乡镇改水防病建设可行性研究报告(初步设计).doc

乡镇改水防病可行性研究报告

（初步设计）
目 录

综合说明 1
第一节 基本资料 1
第二节 水源水质、卫生防护及水质净化 2
第三节 用水量计算 3
第四节 输配水管道 3
第五节 取水构筑物 5
第六节 施工管理 5
第七节 工程概算的编制 6
第八节 效益分析 6
第九节 运行管理供水成本计算 6
第一章 基本资料 7
第二章 水源水质、卫生防护及水质净化 10
第一节 水源水质 10
第二节 水源卫生防护 10
第三节 水质净化消毒措施 11
第四节 工程验收及运行中的水质监测 12
第三章 用水量计算 12
第一节 农村用水的组成 12
第二节 生活用水量计算 13
第三节 牲畜用水量计算 14
第四节 管网漏失水量 16
第五节 未预见水量 16
第六节 水厂自用水量 17
第七节 水厂总供水量 17
第九节 给水系统各组成部分计算水量 18
第四章 输配水管道 19
第一节 管道布置的原则及要求 19
第二节 管材种类规格与选用 22
第三节 流量计算 22
第四节 管径的计算 25
第五节 管段水头损失计算 26
第六节 节点处自由水头计算 27
第七节 压力保护验算 29
第五章 取水构筑物 29
第六章 调节构筑物 31
第一节 清水池设计 31
第二节 供水设备 32
第三节 配水房设计 33
第七章 施工管理 33
第八章 工程概算的编制 34
第一节 工程概算 34
第二节 资金筹措 36
第九章 效益分析 36
第一节 社会效益 36
第二节 经济效益评价 36
第三节 环境效益 37
第十章 水土保持与环境影响评价 38
第一节 水土保持方案 38
第二节 环境影响评价 39
第三节 综合评价与结论 41
第十一章 运行管理供水成本计算 41
第一节 供水成本计算和水价 41
第二节 管理机构的设置及制度 43
第三节 水费标准和征收办法 45
用水量计算表
管段流量计算表
水力计算表
概算表
设计图纸

