【正文】 支管末端作為村級管網(wǎng)的接引端，布置在各自然村所處區(qū)域的中心位置并能控制本村最不利點的供水。北一干管、北二干管分別向西、東布置，北一干管全長 13840m，共布置 6條支管，長度 3670m。全部供水管網(wǎng)總干管、北干管、南干管、直屬支管及支管總長度 72380m，涉及 6個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，60 個行政村，設計總供水人口149543人。總干管全長1900m，在樁號 0+700處分出南一干管、南二干管，分別向東、西兩個方向布置。根據(jù)以上特點，初步確定供水管網(wǎng)的布設均沿公路和渠道進行。根據(jù)本工程供水區(qū)域分布狀況，供水管網(wǎng)分為總干管、干管（分干管）、支管和村級管網(wǎng)四級，總體上呈樹枝狀展布。同時，按照全供水區(qū)的地形及各分散用水區(qū)域之間的位置、高程和行政區(qū)劃，結合取水點與高位水池的距離等影響因素進行管網(wǎng)分區(qū)。擬定方案其他設計技術參數(shù)見表 55。設計最大凈提水高度 。本管道從加壓泵出口開始，垂直等高線沿Ⅰ級階地前行至山麓后，繼續(xù)垂直等高線沿山坡向上直至高位水池。廠區(qū)用水由高位水池供給，廠區(qū)內管路部分直埋，部分結合供暖管溝布設，室外管路全部采用 PE管，室內均采用鍍鋅鋼管；廠區(qū)排水分三部分：一是消毒間和過濾間排水，二是清水池排水和溢水，三是生產(chǎn)化驗以及生活污水，均采用排水管最后集中排出廠區(qū)。其他建筑物包括綜合管理樓和鍋爐房、廚房等生活服務區(qū)。方案一清水池最低水位 ，高位水池最高水位 ，凈提水高度 。本設計采用容積為 500m3鋼筋混凝土圓形結構清水池 1座，選用國家建筑標準設計《圓形鋼筋混凝土清水池》96S817 型，直徑 ，池深，采用半挖半填式結構。本設計選用 OTH99500型二氧化氯發(fā)生器，采用化學法負壓曝氣工藝生產(chǎn)。本供水工程設計取用洮河地表水。濾池為矩形結構，單座平面尺寸 。本凈水廠其他附屬構筑物有供水閥門井、排水閥門井、排水檢查井以及供排水管路等。其中，方案一設計標高 ，方案二設計ldvjj .?31標高 。 （52）式中， 沿程水頭損失（m）jh 設計流速（m/s）v管徑（m）jd 管路長度（m）l局部水頭損失按沿程水頭損失的 10%計算。取水管道是指從豎井式取水泵站到凈水廠水處理構筑物之間的管道。經(jīng)計算，1%設計洪水時，方案一、方案二相應設計洪水位分別為 、相應井頂設計高程為 ，豎井式取水泵站總深分別為 ，均可滿足防洪要求。方案二集水池布置在距滲渠 50m處的洮河北岸淺灘地，其他技術數(shù)據(jù)均同一。經(jīng)計算，通過進水閘門直接引水時間為當年 9月底—次年 5月初。但由于本處河床開闊，在 90%來水頻率最枯流量時，水深僅為 ，單位長度（1m）滲渠出水量約為 75m3/d（ 3/h） ，欲滿足29水廠設計取水流量 570m3/h的要求，需要滲渠長度為 183m。經(jīng)計算，在枯水期洮河徑流量小于 65m3/s，平均水深小于 ，水質較好時，可打開此進水閘門直接引水。根據(jù)洮河水質在年內的變化情況，由于洮河水質在枯水期泥沙含量很少，地表水完全滿足凈水構筑物對原水水質的要求。管壁四周設計范圍內換填人工砂礫石反濾料，其他部位用顆粒較大的河床砂礫石回填。為避免沖刷和方便取水，滲渠鋪設在河灘下，渠底距現(xiàn)狀河床深槽線以下 ，滲渠中心距多年平均枯水期岸邊距離 ，形式為完整式滲渠。在擬定的兩種比選方案下，所不同的僅僅是水源位置的變化，為此，設計滲渠的規(guī)格、長度、布置形式、運行方式等也完全相同。根據(jù)上述技術經(jīng)濟分析和比較，明顯可以看出：方案一在工程總投資、年度總成本、年度運營總成本及等額年總成本費用方面均具有明顯優(yōu)勢，是兩方案中較為經(jīng)濟的供水工程實施方案。(1)運營電耗計算運營電費 F根據(jù)下列公式計算： (45)式中： γ —水的容重(1t/m 3)D—電費，按 i—第 i臺水泵的取水流量(m 3/d)QHi—第 i臺水泵的揚程(m)η i—第 i臺水泵的工作效率K 日 —日變化系數(shù)經(jīng)計算，方案一設計動力總裝機容量 ，年耗電量 ，年電費 ；方案二動力總裝機 ，年耗電量 萬 ，年電費 。但事實上，為最大限度地滿足通過高位水池自壓供水的要求，北一干管的管徑有了比較大的變化，不僅長度增加，而且在相同的供水流量時，管徑普遍增大 1個級別，部分甚至增加 2個級別，管材重量增加較多。表 43 方案一、方案二設計結果表數(shù) 量序號 工程名稱 單 位方案一 方案二 備 注一 取水工程滲渠長度 m 120 120滲渠直徑 m 滲渠出水量 m3/d 14400 14400引水管 m 10 50集水池 m3 20 2025豎井式取水泵站直徑 m 井 深 m 取水流量 m3/h 570 576凈提水高度 m 裝機容量 KW 75 55取水管直徑 mm 350 350取水管長度 km 二 凈水廠重力式無閥濾池 m3/h 2320 2320清水池 m3 500 500加壓泵站提水高度 m 加壓泵站裝機容量 KW 390 3115三 輸水管道直 徑 mm 350 350長 度 km 四 高位水池 m3 21000 21000五 供水管網(wǎng)供水管網(wǎng)最大直徑 mm 500 450供水干支管總長度 km 六 其他工程管道過河工程 處 2 2變頻加壓泵站 處 5 3變頻加壓泵站總裝機 KW 七 動力總裝機 KW 擬定的比選方案一與方案二，其布置形式、取水方式等均相同，但取水口位置和凈水廠位置發(fā)生了較大變化。