第一章工程概述
第一节基本情况
两江镇是桂林市西部重镇，是临桂县西南的政治、文化中心和商品主要集散地，因义江和白江在镇区交汇而得名，下辖16个村委会，一个居委会，共135个自然村，人口4.8万人，有汉、壮、瑶、回、侗五个民族，总面积154.6平方公里，是著名爱国人士——民国代总统李宗仁先生的故乡,距桂林市区30公里。20171省道及义江河穿镇而过，优越的地理环境，培育了两江独特的区位优势，是临桂县名副其实的农副产品集散地和旅游重镇。
田南村饮水安全工程位于两江镇西南面，距镇政府所在地3.3公里，工程主要解决田南村人口的饮水不安全问题。田南村现有人口405人，有水田450多亩，旱地50亩，农业以种养业为主，主种水稻。
第二节工程建设的必要性
田南村目前没有任何集中供水设施，群众用水全靠打手摇井取用浅层地下水。目前饮用的水质非常不卫生，经县防疫部门检查，当地群众饮用的水所含的细菌总数、大肠杆菌群等都严重超过国家《生活饮水水质标准》（GB5749-2006）要求。水资源匮泛，水质达不到五类用水标准，严重影响群众身体健康和当地经济发展。
随着社会、经济的发展，田南村群众饮水不安全问题日渐加剧，为了保证当地经济持续发展战略的顺利进行，县水利局派工程技术人员了解情
况、勘察设计，以解决其饮水问题。因此，建设田南村人口饮水工程已是迫在眉睫，也是为当地群众解决实际问题的一件实事。
第三节工程概况
1）工程措施
田南村饮水安全工程水源取地下水，打井取水，经水泵提升至泵房进行消毒后输送到水塔，再由水塔向用户供水。主要建筑物有15m2泵房一座，深井一座，10m3水塔一座，DN75～DN32塑料管配水干支管514m。
2）规模
田南村饮水安全工程按10年设计水平年考虑，设计供水人口456人，供水规模为44m3/d。
3）投资
田南村饮水安全工程总投资24.84万元，其中：建筑工程费15.12万元，临时工程费0.62万元，设备费4.89万元，安装工程费0.31万元，其他费用2.88万元，预备费1.02万元。
本工程申请国家投资16万元，地方配套8.84万元。
4）主要经济指标
本工程经济效益费用比为1.50，经济净现值为24.77万元，经济内部收益率为16.6%，投资回收年限为8.4年。
工程特性表
第二章基本资料
第一节地形地貌
田南村地形属丘陵地区，属亚热带季风区，气候宜人。供水区域地势高低起伏很小，高程在160.13～163.12m之间，配水主管沿村级公路路边埋设，配水支管沿巷道布置，供水区的管线布置比较容易，无拆迁房屋要求。
第二节气象及水源情况
项目区属亚热带季风气候，年平均气温为18.6℃，最高气温为39℃，多年平均降雨量为1896.0mm，最大年降雨量2204.0mm，最小年降雨量为1623.0mm，年平均蒸发量为1372.5mm。降雨多集中在 3-8月，雨量占全年降雨量的80%，秋冬易产生严重干旱现象。
项目区主要水源为地下水，工程规模小，水量能满足要求，水源取自深层地下水，水质污染少，可满足供水要求。
第三节地质条件
供水区域地处丘陵地带，土层具有二元结构，从上到下依次为黄土、粉土、细沙、砾石及卵石。表土易开挖埋管，便于施工。布置水塔的小山坡，表土为粘性黄土，深层为石灰岩，地质条件满足水塔承重要求。
该工程地下水主要为砂卵石中的孔隙水，地下水埋深一般在8-15m，水量较丰富，地下水补给来源主要有大气降水和河、沟渗透补给。
第四节供电电源
项目区内有10KV和400v供电线路，电力供应充足。需从变压器处架接一条380V的供电线路至取水点，作为工程施工及工程投入运行使用的电源，距离300米。供电电压稳定，电价合理，目前电价为0.65元/度。
第五节环境交通条件
工程取水点和供水区位置都有村级公路相通，交通极为方便。工程实施后，沿途管线开挖堆积土石方对人行、局部交通有一些影响，拟在施工当中采用边开挖边安管回填，加快施工进度的方法来解决。
第三章总体规划
第一节规划的总体原则、依据和基本数据
一、规划的总体原则
这次规划中我们提出以下原则：
