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1、南宁市兴宁区五塘镇那尚人饮工程扩大初步设计报告广西水利电力职业技术学院设计所二00六年五月 设计单位：广西水利电力职业技术学院设计所设计证号：203114sb项目名称：南宁市兴宁区五塘镇那尚人饮工程所长：林崇添项目技术负责人：核 定：林崇添审 查：林崇添 陆克芬 戴 明校 核： 编 写：概 算：目 录第一章 概述.1第一节 基本情况.1第二节 工程建设必要性.第三节 工程概况.第二章 基本资料.第一节 地形地貌.第二节 气象及水源情况.第三节 地质条件.第四节 供电电源.第三章 总体规划.第一节 规划的总体原则、依据及基本数据.第二节 供水水源分析与选择第三节 供水规模第四章 供水工程设计.第
2、五章 机电设备选择.第六章 施工组织设计.第七章 工程经济效益分析.第一节 工程资金筹措方案.第八章 工程运行管理.第九章 工程概算.附表：工程概算表主要设备材料表附图：1、总体平面布置图 2、取水泵房布置图及蓄水井图 3、输、配水管路纵剖面图 4、30立方米清水池建筑、结构图5、配水管网水力计算图6、电气主接线图第一章 概 述第一节 基本情况沙平村那尚坡隶属南宁市兴宁区五塘镇。五塘镇位于南宁市兴宁区东北面，镇政府驻地距市区30Km，那尚坡距镇政府约6Km，现有人口372人。五塘镇属低山丘陵地区，土地肥沃、资源丰富，适合发展亚热带甘蔗、瓜果、蔬菜等。那尚坡产业结构以种植、养殖业为主，种植是该坡
3、的主要经济支柱,形成了蔬菜、粮食、瓜果等多种种植结构，其中，蔬菜生产是该坡今后种植业的主要发展方向。养殖业以鱼类、禽类为主，共有鱼塘面积10亩，年产鲜鱼2吨以上。种植业以荷兰豆、无籽西瓜、青椒、苦瓜为主，其他的主要经济作物还有玉米、花生等。该村现有耕地面积655亩，其中水田375亩 、旱地280亩。由于该村基础生活设施落后，工付业和第三产业基础差，经济发展相对落后，村民生活水平较低。第二节 工程建设必要性现有供水设施状况：那尚坡目前的主要生活饮用水为地表水，水源取自山泉水。该坡地处水资源较为丰富，沙江河绕村而过，附近山泉发育较好，泉水清澈，来量较大。长期以来那尚坡的生活饮水均取自山泉水。当地群
4、众自发在山泉汇集的地方挖了一口直径50公分，深5米的蓄水井储蓄山泉，傍晚从田里下地回来再到小水井挑水。因为水井较小，山泉来水量有限，为了节约水，牲畜用水、生活用水就从沙江河挑用。冬季枯水期，泉水来水量减少，不能满足全坡群众的饮水要求，部分群众就到沙江河边就地挖沙坑滤江水饮用。群众生活用水不能得到保障，因此，该工程的建设势在必行。那尚坡饮用水现状主要存在以下问题：1、无供水系统，饮用水均经过人工挑运，增加群众劳动强度。2、现有水源蓄水量太小，不能满足高峰用水要求。有无自来水，体现着农民的生活状况，基于上述原因，现有取得饮用水的模式已不能满足当前的发展需要。新农村的精神风貌，应从解决农村无饮用水供
5、水系统及改善饮用水条件中体现出来。本次社会主义新农村建设把解决农村人畜饮水困难问题列为重要内容，解决五塘镇那尚坡的人畜饮水困难问题，各级政府都很重视，因此建设五塘镇那尚坡的供水系统势在必行。第三节 工程概况根据五塘镇那尚坡现有的自然条件，在该坡的山泉水是理想的生活饮用水水源，但现有的蓄水井太小，经扩容后，提水至水处理系统及供水调节系统，重力供水至用户。供水系统设计水平年为15年（即到2021年），根据人口的增长和生产用水的需求，那尚坡人饮工程设计用水人口372人，日供水量为36m3/d。建设措施：1、输水管道：在蓄水井设置取水口，利用机电动力通过280m管道输水到村附近的高位水池。输水管道采用
6、75PVC-U塑料管，并设水表闸阀井。2、提水泵站：在坡附近建水井蓄节池（V=42m3）及提水泵站一座，通过约280m管道提升至高位水池。3、水处理设施：山泉水满足饮用水水质标准，不需另外进行水处理。供水调节水池（30m3），水池高3米。4、管网配水系统：通过高位水池重力输水至用户，主管道沿村中高处路边布置，根据村民居住情况布置若干分支管道及入户管道。主管道采用75PVC-U管，分支管采用5040PVC-U管，巷管及入户管道为20的PP-R管（聚丙稀）。5、配电系统：提水泵站用电动力负荷只有3KW，由坡附近的10KV台变通过约250米的低压线路解决。工程总投资为14.32万元，其中建筑工程费4
