扶風縣城關鎮茍家廟村集中供水工程設計

賀高良 馮東興

（1.扶風縣水政水資源管理站 陜西 扶風 722200；2.扶風縣河道管理站 陜西 扶風 722200）

1 工程概況和背景

茍家廟村位于扶風縣城以東約2.5km，位于寶雞峽塬上總干渠以南，緊鄰西寶公路北線，地勢北高南低，海拔高程在560m左右，地處內陸，屬暖溫帶大陸性氣候區。項目區涉及塬北、塬南兩組，供水人口826人、農戶198戶。共有耕地850畝，人均耕地1.03畝，農作物種植種類以小麥、玉米為主，經濟作物有蘋果、辣椒等。塬北、塬南兩組無統一供水工程，群眾飲水主要以從鄰組拉水為主。逢農忙、雨雪天，群眾吃水問題顯的尤為突出，現狀供水能力只能解決基本生活要求，無法滿足項目區經濟發展和群眾生產生活水平發展對水的更高需求。隨著項目區社會經濟的迅速發展，人口的不斷增長，群眾生活用水量和養殖業用水量增加，現有供水能力及供水現狀存在的問題會越來越突出，現有的供水方式已遠遠不能適應新農村快速發展要求[1,2]。扶風縣城關鎮茍家廟村集中供水工程是一個改善茍家廟村生產生活環境、促進城關鎮乃至縣域社會和諧發展的基礎建設項目，項目建成后必將帶動項目區經濟的快速發展，進一步加快項目區新農村建設步伐[3,4]。

2 集中供水工程設計要點

2.1 需水量分析

該工程供水范圍為供水區設計供水人口870人，設計供水面積2.0km2。項目的主要供水對象為項目供水區涉及茍家廟村的2個村民小組，現狀供水人口826人，設計供水人口870人。通過對供水范圍用戶的實地調查了解情況，結合供水工程實際情況和村民生活習慣與用水狀況，綜合考慮項目區未來經濟發展狀況，根據《村鎮供水工程技術規范》（SL310-2004）確定有關用水參數。

設計用水人數由P=P0（1+γ）n+P1確定，其中P0為供水范圍內的現狀常住人口數，826人；P1為設計年限內人口的機械增長人數；γ為設計年限內人口的自然增長率0.005，可根據當地近年來的人口自然增長率確定；n為工程設計年限10年。居民生活 用 水 量 W=P·q/1000=870×60.00/1000=52.20m3/d，其中q為最高日居民生活用水定額，根據規范規定最高日居民生活用水定額取值范圍為40.0L/d·人～60.0L/d·人，結合當地具體情況取均值60.00L/d·人。公共建筑用水量由于缺乏資料，根據規范建議的范圍為居民生活用水量的5%～10%，考慮當地發展情況，公共建筑用水量取居民生活用水量的10%，為5.22m3/d。管網漏水與其它未預見用水量結合當地發展情況，管網漏失水量和未預見水量之和按上述用總水量的10%取值，為5.70m3/d。那么，最終供水規模為63.12m3/d。

2.2 區域水資源概況

茍家廟村在水文地質分區上屬黃土臺塬區，海拔高程在560m左右，地區總面積為2km2，地勢北高南低，無地表水源，可選用的水源主要為深層地下水，淺層地下水主要受大氣降水及地表水灌溉入滲補給，淺井涌水量一般10m3/h～50m3/h，潛水儲藏量較豐富；承壓水主要受上游河流徑流及洪積扇底部地下水徑流補給，深井涌水量30m3/h～40m3/h，承壓水儲藏量豐富。根據水文地質資料及鄰村已成井數據分析，打150m深機井，水泵安裝深度120m，出水量可滿足要求。經距規劃井位最近的深機井水進行檢驗，其水質符合生活飲用水水源水質二級標準，因此，可以以地下水作為項目區供水水源。項目區開采模數為3.30萬m3/km2，補給模數2.82萬m3/km2。該區地下水年總補給量平衡：2.0km2×2.82萬m3/km2=5.64萬 m3。可開采量：2.00km2×3.30萬m3/km2=6.60萬m3該區年均需水量1.54萬 m3。

2.2 集中供水工程設計

根據該村目前供水現狀，結合扶風縣農村飲水安全“十一五”實施規劃，按照優化配置有限水資源的原則，項目設計新打配深機井作為供水水源，新建水塔通過重力自流向項目區供水，采用樹枝狀布設供水管網。該區供水工程屬Ⅳ型供水工程。設計必須滿足水質、取水方便程度和服務水頭的要求，村組最遠點農戶供水入戶水壓按0.09MPa設計。

2.2.1 水源設計

根據本工程水源條件、供水范圍、建設周期，供水區與水源地相對高差不大，采用UPVC塑料給水管。本工程設計新打深機井1眼，采用深層承壓地下水源，保證供水率，設計取用深層承壓水，設計井深為150m，單井出水量不小于30m3/h。設計為管井,井孔成孔直徑600mm，井壁結構為φ250mm砼井壁管，濾水管采用定型配套產品，視含水層厚度按井深度的30%左右考慮，濾料為φ4mm～φ8mm礫石，要求級配合理。

