1、PAGE PAGE iv農村飲水安全工程可行性研究報告一、前言1.1工程名稱某農村飲水安全工程1.2主管單位某省水利廳1.3執行單位某省某縣人民政府某省某縣水利水保局1.4工程受益范圍及供水規模本工程設計為某縣西寨、清水、十里、某山、城郊、城關6鄉鎮60村的149543人提供生活飲用水，設計供水規模8650m3/d，最高日最高時設計供水流量720m3/h。1.5工程內容及建設規模本供水工程包括直徑1.0m的混凝土滲渠120m，設計集水量14400m3/d；直徑0.5m的混凝土引水管10m；容積20m3集水池1座；直徑2.0m豎井式取水泵站1座，設計取水流量584m3/s；凈水廠1座，包括500

2、m3清水池1座，處理能力320m3/h的重力式無閥濾池2座；輸水流量564m3/h加壓泵站1座；容積1000m3高位水池2座；供水總干管1條，長度1.9km；干管4條，長度45.08km；分干管2條，長度5.52km；支管25條，長度21.78km；直屬取水口24個；建成村級供水管網60個，估算管網總長度1499km。1.6總投資及資金來源本工程估算總投資3498.988萬元，其中國家2099.393萬元，地縣配套1224.646萬元，群眾投勞及集資174.949萬元。1.7工程實施期限根據有關規定，結合本工程實際及建設規模，確定工程自批準之日開始實施，建設總年限為2年。1.8結論本工程規模大

3、，效益好，人均負擔水費僅占農村人均純收入的2.44%，是一項費省效宏的工程。建議盡快批準立項，力爭早日建成本供水工程，徹底解決當地群眾的飲水困難問題，幫助群眾實現脫貧致富的愿望。1.9工程技術特性表序號工 程 名 稱單位數 量備 注一供水范圍及規模供水規模m 3/d8650受益總人口人149543其中：鄉鎮/村個6/60二滲 渠長 度m120直 徑m1.0出水量m3/d14400600m3/h設計取水流量m3/h570三引水管長 度m10直 徑m0.5四集水池平面尺寸m2.02.0池 深m5.0五取水泵站額定流量m3/h57012Sh-13A離心式雙吸泵揚 程m30六凈水廠占地面積m 2477

4、1約合5畝建筑面積m 21022.2清水池容積m3500圓形重力式無閥濾池處理能力m3/h2320原水濁度小于15mg/L，濾后小于5mg/L變壓器容量KVA400七高位水池容 積m321000設計輸水流量m3/h540設計提水高度m94.9八加壓泵站流 量m3/h3188IS150-100-315A三臺揚 程m111九供水管網最大供水流量m3/h720取水管km/條0.35/1鋼管，管徑350mm輸水管km/條1.0/1鋼管，管徑350mm總干管km/條1.90/1UPVC管，最大管徑500mm干 管km/條45.08/4UPVC管，最大管徑355mm分干管km/條5.52/2UPVC管，最

5、大管徑160mm支 管km/條21.78/25UPVC管，最大管徑110mm十工程投資總投資萬元3498.988國家投資萬元2099.393地縣配套萬元1224.646群眾自籌萬元174.949包括群眾投工投勞二、總論2.1編制依據(1)中國農村供水與環境衛生項目供水工程建設幾項規定和管理辦法，全國愛國衛生運動委員會，1992年3月。(2)農村生活飲用水衛生標準，全國愛國衛生運動委員會、衛生部，1991年5月。(3)中國農村給水工程規劃設計手冊，全國愛國衛生運動委員會辦公室，1998年。(4)農村給水設計規范，中國工程建設標準化協會標準，1997年。(5)簡明給水設計手冊，中國建筑工業出版社，

6、1989年。(6)建設項目經濟評價方法與參數，中國計劃出版社。(7)某省定西地區水資源開發利用現狀分析報告，定西地區水電勘測設計研究院，1995年10月。(8)某省某縣統計年鑒，2002年。(9)某省某縣農村供水與環境衛生項目可行性研究報告，某縣水利水保局，2003年1月。(10)某灌區灌溉工程可行性研究報告，定西地區水電勘測設計研究院，2002年8月。(11)水源地洮河水質分析報告，某縣衛生防疫站，2003年5月。2.2編制原則(1)認真貫徹國家關于農村供水的有關方針政策，遵守國家有關法規，滿足相關規定、規范及技術標準要求。(2)按照全國農村水利工作會議和全國水利廳(局)長會議精神以及某省水

7、利工作會議制定的大力發展城鄉和農村供水的指示精神，達到解決農村飲水困難和病區改水的目標，建設農村飲水安全工程，提供衛生飲用水，實現農村自來水供水和全部鄉鎮供水的要求，最大限度地滿足農村生產、生活用水的需要，確保廣大農村地區群眾的身心健康。(3)通過農村飲水安全工程項目建設，全面解決農村人畜飲水問題，進一步帶動農村環境衛生的改善，促進鄉鎮經濟發展，積極體現“國家扶貧攻堅計劃”精神和“十五”計劃綱要精神，圍繞某省20012005年農村供水發展計劃，制定項目總體實施計劃。(4)結合某省某縣農村實際情況，確定合理的農村生活用水量標準，根據現有工程的運行管理現狀和目前農村人畜用水情況，從實際需要出發，合

8、理確定工程受益區范圍，準確計算并確定水廠的供水規模。2.3項目區基本情況2.3.1自然概況某縣位于某省中南部，地處甘南高原與隴中黃土高原及隴南山地接壤區，地理位置東經10341291045923，北緯340734344500，北秦嶺山地橫貫全縣。在行政區劃上，南與隴南地區接壤，西、北兩向與甘南藏族自治州接壤，東與天水市毗鄰；在地理位置上屬黃河一級支流的洮河流域和東部長江流域的西漢水水系。地形東西長約118km，南北寬約69km，南北最窄處僅15km，境內海拔高度在2040-3747m之間，相對高差1700m左右。境內地形變化復雜，總的趨勢是由南向北逐漸侵斜，土地總面積3587km2，實際管轄面

