【正文】 支管末端作為村級(jí)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(diǎn)的供水。北一干管、北二干管分別向西、東布置，北一干管全長(zhǎng) 13840m，共布置 6條支管，長(zhǎng)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(zhǎng)度 72380m，涉及 6個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，60 個(gè)行政村，設(shè)計(jì)總供水人口149543人?？偢晒苋L(zhǎng)1900m，在樁號(hào) 0+700處分出南一干管、南二干管，分別向東、西兩個(gè)方向布置。根據(jù)以上特點(diǎn)，初步確定供水管網(wǎng)的布設(shè)均沿公路和渠道進(jìn)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(jí)管網(wǎng)四級(jí)，總體上呈樹(shù)枝狀展布。同時(shí)，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(jié)合取水點(diǎn)與高位水池的距離等影響因素進(jìn)行管網(wǎng)分區(qū)。擬定方案其他設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 55。設(shè)計(jì)最大凈提水高度 。本管道從加壓泵出口開(kāi)始，垂直等高線(xiàn)沿Ⅰ級(jí)階地前行至山麓后，繼續(xù)垂直等高線(xiàn)沿山坡向上直至高位水池。廠(chǎng)區(qū)用水由高位水池供給，廠(chǎng)區(qū)內(nèi)管路部分直埋，部分結(jié)合供暖管溝布設(shè)，室外管路全部采用 PE管，室內(nèi)均采用鍍鋅鋼管；廠(chǎng)區(qū)排水分三部分：一是消毒間和過(guò)濾間排水，二是清水池排水和溢水，三是生產(chǎn)化驗(yàn)以及生活污水，均采用排水管最后集中排出廠(chǎng)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(wù)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(shè)計(jì)采用容積為 500m3鋼筋混凝土圓形結(jié)構(gòu)清水池 1座，選用國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)《圓形鋼筋混凝土清水池》96S817 型，直徑 ，池深，采用半挖半填式結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)選用 OTH99500型二氧化氯發(fā)生器，采用化學(xué)法負(fù)壓曝氣工藝生產(chǎn)。本供水工程設(shè)計(jì)取用洮河地表水。濾池為矩形結(jié)構(gòu)，單座平面尺寸 。本凈水廠(chǎng)其他附屬構(gòu)筑物有供水閥門(mén)井、排水閥門(mén)井、排水檢查井以及供排水管路等。其中，方案一設(shè)計(jì)標(biāo)高 ，方案二設(shè)計(jì)ldvjj .?31標(biāo)高 。 （52）式中， 沿程水頭損失（m）jh 設(shè)計(jì)流速（m/s）v管徑（m）jd 管路長(zhǎng)度（m）l局部水頭損失按沿程水頭損失的 10%計(jì)算。取水管道是指從豎井式取水泵站到凈水廠(chǎng)水處理構(gòu)筑物之間的管道。經(jīng)計(jì)算，1%設(shè)計(jì)洪水時(shí)，方案一、方案二相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位分別為 、相應(yīng)井頂設(shè)計(jì)高程為 ，豎井式取水泵站總深分別為 ，均可滿(mǎn)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(shù)數(shù)據(jù)均同一。經(jīng)計(jì)算，通過(guò)進(jìn)水閘門(mén)直接引水時(shí)間為當(dāng)年 9月底—次年 5月初。但由于本處河床開(kāi)闊，在 90%來(lái)水頻率最枯流量時(shí)，水深僅為 ，單位長(zhǎng)度（1m）滲渠出水量約為 75m3/d（ 3/h） ，欲滿(mǎn)足29水廠(chǎng)設(shè)計(jì)取水流量 570m3/h的要求，需要滲渠長(zhǎng)度為 183m。經(jīng)計(jì)算，在枯水期洮河徑流量小于 65m3/s，平均水深小于 ，水質(zhì)較好時(shí)，可打開(kāi)此進(jìn)水閘門(mén)直接引水。根據(jù)洮河水質(zhì)在年內(nèi)的變化情況，由于洮河水質(zhì)在枯水期泥沙含量很少，地表水完全滿(mǎn)足凈水構(gòu)筑物對(duì)原水水質(zhì)的要求。管壁四周設(shè)計(jì)范圍內(nèi)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(shè)在河灘下，渠底距現(xiàn)狀河床深槽線(xiàn)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(shè)計(jì)滲渠的規(guī)格、長(zhǎng)度、布置形式、運(yùn)行方式等也完全相同。根據(jù)上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(yùn)營(yíng)總成本及等額年總成本費(fèi)用方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)，是兩方案中較為經(jīng)濟(jì)的供水工程實(shí)施方案。(1)運(yùn)營(yíng)電耗計(jì)算運(yùn)營(yíng)電費(fèi) F根據(jù)下列公式計(jì)算： (45)式中： γ —水的容重(1t/m 3)D—電費(fèi)，按 i—第 i臺(tái)水泵的取水流量(m 3/d)QHi—第 i臺(tái)水泵的揚(yáng)程(m)η i—第 i臺(tái)水泵的工作效率K 日 —日變化系數(shù)經(jīng)計(jì)算，方案一設(shè)計(jì)動(dòng)力總裝機(jī)容量 ，年耗電量 ，年電費(fèi) ；方案二動(dòng)力總裝機(jī) ，年耗電量 萬(wàn) ，年電費(fèi) 。