甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程

赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计1本科毕业设计题目甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计学院工学院专业农业水利工程毕业届别2015届姓名赵正文指导教师李晓玲职称副教授甘肃农业大学教务处制二〇一五年五月赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计1甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计赵正文（甘肃农业大学工学院农业水利工程专业，甘肃兰州，730070）摘要：水是生命之源、是人类赖以生存的基础，是人类社会生存和发展的必要条件，是其他任何物质都无法替代的资源。没有水的安全，就没有人的健康、社会的稳定和经济的可持续发展。随着世界经济全球化进程的加快与发展，环境污染也进一步加剧，保障饮水安全已成为国际社会关注的焦点问题。本设计是以农村饮水安全工程，该工程水源地选在渭水一级阶地，取用地下水，用潜水水泵提高到地面，在兴建水厂及附属设施，抽水至高位水池，有高位水池自压供水，通过设计配水管网完成各个行政村村级配水设施的饮水安全工程建设项目。该设计工程虽然一次性投资总额较大，但供水保证率高，便于管理维修保养，维护费用少。通过经济评价该项目满足水利经济规范要求。该项目建成后，为项目区提供符合卫生标准的饮用水。关键词：农村饮水管网布置经济评价赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计11项目区及基本情况1.1项目区概况1.1.1项目区社会经济情况甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程处在新兴镇辖区，全镇共辖46个行政村，1个居委会，105个自然村，23369户，101393人，为甘谷县最大的乡镇。现有耕地81263亩，人均占有耕地0.78亩。新兴镇立足镇情，充分发挥优势，走以商促工，以工补农，商、工、农综合发展的城郊型经济路子，紧紧围绕绿山、兴水、抓调整的思路，近年来全镇经济和社会各项事业得到了长足发展，2006年全镇工农业生产总值达3.82亿元，农民人均纯收入1689元。1.1.2自然概况（1）地形地貌项目区地处陇中黄土高原西南边缘与秦岭山地北坡西段的复合地带，项目区地势呈西高东低，南北高，中部低，由于长期受强烈的构造和侵蚀运动的影响，形成了以第三系地层为主的基岩山岭丘壑。现代黄土山岭、丘壑集成了基底构造骨架，与基岩骨架紧密吻合，形成了以沟壑密集，沟梁相间、起伏不平的中低山及丘陵地貌景观。属黄土侵蚀堆积地的渭北黄土丘壑区地貌单元，受益村位于渭河北岸一、二级接地区，呈带状分布，地势平缓，利于供配水管网的布置和工程实施。（2）气象条件项目区地处渭河上游，属暖温带半湿润气候区，年平均气温10.2℃，最高日气温36.3℃，最低日气温–19.2℃，年平均降水量473mm。受季风影响，降水分布极不均匀，一般降雨多集中在7至9月。夏秋多暴雨，春秋有霜冻，无霜期187天，最大冻土深0.46m，最大风速达20m/s。（3）水文水源地位于甘谷县新兴镇十甲村以南1.7km处的渭河河畔，水源井以上控制渭河流域面积12246km²。工程段为渭河河谷温暖半湿润与半干旱的过渡区，多年平均气温10.2℃，流域多年平均降水量473.1m，多年平均最大风速18m/s，有记录的最大冻土深为0.46m，平均无霜期188天。渭河在该处多年平均径量27.5m³/s，渭河在该处十年一遇洪水洪峰流量为2023m³/s，三十年一遇洪水洪峰流量为3200m³/s，多年平均输沙量6150吨。1.2供水区饮用水现状及水源项目区居民饮水现状不能满足《农村饮水安全评价指标》中供水水质、生活用水量、用水方便程度、水源保证率的基本安全最低值，实现饮水安全是坚持以人为本，落赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计2实可持续发展观和全面建设小康社会及建设社会主义新农村的具体体现；农村居民长期饮用不安全水，导致地方病和传染性疾病高发，必须尽快解决安全饮水，提高人民健康生活水平。