9、積3642km2。現有耕地面積62.5635萬畝，農村人均耕地1.50畝。境內群山連綿，地貌特征山多地少，既有高山又有川臺河谷，還有山間盆地，溝壑密度0.48km/km2。某縣境內山巒環抱，群山環繞，洮水繞城東流，草場廣闊，資源豐富，山川秀美，動、植物種類繁多，在環境、資源等方面具有得天獨厚的優勢，是某南部一塊亟待開發的寶地。某縣屬大陸性季風氣候，受特定環境和局部地形及地質構造的影響，從東部溫帶半濕潤帶向西部高寒陰濕氣候帶過度。總體特征是：太陽輻射較強，降水稍多，雨熱同期，災害性天氣居多；氣溫偏低且濕潤，屬高寒陰濕地區，晝夜溫差大，無霜期短，冬季漫長，春秋相連，無明顯夏季；年平均氣溫5.7，平

10、均無霜期112d，平均日照時數2229.6h，太陽輻射總量125.9Kcar/cm2；全縣多年平均年降水量596.8mm，而多年平均蒸發量高達1188.2mm以上，且降水多集中在6、7、8、9四個月，降水量達316.3mm，占全年降水量的53%，并多以陰雨或暴雨形式發生，造成水土流失和暴洪災害。全縣地勢由西南向東北傾斜按地理位置分為山區、半山區和河谷川臺區，土地總面積3578km2。2.3.2人口與社會經濟某縣隸屬定西地區管轄，全縣轄20個鄉、3個鎮，2個國營牧場和1個牧業小區，現有379個行政村，2133個生產合作社，2002年全縣共有99081戶，445200人，其中農業戶49429戶，農

11、業人口406918人，農業勞動力193036個，平均人口密度為122人/km2。轄區內有回、藏、東鄉、撒拉、裕固、滿6個少數民族，14030人，占全縣總人口的3.1%，其中回族12168人，藏族1810人，東鄉族18人，撒拉族33人，主要分布在南部麻子川、寺溝兩鄉。據某縣統計年鑒（2002）統計資料顯示，2002年某縣全縣國內生產總產值60100萬元，其中第一產業31853萬元，第二產業14424萬元，第三產業13823萬元。某縣屬二陰地區，雖然資源豐富，但自然條件較差，基礎設施落后，經濟欠發達，是國務院確定的國扶貧困縣之一，全縣年財政收入少而支出大，赤字嚴重。農業生產以種植業為主，生產力水平

12、低，且人多地少，群眾生活仍處于較低水平，全縣2002年農業人均純收入1298元。2.3.4水資源現狀(1)地表水某縣是一個水資源大縣，但由于受自然環境和經濟條件的制約，卻又是一個水資源開發利用的小縣。某縣境內有洮河、迭藏河、納納河等常年流水河流22條，年徑流總量42.09億m3，其中洮河流經縣內13個鄉(鎮)，總長83.5km，全縣水能蘊藏量33.5萬kw，開發潛力十分巨大。洮河為黃河一級支流，流域面積25527km2，平均徑流量42.09億m3。洮河中上游地區雨量充沛，植被良好，單位面積產流量大，且徑流穩定，含沙量小；洮河下游流經黃土高原丘陵溝壑區，隨著降雨量的減少和下墊面條件的變化，單位面

13、積產流量逐漸減少，但產沙量逐漸增大。全流域多年平均徑流深207.6mm，多年平均侵蝕模數1160t/km2。某縣境內自產地表水資源量為6.87億m3，人均徑流量為1543m3，大大高于全省平均水平，但水資源的供需矛盾仍然比較突出。存在的一個普遍問題是水低人高路遠，水資源分布集中且無工程措施，難以規模利用，由于工程設施不到位而發生的工程型缺水大面積發生。(2)地下水本工程供水區域集中在洮河南北兩岸的某縣盆地內。某縣盆地為由大柱梁山以北的洮河、迭藏河、納納河等河系侵蝕、切割形成的山間盆地。由于強烈的侵蝕切割，大部分地區基巖裸露，黃土狀覆蓋層很薄，因而黃土孔隙很少，密實度較大。從地形構造來看，某縣屬

14、秦嶺山地，黃土覆蓋層較薄，多屬石質及碎屑、風化巖體堆積山體，部分地區存在泥石流以及滑坡現象。在河谷盆地地區，除沉積有一定厚度的黃土外，尚有少部分礫石及風化堆積物存在。從地下水形成條件來看，受特定地形條件影響和地質構造的限制，在河谷川臺地區，主要補給來源為河道天然來水。根據定西地區水資源開發利用現狀分析報告，洮河流域砂礫石和砂卵石層夾雜泥質較少，含水層厚度差別較大，一般在117m左右，水質較好。在洮河兩岸及其支流迭藏河局部地方的上泥盆統、石炭系、上二迭統石灰巖出露地區有巖溶裂隙水和承壓水存在，埋深一般大于100m，偶有泉水出露，流量小于20L/s。全縣有以洮河河谷基巖裂隙水為主的地下水2.36億

15、m3，礦化度小于2g/L，水質總體屬重碳酸鈣鎂水，無工業污染，符合農業生產和農村生活飲用水水源水質標準。但本工程受益區域主要集中在洮河南北兩岸，地表覆蓋黃土層密實度較大，地下水補給條件不良。同時，淺層地下水排泄條件通暢且基巖埋深較淺，砂礫石層厚度一般在17m左右，受補給來源及河床切割的影響，含水層厚度大部分地區不足3m，部分地段甚至基巖抬升出露，淺層地下水賦存條件極為不良，地下水儲量有限；同時，深層地下水埋藏深厚，一般均在100m以下，利用難度較大。縱上所述，雖然全縣人均淡水資源占有量高于全省平均水平，但因大多數村莊和耕地坐落于臺塬山坡高處，水低地高。因此，現狀水資源開發利用程度不高。建成于上

