【正文】 地貌。以第三系紅色脹縮性砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖為基礎(chǔ)，上部沿古地形起伏，披蓋著第四系黃土類土。溝谷中，常有淤泥質(zhì)土堆積，一般具有常年性地表徑流。潛水僅分布在掌心洼或溝側(cè)臺(tái)地部位，水位埋深一般小于30m。溝谷中下部是地下水的排泄帶，常形成滑坡、泄流、濕地、沼澤等現(xiàn)象。該地區(qū)雖然地層軟弱，但構(gòu)造不甚發(fā)育，因而地殼穩(wěn)定性較好。土園井水主要為第四系黃土類土潛水，屬松散巖類孔隙水，主要分布在黃土丘陵區(qū)的梁間洼地、溝垴掌型地、溝側(cè)黃土坪、黃土緩坡及黃土梁的鞍部等地勢(shì)比較低洼的地帶。含水層主要是上更新統(tǒng)下部的黃灰、灰黑色黃土狀粘砂土。由于上部黃土的孔隙率、孔隙比、最大分子吸水量、給水系數(shù)等指標(biāo)均較下部的粘砂土大，因此當(dāng)補(bǔ)給水源通過上部黃土孔隙、洞穴下滲至下部粘砂土層后，由于透水性變差，起相對(duì)隔水作用，在其孔隙中賦存形成潛水。因補(bǔ)給量有限，上部黃土層僅在賦水區(qū)后緣可能形成含水層，一般為透水不含水層。機(jī)井開采主要為下第三系清水營(yíng)寺口子組砂礫巖孔隙承壓水，屬碎屑巖類孔隙裂隙水，含水巖組以泥質(zhì)礫巖及泥質(zhì)角礫巖為主，以磚紅色、紫紅色為主，部分層位呈橙黃色、橙紅色。含水巖組底板為前寒武系變質(zhì)巖，埋藏深度300500m。含水巖組頂板為第三系清水營(yíng)組紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖及泥巖。含水層厚度較小，僅為1030m，且變化較小，水位埋深100200m。 水文地質(zhì)項(xiàng)目區(qū)地下水主要接受當(dāng)?shù)卮髿饨邓a(bǔ)給。第四系黃土類土孔隙潛水隨季節(jié)變化大，地下水分水嶺與地表分水嶺一致，含水層基底為相對(duì)隔水的第三系泥質(zhì)巖層，因而地下水主要的補(bǔ)給水源，應(yīng)是當(dāng)?shù)卮髿饨邓拇怪比霛B。因現(xiàn)代地形與古地形基本一致，故大氣降水沿黃土類土孔隙或洞穴垂直入滲，至第三系泥質(zhì)巖受阻，沿古地理面向地勢(shì)低洼的溝垴掌型地、溝側(cè)臺(tái)地運(yùn)移，并賦存之，形成潛水。地下水型一般為SO4HCO3NaMg、SO4ClNaMg、Cl SO4NaMg型水。在地勢(shì)較高的溝垴及洼地周邊部位，由于地下水徑流途徑短，水質(zhì)較好，礦化度一般在13g/L。隨著徑流途徑的增長(zhǎng)，至溝谷中下游及洼地中心部位，水質(zhì)變差，礦化度升高至310g/L。第三系清水營(yíng)寺口子組砂礫巖孔隙承壓水由黃土類土孔隙潛水垂向滲入補(bǔ)給，地下水向北東及正東流動(dòng)。該地區(qū)含水巖組上覆著巨厚的第三系清水營(yíng)組隔水巖層，因此地下水補(bǔ)給條件較差。含水巖組頂板埋藏較淺，一般在200m以內(nèi)。上部為第四系黃土潛水，水質(zhì)較好，水位高出該類地下水位100m以上。第三系清水營(yíng)寺口子組砂礫巖孔隙承壓水一般僅補(bǔ)給區(qū)水質(zhì)尚好，屬HCO3SO4NaMg、SO4HCO3NaMg型水，其他地區(qū)水質(zhì)較差，礦化度510g/L。5 項(xiàng)目建設(shè)條件 水資源條件 水源機(jī)井2009年8月,中國(guó)人民解放軍六八六一二部隊(duì)在平峰鎮(zhèn)金塘村金塘川組打機(jī)井1眼，井深172m，出水量23m3/h（）。該機(jī)井表層為粘土，其下分別為砂礫石、粘質(zhì)砂土、泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖等；含水層為粗沙巖、泥質(zhì)沙巖、粗沙巖、泥巖，位于136166m，含水層之間相隔泥巖層。該機(jī)井采用SPL300鉆機(jī)鉆進(jìn)，取芯直徑127mm，三次擴(kuò)孔，井孔直徑600mm。井壁管采用直徑為305mm鋼管，下入長(zhǎng)度120m，濾水管采用直徑為305mm纏絲鋼管，下入長(zhǎng)度48m，沉淀管采用直徑為305mm鋼管，下入長(zhǎng)度6m。回填濾料粒徑23mm，深度167m。洗井采用雙活塞注水洗井，洗至水清砂凈。，抽水持續(xù)時(shí)間16小時(shí)30分鐘，穩(wěn)定時(shí)間12小時(shí)15分鐘，水位恢復(fù)時(shí)間2小時(shí)45分鐘。