農(nóng)村供水工程設(shè)計技術(shù)要點

1、農(nóng)村供水工程設(shè)計技術(shù)要點一、 基本要求1、本技術(shù)要點適合于鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水工程、聯(lián)村供水工程、單村供水工程的建設(shè)和管理。2、村鎮(zhèn)供水工程，應(yīng)分類進(jìn)行建設(shè)和管理。村鎮(zhèn)供水工程可分為集中式和分散式兩大類，其中集中式供水工程按供水規(guī)?？煞直?-1中的五種類型。表1-1 集中式供水工程類型劃分工程類型型型型型型供水規(guī)模w（m³/d）w>1000010000w50005000w10001000w200w<2002010年以單村供水形勢為主。3、村鎮(zhèn)供水工程的建設(shè)和管理，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）合理利用水資源，有效保護(hù)供水水源（2010年主要由村選擇水源）；（2）符合國家現(xiàn)行的有關(guān)生活

2、飲用水衛(wèi)生安全的規(guī)定（2010年村負(fù)責(zé)水質(zhì)化驗）；（3）與當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，以近期為主，遠(yuǎn)、近結(jié)合，設(shè)計年限為1015年，可分期實施；（4）充分聽取用戶意見，因地制宜選擇供水方式和供水技術(shù)；在保證工程安全和供水質(zhì)量的前提下，力求經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行管理簡便；（5）提倡建議大規(guī)模集中連片社會化供水工程；（6）積極采用適合當(dāng)?shù)貤l件并經(jīng)工程實踐和鑒定合格的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備；（7）充分利用現(xiàn)有水利工程；（8）盡量避免洪澇、地質(zhì)災(zāi)害的危害，或有抵御災(zāi)害的措施；（9）要重視工程管理，做到工程建設(shè)與工程管理同步進(jìn)行。4、村鎮(zhèn)供水工程的建設(shè)和管理，應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。二 、 供水規(guī)模和用

3、水量計算1、供水規(guī)模包括居民生活用水量、飼養(yǎng)畜禽用水量、企業(yè)用水量、市政用水量、公共建筑用水量、管網(wǎng)漏失水量和其他未預(yù)見用水量等，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H用水需求列項，按最高日用水量進(jìn)行計算。2、確定供水規(guī)模時，應(yīng)綜合考慮現(xiàn)狀用水量、用水條件及其設(shè)計年限內(nèi)的發(fā)展變化、水源條件、制水成本、已有供水能力、當(dāng)?shù)赜盟~標(biāo)準(zhǔn)和類似工程的供水情況。3、連片集中供水工程的供水規(guī)模，應(yīng)按供水范圍內(nèi)各村、鎮(zhèn)的最高日用水量之和確定。4、工程規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（1）用水量標(biāo)準(zhǔn)人畜用水量可參考下表選用農(nóng)村供水工程用水量指標(biāo)用水量標(biāo)準(zhǔn)項目定額人平均日用水量3080升/人.日 選50升大牲畜平均日用水量3050升/頭.日 選40升小牲

4、畜平均日用水量1030升/頭.日 選20升管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的10%計算（2）供水管網(wǎng)壓力 供水水壓應(yīng)滿足配水管網(wǎng)中用戶接管點的最小服務(wù)水頭；設(shè)計時，對很高或很遠(yuǎn)的個別用戶所需的水壓不宜為控制條件，可采取局部加壓等措施滿足其用水需要。配水管網(wǎng)中用戶接管點的最小服務(wù)水頭，單層建筑物可為10m，兩層建筑物為15m，二層以上每增高一層增加4.0m；當(dāng)用戶高于接管點時，尚應(yīng)加上用戶與接管點的地形高差。配水管網(wǎng)中，消火栓設(shè)置處的最小服務(wù)水頭不應(yīng)低于10m。用戶水龍頭的最大水頭不宜超過40m，超過時宜采取減壓措施。（3）供水管網(wǎng)設(shè)計用水量計算最高日用水量Qmax（m³/d）Qmax=Q1