7、.71万元，设备及安装工程费6.86万元，临时工程费0.39万元，其他费用1.72万元, 预备费0.64万元。资金筹措：国债补助资金11.98万元，群众自筹2.26万元。那尚人饮工程的工程特性如表11：表11 工 程 特 性 表序号项 目单 位数 量备 注一、设计供水规模m3/d36二、设计供水人口人372三、取水系统1、水源类型山泉水2、取水型式动力3、输水管道m28063PVC-U管四、提水系统1、提水型式动力提水2、主要设备（1）水泵台1型号IS50-32-200流量m3/h10.21扬程m48配套电机kw5.52900转/分3、主要建筑物（1）蓄水调节池m342型式大口井（2）泵房m2
8、7.01型式地面式泵房五、水处理系统1、净化型式无序号消毒型式单 位数 量备 注2、调节系统六、高位水池1、输、配水系统m330七、DN75m65无缝钢管1、塑料管75m785PVC-U管2、塑料管50m1000PVC-U管3、塑料管40m915PVC-U管4、塑料管32m1980PVC-U管5、塑料管20m2000PP-R管八、配电系统低压线路m250九、主要工程量1、挖土5581、填土m34962、浆砌石m33、浆 砌 砖m3304、混凝土m330.23十、主要材料m31、水泥13.72、钢材t2.13、木材t3.94、管材m6655十一、劳动工日工日862十二、工程总投资万元14.321
9、、建筑工程费万元4.712、管材、设备费万元5.793、安装工程费万元1.064、其他费用万元1.725、预备费万元0.646、临时工程费万元0.39十三、资金来源1、国家补助万无11.982、地方自筹万元（1）城区财政万元（2）群众自筹万元2.34十四、主要经济指标万元农村公共事业第二章 基本资料第一节 地形地貌五塘镇那尚坡地处南宁市兴宁区南部，位于五塘镇东南面。五塘镇距南宁市区30Km，那尚坡距五塘镇政府驻地6公里。水源取自流至坡上的山泉水，该坡地处丘陵地带，四周山体虽不高大，但连绵起伏，集雨面积大。工程输水管道沿山坡向高位水池布置，地形起伏较大。供水区域那尚坡地处低山丘陵地带，居民点分布
10、比较分散，供水区内高程7396米，地貌以村庄、鱼塘为主。村庄建筑分布比较凌乱，配水管线地形地貌条件一般。无不良地质现象，地势平缓。第二节 气象及水源情况五塘镇那尚坡靠近南宁市，气候条件与南宁市相差无已，气候特点为亚热带气候，年平均气温为21.6oC，最高气温40.4oC，最低气温-2.1oC，年平均降雨量1300.6mm。供水水源为山泉水，泉眼出水量较小，勉强能满足全坡的一天的生活用水。供水水质：本工程水源取自山泉水，不经过滤直接饮用，水质较好，能满足饮用水标准要求。第三节 地质条件输配水管线所经过的地层由残积层组成，表层覆盖以黄色粘土为主，结构密实，粘土层较深，质地较好，输水管线无不良的物理
11、地质现象，管线地基岩土的力学强度及稳定性均达设计要求。提水泵房选择在坡上高程最高的山顶上，地基自然平整，地基主要由红粘土组成，结构较密实，土的力学强度较高，可作为建筑物持力层。第四节 供电电源该村已通过农网改造，现用的是一台10KV变压器。本工程用电点（提水泵站）距变压器250m，由于水泵动力负荷不大，仅为3KW，泵房用电可直接从台变架设400V低压线路至泵房内动力配电控制箱，箱型采用XL型，配电后供给水泵工作电源、泵房照明及维修电源等。 第三章 总体规划第一节 规划总体原则、依据及基本数据一、五塘镇位于南宁市郊区，属南宁市兴宁区政府管辖，自然资源丰富，但个别地方由于基础设施薄弱，经济潜能未能
