扶风县城关镇苟家庙村集中供水工程设计

贺高良 冯东兴

（1.扶风县水政水资源管理站 陕西 扶风 722200；2.扶风县河道管理站 陕西 扶风 722200）

1 工程概况和背景

苟家庙村位于扶风县城以东约2.5km，位于宝鸡峡塬上总干渠以南，紧邻西宝公路北线，地势北高南低，海拔高程在560m左右，地处内陆，属暖温带大陆性气候区。项目区涉及塬北、塬南两组，供水人口826人、农户198户。共有耕地850亩，人均耕地1.03亩，农作物种植种类以小麦、玉米为主，经济作物有苹果、辣椒等。塬北、塬南两组无统一供水工程，群众饮水主要以从邻组拉水为主。逢农忙、雨雪天，群众吃水问题显的尤为突出，现状供水能力只能解决基本生活要求，无法满足项目区经济发展和群众生产生活水平发展对水的更高需求。随着项目区社会经济的迅速发展，人口的不断增长，群众生活用水量和养殖业用水量增加，现有供水能力及供水现状存在的问题会越来越突出，现有的供水方式已远远不能适应新农村快速发展要求[1,2]。扶风县城关镇苟家庙村集中供水工程是一个改善苟家庙村生产生活环境、促进城关镇乃至县域社会和谐发展的基础建设项目，项目建成后必将带动项目区经济的快速发展，进一步加快项目区新农村建设步伐[3,4]。

2 集中供水工程设计要点

2.1 需水量分析

该工程供水范围为供水区设计供水人口870人，设计供水面积2.0km2。项目的主要供水对象为项目供水区涉及苟家庙村的2个村民小组，现状供水人口826人，设计供水人口870人。通过对供水范围用户的实地调查了解情况，结合供水工程实际情况和村民生活习惯与用水状况，综合考虑项目区未来经济发展状况，根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）确定有关用水参数。

设计用水人数由P=P0（1+γ）n+P1确定，其中P0为供水范围内的现状常住人口数，826人；P1为设计年限内人口的机械增长人数；γ为设计年限内人口的自然增长率0.005，可根据当地近年来的人口自然增长率确定；n为工程设计年限10年。居民生活 用 水 量 W=P·q/1000=870×60.00/1000=52.20m3/d，其中q为最高日居民生活用水定额，根据规范规定最高日居民生活用水定额取值范围为40.0L/d·人～60.0L/d·人，结合当地具体情况取均值60.00L/d·人。公共建筑用水量由于缺乏资料，根据规范建议的范围为居民生活用水量的5%～10%，考虑当地发展情况，公共建筑用水量取居民生活用水量的10%，为5.22m3/d。管网漏水与其它未预见用水量结合当地发展情况，管网漏失水量和未预见水量之和按上述用总水量的10%取值，为5.70m3/d。那么，最终供水规模为63.12m3/d。

2.2 区域水资源概况

苟家庙村在水文地质分区上属黄土台塬区，海拔高程在560m左右，地区总面积为2km2，地势北高南低，无地表水源，可选用的水源主要为深层地下水，浅层地下水主要受大气降水及地表水灌溉入渗补给，浅井涌水量一般10m3/h～50m3/h，潜水储藏量较丰富；承压水主要受上游河流径流及洪积扇底部地下水径流补给，深井涌水量30m3/h～40m3/h，承压水储藏量丰富。根据水文地质资料及邻村已成井数据分析，打150m深机井，水泵安装深度120m，出水量可满足要求。经距规划井位最近的深机井水进行检验，其水质符合生活饮用水水源水质二级标准，因此，可以以地下水作为项目区供水水源。项目区开采模数为3.30万m3/km2，补给模数2.82万m3/km2。该区地下水年总补给量平衡：2.0km2×2.82万m3/km2=5.64万 m3。可开采量：2.00km2×3.30万m3/km2=6.60万m3该区年均需水量1.54万 m3。

2.2 集中供水工程设计

根据该村目前供水现状，结合扶风县农村饮水安全“十一五”实施规划，按照优化配置有限水资源的原则，项目设计新打配深机井作为供水水源，新建水塔通过重力自流向项目区供水，采用树枝状布设供水管网。该区供水工程属Ⅳ型供水工程。设计必须满足水质、取水方便程度和服务水头的要求，村组最远点农户供水入户水压按0.09MPa设计。

2.2.1 水源设计

根据本工程水源条件、供水范围、建设周期，供水区与水源地相对高差不大，采用UPVC塑料给水管。本工程设计新打深机井1眼，采用深层承压地下水源，保证供水率，设计取用深层承压水，设计井深为150m，单井出水量不小于30m3/h。设计为管井,井孔成孔直径600mm，井壁结构为φ250mm砼井壁管，滤水管采用定型配套产品，视含水层厚度按井深度的30%左右考虑，滤料为φ4mm～φ8mm砾石，要求级配合理。

