农村供水工程设计简要流程

1 需水量计算 1.1 @@@需水量计算

本次设计需水量确定主要依据实际调查用水现状及依据规范用水定额进行计算。设计年限采用15年，移民搬迁水平年为2014年，工程设计年限至2029年。

（1）用水人口

调查年（2010年）@@@人口为295人，人口自然增长率采用14‰，设计用水人口推算公式为：P=P0(1+γ)n,推算至工程设计年限水厂设计用水人口为442人（2029年）。

（2）用水定额

根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）规定并结合当地农村用水实际，考虑安置点经济的发展需要，综合确定人畜用水定额为：人110L/（人·d），牛55L/（头·d），猪35L/（头·d），其它散用汽车及拖拉机、家庭小作坊生产用水量和散养家禽用水量包含在居民用水定额中，不再单独计列。

（3）需水量计算

供水内容包括：居民生活用水量、公共建筑用水量、饲养畜禽用水量、消防用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网损失量与未预见用水量和水厂自用水量。

①居民最高日生活用水量W1

W1Pq/1000

式中：P—设计总用水人数，2029年取442人；

q—最高日居民生活用水定额，取110L/人·d。

经计算，最高日生活用水量W1为48.62m3/d。 ②公共建筑用水量W2

缺乏资料时，公共建筑用水量可按居民用水量的10%-25%计算，本次设计选取25%。

公共建筑用水量W2为12.16m3/d。

③饲养畜禽用水量W3

规划水平年牛按140头计列，牲畜用水定额为：牛55 L/人·d，猪35L/人·d。

W3Pqii/1000

饲养畜禽用水量W3为7.70m3/d。 ④消防用水量W4

按照《村镇建筑设计防火规范》规定，允许短时间间断供水的村镇，当上述用水量之和高于消防水量时，确定供水规模可不单列消防用水量。

本次设计消防用水按同一时间发生火灾1处考虑，灭火用水量为10L/s，时间持续两小时，消防水量为72m3 ，工程供水规模小于消防水量，消防用水量计为72m/d。工程供水规模大于消防水量，因此不再单独考虑消防用水量。

⑤浇洒道路和绿地用水量W5

按照《村镇建筑设计防火规范》规定，根据需要适当考虑浇洒道路和绿地用水量。本次设计按照居民生活用水的5%考虑。

浇洒道路和绿地用水量W5为2.43m3/d。 ⑥未预见水量及管网漏失量W6

未预见水量及管网漏失量宜按上述用水量之和的10%-25%，本设计中取前五项之和的20%。

未预见水量及管网漏失量W6为14.18m3/d。

经计算，本工程供水规模最高日用水量为前六项之和W=85.09m3/d，属Ⅴ型供水工程，考虑水厂自用水量按日最高用水量的10%计列，本工程日供水量为93.6m3/d。工作时间按每天20小时计算。供水工程需水量计算详见下表1。

表1 @@@最高日用水量表

序号 1 2 2.1 2.2 3 项目 生活用水量 畜禽饲养用水量 牛 猪 浇洒道路和绿化 单位 人 头 只 数量 442 140 0 用水定额(L/人·d) 110.00 55.00 35.00 用水量 (m³/d) 48.62 7.70 7.70 0.00 2.43 备注 3

4 5 6 合计 消防用水量 公共建筑用水量 未预见及管网损失 12.16 14.18 85.09 不单独计列 工程等级及标准

根据《村镇供水工程技术规范》（SL310—2004）的规定，@@@供水工程属于Ⅴ型供水工程。 2 方案比选

方案一：@@@附近均有河流，由于水源点水质较好，考虑采用取水坝取水，经输水管线达到安置点附近的高位蓄水池，经过人工消毒处理后，可供居民使用。

方案二：为保障水质，在方案一的基础上增加一些水处理构筑物及设备。主要流程为各安置区水源点采用取水坝取水后，进入设于取水点附近的水力旋流沉砂池，经初沉后，通过输水管道输送至水厂一体化净水设备。原水经一体化净水设备处理并消毒后进入清水池，该方案优点为水质变化幅度较小，处理工艺简单，自动化程度高，管理方便，缺点为一次性投资较高。

通过对两个方案比选，从长远考虑发展需要，本次设计采用方案二。 3 工程建筑物 4.1 供水工程流程图

供水工艺流程如下：采用溢流坝在水源点取水，随后通过水力旋流沉砂池，经初沉后，通过输水管道输送至水厂一体化净水设备。在经过高位蓄水池，然后通过配水管道接到各用水户。

