凤翔县汉封乡五指岭地区供水工程初步设计评审修改稿2

凤翔县汉封五指岭供水工程初步设计说明1综合说明凤翔县汉封五指岭供水工程位于凤翔县城西北25公里处，该项目涉及汉封乡的汉封村、景村、洛城村、关村、豆村、西沟村、程家塬村、后沟塬村8个行政村，现状人口7740人，饮水不安全人口6148人，设计供水人口8136人。我院受凤翔县水利局委托，按照《陕西省村镇供水工程初步设计要点》，编制了凤翔县汉封五指岭供水工程初步设计。汉封五指岭供水工程由水库取水工程、原水输水管道工程、水厂工程、配水干管、配水支管网及进户工程五部分组成。供水水源为地表水，由原汉封水库供水。其中，修建取水构筑物1处，埋设原水输水管道4公里，新建水厂1处，埋设φ160U-PVC给水管道942米，埋设φ125U-PVC给水管2000米,埋设φ110钢管2100米，埋设φ110U-PVC给水管道605米，埋设φ90U-PVC给水管道1784米，埋设φ75U-PVC给水管2685米，埋设φ63U-PVC给水管道8002米，埋设φ50U-PVC给水管道26082米。设计供水规模600m3/d，工程概算总投资526.25万元，综合水价2.50元/m3。该项目实施后，将彻底解决汉封乡8个行政村的供水紧张局面，极大改善汉封乡特别是五指岭5个行政村的居民生活和汉封乡的基础设施条件，将对汉封乡新农村建设起到很大的促进作用。2工程概况2.1自然概况凤翔县汉封乡位于凤翔县城西北边陲，距县城25km，西面、北面环山，地势西北高、东南低，全乡总人口约7740人，辖8个行政村，总面积70.49平方公里。项目区内有小（二）型水库1座，位于北申家河流域上游，属千河一级支流，渭河二级支流。汉封水库总库容56.5万m3，均质土坝，有效库容45万m3，淤积高程1139.0米，正常蓄水位1161.5米，坝顶长105米，坝高30米，坝顶高程1165.0米，放水工程为卧管，右岸开敞式溢洪道，属Ⅴ等小⑵型工程。2.2项目区社会经济情况项目区总面积70.49平方公里，辖汉封村、景村、洛城村、关村、豆村、西沟村、程家塬村、后沟塬8个行政村，常住人口7740人，项目区主要以小麦、玉米种植为主，2008年农民人均纯收入3000元。2.3供水现状和存在的问题汉封五指岭地区目前的供水现状为分散式小规模供水，各村组各自为阵，供水水源为泉水，配水没有到户，在村组设有几处公共取水点，取水极为不便。目前五指岭地区泉水现状供水能力根本无法满足五指岭地区群众的正常的用水需求。另外，遇到干旱年份，泉水水位下降，出水量更少，供水矛盾十分突出。泉水水质虽经检测基本符合农村饮用水标准，但并未进行消毒防止二次污染，所以群众饮水不安全。目前，五指岭地区的供水工程设施都是上世纪九十年代甘露工程项目实施时修建的,当时的设计标准低,经过十几年的运行，年久失修，设施老化,管网渗漏，已很难适应当前五指岭地区的供水需求。2.4项目建设的必要性，目前五指岭地区的供水现状和存在问题已经严重影响到项目区群众的正常生产生活，缺水问题已经成为制约项目区经济发展的瓶颈。凤翔县委县政府对建设五指岭供水工程也非常关心和支持，该县水利部门技术力量雄厚，在农村供水建设中积累了一定的施工、管理经验，完全有能力承担该项目的建设任务。项目区群众对实施五指岭供水工程的呼声和热情极高，投资投劳有保障。项目区交通便利，具有一定的经济基础，从财力上具备项目实施的条件。五指岭供水工程建成后，将彻底解决五指岭地区群众的饮水不安全问题，产生很大的社会效益。因此，开辟新的水源地，建设五指岭供水工程迫在眉睫。2.5项目区供水范围汉封乡8个行政村，现状人口7740人，设计供水人口8136人。现状年供水范围、供水对象统计表村名受益人口公共建筑涉及供水村小组（个）涉及供水户数（户）总人数（人）饮水不安全人数（人）学校（所）人数（人）景村4714824821人数已计入洛城村6350157711771人数已计入汉封村8391176017602人数已计入关村6264119011901人数已计入豆村419574001人数已计入西沟村4110494331人数已计入程家塬村61707607601人数已计入后沟塬村72157467461人数已计入合计451600774061489人数已计入3工程建设条件3.1自然条件项目区属低山丘陵区，地形海拔高程970～1140米。