5、+ Q2+QnQ1=（k1N1+k2N2+ k3N3）·kd式中：Q1生活最高日用水量（m³/d）； k1 人平均日用水量（m³/d）； k2 大牲畜平均日用水量（m³/d）； k3 小牲畜平均日用水量（m³/d）； N1 設(shè)計人口數(shù)量； N2 設(shè)計大牲畜數(shù)量； N3 設(shè)計小牲畜數(shù)量； kd 日變化系數(shù)，取值范圍1.31.5 取1.5；Q2 Qn 最高日企業(yè)用水量、市政用水量、公共建筑用水量、管網(wǎng)漏失水量和其他未預(yù)見用水量等。在確定供水工程用水量計算規(guī)模時，要對每處工程進(jìn)行詳細(xì)的分析，對上式的參數(shù)取值要根據(jù)工程的具體情況合理選用。配水管網(wǎng)設(shè)計流

6、量Qc = k時 ×Qmax /24式中：Qc配水管網(wǎng)設(shè)計流量（m³/h） k時時變化系數(shù)，可按表2選用；表2 全日供水工程的時變化系數(shù)供水規(guī)模w（m³/d）w>50005000>w10001000w200w<200時變化系數(shù)k時1.62.01.82.22.02.52.33.0注：取值時，企業(yè)用水量比例很低或無企業(yè)用水量時，可在20.3.0范圍內(nèi)取值，用水人口多、用水條件好或用水定額高的取較低值；企業(yè)日用水時間長且用水量比例較高時取較低值。對于定時供水，是變化系數(shù)可適當(dāng)增大。年供水量W年 =365Qmax / kd式中：W年工程年供水總量（m&#

7、179;）； 其余符號同前。 三、工程總體布置與管網(wǎng)水力計算（一）、供水水源的論證1、供水保證率不低于95%；2、水量、水質(zhì)的論證：以水庫為供水水源，要說明水庫供水能力，提供水質(zhì)化驗報告；以已有的深機(jī)井、大口井（含廊道井、平塘等型式）為水源的工程，要進(jìn)行抽水試驗，提供抽水試驗結(jié)果，同時要提供水質(zhì)化驗報告；對于需要新建的水源工程，采用深機(jī)井、大口井（含廊道井、平塘等型式）為水源工程時，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)參數(shù)，采用有關(guān)規(guī)范或“機(jī)井技術(shù)手冊”提供的公式進(jìn)行水源水量的初步估算，與附近已有的水源水量進(jìn)行比較分析，確定水源的出水量；提供附近已有的水源水質(zhì)化驗資料；對于采用城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)延伸的工程，要分析

8、水源的供水能力是否能滿足供水?dāng)U大要求。對深、淺井位供水水源的，應(yīng)對深、淺井水量、水質(zhì)進(jìn)行中長期預(yù)測分析。要對遭遇枯水年份水源的水量能否滿足需水要求以及水源水質(zhì)隨著時間的推移是否會變差等情況進(jìn)行預(yù)測分析。（二）、工程總體布置方案比選在進(jìn)行工程布置時，需要根據(jù)供水工程水源的條件，供水范圍的分布情況，初選幾個（一般不低于2個）布置方案，采用文字表述和表格的形式進(jìn)行方案比較，從中選擇較優(yōu)的方案。比較的內(nèi)容主要包括水源、水質(zhì)處理、機(jī)房與保護(hù)區(qū)、機(jī)電設(shè)備與電力、管道類型、長度及施工、蓄水池及施工、總投資、運(yùn)行費用等方面。配水管網(wǎng)布置配水管網(wǎng)一般按樹枝狀管網(wǎng)布置，應(yīng)盡可能沿規(guī)劃道路布置，盡可能避免穿越建筑物

9、。長距離輸水管道，在適當(dāng)位置設(shè)置檢修閘閥井并建閘閥室；在隆起點應(yīng)設(shè)置進(jìn)排氣閥；在低凹處應(yīng)設(shè)置排水閥；排空管直徑可按輸水管直徑的1/32/3設(shè)計。配水管水力計算要求畫出配水管網(wǎng)系統(tǒng)布置圖和水力計算圖。計算公式的選用按經(jīng)濟(jì)流速計算管徑： D=18.8*（Q/V）1/2 式中：Q管中流量（m³/h）； D管道內(nèi)徑（mm）； V管中流速（m/s）。可參考下列范圍取值：輸水管和配水干管：V=0.51.2m/s；配水支管：V=0.751.0m/s；水泵吸水管：V=1.01.2m/s；水泵出水管：V=1.52.0m/s；按擬定的水力比降計算管徑： D=（fQm/I）1/b式中：I水力比降，其余符號