16、世紀七十年代的某縣西川灌區，由于年久失修，早已停止使用。近幾年來，在各方努力下，雖然爭取到了部分資金，進行了改建，但目前僅建成了總干渠，且尚未投入使用。同時，還興建了一定數量的集雨節灌工程和為數不多的農村人飲解困工程，但由于農村人畜飲水欠帳太多，矛盾突出，農村人口飲水困難和飲用不潔水的狀況仍然相當普遍，人畜飲水矛盾并沒有從根本上得到緩解。2.4工程建設意義2.4.1人畜飲水現狀及存在問題雖然某省某縣水資源豐富，水質條件較好。但受自然條件和現狀經濟條件的制約，農村人畜飲水矛盾一直比較突出。雖然各級政府歷來十分重視這一問題，但飲用不良水的現狀普遍沒有得到有效解決。在水資源條件相對便利的某縣洮河沿岸

17、各鄉鎮，處于洮河支流溝口及級階地前緣的部分人口，生產生活用水以洮河河谷地下水為水源，且以打井(泉)取水的方式解決，井深一般在5-30m左右；級階地后緣及級階地上的大多數群眾，只能遠距離拉運洮河水解決；山區、半山區群眾主要飲用衛生條件無法保障的劣質溝河山泉水或耗費大量勞動力遠距離拉水解決。多年前，部分鄉村雖在國家扶持下修建了一些小型簡易人畜飲水工程，但因近年來連續干旱，大部分山泉干枯，小溝小河斷流，致使工程報廢，形成了新的人畜飲水困難區。同時，部分鄉村群眾飲用含氟量高于5g/L的泉水，致使該區成為氟病高發區，對當地群眾的身心健康造成了極大危害。近幾年來，由于干旱程度的進一步加劇，水井、山泉干枯現

18、象常常發生，水資源短缺現象進一步加劇，部分村民甚至要到幾公里以外的河谷人背、畜馱解決飲水問題，個別地方群眾直接飲用天然河道水，衛生狀況很差。由于沒有有效的水處理措施和辦法，飲用時只對渾濁的河水進行簡單過濾與沉淀，與農村飲用水衛生標準相去甚遠，群眾吃水問題尤為突出。一旦進入汛期，河水渾濁，水中泥沙含量很大，致使群眾無法飲用。特別是中小學、鄉鎮機關、衛生院等人口集中的單位，經常發生水荒現象，不僅嚴重影響了當地群眾的身心健康，而且影響了正常的生產活動，制約了當地經濟的進一步發展。多年來，本區域人畜飲水問題一直比較嚴重，尤其是地方性疾病以及與水有關的水生疾病發病率居高不下，由于農村人畜飲用不潔水而發生

19、病害甚至中毒之事時有發生，給當地群眾的生命財產造成了重大損失，嚴重影響了當地群眾正常的生產、生活。因此，能飲用到清潔衛生健康的水，已成為當地群眾目前最為迫切的愿望，政府部門也將解決群眾的飲水問題列入了重要議事日程，多次向有關部門提出申請，要求投資建設農村供水工程，在徹底解決當地的農村人畜飲水問題的同時，促進鄉鎮經濟的進一步發展。2.4.2項目建設的必要性擬建的供水工程水源取水口位于某縣城西7km處的洮河南岸十里鄉政府所在地上游，受益區為洮河兩岸6鄉鎮60村。受自然條件限制，區域內大多數地區群眾飲水困難。因此，建設“某農村飲水安全工程”，解決本地區的農村供水問題迫在眉睫。為了改變上述飲水現狀，加

20、快當地農村飲水衛生事業的發展，徹底改善農村群眾的健康狀況，近幾年來，農村供水工程在當地有了一定發展，尤其是在各級政府的努力下，通過各種途徑建成了一些農村供水、改水示范樣板工程和人飲解困工程。通過這些工程的建設，解決和改善了一部分農村地區的人畜飲水困難問題。但是，以某縣西寨、清水、十里、某山、城郊、城關6個鄉鎮為代表的大部分鄉鎮地區，供水、改水問題至今仍未得到徹底解決，飲用毫無衛生保障的劣質水的群眾所占比例仍然很大，致使某些介水病發病率居高不下，直接危害著當地群眾的身心健康，給家庭和社會帶來了沉重的經濟負擔，嚴重地制約著當地經濟的快速發展。由此可見，建設“某農村供水工程”，解決某縣西寨、清水、某

21、山、十里、城郊、城關6鄉(鎮)60村的農村人畜飲水困難問題是非常必要的，對保證當地群眾吃上干凈衛生的自來水，進一步提高健康水平，減輕醫療負擔，解放農村勞動力和增加勞務收入具有重要意義。同時，該工程的建設，既能滿足鄉鎮企業和農村生產、生活用水的需要，又能帶動農村環境衛生改善和鄉鎮經濟的快速發展，是幫助當地群眾實現脫貧致富奔小康的重要基礎設施項目。可以說，這項工程是一項利在當代、功在千秋的德政工程、民心工程。這項工程的建設，將使當地廣大人民群眾從此徹底擺脫不良水質的侵害，對增強當地人民群眾身體素質，進一步促進當地經濟的發展，實施西部開發戰略具有十分重要的作用。2.4.3項目建設的可行性首先，從水量

22、方面分析，該飲水安全工程控制范圍內的西寨、清水、十里、某山、城郊和城關6個鄉鎮，分別處在洮河兩岸河谷地帶，現狀人口125043人，設計受益人口149543人，供水規模8650m3/d，總取水量9100m3/d，設計最大取水流量570m3/h。洮河流域地表水、地下水以及大氣降水資源都比較豐富，尤其是地表水資源總量較大，開發利用條件較好，完全可以滿足本工程確定的供水需求。進一步分析洮河多年平均來水情況，在90%來水頻率時，枯水期最小流量為27.0m3/s，仍可滿足本工程取水量要求；其次，就地表水資源水質來說，洮河某縣段位于洮河中上游地帶且取水口設在某縣縣城上游，區域內基本無工業污染，水質較好，其P

