灵台县西张水厂工程初步设计报告

１灵台县西张水厂工程初步设计报告1概述1.1概述西张水厂工程位于灵台县西部残塬沟壑区，是提引涧河沟道水解决灵台县西部塬区朝那、上良、龙门3乡（镇）农村饮水不安全问题的一处跨乡镇供水工程。工程所在地距县城30—70km，区域内塬面开阔平整，塬面面积广，人口居住集中，残塬区沟壑纵横，地形地貌复杂。近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，区域内生产结构和种植结构发生了很大调整，林果业及种植业迅速崛起，成为当地乃至灵台县主要支柱产业。但由于地下水资源极其缺乏，天然降水量少，每遇干旱时节，不时出现缺水、断水现象。同时，饮用水水质差，苦咸水、污染水分布广。目前，该区域有小型供水工程15处，可布局和结构上存在着严重的局限性，工程破旧，供水范围小，用水保证率低，这些小型供水工程基本上通过提取沟下泉水做为水源，出水量有限，水位下降且逐步趋于枯竭，若要考虑二、三产业用水，势必会造成塬区地下水位更深，水位漏斗范围更大，生态环境严重恶化的局面，以至于影响群众日常生活和经济社会的持续发展。为此，寻找充足、可靠的水源，通过工程措施保障群众用水安全不仅是解决当地用水困难问题的需要，同时也是促进农村经济快速、健康、可持续２发展的需要，对保护生态环境更具有非常深远的意义。为了彻底解决灵台县西部塬区三乡镇饮水不安全问题，进一步改善群众生产生活条件，促进小康社会及新农村建设，按照省、市农村饮水安全项目建设要求，根据灵台县农村饮水安全工程总体规划，通过实地调查和分析论证，计划利用涧河较为充足的水资源，修建西张水厂工程。工程采用涧河水源，可利用水量0.027m3/s，以泵站提水的方式，从涧河一泵站提水至塬面上良乡二泵站，经水处理后，变频加压至朝那镇三泵站，然后供水至各供水点及用水户，可解决朝那、龙门、上良3乡（镇），18个行政村142个社14100人饮水不安全问题，还可利用该工程水源恢复饮水人口9914人。西张水厂工程的实施，将使灵台县西部三乡镇群众饮水条件大为改善，该工程水质安全可靠，水量满足现状及远期用水需求，水源保证率达到95%以上，对于地下水位下降，污染源等问题综合分析，注重了水源地保护，确保了群众在特大干旱年份的饮水问题。2006年2月平凉市发改委、水务局以平发改农经［2006］27号文上报了《平凉市2006年度农村饮水安全工程可行性研究报告》，2006年6月省发改委、水利厅以甘发改农经［2006］427号文对该可研作了批复，其中批复同意灵台县西张水厂工程建设规模，批复投资301万元，其中国投210万元，地配及自筹91万元。可解决2乡6村1954户7000人的饮水不安全问题。同时该区域群众对修建西张水厂要求迫切，有一定的资金自筹能力，因此，该工程的建设十分必要。1.2设计依据３《灵台县农村饮水现状调查评估报告》《灵台县农村饮水安全“十一五”规划》《平凉市2006年度农村饮水安全工程可行性研究报告》《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）《生活饮水用水卫生标准》（GB5749-85）《农村实施生活用水卫生标准准则》《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020）《高浊度水给水设计规范》（CJJ40-91）《地表水环境质量标准》（GB3838）《给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社《建设项目经济评价方法与参数》《农村饮水安全工程项目建设管理办法》《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》《甘肃省农村人饮项目建设管理办法实施细则》1.3资金来源西张水厂工程资金筹措按照饮水安全项目中央、省、市有关筹资办法、项目资金由中央、地方和受益群众共同负担，工程总投资606.3万元，2006年可研批复投资301万元，其中：中央投资210万元，地方配套及群众自筹91万元，可解决2乡6村1954户7000人的饮水不安全问题。