水源 溢流坝 集水井~水力旋流沉砂池 一体化处理设备 高位蓄水池 用户 取水工程 输水工程 净水厂程

图1 取水工艺流程图

4.2 取水工程

（1）取水坝

根据水源点的地形地质条件，采用溢流式雍水坝坝后栏栅取水。 （2）沉砂池

沉砂池采用水力旋流沉砂池，水力旋流沉砂池适用于小型预沉池，本次设计取水量规模较小，采用水力旋流沉砂池符合要求。

本次设计水力旋流沉砂池池体选择为圆形，原理为利用水在容器内强烈旋转，使泥砂汇集中心而沉降除去，构造简单，水头损失小，但缺点为水量过大的话池体较高，本次设计规模较小，可以避开这一缺点。为保证沉砂池工作的良好性，在沉砂池前设置一集水井。 4.3 输水工程 4.1.1 输水管线选取

（1）输水管道的布置，应符合以下要求：

①一般可按单管布设；长距离输水单管布置时，可适当增大调节构筑物的容积。

②在管道凸起点，应设自动排气阀。 ③在管道低凹处，应设排空阀。

④管道沿线转角及坡度较大处均设置镇墩，全线一定长度处均设置支墩，以保证取、供水管道安全。

（2）管材

本次设计管材均选用PE管。 4.1.2 输水管管径选择及水力计算

（1）管径的选择

根据《村镇供水工程技术规范》的要求，水源到安置区的输水管设计流量按照最高日工作时平均取水量确定。本次设计输水工程按12小时取水考虑。集水井-沉砂池到水厂采用重力流输水，水力计算形式为：初步选定几种管径，在每种管径下，以水力坡降试算过流能力，最终依据过流能力确定每种管径。 输水管道经济管径计算公式为：

由Q=AV=πD2V/4 可得D=（4Q/（πV））1/2

其中：Q-输水流量m3/s；

V-流速m/s； D-输水管内径mm； A-管道过水面积m2。

根据《村镇供水工程技术规范》规定，重力流管道（D≤400mm）的经济流速为0.6～0.9m/s，因此：

Dmax=（4Q/（π*0.6））1/2， Dmin=（4Q/（π*0.9））1/2。

考虑该工程地形比较复杂、管道沿途渗漏损失以及其他不利因素，适当加大管径。

各安置区管径选取结果见表4。

表4 各安置区管径选取结果

安置点名称 @@@ 秒流量（L/S） 4.33 经济流速下限管径（mm） 96 经济流速上限管径（mm） 78 实取管径（mm） 100 实际流速（m/s） 0.552 序号 1 （2）水力计算 管道过流能力

Q1A2gHcA2gH

1(l/d)式中：c-管道系统流量系数；

A-管道断面面积； d-管道内径； l-管道计算段长度； H-作用水头；

-沿程水头损失系数；

-管道计算段中各局部水头损失系数之和。

根据《村镇供水工程技术规范》，输水管的局部损失可按沿程损失的5%～10%取。水力计算结果详见表5。

表5 管道水力计算结果

安序号 置点名称 1 1 @@@ 2 3 输水高差管段 （m） H 16 16 18 流量3管径面积2流速2水头水头损失系数 λ 管长（m） L 过流能力复核（m/s） Q 0.018 0.018 0.018 3（m/s） （m） （m） （m/s） 损失 Q d A v i 0.004 0.100 0.008 0.551 0.003 0.025 500 0.004 0.100 0.008 0.551 0.003 0.025 500 0.004 0.100 0.008 0.551 0.003 0.025 559 经过计算，@@@输水管道过流能力满足要求。因此，@@@输水管道的管径选为100mm。

4.1.3 输水工程附属设施

（1）阀门井

阀门井起到供水管理与供水调度的作用，并在管网各部位出现供水事故时方便检修之用。规范规定在管路上约1km的位置设置一座阀门井。本次设计中阀门井内径1m，井净深1.1m，砖体结构，顶部为钢筋砼盖板，砖井座。