23、H值為7.6，硬度為14度，屬微硬水，完全符合飲用水水源水質標準。尤其是通過河床砂礫石過濾形成的河床滲透潛流水，其飄浮物及混濁度均較低，水質也較好，采用一定的凈水工藝凈化處理后，完全可達到農村生活飲用水水質標準。但近幾年由于上游植被不斷遭到破壞，汛期河水泥沙含量較大，水體渾濁，在汛期引水時需要進行深度處理；第三，從供水工程技術角度本身來看，集中供水工程的取、輸、供水技術是成熟的，水質處理工藝也是相當可靠的，加之本地區群眾居住相對集中，十分有利于供水工程建設和管網的布置；第四，從經濟承受能力方面分析，雖然目前當地的農村經濟水平并不發達，但在努力調整農村經濟結構，大力普及科技知識，加強精神文明建設

24、的過程中，當地群眾的經濟收入逐年增加且已經形成了較強的科技意識和健康觀念，具有飲用衛生水的強烈需求。從工程經濟分析來看，單方水價1.95元，作為衣食住行主要組成部分的水費年人均支出僅占人均純收入的2.44%，群眾是完全可以接受的。綜上所述，建設“某農村飲水安全工程”是十分必要的，也是完全可行的。工程的建設可以最大限度地解決當地的人畜飲水問題，進一步提高廣大群眾的衛生意識和健康水平，符合當地廣大干部群眾的良好愿望，是一項惠及桑梓的民心工程和德政工程。2.5工程范圍及設計受益人口洮河南北兩岸階地構成了典型的某縣盆地，該縣絕大多數鄉鎮集中在洮河兩岸階地區域，是該縣社會、政治、經濟、文化教育、交通樞紐

25、和商業貿易的中心。本工程設計供水范圍涉及洮河南北兩岸的西寨、清水、十里、某山、城郊和城關6個鄉鎮， 60個行政村，受益區總面積約300km2，現狀人口125043人，其中農業人口78921人，非農業人口32506人，在校學生13616人。供水工程設計標準按15年考慮，年人口自然增長率按12計算，達到設計年限時，設計受益總人口將達到149543人。三、水文及工程地質條件3.1水文條件3.1.1流域概況某農村飲水安全工程計劃向某縣西寨、清水、某山、十里、城郊、城關6鄉鎮供水，取水口位于十里鄉所在地上游側洮河南岸。洮河為黃河上游一級支流，發源于甘、川、青交界處海拔4260m的西傾山麓。干流全長638

26、km，流域面積25527km2，多年平均徑流量53億m3，年平均流量168m3/s，年輸沙量2960萬噸，平均含沙量5.58kg/m3。據龍王臺水文站斷面資料，多年平均懸移質泥沙輸沙率82.6 kg/s，年輸沙量260萬噸，含沙量0.67kg/m3，其中6-9月輸沙量217.5萬噸，占全年輸沙量的84%，大汛期7-8月輸沙量127.4萬噸，占全年總輸沙量的49%。從此可以看出，本取水口斷面汛期輸沙量較大，水質較差。取水口斷面逐月懸移質含沙量、輸沙率計算結果見表3-1。表3-1 取水口斷面含沙量、輸沙率計算結果表 單位：kg/m3、m3/s、kg/s項目123456789101112平均含沙量0

27、.020.030.070.0270.100.391.191.151.170.170.0380.030.67流量36.031.942.665.612011417221722117685.250.6109輸沙率0.971.123.3219.352.747.720723730432.33.501.7182.63.1.2多年平均徑流量洮河在某縣龍王臺水文站斷面以上流域面積14910km2，多年平均徑流量37.8億m3，CV=0.3，CS=2.5CV；設計取水口在龍王臺水文站上游11km處。設計取水口以上流域總面積13800km2，流域面積占龍王臺站控制流域面積的92.6%，二者面積相差不超過10%。因

28、此，擬定水源取水口所在地徑流計算可以采用面積比擬法和徑流深等值線法兩種方法進行計算，通過比較確定。（1）面積比擬法面積比擬法可按公式（3-1）進行計算： （3-1）式中，-計算斷面徑流量（億m3）-龍王臺斷面徑流量（億m3）-計算斷面控制流域面積（km2）-龍王臺斷面控制流域面積（km2）經計算，計算斷面年徑流量為34.98億m3。（2）徑流等值線法徑流等值線法可按公式（3-2）計算： （3-2）式中，-計算斷面徑流量（億m3）-計算斷面控制流域平均徑流深（mm）-計算斷面控制流域面積（km2）經計算，計算斷面年徑流量為34.5億m3。兩種方法計算結果十分相近，進一步說明計算方法對本流域徑流計

29、算的有效性和計算結果的準確性。通過分析，確定取水口斷面多年平均徑流量為34.5億m3，年平均流量109.4m3/s。進一步計算可以得出，計算斷面流域面積占洮河流域總面積的54.1%，徑流量占65.1%。3.1.3不同頻率設計洪水本工程設計供水規模為8650 m3/d，大于1000m3/d。根據農村給水設計規范（以下簡稱規范）規定，選擇地表水為水源時，其枯水期的供水保證率不得低于90%。為此，需要根據90%頻率時的天然來水情況確定取水設施的最低取水位；同時規定，取水構筑物的設計，需按100年一遇（P=1%）洪水位確定取水建筑物頂高程，以保證其在設計洪水情況下的安全運行。（1）P=90%時的年徑流

30、量如前所述，本工程設計取水口以上多年平均徑流量=34.5億m3。不同頻率來水計算以龍王臺為參證站，取水口徑流年內分配采用龍王臺站分配比例。不同頻率時的年徑流量可按公式（3-3）進行計算：（3-3）式中，-不同頻率時的年徑流量（億m3） -多年平均徑流量（億m3）-皮爾遜型曲線模比系數本項計算中，已知CV=0.3，CS=2.5 CV。當P=90%時，皮爾遜型曲線模比系數=0.63，計算得=21.74億m3，采用龍王臺站分配比例，徑流年內分配見表3-2。表3-2 90%來水頻率時年徑流量及年內分配 單位：m3/s、億m3、%月 份123456789101112合計流 量27.627.034.954