10、見管網(wǎng)水頭損失計算公式。1）管網(wǎng)水頭損失計算公式hf=fLQm/Db 式中：Q管中流量（m³/h）； D管道內(nèi)徑（mm） hf 管道沿程水頭損失（m）L管道長度（m）f、m、b與管材有關(guān)的參數(shù)，見表2-1表2-1 不同管材的f、m、b取值范圍管道種類（f）fmb1塑料硬管0.000915948001.774.772舊鋼管、舊鑄鐵管0.001796250001.905.13鋼筋混凝土管n=0.0130.00174131200025.33n=0.0140.00201151600025.33n=0.0150.00232174900025.33n=0.0170.00297224000025.

11、33注：當(dāng)Q以m³/s計時，d以m計時，f?。╢）對應(yīng)列的值。2）局部水頭損失（hj）為簡化計算，局部水頭損失可按沿程水頭損失的10%計算。（1）確定管網(wǎng)控制點（管網(wǎng)中壓力最低的節(jié)點）一般是離管網(wǎng)入口處較遠(yuǎn)、地面標(biāo)高較高的節(jié)點，通過水力計算比較確定管網(wǎng)控制點。（2）確定干管、支管干管：從控制點到管網(wǎng)入口處的最短距離的管線?？刂泣c節(jié)點節(jié)點管網(wǎng)入口節(jié)點；水源高位水池。支管：非干管管線，要分別列出所經(jīng)過的節(jié)點。（3）節(jié)點出流量Qi計算先將配水管網(wǎng)總流量扣除集中出流節(jié)點流量（工業(yè)企業(yè)集中用水量）后分?jǐn)偟礁鞴芏危賹⒎謹(jǐn)偟礁鞴芏蔚牧髁糠謹(jǐn)偟礁鞴?jié)點。管段分?jǐn)偭髁客ǔ２捎靡韵聨追N方法計算按每管段負(fù)

12、擔(dān)的供水用戶分?jǐn)偣芏畏謹(jǐn)偭髁堪聪率接嬎悖簈j=（Qc-qg）Nj/Nj式中：qj計算管段分?jǐn)偭髁浚↙/s）： qg工業(yè)企業(yè)集中用水量（L/s）： N j配水管段負(fù)擔(dān)的供水戶數(shù)（戶）：其余符號同前。按表2-2格式計算。表2-2 管段分?jǐn)偝隽髁坑嬎惚砉芏喂芏呜?fù)擔(dān)（分?jǐn)偅☉?人/龍頭/管長）管段分?jǐn)偝隽髁浚↙/s）序號上游節(jié)點下游節(jié)點12 按每管段負(fù)擔(dān)的供水人口數(shù)分?jǐn)偣芏畏謹(jǐn)偭髁堪聪率接嬎悖?qj=（Qc-qg）Pj/PjP j配水管段負(fù)擔(dān)的供水人口數(shù)（人）：其余符號同前。按表2-2格式計算。按每管段負(fù)擔(dān)的供水龍頭數(shù)分?jǐn)偣芏畏謹(jǐn)偭髁堪聪率接嬎悖?qj=（Qc-qg）Rj/RjR j配水管段負(fù)擔(dān)的供

13、水龍頭數(shù)（個）：其余符號同前。按表2-2格式計算。按出流管段長度分?jǐn)偣芏畏謹(jǐn)偭髁堪聪率接嬎悖?qj=（Qc-qg）Lj/LjL j配水管段的計算長度（m），無配水管的不計，一側(cè)配水的管段僅計一半：其余符號同前。1） 節(jié)點流量計算分?jǐn)偣?jié)點出流量按下式計算，并將計算結(jié)果填入表中。 Qi=1/2qj表2-3 節(jié)點出流量計算表節(jié)點號分?jǐn)偣?jié)點流量（L/s）集中出流量（L/s）合計（5） 配水干管水力計算配水干管管徑及水頭損失計算結(jié)果列入表2-4中，節(jié)點水壓標(biāo)高采用表3-5的格式計算。表2-4 配水干管管段水頭損失計算表管段設(shè)計流量(L/s)管段長度(m)計算管徑(mm)選定管徑（mm）校核平均流速（m/

