淳化县固贤镇咀头村供水工程设计报告

1、1 淳淳化化县县固固贤贤镇镇咀咀头头村村供供水水工工程程 设设 计计 报报 告告 一、综合说明一、综合说明 1、概况 淳化县固贤镇咀头村位于县城东部、距固贤镇 5 公里，全 村共 244 户,811 人，耕地面积 2184 亩，其中果园面积 660 亩， 2013 年人均纯收入 8198 元。该村地平路畅，固洪公路穿村而 过，交通十分便利。该村地处固贤镇东南部且三面环沟，村内 有七十年代滑坡形成的水库一座，但已年久失修处于报废状态。 随着新村建设规模不断扩大，农村基础设施的建设，农业产业 结构不断调整，该村生产生活用水供需矛盾日渐突出，现已无 有效保障。该村现有深井 1 眼，由于地下水长期开采，近年来 该井水位不断下降，水量逐渐减少，无法维持现有群众生产生 活用水和该村产业发展，为此解决该村生产生活用水问题迫在 眉睫。 受淳化县扶贫农发办委托，我院承担了“淳化县固贤镇咀 头村供水工程”初步设计工作，在现场勘测和调查的基础上， 依据村镇供水工程技术规范 （SL3102004） 室外给水设 2 计规范 （GB11386）和陕西省村镇供水工程初步设计要点 等设计规范、规程，完成了“淳化县固贤

2、镇咀头村供水工程” 初步设计报告的编制。 2、工程建设条件 咀头村属暖温带大陆性季风气候，气候特点为春夏秋冬四 季分明，春季温和少雨，夏季炎热，秋季湿润，冬季干燥，多 年平均气温 9.8，极端最高气温 39.4，极端最低气温- 23，多年平均无霜期 183 天，多年平均降水量 606.8mm，最 多 902.2mm，最少 346.1mm。降水年内分配不均，每年 7、8、9 三个月降水量占全年降水量的 53%。 该村地处鄂尔多斯地台南缘皱褶带上，地势由西北向东南 倾斜，地层构成以第四纪以来的风积黄土为主，黄土层厚度多 在 100 米以上，且三面环沟，地下水资源贫乏，近些年来利用 的深井水量有下降趋势，再无开采地下水的条件。拟利用地表 水为该村解决水源。 经勘测调查，该村北龙虎沟现有泉眼三处，且相距在 100 米之内，三处泉水汇流后多年平均常流量为 0.0056m3/s，且水 质清冽甘甜。经有关部门水质化验该泉水富含多种矿物质及微 量元素。经实测枯水期三处泉水最小常流量 0.0055 m3/s，水 量满足该村生产生活用水需求。取水处选择在咀头村北龙虎沟 3 口。 3、供水范围及供水规模 “

3、淳化县固贤镇咀头村供水工程初步设计”主要解决固贤 镇咀头村 811 口人的人饮和 100 亩樱桃园灌溉以及 3000 余头 牲畜的用水问题。 二、二、水资源评价及供需平衡分析水资源评价及供需平衡分析 1 1、 水资源概况水资源概况 咀头村三面环沟，地下水资源贫乏，近些年来利用的深井 水量有下降趋势，再无开采地下水的条件。拟利用地表水为该 村解决水源。经勘测调查，该村北龙虎沟现有泉眼三处，且相 距在 100 米之内，三处泉水汇流后多年平均常流量为 0.0056m3/s，且水质清冽甘甜。经有关部门水质化验该泉水富 含多种矿物质及微量元素。经实测枯水期三处泉水最小常流量 0.0055 m3/s， 2 2、需水量预测、需水量预测 本工程主要解决固贤镇咀头村 811 口人的人饮和 100 亩 樱桃园灌溉以及 3000 余头牲畜的用水问题。 （1 1）生活与工业用水）生活与工业用水 4 需水量预测定额主要参照陕西省行业用水定额 ，因为 本村水源贫乏，考虑部分高效农业生产灌溉用水，优先满足生 活与工业用水。经调查该村没有企业，不考虑工业用水。 灌区设计水平年生活及工业需水预测 现状年(2014 年)