31、.5150.297.3125.085.287.264.141.928.468.9徑流量0.740.650.931.414.022.523.352.282.261.721.090.7621.74比 例3.434.36.518.511.615.410.510.47.953.5100由此可見，在枯水年90%來水頻率時，水源取水口年徑流量21.74億m3，平均流量68.9m3/s，其中枯水期最小流量發生在2月份，為27.0m3/s。（2）P=1%時設計洪水流量根據某省暴雨洪水圖集，P=1%時的設計洪水可按經驗公式（3-4）計算： （3-4）式中，-P=1%時的設計洪水流量（m3/s）-計算斷面控制流域

32、面積（km2）經計算，=2069m3/s，并據此計算洪水位，確定取水井的頂部高程。3.1.4水質狀況根據某省水質監測分析報告，在臨洮紅旗站控制斷面洮河水質為類水，但各項監測指標均未超標，水質完全滿足農村生活飲用水水源標準。由于洮河水質的污染主要發生在某縣下游段，尤其是臨洮渭源段。據此可以推斷，某縣縣城上游段的洮河水質將優于至少不劣于類水，完全可用于人畜飲用水水源。3.2工程地質條件洮河兩岸、級階地，是某縣盆地的主要組成部分，同時也是本供水工程的主要受益區。本供水工程主要由水源地取水構筑物、凈水廠、高位水池及供水管網四部分組成。由于組成供水工程的各部分構筑物結構型式的不同，對地基基礎的要求各不相

33、同。同時，隨著各構筑物所處位置的不同，工程地質條件也不盡相同，為滿足本工程各構筑物建設之需要而采取的基礎處理措施也有所不同。3.2.1水源地工程地質本工程擬選用洮河地表水作為供水水源，同時，由于洮河為多泥沙河流，尤其是在汛期水質濁度大，且洮河水量在年內變幅較大，致使水位變幅也較大。設計擬采用岸邊滲渠匯集洮河河床潛流水，配合豎井式取水泵站取水，對地質條件具有較高的要求。選定水源地取水口位于十里鄉政府所在地上游洮河南岸，取水建筑物擬建設在河床右岸淺灘部位。洮河在本段河岸寬淺，河床穩定，寬度約150m左右，河床高程2314m左右，一級階地前緣高程2321.0m；受河床徑流補給與良好的排泄通道等條件影

34、響，地下水位較高，局部可認為與河床水位一致且隨徑流大小及水位高程變幅較大。河床局部可見夾砂巖及風化碎屑巖出現，但范圍十分有限。左右兩岸大部分地段較陡，均有第三系砂礫石出露，上覆第四系褐色粉質粘土，厚度約5.0m，構成兩岸級階地。初步探明第三系沖洪積砂礫石厚度不超過5.0m。總體來看，河床大部地段為砂礫石沉積物，但厚度最大不超過5.0m，下部為三迭系中統板巖及夾砂巖延伸至深槽部位且偶有出露，灰綠色，粉砂質結構，風化較強，節理發育，節理面及層面間褐鐵礦化強，地基承載力大于400KPa，是良好的建筑物基礎。3.2.2凈水廠工程地質凈水廠位于水源地以南十里鄉政府所在地上游洮河南岸級階地上，距取水構筑物

35、350m,地面高程2329.0m。據地探揭示，第一層厚度1.3m，為人工填土。表層為耕植土，下部為素填土，褐色-褐黃色，松軟中密狀態，現狀稍濕濕，具可塑性，含有植物根系、碎磚、瓦塊和少量礓石；第二層厚度3.0m，為卵石。呈青灰或灰白色，骨架顆粒主要由石英巖、石英砂巖等組成，接觸式結構，顆粒較粗，磨圓度較好，呈渾圓狀，天然密實度為中密狀。滲透系數可在0.10.6cm/s之間選取，承載力標準值按400 KPa考慮；第三層為板巖。呈灰綠色，粉砂質結構，風化較強，節理發育，節理面及層面間褐鐵礦化強，地基承載力大于500KPa。同時，由于所選位置靠近河床，地下水排泄條件良好，水位較低，推斷大致與河床水位

36、齊平或稍高，對凈水廠建筑物不會造成不良影響。綜合上述各層土壤結構，結合凈水廠建筑物對地基的要求，總體來看，第二層卵石層結構可作為良好的建筑物基礎。3.2.3高位水池工程地質高位水池設計位于十里鄉政府所在地以南的山梁局部臺地上，設計地面高程2423.0m。從探坑揭示來看，該區域內土壤結構相對復雜。第一層厚度0.9m，為角礫或級配不良礫。呈灰或灰白色，骨架顆粒主要由板巖、石英砂巖和石英巖組成。磨圓度較差，呈次棱角狀，稍密，允許承載力250KPa；第二層厚度1.0m，為中砂或粘土質砂。呈褐黃黃色，成分主要由板巖、片巖和石英砂巖等組成。磨圓度較差，呈次棱角狀，中密，允許承載力180 KPa；第三層厚度

37、1.0m，為角礫或級配不良礫。呈灰或灰白色，骨架顆粒主要由板巖、石英砂巖和石英巖組成。磨圓度較差，呈次棱角狀，中密，允許承載力200KPa；第四層厚度0.4m，為粉質粘土或壤土。呈褐黃黃色，潮濕時為褐色，韌性低，稍有光滑，干燥狀態下強度中等，無搖震反應；現狀濕，中密，不具濕陷性，屬中壓縮性土，允許承載力180KPa。局部有小蟲孔，分布連續穩定；第五層厚度1.4m，為角礫或級配不良礫。呈灰或灰白色，骨架顆粒主要由板巖、石英砂巖和石英巖組成。磨圓度較差，呈次棱角狀，稍密，允許承載力200KPa ；其下為中砂或粘土質砂，褐黃黃色，成分主要由板巖、片巖和石英砂巖等組成。磨圓度較差，呈次棱角狀，中密，允

