纪家村饮水安全设计

海洲乡纪家村饮水安全设计说明书1 目的任务及建设的必要性康平县海洲乡纪家村饮水工程主要用于解决纪家村951人的生活用水问题。由于该村地下水资源分布较贫乏，群众饮水量不足，水源保证率不达标，水质不符合饮用水卫生标准，为保证村民过上安居乐业的生活、饮用上足够的放心水，建成真正的社会主义新农村，故打深井饮用深层地下水兴建饮水安全工程，实现供水到户是十分必要的。2 自然地理概况2.1地理位置、地貌特征、区域面积康平县海洲乡纪家村位于海洲乡西北部，距海洲乡7公里，包括3个自然屯，户数266户，人口951人，其中西陈窑47户191人，东陈窑74户249人，腰郝组60户223人，杨家组85户288人。腰郝组至东陈窑550米，至杨家组3400米。该屯地势较平坦开阔，屯内街路整齐顺直，房屋沿村内小道两侧排列成行。2.2 社会经济情况该村共有农户266户，人口951人，均为饮水不安全人口。该屯主要以种植业为主，主要作物有玉米、高粱、大豆等。村内有一条柏油路和多条砂石路，流动人口较少，该村靠近公路，交通较为方便。人均年收入4900元，生活水平位于全县的中等水平。目前村民主要通过压水井提取浅层地下水进行饮用，基本每户一井。由于饮用浅层地下水存在许多不安全因素，必然给村民身体健康带来一定影响，同时易引发各种疾病。2.3 水文地质纪家村气候属北温带大陆性季风气候。冬冷夏热，四季分明，春季多西南风，秋冬季多西北风，年平均气温7C，最高气温36.5C，最低气温-30.3C，年平均降水量513.4mm，最大冻深1.45m，平均无霜期151天。地处康平北部平原区，基岩基本以冲积、湖积、风积物为主，岩性以沙土夹亚沙土薄层，厚度4070米，地下水主要赋存于砂层的孔隙中，地下水补给主要是降雨入渗和地下径流补给，地下水埋深在2.0米左右，随季节变化不大，单井日涌水量在300吨以上，属富水区。地下水的化学性质主要成分是碳酸钙，总硬度300450之间，矿化度小于1g/L，PH值在7.07.7之间，铁含量在0.51.0mg/L之间，锰含量0.30.5mg/L之间。3 设计规模及标准3.1执行标准、依据（1）村镇供水工程技术规范(SL310-2004)（2）农村给水设计规范（CECS82:96)（3）农村生活饮用水卫生标准（GB11730-89)（4）机井技术规范(SL256-2000)（5）供水管井技术规范(GB50298-99)（6）泵站设计规范（GB/T50265）（7）给水排水管道工程施工及验收规范（GB5026897）3.2 供水形式：三屯一井用户管网消毒罐水 泵管 井地下水 微 机 3.3 设计标准：供水系统设计标准采用15年，设计人口：按自然增长率10计算。3.4 饮用标准：成井后应进行水质化验，如未能达到饮用水卫生标准应配套相应的水处理设备，保证水质安全。工程建成后水质达到农村生活饮用水量卫生标准（GB11730-89）的要求由卫生防疫等部门进行检验，确保水质符合饮用水要求。根据检测结果设计相应的净化消毒措施或除氟除铁锰设备。3.5 供水水源保护： 取水构筑物周围要设置围墙等卫生防护措施，水厂生产区外围50米范围内不准设计生活居住区、禽畜饲养场，水源周围在井的影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用剧毒性农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水管道，不得从事破坏深层土壤的活动，防护带、区应设置固定标志。4 设计用水量4.1 用水定额用水定额：生活用水：60L/d人公共建筑：10L/d人不可预见管网渗失量：最高日用水量的15系数选择： K时=3.2人口增长率按10计4.2 设计流量计算设计人口P1=P0(1+R)n=9511+1015=1104人居民生活用水量：Q1=q1P110-3=11046010-3=66.24m3/d最高日设计给水量Qmax=Q1(1+15%)=1.15Q1=1.1566.24=76.18m3/d设计流量QTQT= K时Qmax/10=3.276.18/24=10.16m3/h=2.82L/S5 管井设计5.1 供水井出水量由于该地区暂无抽水试验资料，根据周边附近地区成井资料，该村的单井涌水量在10m3/h左右。5.2 井孔和井管直径与深度的确定与结构设计井壁管直径的确定及结构设计：考虑管径与出水量的关系、井泵的配套、安装方便，泵体最大外径为150mm，井壁管内径确定为30cm，井壁管采用SLSG双壁螺旋塑料管，采用管箍连接方式。封闭管：采用内径30cm双壁螺旋塑料管，长10 m。