【正文】 水處理后水質(zhì)能達(dá)到國家農(nóng)村生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB11730一89)。經(jīng)過咨詢有關(guān)專家和多方比較,決定選用方案二作為取水水源，可以徹底解決項目區(qū)的飲水水源，長灘市村供水站本次設(shè)計選擇從距離供水中心1630米的鵝項頸水庫取水，水質(zhì)和水量都能滿足供水站的需要，方案是合理的。(5)供水任務(wù)與規(guī)模：該供水站建成后，解決長灘市村、趙壩村及場鎮(zhèn)農(nóng)戶827戶3000人，工程設(shè)計規(guī)模300m3/日。(6)工程投資：根據(jù)概算該工程總投資120萬元，人均投資400元。工程投資請求國家補(bǔ)助資金84萬元。二、工程設(shè)計(一) 設(shè)計依據(jù) (1) 水利部《農(nóng)村供水工程技術(shù)要點(diǎn)》(2) 川水[2002]102號《四川省農(nóng)村供水工程運(yùn)行管理辦法（試行）的通知》(3) 四川省《農(nóng)村人飲項目建設(shè)管理辦法》實施細(xì)則(4) 四川省《農(nóng)村人畜飲水項目階段性監(jiān)測與評估暫行辦法》(5) 四川省水利廳《四川省鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》(6) 《村鎮(zhèn)給水實用技術(shù)手冊》（建筑工業(yè)出版社）。(7) 《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GBJ6984；(8) 水源、水質(zhì)、供水范圍、規(guī)模、供水站地形、地貌等現(xiàn)場實測資料。(二)工程等級及防洪標(biāo)準(zhǔn)(1)工程等級：長灘市村供水站屬集中式供水,按最高日供水量大小劃分，在1000～200m3/d之內(nèi),屬于Ⅴ級工程。水廠、泵站、其他建筑物均按Ⅴ級建筑物設(shè)計。(2)防洪標(biāo)準(zhǔn)：按GB5020194《防洪標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，該工程泵站防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇（p=5%）設(shè)計,50年一遇(p=2%)校核。 (三)用水量預(yù)測與設(shè)計規(guī)模 該工程共解決3580余人飲用水問題。 (1)供水標(biāo)準(zhǔn)：按近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合，適當(dāng)超前的原則，適當(dāng)提高現(xiàn)有人口設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到降低運(yùn)行成本又能滿足設(shè)計年限要求，生活用水80L/,由于生活用水標(biāo)準(zhǔn)較高,不考慮牲畜用水。 (2)工程設(shè)計年限按15年設(shè)計(以2018年作為設(shè)計水平年)，人口增長率為12‰，按照鄉(xiāng)村總體規(guī)劃15年后人口P為：P=3000（1+12‰）15=3588人。 (3)供水量計算: 按3588人計算，最大日供水量序號項目計算說明1項目區(qū)生活用水Q1Q1=q1p1103=q1=80L/人dP1=3588 人2水廠自用，管網(wǎng)損失及不可預(yù)見水Q5Q5=∑Qi15%=包括消防用水3最高日設(shè)計給水量QdQd=∑Qi= m3/d該村集中供水站工程規(guī)模確定為300 m3/d (四)水源工程(取水建筑物)設(shè)計 根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測報告及鵝項頸水庫洪水期濁度較大的特點(diǎn),為了確保凈水構(gòu)筑物的原水水質(zhì), 從水庫中用砼管道自流引水到泵站中的預(yù)沉池, 再由滲渠引至泵站集水井, 滲渠中濾料設(shè)三檔：第一檔：濾料50～100毫米卵石；第二檔：濾料10～20毫米卵石；第三檔：濾料5～10毫米豆石。各檔兩側(cè)均設(shè)穿孔鋼筋砼板，板內(nèi)側(cè)設(shè)6目/寸鐵絲網(wǎng)，以保證取水需要，濾渠的反沖洗通過在河岸邊建直徑3米，有效水深3米的地上式水塔解決。水庫水加凝聚劑預(yù)沉后通過初濾進(jìn)入泵站集水井，可以有效降低凈水處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，延長構(gòu)筑物排泥周期。