方庄村供水工程施工设计报告

长武县彭公镇方庄村供水工程

施工设计报告

1、综合说明

1.1概况

1.1.1自然概况

方庄村供水工程地处长武县城北部，位于彭公塬中部，该区地形较为平坦，

该村北侧沟壑较深，沟谷以“U”型为主，且植被较好，自然条件较好，交通方便。

1.1.2气象与水文地质

长武县属暖温带半湿润大陆性季风气候。其特点是四季冷暖、干湿分明。多年平均气温9.1ºC；多年平均降水量为574mm，基本规律是分布不均；长武县南部残塬沟壑区地层为第四层，岩性以黄土为主的土状堆积，覆盖于前第三层之上，下伏有黄土状砂质粘土、含结核、夹数层故土壤。地质为祁吕贺南山字型构造。

1.1.3社会经济概况

该村共有2410口人，耕地面积3785亩，经济作物以苹果、蔬菜为主，种植

面积为500亩，粮食作物以小麦、玉米为主。

1.2供水现状及项目建设的必要性

该村群众用水到丰头供水点去拉，群众生活用水极为不便。近两年，项目区

居住、电力、交通等条件逐步改善，生活逐步提高。但农村供水设施仍然停留在较低水平，项目区群众饮水不安全成为该村生产生活及新农村建设的最大瓶颈。

1.3项目区供水规划及目标任务

该项目设计解决该村群众的饮水问题。该工程的目标任务是集中解决该村村

民的饮水不安全问题，且水源保证率不低于95%并供水到户。

1.4工程建设条件

1.4.1水资源条件

根据《陕西省长武县水资源评价及开发利用现状分析》及周围成井的出水量

来看，此地地下水资源较为丰富，完全可满足本工程的建设需要。

1.4.2水质条件

本项目区地下水据长武县卫生防疫站水质化验，水质良好，均无色、无味、无臭、

透明，井口水温8-22ºC，矿化度235-367mg/L,总硬度83.4-144.9 mg/L,PH值

7.02-8.02，水化学类型为HCO3-Ca型水。各项指标均符合《国家生活饮用水卫生

标准》。

1.4.3工程地质条件

该项目区岩层相对较稳定，地层产状平缓、构造简单，无大型断裂构造，工程区

属构造相对稳定地区。查1:400万《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)