SLSG双壁螺旋塑料管规格型号规格尺寸内径（d）外径（d）螺距（d）管接头长度3003003.03403.0301.032010SLSG双壁螺旋塑料管技术特性名称条件指标环钢度径向变形5%2KN/m2爆破内压MPa0.3拉伸变形2500N5%扁平试验压扁变形10%恢复原形扁平试验压扁变形40%不破裂、两壁不开裂按缝接伸屈服强度MPa20过滤器结构设计：过滤器采用内径为30cm双壁螺旋塑料管，打眼后包网，打眼孔径为圆形（12mm）呈梅花形布置，包网要求尼龙沙网60目两层，并用12#镀锌线捆扎，间距不超过10cm，滤水管开孔率为1020%，滤水管总长41m。沉淀管：总长4m，材料同井壁管。滤料：采用无风化的颗粒，直径主要取含水层的颗粒的45倍。井孔口径及深度确定：根据井壁管和围填滤料的要求钻井开口孔径600mm，滤料厚度为13mm，根据无污染含水层深度确定井深为55m。管外封闭：由于该地区浅层地下水中含有饮水不安全因素，应避免该层地下水进入井内。上部10米采用粘土球封闭，球径为20-30mm，粘土球用优质粘土制成，其湿度要适宜，要求能够保持球形下沉至预定位置。当填至井口时，进行夯实。洗井：采用空气压缩机洗井。当洗井达到破坏泥浆壁、出水变清、井水含沙量在1/50000-1/20000（体积比）以下时，结束洗井工作。由于没有实测地质资料，本设计只能借鉴附近成井资料分析确定。对于水源井的深度、结构，必须针对钻探过程中的实际地质情况进行设计、施工。6管网设计及水力计算6.1 管网、管材及管件 配水管网管材采用PE管。 供水管道所采用的管材、管件及附属配件，为同一厂家的配套产品。管件、管材的卫生标准应符合生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准（GB/T17219)的要求。管件包括直通、弯管、管堵、三通、变径。地面以上管件采用铁质铸件。管材、管件及配件应具有出厂检验合格证、性能检测报告、并经监理工程师验收等有关证明材料，管件应采用与管材相同材质的材料铸塑成型，最小壁厚应大于同一压力等级的管材壁厚，管材连接采用管件连接。低密度聚乙烯（LDPE LLDPE）管材规格公称外径及公差公称压力MpaPN0.4PN0.6备注管材系列S6.3S4壁厚及公差米重kg/m壁厚及公差米重kg/m20+0.32.3+0.50.1302.3+0.50.13075以上用PN0.6，以下用PN0.425+0.32.3+0.50.1672.8+0.50.19632+0.32.4+0.50.2273.6+0.60.32040+0.43.0+0.50.3494.5+0.70.49850+0.53.7+0.60.5385.6+0.80.77163+0.64.7+0.70.8557.1+1.01.23075+0.75.5+0.81.1918.4+1.11.72790+0.96.6+0.91.70910.1+1.32.489110+1.08.1+1.12.56212.3+1.53.6976.2各管段流量、管径、水头损失计算由于该村地势起伏大，设计由一台潜水泵一级提水后经过二氧化氯发生器消毒后再送入配水管网，供各户饮用。经各方协商，井位选在该屯北侧较为合适。根据村屯的1/2000平面图，考虑村屯的发展规划，管网采用树状管网，按照管网的布置原则，干支管线尽量沿公路、村屯道路两侧布置，入户管路尽量采用双向供水布置，管线交角尽量布置成90。为了检修和抢修管网方便，布置检修阀门井，为保护管网安全，在管网最高处布置排气阀门井。管网的架设方式采用地埋式，深度1.60米。力求管线短，少穿柏油路、砂石路以及障碍物，便于施工和维护且保证供水安全。配水管网采用树枝状配水管网，管网管段干支管总长为11102米，进户管10680米，设计年限为15年。设闸阀2处，放气阀2处，配水管网采用PE管材，详见康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网平面布置图，本工程采用连续给水方式，供水时间为24小时。管段计算长度：管段计算长度扣除无配水管段长度，单侧配水管段长按一半计算。该工程管段总长为8339米。计算比流量qs=QT/L计=2.82/8339=3.3810-4L/Sm计算各管段沿线流量qlql=qsL计 计算结果列表如下：沿线流量计算表管段名称计算长度（m）沿线流量（L/S）01460128100.27231140.0434400.01452200.07564000.1467560.0278420/20.0709234091032801.1110111160.041112500.0212133800.1311142600.091216200.011615144/20.021618720.021817360.011819100/20.021031110/20.021120190/20.03929920.032930570.022729620（480）0.16128280/20.05222500/20.08321170/20.03423580（340）0.11524380/20.06725276/20.05626462/20.08合 