农村饮水安全工程设计指南编制大纲—设审后修改定稿20xx910)

农村饮水安全工程设计指南编制大纲—设审后修改定稿20xx910)内容摘要：

地区的潜水层埋藏厚度在 8～ 12m 且埋深小于 20m， 因此大口井的适用范围 较 广。 据 有关 资料 表明 ，江西省潜水含水层地层岩性处于细砂层 ～ 粗砂夹小砾石层范围内；相应的渗透系数 K 处于 10～ 100m/d 之间；影响 半径处于50～ 500m 之间。 大口井采用潜水非完整井井底进水， 根据取水量计算 井直径分别采用 、 、 、 ，含水层厚度取 10m，井底至不透水底板距离取 2m，稳定水位降落值取 4m（相应的井内水深也为 4m），潜水非完整井大口井井底进水流量公式为： HRmrrmmrK S rQ in222221  (21) 式中： Q — 大口井出水流量 ， m3/d； K — 渗透系数 ， m/d； S — 稳定水位降落深度 ， m； r — 大口井半径 ， m； m — 井底至含水层底板高度 ， m； R — 影响半径 ， m； H — 潜水层厚度 ， m。 根据公式（ 21）的计算结果得出 4 种直径大口井在不同含水层渗透系数条件下相应的供水规模，详见表 22。 江西省农村饮水安全工程设计指南 21 表 22 4 种直径大口井在不同含水层渗透系数下相应的供水规模 d=2m 渗透系数（ m/d） 10 20 30 40 50 60 80 100 供水规模（ m3/d） 120 240 360 440 510 590 770 940 d=3m 渗透系数（ m/d） 10 20 30 40 50 60 80 100 供水规模（ m3/d） 160 320 480 570 650 740 960 1160 d=4m 渗透系数（ m/d） 10 20 30 40 50 60 80 100 供水规模（ m3/d） 190 380 570 690 770 870 1110 1340 d=5m 渗透系数（ m/d） 10 20 30 40 50 60 80 100 供水规模（ m3/d） 230 460 690 790 870 970 1240 1490 各地修建大口井前需进行钻孔试验确定含水层厚度及底板埋深并 且通 过抽水试验确定含水层渗透系数。 大口井设计图详见 《 江西省农村饮水安全工程设计实用图集（ 取水工程分册 ） 》。 考虑到含水层埋深较大的情况下吸出高度的影响，大口井的地下水源一律采用 清水潜水泵 抽取，水泵的日工作时间 根据实际情况确定，一般每天不少于 8h； 其 流量为根据 水泵工作时间即 后续工艺 确定 ：若 24h不间断供水，当 采用变频泵直接供水 时 ，则流量采用最高日最高时； 当采用建调节构筑物的形式 时 ，则流量为最高日平均时 ；间断供水，则为水泵设计流量为最高日用水量除以水泵工作时间。 扬程 根据输配水管网水头损失与控制点所需最小服务水头及 两地高差之和计算确定确定，具江西省农村饮水安全工程设计指南 22 体见配水工程章节 ；水泵台数可按如下条件确定：允许间断供水的村庄，可选用一台水泵；不允许间断供水的村庄，可选用两台水泵，一用一备，以便检修。 拟选用 QWG 型 等 清水潜水 泵。 为方便仪器设备、阀门及管道混合器等设施的安装，大口井泵房采用井 上 式，其设计遵照《村镇供水工程技术规范》（ SL3102020）第 条的要求，大口井泵房的设计图详见 《 江西省农村饮水安全工程设计实用图集（ 取水工程分册 ） 》。 三、 管井 当 当含水层总厚度大于 5m、底板埋深大于 15m 时，可选择管井。 管井设计采用潜水 完整井，含水层厚度取 10m，稳定水位降落值取 4m，潜水完整井管井流量计算公式为：  rRSSHKQlg  (22) 式中： Q — 管井出水流量 ， m3/d； K — 渗透系数 ， m/d； H — 潜水含水层厚度 ， m； S — 稳定水位降落 ， m； R — 影响半径 ， m； r — 管井半径 ， m。 