12、挖掘开发，一些村屯群众饮水困难的问题未能解决。为解决群众饮水难的问题，南宁市兴宁区人民政府想人民之所想，急人民之所急，为人民群众做好事、办实事，政府下大力气、花大功夫、狠抓实干解决这些村屯群众的饮水困难问题。更新改建那尚坡人饮工程是其中政府为群众办的实事之一。二、工程设计依据：供水工程设计提纲(广西水利厅2002年4月)室外给排水设计规范(GBJ1386 1997年版)城市给水工程规划规范（GBJ5028298）三、工程设计的基本数据：水源：引用山泉水，平均引流流量5.2m3/h，日引用水量大于36m3；蓄水井动水位高程72.0m，静水位高程68.0 m。提水泵站：地面高程为73.0m。高位调
13、节水池：新建30立方米方形高位水池，水池实测地面高程94.7m。供水区域：那尚村居民点地面高程在73-96m之间。第二节 供水规模一、那尚坡现有人口372人。本工程设计水平年选择15年，即到2021年。二、人口发展及供水预测1、区域现状那尚坡现状人口：常住人口：372人牲 畜：牛30头、猪210头2、至2021年用水人口预测：常住居民人口发展按下式计算：P=P0(1+a)n其中：现状人口P0=372人（现有） 人口自然增长率：a=12。 设计水平年限：n=15年（2021年）2021年村民人口：P=372(1+12)15=445人三、设计供水量计算：本工程最高日用水量标准按广西乡镇供水工程设计
14、提纲用水定额执行。农村居民按70升/人日(含牲畜饮水)。 表3-1设计供水量计算表项目供水对 象现有人口设计人口禽畜存 栏用水定额(l/d)设计供水量(m3/d)生活用水居民3724457032.23其他用水管网损失未预见水量按生活与生产用水量的15%计3.58合计35.81第三节 供水工程方案选择那尚坡距五塘镇6公里，无法接五塘水厂用水，附近没有供水系统可供接水，故需自行打井、提水。工程建设内容主要为蓄水井、管理泵房、高位水池的建设；铺设输水、配水管道和管道附属设施；机电设备和低压线路的安装。第四章 供水工程设计第一节 设计原则1、人饮工程设计规模：按70m3/d设计（含牲畜用水），供水工程
15、做到安全、可靠，供水保证率9097。 2、按照因地制宜，就地取材的原则，尽量降低工程造价。3、管路布置，应合理利用地形，尽可能紧凑，以减少工程量，节省用地，最大限度降低工程造价，节约投资。第二节 配水管道设计一、配水管网布置方式：那尚坡的村民住宅分布较散，且离市沥青厂供水管道较远，为了减少工程投资，配水管网采用树枝状的布置方式。配水管网布置详见设计图兴宁区五塘镇那尚人饮工程管网布置示意图。二、管材选择：那尚坡人饮工程的配水管网所经过的地层由残积层组成，表层覆盖以黄色粘土，地形较缓起伏较大，适宜于塑料管铺设。本工程的管道直径均小于100 mm，采用塑料管较经济。因此本工程管材选用塑料管。三、管网
16、水力计算1、管网各管段流量计算：管段流量按下式计算：式中：k时时变化系数，取k时=3.5；Wi管段日用水量。管网各管段流量计算见表4-1。表4-1 :2、管网水力计算：本工程的管段流量较小，管径均小于100mm，根据经验，管径选择的经济流速V经=0.7 m/s，管径选取时最小不小于40mm。本工程的管材均为塑料管，管段的沿程水力坡度按下式计算：式中：i水力坡度，；Q管段计算流量（m3/s）;d 管段计算内径（m）；hl沿程水头损失（m）；l 管段长度（m）。管段的局部水头损失按沿程损失的10计算，即hf=0.1hl。管网水力计算见表4-1。管网各节点自由水头如下表： 管网各节点自由水头表节点编
17、号地面标高(m)水压标高(m)自由水头(m)289.8094.084.28383.2 93.7610.56481.793.7012.00581.393.6712.37686.593.737.23779.693.3013.70880.793.4012.70983.194.0010.901082.292.5310.33从上表可看出，供水点最小自由水头在节点2为4.28 m。那尚坡的建筑物高度为一三层，按广西乡镇供水工程设计提纲的规定，水压最低可供至二层楼，因此供水的水压能满足要求。水力计算图详见附图：南宁市兴宁区五塘镇那尚坡人饮工程管网示意图。 四、输水管道布置输水管道线路的选择,应根据下列要求确