該工程水處理工藝流程為：原水→初濾→反應(yīng)→沉淀→過濾→高位清水池→用戶。(五)泵站設(shè)計(1)、設(shè)計流量確定:擬定二班運(yùn)行，工作時間Tp = 12h，Qp= Qd/ Tp =300/12 = 25 m3/d =(2)、確定吸水管、出水管的管徑根據(jù)《給水常用數(shù)據(jù)及換算卡》表5的規(guī)定，選擇吸、出水管經(jīng)濟(jì)流速，按d=√ 4Q/πυ 試算確定管徑。a、吸水管徑的確定～， m/s，經(jīng)試算管徑為94mm，選用Dn100管(內(nèi)徑90mm)，在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。b、出水管徑確定～，出水管內(nèi)流速取υ=，選用Dn90PE管(內(nèi)徑75 mm)，在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。c、水泵選型 (1)、水泵安裝高程計算：以泵房地面為177。，泵站按20年一遇洪水設(shè)計，,根據(jù)公式:H吸=HS10+PO/rV12/2/gh吸損P汽/r式中 H吸——吸水揚(yáng)程；HS——水泵允許吸上真空高度（從水泵樣本中查得）； PO/r——安裝水泵地點(diǎn)的大汽壓力水頭,（從《機(jī)電排灌手冊》中查得）；V12/2/g——水泵進(jìn)口處的流速水頭:；h吸損——吸水管路的損失水頭, 吸水管內(nèi)徑Φ100 mm,直段長15米,即: h吸損=（++++7）+14*=；P汽/r——在工作水溫下的水蒸汽壓力水頭, （查《機(jī)電排灌手冊》）；即: H吸=+=, 實際H安=177。,滿足要求。根據(jù)實地勘測，上水管線長118米,采用鋼管，管路附件有: 45度彎頭3個ξ：3,90度彎頭3個ξ=3,閘閥2個ξ=2,漸放管一個ξ=, ,截止閥ξ= ,泵內(nèi)損失2米,自由水頭2米,。 V2 根據(jù)管材及流速： i = —— = 沿程損失揚(yáng)程：h1 = iL = 118 = 局部水頭損失：h2 = （++++） = 泵站總揚(yáng)程H = +++2+2+=d、機(jī)電設(shè)備選擇參數(shù)：Q=25m3/h H= 選用達(dá)川新達(dá)水泵廠單級單吸離心泵，具體參數(shù)如下：型 號流量m3/h揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)效率(%)電機(jī)功率kwIS80503152850290075Y120212e、電氣設(shè)備及電力保障電氣設(shè)計：根據(jù)配套機(jī)泵，變壓器采用射洪變壓器廠生產(chǎn)的 Sq30/10一臺，因自來水廠用電設(shè)備容量較小,故采用一路380伏低壓電源架空引入,低壓供電采用單母線配電系統(tǒng)。由低壓配電柜直接放射式饋電至各個用電設(shè)備。水廠內(nèi)各構(gòu)筑物或設(shè)備均為生產(chǎn)性用電,照明用電無須單獨(dú)計量。在電源進(jìn)線端設(shè)置電量計度裝置,用作水廠生產(chǎn)成本核算。，變壓器安裝在提水泵房頂，用10mm2三芯銅纜進(jìn)入泵房配電間，接入50A鐵殼開關(guān)，電機(jī)用自耦減壓啟動，型號為XJ01—30KW（詳見電氣接線圖）。電力保障：雖然集中供水站處理水量不大,但是有的設(shè)備采用自動控制,因而對供電電源可靠性要求較高，本供水站屬大英縣電力公司供區(qū)，由隆盛鎮(zhèn)變電站供電，因大英縣電網(wǎng)屬于國網(wǎng)綿陽供區(qū)，該供水站所在地供電保證率高。儀表及自控設(shè)計：整個控制系統(tǒng)采用可編程控制器為核心,供水輸送泵電磁閥、壓力傳感器和液位控制器聯(lián)鎖,實現(xiàn)整套設(shè)備的控制運(yùn)行,另外每臺設(shè)備均設(shè)按紐控制開關(guān)。(六)供水站及水處理凈水建筑物設(shè)計(1)、凈化工藝流程根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測報告和原水水質(zhì)特點(diǎn)，為達(dá)到國家頒發(fā)的GB574985規(guī)定的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn),長灘市村集中供水站水處理工藝流程為：水庫水→初濾→混合→反應(yīng)→沉淀→過濾→消毒→清水池→用戶。