供水工程可行性研究报告

第一章概况

永坪镇位于**县西北部，延子公路与延永公路的交汇处，距县城40公里，是延长油矿管理局及其所属永坪炼油厂的所在地。高家屯政府、永坪镇政府以及乡镇所属机关单位、乡镇企业、县级有关下属机关单位和企业都聚集在此，现有常住人口近3万人。该镇交通方便，商品流通量大，特别是1995年以来，该镇被列为全国小城镇建设示范镇，小城镇建设生机勃勃，基础设施建设不断改善，人口增长迅速，工业生产逢勃发展，乡镇企业相继兴起，全镇年国民生产总值达 3.5亿元，但由于全镇没有统一的供水系统，居民生活用水和工业用水比较困难，严重制约着永坪镇各项事业的不断发展，因而永坪镇供水工程建设势在必行。

第二章用水量的确定

第一节设计年限的确定和设计人口计算

一、根据有关规定，结合永坪镇区实际情况，确定本工程设计年限为20年。

二、设计人口计算。根据永坪镇区总体规划，人口总数为依据，结合永坪镇区的发展前景，确定本次设计永坪镇区净化水厂供水人口为3万人。

第二节用水量计算

一、用水标准

根据镇区居民住条件和用水情况，确定镇区居民按20％的人口住所有给排水卫生设备，但无淋浴设备，其生活用水定额为80升/人·日；40％人口住所有给水龙头，但无卫生设备，其生活用水定额为50升/人·日；40％人口从集中供水龙头取水，其生活用水定额为30升/人·日。

二、用水量计算

经分析计算，永坪镇区和延长油矿工业、生活日用水量为6525立米/日，其中

永坪镇净化水厂日供水量为2425立米/日，延长油矿供水厂日供水量为4100立米/日。

永坪镇区及延长油矿日用水量表

序号用水类别人数（人）定额（升/人·日）用水量（立米/日）

1 镇区居民用水6000 80 480

2 镇区居民用水12000 50 600

3 镇区居民用水12000 30 360

4 镇区工业用水500

5 镇区其它用水485

6 延长油矿工业生活用水4100

7 合计6525

第三章水源论证分析

一、基本情况

（一）寒砂石水库基本情况

永坪供水工程原设计以寒砂石水库为主要水源，不足部分由永坪亚山圪台抽水站和油矿水厂抽水站抽取永坪川河水补给。寒砂石水库位于永坪镇上游7.5公里处的丰柏胜沟口，兴建于1973年，控制流域面积70平方公里。坝高43米，总库容1250万立米，其中死库容430万立米，有效库容610万立米。截止2002年，水库已淤积765万立米，淤积相应坝高34米。该水库因淤积严重，已无法正常蓄水，作为永坪供水工程的主要水源是没有保证的。为了保证永坪镇区和延长油矿工业、生活用水，经过方案比较，确定在寒砂石水库下游 5.3公里处的寺沟兴建一座寺沟调蓄水库，在汛期和冬季用水紧张时，由寺沟调蓄水库通过输水管道自流调节供水，这样就可以完全满足永坪供水用水需求，不足部分由永坪亚山圪台抽水站和延长油矿水厂抽水站抽取永坪川河水补给。

（二）寺沟调蓄水库基本情况

寺沟调蓄水库位于永坪镇上游2.2公里的寺沟，水库坝址距沟口850米。控制流域面积3.5平方公里，坝高26米，总库容157.8万立米，其中死库容52.24万立米，有效库容67.73万立米，防洪库容37.82万立米。水库按50年设计，500年校核，设计洪峰流量为99立米/秒，洪水总量为20.99万立米，校核洪峰流量为105立米/秒，洪水总量为37.82万立米。

二、水源论证分析

永坪川属无水文实测资料地区，下游有**水文站，控制流域面积3468平方公里。北部有子长水文站，控制流域面积913平方公里。子长水文站和永坪川同属清涧河流域，均属同一土壤类型，降水、径流、泥沙等因素都很相似，所以，在水量计算中选用子长站为参证站。选用子长站1959年至1988年30年实测径流资料，进行调频计算，P=95％的典型年为1960年，用水文比拟法，根据实地调查和参照邻站贾家坪站（仅有3年资料），1960年实测资料经修正后求得所求断面处的逐日流量。