18、定：1、尽量缩短管路长度；2、减少拆迁，少占农田；3、管道的安装施工，运行和维护方便。本工程配水管道采用50mm以下塑料管，具体布置见兴宁区五塘镇那尚人饮工程平面布置图，管道按下列要求进行设计:管道埋深：管项覆土深度按实际地形情况而定，在0.61.2之间。;在管道分支处设水表、检查井，本工程设置4个水表、检查井；配水管道起伏的最高处设排气阀井，用以排除管内积聚的空气；并在管道需要检修放空时进入空气,保持排水通畅；同时，在产生水锤时可使空气自动进入，避免产生负压。本工程设置1个排气阀井；输水管道起伏的最低处设泄水阀井，以便排除管内沉积物或检修时放空管道；PVC塑料管道使用承插连接，管道每隔30m
19、40m在连接阀件、设备或需要经常拆装检修处，用法兰连接。主管路上要求每隔50100米设伸缩节（或快速接头）1只。第五章 机电设备选择一、输水管径选择1、基本资料设计单机抽水流量Q设=0.0015米3/秒，装机1台，蓄水池动水位高程为72.0 m，静水位高程为68.0m，高位水池进水口轴线高程为97.5m，高位水池底板高程为94.20m，出水口轴线高程为94.50m, 静水位净扬程为29.50m，动水位净扬程为25.50m。设计日开机时间为3小时, 则设计过水流量为平均日最大供水量/3:35.86/3=11.95m3/h=0.00332m3/s2、经济压力管径的确定 D = = = 0.0675
20、(m) 式中Q0 设计过水流量(m3/s)。 H0 最大净扬程（米），为29.5m。从以上计算结果得出输水管径为DN=0.0675m，综合管径经验计算公式的计算结果，输水管径初步选定为聚乙烯塑料管(PVC管)75mm，壁厚2mm。二、机组选择1、初步拟选泵型根据设计单机抽水流量Q=11.95m3/h，装机1台， 设计静水位净扬程为 H=29.5m的参数，初选泵型为IS型单级单吸清水离心水泵IS50-32-160。IS5032160水泵性能表 表2 表2 流量Q（m3/h）扬程 H（m）功率P（KW）效率（%）转数n（r/min）汽蚀余量（m）轴功率配套功率7.534.31.5934429002
21、12.5322.025421529.62.16562.5 (5)水泵工作扬程计算摩阻系数 S=L+0.08262 ，其中：n管材的摩擦系数，钢管取0.011，塑料管取0.009;d内取用管材内径，m；L管路长度，m；算得,S进=393625.3, S进=81330.5,S=474955.9，具体计算成果见表3。管路特性表 表3管段管件名称规格单位数量n或值进水管路无缝钢管=，DN70m12n=0.01175PVC-U塑管=，70m280n=0.009进水喇叭管DN50/DN70只1=0.38无底阀莲蓬头DN70只1=2.50弯头DN70，90只1=0.45偏心渐缩管DN70/DN50只1=0.
22、17D0.07=3.5出水管路无缝钢管=，DN70m6n=0.011明杆双板闸阀Z44T10，DN70只1=0.07弯头DN70，90只1=0.45渐放管DN70/DN60只1=0.05出水口处1=1.00D0.07=1.57流量工作扬程计算成果表 表4流量Qm3/h7.59.0101112.51415m3/S0.00210.00250.00280.00310.00350.00390.0042HC1=25.5+SQ227.5928.4729.2230.0631.3232.7233.87HC1=29.5+SQ231.5932.4733.2234.0635.3236.7237.87根据表4绘制 I
23、5032160型水泵运行曲线图，图中曲线交点A和B点分别是水泵在动水位和静水位运行时的工作点，得出水泵工作点的技术参数如表5工作点工作扬程（m）出水流量轴功率N（KW）效率（%）汽蚀余量（m）m3/hm3/SA31.6512.90.00362.14542.0B33.4010.210.00282.7502.14、水泵安装高程的确定(以最大供水扬程计算) 进水管的水头损失为：H损=S进Q2=393625.3(10.21/3600)2 =3.16米 水泵的汽蚀余量为:2.0米,则允许吸上高度h=10-h损-汽蚀余量=10-3.02-2=4.84米 则允许的最大安装高程为:H=68+4.84=72.8