(2)、混合池設(shè)計：根據(jù)混合要快速劇烈,在10～30秒至多不超過2分鐘內(nèi)完成的要求。采用隔板混合池:隔板孔道交錯設(shè)置。孔道中流不小于1米/秒,本次計算混合時間取30秒,容積ω=Q設(shè)T=30=。則混合池尺寸:, =,其具體情況見詳圖,加藥池設(shè)在混合池池頂以上, ,根據(jù)原水水質(zhì),采用堿式氯化鋁作絮凝劑。 (3)、混凝沉淀工藝設(shè)計：a、絮凝池設(shè)計：絮凝池是水質(zhì)凈化工藝中十分重要的一個環(huán)節(jié),混凝反應(yīng)過程對后續(xù)處理如沉淀、過濾影響很大。多級旋流反應(yīng)池的設(shè)計要點(diǎn):①它是由一系列方格組成,方格四角抹圓。②進(jìn)水孔沿圓周切線方向上、下交錯布置。③原水以較高流速進(jìn)入各格都能在其中形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動以攪動水流,第一進(jìn)口流速為23米/秒,而后逐級遞減,。④總反應(yīng)時間一般為1525分鐘,本設(shè)計取20分鐘。⑤在反應(yīng)池下部每池設(shè)置DN150排泥管。根據(jù)以上要求,采用25米3/小時，穿孔旋流絮凝池，分為6孔，絮凝時間采用20分鐘，絮凝池孔口流速，由大到小的漸變流速進(jìn)行設(shè)計，，中間各流速按：Vη=V1+ V2V2√1+(V12/V22 – 1)tn T （m/s）式中：V1——第一孔流速（m/s） V2——最后一個進(jìn)孔流速（m/s） tn——計算格絮凝經(jīng)歷的時間（min） T——總絮凝時間(min)、、。絮凝池每格進(jìn)出水孔應(yīng)作上下對角交叉布置，孔口的水頭損失：h = ——孔口流速（米/秒），按水溫5℃用能量損耗分配法分至各室，各室進(jìn)口的水頭分別為：、、。，有效容積19m3。采用SS777（三）標(biāo)準(zhǔn)圖集。b、沉淀池：與絮凝池合建，用斜管沉淀，反應(yīng)池最末一格通過配水槽進(jìn)入斜管沉淀池。設(shè)計要點(diǎn):①斜管沉淀池采用向上流、向下流,本設(shè)計采用向上流。②斜管傾角。應(yīng)為52176。060176。,本設(shè)計時取傾角θ=60176。③斜管長度多采用800～1000毫米,具體以下面計算為準(zhǔn)。④斜管沉淀池斜管中沉淀時間在2～5分鐘之間。(a)主要設(shè)計數(shù)據(jù)：制水能力25m3/h，自用水量10%計。沉淀部分采用逆向流斜管沉淀，斜管材質(zhì)采用塑料，內(nèi)徑33毫米，斜長1米，水平傾角60度。(b)。 (c)～，～。(d)排泥采用人工定時漏斗排泥，排泥閥采用明焊閘閥改裝的快開閥，當(dāng)排泥濃度為70克/升，進(jìn)水懸浮物含量500毫克/升時。根據(jù)初選設(shè)計流量Q設(shè)=。表面負(fù)荷率q=13立方米/小時平方米=平方米。,內(nèi)接圓直徑d=33毫米,水平傾角θ=60176。(e)清水區(qū)面積F：F=Q/q=,。19=。(f)斜管長度le：le=(SVou。Sinθ/U。Cosθ)d。式中:S——水力特性參數(shù),。v?！w粒沉淀流速,，u。——顆粒的截管速度,，θ——斜管傾角，取60176。D——斜管內(nèi)切圓直徑,取33毫米。由上式計算le=788毫米，加入過渡段長度,取管長為1米。(g)沉淀池高度H：①安全超高h(yuǎn)l=；②清水區(qū)高度h2=；③配水區(qū)高度h3=；④排泥槽高度h4=；⑤斜管長度L=Le Sinθ=,因此沉淀池總高度H=hl+h2+h3+l=,。排泥管采用DN150鋼管及閘閥。原水在沉淀池停留的沉淀時間T：T/L/V=1000/5=200秒=(h)進(jìn)出水系統(tǒng)：、球閥（DN80）6個、排泥閥（DN150）1個、。(4)、濾池設(shè)計過濾是以具有孔隙的粒狀濾料層如石英砂等截留水中雜質(zhì)從而使水獲得澄清的工藝過程,過濾的功效,能進(jìn)一步降低水的濁度,濾后水中的細(xì)菌、病毒等在失去渾濁度的保護(hù)或依存而大部份呈裸露形態(tài)時,在濾后消毒過程中也容易殺滅,這為濾后消毒創(chuàng)造了良好的條件。它是保證生活飲用水衛(wèi)生安全的重要措施。采用25m3/h重力式無閥濾池，標(biāo)準(zhǔn)圖S775(一)，主要尺寸及技術(shù)數(shù)據(jù)如下：凈產(chǎn)水能力25m3/h，濾料為雙層濾料(無煙煤、石英砂),查表得濾速10m/h，平均沖洗強(qiáng)度采用15升/秒平方米，沖洗歷時5分鐘。進(jìn)水箱建在沉淀池上與出水平合并。