1.4项目区所在地概况1.4.1项目区社会经济情况４西张水厂工程位于灵台县西部塬区，社会经济条件较好,工程覆盖朝那、上良、龙门3乡镇18村，人口密度平均每平方公里117人，共有耕地13.18万亩，人均耕地4.0亩。2004年粮食总播种面积9.68万亩，粮食总产量3.14万吨，工业总产值56.6万元，农业总产值2312万元，农民人均纯收入1410元。目前，该区域为全县粮食主产区，同时第二、三产业发展迅猛。1.4.2自然条件(1)地形地貌灵台县西张水厂位于灵台县上良乡，距县城40Km，工程覆盖朝那、上良、龙门3乡镇，地貌属陇东黄土高原残塬沟壑区，地势西高东低，塬面平坦开阔，交通便利，便于施工。（2）气象条件区域内属温带大陆性季风气候类型，春暖、夏炎、秋凉、冬冷，四季分明。年平均气温8.6°C，其中极端最高气温呈递减之势，递减率为-0.52°C/100m，无霜期159天，年均日照时数为2452.5h，年降水量在500-600mm，其中7、8、9三个月降水最多，占全年降水量的55.5%，全年主导风西北风，最大风速17m/s,多年平均气温8.6℃，多年平均降雨量614.8mm，多年平均蒸发量1415.9mm，最大冻土层深69cm。灵台县气象站气象要素详见附表。（3）水文水系西张水厂工程属涧河流域，涧河发源于灵台县朝那镇，总流域面５６积104km2，全长36.5km,河谷两侧有24条主支沟，南北两侧是什字塬、星火塬，地下水涵养丰富，沟内主流主要由两塬地下水出露补给，因此，涧河水由沿途的众多泉水汇流而成。涧河多年平均流量0.296m3/s,日径流量25574m3,按供水75%保证率来推算，则为0.222m3/s,日径流量19181m3。根据有关资料查证，97%保证率枯水期流量为0.18m3/s,日径流量15552m3,枯水期流量较为稳定，因此，可合理地开发利用涧河水资源，保障该工程项目区群众的饮水安全。西张水厂工程区域内大洪水主要是水源地洪水,均是由大面积暴雨形成的，汛期一般集中在6-10月份，主汛期7-9月份，一次洪水平均1天左右，峰形以单峰为主，洪水量不大。本流域因无实测洪水资料，故采用《甘肃省暴雨洪水图集》的瞬时单位线法计算，P=10%，洪峰流量13.6m3/s,洪水总量117.5万m3；P=5%，洪峰流量19.3m3/s,洪量洪水总量166.8万m3；P=1%，洪峰流量27.8m3/s，洪量240万m3。1.5供水现状与水质卫生近年来，该工程区域内群众饮水相当困难，现有小型供水工程都将面临水量严重不足且水源不断枯竭的局面，群众用水不得不排队等候或在异地拉运，用水高峰期甚至出现争水抢水的局面，同时二、三产业用水根本无法保障。同时，该饮用水水质差，苦咸水、污染水分布广,严重影响人民群众的身体健康。７2设计规模和水源论证2.1供水现状与水质卫生近年来，该工程区域内地下水资源极其缺乏，天然降水量少，每遇干旱时节，不时出现缺水、断水现象。同时，饮用水水质差，苦咸水、污染水分布广,严重影响人民群众的身体健康。而该区域目前有小型供水工程15处，可布局和结构上存在着严重的局限性，工程破旧，供水范围小，用水保证率低，同时面临水量严重不足且水源不断枯竭的局面。所有这些都导致该区域内的群众饮水相当困难，群众用水不得不排队等候或在异地拉运，用水高峰期甚至出现争水抢水的局面，同时二、三产业用水根本无法保障。因此该区域内人民群众的饮水不安全，急待改变这种现状。2.2确定供水范围和主要供水对象工程涉及朝那、龙门、上良3乡（镇），18个行政村，142个社，规划解决饮水不安全人口14100人,利用该工程水源恢复饮水人口9914人。效益统计详见统计表。2.3供水规模和用水量2.3.1供水规模(最高日平均时用水量)最高日平均时用水量包括居民生活用水量、群众饲养畜禽用水量、公共建筑用水量、企业用水量、管网漏失水量和未预见用水量、水厂自用水量和其它用水量等。