【正文】 其中，北一干管全長8850m，共布置 5 條支管，長度 2320m；北二干管全長 176。其中，南一干管全長 6790m，共布置直屬 4 條支管，長度6000m，南二干管全長 9860m，共布置 2 條支管，長度 1190m，南一干管又分出南干一分干、南干二分干，分別向東南、東方向布置，南干一分干全長 2870m，共布置 3 條支管，長度 2880m，南干二分干全長 2650m，共布置3 條支管，長度 4950m。從總供水閥門井(樁號 0+000)開始，布置總干管。為此，管網(wǎng)平面布置方案的優(yōu)選主要是根據(jù)水源取水口位置的不同，依據(jù)確定的高位水池高程、位置，通過水力計算，提出兩個方案的管網(wǎng)分區(qū)和平面布置結(jié)果。根據(jù)供水區(qū)域人口分布狀況分析，具有以下特點：一是下游人口比上游人口多；二是鄉(xiāng)、鎮(zhèn)所在地人口較為集中；三是公路沿線村莊相對集中，人口也相對集中；四是供水距離長、相對高程高的區(qū)域人口較為分散。在本階段進行管網(wǎng)的平面布置，其目標(biāo)是通過管網(wǎng)水力計算和整個工程的經(jīng)濟效益分析，確定出較優(yōu)的管網(wǎng)平面布置方案。在擬定方案一取水口位置情況下進行供水時，分別為北一干管區(qū)、北二干管區(qū)和南一干管區(qū)、南二干管區(qū)，其中南一干管區(qū)又下設(shè)兩條分干管，即南干一分干、南干二分干區(qū)；在擬定方案二取水口位置情況下進行供水時，分別為北一干管區(qū)、北二干管區(qū)和南干管區(qū)、南干一分干管區(qū)、南干二分干管區(qū)和南干三分干管區(qū)。按照自然地理位置和全部供水區(qū)域分處洮河兩岸的實際，在管網(wǎng)布設(shè)時，以洮河為界，將整個供水管網(wǎng)分為 2 個供水分區(qū)，即南區(qū)和北區(qū)。在管線布設(shè)上，管線盡量沿渠道、公路及村莊密集區(qū)進行，減少支管長度；為兼顧供水干管沿線各支溝內(nèi)村莊的供水，主干管局部地方采用了壓力級別較大的管材。表 55 輸水管道設(shè)計技術(shù)參數(shù)表方案編號 管長 (m) 管徑 (m) 額定輸水流量 (m3/h) 流速(m/s) 管損 (m) 總揚程 (m) 備注方案一 1000 350 564 方案二 1485 350 540 供水管網(wǎng) 管網(wǎng)分區(qū)根據(jù)供水區(qū)域為洮河兩岸狹長地帶的地形地貌特點，為確保安全供水，提高供水保證率，同時，最大限度地降低工程建設(shè)成本，確定本供水工程在管網(wǎng)布設(shè)上采用同一水源，建設(shè)統(tǒng)一水廠，實行分區(qū)供水的方案。經(jīng)計算，設(shè)計采用管徑 350mm的壓力鋼管，在流量 564m3/s 和 540m3/s 時，流速分別為 。表 54 輸水管道布設(shè)結(jié)果表方案編號 管長 (m) 最低水位 (m) 起點高程 (m) 末端高程 (m) 管道首末端高差 (m) 揚水高度 (m) 備 注方案一 1000 方案二 1485 管材選用由于本管道設(shè)計提水高度較大，考慮到事故停機形成的水錘壓力影響，結(jié)合管道平面布置情況，由于落差全部集中在管道末端，而本區(qū)域內(nèi)管道長度不大，輸水管道設(shè)計全部采用壓力鋼管。方案二管道布設(shè)沿Ⅰ級階地 1350m，沿山坡垂直等高線 135m。方案一管道布設(shè)沿Ⅰ級階地 880m，沿山坡垂直等高線 120m。 輸水管道本工程輸水管道是指從加壓泵站到高位水池之間的管道，設(shè)計通過本管道，依靠加壓泵站加壓向高位水池輸水。 高位水池根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，結(jié)合清水池容量調(diào)節(jié)，高位水池設(shè)計采用容積1000m3鋼筋混凝土圓形結(jié)構(gòu) 2 座，選用國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計《圓形鋼筋混凝土清水池》96S820 型，直徑 ，池深 。 