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1、农村饮水安全工程设计指南水务局二O一二年二月第一章工程方案2第一节供水人口与设计规模2一、各用水量的计算2二、供水规模的确定6第二节水源选择及工艺流程8一、水源选择原则及顺序8二、工艺流程9第二章工程设计15第一节工程总体布置15第二节取水工程16一、低坝取水构筑物16二、大口井18三、管井20四、岸边式泵站22第三节输水工程23一、浑水输水管设计23二、调节构筑物设计32第四节净水工程34一、净化工艺设计34二、消毒设计40三、铁镒超标地下水处理工艺47第五节配水工程49一、布置原则49二、设计计算依据50三、管材选择、管道附件与配件及敷设要求50四、配水管网水力计算52第六节计算实例61第
2、三章水质管理66第一节水源水质管理66一、地表水源的卫生防护66二、地表水源日常水质管理67三、地下水源的卫生防护68四、地下水源日常水质管理68第二节净水厂水质管理69一、混凝剂的选择与投加69二、加氯消毒管理70三、水质检验71第三节管道水质管理76第四章水量管理78第一节地表水源水量管理78第二节地下水源水量管理79第五章生产运行管理80第一节生产与技术80第二节水泵运行管理82第三节滤池的运行管理88第四节加药消毒的操作管理91第五节管网的维护管理94第六节水表及入户管的维护99什么叫“农村饮水不安全”?根据水利部、卫生部印发的农村饮用水安全卫生评价体系,农村饮用水分为安全和基本安全两
3、个档次,有水质、水量、方便程度、保证率四项指标组成。四项指标中只要有一项不达到国家规定标准的就属于饮水不安全。具体规定如下:水质不安全。是指日常饮用水水质达不到国家规定的农村实施生活饮用水水质标准准则。如氟、神、铁、镒、铅、锌等指标超标,水的浑浊度、酸碱度、色度、大肠杆菌群、细菌总数等超标,均属于水质不安全。水量不达标。南方地区每人每天获得的水量达不到3540升,北方地区每人每天可获得的水量达不到2040升的,称为水量不达标。方便程度不达标。用人力取水往返时超过20分钟的,称为不安全。保证率不达标。供水保证率低于90%为不安全。上述四项指标,只要有一项不达标的,就是饮水不安全。第一章工程方案第
4、一节供水人口与设计规模一、各用水量的计算农村饮水安全供水工程设计时,首先须确定该工程在设计年限内供水规模,因为系统中取水、净水和管网等设施的规模都须按供水规模确定。农村供水工程的设计年限,应与当地村镇总体规划相衔接,以近期为主,近、远期结合,设计年限宜为10年15年。农村供水工程设计供水规模,即最高日的用水量应包括下列水量:居民生活用水量、公共建筑用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、消防用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏失水量和未预见用水量等。各用水量的计算如下:1、居民生活用水量Ql(1)居民生活用水量计算公式:Qi=Pq1000(1-1)式中:Qi居民生活用水量,m3doqi最高日居民生
5、活用水定额,根据对清镇市已建成农村饮水工程的实际调查,若该供水区域没有向集镇发展的可能,则取60L/(人d)90L/(人d)若该供水区域有向集镇发展的可能,则需考虑远期发展需要,人均用水定额取120-150L/(人d);具体取值时,应根据后面所列的原则确定。P设计用水居民人数,人;若该供水区域没有向集镇发展的可能,则P为供水范围内的现状常住人口数,其中包括无当地户籍的常住人口。若供水区域有向集镇发展的可能,需考虑人口自然增长率和机械增长率,则P=Po(l+)n+Pi(1-2)式中:P设计用水居民人数,人;PO一供水范围内的现状常住人口数,其中包括无当地户籍的常住人口,人;Y一设计年限内人口的自
6、然增长率,可根据当地近年来的人口自然增长率确定;n一工程设计年限,a;Pi一设计年限内人口的机械增长总数,可根据各村镇的人口规划以及近年来流动人口和户籍迁移人口的变化情况按平均增长法确定,一般取0人。(2)最高日居民用水定额的选取原则该用水定额包括居民散养畜禽用水量、散用汽车和拖拉机用水量、家庭小作坊生产用水量;取值时,应对当地实际情况,如各村镇居民的用水现状、用水条件、供水方式、经济条件、用水习惯、发展潜力等情况进行调查分析,一般认为:a)村庄比镇区取值低;b)水源水量贫乏地区比水源水量丰富地区取值低;C)山区比平原地区取值低;d)定时供水比全日供水取值低;e)发展潜力相对较小的地区取较低值