2.2.2 输水线路和流量设计

本设计输水线路按树枝状布设两条独立系统。比较分析可以看出，UPVC塑料给水管自重小，韧性好，适应性强，基础费用和安装难度小，管径相对较小，单位综合造价低。本次设计选用UPVC塑料给水管作为主要管材。根据项目区用水现状和近远期发展规划，为提高供水可靠性，采用水塔调蓄，通过重力自流向项目区用户供水，配水管网设计管材选择UPVC塑料给水管，管网以树枝状布设，使项目区配水管网满足日供水63m3的要求。本工程主管网布置根据农户居住情况，管网管径为Φ90mm～Φ25mmUPVC管,主支管网总长2.69km。管网沿主干路一侧布设,管沟宽0.5m、埋深1.2m，管床用原土夯实即可。管材选用φ25mm～φ90mm UPVC给水管,管材连接采用配套专用管件粘接,管材公称压力0.6MPa～1.0MPa，敷设管道2.69km。该工程最高日用水量为63m3/d，k=2.5,故主管道设计流量为：Q=63×2.5/24=1.82L/s。支管网流量根据人均用水权值和各管段用水大户配水流量计算确定。管道设计经济流速0.6m/s～1.2m/s。管道管径根据设计流量和设计流速确定为d=18.8mm。

表1 供水成本计算表

表2 工程效益计算表 单位：万元

表3 国民经济评价指标汇总表

2.2.3 工程施工设计

供水工程引输水管道紧靠公路，交通条件便利。整个供水工程包括水源工程、蓄水工程、输配水管网、进户设施四大部分。供水工程工程量主要集中在水厂和引输水管道，场地方便，均在公路沿线。供水工程沿公路布设，施工用水直接拉水可以解决。供水工程天然建筑材料石子、砂子采运于渭河，运距13km，储量、运输、质量较好，块石就地取材，土料就地取材。水泥采用425#水泥，管材采用UPVC塑料管。整个工程计划工期为三个月，第1月完成水源井工程；第2月完成水塔工程和输配水工程，包括管道土石方开挖，衬砌，闸阀管道安装等；第3月完成进户设施建设。整个工程主要采用人工开挖土方施工方法，根据工程平面布置进行施工放线，砼工程均用机械搅拌，机械震捣，管道安装采用机械和人工安装。

3 工程经济效益分析

3.1 工程投资概算

本工程扶风县苟家庙集中村供水工程涉及供水人口的826人。主要工程量为：新打150m深机井1眼，配套200QJ20-175／13潜水泵1台，新建30m3／16m水塔一座，新建加氯间、加压泵房1座73m2，敷设管道2.69km，控制闸阀2个，建内径1.5m的闸阀井2座。开挖回填土石方3165m3，浇筑砼16.11m3，安装管道2.69km；工程所需水泥26.5t、砂子30.5m3、石子 39.7m3、钢材 4.7t、木材 0.1m3，投入劳动工日2510个。根据相应规范计算分析可得工程静态总投资为44.85万元，其中建筑工程36.71万元，机电设备安装工程3.53万元，临时工程费0.15万元，其他费用2.45万元，预备费2.02万元。

3.2 工程效益分析

本工程供水规模为63m3/d，设计年供水量1.54万m3。本工程供水成本计算表见表1。

本工程工程效益将主要包含年水费收入，抽水成本按2.53元/m3，国民经济评价时，建议水价按3.00元/m3计算水价；年节约医疗费按规划解决人口每人每年节约6元计；节约劳动力费用按每户每天节约0.15个工日，每工日7元，节约天数200天计算；庭院经济每户每年庭院经济收入平均按20元计算。计算所得工程效益表见表2。

通过计算项目供水成本和供水效益，并进行项目国民经济评价，获得各项指标见表3。项目经济内部收益率为17.51%大于社会折现率12%，经济净现值为15.77万元大于零，经济效益费用比大于1。因此可看出本项目在国民经济上是合理的。通过从项目国民经济评价分析成果来看，本工程项目各项指标符合供水工程建设指标要求，充分说明本工程确定的水价是可行的。

4 结论和建议

根据水价分析计算的国民经济、环境影响评价和水土保持的结果以及项目区经济发展现状来看，扶风县城关镇苟家庙村集中供水工程投资收益率较高，投资回收年限短，同时该项目各项设计合理可行，是一个技术条件优良、投资条件优越、经济效益和社会效益显著的工程项目，具备建设的条件。陕西水利

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