38、許承載力180KPa。總體來看，高位水池所在地工程地質條件良好，允許承載力一般均在180KPa以上，完全可用于水池等建筑物的地基基礎。結合高位水池建設方式，設計對第四層中壓縮性粉質粘土或壤土以上土壤全部清除，用三七灰土換填，即可確保建筑物的整體穩定和正常使用。3.2.4管網工程地質根據現場踏勘及供水工程管網初步布設方案，主干管網大多數位于洮河兩岸級階地后緣。據某縣西川灌區灌溉工程初步設計報告工程地質評價資料顯示，主干管沿線所涉及的地層巖性主要有三迭系及第四系沉積物。在級階地后緣主要為受地殼運動影響而局部隆起的雄厚山體，發育有大小不等、規模不一的現代沖溝。在各沖溝溝床末端以及溝口堆積有風化破碎的

39、第三系碎屑巖、碎塊石以及礫石，形成溝口沖出錐，錐面坡度一般在10左右，但堆積體相對穩定且仍處在不斷發育中。總體表現為受局部地質構造和地殼運動的影響，級階地寬度變化較大，且受現代沖溝和溝口堆積體的影響，階地被分割呈現為大小不等的不連續狀態，局部地段對供水工程管網的布設有一定影響和制約。第四系地層包括全新統級階地堆積物和全新統坡洪積層。其中全新統坡洪積層巖性變化較大，主要巖性為粉質粘土夾碎石、砂碎石土、砂碎石及碎塊石；全新統級階地堆積物上部為黑褐色粉質粘土、粘土，厚度27m不等。根據某縣西川灌區灌溉工程可行性研究報告階段提供的4組試驗資料，土壤濕密度1.781.84g/cm3，干密度1.501.5

40、3g/cm3，液限26.0%-40.2%，塑限17.0%20.3%，塑性指數8.019.9，濕陷系數0.0030.0336，為非濕或中等濕陷性土，水平、垂直滲透系數均在10-4左右；下部為灰白色砂卵石層，結構松散，卵石粒徑最大1020cm，一般24cm，礫石粒徑一般為1cm，級配以卵石為主，厚約3-12m。干管沿線地下水主要賦存于級階地下部的砂卵石層中，埋深一般在713.5m，因級階地多呈基座形式，地下水補給來源主要為降水入滲，但由于表層土壤密實度較大且階地寬度不大，靠近主河槽，排泄條件良好，對干管布設沒有任何不利影響。在洮河各支溝內有供水支管布設，大多沿村級公路布設，其地質構造較干管布設區域

41、復雜。局部雖有公路橋梁、涵洞以及小規模泥石流洪水溝道等存在，但數量有限，規模較小，通過采取一定的工程處理措施后，對安全運行影響不大，可進行供水支管布設。其他地段現狀地質構造相對穩定可靠，對布設管網工程沒有不良影響。從前述各工程建筑物所處地質情況來看，總體上不存在大的影響建筑物安全的不良地質現象。盡管各構筑物所在地工程地質條件各不相同，但探坑揭示與推斷工程地質條件均尚好。雖然構筑物對地基的要求不盡相同，部分建(構)筑物對地基條件要求較高，但通過采取一定的工程措施，現狀地質條件完全可保證建筑物的安全運行。四、總體設計4.1設計參數4.1.1用水量標準農村飲水安全工程用水范圍通常包括生活、禽畜、鄉鎮

42、企業、公共建筑、水廠自用、管網漏失和消防等幾方面。根據規范規定，結合項目區實際，并參照我省大多數已建農村供水工程運行現狀，確定本項目設計最高日用水量標準如下：生活用水定額為35L/人.d；大牲畜用水定額50L/頭.d；鄉鎮企業、水廠自用以及管網漏失與未預見水量按規范規定，結合各用水對象實際情況計取；小牲畜、公共建筑和消防用水量暫不予考慮，需要時可通過現有水源或其他途徑解決。4.1.2工程設計年限根據規范規定，農村供水工程設計年限一般可按15-20年計算，本工程設計年限按15年考慮。4.1.3變化系數根據規范規定，結合本工程所在地特點和實際用水現狀，本工程可研階段，取日變化系數K日=1.3，時變

43、化系數K時=2.0。4.1.4運行時間根據規范規定，結合農村供水工程的特點和本工程設計的水處理工藝，為提高構筑物使用效率，確定正常供水狀況下，水源取水、輸水管道、凈水廠凈化及消毒處理每天按16小時運行設計；供水管網按每天24小時不間斷運行設計。4.1.5設計供水人口本工程受益范圍確定為某縣西寨、清水、某山、十里、城郊、城關6個鄉鎮，共60個行政村，受益區域面積約300km2，現狀人口125043人，其中農業人口79821人，非農業人口32506人，在校學生13616人，各類大牲畜15909頭。設計供水人口按公式（4-1）計算： P=PO(1+a)n+P1 (41) 式中：P設計年限末的用水人口

44、總數(人) PO設計當年的人口數(人) a年人口自然增長率，取a=12 n設計年限，取n=15年 P1設計期內機械人口增長數。供水工程受益區設計供水人口見表4-1。4.2供水規模4.2.1用水量計算(1)生活用水量生活用水量也就是滿足群眾日常生活所必須的水量，根據最高日人均用水定額與設計人口數進行計算，即：1=(149543人35L/d.人)/1000= 5234.0m3/d表4-1 工程受益區人口基本情況表 單位：人鄉鎮名稱村名稱現狀人口設計人口鄉鎮名稱村名稱現狀人口設計人口城關鎮居委會3215638456十里鄉甘寨村19702356城郊鄉瓦窯溝村17402081中寨村21262542龔家堡