2.3.2居民生活用水量８９１０１１１２１３１４１５１６１７１８W1=Pq/1000P=P0（1+γ）n+P1式中q—居民生活用水量，m3/d；供水量取30L/（人·d）P—设计用水居民人数；P0—供水范围内的现状常住人口数；P0=24314人γ—设计年限内人口的自然增长率；取10‰n—工程设计年限；取15年P1—设计年限内人口的机械增长总数，因为该区域内无迁入人口，所以人口机械增长总数以0计。故设计用水居民人数P为28204人，则居民生活用水量W1=846.13m3/d。2.3.3群众饲养畜禽用水量该区域内群众饲养畜禽主要是大牲畜,项目区内共有大牲畜9726头，最高日用水定额取45L/头·d,则畜禽日用水量W2=437.7m3/d。2.3.4公共建筑用水量该区域内有18所村部、学校等公共建筑，用水量按居民日生活用水量的10%估算，则公共建筑用水量W3=84.6m3/d。2.3.5企业用水量根据工程范围内有水泥制品预制厂2家、砖厂2家，每家企业以日用水量15m3计，则4家企业日用水量为60m3。同时考虑企业近期发展计划，考虑扩大生产的用水量为20m3。故企业用水量W4=80m3/d。2.3.6管网漏失水量和未预见水量按居民生活用水量、群众饲养畜禽用水量、公共建筑用水量、企１９业用水量之和的10%取值,则用水量为W5=144.8m3/d。则工程最高日用水量W=W1+W2+W3+W4+W5=1593.23m3/d。2.3.7人均综合用水量人均综合用水量=供水规模/设计人口=0.056m3/d。2.4水源论证2.4.1水源水量分析西张水厂工程水源地位于达溪河一级支流涧河源头，起点位于朝那镇社古村的王什沟，终点位于上良乡西门村，主沟道长6.927km，主沟道坡降1.7%，区域内有大小支沟26条，流城面积18.5km2。水源地涵养林较丰富，水源水量充沛。西张水厂水源类型属涧河沟泉水，在涧河上游河谷深切割地段，河谷线切割黄土高原潜水含水层，黄土潜水直接补给沟泉水，形成稳定的沟泉径流量。根据灵台县气象站1959—2004年降雨资料可知，该水源地多年平均降雨量614.8mm，依据《甘肃省水文图集》中达溪河流域典型年P=75%和P=95%降雨量分配系数，再分别对75%和95%保证率时多年平均降雨量进行月分配，得不同保证率月降雨量。水源地降雨入渗量由下式计算如下：Q=μFHQ----每月降雨入渗量，万m3μ----降雨入渗系数，取0.25F----流城面积，18.5km2H----每月降雨量２０则计算得不同保证率每月入渗量见表2、表3。P=75%时降雨入渗量计算表表2P=95%时降雨入渗量计算表表3根据以上计算可看出，P=75%、95%时的每日来水量均大于该工程日最高用水量1593.23m3/d，故该水源完全可以满足工程的用水要求。2.4.2水质西张水厂工程水源地水质较好，基本无污染。经灵台县防疫站对取样进行化验，结果表明：除水源水样细菌总数2.48×103fu/m1，浑浊度9.0NTU超标外,其余各项指标均符合GB7549—85《生活用水卫生标准》。水质情况详见水质分析报告书。2.4.3泥沙西张水厂工程水源地上游植被较好，水土流失不大，因此，沟道水含泥沙量对水源地影响很小。根据有关资料分析，涧河多年平均悬移质输沙量为28.4T，多年平均悬移质输沙率为12.6kg/m3，悬移质123456789101112分配系数(%)1.92.84.911.611.915.4249.36.44.55.51.8月降雨量（mm）1217.230.171.373.294.7147.656.839.327.733.811.1月入渗量（万m3）5.68.013.93333.94566.826.318.212.815.75.1123456789101112分配系数(%)1.82.81.98.23.22.517.110.8414.44.32月降雨量（mm）1117.211.750.419.715.4105.166.4252.127.126.412.3月入渗量（万m3）5.185.423.39.17.148.630.7116.612.512.25.7２１泥沙侵蚀模数为524T/km2。由此计算得西张水厂多年平均悬移质输沙量为9.69万T。根据涧河河流和组成情况分析，推移质泥沙