人饮工程实施方案

十天高速路建设明垭子隧道施工段

XX县八面坡村安全饮水（补偿）工程

实施方案

XX县水土保持工作站

二O一一年七月

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十天高速路建设明垭子隧道施工段

XX县八面坡村安全饮水（补偿）工程实施方案

设计单位：XX县水土保持工作站（陕水保资证丙字第XX号）批 准： XX 审 定： XX 审 核：XX 设 计：XX 参加人员：

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十天高速路建设明垭子隧洞施工段

XX县八面坡村安全饮水（补偿）工程实施方案

十天高速路XX过境段支洞明垭子隧洞施工，由于地质结构复杂，施工中该地段出现局部沉陷，改变了原地貌和山体局部裂隙构造，影响原山泉、地下水通道，使原有泉眼枯竭，造成村民现有人畜饮水无水源、报废，导致该地段——XX县城关镇八面坡村一、二、三、四组计37户155人,70头大家畜的饮水困难。为确保当地村民生产、生活正常有序，确保十天高速路建设、运行正常，在十天高速路建设安康筹建处XX项目组和XX十天高速路援建指挥部及当地党委、政府的高度重视和关怀下，在充分征求群众意见的基础上，确定在明垭子隧洞支洞出口与＃渣场交界处采用动力抽取泉水的方案尽快解决当地饮水困难，我站受XX十天高速路援建指挥部委托，派员实地勘察进行施工设计。

待建工程区地理坐标为：东经108°13′32∥，北纬33°01′。地貌类型为巴山山系,山峦迭嶂,沟坡纵横,沟壑交错,沟谷外窄内宽，流域地势呈东西走向，西北高东南低，山体比较宽厚，山顶较为平缓，山势多呈浑圆形山脊，海拔468m-820m,地质构造为巴山大断层属杨子地台边缘，构造以褶皱为主，裂隙发育。裸露岩石较多，岩石破碎。出露岩性主要有黑云母片麻岩、石英岩、花岗岩和硅质岩。区内仅有一条通村水泥路约7km，其中有近4km因高速路建设使用损坏严重，尚有1.6km的羊肠小道，通行困难，为当地贫困高山区。

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一、水源的选择

通过寻找水源、现场踏勘，本区域只有明垭子隧洞支洞出口与＃渣场交界处出露泉水可做唯一可用水源，现场目测，泉水出流水质，满足感官指标，根据已有用户用水状况调查，其一般化学指标以及毒理学指标、放射性指标等方面均符合要求。同时，水源周围和上游全部退耕，植被覆盖茂密。因此，根据实际情况，水源水质完全可满足饮水要求，再结合物理过滤----沉淀净水的制水工艺，可满足山区农村安全饮水供水标准。现有出流量为1000mL/s—2000mL/s，该流量可以满足拟建措施设计流量Q 设max＜0.00053m3/s，Q设min＞0.00023m3/s的总用水需求。

二、 工程规模的确定

（一）、设计范围、供水对象及设计水平年

设计范围为八面坡村4个组，解决37户155人、70头大家畜的饮水问题，该供水范围内无乡镇机关、村企、学校及大规模养殖场。设计人口按自然增长率4‰计，机械增长不计。八面坡供水工程的现状水平年确定为2010年，设计年限n=10年。

（二）需水量预测

1.用水标准 ⑴居民生活用水量

根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），本着节约水资源和满足用水需求的原则，结合当地发展实际，采用60L/人·日。人口自然增长率4‰，设计供水年限为10年。

⑵牲畜用水

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根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），猪：20Ｌ/头/天；牛：40Ｌ/头/天。