但事實(shí)上，為最大限度地滿(mǎn)足通過(guò)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(zhǎng)度增加，而且在相同的供水流量時(shí)，管徑普遍增大 1個(gè)級(jí)別，部分甚至增加 2個(gè)級(jí)別，管材重量增加較多。表 43 方案一、方案二設(shè)計(jì)結(jié)果表數(shù) 量序號(hào) 工程名稱(chēng) 單 位方案一 方案二 備 注一 取水工程滲渠長(zhǎng)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(jī)容量 KW 75 55取水管直徑 mm 350 350取水管長(zhǎng)度 km 二 凈水廠(chǎng)重力式無(wú)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(jī)容量 KW 390 3115三 輸水管道直 徑 mm 350 350長(zhǎng) 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(zhǎng)度 km 六 其他工程管道過(guò)河工程 處 2 2變頻加壓泵站 處 5 3變頻加壓泵站總裝機(jī) KW 七 動(dòng)力總裝機(jī) 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(chǎng)位置發(fā)生了較大變化。平面布置詳見(jiàn)“某農(nóng)村供水工程平面布置圖(方案二)” 。本方案凈水廠(chǎng)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(shí)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(shè)在距岸邊 ，通過(guò)預(yù)制混凝土引水管（長(zhǎng)度 50m）引水進(jìn)入集水池，再通過(guò)豎井式取水泵站提水進(jìn)入凈水廠(chǎng)。(2)方案二受地形條件的限制，本方案設(shè)計(jì)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(guò)二次加壓完成。按多年平均枯水期水位考慮，滲渠設(shè)在距岸邊 ，通過(guò)混凝土引水管（長(zhǎng)度 10m）引水進(jìn)入集水池，再通過(guò)豎井式取水泵站提水進(jìn)入凈水廠(chǎng)。(1)方案一本方案設(shè)計(jì)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(xì)菌 70%95%，去除大腸菌群 70%以上，當(dāng)?shù)乇硭|(zhì)變化較大且水質(zhì)較差時(shí)，是比較理想的取水工程方式。同時(shí)，根據(jù)洮河水質(zhì)年內(nèi)變化情況，設(shè)計(jì)采用不同的取水方式，通過(guò)豎井式取水泵站向凈水廠(chǎng)加壓輸水。而區(qū)域內(nèi)深層地下水大多為基巖裂隙水，雖水質(zhì)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(guò) 100m，若以此作為供水水源，工程運(yùn)行費(fèi)用勢(shì)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(rèn)為雖然工程受益區(qū)內(nèi)同時(shí)具有地表水、地下水存在，且水質(zhì)良好，符合飲用水水源衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)某縣自來(lái)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(wú)法滿(mǎn)足本工程設(shè)計(jì)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(wú)法作為本時(shí)KQ??21工程供水水源利用。在擬定的設(shè)計(jì)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(dāng)量人均供水當(dāng)量可按公式（45）計(jì)算：T6??取 T?輸時(shí)供 ??2420 (45)式中， 人均供水當(dāng)量（L/）q 設(shè)計(jì)供水人口（人）m經(jīng)計(jì)算，人均供水當(dāng)量為 L/。也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)時(shí)，水源地的出水量和取水能力均應(yīng)能滿(mǎn)足 9100m3/d的總?cè)∷恳?。則：6=( 1+ 2+ 3)5%= 3/dQ水廠(chǎng)供水規(guī)模即水廠(chǎng)的設(shè)計(jì)供水能力，也就是工程運(yùn)行過(guò)程中所應(yīng)達(dá)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(yù)見(jiàn)水量以及消防用水量之和。為此，在可行性研究階段暫不計(jì)入這部分用水量，即 5=0。隨著管材、施工技術(shù)水平、用水器具以及用水水平的不斷改進(jìn)和提高，管網(wǎng)漏失水量將越來(lái)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(nèi)現(xiàn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 383個(gè)，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(guān) 6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，共 60個(gè)行政村，受益區(qū)域面積約 300km2，現(xiàn)狀人口 125043人，其中農(nóng)業(yè)人口 79821人，非農(nóng)業(yè)人口 32506人，在校學(xué)生 13616人，各類(lèi)大牲畜 15909頭。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)實(shí)際，并參照我省大多數(shù)已建農(nóng)村供水工程運(yùn)行現(xiàn)狀，確定本項(xiàng)目設(shè)計(jì)最高日用水量標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)自用以及管網(wǎng)漏失與未預(yù)見(jiàn)水量按《規(guī)范》規(guī)定，結(jié)合各用水對(duì)象實(shí)際情況計(jì)??