1、因地制宜的原则。
2、近期设计与远期规划相结合的原则。
3、技术可行、可靠、经济合理的原则。
4、操作简单，管理方便的原则。
二、工程设计依据
1、《中国农村给水工程给水设计手册》；
2、《村镇给水实用技术手册》；
3、《室外给水设计规范》；
4、《广西乡镇供水工程设计提纲》；
5、《全国通用给水排水标准图集》；
6、《城镇居民用水卫生标准》（GB5749-2006）
7、《供水工程规划》
三、工程设计的基本数据
1．1/10000军用地形图及实测各有关区域的地形图、高程、长度等数据。
2．泵房地面高程162.50m，水塔±0.000高程为162.42 m。
3、供水范围高程160.13~163.12m，控制点高程163.12 m。
4．饮水安全工程解困涉及人口405人，按10年年限设计，设计供水人口456人。
第二节供水规模
一、设计水平年确定
根据《广西乡镇供水工程设计提纲》，设计水平年限取10年。
二、供水范围确定
根据供水区域的发展规划及地形地貌，自然条件、人口分布，本工程供水范围为：田南村。
三、供水人口的确定
目前本工程供水范围内有405人,人口自然增长率取12‰，则规划人口为：
P1=P0·（1+R）n
式中：P1为规划人口（人），P1=456人
P0现有人口（人），P0=405人
n：工程设计规划年限n =10年
R：人口增长率R=12‰
则：P1=405×（1+12‰）10=456人
四、设计供水量计算
设计供水量按最高日用水量考虑，选定生活用水定额为：农村80L/人·d，其计算方法及成果详见表3-1。
表3-1设计供水量计算表
五、田南村人饮工程供水规模取44m3/d。
第三节供水水源分析与选择
项目区供水水源主要以地下水形式存在，由于浅层地下水易受污染且水量不足，所以本工程只能打深井做为田南村饮用水源。深层地下水：水质好，水量丰富。拟取深层地下水作为本工程的供水水源。
第四节供水工程方案选择
依据1/10000地形图和工程前期勘测数据，并结合当地实际地形地貌和水源条件，决定挖深井作为水源，经简易消毒器处理送至水塔,沿配水管道向用户供水。工艺流程如下：
消毒
第四章 供水工程设计
第一节 取水构筑物设计
取水水源为深层地下水，经广西基础勘察工程公司在田南村村头用物探电法探测地下水，共作了6条电测剖面180多个探测点,并选定了打井位置,井位离村边西北面100m 。经勘探打深井50m ，使用长探100型钻机钻井，Φ130mm 开孔，井壁用无缝钢管护壁。再由DN40塑料管将水提升至水塔。井底高程为112.5m ，设计水泵吸水最低高程为122.5m 。
第二节 水处理系统及厂区设计
水处理系统包括水净化设施、水塔、水厂附属构筑物、厂区环境设施等，其中水净化设施包括简易消毒器等设施，厂区包括泵房、围墙、净水系统及进厂简便公路等。
一、水净化系统设计
水净化系统根据原水的水质状况和用户对水质的要求进行设计，使净化后的水能满足生活饮用的需要，结合地形的实际情况，参照已建村镇水厂的经验，经综合比较，选用简易消毒器作为消毒设备。
二、水塔
水塔布置在村水井附近，地面高程162.42要求的“管网最小自由水头按二层楼8m 考虑”, 计算得水塔高度为14.00m （详见下述“第三节，输配水管网设计”之“二、配水干管水力计算”）。
水塔容积。本工程用水量小，最高日平均用水量仅为Q d =44m3/d，农村供电不稳定。若按一般取值“水塔的容积可按最高日供水量的6%~8%计算”，则水塔的容积仅为3.5m3，显然不适用，宜参考高位水池有效容积取值法取值。《中国农村给水工程给水设计手册》(中央爱国卫生运动委员会办公室主编，农村读物出版社出版，1988年6月第一版)第262页：“高位水池的容积，亦可按照最高日用水量的25~40%计算，在经常停电地区可适当加大，甚至到100%”。