标准，工程区地震动峰值加速度a=0.1g，相应的地震基本裂度为Ⅶ级。

1.4.4建筑材料条件

该工程供水区，通镇、村公路多条穿过，各受益村交通都非常方便，有利于

各种建筑材料的运输。

1.4.5结论

修建该供水工程各项资源及现状优越，有利于工程建设顺利实施。

1.5供水规模

该工程设计最高日生活用水量153.60m3/d，最高日平均时供水量6.400m3/h，

最高日最高时供水量19.20 m3/h，年供水量37376 m3。

1.6水源选择

该工程水源选用已打成的二组辐射井（成井深度76米）水源及北侧沟下井

水源（地形扬程86.7米）。考虑到该村群众居住分散，人口多，用水量大，故

采用多水源供水方案。

此水源方案，水质、水量有保证，投资相对小，制水成本相对低，是本工

程最理想水源。

1.7工程总体布置

依据拟选水源和工程建设的目标任务，进行地面工程布设。在水源井处建

调节构筑物，安装管网向全村群众供水，群众基本全部自来水入户。

1.8工程设计

1.8.1水源工程

根据设计流量和总扬程选配：

① 沟下井更换扶农牌200QJ20—121/13kw潜水泵机组一台，配套电机功率

13KW,并更换启动箱1台。

②二组辐射井更换扶农牌200QJ20—93/9.2kw潜水泵机组一台，配套电机功

率9.2KW，并更换启动箱1台。

1.8.2供水管理站工程

①沟下站：修复原有的水塔（H=10m.W=30m3）,安装200*80钢门一合，搭设

脚手架拆除砖砌保温层，并砌砖修复保温层，水泥砂浆粉饰外面层，室外乳胶漆

刷两遍。管理站新建管理配电房一间，砖砌围墙40米；改东沟边启动为管理站

启动，改造0.4kv35mm2输电线路240米。

②二组辐射井管理站：拆除原砖砌围墙19米，向北侧扩建，管理站按照

215M*13M尺寸建设。其修复井台1座（含散水修复），建砖混管理房18M（两间），

改造0.4kv输电线路60米，砖砌围墙56米，建砖支筒保温水塔1座（支筒高16

米、水箱容积30m3）。另外，村委会南侧建放水房1间。

1.8.3调节构筑物

根据现场测量成果，拟定调节构筑物的容积和高度，该工程的调蓄构筑物选

用支筒高16m，容积30m3的砖支筒保温水塔一座，支筒采用抗震加固图，基础

选用抗震加固图。该标准图完全满足设防烈度为VII度的要求。

1.8.4电气工程

（1)沟下站： 改造0.4kv35mm2输电线路260米。

（2）二组辐射井管理站：改造0.4kv35mm2输电线路60米。

1.8.5输配水管道工程

配水管道全长2876m，其中Ф90U-PVC管325 m、Ф63U-PVC管2026 m、Ф

50U-PVC管305 m、Ф40U-PVC管220m。

2供水规模

2.1需水预测

2.1.1设计水平年和人口增长的确定

1）设计水平年的确定及人口增长的确定

设计水平年为2021年，设计人口以2011年底受益人口为基数，人口自然增

长率按6‰计。

2）设计受益人数

①全村设计受益人口

P1=2410×(1+6‰)10

=2560人

2.1.2用水量标准：

1）生活用水标准：结合该区域情况，参照《村镇供水工程设计规范》，选用该工

程设计最高日生活用水定额为：村民50kg/d.人；

2）项目区现状年和发展规划没有大家畜和猪羊的集中饲养场，散养家禽用水量

不另考虑，因此本工程不计；

3）公共建筑用水量按生活用水量的5%计取；

4）管网漏失水量、未预见水量按生活用水量和公共建筑用水量的20%计取；

5) 水厂自用水量：该工程没有净水工艺设施，因此不计水厂自用水量。

6) 消防用水：受益村不单独考虑消防用水，一旦发生火警时，可减少气体用户

的用水量，以满足消防用水，

2.1.3日变化系数和时变化系数

该工程是农村供水，供水方式仍然采用定时供水。

因此确定，K日取1.5，K时取3.0

2.2需水量

2.2.1最高日生活用水量Q1

Q1=2560×50/1000

=128.00m3

2.2.2管网漏失水量和未预见水量Q2

Q2=Q1*20%

=25.600 m3

2.3供水规模

1.最高日供水量

W1=Q1+Q2=153.600 m3

2. 最高日平均时供水量

W2= W1/24

=6.400 m3

3. 最高日最高时供水量

W3= W1/8

=19.200 m3

4. 日平均供水量

W4= W1/1.5

=102.400

5. 年供水量

W5= W4*365

=37376.00 m3/年

3工程总体布置

3.1设计依据

（1）水利部和卫生部制定的《农村饮水安全评价指标体系》;

（2）《村镇供水工程技术规范》（SL310—2004）;