7、;f)制水成本高的地区取较低值;g)村内有其他清洁水源便于使用时取较低值;h)环境污染较轻地区比环境污染严重地区取值低;i)村庄内大多数住户无“三大件”卫生设施(热水器、洗衣机和大便器)的取较低值。2、公共建筑用水量Q2农村内的公共建筑一般为学校,无学校的村庄不计此项。公共建筑用水量的取值可按下式:Q2=q2P2/1000+q2,P2z/1000(1-3)式中:Q2公共建筑用水量,m3d;q2住宿生的人均用水量,取20L/(人d)P2一住宿生人数,人;q2,走读生的人均用水量,取10L/(人d)P/一走读生人数,人;3、畜禽饲养用水量Q3集体或专业户饲养畜禽最高日用水量,应根据畜禽饲养方式、种
8、类、数量、用水现状和近期发展计划确定。若村庄内无企业养殖,或企业养殖有独立的自备水源,以及家养畜禽,不计此项。圈养时,畜禽饲养用水量可按下式计算:Q3=(该类型畜禽用水量定额X数量)(1-4)各畜禽最高日用水定额可按表1-1选取。表1-1饲养畜禽最高日用水定额单位:L/(头或只d)畜禽类别用水定额畜禽类别用水定额畜禽类别用水定额马40-50育成牛50-60育肥猪30-40骡40-50奶牛70-120羊510驴40-50母猪60-90鸡0.5-1.04、企业用水量Q4有企业的村庄,企业用水量应根据企业类型、规模、生产工艺、用水现状、近期发展计划和当地的生产用水定额标准确定。企业内部工作人员的生活
9、用水量,应根据车间性质确定,无淋浴的可为2035L(人班);有淋浴的可根据具体情况确定,淋浴用水定额可为4060L(人班)。对耗水量大、水质要求低或远离居民区的企业,是否将其列入供水范围应根据水源充沛程度、经济比较和水资源管理要求等确定。5、消防用水量Q5消防用水量Q5应按照建筑设计防火规范(GBJI6)和村镇建筑设计防火规范(GBJ39)的有关规定确定。允许短时间间断供水的村镇,当上述用水量之和高于消防用水量时,确定供水规模时,可不计此项。6、浇洒道路和绿地用水量Q6经济条件好或规模较大的镇可根据需要适当考虑,其余镇、村可不计此项。7、管网漏失水量和未预见水量之和Q7管网漏失水量和未预见水量
10、之和,宜按上述用水量之和的10%25%取值,规模较小的供水区域取较低值、规模较大且有向集镇发展可能的供水区域取较高值。8、水厂自用水量Q8水厂自用水量Q8应根据原水水质、净水工艺和净水构筑物(设备)类型确定。采用常规净水工艺的水厂,可按最高日用水量的5%10%计算;只进行消毒处理的水厂,可不计此项。二、供水规模的确定供水规模(即最高日用水量)Qd=Q+Q2+Qs+Q4+Q5+Q6Q7(1-5)水源取水量=供水规模+水厂自用水量(16)根据清镇市实际情况,在简化水量计算过程,可以采用人均综合用水指标;具体人均综合用水指标一般为80120L/(人d),但是若该供水区域有向集镇发展的可能,需考虑远期
11、发展需要,人均综合用水指标为200L/(人d)o各设计人口设计供水规模上下限见表l-2o表12设计供水规模表序号设计人口(人)供水规模(m3d)下限供水规模(m3d)上限人均以80(L(d)计人均以120(L(人d)计11000080012002750060090035000400600425002003005150012018065004060720016248100812根据慢滤池的设计等级,将万人以下的供水规模分为六个等级,各等级供水规模见表l-3o表1-3供水规模等级表等级供水规模(m3d)等级供水规模(r113d)1120041547826.52523-175533-113196-6