3

综合说明
第一节 基本资料
一、自然情况
某乡位于某市县境中部东侧，介于北纬44°25′32″~44°36′26″，东经84°38′51″~84°45′27″之间，土地总面积93.35平方公里。该镇年平均气温约7.4℃，夏季炎热，冬季寒冷，日照时间长，无霜期170天，最大冻土层深1.6m。主要灾害性天气有干旱、暴雨、洪水、霜冻、冰雹等。
二、社会经济概况
某乡现辖有20个村，固定居民2503户，总人口10452人。现有耕地面积3.85万亩。2001年国民生产总值7953万元，农民人均收入4053元，牲畜存栏42000头。
三、水源
1、地表水
某乡地处奎屯河中上游，地表水资源较丰富，境内有狼娃子沟、太阳沟、水磨沟三条大沟，呈南北走向，沟内泉眼密布，汇集成流，每年可从奎屯河引水2329.3×104m3，但来水量时空分布严重不均，春、秋、冬季来水量很少。在一定程度上影响了农牧民的生产生活。
2、地下水
地下水补给方式有：降雨入渗、河道入渗、渠系入渗、田灌入渗、井灌回归，平原泉水回归。年总补给量0.1907×108m3，可开采量0.1621×108m3，已开采量0.1538×108m3。
四、地形
某乡由冲洪积倾斜平原和冲积平坦平原两部分构成，境内大部分村队位于冲积洪积倾斜平原和冲积平坦平原的过度带上，属流水地貌，地面坡度介于10‰—20‰，地形由东南向西北倾斜，地面高程在300~500m。
五、项目区饮水现状
当地居民目前饮用水源主要是泉水、土井水、涝坝水等。
第二节 水源水质、卫生防护及水质净化
一、水源水质
1、水源选择
项目区内地下水水质普遍较好，矿化度小于1g/l，大部分适合于生活用水及工业用水，局部地区NH4+、Fe3+偏高，经过处理后可达到国家生活饮用水卫生标准。本次改水工程某园艺场片区可利用旧井，转弯湖片区水源地选择在选择在转弯湖村以南300m处，水质及开采条件较好。
二、 水源卫生防护
本工程供水水源井水，根据国家《生活饮用水卫生标准》，采用相应防护措施。
三、水质净化消毒措施
按照《自治区改水防病工程设计大纲》要求，本项目水源为地下水，因输水管线较长，需设置消毒设施。水质消毒措施选择漂白粉投药装置。
第三节 用水量计算
农村用水量计算包括：生活用水量、牲畜用水量、管网漏失水量、未预见水量和水厂自用水量，本项目设计年限为15年。现状年项目区内有居民559户，人口3800人及15500头牲畜。设计水平年，饮水人口为4808人，牲畜头数为32223头。设计总供水量为591.74m3/d，其中某乡园艺场片供水区212.10m3/d。某乡转弯湖片供水区379.64m3/d。
第四节 输配水管道
一、管道布置的原则及要求
1、管道布置原则
管网系统布置形式选择树枝状管网形式。管道定线时，尽量选择最短线路并考虑供水安全。在各配水点设置检查井，并建设供水房，以确保供水安全。该地区最大冻土层深度在1.6m，为防止管道受冻涨因素破坏，管沟开挖深度控制在1.8m以下。
2、供水系统布置
（1）水源
某乡园艺场片有可利用机电井，转弯湖片需打一眼机电井，两眼井的水量、水质均能满足设计要求。
（2）水厂
某乡园艺场片和转弯湖片各设一座供水水厂，设清水池2座，泵房2座，办公室2座，变压器2台。
（3）管网布置
项目区计划建设输水管网总长9.203公里，设8个节点。
（4）系统供水运行方式确定
系统设置受地形限制，设计选择加压供水方式，。
（5）系统自动化控制操作设备
系统自动化控制操作设备主要由变频调速器、清水池液位仪、远传压力表等构成。
二、管材种类规格与选用
经分析比较本工程管线材料确定为塑料管，管材工作强度0.6MPa。
三、管径的计算
管内流速的确定以经济流速作为参考，参照《新疆维吾尔自治区改水防病工程设计大纲》中有关参数资料，管内经济流速确定在0.5—1.5m/s范围，设计选用管径为最大125mm，最小75mm。
四、管段水头损失计算
计算内容主要包括管段水力坡度（单位管长水头损失）、总水头损失和局部水头损失。其中局部水头损失按沿程水头损失的10%计算，则总水头损失为沿程水头损失的110%。
五、节点处自由水头计算
某乡园艺场片加压供水区管网起始端节点1处管段设计自由水头为8.47m，，最不利节点处管段计算自由水头为12.0m；某乡转弯湖片加压供水区管网起始端节点4处管段设计自由水头为24.75m，，最不利节点处管段计算自由水头为12.0m。
六、压力保护验算
验算动水压力、静水压力和水锤。通过调整蓄水池设计水位，局部点设水塔及排气装置，控制闸阀起闭时间及安装水锤消失器，可满足设计安全运行要求。
第五节 取水构筑物