（一）永坪镇净化水厂。日供水量2500立米，年供水总量91.25万立米。当亚山圪台抽水站抽水流量为0.005立米/秒时，河道流量大于0.017立米/秒，含沙量小于60公斤/立方米，天数297天，全年可抽水量12.84万立米，需水库补水18.41万立米。

（二）延长油矿供水厂。日供水量4100立米，年供水总量150.06万立米。当抽水站流量为0.07立米/秒、0.05立米/秒、0.03立米/秒、0.02立米/秒时，河道含沙量小于60公斤/立方米，河道流量分别为0.23立米/秒、0.17立米/秒、0.10立米/秒、0.06立米/秒。计算出全年可抽水71.62万立米，需水库补水78.44万立米。

永坪净化水厂和油矿供水厂共需水库补偿调节水量156.85万立米。

第四章供水工程总体布置

根据当地水源实际地形，受益居民的居信现状和工业用水要求，经水利工程技术人员多次现场踏勘和实地规划测量，经方案分析比较确定本供水工程由取水枢纽、调蓄水库、输水管道、净化水厂、供水管网五大部分组成。即由寒砂水库卧管和寺沟调蓄水库卧管取水，经输水管道自流压到永坪净化水厂，经过澄清、过滤，加氯消毒等给水处理后，进入清水调节池，通过供水管网自压供水。

第一节取水方式及位置选择

一、永坪供水工程一期工程兴建取水方式

在寒砂石水库泄洪洞出口取水，取水口高程为1008米，本次设计考虑到永坪镇区供水和延长油矿供水，仅靠寒砂石水库提供全部水源是没有保证的，所以确定在水库下游寺沟兴建寺沟调蓄水库。为了使寒砂水库春秋两季多余的水通过输水管道自压到寺沟调蓄水库，必须抬高寒砂石水库取水口高程，经现场踏勘和规划测量，确定在寒砂石水库现淤面高程取水，取水口高程为1027米，相应坝高为34米，可见满足寺沟调蓄水库自压输水的要求。

二、取水位置选择

经现场踏勘分析，寒砂石水库取水位置拟定在水库左坝肩，泄洪洞右侧开设隧洞卧管取水，该处靠近槽库容主蓄水区，取水可靠，进水方便，管路短，取水保证率高，土质较好，为粘土地基，施工安全。寺沟调蓄水库取水位置拟定在水库右坝肩卧管取水，取水口高程为1005.5米，相应坝高为15.5米，该处取水方便，管线短，地基条件好。进水口高程可以满足永坪镇净化水厂供水要求和自压引水高程要求。

第二节输、供水管线选择

一、输水管线布置

为了使管线尽量走直线少转弯，达到管线短、水头损失小，工程造价低，同时尽量避免沿经群众居住区和填方地带，使管道铺设在稳定的原状土基上。根据实际

地形，经方案分析比较，确定在原一期工程铺设输水管道的基础上，增设寒砂水库卧管至原管道长500米输水管道，增设寺沟调蓄水库至寺沟沟口的进出两条输水管道，长1890米，增设亚山圪台净化水厂至亚山圪台底段输水管，长150米。具体布置是：寒砂石水库增设管道从卧管出水口沿自然坡度与原一期工程输水管道接通。寺沟调蓄水库到沟口进出两条输水管道同铺设在一条管床内，沿寺沟右侧布置，该处地形比较平缓，地基坚实可靠，管线短，建筑物少，便于管理使用。亚山圪台底段至净化水厂输水管，按净化水厂水位要求，按自然坡度布置。

二、供水管网布置

根据镇区居民居住条件和工业用水状况，供水管网布置为：主管道从净化水厂顺自然坡，穿过永坪川河，沿延子公路到永坪行政村村委会，进行分支，一条支管线从延子线继续延伸到永延公路送至永坪人行。另一条支管道穿过永坪川河到背坪，延伸到大桥南角再进行分支，分支后一条沿延子公路一直延伸永坪加油站，另一条沿永坪老街道，穿过贺家渠川河到永坪镇小学，一直延伸到庙巷，由供水管网直接将水送到用水机关单位、学校和居民区。

第五章工程技术设计

第一节取水枢纽工程设计

一、寒砂石水库取水卧管、隧洞

该工程采用卧管、隧洞放水方式，具体位置选择在左坝肩放水塔右侧，根据实测水库现淤面积高程为1027米。为了充分利用水源，确定卧管最低层取水孔高程为1028米，最高取水孔高程为1036米。经卧管、隧洞结构计算，确定输水管进口高程为1027米。