45、村543650三十里村19952386西云村16311950廟溝村797953某峰村44245291駱駝村10211221東門村11311353鐵龍村11161335長虹村16221940大溝寨村30253618南川村15281828十里村69388297火燒溝村446533曹家村23872855東照村17112046齊家村16902021洮珠村19322311雷家村17352074龍潭村13281588北小路村14781767小 計1803821572南小路村22242659西寨鄉西寨村35904294張家坪村23682832大寨村8641033張家灣村13151573高石崖村503602寺

46、上村10701279田家堡村820981坪路村11141332橋上村820981上莊村612731站里村13481612下莊村8561024坎豐村22052637臺子村16411963上三族村13211580山底下村19762363下三族村12651513小 計3945447184劉家堡村18972269某山鄉上跌馬村9301112小 計1463517503下跌馬村10961310清水鄉臘梅村19202296小紅村600718清水村45845482上崖寺村29903575蔣家村10821294下崖寺村755903郎家村758907板達口村604722大路村17442085崖王村334399溝里

47、堡村13151572朱家口村272325郭哈村12921545陳家崖村485581小 計1269515182小 計80669646合 計125043149543注：學校及機關人口已計入所在地行政村人口中。 (2)牲畜用水量 2=(15909頭50L/d.頭)/1000= 795.5m3/d(3)鄉鎮企業用水量供水區域內現有鄉鎮企業383個，其發展規模和總體水平均不高，目前總用水量在1000 m3/d左右，大部分企業均有自備水源。但隨著水源問題的解決和西部大開發戰略的進一步實施，其鄉鎮企業的發展速度將會大大提高。因此，本項目可行性研究階段中暫按人畜用水總量的30%估算。據此，企業用水量為：3=(

48、1+2)30%= 1808.8m3/d (4)管網漏失與未預見水量管網漏失與未預見水量一般可按最高日生活用水量、牲畜用水量及工、副業用水量之和的10%-20%計算。隨著管材、施工技術水平、用水器具以及用水水平的不斷改進和提高，管網漏失水量將越來越小。為此，本項目按10%計算。則：4=(1+2+3)10%= 783.8m3/d (5)消防用水量本供水工程為農村水廠，設計主要解決當地的人畜飲水困難問題。受益區內雖有一些工業企業以及小型加工業存在，但分布相對分散，密度不大，設計時不再單獨考慮消防用水量，一旦需要，可通過限制或減少其他用水的方式來滿足消防用水要求。為此，在可行性研究階段暫不計入這部分用

49、水量，即5=0。 (6)水廠自用水量水廠自用水量根據不同水源的水質狀況及采取的水處理工藝確定，一般按最高日生活用水量、牲畜用水量及工、副業用水量之和的5%-10%計算。本工程正常情況下水源水質較好，水廠自用水量不大，但在汛期時，河水泥沙含量較大，仍需要有一定的生產自用水量。經分析論證，本工程水廠自用水量可按5%計算。則：6=(1+2+3)5%= 391.9m 3/d4.2.2供水規模水廠供水規模即水廠的設計供水能力，也就是工程運行過程中所應達到的最大生產能力，包括生活用水量、牲畜用水量、鄉鎮企業用水量、管網漏失與未預見水量以及消防用水量之和。即：=1+2+3+4+5=8622.1m3/d據此，

50、水廠實際供水規模按8650m3/d進行設計。4.2.3總取水量在滿足水廠供水規模的基礎上，計入水廠自用水量后，確定的水量為供水工程從水源地的實際總取水量。取=+6=9014.0 m3/d水廠實際總取水量可按9100m3/d設計。也就是說，設計時，水源地的出水量和取水能力均應能滿足9100m3/d的總取水量要求。4.2.4相關設計流量(1)設計取水流量設計取水流量也就是按照確定的水廠運行時間，通過工程措施從水源地提取的水量可按公式（4-2）進行計算： (42)式中：取水源地取水泵站設計取水流量(m3/h)水廠供水規模(m3/d)6水廠自用水量(m3/d)T水廠工作時間(h)，取16小時經計算，取

51、= 570m3/h。 (2)加壓泵站輸水流量加壓泵站設計輸水流量即滿足設計供水規模時的輸水流量，可按公式（4-3）計算： (43)式中：輸加壓泵站設計輸水流量(m3/h)經計算，輸= 540m3/h。(3)供水管網設計流量供水管網設計流量可按公式（4-4）計算： (44)式中：供供水泵站設計流量(m3/h) K時時變化系數經計算，供= 720m3/h。（4）人均供水當量人均供水當量可按公式（4-5）計算： (4-5)式中，-人均供水當量（L/s.人） -設計供水人口（人）經計算，人均供水當量為0.0013346 L/s.人。各相關流量計算參數及計算結果詳見表42。表42 設計供水規模及相關流量

52、計算表序號類別單位計算標準及依據用水量備注1生活用水量m3/d35L/d，設計人口149543人5234.02牲畜用水量m3/d50L/d，設計牲畜15909頭795.53鄉鎮企業用水量m3/d按1、2項用水量的30%計算1808.84管網漏失和未預見量m3/d按1、2、3項用水量的10%計算783.85消防用水量m3/d根據實際情況計入06水廠自用水量m3/d按1、2、3項用水量的5%計算391.97水廠供水規模m3/d前5項用水量之和8622.1取86508水廠總取水量m3/d前6項用水量之和9014.0取91009設計取水流量m3/h工作時間按16小時計算57010設計輸水流量m3/h工

53、作時間按16小時計算54011設計供水流量m3/h高位水池運行時間按24小時計算72012人均供水當量L/s.人0.00133464.3方案論證4.3.1區域水資源狀況前已述及，某縣是某省水資源較為豐沛的地區，加之工程受益區位于洮河兩岸，地表水資源豐富。某縣龍王臺水文站斷面以上流域面積14910km2，多年平均徑流量37.8億m3，是本工程受益區域內唯一的常年徑流河流。在擬定的設計取水口以上，流域總面積13800km2，多年平均徑流量34.5億m3，年平均流量109.4m3/s。除汛期泥沙含量較大外，其他各指標均符合飲用水水源衛生標準。在特殊干旱年90%來水頻率時，年徑流量21.74億m3，平