4、设计水平年(2019 年) 数量 需水 标准 日需 水量 m3 数量 需水 标准 日需 水量 m3 农村人口811 人40L/日.人32.44900 人50L/日.人45.00 牲畜 3000 头40L/日.头 120.00 5000 头 40L/日.头200.00 合 计 152.44 245.00 （2 2）灌溉需水量计算）灌溉需水量计算 本工程规划灌溉面积为 100 亩樱桃园，采用滴灌技术。灌 溉设计参数及灌水定额计算如下： 灌水定额计算按照下式计算；土壤田间持水率（重量）： 0 田22%；计划湿润层深度：H0.60（m） 。 适宜土壤含水率上下限（占田间水率）0max、0min 0max90%0 田22%90%19.8% 0min65%0 田22%65%14.3% 灌溉水利用率：95% 土壤湿润比：P0.4 5 滴灌灌水定额：M1000rdHP(0max-0min) /h 10001.320.600.4(19.8%-14.3%) /90% =19.36(mm)12.92（m3/亩） 樱桃园滴灌面积 100 亩，滴灌灌水定额 12.92m3/亩，总需 水量 1292 m3，灌水时

5、间定为 8 天，日灌溉需水量 161.5 m3/日。 （3 3）水资源供需）水资源供需平衡情况平衡情况 咀头村设计水平年共有 900 人，牲畜 5000 头，设计滴灌 面积 100 亩。经计算分析，中等干旱年高峰期日共需水 406.5 立方米，其中：生活用水 245 立方米，农业灌溉需水 161.5 立 方米。 3 3、设计水平年水资源供需分析、设计水平年水资源供需分析 在中等干旱年情况下，经实测枯水期咀头村北龙虎沟三处 泉水最小常流量 0.0055 m3/s，日抽水时间按 22 小时计算，则 日可供水量 440 立方米，高峰期日需水 406.5 立方米，日富余 水量 33.5 立方米。通过工程的实施，可满足咀头村 811 口人 的人饮和 100 亩樱桃园灌溉以及 3000 余头牲畜的用水问题。 三、工程设计 （一） 、抽水站工程设计 1、水源及水质 水源引用咀头村北龙虎沟三处泉水，经实测枯水期最小常 6 流量 0.0055 m3/s，水量满足用水需求。因此，选择咀头村北 龙虎沟三处泉水水源水量是有保证的。 水质：根据水质化验资料分析（水质化验资料附后） ，各项 主要指标符合生活饮用水

6、标准。且富含多种矿物质及微量元素， 是理想的饮用水源。此水源为泉水，上游无任何污染，本次设 计工艺流程为，在泉眼处用砼对泉眼进行封闭，利用 110PE 管将泉水引至抽水前池，以防泉水污染及汛期洪水与泉水混合 使泉水浑浊。 2、抽水站站址选择布置 经过现场勘测，抽水站站址选择在清峪河支流的咀头村北 龙虎沟沟口，河流中心的岩石上。站址高程 649.45 米，站址 选在河床岩石上，岸坡较缓，水源水位变幅不大。经校核计算， 满足 50 年一遇的泄流量的防洪标准。 3、抽水站设计流量确定 设计方案：在咀头村北龙虎沟取三处泉水为水源，依据 室外给水设计规范 （GBJ13-86）和陕西省村镇供水工程 初步设计要点的规定。用地表水作为饮水工程供水水源时， 其设计枯水期流量的保证率不低于 90%，根据该沟道泉水常流 量实测资料，枯水期日平均流量为 0.0055 m3/s，可满足日供 水能力 406.5m3/d 的需要。设计抽水流量确定为 20 m3/h。水 面高程 647.45 米，塬面水塔水面高程 854.19 米。 4、抽水站设计扬程计算 7 经测量抽水站至高位水塔地形扬程 206.74m，管坡长度