；小牲畜、公共建筑和消防用水量暫不予考慮，需要時(shí)可通過(guò)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(zhì)情況來(lái)看，總體上不存在大的影響建筑物安全的不良地質(zhì)現(xiàn)象。干管沿線(xiàn)地下水主要賦存于Ⅱ級(jí)階地下部的砂卵石層中，埋深一般在7—，因Ⅱ級(jí)階地多呈基座形式，地下水補(bǔ)給來(lái)源主要為降水入滲，但由于表層土壤密實(shí)度較大且階地寬度不大，靠近主河槽，排泄條件良好，對(duì)干管布設(shè)沒(méi)有任何不利影響?？傮w表現(xiàn)為受局部地質(zhì)構(gòu)造和地殼運(yùn)動(dòng)的影響，Ⅱ級(jí)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(duì)供水工程管網(wǎng)的布設(shè)有一定影響和制約。據(jù)《某縣西川灌區(qū)灌溉工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》工程地質(zhì)評(píng)價(jià)資料顯示，主干管沿線(xiàn)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(shí)為褐色，韌性低，稍有光滑，干燥狀態(tài)下強(qiáng)度中等，無(wú)搖震反應(yīng)；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(lái)看，該區(qū)域內(nèi)土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。呈灰綠色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，風(fēng)化較強(qiáng)，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理面及層面間褐鐵礦化強(qiáng)，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(zhì)粘土，厚度約 ，構(gòu)成兩岸Ⅰ級(jí)階地。設(shè)計(jì)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(duì)地質(zhì)條件具有較高的要求。本供水工程主要由水源地取水構(gòu)筑物、凈水廠(chǎng)、高位水池及供水管網(wǎng)四部分組成。1根據(jù)某省水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析報(bào)告，在臨洮紅旗站控制斷面洮河水質(zhì)為Ⅲ類(lèi)水，但各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)均未超標(biāo)，水質(zhì)完全滿(mǎn)足農(nóng)村生活飲用水水源標(biāo)準(zhǔn)。不同頻率時(shí)的年徑流量可按公式（33）進(jìn)行計(jì)算：（33）均QKP??式中， 不同頻率時(shí)的年徑流量（億 m3） 多年平均徑流量（億 m3）均皮爾遜Ⅲ型曲線(xiàn)模比系數(shù)P本項(xiàng)計(jì)算中，已知 CV=，C S= CV。根據(jù)《農(nóng)村給水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》 ）規(guī)定，選擇地表水為水源時(shí)，其枯水期的供水保證率不得低于 90%。兩種方法計(jì)算結(jié)果十分相近，進(jìn)一步說(shuō)明計(jì)算方法對(duì)本流域徑流計(jì)算龍龍計(jì)計(jì) F????51011的有效性和計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。設(shè)計(jì)取水口以上流域總面積 13800km2，流域面積占龍王臺(tái)站控制流域面積的 %，二者面積相差不超過(guò) 10%。據(jù)龍王臺(tái)水文站斷面資料，多年平均懸移質(zhì)泥沙輸沙率 kg/s，年輸沙量 260萬(wàn)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按 15年考慮，年人口自然增長(zhǎng)率按 12‰計(jì)算，達(dá)到設(shè)計(jì)年限時(shí)，設(shè)計(jì)受益總?cè)丝趯⑦_(dá)到 149543人。綜上所述，建設(shè)“某農(nóng)村飲水安全工程”是十分必要的，也是完全可行的。進(jìn)一步分析洮河多年平均來(lái)水情況，在 90%來(lái)水頻率時(shí)，枯水期最小流量為 ，仍可滿(mǎn)足本工程取水量要求；其次，就地表水資源水質(zhì)來(lái)說(shuō)，洮河某縣段位于洮河中上游地帶且取水口設(shè)在某縣縣城上游，區(qū)域內(nèi)基本無(wú)工業(yè)污染，水質(zhì)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(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f(shuō)，這項(xiàng)工程是一項(xiàng)利在當(dāng)代、功在千秋的德政工程、民心工程。通過(guò)這些工程的建設(shè)，解決和改善了一部分農(nóng)村地區(qū)的人畜飲水困難問(wèn)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(jìn)入汛期，河水渾濁，水中泥沙含量很大，致使群眾無(wú)法飲用。多年前，部分鄉(xiāng)村雖在國(guó)家扶持下修建了一些小型簡(jiǎn)易人畜飲水工程，但因近年來(lái)連續(xù)干旱，大部分山泉干枯，小溝小河斷流，致使工程報(bào)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(zhì)條件較好。因此，現(xiàn)狀水資源開(kāi)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(zhì)總體屬重碳酸鈣鎂水，無(wú)工業(yè)污染，符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。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