14、s）1000i沿程水頭損失（m）總水頭損失（m）序號上游節(jié)點下游節(jié)點外徑壁厚內(nèi)徑注：i管徑及總水頭損失計算公式（建議按h=1.1i·L），計算管徑為內(nèi)徑。表2-5 配水干管節(jié)點水壓標(biāo)高與自由水頭計算表節(jié)點號水壓標(biāo)高（m）地形標(biāo)高（m）自由水頭（m）說明：1、當(dāng)管網(wǎng)進(jìn)口壓力待定時，由最不利節(jié)點向上游推算；水壓標(biāo)高（同節(jié)點）=自由水頭+地形標(biāo)高；上游節(jié)點水壓標(biāo)高=本節(jié)點水壓標(biāo)高+本節(jié)點至上游節(jié)點間水頭損失；上游節(jié)點自由水頭=上游節(jié)點水壓標(biāo)高-上游節(jié)點地形標(biāo)高。2、當(dāng)管網(wǎng)進(jìn)口壓力已定是時，可按配水支管水力計算方法計算。四、高水位水池池底標(biāo)高的確定當(dāng)管網(wǎng)進(jìn)口為高位水池時，管網(wǎng)進(jìn)口水壓標(biāo)高即為

15、水池最低水位。水池池底標(biāo)高=管網(wǎng)入口水壓標(biāo)高-20cm。五 、配水支管水力計算（1） 配水支管管段水頭損失計算格式同配水干管，管徑計算可按由支管首末端水壓標(biāo)高確定的水力比降計算。可按下式進(jìn)行： D=（fQm）式中： D管道內(nèi)徑（mm）；Q管中流量（m³/h）；H首 管道沿程水頭損失（m）；H末管道沿程水頭損失（m）；L管道長度（m）；K局部水頭損失系數(shù)，取1.1；f、m、b與管材有關(guān)的參數(shù)，見表3-1。（2）配水支管節(jié)點自由水頭計算格式同配水干管，計算從與干管連接的節(jié)點處向下游推算至網(wǎng)管末段。本節(jié)點水壓標(biāo)高=上游最近節(jié)點水壓標(biāo)高-上游節(jié)點至本節(jié)點管段水頭損失本節(jié)點自由水頭=本節(jié)點水壓

16、標(biāo)高-本節(jié)點地面標(biāo)高。為節(jié)省投資，對供水管網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行管徑優(yōu)化計算。六、輸水管水力計算及水泵總揚(yáng)程的確定（1）對于采用變頻調(diào)速等設(shè)備供水的工程，水泵流量按管網(wǎng)最高日、最高時設(shè)計流量計算；對于有調(diào)蓄設(shè)施的的供水工程，水泵供水量按下式計算：Qp=Qmax/Tp 式中：Qp水源取水泵供水量（m³/h）；Tp水泵工作時間，根據(jù)是供水規(guī)模確定，一般取20hTp24h。（2）管材選擇：鋼管，塑料管等，說明允許工作壓力、實際工作壓力（包括輸水管、吸水管）；（3）選定管徑：選定的管徑以“外徑×壁厚”表示；（4）校核平均流速：V=設(shè)計流量/管道內(nèi)截面積（m/s）；（5）i值計算：即單位長度管道上的水頭損失；（6）水擊計算：當(dāng)輸水管垂直高差較大，以及輸水管長度較長時需進(jìn)行水擊計算；（7）沿程水頭損失：hi=i·L（L為管道長度，m）；（8）局部水頭損失：h2=·h1式中可視管道彎折及管件多少取0.050.10（9）泵房內(nèi)水頭損失（h3）對于大型集中供水工程，泵房內(nèi)的水頭損失要按照實際情況計算，對于規(guī)模較小的聯(lián)村供水工程，泵房內(nèi)水頭損失，一般可取23米。泵房內(nèi)安裝潛水電