟,應用領域十分廣泛,包括有污水管道、通風管道、天然氣輸送、酸堿介質輸送等各個方面,其優點有: 1、質輕是鋼管和鑄鐵管的1/7,可大大降低勞動強度,提高安裝效率; 2、過水能力好。因其內壁光滑,長期使用不結垢,輸水摩阻系數是鑄鐵管的60%,輸水

43、能力比鑄鐵管提高20%; 3、使用壽命長,易維護。敷設在地下的管道不受潮濕水分和土壤酸堿的影響,不導電,不受電介質腐蝕。缺點是抗壓強度低于鋼管和高壓鑄鐵管。(4)球墨鑄鐵管 給水工程應用的球墨鑄鐵管是一種高強度、高延伸、抗腐蝕性能好的管材。在國外應用已經有幾十年的歷史,在國內開始應用是八十年代后開始的。該管材的優點是具有優良的機械性能和卓越的裂縫能力,在運行中事故率低,不易爆管;由于生產中管內壁噴涂水泥砂漿,外壁涂瀝青,加之管材本身的特性,具有良好的內外防腐蝕性能;采用橡膠圈承插柔性接口,能適應地形的變化。近幾十年來,球墨鑄鐵管為各個城市的配水管道的首選管材。但是管材重較大,運輸與安裝較為麻煩

44、。 (5)pe管 1、化學性能穩定。由于pe分子沒有極性,除少數強氧化劑外,大多數化學介質對其不起破壞作用。不滋生細菌不結垢,其流通面積不會隨運行時間增加而減少,屬于環保型產品。 2、連接強度好(主要是熱熔對接承插)。 3、施工便捷。pe管重量輕,搬運與連接都很方便,所以施工和維護工作都比較簡單。 4、摩阻系數小,流量大。采用pe管比相同口徑的其他管材可通更大的流量。 5、柔韌性好,有一定的繞曲度,不受地面一定程度不均勻沉降的影響;可以不用管件就直接鋪在略微不直的溝槽內。 6、耐低溫。抗沖擊催化溫度是-70,一般低溫條件下施工時不必采取特殊保護措施,冬季施工方便。而且聚乙烯有很好的抗沖擊性,即

45、使有2.5倍于公稱壓力的水錘也不會對管道造成任何的損害。 7、優異的耐磨性能。德國曾用實驗證明pe的耐磨性甚至比銅管還要高幾倍。 8、抗壓能力強。尤其是雙壁波紋管,外壁呈環形波紋管結構,大大增強了管材的環形剛度,從而增強了管道對土壤負荷的抵抗能力。 通過以上管材的比較,結合千陽地區多年來輸配水管網的使用情況,特別是考慮千陽地區施工中經常出現的問題等特點,以及工程所在地屬7度地震設防區,本工程推薦管材選用球墨鑄鐵管,工作壓力為2.0mpa。7.4.3 管網布置 (1)干管管線布置 本工程利用地勢高差的原則,采用重力流供水,干管基本走向為東西走向。北至辛家溝。 (2)支管管線布置 支管從干管接口,

46、主要向東西方向延伸,7.4.4 管網水力計算 1、設計參數 工程設計流量: q66.78l/s 2、輸水管道 配水廠靜水位866.22m,縣城最高水位765.20m,高差101.02米,采用重力流供水方式,輸水管線長度25652.18m,管材為球墨鑄鐵管,粗糙系數n0.01。輸水線路及輸水管材確定的前提下,選擇合適的輸水管徑,對輸水管道水頭損失影響重大。 (1)水頭損失公式 按水力坡降計算水頭損失: id-1v2/2g 式中: i?水力坡降 ?摩阻系數 l?管道長度m d?管子的計算內經m g?重力加速度,為9.8m/s2 v?平均流速m/s hiil 式中: hi?沿程水頭損失m l?管道長

47、度m; 管道局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計算。 (2)計算結果 根據計算,輸水管道管徑為dn300,設計流量為0.066m3/s時,輸水管沿程水頭損失為75.18 m,局部水頭損失為 22.55m,總水頭損失為 97.73m。 3、配水管網設計 依據管徑計算公式 式中: d?管徑直徑,mm; ?管段流量,m3/s; ?流速,m/s。 工程設計流量為 0.066m3/s。流速為0.74m/s 平均經濟流速確定:為防止管網因水錘現象出現事故,最大設計流速不應超過2.5-3m/s;為避免管網內沉積,最低設計流速通常不得小于0.6m/s。用控制每公里管線的水頭損失值(一般為5米/公里左右)的計算

48、法來確定經濟管徑。按照這種水頭損失控制值確定經濟流速時,其值得出如下: 因此,本工程設計流速范圍0.6-1.0米/秒。 3、配水管網平面布置 根據以上需水量預測結果、管網計算及千陽縣城給水規劃,本工程供水管道平面布置如下: 供水由水溝配水廠引出后,向西至菜子莊,向南至黃渡村,向西跨千河至羅家店,向南沿寶平公路到馮坊河南岸與縣城供水管網連接,管道全長25652.18公里。 具體管道布置詳見管網平面布置圖。7.4.5 管道壓力設計 根據千陽縣縣城總體規劃中給水工程規劃,給水管網的壓力滿足設計區域內最不利點用戶接管點28m服務水頭的要求;滿足最不利點最高日最高時加消防時不低于10m的水頭。7.4.6

49、 管道埋深 合理確定管道的埋設深度是保證輸水管道運行安全和降低工程投資的重要環節。根據室外給水設計規范中規定“管道的埋設深度,應根據冰凍深度、外部荷載、管材強度及其它管道交叉等因素確定”。 由于千陽氣候條件較好,凍土層平均深度為43厘米,最大凍土層深度59厘米,故本工程輸水管道覆土深度主要考慮確保管道安全運行,所有本次設計中管道埋深均為1.50米。7.4.7 管道穿越 穿越工程是管線輸水的樞紐工程,也是結構設計的重點內容之一。本工程輸水管線需穿越鐵路、公路和河流。穿越鐵路、公路時的方式是利用原有的橋涵采取工程措施進行施工;穿越千河時,建議采用大開挖、圍堰施工方式,在下一階段的施構圖設計工作中,積極協調相關部門,根據已確定的輸水管線路,并結合初步的勘查報告,按照國家相關法規,遵循有關部門的意見并參考千陽縣的實際情況,再進一步細化確定穿越障礙物的具體施工方式。7.4.8 管道敷設 1、敷設深度 本工程管網全部采用地埋式敷設,依據工程區域水文、地質、氣象條件,一級交通和農業耕作情況,確定干管管頂覆土厚度不小于1.2m,支管以下管網管頂覆土厚度不小于1.0m。 2、管溝開挖 管