实际上，水塔高度确定后，需要一定的底宽才能满足稳定要求，因此，30 m3容积水塔较几立方、十几立方容积的水塔所增加的砼量是不大的，仅塔基、水池底板、水池壁砼量有所增加，仅几立方米而已；加大水塔容量可适应当地农村经济的较快发展；当地居民积极性较高，希望适当加大水塔容量，以减少抽水时间，节约有限的劳动力资源，愿意部分承担由此所增加的投劳和集资。
因此,按40%计算，水塔容积为17.6m3。实际水塔容积取整数为20 m3，以便修改应用定型设计图，水塔水箱内径3.6m,有效水深为2.5m。
三、厂区及其附属构筑物
附属结构：除设置有进出水管、溢流管外，还包括避雷针及浮标水位尺、铁梯等。
三、泵房
泵房建筑面积为15 m2，地面高程为162.5m，层高3.0m，墙厚180mm，内外1：2水泥砂浆批挡厚2cm,门宽0.9m，地面C15砼硬化厚100mm。内刮双灰粉，外贴条形瓷砖，房顶采取防水及隔热措施，门为铁门，窗为铝合金窗并做不锈钢防盗网，抽水电气控制装置安装在墙壁上。
第三节输配水管网设计
一、管材确定
本工程参考近年来本县人畜饮水工程管材使用的经验。选用PE管作为该工程的管材。
二、配水管道设计
1、比流量q s
本工程配水管全长554m，其中不配水管段长40m，则两侧配水管线长度为514m，本工程供水设计人口为456人，取水变化时系数为K t=3.7。
Q s=0.000507×3.7=0.001875m3/s，
q s=（Q s－∑q）/∑L=(0.001875－0)/514=0.0000036475m3/s·m。
q l= q s·L 各管段沿线流量（见下表4-1）
2、沿线流量、节点流量（见下表4-1和4-2）
表4-1沿线流量表4-2节点流量
3、配水干管水力计算
（1）管径按以下公式确定：
4Q
D = ————
π×v
D—输水管径（m）
Q：设计输水流量(m3/s)
Q1.774
（2）水力坡降 I=0.000915————
d4.774
（3）沿程损失 h L=I·L
（4）局部水头损失h j=10%×h L
（5）总水头损失 h f = h l+h j
表4-3配水干管水力计算表
4、计算各节点水压
选择地形标高最高的节点5号节点为控制点，根据《室外给水设计规范》规定，按2层楼层考虑，最小服务水头为8m，由此推得5号节点水压标高须达到163.12+8=171.12m。
计算各节点水压时，以田南村管网最不利点5点为准,其地面高程H地=163.12m。对于一段以①为起点；②为终点的管段，用以下公式计算其水压线及自由水头：
H2=H1-h12
H自由2=H2-H地面2
H2：终点②水压线高程（m）; H1：起点①水压线高程（m）;
h12：①—②之间的水头损失（m）; H自由2：终点②的自由水头(m)
H地面2：终点②的地面高程(m)
计算成果详见表4—4
表4-4 配水干管节点水压计算表
从表4-4中可知各节点自由水头都大于等于8.0m，所以满足设计要求。
三、配水支管计算
经以上计算，配水干管上各节点的水压均为已知，因此支管起点水压已定，而支管的终点水压为该点地面标高加该点所需自由水压。由此可求出支管的平均水力坡度，进而确定支管管径。计算公式为：
平均水力坡度i=（该管段起点水压－（该管段终点地面标高＋自由水
头））÷该管段长度
d j=(0.000915Q1.774/i)1/4.774
d j——管内径（m）
Q——管段计算流量（m3/s）
i——平均水力坡度
管段水损=管长L×平均水力坡度i
计算结果如下：
表4-5 配水支管水力计算表
四、水塔水压高程的确定
（1）水塔水压高程的确定
H2=H地+h f6+h2
H2：水塔水压高程(m)，H2=173.99m
H地：管网最不利点为5点,其地面高程H地=163.12m
h f5：水塔至最不利点的水头损失：h f5=2.87m
h2：管网的最小自由水头为8.0m
H2=163.12+2.87+8=173.99 m
根据该工程实际地形特点，取水塔水压高程H2=173.99 m，选取水塔有效高度为11.57 m，则水塔±0.000高程为162.42m,但考虑到村里以后的发展，可取水塔高度为16m.