每座井内安装1个与管径相同的闸阀，以备检修关水，调节水量使用，闸阀边安装一个DN50mm的排水龙头，以供管路检修排水时使用。

（2）排气阀井

规范规定在输水管线的凸起部位，应设置排气阀井。本次设计中排气阀井井深1.65m，直径为1m，井壁厚0.24m，砖体结构，顶部为钢筋砼盖板，砖井座。

每座排气阀井内安装1个P25X-6T自动进排气阀，以保证管道输水畅通和管道放空时引入空气，避免形成负压，保证输水安全。

（3）调压井

规范规定在重力输水管道中，地形高差超过60m并有富余水头时，应在适当位置设减压设施，以防止压力过大破坏管道。考虑到本次设计色丁当嘎安置区富余水头较大，但是管线距离较短，因此不设调压井，而白玛店-门仲安置区管线距离较长，考虑设置调压井。

调压井井高2.2m，直径1.0m，底面坡度i=5‰，井盖直径1.5m，厚0.1m。井体、井盖、底座均采用钢筋混凝土，井内壁采用C15防水水泥砂浆抹面。

调压井设有DN50的溢流分流管一根，并设有通气管和排泥管。 （4）镇墩、支墩

管道沿线在需要处均设置镇墩和支墩，镇墩和支墩均采用C10混凝土制作。 4.4 净水厂

（1）水厂概况

水厂占地面积取为750m2，尺寸为30×25m，原水先进入一体化水处理设备经处理达标后，进入清水池。同时水厂内设仓库、化验室、值班室以及厕所等附属建筑物，内部道路基础设施建设及绿化等建设以简单美观、实用为原则，结构采用普通砖混结构。

（2）一体化处理设备

根据生活饮用水水源水的水质特点，结合生活饮用水的卫生标准，本一体化设备方案采用“投药—混合—反应—沉淀—过滤—消毒”的处理工艺，以保证处理后的出水安全可靠。

原水自流进入水处理装置，需5～10m压力水头，经加药装置投加絮凝剂到管式静态混合器，管式静态混合器内快速混合絮凝剂进入全自动净水器。反应、沉淀、过滤，处理后的清水进入清水池，同时二氧化氯发生器将消毒液投入清水进清水池前管线，消毒液与水通过30分钟的接触停留，达到消毒的作用。经净化和消毒后的水质浊度、菌落总数、总大肠菌群等指标达到GB5749-2006《国家生活饮用水卫生标准》的要求。

处理后部分水质指标如下：

浊度≤1NTU 菌落总数≤100 总大肠菌群不得检出。 （3）水厂清水池（蓄水池）

根据安置点居民点规划高程，以及水源点位置，结合施工、管理方便的要求，调节构筑物位置分别布置在居民点周边的较高处山坡上，与水厂合建。

安置点的蓄水池覆土深度均为0.5m，溢流管溢流井出水管和排水放空管在池外汇集入排水沟，引至就近水体排放。

蓄水池为C25钢筋混凝土结构，整体坐落于含砂砾粘土地基上，对地基夯实处理达到要求后，浇注C15混凝土垫层10cm。 （4）水质消毒处理措施

消毒剂暂采用二氧化氯，待下步和业主沟通后，依据当地原材料采购条件最终确定消毒剂品种。

二氧化氯发生器采用厂家成套设备，需包含生产部分及安全防护部分，并能实现自动控制。 （5）水厂附属建筑物

①一体化设备处理间

一体化设备处理间采用砖混结构，以防雨淋对设备的破坏，房屋设底圈梁、顶圈梁、立柱、房顶为现浇钢筋混凝土，采用浆砌石条形基础，基础坐落于下层土基之上。

处理间的尺寸选取上必须与一体化设备的尺寸相适应。

处理间内设置集水沟，自流到房外渠道内，房外设散水，以利及时排去雨水。 ②水厂其他附属建筑

仓库供存放消毒药剂，以及水厂内杂物等，分隔放置，尺寸为4.5×4m，砖混结构；

消毒间设备间用来安放成套农村专用消毒设备，尺寸为4.5×4m，砖混结构； 值班室供水厂运行维修人员值班使用，尺寸为4.5×4m，砖混结构； 配电室用来安放低压综合配电柜，尺寸为3×2m，砖混结构； 厕所位于水厂最低处角落上，尺寸为3×4m，砖混结构； 大门采用成品铁质大门，从当地购买； 围墙采用砖砌，24墙，墙高3m，沿水厂一周。 （6）水厂电气

本次设计各安置区水厂电气设计均较简单，生产工艺上基本无用电设备，较大负荷为水厂区照明用电，从各安置区引一路0.4kV线路至水厂，在水厂设置一个低压综合配电柜，供水厂生产生活用电。