（3)《陕西省村镇供水工程初步设计要点》；

（4）《生活饮用水卫生标准》（GB579-2006）；

（5）长武县方庄村供水工程现场测量资料；

（6）长武县方庄村2011人口统计资料；

3.2设计原则

（1）工程设计要与该村的新农村建设相协调；

（2）工程设计要保证该村村民安全饮水的可持续性；

（3）尽量利用地形差，有效降低工程建设投资；

3.3工程等级和设计标准

3.3.1工程等级

根据《村镇供水规模》，该村供水工程为V等工程，主要建筑物按V级建筑物

设计。

3.3.2工程设计标准

1) 水质

该村以辐射井及沟下泉水为水源，水质符合国家《生活饮用水卫生标准》

（GB579-2006）。

2) 服务水头

用户水头控制在不小于5米。

3) 工程抗震标准

该供水工程抗震设计依据《建筑抗震设计规范》(GB500111)以及《构筑物抗

震设计规范》（GB5019）的有关规定进行抗震设防。

该工程所处地区抗震设防烈度为VII度，因此该工程的主要建筑物按VII度采

取抗震措施。

3.4工程布置

依据拟选水源和工程建设的目标任务，进行地面工程布设。在二组辐射井及沟

下井站（即塬上管理站）水塔构筑物，安装管网向全村联合供水，全部自来水入

户。

3.4.1供水系统

此工程采用双水源联合供水方案：

①沟下辐射井水源：通过机泵将水抽至水塔，经水塔调蓄，通过给水管道供给

用户。

②二组辐射井水源：通过水塔安装输配水管道向全村受益群众供水。

3.4.2水源工程布设

利用已成的沟下辐射井及已成辐射井，其布设见设计图。

3.4.3工程布设

1) 布置原则及要求

① 应选择最短的管线，根据用水要求，管网铺设全村。

② 便于施工，少占或不占农田。

③ 尽可能沿道路敷设，以利于将来维修检修。

④ 应充分利用有利的地形，有条件是优先考虑重力供水。

⑤ 地面坡度较陡时，在适当的位置设置减压措施控制水位标高。

⑥ 在管线的隆起点处以及管线平直长度大于0.5-1.0KM时设置排气阀，在管线

低凹处或根据检修区段的地形和排水条件设置泄水阀，泄水阀直径应小于供水管

直径，约为供水管直径的三分之一左右。

⑦ 管网静水压力不大于6.0 g/cm2。

2)输配水管道布设

该工程输水管道是潜水泵出水口至水塔的压力管；配水管道从水塔引至主干

管沿路布置，村级支管道与主管道连接后延至各受益户，整个供水管网呈树枝状。

其平面布置图详见——方庄村供水工程平面布置图

4工程设计

4.1水源工程

水源工程包括水源井和机泵选型。

4.1.1水源井

利用已成的沟下辐射井及二组辐射井。

4.1.2机泵选型

1）设计流量的确定

设计流量应依据井的出水量和该工程设计供水量和其它用水量综合考虑确定。拟建水源井出水量不小于20m3/h，该工程设计供水量最高日最高时为19.20m3/h、平均时6.40m3/h，考虑到该工程区为旱塬，水源又短缺，井的富裕出水量可用以庭院经济作物的灌溉。故机泵设计流量按拟定井最小出水量确定。即： Q=20 m3/h/3.6=5.56L/s.

2）设计总扬程的确定

①沟下站：地形扬程为86.70米，按照30%的损失计算，即总扬程为112米。 ②二组辐射井站：井深76米，水塔高13米，按照20%损失计算，即总扬程为106米。

3）机泵选型

①沟下站：根据设计流量和总扬程，选用200QJ20—121/13kw

潜水泵一台，配套电机功率13KW。

②二组辐射井站：根据设计流量和总扬程，选用200QJ20—93/9.2kw

潜水泵一台，配套电机功率9.2kw。

4.2供水管理站工程

修复原有的管理房，院内道路采用C15混凝土硬化，硬化厚度15cm，面积65m2。院内空余地方进行绿化。

4.3调节构筑物

4.3.1调节构筑物设计原则

（1）保证最高日最高时调蓄能力；

（2）保证供水区最不利点接水点水头不小于5m；

（3）按地震裂度为VII

4.3.2水厂调节构筑物

I调节容量确定

I．按最高日供水量确定

调节构筑物容量按最高日供水量的20%计取。

本工程管理站最高日供水量为153.6 m3/h

则：Wc=153.6*0.2

=30.72m3

根据上述结果，以及未来发展，确定调蓄构筑物的调节容积为30m3。 II．调节构筑物高度确定

调节构筑物高度依据本项目最不利点所需水头、地形等综合条件确定，设计水头不小于5m，供水管理站至最不利点的地形落差为2.75m，水厂至最不利点管道水头损失6.5m。因此，该工程所需调节构筑物的高度不小于5+2.75+6.5=14.3米。故选用支筒高16米水塔。

度采取抗震设防措施。

III．调节构筑物选型

根据调节构筑物的容积和高度，拟定该工程的调蓄构筑物选用支筒高16m，容积30m3的砖支筒保温水塔一座，支筒选用抗震加固图，基础选用抗震加固图。该标准图完全满足设防烈度为VII. 度的要求。

IV. 水塔基础地基处理

因无拟建水塔处无地质岩土勘察报告，故本次不做基础处理方案设计，根据勘察报告确定相应的处理方案，计算相应的工程量，进入工程总预算。

4.4电气工程

4.4.1设计依据

（1）《10kv及以下变电所设计规范》GB50053；

（2）《供配电系统设计规范》GB50052；

（3）《低压配电设计规范》GB50054；

（4）《民用建筑照明设计标准》GBJ133；

（5）《通用用电设备配电设计规范》GB50055；

（6）《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63；

（7）《电力工程电缆设计规范》GB50127；

（8）国家有关规程、规范。

4.4.2供电系统设计

（1）用电负荷计算

1)沟下水源井安装一台200QJ20—121潜水泵，电动机功率合计为13kw。

2）管理站、生活、办公、照明用电负荷2.5kw。

3) 经统计，水厂最大用电负荷约为8.5kw。

水厂配电设备选用GGD1型低压配电屏一面。

(2) 电气设备布置

电气设备的布置尽量靠近负荷中心，便于维护管理，所有电器设备必须可靠接地，接地电阻应不大于4欧。本工程采用高供低计计费方式，计量表装在低压配电屏内或电力部门要求安装。

4.5输配水管道工程

8.5.1压力管道

压力管道选用耐压强度大的钢管，其设计流量和管径确定详见水源工程设计。

8.5.2配水管道

(1)管材

工程区最大的地形落差为6.50m，静水压力小于6kg/cm2，因此管材拟选择延性较好，柔性接口的0.6MPA压力等级的U-PVC管材。

(2）流量分配

各管段的设计流量应等于该管段承担的人口以及其他用水量与转输流量之和。 管段设计流量按照公式Qs=QKh/86.4+Qz计算

式中：Qs—设计流量，L/S

Q—管段承担的最高日供水量，m3/d

Kh—时变化系数，K=3.0

Qz—转输流量，L/S

经计算：管理站最高日最高时供水流量为：5.3L/s。

(3）管径选择

按照经济流速，依据各管段的流量、地形情况合理选择。

配水管道全长2876m，其中Ф90U-PVC管325 m、Ф63U-PVC管2026 m、Ф50U-PVC管305 m、Ф40U-PVC管220m。

(4）水头损失

水头损失沿程损失按hf=iL计算，即：

i=0.000915Q1.774/d4.774

式中：Q---管段设计流量，L/s .

d---管道内径，m .