為了避免沖洗時因進(jìn)水管吸空而破壞虹吸，故進(jìn)水管設(shè)置U型水封，～，濾池長L寬B高H為 ，進(jìn)水管內(nèi)徑150mm，出水管內(nèi)徑150mm，排水管內(nèi)徑400mm，虹吸上升管內(nèi)徑200mm，虹吸下降管內(nèi)徑200mm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)驗算,則濾池面積F:根據(jù)設(shè)計流量Q=25立方米/小時,其水廠自用水量按5%計,其設(shè)計流量Q 設(shè)25=。則濾池面積F濾=。四根連通管面積為F連=4π=,總濾池面積F=F濾+F連=。根據(jù)反應(yīng)池、沉淀池的尺寸要求,*=。濾池高度hl 。沖洗水箱水量ω=: ω—沖洗水箱容積。Q—沖洗強(qiáng)度,取l2—l5升/秒平方米。F—濾池面積。T—沖洗歷時,分,取5分鐘。ω=,長3米,。=濾池總高度H: 濾池安全超高H1=,清水區(qū)高度H2=,濾料高度H3=,配水區(qū)高度H4=,豆石濾板及蓋板高度H5=,沖洗水箱高度H6=, 則濾池總高度H= H1+ H2+ H3+ H4+ H5+ H6=(5)、沉淀、消毒用品的選擇a、凝聚劑的選擇與投放根據(jù)長灘市村供水站的原水水質(zhì)監(jiān)測報告書，適用堿式氯化鋁作凝聚劑，在實際運(yùn)行中，通過觀察絮體的形成情況和實驗方法繪制濁度～凝聚劑投加量關(guān)系曲線，一般投加量15～100mg/L范圍內(nèi)。b、消毒設(shè)備及用品的選擇根據(jù)水質(zhì)報告，該站原水水質(zhì)一般，故加氯量與余氯量成正比關(guān)系，該站選用二氧化氯發(fā)生器，型號YHLX50型，有效氯產(chǎn)量50g/h，消毒能力2550t/h，加氯點(diǎn)采取濾后加氯，加氯量用下式計算Q=Q1 (kg/h)a—最大投氯量 （mg/L）а1—需消毒的水量 （m3/h）～，并使水中的細(xì)菌及大腸肝菌不超過標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)確定，最高為用戶水的氯味以不令人厭惡為度，～。(七)、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物設(shè)計a、清水池高程確定：按最遠(yuǎn)點(diǎn)和最不利點(diǎn)考慮，以節(jié)點(diǎn)7為控制點(diǎn)，控制點(diǎn)高程 =控制點(diǎn)水壓標(biāo)高+總水頭損失= += 。，滿足管網(wǎng)供水壓力要求。 b、清水池容積設(shè)計：該集中供水站設(shè)計日供水能力300 m3，考慮到國網(wǎng)供電的保證率較高，選用容積為200m3清水池一口。c、清水池結(jié)構(gòu)設(shè)計：結(jié)構(gòu)型式采用1983年中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究所《給水排水設(shè)計選用手冊》（S815）圖示結(jié)構(gòu)，其尺寸:直徑D= 9m,高H=。（具體見蓄水池結(jié)構(gòu)圖）。(八)、凈水站總體設(shè)計構(gòu)筑物豎向高程布置，充分利用原有地形坡度，有利于排水、排泥、放空和減少土石方工程量；平面布置按工藝流程順流布置，采用組合式布置；綠化占地面積按總面積的30%考慮；。詳見廠區(qū)布置示意圖。(九)輸配水管網(wǎng)設(shè)計平面布置配水管網(wǎng)設(shè)計采用樹枝狀管網(wǎng)，沿規(guī)劃道路布置,避免穿越建筑物。自高位水池向長灘市村、趙壩村及場鎮(zhèn)布置干支管總長1432米，學(xué)校、倉庫、市場按《村鎮(zhèn)建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ3990)規(guī)定設(shè)置地上式SS100—1型消火栓,并鋪設(shè)支管到各社，管網(wǎng)最大工作壓力,主支管采用PE管，管網(wǎng)設(shè)分段或分區(qū)檢修閥門,管網(wǎng)末梢應(yīng)設(shè)泄水閥，詳見輸配水管網(wǎng)平面布置圖。管網(wǎng)的水力計算 （1）供水站最高日用水量300m3/d，水廠24小時工作制。，則管網(wǎng)設(shè)計流量為： Q q = ——K時 = m3/h = 24（2）計算比流量：工事業(yè)和公共建筑集中流量之和：∑Qq=，配水管線總長∑L=1432米，則qs=（Qmax∑q）/∑L=m。（3）計算各管段的沿線流量：qL= qsL,