井類建筑物井類建筑物共 15 座，包括供水閥門井 4 座，其中圓形 3 座，矩形 1座；圓形排水檢查井 10 座和排水閘閥井 1 座。綜合管理樓設(shè)計為三層單面樓結(jié)構(gòu)，平面尺寸為 ，包括化驗室、會議室、文娛活動室、衛(wèi)生間等；生活服務(wù)區(qū)設(shè)計平面尺寸為 ，包括廚房、鍋爐房、浴室及倉庫。 消毒間消毒間設(shè)計為獨立磚混結(jié)構(gòu)建筑物兩間，平面尺寸 ，建筑面積 33 m2。設(shè)計安裝 WS80125 型臥式離心泵 3 臺，額定流量188m3/h，總輸水流量 564m3/h，額定揚程 125m，配套電機功率 75KW，從清水池取水向高位水池加壓輸水；方案二清水池最低水位 ，高位水池最高水位 ，凈提水高度 。為滿足水泵的工藝要求及方便取水，泵站設(shè)計為半地下室結(jié)構(gòu)，設(shè)計輸水流量541m3/h。清水池外圍用 24 磚墻砌筑，內(nèi)裝爐渣或黃土保溫，厚度不小于 1m，頂部覆蓋黃土厚度不小于 。 清水池清水池主要用于原水加藥后的接觸消毒，同時兼有部分調(diào)節(jié)蓄水的作用。設(shè)計最大加氯量按 ，經(jīng)計算，達到設(shè)計供水規(guī)模時，每天加氯量為 ，平均每班加氯量為 。二氧化氯具有廣譜、高效、快速的消毒效果，其殺菌能力是現(xiàn)有氯系消毒劑的 35 倍，而且，二氧化氯安全、無毒，對人體無副作用，處理過的水中無三氯甲烷等致癌物產(chǎn)生，是目前國際上公認的液氯、漂白粉劑和次氯酸鈉等氯系消毒劑最理想的替代產(chǎn)品。從水質(zhì)分析來看，洮河水是可靠、衛(wèi)生的人畜飲用水源，但在汛期水質(zhì)較差，仍需進行凈化和消毒處理。過濾間設(shè)計為獨立磚混結(jié)構(gòu)建筑物一座，平面尺寸 m2。濾池進出水管上均設(shè)置進、出水控制閥，每座濾池均可實現(xiàn)單獨或聯(lián)合運轉(zhuǎn)，便于檢修。根據(jù)水廠工藝布設(shè)要求，采用半地下式結(jié)構(gòu)，選用《給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》S775(八)型，單座處理能力 320m3/h，共計 2 座，并聯(lián)布設(shè)，總處理能力 320m3/h。同時，考慮到枯水期水質(zhì)較好，在取水管道上設(shè)有超越管，當(dāng)原水濁度小于 3 度時，直接進入清水池消毒后供給。其中生產(chǎn)性構(gòu)筑物有過濾間、消毒間、清水池、配電室、加壓泵房；附屬構(gòu)筑物包括綜合管理樓和鍋爐房、廚房等生活服務(wù)區(qū)。 平面布置本凈水廠設(shè)計平面尺寸為 47 m71m，總占地面積 畝。所以，凈水廠設(shè)計方案一、方案二除由于水源位置變化而使設(shè)計標(biāo)高和加壓泵站選用水泵型號不同外，其他各構(gòu)筑物完全一致。擬定方案取水管道設(shè)計技術(shù)參數(shù)見表 54。取水管道水頭損失按公式（52）計算。其中，最不利取水點高程為滲渠設(shè)計底高程，即集水池設(shè)計動水位；提水最高點為凈水廠重力式無閥濾池進水分配箱水位高程。表 53 豎井設(shè)計技術(shù)參數(shù)表方案編號 井徑 (m) 設(shè)計洪水位 (m) 井底標(biāo)高 (m) 井頂標(biāo)高 (m) 井深 (m) 設(shè)計取水流量 (m3/h)方案一 570方案二 576根據(jù)設(shè)計取水流量 Q 取 =570 m3/h，兩方案分別設(shè)計如下：方案一設(shè)計凈提水高度 ，設(shè)計配套 12Sh13A 型雙吸式離心泵1 臺，額定流量 Q=570 m3/h，額定揚程 H=30m，額定功率 N=75KW；方案二設(shè)計凈提水高度 ，設(shè)計配套 S25039A 雙吸式離心泵 1 臺，額定流量 Q=576 m3/h，額定揚程 H=25m，額定功率 N=55KW，通過壓力鋼管從集水池向凈水廠加壓輸水。