某乡转弯湖片片需打一眼机电井，设计井的出水量为209m3/h，管井影响半径300m，井位选择在水厂以东250m处。
第六节 施工管理
该工程计划敷设供水管道47.78Km，其中干管长9.2 Km，支管及进户管长38.58 Km。计划建水厂2座，其中包括机电井1眼，清水池2座，办公室2座。
本项目建设实行项目法人制、建设监理制、招投标制，为保证工程质量，在物资供应、建筑工程和设备安装工程均采用招投标制，土方工程由受益群众投工完成。
工程计划建设工期一年。计划于2002年6月动工，全部工程项目建设于2002年10月完工并进行工程试运行。群众自筹土方工程日投入人工894个，管道安装工程日投入人工40个。
第七节 工程概算的编制
一、工程概算
工程概算总投资127.69万元，其中，建筑工程投资85.25万元；机电设备及安装工程投资14.46万元；临时工程费4.40万元；水土保持工程费1.39万元；其他费用14.96万元；予备费7.23万元。
二、资金筹措
工程概算总投资127.69万元，其中申请国家投资82万元，占总投资64.97%，群众自筹45.69万元，占总投资35.03%。
第八节 效益分析
项目实施后，年可节省劳力及医药费192.47万元，对农牧民生活水平的提高，促进农村经济发展，美化环境具有重要意义，其社会效益、经济效益及生态效益明显。
第九节 运行管理供水成本计算
项目实施后年供水成本223965.1元，单位供水成本为1.04元/立方米。
该项工程的供水系统实现了全项目区统一供水，实行统一管理。本项工程建成后，由水利主管部门负责成立供水公司，行政隶属市水利局，供水公司为企业化经营，实行以水养水、自负盈亏、合理受益、补偿成本的原则，走自我发展、多元化经营的道路。
第一章 基本资料
一、 自然情况
某乡位于某市县境中部东侧，东靠皇宫镇、夹河子乡，南至赛里克提牧场的依希根乌拉山前戈壁，西、北两面接西湖镇乡界，西南紧靠某镇，地理坐标为北纬44°25′32″~44°36′26″，东经84°38′51″~84°45′27″，南北长22公里，东西宽9公里，总面积约93.35平方公里。
某乡属大陆性气候，夏季炎热，冬季寒冷，日照时间长，无霜期为170天左右，年平均气温7.4℃，年降水量160mm左右，最大冻土层深1.6m。主要灾害性天气有干旱、寒潮、霜冻、冰雹等。
二、社会经济概况
某乡现有耕地面积3.85万亩，其中粮食面积1.12万亩，油料面积0.1万亩，棉花面积1.8万亩，其他种植面积0.83万亩。2001年该乡粮食总产5415吨，油料150吨，棉花2160吨。年末牲畜存栏4.2万头。农民年人均收入4053元。该乡主要以农业生产经营方式为主。现辖有20个村队，居住有汉族、哈萨克族、维吾尔族、蒙古族、回族等民族，固定居民2503户，总人口10452人，其中农业人口9407人，2001年实现农业总产值7953万元，农民年人均收入4053元。
本次规划计划解决某乡的5个村点，共有人口3800人，占总人口36%，固定居民559户，占总户数22%，牲畜1.55万头，占总头数37%。
三、水源
1.地表水
某乡地处奎屯河中上游，地表水资源较丰富，境内有狼娃子沟、太阳沟、水磨沟三条大沟，呈南北走向，沟内泉眼密布，汇集成流，每年可从奎屯河引水2329.3×104m3，是某乡农业生产灌溉的主要水源，但来水量时空分布严重不均，春、秋、冬季来水量很少。在一定程度上影响了农牧民的生产生活
2.地下水
项目区靠近乌伊公路以南地区，地下水含水层岩性结构为单一的砂卵石潜水含水层，含水层岩性沿地表倾斜方向，颗粒由粗变细，潜水位埋深由深变浅。在乌伊公路以北地下水由单层结构的潜水过渡到多层结构的潜水—承压水。承压含水层埋深一般较浅，水量和压力均大，150米厚度内可揭露2—4层承压含水层。项目区内潜水、承压水水质较好，水量丰富。
地下水补给方式有：降雨入渗、河道入渗、渠系入渗、田灌入渗、井灌回归，平原泉水回归。年总补给量0.1907×108m3，可开采量0.1621×108m3，已开采量0.1538×108m3。
四、地形
某乡由冲洪积倾斜平原和冲积平坦平原两部分构成，境内大部分村队位于冲积洪积倾斜平原和冲积平坦平原的过度带上，属流水地貌，地面坡度介于10‰—20‰，地形由东南向西北倾斜，地面高程在300~500m。
五、项目区饮水现状
由于某乡所在区域具有良好的地下水开采条件，加之当地农村经济基础相对雄厚，为解决饮水问题，当地农民自筹资金打饮水井，安装管道，在该乡20各村队中就有12眼饮水井。由于该乡所处地域洪沟交错、地势复杂，因此，一直未能实现并网供水。