（3）管网漏失水量和未预见水量：按上述之和的20%计列。 2.用水量计算 供水规模计算表

项目 居民生活 大家畜 管网漏失水量和未预见水量 合计 最高日用水量 最高日平均时用水量 最高日最大时流量 计算说明 用水定额×155(1+4‰)/1000 用水定额×70头/1000 （居民生活用水量+牲畜用水量）×10% 日供水量合计×日变化系数1.5 最高日用水量/24小时 供水规模（最高日用水量）×全日供水时变化系数2.3 0.00053 m3/s 1.92 m3/h 10用水定额 60L/人·日 20L/头·日 用水量小计 9.68m3/d 1.4 m3/d 1.11 m3/d 12.19 m3/d 18.29m3/d 备注 猪 取整20 m3/d 0.83 m3/h 供水规模（最高日用水量）：20m3/d。 三、工程总体布置 （一）设计依据及原则 1、设计依据

《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SL252-2000）、《防洪标准》（GB50201-94）、《给排水设计手册》、《室外给水设计规范》（GBJ13-86）、

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《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）、《陕西省村镇供水工程初步设计要点》。

2.设计原则

⑴支持可持续发展原则，保证村镇居民安全饮用水的可持续。保证水源、工程、管理运行的可持续性。

⑵以解决生活供水为重点，充分利用已有水利工程，有效降低工程建设投资和运行费用。

⑶综合当地自然条件，经济条件和社会发展情况，合理确定用水标准和供水规模。以解决当前群众饮水需要为主，同时兼顾长远发展的需要。

（二）工程等级、类型和设计标准

工程等级及类型

工程等级根据国家防洪标准有关内容合理确定。本工程等级属小㈡型五等工程。

1.工程设计标准 ⑴水质

饮用水水质符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）要求。在本地区，其水质应符合《农村实施（生活用水卫生标准）准则》中的要求。

⑵服务水压 服务水压为3m 2.工程防洪标准

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按《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SDJ12-78）、《防洪标准》（GB50201-94）查知，本工程为“V”等5级工程，其设计洪水重现期N=10年，校核洪水得现期N=20年。

3.工程抗震标准

抗震裂度为六度地区，不设防。

（三）总体布置原则

⑴总体布置根据水源与供水区（范围）之间的平面、高程空间关系，充分利用地形条件，拟定供水方式及工艺流程组合，合理拟定供水线路走向，确定建（构）筑物工程位置。做到充分利用自然地形条件，缩短供水线路，优化建（构）筑物布置，节约土地资源。

⑵节约投资原则。工程布置应考虑尽可能与现有工程设施相结合，避免不必要浪费，节约投资。

⑶运行经济原则。水源取水方式、线路用建筑物布置应有必要的方案比较，合理采用分区、分压供水，尽可能大的供水范围实现重力供水、减少加压供水范围和供水量，降低运行费用。建（构）筑物位置尽量靠近公路，方便施工和运营管理期交通。

（四）工程总体布置

经走访当地群众，现场勘察水源条件，初步确定了施工设计方案：以明垭子隧洞支洞出口与＃渣场交界处出露泉水为水源，海拔高程为565m处筑坝截流、集水井取水，经过滤通过323m的抽水管道，输水至八面坡村村委会，海拔高程673m建蓄水池一口，再分流3支管道：第一条700m至八面坡村4组，解决4组17户的人畜饮水；第二条1100m至八面坡村

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3组，解决9户的饮水困难；第三条由于用户居住地高程高于水塔，采取二级提水通过436m的抽水管道，在海拔756米处建一调蓄水塔，分2条支管分别配水给八面坡1组2户，2组11户的人蓄饮水。

四、工程设计

（一）一级抽水设备的选定 1、设计流量的确定

依据《陕西省村镇供水工程初步设计要点》供水系统中设计流量的确定：一级取水泵站至高位水塔，设计流量取最高日平均时流量加输水损失(不计取)，则Q设=0.83m3/h

2、设计扬程的确定

根据现场勘测，实测地形扬程108米，考虑潜水泵安装高程即动水位加潜水泵高度估计3.5米，半地下式高位水塔高出地面1.5米计，则实际扬程113米。设计扬程按实际扬程30%估算，抽水管道选配后进行校核。则H设=113×1.3=146.9米