設(shè)計采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆形式，豎井井徑為 。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，本工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)按 100 年一遇洪水考慮，并據(jù)此確定豎井式取水泵站頂高程。擬定方案集水池設(shè)計技術(shù)指標(biāo)見表 52。根據(jù)離心泵安裝、進水以及滲渠出水要求，確定集水池動水位與滲渠底齊平，池底低于滲渠底 ，其中留有 的沉沙段。擬定方案滲渠設(shè)計參數(shù)見表 51。此時，可打開進水閘門，通過滲渠直接引取洮河地表水。為此，同樣采取在枯水期直接引水方式取水。方案二設(shè)計滲渠位于清水鄉(xiāng)政府所在地洮河北岸，滲渠設(shè)計參數(shù)與方案一完全相同。而在徑流量大于 65m3/s 時，滲渠設(shè)計水頭 ，出水量可達 14400m3/d(600m3/h)，完全可滿足設(shè)計取水流量要求。在枯水期，河道來水水質(zhì)較好時，可不通過滲渠取水，而是打開進水閘門，直接取用河床地表水向凈水廠輸水。設(shè)計時，減少滲渠長度，確定設(shè)計滲渠總長度為 120m，其中，集水池上游段 80m，下游段40m。設(shè)計滲渠在該流量下，作用水頭為 ，單位長度（1m）滲渠出水量約為 91m3/d（ 3/h） ，欲滿足水廠設(shè)計取水流量570m3/h 的要求，需要滲渠長度為 151m。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，農(nóng)村供水工程的取水保證率為 90%。（51）)(221ohHlKLQ??式中： 滲渠出水量（m 3/d）K滲透系數(shù)，取 K=50m/dL滲渠長度（m）滲渠中心至岸邊的距離（m） lH1滲渠底至河水位的距離（m）ho滲渠水深（m）設(shè)計滲渠斷面采用管徑為 ，壁厚為 15cm 的鋼筋混凝土預(yù)制管，并按設(shè)計要求沿管壁均勻布設(shè)直徑 10cm 的進水孔。滲渠所處的地面高程為 ，渠底高程為 。選定取水口位置現(xiàn)狀河床深槽線高程 。所不同的僅是由于水源位置的變化，河床斷面不同，致使枯水季節(jié)通過滲渠直接取水時，由于河床徑流量的不同而使取水時段不同。涉及的主要工程包括水源取水工程(包括滲渠、引水管、集水池、豎井式取水泵站、取水管道)、凈水廠（包括重力式無閥濾池、消毒設(shè)施、加壓泵站等） 、輸水管道、高位水池及供水管網(wǎng)工程和相應(yīng)附屬設(shè)施。故推薦方案一為本農(nóng)村供水工程的設(shè)計方案，并據(jù)此進行相應(yīng)工程及建筑物的設(shè)計。表 44 擬定方案等額年總成本計算結(jié)果表???iiKH??)(????niiI方案 工程總投資 年總成本 年運營成本 內(nèi)部收益率 計算年限 等額年總成本一 6% 30 二 6% 30 由此可以看出，方案二不僅在工程總投資上比方案一高出 萬元，而且在年度總成本、年度運營總成本及等額年總成本等方面均較方案一分別高出 萬元、 萬元和 萬元。從此可以看出，方案二年運營電費較方案一高出 萬元?？傮w來看，由于水源取水口位置的下移，縮短了大流量供水管道，同時，比較恰當(dāng)?shù)夭捎昧斯艿兰訅旱墓┧夹g(shù)方案，使得方案一在一次性投資和工程運行費用方面均具有一定優(yōu)勢，不僅工程總投資較小，而且年運行費用也較低。同時，高位水池遠離集中供水區(qū)，大流量管徑增加較多。雖然總體來看，本方案供水干、支管總長度僅較方案一縮短 。在工程受益區(qū)域范圍東西方向，方案一水源地所選位置偏下 5km，靠近集中供水區(qū)域，但逆坡供水的管線較長，包括西寨、清水等鄉(xiāng)鎮(zhèn)以內(nèi)的部分村社需要進行二次加壓供水。 