該機(jī)井成井資料詳見《鉆井工程成果資料》。 需水量預(yù)測(cè)人口自然增長(zhǎng)率按14‰，以2008年底的統(tǒng)計(jì)數(shù)為基數(shù)，推算出設(shè)計(jì)年限人數(shù)，以此進(jìn)行人口日需水量的計(jì)算，管網(wǎng)損失及不可預(yù)見水量按人口最高日用水量的15%計(jì)算。 設(shè)計(jì)年限及供水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》SL3102004，工程設(shè)計(jì)年限為15年，日供水標(biāo)準(zhǔn)：農(nóng)村人口人均生活用水40L/人d。水質(zhì)爭(zhēng)取達(dá)到國(guó)家規(guī)定的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 人口發(fā)展預(yù)測(cè)人口發(fā)展預(yù)測(cè)按下式計(jì)算：N=r（1+i）n式中：N—設(shè)計(jì)水平年2024年項(xiàng)目區(qū)人口數(shù)；r—現(xiàn)狀年2008年項(xiàng)目區(qū)人口數(shù)，為5613人；i—人口自然增長(zhǎng)率，按14‰計(jì)算；n—計(jì)算期，為15年。經(jīng)計(jì)算，到2023年項(xiàng)目區(qū)總?cè)丝跒?915人。 最高日需水量預(yù)測(cè)項(xiàng)目區(qū)最高日人口用水量按下式計(jì)算：Qd=mq/1000+Q損式中：Qd—平均日用水量，t/d；m—設(shè)計(jì)水平年人口數(shù)量，為6915人；q—供水標(biāo)準(zhǔn)，為40L/人d；Q損—管網(wǎng)損失及不可預(yù)見水量，按人口日需水量的15%計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，Qd=。最高日用水量計(jì)算詳見表51。表51最高日用水量計(jì)算表項(xiàng)目現(xiàn)有數(shù)（2008年）設(shè)計(jì)數(shù)(2023年）日供水標(biāo)準(zhǔn)（l/d)日需水量(m3)備注現(xiàn)狀年（2008年）規(guī)劃年（2023年）人口(人)56136915 40 　其它　　　 按人口最高日用水量的15%計(jì)算合計(jì)　　　 　。 m3。各供水點(diǎn)需水量計(jì)算見附表1。 項(xiàng)目區(qū)水資源量供需平衡分析根據(jù)中國(guó)人民解放軍六八六一二部隊(duì)在平峰鎮(zhèn)金塘村金塘川組已建機(jī)井成井資料，井深172m，實(shí)際涌水量23m3/h，則出水量為552m3/d。 水源水質(zhì)經(jīng)對(duì)中國(guó)人民解放軍六八六一二部隊(duì)在平峰鎮(zhèn)金塘村金塘川組已建機(jī)井水質(zhì)取樣化驗(yàn)， mg/L，，。所檢驗(yàn)項(xiàng)目中總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體、氯化物不符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB57492006）要求的飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)詳見《寧夏地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)報(bào)告》。 交通條件項(xiàng)目區(qū)交通運(yùn)輸便利，鄉(xiāng)級(jí)砂礫公路穿越項(xiàng)目區(qū)，村級(jí)公路四通八達(dá)，施工運(yùn)料和器材運(yùn)輸非常方便。 供電條件本項(xiàng)目區(qū)建有高低壓輸電線路，村村通電，電力資源充沛，能滿足各種施工機(jī)械設(shè)備和生活照明用電要求。 建筑材料供應(yīng)條件工程所需的砂子、石子可就近在吉強(qiáng)鎮(zhèn)袁河和新營(yíng)鄉(xiāng)大沙河拉運(yùn)，片石在靜寧北峽采購(gòu)，運(yùn)輸距離短，材質(zhì)及儲(chǔ)量均滿足工程建設(shè)的要求。 自然條件℃，℃，℃，土壤凍結(jié)始于11月下旬，第二年3月上旬化通，，其中60%的降水主要集中在7—9月份，因此，自然條件對(duì)施工影響不大。 