项目区内的转弯湖村、太阳沟村、大榆树村，以及林家戈壁村、园艺场等5个村队，地处偏远，农民收入相对较低，自筹资金有限，长期以来，当地居民饮用水源主要是泉水、土井水、涝坝水等。项目区位于某市区下游，是市区生活污水和生产废水的主要排放地带，地表水及浅层地下水污染严重，据卫生部门对当地居民以用水源水质检测，矿化度、含氟量、含砷量都超出国家饮用水卫生标准。饮水条件的落后，严重影响着项目区各项事业的发展，为彻底解决该地区人畜饮水困难的问题，保护当地人民群众的身心健康，促进当地各项事业的迅速发展，尽快解决某乡人畜饮水问题是非常必要的。
第二章 水源水质、卫生防护及水质净化
第一节 水源水质
一、水源选择
项目区内地下水水质普遍较好，矿化度小于1g/l，大部分适合于生活用水及工业用水，局部地区NH4+、Fe3+偏高，经过处理后可达到国家生活饮用水卫生标准。本次改水工程水源地选择在某园艺场和转弯湖村，水质及开采条件较好。
二、水源水质监测
卫生防疫部门对已成井进行了水质检验，各项理化指标均达到国家生活饮用水标准，其中：色度<5度、混浊度<1度、PH值为7.2、无嗅味、无肉眼可见物，硝酸盐氮8.6mg/L，总硬度（CaCO3）147mg/L，氯化物27.8mg/L，锰<0.1mg/L，铁<0.3mg/L，砷<0.04mg/L，氟化物<0.5mg/L，硫酸盐65mg/L，溶解性总固体478mg/L，细菌总数19个/mL，总大肠菌群未检测到。
详见水质检验单。
第二节 水源卫生防护
本工程供水水源采取打井提取地下水，根据国家《生活饮用水卫生标准》，其水源防护采用以下措施：
１、取水构筑物的卫生防护：根据取水点的水文地质条件、取水构筑物类型及当地的卫生状况，确定在生产区外围100米的范围内不得设立生活居住区、禽畜饲养场、渗水厕所、渗水坑；不得堆放垃圾、粪便、废渣或铺设污水渠道，应保持良好的卫生状况，并充分绿化。
２、取水构筑物周围含水层的卫生防护：在单井的影响半径范围内不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用有持久性或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水管道，并不得从事破坏深层土层的活动。
3、对于水源卫生防护带以外的周围地区，经常了解乡镇工业废水和生活污水排放，农田灌溉，传染病突发和污染事故等情况，如发现有可能污染水源情况，及时采取必要的防护措施。
第三节 水质净化消毒措施
按照《自治区改水防病工程设计大纲》要求，本项目输水管线较长，应设置消毒设施。水质消毒措施选择漂白粉投药装置，投加方式采取压力投加，利用水射器在药液池内直接吸取药液，压入压力水管内。漂白粉采用有效含氯量为30%，溶解后的漂白粉溶液有效氯浓度为1%，最大投氯量为1.51mg/L，每日投药1次。
第四节 工程验收及运行中的水质监测
为确保供水工程供水安全卫生，工程竣工验收时根据农村实施《生活饮用水标准》规定的20项指标进行水质监测评价。在工程运行中由水厂和市卫生防疫站进行经常性定期定时水质监测，掌握水质变化情况，及时采取相应的处理措施。检测项目及检测时间见下表。
表2-1 经常性水质检测项目及检测时间
检测单位
时 间
检 测 项 目
水 厂
每三日一次
PH、余氯、混浊度、色度
市防疫站
每月一次
PH、总硬度、铁、锰、硫酸盐、氯化物、硝酸盐氦、氟化物、细菌总数、大肠菌数、余氯
每年枯、丰水期各一次
农村实施《生活饮用水标准》准则规定的20项检测项目
第三章 用水量计算
第一节 农村用水的组成
本工程计划解决该地区普遍缺水的人畜饮用水问题。据现状统计，项目区内有居民559户，人口3800人和15500头牲畜，其中，园艺场片供水区现有居民163户，人口1385人和5500头牲畜，转弯湖片供水区现有居民396户，人口2415人和10000头牲畜。用水量计算包括：生活用水量、牲畜用水量、管网漏失水量、未预见水量和水厂自用水量，设计年限15年。
第二节 生活用水量计算
一、人口发展指标的制定
（一）设计年限
根据农村经济条件及发展水平、给水系统的使用寿命等因素，设计年限选用15年。现状年2002年，设计水平年2017年。
（二）人口自然增长率
人口自然增长率按某市计划生育办公室提供为15.81‰。
（三）用水人口
用水人口依据下列公式计算：
P＝Ｐ0（１＋a）n
式中：P——设计年限末用水人口数
P0——设计现状年人口数
a——年人口自然增长率
n——设计年限
本工程规划区现有人口3800人，则：
P＝3800×（1+15.81‰）15
＝4808（人）
各村计算结果如下表：