7、 1290m。抽水站至 300m3蓄水池地形扬程 195.14m, 水塔至 300m3蓄水池管道长度 1670m。为了便于抽水运行管理，确定选 用潜水泵抽水，查潜水泵产品样本，初选 200QJ20270/20 30kW 潜水泵，上水管配套 3 吋钢管 600 米,90PE 塑料管 2360 米。 设计扬程计算 （1）至高位水塔设计扬程计算 H 设= H地+ H损 H 损= H沿损+ H局损 H 沿损= H钢管损+ H塑管损 =3.76+12.650.69 =30.93（m） H 局损查潜水泵产品样本为 0.4m； H 损= 30.93+0.4 =31.33（m） 3.70潜水泵产品样本，每百米钢管的损失扬程（m） 。 12.65查塑料管损失扬程，每千米塑料管的损失扬程（m） 。 H 设= 206.74+31.33 =238.07（m） （2）至蓄水池设计扬程计算 8 H 设= H地+ H损 H 损= H沿损+ H局损 H 沿损= H钢管损+ H塑管损 =3.76+12.65（0.69+1.67） =52.05（m） H 局损查潜水泵产品样本为 0.4m； H 损= 52.05+0.4

8、=52.45（m） 3.70潜水泵产品样本，每百米钢管的损失扬程（m） 。 12.65查塑料管损失扬程，每千米塑料管的损失扬程（m） 。 H 设= 195.14+52.45 =247.59（m） 5、水泵机组选择 根据设计扬程计算结果，取抽水站设计扬程为至蓄水池设 计扬程计算均能满足高位水塔扬程需要。故初选的 200QJ20 270/830kW 潜水泵符合设计扬程要求，按照抽水站设计流量， 确定选择 200QJ20270/830kW 潜水泵 1 台。配套 3 吋上水 钢管 600m, 90PE 塑料管 2360 米。 6、机组管路布置及建筑物 根据所选水泵和配套管道，上水管道布置沿管坡埋设一路， 设置镇墩 13 个。 9 7、电气设备选择 （1）高压电气设备选择 变压器选择 S=（K1P1/cos）+P2K2 =（130/0.860.89）+40.9 =42.79（kVA） 式中：S变压器容量（kVA） ； 表示同时投入运行的电动机功率之总和； K1电动机负荷系数； P1电动机额定功率（kW） ； 电动机的效率； cos电动机的功率因数； P2照明用电总功率（kW） ； K2照明用电同

9、时系数，一般取 0.80.9。 按计算的变压器容量，查变压器产品样本目录，选择变压 器型号及规格为：S11-M-50kVA/10kV 全密封配电变压器 1 台。 变压器高压侧保护设备选择 根据所选变压器容量 50kVA，高压侧电压 10kV，选择： 跌落式熔断器：RW710/50 A 3 只 阀型避雷器： FS410kV 3 只 主结线设计 根据地形条件，确定变压器安装在塬畔管理站院内，采用 10 双杆柱上式变电台。在变压器旁建 1 间配电房，变压器低压侧 出线直接引入配电房内低压配电屏的主母线上，从低压配电屏 引出一条支路至软启动控制柜，再用低压地埋电缆引至沟下抽 水站，向抽水机组供电。 （见抽水站电气主结线图） （2）低压电气设备选择 低压配电屏选择 根据配套动力一台 30kW 电机，选择： 低压配电屏：BSL 10 型 1 面 起动器选择 根据所选潜水泵配套电动机功率 30kW，选择软启动控制柜 RQG30kW 1 面。 潜水泵电动机引线选择 潜水泵电动机引线，根据地形条件，设计采用地埋电缆。 根据该抽水站架设专用变压器，供电电压较高的实际情况，潜 水泵运行时，电机端电压降不大于额定电压的 5 %便可正常运 行。 按下列公式计算电缆截面积： S=M/Cu% =301000/835 =72.3（mm2） 式中：S电缆截面积，mm2； M负荷距（kWm） ，即输送有功功率 P（kW）和输送距离 11 l（m）的乘积； C电压损失计算常数，铜导线 83； u%电压损失的百分值。 根据计算结果，选择电缆型号及规格为：VV 型 370（mm2）铜芯电缆。 8、10kV 架空线路 （1）电线截面的选择 按输电容量 35kW，输电距离 0.6km，查小型水利手册 （下册）P622 页 表 7-3-5，选出电线的型号和截面为：LGJ 25mm2钢芯铝线。 （2）电杆和档距的选择 根据本地区的气象和地质条件，架空电线的型号和规格， 电杆选用梢径 17cm，长 10m 的园形水泥杆，因为地形平坦， 最大档距选为 80m，满足架空电线最大

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