计2.82分配节点流量采用公式：qi=1/2ql ，计算结果列下表如下：节点流量计算表节点号计算公式节点流量（l/s）0为输入流量11/2（0+0.27+0.05）0.16121/2（0.27+0.04+0.08）0.19931/2（0.04+0.01+0.03）0.04041/2（0.01+0.07+0.11）0.10151/2（0.07+0.14+0.06）0.13761/2（0.14+0.02+0.08）0.11671/2（0.02+0.07+0.05）0.06881/2（0.07）0.03691/2（1.11+0+0.03）0.570101/2（0.04+1.11+0.02）0.584111/2（0.04+0.02+0.09+0.03）0.088121/2（0.02+0.13+0.01）0.076131/2（0.13）0.064141/2(0.09)0.044151/2(0.02)0.012161/2(0.01+0.02+0.02)0.028171/2(0.01)0.006181/2(0.02+0.01+0.02)0.027191/2(0.02)0.008201/2(0.03)0.016211/2(0.03)0.014221/2(0.08)0.042231/2(0.11)0.057241/2(0.06)0.032251/2(0.05)0.023261/2(0.08)0.039271/2(0.16)0.081281/2(0.05)0.024291/2(0.16+0.02+0.03)0.106301/2(0.02)0.010311/2(0.02)0.009合计2.82确定各管段管径和水头损失配水干管计算：选择地形较高，管线较长的管线为设计干管，本设计选择两条配水干管。管径计算公式采用 式中 d 管径，m; Q流量，m3/s; v 流速，m/s。按经济流速取0.60 m/s。沿程水头损失系数计算公式采用 式中 i 沿程水头损失系数;Q 流量，m3/s;d 管径，m;iL沿程水头损失，m ；局部水头损失按沿程水头损失的1%计算。Hi总水头损失，m。干管水力计算成果如下表：08配水干管水力计算表管段管长（m）流量（L/s）流速（m/s）计算管径（mm）外径管径（mm）iIl(m)Hi(m)01461.090.6048900.0017 0.08 0.09 128100.910.6044750.00292.332.57231140.670.6038630.00250.280.3134400.610.6036500.00630.250.28452200.450.6031500.00370.820.90564000.280.6024400.00471.902.0967560.130.6016320.00330.190.21784200.040.609250.00140.580.63013配水干管水力计算表管段管长（m）流量（L/s）流速（m/s）计算管径（mm）外径（mm）iIl(m)Hi(m)092341.720.660 900.0038 0.88 0.97 91032800.950.645 630.0082 26.88 29.57 10111160.360.628 500.00510.59 0.65 1112500.210.621 500.0017 0.08 0.09 12133800.060.612 500.0002 0.08 0.09 干管各点自由水压考虑未来发展情况，设计用户水压线高度为二层楼住户用水标准，节点自由水头为8m，计算成果如下08配水干管节点水压标高表节点号水压标高（m）节点号水压标高（m）0149.985145.831149.896143.742147.327143.533147.018142.904146.73013配水干管节点水压标高表节点号水压标高（m）节点号水压标高（m）0162.1711130.989161.2012130.8910131.6313130.80最后以井房节点处水压标高较大的013干管选择水泵型号。配水支管计算支管管径计算公式采用 d=式中d 管径，m;Q流量，m3/s;i平均水力坡度。