表3-1 用水人口计算表
供水点
园艺场
林家戈壁村
大榆数村
太阳沟村
转弯湖村
合 计
P0(人)
620
765
558
1012
845
3800
P(人)
784
968
706
1280
1069
4808
二、生活用水指标
项目区室内安装给水龙头，无排污设施，生活用水指标选用40L／人.d。
生活用水依据下式计算:
Q1 = P×q1 / 1000
式中：Q1——最高日生活用水量（m３/d）
Ｐ——设计年限末用水人口数（人）
q１——最高日生活用水指标（L/人·d）
则各村计算结果如下表：
表3-2 最高日生活用水量计算表
供水点
园艺场
林家戈壁村
大榆数村
太阳沟村
转弯湖村
合 计
Ｐ(人)
784
968
706
1280
1069
4808
q１(L/人.d)
40
40
40
40
40

Q1(m3/D)
31.38
38.72
28.24
51.22
42.77
192.32
第三节 牲畜用水量计算
一、牲畜发展指标的确定
（一）牲畜自然增长率
牲畜自然增长率根据某市统计局提供为5%。
（二）用水牲畜数
牲畜头数依据下式计算：
X＝X0（１＋a）n
式中：X——设计年限末用水牲畜头数（标准头）
X0——设计水平年牲畜头数（标准头）
a——年牲畜平均自然增长率
n——设计年限
本工程规划区现有牲畜存栏15500头，则：
X＝15500×（1+5%）15
＝32223（头）
各村计算结果如下表：
表3-3 用水牲畜数计算表
供水点
园艺场
林家戈壁村
大榆数村
太阳沟村
转弯湖村
合 计
X0(L/头.d)
2500
3000
2000
4500
3500
15500
X(头)
5197
6237
4158
9355
7276
32223
二、牲畜用水指标
采用：每标准头按10升/日计算
三、牲畜用水量
牲畜用水量依据下式计算:
Q2 = X×q2 / 1000
式中：Q2——最高日牲畜用水量（m３/d）
X——设计年限末用水牲畜头数（标准头）
q2——牲畜日用水指标（L/头·d）
Q2 =32223×10/1000
＝322.23（ m３/d）
各村计算结果如下表。
表3-4 牲畜用水量计算表
供水点
园艺场
林家戈壁村
大榆数村
太阳沟村
转弯湖村
合 计
X(头)
5197
6237
4158
9355
7276
32223
q2(L/头.d)
10
10
10
10
10

Q2(m3/D)
51.97
62.37
41.58
93.55
72.76
322.23
第四节 管网漏失水量
管网漏失水量取最高日生活用水量、牲畜用水量之和的5%计算，即：
Q4 = (Q1 + Q2)×5%
式中：Q4——管网漏失水量（m3/d）
Q4 =（192.32+322.23）×0.05
＝25.73（ m3/d）
各村计算结果如下表。
表3-5 管网漏失水量计算表
供水点
园艺场
林家戈壁村
大榆数村
太阳沟村
转弯湖村
合 计
Q1(m3/D)
31.38
38.72
28.24
51.22
42.77
192.32
Q2(m3/D)
51.97
62.37
41.58
93.55
72.76
322.23
Q4(m3/D)
4.17
5.05
3.49
7.24
5.78
25.73
第五节 未预见水量
未预见水量Ｑ5取最高日生活用水量、牲畜用水量之和的10%计算，则：
Q5 = (Q1 + Q2)×10%
式中：Q5——未预见水量（m3/d）
则：全乡
Q5 =（192.32+322.23）×0.1
＝51.46（ m3/d）
各村计算结果如下表。
表3-6 未预见水量计算表
供水点
园艺场
林家戈壁村
大榆数村
太阳沟村
转弯湖村
合 计
Q1(m3/D)
31.38
38.72
28.24
51.22
42.77
192.32
Q2(m3/D)
51.97
62.37
41.58
93.55
72.76
322.23
Q5(m3/D)
8.34
10.11
6.98
14.48
11.55
51.46
第六节 水厂自用水量
因本工程水源取地下水，无复杂的水处理措施，故水厂自用水量可忽略不计，Q6=0。
第七节 水厂总供水量
水厂总供水量即水厂建成投产后所能提供的最大供水量，为生活用水量Q1、牲畜用水量Q2、管网漏失水量Q4及未预见水量Q5之和。计算公式：Ｑ=Ｑ1+Ｑ2+Ｑ4+ Q5
式中：Q——水厂总供水量（m3/d）
项目区分南北两片分别供水，各建一座水厂。园艺场片水厂包括园艺场、林家戈壁村，转弯湖片水厂包括大榆树村、太阳沟村和转弯湖村，两片水厂总供水量计算结果详见下表。