根据公式（ 22）的计算结果得出 2 种直径管井在不同含水层渗透系数条件下相应的供水规模，详见表 23。 江西省农村饮水安全工程设计指南 23 表 23 2 种直径管井在不同含水层渗透系数条件下相应的供水规模 d=100mm 渗透系数（ m/d） 10 20 30 40 50 60 80 100 供水规模（ m3/d） 290 580 870 1000 1200 1380 1790 2180 d=150mm 渗透系数（ m/d） 10 20 30 40 50 60 80 100 供水规模（ m3/d） 310 620 930 1110 1270 1450 1870 2280 各地修建管井前需进行钻孔试验确定含水层厚度及底板埋深并且通过抽水试验确定含水层渗 透系数。 管井设计图详见 《 江西省农村饮水安全工程设计实用图集（ 取水工程分册 ） 》。 管井的地下水源采用深井泵抽取， 水泵的日工作时间 根据实际情况确定，一般每天不少于 8h； 其 流量为根据水泵工作时间即后续工艺确定：若 24h 不间断供水，当采用变频泵直接供水时，则流量采用最高日最高时；当采用建调节构筑物的形式时，则流量为最高日平均时；间断供水，则为水泵设计流量为最高日用水量除以水泵工作时间。 扬程 根据输配水管网水头损失与控制点所需最小服务水头及两地高差之和计算确定确定，具体见配水工程章节；水泵台数可按如下条件确定：允许间 断供水的村庄，可选用一台水泵；不允许间断供水的村庄，可选用两台水泵，一用一备，以便检修。 拟选 用 QJ 或 JC 型 等 长轴型 深井 泵。 管井泵房采用井上式，泵房的设计遵照《村镇供水工程技术规范》（ SL3102020）第 条的要求，管井泵房的设计图详见 《 江西省农村饮水安全工程设计实用图集（ 取水工程分册 ） 》。 江西省农村饮水安全工程设计指南 24 四、 岸边式泵站 对于山泉水和地下水的 水源条件不能满足供水规模要求的村庄，可以考虑取用水库水（山塘水 、 湖泊水）及江河水等地表水源，取水口建岸边式泵站。 岸边式泵站的设计只考虑供水规模大于 5000 人的村庄， 水泵 的日工作时间 根据实际情况确定，一般每天不少于 8h； 其 流量为根据水泵工作时间即后续工艺确定：若 24h 不间断供水，当采用变频泵直接供水时，则流量采用最高日最高时；当采用建调节构筑物的形式时，则流量为最高日平均时；间断供水，则为水泵设计流量为最高日用水量除以水泵工作时间。 其扬程 根据输 配水管网水头损失与控制点所需最小服务水头及两地高差之和计算确定确定，具体见配水工程章节；水泵台数可按如下条件确定：允许间断供水的村庄，可选用一台水泵；不允许间断供水的村庄，可选用两台水泵，一用一备，以便检修。 拟选 用 AOSh或 S、 SA 型 等 清水 离心 泵。 根据供水规模确定的水泵台数选择不同类型的泵房，即容纳 1 台机组和 2 台机组的两种泵房。 泵房的设计按照《泵站设计规范》（ GB/T5026597）的要求进行，泵房的设计图详见 《 江西省农村饮水安全工程设计实用图集（ 取水工程分册 ） 》。 江西省农村饮水安全工程设计指南 25 第三节 输水 工程 一、 浑 水输水管设计 以地表水 （包括水库水、山塘水、湖泊水和江河水） 为水源的 供水工程 ， 需 浑水 输水管 设计。 （ 一 ） 布置原则 输水管的布置原则主要有以下几点： 沿现有道路或规划道路； 尽量缩短输水距离； 输水方式的选择，往往受当地自然条件 ，特别是天然水源条件的制约。 当水源高于供水区时，采用重力输水方式；否则均为压力输水。 在水源水质好且水量充沛的情况下，一般 优先考虑重力输水； 尽可能避开障碍物和工程地质条件不良地区； 减少拆迁，少占农田， 尽可能 不占良田； 便于施工、运行、维护 ； 在管道凸起点，应设自动进（排）气阀；长距离无凸起点的管段，每隔一定距离亦应设自动进（排）气阀 ； 在管道低凹处，应设排空阀 ； 重力流输水管道，地形高差超过 60m 并有富余水头时，应在适当位置设减压设施 ； 输水管线的条数，应根据给水系统的重要性 、输水量的大小等因素，全面考虑确定。 