地 表 水 二氧化氯滲渠 → 集水池 → 取水泵站 → 濾池 → 清水池 → 加壓泵站 → 輸水管道 → 高位水池 → 供水管網(wǎng) → 用戶 超越管圖一 供水工藝流程示意圖 擬定方案設(shè)計結(jié)果通過對擬定方案各構(gòu)筑物和供水管網(wǎng)系統(tǒng)進行具體設(shè)計，主要技術(shù)數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)見表 43。本工程擬定的兩種供水方案，由于使用的水源均為通過滲渠集取地表水河床潛流，所不同的僅為水源位置的不同。本方案除極少部分地勢較高區(qū)域需采取二次加壓供水外，其余絕大部分區(qū)域可通過高位水池實現(xiàn)自壓供水。在供水管網(wǎng)的布設(shè)上，除總干管外，其他管網(wǎng)布設(shè)與方案一相同，但由于高位水池位置和高程的變化，管網(wǎng)供水方向和總干管、干管分級有所不同。輸水管道采用 Dg350 壓力鋼管，總長度 1485m。凈水廠設(shè)在距豎井式取水泵站 160m 的北岸Ⅰ級階地上，現(xiàn)狀地面高程，設(shè)計地坪高程為 ，取水泵站凈提水高度 ，設(shè)計在取水井內(nèi)安裝 S25039A 型雙吸離心泵 1 臺，額定流量 576m3/h，額定揚程 25m，配套電機功率 55KW；高位水池建在高程為 的清水鄉(xiāng)政府以北山臺地上，凈提水高度 。滲渠所在位置洮河北岸河床高程約 2342m，河岸高程為 。本處位于洮河平原地段，河岸較淺，河床較寬，引、取水條件良好。平面布置詳見“某農(nóng)村供水工程平面布置圖(方案一)” 。就供水管網(wǎng)布設(shè)而言，通過加壓泵站輸水到高位水池以后，供水管網(wǎng)的布設(shè)上基本呈“干”字形，全供水區(qū)域通過總干管直接向南一干管、南二干管、北一干管、北二干管以及各分干管和供水支管供水?？傮w來看，本方案凈水廠及高位水池位置位于本工程供水區(qū)域中下游，靠近大流量集中供水區(qū)域，縮短了大流量供水管道的長度，但對整個供水區(qū)域而言，倒坡供水的距離較長，管徑有所加大。根據(jù)實際地形，凈水廠設(shè)在距豎井式取水泵站 350m 處的洮河Ⅰ級階地上，地面高程 ，設(shè)計地平高程為，取水泵站凈提水高度 ，設(shè)計在豎井式取水泵站內(nèi)安裝一臺型號為 12Sh13A 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 ，配套電機功率 75KW；高位水池擬建在十里鄉(xiāng)政府以南高程為 的山坡臺地上，凈提水高度 。本方案設(shè)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 。洮河在本段河岸寬淺，河床穩(wěn)定，寬度約 150m 左右，具有建設(shè)取水建筑物的條件。但此時河流來水泥沙含量及其他雜質(zhì)均較少，水質(zhì)較好，通過滲渠上游端進水口直接取用地表水。同時，根據(jù)洮河水水質(zhì)變化情況，結(jié)合水源地水文地質(zhì)條件，為減少工程量，降低工程投資，設(shè)計在不同的季節(jié)，采用不同的取水方式。本工程水源取水口設(shè)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。 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(nèi)降水的影響，水資源在質(zhì)與量兩方面均在年內(nèi)變化較大。但對供水規(guī)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。另一方面，本區(qū)域內(nèi)地表水資源豐富，在擬定取水口以上，多年平均徑流量 億 m3，枯水年 P=90%來水頻率時，最枯流量為 m3/s(萬 m3/h)，完全可滿足本工程設(shè)計取水流量要求。為此，認為淺層地下水在數(shù)量上不具備大規(guī)模開發(fā)利用的條件。但根據(jù)《定西地區(qū)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析