五、管道附属构筑物
（1）阀门井
分别在输水管进水口和出水口，配水主管出口，配水主管与主要支管连接处设置闸阀井，以便今后工程管理及维修。闸阀安装于闸阀井内，井长1.5m,宽1.2m，高1.2m。采用M5.0水泥砂浆砌砖，墙厚24cm，内墙用1：2水泥砂浆批挡，井底现浇C15砼厚8.0cm，井底设排水孔D=300mm,盖板采用预制钢筋砼盖板，板厚8.0cm，每块宽0.50m。
(2)排气阀井
在输水压力管道的隆起点上设置排气阀，用以排除管内积聚的空气，并在管道检修，放空时进入空气，保持排水畅通。当产生水锤时可使空气自动进入管内，避免产生负压。闸阀安装于闸阀井内，井长1.2m,宽1.2m，高1.2m。采用M5水泥砂浆砌砖，墙厚24cm，内墙用1：2水泥砂浆批挡，井底现浇C15砼厚8.0cm，井底设排水孔D=300mm,盖板采用预制钢筋砼盖板，板厚8.0cm，每块宽0.50m。
(3)排泥阀井
在输配水管线凹处及阀门之间管段的最低处，设排泥阀井，以便排除管内沉积物或检修时时放空管道，可以利用地形，将排水管直接排至河道、沟渠内，尺寸同阀门井。
（4）管道镇墩确定
在管道转角及三通处设置镇墩，采用C15砼浇筑，断面尺寸为0.6×0.6×0.6m,比管底深0.3m。
第五章机电设备选择
一、水泵选型及安装
1．抽水流量确定
本工程最高日设计给水量44m3，由于单村供水规模较小,集中用水时间较短，为减少运行人员，泵站每天工作时间取5.5小时:
Q=W最大/t=44÷5.5=8m3/h
2．管径确定
查表可知，输水管流速建议值为0.60～1.20 m/s，取0.6 m/s计算得：D=(4Q/(πV))1/2 =(5.5×8/(π×0.6×3600))1/2 =0.0687m
取DN=63mm(内径为55.8mm)
则管内流速V=1m/s，符合要求。
3.扬程确定
①水泵最低进水位H1为122.5m。
②水塔水面标高H2为178.22m。
③沿程水头损失h沿：输水管长50m
Q1.774
h沿=0.000915————×L=1.20 m
d4.774
④局部水头损失h局：
h局= h沿×10% =1.4×0.1=0.12 m
抽水扬程H =H2－H1+h沿+h局=178.22－122.5+1.2+0.12
=61.48m
4.水泵主要技术参数
表5-1 主要技术参数
最终确定选用R95-DF-17型水泵一台。
二、配电设备
依据输、配电设计规程，电机容量小，不需要成套启动设备。
三、输配电线路
输配电线路0.3km，拟选用380V配电线路5根8米杆作动力输电线。
第六章施工组织设计
一、施工环境
1．水文、气象
项目区地处亚热带季风气候区，雨量充沛，四季分明，气候宜人，年
平均降雨量1896.0mm，最大年降雨量2204.0mm，最小年降雨量1623.0mm。但降雨量年内分配不均匀，降雨多发生在3~8月，占全年降雨量的80%，而9~2月降雨很少，只占全年降雨量的20%，月平均降雨不足60mm。田南饮水安全工程施工工期为4个月，故施工工期选择在降雨较少的10月至次年1月。
2．地形地貌、交通道路
项目区为丘陵地带，供水区地势较平缓，非常有利于饮水安全工程土建施工及管道铺设。
项目区有3级公路通到县城，有等外公路与两江、五通两乡镇相连，交通网四通八达，材料运输方便。
3．施工用水、用电、用地
施工用水用深井水作为施工及生活饮用水。
施工用电可与项目动力用电同时考虑，电源接车梁小学变压器，距离600m。
本工程永久占地为厂区、水塔，占岭坡地0.4亩，地上无附着物。
其他施工用地、管道开挖占地，工程结束后即可恢复。
4．建筑材料
项目区缺乏建筑材料，钢材、木材需到桂林购买，水泥、河砂、块石、碎石、需到县城购买。
5．劳动力及技术资源
两江镇农村富余劳力多，民工可就地招聘，施工技术可由临桂水利局派技术人员指导。
二、施工组织
1．施工队伍及材料设备的选择：为确保工程质量，通过公开招投标选择有不低于水电三级或市政二级、信誉良好且有类似项目施工经验的施工队伍。对主要材料（如管材）设备在区水利厅推荐厂家实行招标先定。
2．施工期：4个月，当年10月至次年1月。
3．施工计划：按先主后次，先难后易，先急后缓，保质量，要工期，见缝插针，留有余地的原则，统筹安排各单项工程施工计划（施工顺序、开工竣工时间），排好项目施工计划进度表。
4．施工顺序：在互不干扰的前提下，工程各施工项目尽量同时进行施工。