表3-7 水厂总供水量计算表
供水点
园艺场片
转弯湖片片
合 计
园艺场
林家戈壁村
小计
大榆数村
太阳沟村
转弯湖村
小计
Q1(m3/D)
31.38
38.72
70.10
28.24
51.22
42.77
122.23
192.32
Q2(m3/D)
51.97
62.37
114.34
41.58
93.55
72.76
207.89
322.23
Q4(m3/D)
4.17
5.05
9.22
3.49
7.24
5.78
16.51
25.73
Q5(m3/D)
8.34
10.11
18.44
6.98
14.48
11.55
33.01
51.46
Q6(m3/D)
0
0
0
0
0
0
0
0
Q (m3/D)
95.86
116.25
212.10
80.29
166.49
132.86
379.64
591.74
第九节 给水系统各组成部分计算水量
一、取水泵房、输水管道及净化构筑物的计算水量
Ｑ取=（Ｑ+Ｑ6）/T
式中：Ｑ取——取水泵房计算水量（m3/d）
Ｑ——水厂总供水量（m3/d）
Ｑ6——水厂自用水量（m3/d）
T——水厂工作时间，取每日10h。
则：项目区园艺场片：Ｑ取=（Ｑ+Ｑ6）/T
=(212.10+0)/10
=21.21（m3/d）
项目区转弯湖片：Ｑ取=（Ｑ+Ｑ6）/T
=(591.74+0)/10
=59.17（m3/d）
二、送水泵房及配水管网的计算水量
由于送水泵房及配水管网的工作与用户的用水情况直接关联，所以其供水能力必须满足用户最高时用水的要求，计算公式如下：
Ｑ送=Ｑ/24×K时
式中：Ｑ送——送水泵房的计算水量（m3/d）
Ｑ——水厂总供水量（m3/d）
K时——时变化系数，采用K时=2.0。
则：项目区园艺场片：Ｑ送=212.10/24×2.0
=17.68（m3/h）
项目区转弯湖片：Ｑ送=591.74/24×2.0
=31.64（m3/h）
具体结果见《用水量计算表》。
第四章 输配水管道
第一节 管道布置的原则及要求
一、管道布置原则
管网系统布置形式选择树枝状管网形式。树枝状管网管道总长度短，修建费用省，总造价低，建设期短。但供水可靠性、安全性较低。随着农村经济的发展与农民生活水平的提高，可向环状管网与树枝状管网相结合的混合方式过渡，以提高供水的保证率。
管道定线时，尽量选择最短线路并考虑供水安全。 为利于施工和维护检修，定线时尽可能沿现状或规划道路铺设。管道敷设尽量减少逆坡，绕开沟坑等低洼处。为便于今后管理、维修，在各配水点设置检查井，并建设供水房，以确保供水安全。
该地区最大冻土层深度在1.6m，为防止管道受冻涨因素破坏，管沟开挖深度控制在1.8m以下。
二、供水系统布置
1、水源
项目区受地理条件限制，园艺场、林家戈壁村两个村与转弯湖、太阳沟、大榆树等三个村之间为太阳沟隔断，最宽处可达1.5Km，因此本次设计将项目区分为两个供水区，即园艺场供水区、转弯湖供水区。其中，园艺场现有一眼机电井，距园艺场以南1.2Km，设计选择为该供水区水源；转弯湖供水区水源选择地下水，取水方式为机电井，井位选择在转弯湖村以南300m处。
2、水厂
园艺场片供水水厂设在现有机电井附近，占地面积3575m2，设砖围墙东西长55m，南北宽65m，厂内建50m3蓄水池1座，建筑面积144m2办公室1座。
转弯湖片供水水厂设在该供水区拟建水井附近，占地面积4050m2，设砖围墙东西长90m，南北宽45m，厂内建100m3蓄水池1座，，建筑面积54m2办公室1座。
3、管网布置
园艺场供水区自水源井至节点1，管段长度250m；输水管网总长3.623 Km，设3个节点，由节点1-2、2－3等管段组成。
转弯湖供水区输水管网总长5.58 Km，设5个节点，由节点4－5、5－6、6－7、5－8等管段组成。
具体布置详见平面及管网布置图。
4、系统供水运行方式确定
由于项目区地势总体坡度较小，不满足自压供水要求，因此设计选择加压供水方式。
（1）园艺场供水区
该供水区共包括有2个村队，干管长3623m，控制流量17.68m3/h。
（2）转弯湖供水区
该供水区共包括有3个村队，干管长5580m，控制流量31.64m3/h。
5、系统自动化控制操作设备
系统自动化控制操作设备主要由变频调速器、蓄水池液位仪、远传压力表等构成，其主要工艺流程如下：
液位仪