2.2.2 輸水線路和流量設計

本設計輸水線路按樹枝狀布設兩條獨立系統。比較分析可以看出，UPVC塑料給水管自重小，韌性好，適應性強，基礎費用和安裝難度小，管徑相對較小，單位綜合造價低。本次設計選用UPVC塑料給水管作為主要管材。根據項目區用水現狀和近遠期發展規劃，為提高供水可靠性，采用水塔調蓄，通過重力自流向項目區用戶供水，配水管網設計管材選擇UPVC塑料給水管，管網以樹枝狀布設，使項目區配水管網滿足日供水63m3的要求。本工程主管網布置根據農戶居住情況，管網管徑為Φ90mm～Φ25mmUPVC管,主支管網總長2.69km。管網沿主干路一側布設,管溝寬0.5m、埋深1.2m，管床用原土夯實即可。管材選用φ25mm～φ90mm UPVC給水管,管材連接采用配套專用管件粘接,管材公稱壓力0.6MPa～1.0MPa，敷設管道2.69km。該工程最高日用水量為63m3/d，k=2.5,故主管道設計流量為：Q=63×2.5/24=1.82L/s。支管網流量根據人均用水權值和各管段用水大戶配水流量計算確定。管道設計經濟流速0.6m/s～1.2m/s。管道管徑根據設計流量和設計流速確定為d=18.8mm。

表1 供水成本計算表

表2 工程效益計算表 單位：萬元

表3 國民經濟評價指標匯總表

2.2.3 工程施工設計

供水工程引輸水管道緊靠公路，交通條件便利。整個供水工程包括水源工程、蓄水工程、輸配水管網、進戶設施四大部分。供水工程工程量主要集中在水廠和引輸水管道，場地方便，均在公路沿線。供水工程沿公路布設，施工用水直接拉水可以解決。供水工程天然建筑材料石子、砂子采運于渭河，運距13km，儲量、運輸、質量較好，塊石就地取材，土料就地取材。水泥采用425#水泥，管材采用UPVC塑料管。整個工程計劃工期為三個月，第1月完成水源井工程；第2月完成水塔工程和輸配水工程，包括管道土石方開挖，襯砌，閘閥管道安裝等；第3月完成進戶設施建設。整個工程主要采用人工開挖土方施工方法，根據工程平面布置進行施工放線，砼工程均用機械攪拌，機械震搗，管道安裝采用機械和人工安裝。

3 工程經濟效益分析

3.1 工程投資概算

本工程扶風縣茍家廟集中村供水工程涉及供水人口的826人。主要工程量為：新打150m深機井1眼，配套200QJ20-175／13潛水泵1臺，新建30m3／16m水塔一座，新建加氯間、加壓泵房1座73m2，敷設管道2.69km，控制閘閥2個，建內徑1.5m的閘閥井2座。開挖回填土石方3165m3，澆筑砼16.11m3，安裝管道2.69km；工程所需水泥26.5t、砂子30.5m3、石子 39.7m3、鋼材 4.7t、木材 0.1m3，投入勞動工日2510個。根據相應規范計算分析可得工程靜態總投資為44.85萬元，其中建筑工程36.71萬元，機電設備安裝工程3.53萬元，臨時工程費0.15萬元，其他費用2.45萬元，預備費2.02萬元。

3.2 工程效益分析

本工程供水規模為63m3/d，設計年供水量1.54萬m3。本工程供水成本計算表見表1。

本工程工程效益將主要包含年水費收入，抽水成本按2.53元/m3，國民經濟評價時，建議水價按3.00元/m3計算水價；年節約醫療費按規劃解決人口每人每年節約6元計；節約勞動力費用按每戶每天節約0.15個工日，每工日7元，節約天數200天計算；庭院經濟每戶每年庭院經濟收入平均按20元計算。計算所得工程效益表見表2。

通過計算項目供水成本和供水效益，并進行項目國民經濟評價，獲得各項指標見表3。項目經濟內部收益率為17.51%大于社會折現率12%，經濟凈現值為15.77萬元大于零，經濟效益費用比大于1。因此可看出本項目在國民經濟上是合理的。通過從項目國民經濟評價分析成果來看，本工程項目各項指標符合供水工程建設指標要求，充分說明本工程確定的水價是可行的。

4 結論和建議

根據水價分析計算的國民經濟、環境影響評價和水土保持的結果以及項目區經濟發展現狀來看，扶風縣城關鎮茍家廟村集中供水工程投資收益率較高，投資回收年限短，同時該項目各項設計合理可行，是一個技術條件優良、投資條件優越、經濟效益和社會效益顯著的工程項目，具備建設的條件。陜西水利

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