新兴镇一带受自然条件制约，农村群众多居住在渭河以北的山区及半山区，多饮用的是苦咸水，饮水安全存在着严重问题；直接影响到农民的身体健康及正常生产活动，因此能引用到方便安全、清洁卫生的饮用水，已成为当地群众目前最为迫切的愿望，政府部门也将解决群众饮水安全列入重要议事日程，多次/上级有关部门提出申请，要求立即建设农村供水工程，其目的是在彻底解决农村人畜饮水的同时，促进乡镇经济的进一步发展。解决好农业、农村、农民问题，事关全面建设小康社会大局，农村饮水安全工程的全面实施正是我党为夺取全面建设小康社会新胜利、谱写人民美好生活新篇章最真实地行动。甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程的建设同样是新兴镇人民全面建设小康和谐社会的根本保证。根据项目区需水量要求，结合当地地形、地貌及水文地质条件，取水水源地（地下水）布设在渭河左岸一级阶地十甲庄西南约1.1km处，一级阶地高出现代河床约1，6－2.8m。渭河地表水水量也满足要求，但渭河泥沙含量大，污染较为严重，一遇洪水，地表水混浊度大，水质差，因此选用水量稳定、水质较好的地下水做为供水水源。井位顺渭河流向布置，布设3眼大口井，均为完整井，井深23m，井径3m，地下水埋深10m，含水层厚度10m，地下水多为第四系孔隙性潜水，受地层岩性及水文地质条件的控制，赋存于砂砾卵石层中，井间距确定为280m（井的影响半径为260m），据附近农用大口井（与拟建水源井处于同一水文地质单元，且距1﹟水源井约600m，资料可直接采用）抽水试验资料分析计算，单井出水量为30.3m³/h，满足项目区需水量748m³/d的供水要求，据调查该大口井（主要为灌溉）于2004年11月由水利部门建成，井深为23.5m，井径为3m，为完整井，地下水埋深10m，含水层厚度10m，且近几年运行一直良好，水量稳定，本次抽水试验于2004年12月～2004年12月29日完成，因此，抽水试验资料（农用大口井）资料可靠，详实，拟建水源井可直接采用。根据渭河流域水资料特点（地下水埋藏浅，水质较好，水量大，是开采地下水的最有利地段），特别是河漫滩与一级阶地地表水有着密切的水力联系（详见《渭河流域甘谷、武山段水文地质勘察报告》），因项目区需水量较小，故水源地取水满足项目区需水量要求。该工程水源地选在渭河一级阶地，取用地下水，经提取附近农用大口井(抽水试验井)水质分析，除细菌总数和大肠菌群不符合卫生标准要求以外，其余指标均符合安全供水水质标准。建议水厂运行后，定期对水质进行检验确保供水水质安全，该地下水经加氯消毒处理后，可以作为安全水质饮用。赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计31.3供水范围和主要供水对象十甲农村饮水安全工程实施范围为新兴镇的渭河峪、小王家、三合、坡下王、十甲、豹子坪和槐沟村等7个行政村，共解决2778户，13406人的饮水安全。本工程可研编制的13406人均为苦咸水，详见表1-1。表1-1项目区饮水不安全范围、类型可研报告明细表县区名称工程名称解决的范围解决饮水不安全类型（人）乡镇名称行政村名称自然村名称户数（户）人数（人）氯超标砷超标苦咸水未经处理的IV类及超IV类地表水细菌学指标超严重，未经处理的地表水污染严重，未经处理的地下水其他饮用水质超标问题水量不达标用水方便程度不达标水源保证率不达标甘谷县新兴镇2008年农村饮用水安全工程新兴镇渭水峪村69834093409小王家村38119531953三合村34215901590坡下王村24311781178十甲村41321232123豹子坪村53524022402槐沟村166751751合计277813406134061.4供水规模和用水量1.4.1供水规模W（最高日用水量）经以下计算W（最高日用水量）为748（m³/d）。赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计41.4.2居民生活用水量标准根据《村镇供水工程技术规范》（SL310—2004）中规定，该地区居民生活用水定额标准为集中给水点取水和户用龙头取水相结合且无法洗涤池和其它卫生设施，最高日30—40L/人·d，采用值40L/人·d。