24、4米 所以该水泵可在72.75米高程的泵房上安装使用。第四节 电气设备选型那尚坡原有容量为10KVA的变压器，水泵IS5032160型所配套的电动机Y100L-2型3KW使用的电源共用这台台变。需解决250米的低压线路。电业公司规定农网改造后新安装的低压架空导线必须使用钢芯铝铰线且线径不得小于LGJ25，故本工程拟选用钢芯铝铰线LGJ25作为低压架空线路。在气温40时导线载流校正系数为0.81,则导线LGJ25的实际允许载流量为1350.81=109.35A之值仍大于负荷电流5.7A。因此LGJ25型导线符合载流和机械强度的要求。因 故本工程选用钢芯铝铰线LGJ25作为低压架空线路。第五章 施
25、工组织设计第一节 施工环境一、工程概况工程永久施工项目圆形蓄水井、管理房、30立方米高位水池、配水管道和附属建筑水表阀井、机电设备及低压线路。主要工程量有：土方开挖558m3，填土496m3，水表阀井9座，90mm以下塑料管6655m 。 二、对外交通及场地条件配水管路基本能沿村庄路边布置，地形起伏变化较大，交通方便，便于配水管道的运输与道路边埋设。三、施工水文气象条件五塘镇那尚坡气候特点为亚热带气候，年平均气温为23oC，最高气温 39oC，最低气温0oC，年平均降雨量1300mm。冬、雨季节明显。四、工程材料本项目距南宁市较近，故工程所需钢材、木材、水泥、砂石料和配水管在南宁建筑材料市场采
26、购。五、施工工期本工程计划施工总工期为3个月施工在雨季过后进行，即2006年5月份开工至2006年8月份完工。第二节 施工单位为缩短施工期，可分三组进行施工：一组主要负责水井、水池、管理房等土建项目的施工；一组进行输、配水管道的施工，包括开挖管槽及回填管槽、管路的附属部件施工；一组负责机电设备安装和低压线路安装。施工单位的选择条件为技术力量较好、管理水平较高、有管道施工经验的单位。蓄水井采用沉井的施工方法，井壁M7.5浆砌MU10中砖240厚,每1.85米做0.25米高圈梁一道，沿井壁间距每1米，环向1.5米留一只进水孔，孔口坡向蓄水井。井底铺设滤料，沿井底从下到上分别为：卵石48mm,厚20
27、0 mm; 卵石1020mm,厚200 mm; 卵石3050mm,厚300 mm。管道土方挖填采用人工挖填为主，管路安装要严格按照设计图纸和施工规范进行施工，防止管道接头漏水和基础下沉现象。阀井基础的砼和浆砌砖施工均采用人工施工。第六章 经济效益分析五塘镇那尚人饮工程属于公用事业项目，它有效地解决了当地群众的生活用水问题。通过新建配水管网接用符合国家生活饮用水卫生标准的自来水，使群众的身体健康得以保证，因此项目的建设具有重要的社会效益。项目的社会效益是显著的，并且得到了国家和当地政府的无偿援助。该项目建设的目的是为了解决那尚坡群众的生活饮用水困难问题，并不参与赢利，只收取少量的水费作运行费用及
28、平时工程的维护费用。收取的费用标准由村民领导小组商定。 第七章 工程管理第一节工程管理机构 五塘镇那尚坡人饮工程由南宁市兴宁区农林水利局负责建设实施，建成后产权归属五塘镇那尚村民小组。村民小组负责配水管道维修，并指派专人管理，建立健全相应的各项规章制度。第二节劳动定员为了保证项目能正常运行，五塘镇那尚人饮工程由村民小组指派1人负责配水管道的维修和抄表收费。第八章 工程概算一、编制依据1、广西壮族自治区农村水利工程概（预）算定额及编制暂行办法（1994）二、编制办法1、人工预算单价：19.17元/工日；其中7.08元/工日进入工程直接费，12.09元/工日进入工程其他费用；2、间接费：土方工程按直接工程费用的25计取，石砌体及混凝土工程按直接工程费的12计取，安装工程按人工费的100计取。3、计划利润：按直接工程费和间接费之和的4计取；4、税金：按直接工程费、间接费、计划利润之和的3.21计取；5、工程预备费按5计。三、工程投资五塘镇那尚人饮工程总投资为14.32万元，其中建筑工程费4.71万元，设备及安装工程费6.86万元，临时工程费0.39万元，其他费用1.72万元, 预备费0.64万元。工程详细概算见后附五塘镇那尚人饮工程概算书。