属暖温带大陆性季风气候，半湿润半干旱地区，春暖多风，夏热少雨，秋凉多涝，冬寒少雪。据凤翔县气象观测资料统计，多年平均气温11.5℃,极端最高气温40℃,极端最低气温-19℃,多年平均降雨量632.0mm，冻土层深0.5米。3.2区域水资源概况北申家河由项目区西北向东南穿过，该流域属千河一级支流，渭河二级支流，流域总面积40.9km2。北申家河流域内未曾设立过水文站及雨量站，属无资料地区。流域位于黄土低山丘陵区，地形起伏，沟谷发育，水土流失较为严重。北申家河干流上建有小（二）型水库——汉封水库，总库容56.5万m3，有效库容45万m3。坝址以上流域面积为12.5km2。现入库流量主要为汛期河道径流。该区多年平均径流深80mm，多年平均径流量100万m3。北申家河径流主要是由降水形成，降水和下垫面的特性决定该河的径流特性。本区降水具有年际变化大，年内分配不均的特点，降水主要集中在7～9月份，约占全年降雨60%以上。3.2.1径流计算由于汉封水库无实测径流资料，径流计算采用《宝鸡市水文手册》中的年径流深法计算。年平均径流量计算①年径流深法从《宝鸡市实用水文手册》中3-1、3-2图中查得，该流域多年平均径流深为80mm，径流变差系数CV=0.58,CS=2.5CV，用年径流深法计算汉封水库的多年平均径流量W。计算公式：W=y×F/10式中：W—流域多年平均径流量(万m3）；y—流域平均年径流深(mm)；F—流域面积(km2)；汉封水库坝址以上流域面积F=12.5km2,代入计算得多年平均径流量W=100万m3。⑵径流分析计算①不同频率的年径流量计算根据《宝鸡市实用水文手册》，不同频率的设计年径流量按下式计算：WP=KP×y×F/10式中：WP—某频率的设计年径流量(万m3)；KP—某频率的模比系数（查皮—Ⅲ型曲线）；Y—流域平均年径流深（mm）F—流域面积(km2);经计算，不同频率设计年径流量计算成果如下：P=50%时，W=87万m3；P=75%时，W=58万m3；P=95%时，W=41万m3。3.3工程地质3.3.1区域地质情况3.3.1.1地形地貌及物理地质现象项目区位于关中平原西部渭河以北，黄土高塬南缘丘陵沟壑区。3.3.1.2地层岩性第四系(Q)风积和风洪积黄土(Q3eol)、黄土状壤土层(QI-2eol+pl)，分布于黄土地貌区，层厚50----100m。3.3.1.3水文地质条件区内地下水按含水层岩性可分为孔隙～裂隙潜水和基岩裂隙水，孔隙裂隙含水层岩性为冲积、洪积的砂、卵(砾〉石层和风洪积黄土状壤士，基岩裂隙水含水层为中生代碎屑岩。地下水主要补给来源为大气降水，排泄于附近的沟谷及河流。3.3.1.4区域构造稳定性及地震烈度工程区周围30km范围内历史上曾发生过4级以上地震5次，5级以上地震2次，有史记载的最大地震为公元前780年的扶风以北的6～7级地震，据《中国地震动参数区划图(2001)》，工程区地震基本烈度Ⅶ度，地震动峰值加速度为O.15g。3.3.2项目区工程地质条件输水工程、水厂工程地质条件施工区地处低山丘陵区，上部为黄土覆盖。黄土在天然不饱和状态下，具有较高的抗剪强度和较高的压缩性，黄土状坝二～三级湿陷性，采取重夯夯实，以及防水，排水措施，切断渗入地基的水源：或从结构上采取措施，增强建筑物抵抗地基的湿陷变形的能力，满足基础需要。4.工程规模4.1设计范围、供水对象及设计水平年本工程的设计范围为汉封乡的汉封村、景村、洛城村、关村、豆村、西沟村、程家塬、后沟塬8个行政村，现状人口7740人。设计年限10年。现状年2009年，设计水平年为2019年。4.2需水量预测⑴居民生活用水量农村居民最高日生活用水定额取60L/人·d，镇区（汉封村）居民最高日生活用水定额按70L/人·d。