二、寺沟调蓄水库卧管涵洞

寺沟调蓄水库放水卧管采用单排单孔式，台阶高0.4米，两台同时放水，放水

孔直径为0.16米，卧管断面为0.3×0.3米，坡比1:3。

第二节低坝抽水站设计

一、抽水站设计

1.根据永坪镇净化水厂水源论证分析，日供水量为2500立米，年供水总量91.75万立米，其中需在永坪川河抽水1

2.83万立米，平均日需抽水432立米，水泵工作时间按10小时考虑，则设计水量为4

3.2立米/小时。

2.水泵总扬程计算。经实际地形测量，河道取水处水面高程为960.84米，蓄水池水面高程为998.8米，实际地形扬程37.96米，管路长320米，初步拟定直径为100毫米的钢管，经计算管路水头损失为17.96米，则总扬程为55.92米。

3.水泵型号选择。根据抽水站流量及水泵扬程，选用200QJ

型潜水泵，该泵

50-65/s

流量为50立米/小时，扬程范围53——77米，可以满足要求。

4.电器设备选择。根据所选水泵，选用15KW电动机，其它电器设备均选择配套设备。

5.总体布置。根据该处实际地形和选用水泵型号及地质（石基）条件，采用合建式取水构筑物，抽水站机房设在966米高程的地基上，抽水设备按两套考虑，其中一套为备用。

6.管路铺设及镇墩计算。管路铺设采用地下埋设，因管径较小，对管路地基不必要基础处理，由水泵出口铺设至原输水管道接点处，然后与输水管采用同一管床到净化水厂。管道随地形坡度变化而变化，埋设深度不小于 1.2米，不出现倒坡，管道镇墩根据结构要求而定。

二、溢流低坝设计

为了使抽水站在河水流量较小时能满足正常抽水，使水流顺利地进入抽水站进水池，需在永坪川河抽水站处兴建一座溢流低坝。根据洪水计算，确定溢流低坝型式为溢流堰，坝高2.0米，顶宽1.0米，内坡为直墙，外坡1:1.25，顶长30米，底

厚0.5米，基础埋深0.3米，置于岩石地基上，用50号水泥砂浆砌体，80号水泥砂浆料石护面，厚0.5米，100号水泥砂浆勾缝。溢流堰两岸护坡长10米，均采用80号水泥砂浆砌块石，为重力式挡土墙，底宽1.2米，顶宽0.8米。

第三节寺沟调蓄水库工程设计

寺沟调蓄水库位于永坪镇上游2.2公里的寺沟，坝址到沟口850米，主沟道长1.8公里，控制流域面积3.5平方公里，沟道平均比降为3.4％。该调蓄水库是永坪镇区和延长油矿供水工程的主要水源，根据工程等级和规范要求，确定为50的设计，500年校核，使用的限为20年。设计洪峰流量99立米/秒，洪水总量20.99万立米，校核洪峰流量105立米/秒，洪水总量37.82万立米。该调蓄水库由均质碾压土坝加放水建筑物组成，坝高26米，总库容157.8万立米，其中死库容为52.24万立米，有效库容67.73万立米。

放水工程为卧管涵洞式，卧管为单排单孔式，台阶高0.4米，放水孔直径0.16米，设计放水流量0.073立米/秒。

第四节输水管路配套建筑物设计

根据实地勘测，从寺沟调蓄水库至沟口输水管路，沿途经过2条支沟和一条主沟，需布设过水涵洞3个，因涵洞所经沟道泄流面积均在0.1——1.0平方公里范围内，暴雨洪峰量依照调查数据均小于1.5立米/秒。为了增大安全系数，延长工程运行年限，本设计按Q洪=1.0立米/秒和1.5立米/秒两种形式设计，并用J=1/100时的断面尺寸作为设计值，过水流量均大于实际流量。为便于施工，就地取材，涵洞采用石拱涵洞，因无实测暴雨资料，只作结构设计。

第五节供水管网配套建筑物设计

供水主管道自亚山圪台净化水厂到永坪行政村大队部，需经过永坪川主河道，但该河床经过多年冲刷，现已成为岩基河床，而且上下游段河床较平缓，不需要布设溢流堰或过水桥涵，只将河床岩基开挖深1.5米，宽1.0米的沟槽，将管道埋入