平面布置詳見“某農村供水工程平面布置圖(方案二)” 。本方案凈水廠及高位水池工程基本位于本工程供水區(qū)域中心位置，亦具有實現(xiàn)自壓供水的條件，倒坡供水距離較方案一有所縮短。按多年平均枯水期水位考慮，滲渠設在距岸邊 ，通過預制混凝土引水管（長度 50m）引水進入集水池，再通過豎井式取水泵站提水進入凈水廠。(2)方案二受地形條件的限制，本方案設計從某縣縣城上游 12km的清水鄉(xiāng)政府所在地洮河北岸灘地取水。尤其是北岸清水、西寨鄉(xiāng)受益區(qū)的供水，甚至需要通過二次加壓完成。按多年平均枯水期水位考慮，滲渠設在距岸邊 ，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。(1)方案一本方案設計從某縣縣城上游 7km的十里鄉(xiāng)政府所在地上游的洮河南岸取水。實踐經(jīng)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?shù)乇硭|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(jù)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。而區(qū)域內深層地下水大多為基巖裂隙水，雖水質優(yōu)良，但水量同樣難以保證，且埋藏較深，一般地區(qū)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。根據(jù)供水工程區(qū)域水資源現(xiàn)狀分析論證，認為雖然工程受益區(qū)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(wèi)生標準。據(jù)某縣自來水公司提供的城區(qū)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(qū)域(厚度 7m)，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。除此之外，Q在本工程受益區(qū)下游末端，有迭藏河匯入洮河，但該河水資源無法作為本時KQ??21工程供水水源利用。在擬定的設計取水口以上，流域總面積 13800km2，多年平均徑流量 m3，年平均流量 。（4）人均供水當量人均供水當量可按公式（45）計算：T6??取 T?輸時供 ??2420 (45)式中， 人均供水當量（L/）q 設計供水人口（人）m經(jīng)計算，人均供水當量為 L/。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。則：6=( 1+ 2+ 3)5%= 3/dQ水廠供水規(guī)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(chǎn)能力，包括生活用水量、牲畜用水量、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量、管網(wǎng)漏失與未預見水量以及消防用水量之和。為此，在可行性研究階段暫不計入這部分用水量，即 5=0。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(wǎng)漏失水量將越來越小。 (2)牲畜用水量 2=(15909頭50L/)/1000= 3/dQ(3)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量供水區(qū)域內現(xiàn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 383個，其發(fā)展規(guī)模和總體水平均不高，目18前總用水量在 1000 m3/d左右，大部分企業(yè)均有自備水源。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(xiāng)鎮(zhèn)，共 60個行政村，受益區(qū)域面積約 300km2，現(xiàn)狀人口 125043人，其中農業(yè)人口 79821人，非農業(yè)人口 32506人，在校學生 13616人，各類大牲畜 15909頭。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，結合項目區(qū)實際，并參照我省大多數(shù)已建農村供水工程運行現(xiàn)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/；大牲畜用水定額50L/；鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、水廠自用以及管網(wǎng)漏失與未預見水量按《規(guī)范》規(guī)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(xiàn)有水源或其他途徑解決。