54、均流量68.9m3/s。其中最小流量發生在2月份，為27.0m3/s，完全滿足本工程設計取水流量要求(取=0.158m3/s)。除此之外，在本工程受益區下游末端，有迭藏河匯入洮河，但該河水資源無法作為本工程供水水源利用。所以說，工程區域內再無其他地表水可供利用。在地下水資源方面，由于本工程受益區主要集中在洮河南北兩岸，但本區域地表覆蓋壤土層密實度較大，地下水補給條件不良。同時，淺層地下水排泄條件通暢且基巖埋深較淺，大部分地區含水層厚度不足3m，部分地段甚至基巖抬升出露，淺層地下水賦存條件較差。據某縣自來水公司提供的城區供水工程資料顯示，在本工程水源地下游某縣縣城所在地含水層較厚區域(厚度7m)

55、，單井出水量也僅在100m3/h左右，從水量上首先無法滿足本工程設計取水流量要求。洮河地表水水質良好，以洮河河谷基巖裂隙水為主的地下水礦化度小于2g/L，水質總體屬重碳酸鈣鎂水。地表水、地下水均無工業污染，符合農村生產和生活飲用水水源水質標準。4.3.2水源選擇水源選擇主要應從水資源質與量兩個方面進行分析，同時考慮其他因素綜合確定。根據供水工程區域水資源現狀分析論證，認為雖然工程受益區內同時具有地表水、地下水存在，且水質良好，符合飲用水水源衛生標準。但根據定西地區水資源開發利用現狀分析報告，洮河流域砂礫石和砂卵石層夾雜泥質較少，含水層厚度差別較大，一般在117m左右。結合實地勘探，分析認為在工

56、程區域內，砂礫石厚度一般不超過7m，淺層地下水含水層厚度僅在3m左右，單井出水量不超過80m3/h，與本工程設計取水量570m3/h相差較大。為此，認為淺層地下水在數量上不具備大規模開發利用的條件。而區域內深層地下水大多為基巖裂隙水，雖水質優良，但水量同樣難以保證，且埋藏較深，一般地區埋深大都超過100m，若以此作為供水水源，工程運行費用勢必將有較大增加。另一方面，本區域內地表水資源豐富，在擬定取水口以上，多年平均徑流量34.5億m3，枯水年P=90%來水頻率時，最枯流量為27.0 m3/s(9.72萬m3/h)，完全可滿足本工程設計取水流量要求。綜合分析認為，工程區域內可供規模利用的水源為洮

57、河地表水和主要由其補給的河谷區淺層地下水。但對供水規模較大，要求取水相對集中且取水流量也較大的本供水工程，可利用水源為洮河地表水和由其形成的河床潛流水。同時，根據洮河水質年內變化情況，設計采用不同的取水方式，通過豎井式取水泵站向凈水廠加壓輸水。4.3.3取水方式雖然洮河水量豐富，但總體來看，河流補給主要受年內降水的影響，水資源在質與量兩方面均在年內變化較大。尤其是暴雨洪水季節泥沙含量高，水中雜草、植物腐殖質等飄浮物均較多，直接作為供水水源，需要采取一定的工程措施，通過復雜的水質處理工藝進行深度處理。本工程水源取水口設計取水方式為滲渠，擬在河床部位通過滲渠集取河床潛流水，配合集水池進行取水。實踐

58、經驗表明，滲渠有一定的凈化作用，一般可去除懸浮物70%以上，去除細菌70%-95%，去除大腸菌群70%以上，當地表水水質變化較大且水質較差時，是比較理想的取水工程方式。同時，根據洮河水水質變化情況，結合水源地水文地質條件，為減少工程量，降低工程投資，設計在不同的季節，采用不同的取水方式。具體為在汛期，地表水水質較差時，河床水位較高，滲渠集水量較大，設計通過滲渠匯集河床潛流水；而在枯水期，河床水位較低時，滲渠集水無法滿足設計取水流量要求。但此時河流來水泥沙含量及其他雜質均較少，水質較好，通過滲渠上游端進水口直接取用地表水。4.3.4方案擬定(1)方案一本方案設計從某縣縣城上游7km的十里鄉政府所

59、在地上游的洮河南岸取水。洮河在本段河岸寬淺，河床穩定，寬度約150m左右，具有建設取水建筑物的條件。設計通過滲渠、引水管、集水池、豎井式取水泵站，提取洮河地表水（河床潛流水）到凈水廠，首先進行過濾、消毒處理，然后通過加壓泵站輸水到高位水池，最后通過高位水池，依靠自重力，實現大部分地區的自壓供水。本方案設計水源取水工程位于洮河南岸，河床高程約2314m，集水池所在地地面高程約為2317.0m。按多年平均枯水期水位考慮，滲渠設在距岸邊4.0m處，通過混凝土引水管（長度10m）引水進入集水池，再通過豎井式取水泵站提水進入凈水廠。根據實際地形，凈水廠設在距豎井式取水泵站350m處的洮河級階地上，地面高

60、程2329.0m，設計地平高程為2330.0m，取水泵站凈提水高度23.39m，設計在豎井式取水泵站內安裝一臺型號為12Sh-13A型雙吸式離心泵，額定取水流量570m3/h，額定揚程30m，允許吸上真空高度4.5m，配套電機功率75KW；高位水池擬建在十里鄉政府以南高程為2423.0m的山坡臺地上，凈提水高度94.9m。設計安裝IS1500-110-315A型臥式離心泵3臺，單泵額定流量188m3/h，總流量 564m3/h，額定揚程111m，配套電機功率90KW，向高位水池加壓輸水；輸水管道采用Dg350壓力鋼管，總長度1000m。總體來看，本方案凈水廠及高位水池位置位于本工程供水區域中下