采用最高日生活用水量标准按一下式计算：1W=p·q/1000（2-1）式中：1W—最高日生活用水量（m³/d）p—设计年限规划人口数：14774人q—最高日生活用水量标准：q=40L/人·d则：W1=591（m³/d）P=P1＋P0（1＋ɑ）n式中：P—设计年限末的用水人口总数（人）P0—设计是当年的人口数13406人P1—设计年限内人口流动人数（人）ɑ—年人口自然增长率前3年统计数据平均为ɑ=6.5‰n—设计年限，n=15年经计算，到设计年限末时，用水总人口将达到14774人。1.4.3集体或专业户饲养畜禽用水量W2：W2=0(m³/d）(无集体或专业户饲养之家蓄)。1.4.4公共建筑用水W3：农村公共建筑用水主要包括学校、乡镇府用水等，按生活用水量的10﹪计：W3=10%×W110﹪=59（m³/d）。（2-2）1.4.5企业用水W4：W4=0(不考虑企业用水)。1.4.6管网漏失水量和预见水量（W5+W6）；按居民生活用水量、畜禽用水量、公共建筑用水、企业用水量之和的10﹪计算：W5+W6=(W1+W2+W3+W4)10﹪（m³/d）。（2-3）1.4.7其它用水量W7：W7=(W1+W2)5﹪=33（m³/d）。（2-4）1.4.8水产用水量W8：本工程是只进行消毒处理的水厂，故不计此项。1.4.9人均综合用水量：人均综合用水量=供水规模、设计人口=50.63（L/人·d）。赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计51.5水源论证1.5.1水量根据项目区需水量要求，结合当地地形、地貌及水文地质条件，取水水源地（地下水）布设在渭河左岸一级阶地十甲庄西南约1.1km处，一级阶地高出现代河床约1.6—2.8m。渭河地表水水量也满足要求，但渭河泥沙含量大，污染较为严重，一遇洪水，地表水混浊度大，水质差，因此选用水量稳定、水质较好的地下水做为供水水源。井位顺渭河流向布置，布设3眼大口井，均为完整井，井深23m，井径3m，地下水埋深10m，含水层厚度10m，地下水多为第四系孔隙性潜水，受地层岩性及水文地质条件的控制，赋存于砂砾卵石层中，井间距确定为280m（井的影响半径为260m），据附近农用大口井（与拟建水源井处于同一水文地质单元，且距1﹟水源井约600m，资料可直接采用）抽水试验资料分析计算，单井出水量为30.3m³/h，满足项目区需水量748m³/d的供水要求（详见抽水试验资料），据调查该大口井（主要为灌溉）于2004年11月由水利部门建成，井深为23.5m，井径为3m，为完整井，地下水埋深10m，含水层厚度10m，且近几年运行一直良好，水量稳定，本次抽水试验于2004年12月～2004年12月29日完成，因此，抽水试验资料（农用大口井）资料可靠，详实，拟建水源井可直接采用。根据渭河流域水资料特点（地下水埋藏浅，水质较好，水量大，是开采地下水的最有利地段），特别是河漫滩与一级阶地地表水有着密切的水力联系，因项目区需水量较小，故水源地取水满足项目区需水量要求。1.5.2水质分析该工程水源地选在渭河一级阶地，取用地下水，经提取附近农用大口井(抽水试验井)水质分析，除细菌总数和大肠菌群不符合卫生标准要求以外，其余指标均符合安全供水水质标准。建议水厂运行后，定期对水质进行检验确保供水水质安全，该地下水经加氯消毒处理后，可以作为安全水质饮用。1.6供水水压本工程高位水池地面高程1345.00m，根据配水管网计算后，根据《甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本》规定，管网各处水压均满足配水要求。1.7供水方式本工程在地形、管理、投资效益比、治水成本条件都适宜的情况下选择了全日制集中连片的重力流方式供水。1.8供水工程方案选择1.8.1工程方案的提出方案一：在十甲村西南约1.1km处选择水源井，兴建水厂及附属措施，抽水至高位水池，由高位水池自压供水完成各个行政村村级配水设施的饮水安全工程建设任务。赵正文：甘谷县新兴镇十甲农村饮水安全工程设计6方案二：在十甲村西南约1.1km处选择水源井，兴建水厂及附属措施，不再修建高位水池，而是通过変频调速设备完成管网供水及各个行政村村级配水设施的饮水安全工