设计人口设计用水居民人数P=P0（1+γ）nW—居民生活用水量，m3/dP—设计用水居民人数，人P0—供水范围内的现状常住人口γ—设计年限内人口的自然增长率n—工程设计年限10年γ按当地的自然增长率的5‰P=7740×（1+5‰）10=8136人W=6286×60/1000+1850×70/1000=506.70m3/d⑵公共建筑用水量农村按居民生活用水量的5%计，镇区按居民生活用水量的10%计。6286×60/1000×5%+1850×70/1000×10%=31m3/d⑶管网漏失水量和未预见水量按居生活用水量、公共建筑用水量之和的10%计列。(506.70+31)×10%=54m3/d⑷水厂自用水量按前3项之和的5%计列（506.70+31+54）×5%=29.5m3/d(5)农村用水变化系数及供水时间①本工程供水规模介于200m3/d-1000m3/d之间，Kh值取2.5②日变化系数Kd值取1.5供水时间为24小时4.3供水规模的确定：供水规模计算表项目计算说明用水定额用水量小计备注居民生活6286×60/1000+1850×70/1000农村60L/人·d镇区70L/人·d506.7公共建筑(6286×60/1000)×5%+(1850×70/1000)×10%农村按居民用水的5%计，镇区按居民用水的10%31管网漏失水量和未预见水量(506.70+31)×10%按居生活用水、公共建筑用水之和的10%计列。54合计591.7根据以上计算设计供水规模确定为600m3/d。5.水源选择地下水源根据《凤翔县周围地下水资源调查及评价报告》，项目区属低山丘陵区，地层以第四系粘土为主，夹少量砂砾，以下为奥陶系灰岩，水文地质条件差异很大。项目区地下水资源十分贫乏。地表水源汉封乡境内有小型水库（汉封水库）1座，均质土坝总库容56.5万m3,有效库容45万m3。该水库原职能为灌溉和防汛，经当地水行政主管部门申报批准，现决定取消灌溉职能，专门为五指岭地区供水。汉封水库1973年建成投用，距汉封乡政府5km，位于北申家河干流上游，坝址以上流域面积12.5平方公里，径流主要由降雨形成，多年平均径流量100万立方米。水库大坝经安全鉴定，安全稳定。库区上游植被良好，没有工业企业，水库水质良好，经凤翔县疾控中心检测，该库的水质除细菌总数、总大肠菌群超标外，其余均符合国家《生活饮用水卫生标准》。详见《汉封水库水质检验报告》。由于汉封水库缺乏实测地表径流资料，通过水文分析计算，汉封水库不同频率的来水量，当来水保证率P=50%时，来水量为87万立方米；P=75%时，来水量为58万立方米；P=95%时，来水量为41万立方米。多年平均径流量为100万立方米。新建净水厂年均需水量为：Qa=365×600/1.5=14.6万m3至2019年，汉封水库来水保证率为P=95%时，来水量为41万立方米，在满足工程用水量的同时每年仍有26.4万立方米的盈余水量。由此可见，在保证率P=95%情况下，能满足汉封五指岭地区供水。通过以上水源分析，确定本次工程水源采用汉封水库地表水。水源水量可靠，水质合格，取水方便，易于管理。6.工程总体布置6.1设计依据和原则6.1.1设计依据⑴《凤翔县周围地下水资源调查及评价报告》⑵汉封水库地表水水质监测报告⑶工程范围地形图（1：10000）⑷凤翔县汉封水库枢纽基本资料⑸《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）⑹《室外给水设计规范》（2006）⑺《生活饮用水卫生标准》⑻汉封供水工程基本情况资料⑼相关专业有关技术《规范》、《规程》等⑽陕西省村镇供水工程《初步设计要点》⑾水利部《村镇供水工程技术规范》6.1.2设计原则依据本工程总需水量规模及水源水质指标，合理确定水处理结构工艺，保证水源工程管理运行的可持续性。以解决生活供水为重点，充分利用现有水利工程，有效降低工程建设投资和运行费用。坚持以政府投资为主与群众自筹相结合的