3、设备选型

依据设计流量和扬程查《QS·QJ-型井用潜水电泵》选型表

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机组选型结果 设计流量 设计扬程 （m/h） 3选用泵型 150QJ5-150/21 150QJ5-150/21 扬 程 (m) 150 150 175 140 流 量 水 泵 额 定 值 配套功率 出水直径 潜水泵高度 (kw) 4 7.5 13 11 （寸） 1.5 2 2.5 2.5 (m) 3.5 3.5 2.5 ＜2.5 (m) （m/h） 5 10 10 10 30.83 146.9 200QJ10-175/10 200QJ10-140/8 4、损失扬程校核

lu2由公式h1=λ

d2g计算沿程水头损失 式中

h1—沿程水头损失,m; ι—计算管段的长度,m; λ—沿程阻力系数，取0.025； d—管径m

u—管内流速m3/s；由式u=求得，其中Q为流量m3/s，ω 为过水

d2断面面积m，ω=

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Qi—单位管长水头损失,m/m; PVC-U,PE等硬塑料管的单位管长水头损失, i=0.000915Q 1.774/d 4.774 式中 Q—管段流量,m3/s; d—管道内径,m; 计算得h1=13.2m

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方案比较

泵型 150QJ5-150/21 150QJ5-150/21 200QJ10-175/10 200QJ10-140/8 优点 缺点

2、取水高程的确定

从实际地形，拟建主蓄水池（大梁）海拔高程为m。由实测距离“大梁”4km输水管线，要求输水流量为Q设min＞0.0002m3/s，管道流速控制在0.5~0.8m/s （按0.6m/s计），拟定输水管道为PE给水管，结合以往同类工程初选管径为φ32mm。由公式h1= iL计算沿程水头损失 式中 h1—沿程水头损失,m; L—计算管段的长度,m;

i—单位管长水头损失,m/m; PVC-U,PE等硬塑料管的单位管长水头损失, i=0.000915Q 1.774/d 4.774 式中 Q—管段流量,m3/s; d—管道内径,m;

计算得h1=13.2m

输水管和配水管网的局部水头损失,可按其沿程水头损失的5%～

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10%计算总水头损失Σh=14.5m

由此，取水点高程控制在海拔高程m，拟定取水点的实测高程为m，满足正常输水要求。

3、引水主管道设计

初步设计管材为PE给水管材和热镀锌钢管（跨越陡崖），输水量为0.0002 m3/s，管道输水最大工作水头45m，管道长度4000m，按照上述计算方法和《水力学》相关计算综合所得，采用管材内径为φ25mm可满足设计要求，沿村级路和便道内侧边沟埋设，途经部分山涧、石崖（约1.1km需铺筑混凝土砌护。

4、蓄水池设计

蓄水总量以满足3天人畜饮水用水量即45m3为设计总容量：其中“大梁”主蓄水池容量为30 m3，村委会（江家梁）调压池为5 m3，八面坡（方家田坝）调压池5m3，左家院子调压池5m3，均为圆形砖混结构，采用《蓄水池标准设计》。

5、供水管网设计

该区居民依坡散居，居住十分分散，管道输水最大工作水头＞200m，若采用集中供水，供水管道安全运行、管网控制难度很大，为便于管理，维护可持续发展，按照经济合理的原则，采取科学布局调压措施和树枝状管网（线）的布设方式，即根据居住区分布以及服务人口将主蓄水池以下的整个供水区分为3个配水区域，配水干管成枝状布置。考虑区内住户沿沟、顺坡散居，高低不一，用水所需压力差别较大，因此在每一小区以最高住户为控制点建调压蓄水池，确保各供水小区用水压力基本

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一致，为防止最低端用户因压力过大而出现抢水的情况，可在超压住户入户管上安装稳压减压阀。