支管水力计算成果见下表：配水支管水力计算表管段流量（L/S）管长（m）平均水力坡度计算管径（mm）外径管径（mm）水头损失（m）11140.04260(130.98-119.20-8)/260=0.014513323.7812160.0820(130.89-130.20)/142=0.004921400.9416150.01144/2(130.89-122.20-8)/(20+72)=0.00759251.0816180.04720.004916250.3518170.0136(130.89-130.10)/(20+36+72)=0.00628250.2218190.01100/20.00499250.4910310.01110/2(131.63-118.20-8)/55=0.098752510.8611200.02190/2(130.98-109.30-8)/95=0.14462527.369290.2092(161.20-133.30-8)/(92+480)=0.0348195024.7829300.01114/2(161.20-127.9-8)/(92+57)=0.169852534.9827290.08620(480)0.0348144021.581280.02280/2(149.89-126.80-8)/ 140=0.107872515.092220.04500/2(147.32-132.00-8)/250=0.02912407.323210.01170/2(147.01-130.60-8.00)/85=0.09896258.414230.06580(340)(146.73-132.90-8)/340=0.017115325.835240.03380/2(145.83-134.20-8)/190=0.019112253.637250.02276/2(143.53-133.30-8)/138=0.016211252.236260.04462/2(143.74-134.10-8)/231=0.007116321.64管网水力计算成果见康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网平面布置图、康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网水力计算图、康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网节点大样图。7 水泵选型及泵房、消毒设备及微机设计7.1 水泵选择设计流量：Q=10.16m3/h扬程计算：h0=iL1.1式中h0管路水头损失，m；i为沿程水头损失系数，i= ；v 流速，m/s，v=1.44m/s1.2m/s； d 水泵出水管管径，40mm。i=0.11h0=0.11501.1=6.05m管井最低水位在地面下45米左右，管路水头损失计算为6.05m，泵房处节点水压标高为162.17m，地面高程为127.80m，富余水头考虑为2m。水泵扬程=45+6.05+（162.17-127.80）+2=87.42m选150QJ（R）13-81/9型水泵一台，配套电机YQS(U)150-5.5一台。潜水泵性能表潜水泵型号流量（m3/h）81012141618扬程（m）150QJ（R）13-81/9103.595857763517.2 水泵安装 根据QJ（R）系列潜水泵样本，水泵悬空高度要求大于3.0m，电机下沿至动水位大于1.50m，该井动水位在40.0m, 电机下沿安装高程在地面以下41.50m。安装时，考虑单节泵管的长度，动水位的变化，可做适当调整，但是必须满足电机下沿至动水位大于1.50m这个条件。7.3泵房形式、结构及围墙设计泵房围墙形式、结构：泵房平面尺寸为5.5m7m，泵房面积为38.5平方米，泵房门为高2.35米，宽0.9米的铁板门两扇。围墙采用砖石结构，长46米、高1.5米、24墙37垛，浆砌石基础，基础深1.2米，两米宽铁大门。详见泵房及围墙设计图。7.4调节构筑物设计该村采用ABB变频微机供水设备，消毒设备为二氧化氯发生器CPF-30C一台。该屯位于地下水富水区，采用连续供水的方式，由一台微机给水设备控制，根据管网水力计算成果，管网要求保证最低水压0.15Mpa，最高水压0.35 Mpa，根据最低、最高水压设定微机控制参数。8 附属构筑物设计本项工程设闸阀2处，放气阀2处。阀门井井墙为M7.5砂浆MU7.5砖砌筑，内径80厘米，深2米。具体位置见康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网平面布置图，规格详见阀门井大样图。9 输配电设计：本设计需安装S30KVA变压器一台，高压线路50m，低压线路50 m。10 工程概预算10.1工程量、材料量工程量：建泵房一座，泵房平面尺寸为5.5m7m，泵房面积38.5m2，围墙38米。打50m深井1眼，井壁管内径确定为30cm，井壁管采用双壁螺旋管。铺设PE管道21782m，修阀门井4座。安装DN15钢立管481m，水龙头267个，水表安装及阀门267组。材料量：见附表10.2主要施工方法管井工程以机械施工为主，人工为辅；管网工程以人工为主，机械为辅；房屋工程采用人工、机械相结合的方式；设备安装工程以人工为主，机械为辅的方式。