当允许间断供水或水源不止一个时，可设一条输江西省农村饮水安全工程设计指南 26 水管线；当不允许间断供水时，应设两条；若只设一条，则应同时修建有相当容量的安全储水池，以备输水管线发生故障时供水。 无论是采用重力输水，还是压力输水，连接管的条数对输水管工作情况的影响都很大，设置连接管，可保证输水系统的可靠性，输水管设置连接管后，必须在连接管和输水管的交接处设置阀门。 即在被连接管分隔的输水管段的两端设置阀门，在连接管的两端设置阀门，每设置一个连接管，则增加 3 个阀门。 （ 二 ） 设计计算依据 主要根据设计流量、输水水质 、输水区地形图及工程地质资料，输水起点、终点高程 及经济流速 等确定 浑水 输水管的管径、线 路。 （ 三 ） 管材 的选择 与附件、配件 的 选择 以及 管道 敷设要求 管材 的 选择 管材的选择主要取决于管道承受的水压、外部荷载、地质及施工条件、供水可靠性要求、使用年限、价格及市场供应情况等。 按照供水工程设计和运行的要求，供水管道应具有良好的耐压性和封闭性，管道材料应耐腐蚀，内壁光滑不结垢、管路通畅、水管接口应施工简便，使管网运行可靠、安全，水质稳定，节省输水能量。 因此，供水工程人员必须掌握水管材料的种类、性能、规格、供应情况等，才 能做到合理选用管材，保证管网安全供水。 目前常用的给水管道材料主要有铸铁管、钢管、塑料管、钢筋混凝土管等， 我 国 国 内普遍采用的几种管材的 优缺点、适用条件及接口方式见表 24。 江西省农村饮水安全工程设计指南 27 表 24 管材的 优缺点 及其接口形式 管道 优点 缺点 适用条件 接口 连接配件 方式 球墨铸铁管 较灰口铸铁管强度高； 管壁较薄，质量较轻，同样管径比灰口铸铁管省材 30%~40%； 耐压，抗腐蚀性能远高于钢管； 使用寿命长； 很少发生爆管、漏水和渗水现象 价格较高 不受地质、地形条件限制，但在500≤ DN≤800 经济性最好。 T 形滑入式接口 或法兰接口 可直接连接标准铸铁配件 钢管 耐高压、耐振动； 重量较轻；单管长度较大； 接口方便 承受外荷载的稳定性差； 耐腐蚀性能差； 管壁内外均需有防腐措施； 造价高 通常在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件限制时使用 焊接 法兰接口 可直接连接标准铸铁配件，或钢板卷焊 塑料管 强度高、耐腐蚀； 表面光滑、不易结垢，水头损失小； 质量轻； 加工和接口方便 密封性和抗震性能好 强度较低； 线胀系数较大； PE 管 广泛用于市政给水 ， DN≤ 400 经济性最好。 PPR 不宜裸露安装 UPVC 管生产过程复杂，易产生有毒有害物质 ，但造价低 ，目前一般不采用。 PE管 电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接 ； PPR管 热熔连接 UPVC管 承插式连接或胶粘粘结。 （ 1）采用镀锌焊接管（白铁）配件； （ 2）采用特制圆锥形管螺纹塑料配件 预应力钢筋混凝土管自应力抗渗性和抗裂性良好； 不需要做内外防腐处理； 施工安装方便； 输水能力强； 自重大； 质地较脆； 对管沟要 求高 后期会发生膨胀 易出现二次膨胀及横向断裂 已很少使用 承插口 无 江西省农村饮水安全工程设计指南 28 钢筋混凝土管 价格便宜 石棉水泥管 耐压力高； 表面光滑； 水力性能好； 绝缘性能强； 质轻价廉易加工 质脆； 不耐弯折碰撞 已很少使用 套箍（刚性和柔性） 无 多年来我国给水行业大口径供水管多采用 球墨 铸铁管及钢管 和UPVC 管等。 近年来 发现，虽然 UPVC 管综合造价最低， UPVC 管材本身无毒，严格控制生产可以用作供水管材，但是有些厂家在生产过程可能出现以下问题：配方中误用了有毒的助剂 ， PVC 树脂氯乙烯单体超标，单体氯乙烯和 一些。