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(xiàn)象。干管沿線地下水主要賦存于Ⅱ級階地下部的砂卵石層中，埋深一般在7—，因Ⅱ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?？傮w表現(xiàn)為受局部地質構造和地殼運動的影響，Ⅱ級階地寬度變化較大，且受現(xiàn)代沖溝和溝口堆積體的影響，階地被分割呈現(xiàn)為大小不等的不連續(xù)狀態(tài)，局部地段對供水工程管網(wǎng)的布設有一定影響和制約。據(jù)《某縣西川灌區(qū)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。磨圓度較差，呈次棱角狀，中密，允許承載力 180KPa。呈褐14黃—黃色，潮濕時為褐色，韌性低，稍有光滑，干燥狀態(tài)下強度中等，無搖震反應；現(xiàn)狀濕，中密，不具濕陷性，屬中壓縮性土，允許承載力180KPa。呈褐黃—黃色，成分主要由板巖、片巖和石英砂巖等組成。從探坑揭示來看，該區(qū)域內土壤結構相對復雜。呈灰綠色，粉砂質結構，風化較強，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理面及層面間褐鐵礦化強，地基承載力大于 500KPa。據(jù)地探揭示，第一層厚度 ，為人工填土。左右兩岸大部分地段較陡，均有第三系砂?13礫石出露，上覆第四系褐色粉質粘土，厚度約 ，構成兩岸Ⅰ級階地。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。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(wǎng)四部分組成。1根據(jù)某省水質監(jiān)測分析報告，在臨洮紅旗站控制斷面洮河水質為Ⅲ類水，但各項監(jiān)測指標均未超標，水質完全滿足農村生活飲用水水源標準。不同頻率時的年徑流量可按公式（33）進行計算：（33）均QKP??式中， 不同頻率時的年徑流量（億 m3） 多年平均徑流量（億 m3）均皮爾遜Ⅲ型曲線模比系數(shù)P本項計算中，已知 CV=，C S= CV。根據(jù)《農村給水設計規(guī)范》 （以下簡稱《規(guī)范》 ）規(guī)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%。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算龍龍計計 F????51011的有效性和計算結果的準確性。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 %，二者面積相差不超過 10%。據(jù)龍王臺水文站斷面資料，多年平均懸移質泥沙輸沙率 kg/s，年輸沙量 260萬噸，含沙量 ，其中 69月輸沙量 ，占全年輸沙量的 84%，大汛期 78月輸沙量 ，占全年總輸沙量10的 49%。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。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。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 ，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(qū)域內基本無工業(yè)污染，水質較好，其 PH值為 ，硬度為 14度，屬微硬水，完全符合飲用水水源水質標準?？梢哉f，這項工程是一項利在當代、功在千秋的德政工程、民心工程。通過這些工程的建設，解決和改善了一部分農村地區(qū)的人畜飲水困難問題。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(xiāng)政府所在地上游，受益區(qū)為洮河兩岸 6鄉(xiāng)鎮(zhèn) 60村。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。多年前，部分鄉(xiāng)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(xù)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(qū)。雖然某省某縣水資源豐富，水質條件較好。因此，現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度不高。全縣有以洮河河谷基巖裂隙水為主的地下水 m3，礦化度小于 2g/L，水質總體屬重碳酸鈣鎂水，無工業(yè)污染，符合農業(yè)生產(chǎn)和農村生活飲用水水源水質標準。在河谷盆地地區(qū)，除沉積有一定厚度的黃土外，尚有少部分礫石及