L---管道长度，m .

管道局部水头损失按该管段沿程损失的10%计取。

经计算该工程管理站至管网最不利点管道水头损失6.5m。

4.5.5管道敷设

（1）沿村庄道路铺设的管道距公路1m左右。

（2）采用地埋式敷设。管沟挖深1.0m，底宽0.4m，边坡比采用1：0.25。

（3）管沟底要平顺，铺设前清除管沟内的杂物，回填管沟要分层轻夯。

（4）管道连接，UPVC塑料管、塑料管和与钢管之间采用热承插粘接，闸阀、水表等其它管件根据管径、接口类型分别采用承插、丝接，个别采用焊接。

（5）闸阀设置。配水管道首端和每个村口管段处各设置控制闸阀一处，为了便于管理，闸阀安装在阀门井内，其结构形式采用陕02S2标准图集-给水工程。 5工程投资预算

5.1编制原则

项目投资编制执行陕西省纪委项目[2000]1045号文件及《陕西省水利水电工程概算编制办法费用标准》和《陕西省村镇供水工程初步设计要点》。材料价格采

用2012年第二季度工程所在地价格水平计算。

5.2定额依据

（1）建筑工程

采用《陕西省水利水电建筑工程预算定额》（2000）对定额不足部分采用相关定额予以补充。

（2）设备安装工程：执行《陕西省水利水电设备安装工程预算定额》（2000）。

（3）施工机械台班费，执行陕水计（1996）140号文件颁发的《陕西省水利水电工程施工机械台班费定额》进行计算。

（4）配电工程参照长武县电力部门施工工程预算为该项工程预算编制依据。

5.3基础单价和工程单价

5.3.1基础单价

（1）人工费单价

技工46元/工日。普工38元/工日

(2)材料费单价

按规定价进入工程单价，然后进行价格调差。

5.3.2工程单价

（1）直接费：按人工费、材料费、机械费其它非用之和计算。

（2）利润：水利定额按直接费、间接费之和的4%计算。

（3）税金：接直接费、间接费利润之和的3.22%计。

(4)临时工程费;按建安工程费的4%计取。

(5)房建工程：按850元/m2计算。

5.4费用

5.4.1建设单位管理费

（1）建设单位人员经常费

建设单位人员经常费=费用指标（2.1万元/人.年）×定员数（3人）×经常费用计算期。

（2）工程建设监理费

依据国发改委（2007）670号计算。

（3）项目建设管理费=（建设单位人员经常费+工程建设监理费×10%

（4）工程建设征地费

工程占地受益村互补协商解决，不计本项目费用。

5.4.2科研勘察设计费

(1)前期勘察规划统筹费:不计。

（2）勘测设计费：按建安工程量4.5%计。

（3）科学研究试验费不计。

5.4.3其它

（1）定额编制管理费：不计。

（2）工程质量监督费：不计。

5.4工程预算投资

该工程预算总投资312723.09元；其中：管理站工程费199008.35元，机电设备工程费39116.00元，管网工程费42346.80元，设计监理费22437.70元，税金9814.25元。

6工程建后管理

6.1管理体制

一是落实管护责任，工程所有权归方庄村委会。由村委会确定承包经营管理人员，负责运行管理和维护，水利局负责技术指导和监督。

二是建立健全各项规章制度和管理措施，做到“有组织、有机构、有人员、有制度、有收费”的管护制度和措施。

6.2运行机制

一是积极推行目标责任管理，对工程规范程序，依法签订合同，加强对合同执行情况的管理和监督。

二是用人制度。监理以聘用制为基础的用人制度、工程管委会通过竞争聘用站长，其他职工按照“定岗、定员、定责”的要求，公开条件，同意考试，则有聘用，持证上岗。岗位和人员按照精简、高效原则确定。

三是分配机制，按照市场经济规律，采用灵活多样的分配办法，把职工收入与岗位责任和工作成绩紧密联系起来。

四是水费收入和管理，要实行有偿供水计量收费。收费采用专用票据。要实行公开制度，定期对水价、水量、水费收支及工程折旧费管理和使用情况进行公开，接受农户和社会监督。

五是约束监督机制。工程管理站不仅要接受工程管委会、水利、物价、审计等单位检查监督，监理定期不定期的报告制度，还要接受群众和社会的监督、质询和评议。

附：1工程预算表

2工程设计图

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