其它條件項(xiàng)目區(qū)群眾對(duì)建農(nóng)村飲水安全工程的積極性很高，強(qiáng)烈要求工程立項(xiàng)建設(shè)，并自愿為工程建設(shè)投工投勞。6 工程設(shè)計(jì) 工程等別及標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL3102004)、供水范圍及供水規(guī)模，工程類型為IV型，主要建筑工程按IV等4級(jí)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇。工程區(qū)地震設(shè)計(jì)烈度為8度。 工程總體布置工程規(guī)劃在金塘村金塘川組打機(jī)井1眼，配套200QJ型潛水泵揚(yáng)水至水廠50m3蓄水池中，，然后自壓給各自然村組供水，供水全部采用入戶自來水供水方式。工程共布設(shè)供水干管2條。為便于施工、管理和檢修，供水管道盡可能沿路布置成樹枝狀，并在供水管網(wǎng)的分水結(jié)點(diǎn)處設(shè)閘閥井，安裝閘閥和水表，在管網(wǎng)的最低處設(shè)置排污井，安裝排污閥，用管道將污水和管網(wǎng)沉積物排入附近的溝道，在管道最高處設(shè)置排氣閥，保證管道水流暢通。工程布置詳見《西吉縣平峰鎮(zhèn)金塘農(nóng)村飲水安全工程平面布置圖》。工程設(shè)計(jì)工藝流程詳見圖61。上水管道配水管網(wǎng)高位蓄水池 水 廠機(jī) 井 圖61 平峰鎮(zhèn)金塘農(nóng)村飲水安全工程工藝流程圖 水源機(jī)井及泵站設(shè)計(jì) 水源機(jī)井2009年8月,中國(guó)人民解放軍六八六一二部隊(duì)在平峰鎮(zhèn)金塘村金塘川組打機(jī)井1眼，井深172m（，）。，以細(xì)砂巖、粗砂巖為主。含水巖組頂板為第三系清水營(yíng)組砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖及泥巖，含水巖組底板為前寒武系泥巖。，，單井實(shí)際涌水量23m3/h。機(jī)井采用SPC－300水文水井鉆機(jī)施工，開孔直徑125mm，三次擴(kuò)孔，終孔達(dá)到600mm。井壁管采用內(nèi)徑為305mm鋼管，濾水管采用纏絲過濾器。 機(jī)泵選型及配套 機(jī)井泵站配套機(jī)泵及上水高壓塑管機(jī)井出水量為23m3/h，根據(jù)潛水泵規(guī)格與型號(hào)，選擇水泵流量為20m3/h。（1）上水高壓塑管管徑選擇高壓塑管直徑按流速控制，以壓力管中流速小于2m/s控制并按公式d=（Q/V）1/2計(jì)算。式中：d—高壓塑管管徑（m）；Q—上水高壓塑管設(shè)計(jì)流量（m3/s），取Q=20m3/h=；V—經(jīng)濟(jì)流速，取V=。經(jīng)計(jì)算d=，選用Φ63高壓塑管。（2）上水高壓塑管損失揚(yáng)程hwhw=hf+hj式中：hw—總損失（m）；hf—沿程水頭損失（m）；hj—局部水頭損失（m）。沿程水頭損失按公式hf=L ，局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計(jì)算。式中：hf—沿程水頭損失（m）；L—管長(zhǎng)（m），機(jī)井上水管道長(zhǎng)L1=（）。d—上水管道計(jì)算管徑，井內(nèi)上水鋼管d鋼=74mm，上水高壓塑管d塑=；Q—上水管道設(shè)計(jì)流量，Q=20m3/h=。計(jì)算得：機(jī)井井內(nèi)上水鋼管hf鋼=，hj鋼=；上水高壓塑管hf塑=，hj塑=。則總損失hw=hw鋼+hw塑＝hf鋼+hj鋼+hf塑+hj塑=+++=（m）。機(jī)井上水管道損失計(jì)算詳見表61。表61 機(jī)井上水管道水力計(jì)算成果表項(xiàng)目流量(m3/h)流速(m/s)管長(zhǎng)(m)管徑(mm)水頭損失(m)備注沿程局部總損失井內(nèi)上水鋼管2010283 鋼管上水高壓塑管202063 UPVC管合計(jì)122 （3）水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程設(shè)計(jì)揚(yáng)程=凈揚(yáng)程+損失水頭=（高位蓄水池最高水位—機(jī)井動(dòng)水位）+水處理設(shè)備水頭（30m）+預(yù)留水頭（3m）+損失水頭。機(jī)井設(shè)計(jì)揚(yáng)程計(jì)算結(jié)果詳見表62。