10.3编制依据（1） 水利部水总2002116号文件（2） 国家计委建设部200210号文件（3） 参考定额统一市政工程预算定额2001年版（4） 辽宁省建筑工程费用标准10.4 取费标准（1）间接费费率 取直接工程费的5（2）企业利润 取直接工程费的7（3）综合费率 取人工费的30（4）税金 建设项目在市区以外按3.22计算（5）独立费用 参照市政府业务会议纪要2009年第68号文，本设计规定勘察设计费按照建安工程费的2.2，监理费0.9，建设单位管理费0.8，工程招标费0.2%。（6）基本预备费取建安工程费的3%10.5基础单价（1）人工费除管网安装工程执行统一市政工程预算定额2001年版标准外，其他工程执行水利部水总2002116号文件技工45.74元/工日，普工26.45元/工日。(2)主要材料费及设备价格按市场价格计算10.6 工程投资: 完成该项工程总需资金69.10万元。其中：建筑工程需56.45万元，机电设备及安装工程需7.20万元，临时工程0.64万元，独立费用需2.91万元，基本预备费需1.91万元。10.7 项目划分海洲乡纪家村给水工程项目划分序号一级项目二级项目三级项目经济指标1海洲乡纪家村给水工程取水工程造孔工程井壁安装水泵安装2管网工程土方开挖土方回填管道安装管件安装阀门井3给水工程房屋工程微机安装二氧化氯发生器配套设备安装4输变配电工程高压输电线工程变电设备安装配电设备安装工程预算总表 单位：万元序号工程或费用名称合 计备 注一建筑工程56.45二机电设备及安装工程7.20三临时工程0.64取一+二的1%四独立费用2.91五基本预备费1.91取一+二的3%合 计69.10第一部分 建筑工程预算表序号工程名称单位数量单价（元）合价（元）一取水工程44653.501管井安装工程m50335.0716753.502旋转钻造孔工程m5027900.00土层m73002100.00岩层m4360025800.00二管网工程437535.231干支管土方m1110210.001110202进户管土方m1068010.001068003管道安装工程177530.454管件安装工程9632.345水龙头安装个267205340.006水表安装及阀门组2677520025.007阀门井个41796.867187.44三给水主体工程76700.001房屋工程m238.580030800.002围墙m382007600.003大门扇1300300.004微机台11500015000.005二氧化氯发生器LTER5050HZ12300023000.00四穿道费处135003500.00五防雷设施项12087.25合计564475.98第二部分 机电设备及安装工程预算表序号项目名称单位数量单价（元）合价（万元）设备费安装费设备费安装费一取水工程1150QJ（R）13-81/9型水泵台118000.001000.001.800.10二输配电工程1高压线路米50100.000.502低压线路米5060.000.303S930KVA变压器台120000.005000.002.000.504变压器台120000.002.00合计4.602.607.20第四部分 独立费用序号费用名称取费标准基础数（万元）金额（万元）备注一科研勘察测设计费2.20%63.651.40二工程监理费0.90%63.650.57三建设管理费0.80%63.650.51四工程招标费0.20%63.650.13五化验费0.30六合计2.91管井工程预算表序号项目名称单位数量单价（元）合价（元）1管井工程安装m50335.0716753.502旋转钻造孔m5027900.00土层m73002100.00岩层m4360025800.00合价44653.50给水主体工程预算表序号项目名称单位数量单价（元）合价（元）1房屋工程m238.580030800.002围墙m382007600.003大门扇1300300.004微机台11500015000.005二氧化氯发生器CPF30C50HZ12300023000.00合价76700.00管网工程预算表序名称及规格单位数量单价合价备注号(元)(元)1管道安装177530.45（1）DN15钢立管10m48.179.763836.46含材料量设备费及安装费（2）20mm10m1068.038.6741299.56（3）25mm10m240.743.8310550.43（4）32mm10m142.653.717660.39（5）40 mm10m161.782.3713319.23（6）50mm10m94.3105.299931.48（7）63mm10m356.4159.7756940.03（8）75 