5．施工方法：在互不干扰的情况下工程应同时进行施工。
1)泵房、水塔：根据设计进行基础开挖，钢筋制安、砼浇筑、装模、砌体砌筑等，要进行隐敞工程的验收签证，每道工序完成后按设计和施工规范经验收合格签证后方许可进行下一道工序的施工。
2)输配水管网：配水主支管道总长554m，大部分沿路铺设。要求采取以下质量控制措施：①管沟开挖确保开挖深度，管顶覆盖深度不低于1.2m，并且确保管道铺设在原状土上。当地基较差或者沉陷时，要采用砂基础。管周围应用砂壤土均匀回填，严禁乱石直接接触管壁。②管道敷设前严格进行管道质量检查，确保管道安装质量，在管道的最高处或最低处，装设排气阀或泄水阀，平坦地段要人为设置上升或下降，在1公里范围内设置排气阀或放气阀。管道敷设完毕后要按要求做水压试验。③水压试验，每安装800m或转弯变坡进行水压试验，水压试验合格后，方可回填土。分
片分段进行施工，先挖管槽，然后铺设管道、回填。
6．主要技术方案及措施：水塔、泵房必须按设计要求检查开挖后的地基承载力，合格后才能进行后序工作施工；严格控制砼水灰比，加强浇筑振捣，加强浇筑后的砼养护；对水塔水箱砼，建议在砼拌合时加5%防水剂，并在砼脱模后用M10水泥防水砂浆抹面二次，增加水箱抗渗能力；管道通水前进行通水试压，以检查渗水和爆裂管道修复。
三、质量监督
1、成立工程指挥部：由县水利局、两江镇政府组成工程指挥部，由县水利局局长任指挥长，县水利局主管技术副局长、两江镇一副镇长任副指挥长，成员由县水利局农水股及乡镇土管所、田北村委等组成，负责土地征用、补偿和各项协调工作。
2、项目业主按基建程序及时进行质量监督申报，由项目质监站派质量监督员进行工程质量监督。
3、县水利局派出技术人员常驻工地负责工程技术。
第七章工程经济效益分析
第一节工程资金筹措方案
田南人饮工程总投资24.84万元，其中建筑工程费15.12万元，安装工程费0.31万元，设备费4.88万元，其他费用2.88万元。
国家投资16万元
地方配套8.84万元
第二节国民经济评价
一、国民经济评价主要依据及参数
本评价的依据为《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）、《水利经济计算规范》（SD72-85）和水利部水财（1995）281号文。
社会折现率为8%，项目建设期四个月（2010年），项目运行期取40年，经济计算期为40年。
二、效益分析
1、改善水质，减少疾病可节省农民医疗费用支出的效益计算
由于饮用干净水而提高健康水平减少医疗费用支出，按每人每年平均减少支出20元计，同时按田南村供水工程解决0.0405万人的饮水算，则每年减少农民医疗费用支出为0.0405万人×20元/人=0.81万元
2、通过工程的实施，减少当地群众挑水工日，年人均0.1个工日,该村有65户挑水，每工日按27.65元计,则年增加收入为65×0.1×27.65×365=6.56万元
3、年水费收入，田南村安全饮水工程日变化系数Kd=1.5,水量损失按总供水量的5%计，水价按影子水价1.2元/ m3计。则：
年总供水量为W=8877m3
年水费=（年均总供水量-年损失量）×供水价格=8877×95%×1.2=1.01万元
年收入=0.81+6.56+1.01=8.38万元
三、费用分析
1、折旧费
折旧费按平均年限法计算，净残值率取4%，水利工程固定资产形成率取工程总投资的75%，本工程静态投资为24.84万元，工程使用年限为
40年，则：
折旧费=总投资×75%×（1-4%）/40 =0.45万元
2、年运行费
（1）日常维护费
按固定资产总值1%计取，则日常维护费0.18万元。
（2）大修理费
按固定资产总值的2.4%计算，为：0.45万元
（3）药剂费
按每立方米水0.02元计取，则为0.02万元
（4）管理人员工资
管理人员为1人，工资和福利按0.6万元/人
工资=人平均年工资×人数=0.4万元/人×1人=0.4万元
（5）电费
电费=[(K×总装机容量×日平均抽水小时数) ×365/η] ×电价K—同时系数，取0.5；
η—电机出力效率，取0.9。
电费为0.61万元
年运行费=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）=1.66万元
3、年费用
年费用=折旧费+年运行费=2.11万元
4、年净效益
年净效益= 年收入－年费用=6.27万元