机电井
清水池
变频调速器
水泵
加压供水区

远传压力表

第二节 管材种类规格与选用
本工程在满足供水安全运行条件下，可选择以下两种管线材料。
（1）钢管；
（2）塑料管；
经分析比较，钢管虽安全可靠，但价格昂贵，投资大，设计中不予选取，塑料管费用远低于钢管，且施工安装方便。本工程管线材料确定为塑料管。管径大于50mm的选择无毒硬聚氯乙烯管（UPVC管），管径小于（包括）50mm的选择聚乙烯管（PE管）。管材工作强度0.6MPa。
第三节 流量计算
一、沿线流量
1、龙头当量
由于农村农牧民居住区分散，单位管段用水量不均匀，配水管用水情况（龙头个数）又相对明确，采用单位管长比流量计算沿线流量与实际配水量有很大偏差。因此，采用龙头当量qn计算沿线流量。
本工程计划解决某乡园艺场片和某乡转弯湖片的居民和牲畜的饮水问题。某乡园艺场片有居民163户，共计用水龙头163个；转弯湖片有居民396户，共计用水龙头396个，各村居民户数详见《用水量计算表》。根据管网起始端计算水量可求出龙头当量qn1。采用公式：
qn =（Ｑ送-Σq）/N
式中：qn——龙头当量（L/S·个）；
Ｑ送——管网起端计算水量（L/S）；
Σq——集中供水点供水量（L/S）；
N——龙头个数（个）。
项目区并无公共建筑及乡镇企业等集中供水点，故Σq=0。
则：园艺场片龙头当量qn=（17.68-0）/3.6/163
=0.030121465（L/S·个）
转弯湖片龙头当量qn=（31.64-0）/3.6/396
=0.022191644（L/S·个）
2、沿线流量
沿线流量qL即为本管段用水龙头个数N同该区域龙头当量qn的乘积。
qL =qn·N
式中：qL——沿线流量（L/S）；
qn——龙头当量（L/S·个）；
N——龙头个数（个）。
具体管段沿线流量如下：

沿线流量计算表
表4-1
管网
分区
管段号
沿线流量
龙头个数（个）
龙头当量（L/S*个)
流量qL(L/S)
园艺场片
1-2
80
0.030121465
2.410
2-3
83
0.030121465
2.500
转弯湖片
4-5
0
0.022191644
0.000
5-6
170
0.022191644
3.773
6-7
86
0.022191644
1.908
5-8
140
0.022191644
3.107
二、节点流量
节点流量为与该节点相连各管段沿线流量之和的一半，计算公式为：qi=ΣqL/2
式中：qi——某一节点i的节点流量（L/S）；
ΣqL——与该节点相连各管段沿线流量之和（L/S）。
节点流量计算表
表4-2
管网
分区
管段号
节点流量(L/S)
起端节点
末端节点
园艺场片
1-2
0.000
2.410
2-3
2.410
2.500
转弯湖片
4-5
0.000
0.000
5-6
0.000
3.773
6-7
3.773
1.908
5-8
0.000
3.107