mm10m85.1262.7322345.19（9）90mm10m29.4396.1811647.692管件安装9632.34（1）20mm个5342.001068.00（2）25mm个2105.321117.20（3）32mm个1286.79869.12（4）40mm个1386.79937.02（5）50mm个8311.04916.32（6）63mm个14020.002800.00（7）75mm个3428.02952.68（8）90mm个1635.75572.00（9）闸阀及安装个4100.00400.003水表安装及阀门组26775.0020025.004水龙头安装个26720.005340.005干支管土方m1110210.00111020.006进户管土方m1068010.00106800.007阀门井个41796.867187.44合计437535.2333序号 取水工程管网工程给水主体工程输配电工程造孔工程(m)井壁安装(m)水泵安装(台)土方工程(m)管道安装(m)管件安装(个)房屋工程(m2)微机 安装(台)配套设备安装高压线路(m)低压线 路架设(m)变压器安装(个)配电设备安装(台)1取水井5555150钢管安装505012干支管土方111023进户管土方106804DN15立管481520mm10680534625mm2407210732mm1426128840mm1617138950mm943831063mm35641401175mm851341290mm2941613闸阀214放气阀215管理房38.516水表及阀门26717水龙头26718微机1工程量汇总表管网部分材料表序号材料名称规格单位数量1管材90米29475米85163米356450米94340米161732米142625米240720米10680DN15米4812三通905090个1902590个1754075个1632563个2505050个1502550个3503250个2402540个1323232个1322532个1252525个1402040个63322032个63502050个37252025个1033变径9075个19063个17563个16350个25040个34025个14032个13225个14管堵32个325个940个350 个15弯头90个175个163个240个832个525个620个5346直通90个1175个3363个13640个6232个5425个927水表LXS15块2678水龙头个267管井安装工程造价表（不含造孔费）井深80米序号项目名称单位单价（元）数量合价（元）一人工费工时3.923831501.36二材料费205041滤水管m20080160002铁线kg3.51605603砂石滤料m3803427204尼龙纱m43061224三洗井费米45803600四下管费眼120011200五合计26805.36六平均每米造价335.07序号名称单位单价(元)备注一管材120mm10m17.55225mm10m22.50332mm10m30.60450mm10m72.60563mm10m115.40675mm10m233.10790mm10m336.00二管件125mm个5.32232mm个6.79340mm个11.04450mm个11.04563mm个20.00675mm个28.02790mm个35.75四闸阀个100.00五水表个75六水龙头个20七封闭井管m200八滤水井管m200主要设备塑料管件价格表(询价)单价分析汇总表序号工程名称单位单价（元）备注1管道沟土方m102钻孔米300/600松散地层进尺费300元/米，岩石地层进尺费600元/米3封闭管米2004滤水管米2005DN15镀锌管安装10米79.76采用统一市政工程预算定额详见单价分析表620管道安装10米38.67725管道安装10米43.83832管道安装10米53.71950管道安装10米105.291063管道安装10米159.771175管道安装10米262.731290管道安装10米396.1813110管道安装10米574.081425管件安装个5.321532管件安装个6.791650管件安装个11.041775管件安装个28.021890管件安装个35.7519110管件安装个77.0320125管件安装个88.8921160管件安装个133.93独立费用22建设单位管理费取建安工程费的0.823勘察设计费取建安工程费的2.224工程监理费取建安工程费的0.925工程招标费取建安工程费的0.226化验费3000元/处27基本预备费取建安工程费的3附图：1、康平县海洲乡纪家村平面图2、康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网平面布置图3、康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网水力计算图4、康平县海洲乡纪家村饮水安全工程管网节点大样图5、泵房设计图6、深井结构图7、围墙剖面图8、室外给水管网阀门井大样图9、管径DN15立式水表安装图