表62 機(jī)井設(shè)計(jì)揚(yáng)程計(jì)算表內(nèi)容蓄水池地 面高 程(m)井口地面高程(m)機(jī) 井動(dòng)水位(m)凈揚(yáng)程(m)上水管道長(zhǎng)度(m)水頭損失(m)設(shè)計(jì)揚(yáng)程(m)沿程hf局部hj總損失hw數(shù)值122 根據(jù)設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程，機(jī)井選用200QJ20148/11型潛水泵，其技術(shù)數(shù)據(jù)見表63。表63 200QJ20148/11型潛水泵技術(shù)參數(shù)表流量（m3/h）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）效率（%）配套電機(jī)功率（kw）2014828506615 西山揚(yáng)水泵站配套機(jī)泵及上水高壓塑管（1）上水高壓塑管管徑選擇選擇水泵流量為20m3/h，經(jīng)濟(jì)流速取V=。經(jīng)計(jì)算選用Φ90高壓塑管。（2）上水高壓塑管損失揚(yáng)程hw沿程水頭損失按公式hf=L ，局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計(jì)算。式中： L—管長(zhǎng)（m），上水管道長(zhǎng)L2=403m（包括池內(nèi)上水鋼管長(zhǎng)3m和上水高壓塑管長(zhǎng)400m）。d—上水管道計(jì)算管徑，井內(nèi)上水鋼管d鋼=69mm，上水高壓塑管d塑=；Q—上水管道設(shè)計(jì)流量，Q=20m3/h=。計(jì)算得：池內(nèi)上水鋼管hf鋼=，hj鋼=；上水高壓塑管hf塑=，hj塑=。則總損失hw=hw鋼+hw塑＝hf鋼+hj鋼+hf塑+hj塑=+=（m）。上水管道損失計(jì)算詳見表64。表64 上水管道水力計(jì)算成果表項(xiàng)目流量(m3/h)流速(m/s)管長(zhǎng)(m)管徑(mm)水頭損失(m)備注沿程局部總損失池內(nèi)上水鋼管20376 鋼管上水高壓塑管2040090 UPVC管合計(jì)403（4）水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程設(shè)計(jì)揚(yáng)程=凈揚(yáng)程+損失水頭=（高位蓄水池最高水位機(jī)井動(dòng)水位）+預(yù)留水頭（3m）+損失水頭。機(jī)井設(shè)計(jì)揚(yáng)程計(jì)算結(jié)果見表65。表65 泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程計(jì)算表內(nèi)容高位蓄水池最高水位(m)清水池地 面高 程(m)清水池最 低水 位(m)凈揚(yáng)程(m)上水管道長(zhǎng)度(m)水頭損失(m)設(shè)計(jì)揚(yáng)程(m)沿程hf局部hj總損失hw數(shù)值403（5）水泵選型根據(jù)設(shè)計(jì)流量和總揚(yáng)程，選擇 175QJ20104/8型潛水泵1臺(tái)，其技術(shù)數(shù)據(jù)見表66。表66 175QJ20—104/8型潛水泵技術(shù)參數(shù)表適用最小井徑（mm）流量（m3/h）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）效率（%）配套電機(jī)功率（kw）17520104285066 11 東山泵站設(shè)計(jì)周康村和小灣村的群眾居住在溝垴，吃水十分困難，設(shè)計(jì)建東山泵站1座，揚(yáng)水至山頂?shù)?0m3高位蓄水池，然后自壓給自然組供水。 高位蓄水池容積的確定，設(shè)計(jì)供水范圍涉及周康村和小灣村的11個(gè)自然組，311戶，現(xiàn)狀總?cè)丝?708人。農(nóng)村人均按40L/人d的用水標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。因此，泵站高位蓄水池容積確定為50m3。前池用50m3清水池。 機(jī)泵選型及配套（1）機(jī)泵設(shè)計(jì)流量，根據(jù)潛水泵的規(guī)格和型號(hào)，水泵設(shè)計(jì)流量取10m3/h，出水管直徑為60mm。（2）上水高壓塑管管徑選擇高壓塑管直徑按流速控制，以壓力管中流速小于2m/s控制并按公式d=（Q/V）1/2計(jì)算。式中：Q=10m3/h=；經(jīng)計(jì)算d=，選用Φ63高壓塑管。上水高壓塑管規(guī)格詳見表68。 表68