（1）主蓄水池——调压池管道设计

主管道（一级、二级管道）设计总长度4060m，流量Q日平=0.0002 m3/s，设计流速控制在0.6m/s，相应管径为φ25mm可满足设计要求；

（2）调压池到各用户管网设计

本设计按照居住规模来分，属于居住组团，调压池后供水管网按直饮水管道计算，设计供水量宜采用设计秒流量来进行计算。最终套用的设计秒流量计算公式为 q=0.347√Q日平，输配水管道的设计流速,宜采用经济流速，流速控制在0.5~0.8m/s 的要求，按照0.6m/s计算，确定配水主干管、干管、支管管径；结合每户安装一个饮用水龙头的实际，龙头额定流量为q0=50mL/S，给水当量为0.25，管网呈树枝状，各管段设计流量,可按其沿线出流量的50%加上其下游各管段沿线出流量计算，综合考虑设计管网管道。

计算得：

①村委会用水户7—10户，管网主管道总长度900m，管径φ25mm； ②八面坡用水户5—7户，管网主管道长400m管径φ25mm； ③左家院子用水户8户，管网主管道600m，管径φ32mm。 入户均采用φ20mm的PE管400mm，按1套/户配套φ15mm钢管立柱、球阀、水嘴、水表。

6、截流、取水设施

现场勘察取水地为自然沟道，设计采用浆砌石截流坝，坝体内设置

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开敞式砂滤、取水池，坝体最大高度3m，最大坝长11.8m，初滤池底部设置φ50mm钢管做排污管，通过初滤后用φ63mmPE管引入过滤、集水（清水）池底部，池体高度1.5m，总长度3m，池体为浆砌石（砖），池顶部采用预制钢筋砼活动板封闭。滤料宜采用石英砂,粒径0.3～1.0mm,滤层厚度400～600mm，滤料表面以上水深为0.3m，由池顶进入清水池，滤料承托层宜为卵石或砾石,自上而下由细到粗分层铺设。底部为底沟集水,集水坡度为1%，底沟盖板为无沙钢筋过滤板，底沟排污管顺水流布置至池体外；清水池正常水深以上应设溢流管;池底设引水管和排空管。

7、水源区安全保护设施

一般应采用预制砼桩、铁刺网围栏等措施隔离100m以上的区域范围。

8、管材及附件的选择

根据现有室外给水管道施工的经验，管道附件的泄漏是造成管网污染重要原因之一。因此，在布置管网管道时，有意识的减少管网附件的数量，例如各室外配水支干管上均不设管路阀门，仅在室内各立管上安装阀门；合理布置管路，减少管道接口和管件数量。管道系统的排水、放空阀门均设于地下室净水站内架空明装，不得埋地或与排水管道连接。管道阀门、饮水龙头均应采用不锈钢制作，便于开启和控制流量，使每个龙头的出流基本一致。各类管道阀门采用柱塞阀，此阀类似于截止阀，但密封性较截止阀好，无需填料，泄漏的可能性较小，有利于保障水质。

输配水管道尽量地埋，管道埋设应符合以下要求：

(1) 管顶覆土应根据冰冻情况,外部荷载，管材强度，与其他管道交叉

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等因素确定，管顶应埋设于冻深线以下，，管顶覆土一般不宜小于0.5m，在松散岩基上埋设时,管顶覆土不应小于0.3m，穿越道路、农田或沿道路铺设时，管顶覆土不宜小于0.7m。

(2) 管道一般应埋设在未经扰动的原状土层上，管道周围20cm范围内应用细土回填，回填土的压实系数不应小于90%。

三、工程概预算

根据《陕西省水利水电建筑工程概（预）算编制定额》和相应《计算办法》（2000）及陕西省水利厅《关于印发陕西省水利水电工程概（预）算编制办法及费用标准（2000版）调整意见的通知》精神，及了解现场材料单价为基础，进行概算投资编制。工程概算总投资21.67万元，其中建筑工程措施费5万元，引水、供水管道（网）工程计9.17万元，新增土地征占费用为5.8万元，勘测设计、施工管理、其他费用1.7万元。

施工中要严格按照浆砌石施工规范、安全饮水给水工程施工规范，施工达到安全、和谐、美观的要求，局部措施的处理必须由专项监理工程师现场确定。

附件：1、工程概预算 2、施工设计图

设 计： 校 核： 审 核：

二○一○年六月二十七日

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