三、管段的流量计算
在树枝状管网中，水流仅沿一个方向流动，因此，某管段的计算流量等于该管段下游所有节点流量的总和。
现将管段沿线流量、节点流量、设计流量列表计算，计算结果详见下表.
表4-3 管段流量计算表
管网分区
管段号
管段计算流量
管段流量计算(L/S)
流量Q(L/S)
园艺场片
1-2
2.410+2.500
4.910
2-3
2.500
2.500
转弯湖片
4-5
5.681+3.107
8.788
5-6
3.773+1.908
5.681
6-7
1.908
1.908
5-8
3.107
3.107
第四节 管径的计算
给水管网各管段的管径按下式计算：
D =（4Q/πV）1/2
式中：D ——管段管径（m）
Q——管段流量（m3/s）
V——管内流速（m/s）
其中管内流速的确定以经济流速作为参考，参照《新疆维吾尔自治区改水防病工程设计大纲》中有关参数资料，管内经济流速确定在0.5—1.5m/s范围，由此可初估出管径。见表4-4。
表4-4 管径选择计算表
管网
分区
管段号
设计流量Q
(L/s)
设计管径D
(mm)
管道内径Di
(mm)
管内流速V
(m/s)
园艺场片
1-2
4.910
110
102.4
0.60
2-3
2.500
75
69.6
0.66
转弯湖片
4-5
8.788
125
116.4
0.83
5-6
5.681
110
102.4
0.69
6-7
1.908
75
69.6
0.50
5-8
3.107
75
69.6
0.82
第五节 管段水头损失计算
（一）水力坡度（单位管长水头损失）
无毒硬聚氯乙烯管（UPVC）采用下式计算：
i=0.000875 Q1.761/ di4.761
式中:Q——管段设计流量（m3 /s）；
di——管内径（m）。
（二）沿程水头损失hL
hL=i·L
式中hL——沿程水头损失（m）；
i——水力坡度；
L——计算管段长度（m）。
（三）总水头损失
局部水头损失可按沿程水头损失的10%计算，则总水头损失为沿程水头损失的110%，即：
Σh=1.10hL
式中：Σh——总水头损失（m）；
计算结果如下：

表4-5 水头损失计算表
管网分区
管
段
号
设计
流量
Q
(L/s)
设计
管径
D
(mm)
管道
内径
Di
(mm)
管内流速V
(m/s)
管道
长度
L(m)
水利
坡度
i
沿程
水头
损失
hi(m)
总水头损失∑h(m)
园艺场片
1-2
4.910
110
102.4
0.60
1150
0.004
4.45
4.90
2-3
2.500
75
69.6
0.66
2473
0.007
18.34
20.17
转弯湖片
4-5
8.788
125
116.4
0.83
150
0.006
0.88
0.97
5-6
5.681
110
102.4
0.69
2630
0.005
13.17
14.48
6-7
1.908
75
69.6
0.50
1310
0.005
6.04
6.64
5-8
3.107
75
69.6
0.82
1490
0.011
16.20
17.82

第六节 节点处自由水头计算
参考有关资料，对于现阶段农村住宅，室内一般只设给水龙头，不考虑消防用水水头，故所需自由水头为2m，安装高度1m，水表水头损失1m，再加1m的安全水头，这样一层建筑物配水管网节点自由水头可按5m水头计算。现阶段该地区并无多层建筑物规划。输水管段节点水压需要保证远端配水管网节点自由水头，故经平均测算取10～12m为设计最小自由水头。结果见表4－6。
某乡园艺场片管网起始端节点1处管段设计自由水头为8.47m，最不利节点2处管段计算自由水头为12.00m，最大管段计算自由水头为12.94m（节点3）。
某乡转弯湖片管网起始端节点4处管段设计自由水头为24.75m，最不利节点7处管段计算自由水头为12.00m，最大管段计算自由水头为26.20m（节点5）。

46

节点压力计算表
表4-6
管网分区
管
段
号
地面高程(m)
水压线标高(m)
自由水头(m)
管内静压(m)
管材额定
压力(Mpa)
备 注
园艺场片
1-2
431.89
423.46
440.36
435.46
8.47
12.00
8.47
16.90
0.60
加压泵站
2-3
423.46
402.35
435.46
415.29
12.00
12.94
16.90
38.01
0.60

转弯湖片
4-5
415.67
413.26
440.42
439.46
24.75
26.20
24.75
27.16
0.60
加压泵站
5-6
413.26