12、6613.1-4.4第二节水源选择及工艺流程一、水源选择原则及顺序(一)水源选择原则由于村镇水源的类型多,水源水质差异较大,应结合村镇水源特点考虑以下几个方面:1、水质良好,水量充沛,便于水源保护。地下水源水质符合地下水质量标准(GB/T14848-93)的要求;地表水源水质符合地表水环境质量标准(GB38382002)的要求,或符合生活饮用水水源水质标准(CJ3020-93)的要求。2、当有多个水源可选时,应从水质、水量、投资、运行成本、施工和管理条件、卫生防护条件进行综合比较,择优选取。3、当选用山泉水时,尽可能使之重力自流,以节省造价。4、可使取水、输水、净化设施安全经济和维护方便。5、
13、具有施工条件。6、符合当地水资源统一规划管理的要求。7、水源选择还应进行水源水量保证率分析,干旱年枯水期可供水量应为90%以上,设计取水量保证率一般为95%。(二)水源选择的一般顺序在选择农村供水水源时,可参照上述原则,并结合水源水质监测报告,在优先考虑城镇已建水厂管网延伸水源后,按以下先后顺序考虑:1、可直接饮用或经简单处理即可饮用的水源,如山泉水、深层地下水、未受工业或农业污染的浅层地下水、未污染的洁净的水库水及未污染的洁净的湖水。2、经常规化处理后即可饮用的水源,如江河水、水库水及湖水等。3、便于开采,但需经特殊处理方可饮用的地下水源,如铁(镒)量超过生活饮用水卫生标准(GB5749-2
14、006)规定的地下水源。另外,一些特殊的水源即高氟、高神水、苦咸水,由于处理工艺复杂、处理成本高和运行管理麻烦,一般不作为水源考虑;本指南未涉及该种水源。(三)常用水源结合清镇市实际情况,有四种常用水源。分别是:山泉水、地下水、水库水(山塘水、湖泊水)及江河水。四种水源的特点见表l-4o表1-4常用水源水特点水源种类主要特点山泉水浊度较低,细菌含量较少,水质良好。地下水浅层地下水1、直接与大气相通,水位受大气降水与季节的影响较大,雨季水位上升,旱季水位下降。2、浊度低、且细菌含量少。深层地下水1、存在于两个隔水层之间,外界影响较小。2、水量、水质较稳定,且不易受污染。3、比浅层地下水水质更好。
15、水库水(山塘水、湖泊水)1、水量、水质受季节与降水的影响一般比江河水要大。2、浊度一般较江河水低。3、水中藻类及浮游生物在春秋季繁殖较快、且有时引起臭味。江河水1、水量和水质受季节与降水的影响较大。2浊度较湖泊、水库水高。二、工艺流程农村饮水安全工程主要以生活饮用水为主。由于水源不同,水质也有较大的差别,因此,其工艺流程的确定应根据水源水质检测报告、用户对水质的要求并结合有关规范、以及参考相似情况下已建成运行工程的工艺流程确定。(1)以地表水为水源的生活饮用水,其处理工艺流程中一般包括混合絮凝、澄清、过滤和消毒等。其工艺流程如下:原水f混凝沉淀(澄清)f过滤f消毒一管网f用户通常,在农村饮水工
16、程中,采用混凝沉淀(沉淀)+过滤工艺的采用一体化净水设备或者慢滤技术。(2)当地表水原水浊度比较低、长期不超过20NTU、瞬间不超过60NTU时,同时不受工业废水污染且水质变化不大,可省略混凝沉淀(或澄清)构筑物,原水采用双层滤料或多层滤料滤池直接过滤。其工艺流程如下:原水f接触过滤一消毒一管网一用户(3)当原水水质除细菌学指标外,其余指标必须符合生活饮用水卫生标准(GB57492006)规定,则一般只需经过消毒即可供给用户饮用。其工艺流程如下:原水一消毒f管网用户(4)若原水中铁、镒含量超过饮用水水质标准时,则需经过曝气与催化氧化过滤等处理工艺,其处理工艺流程如下:原水f曝气一催化氧化过滤一
17、管网一用户结合清镇市实际情况,主要有四种水源,即山泉水、地下水、水库水及江河水,这四种水源的净水处理工艺流程主要分为两类:一类只需消毒即可供给用户,如地下水,山泉水;另一类须经常规工艺处理后方可供给用户,如水库水(山塘水、湖泊水)、江河水。下列工艺流程可作参考:1、山泉水消毒山泉水一I高位水池I一管网一用户选用以上工艺的山泉水水源水质除细菌学指标外,其余指标必须符合生活饮用水卫生标准(GB57492006)规定。当山泉水水质经常不达标时,其工艺流程可以按照江河水处理;当山泉水由于历时较短的暴雨导致水质不达标,可短时间内停止供水。选用山泉水作为水源,应尽量利用重力自流供水,以降低造价,方便运行管
18、理。2、浅层地下水方案一:消毒(变频或气压控制)I1浅层地下水fI大口井I一国周一管网一用户方案二:消毒(液位控制)II浅层地下水fI大口井I一豳一I高位水池(水塔71管网一用户选用浅层地下水作为水源,采用该工艺除其水质除细菌学指标外,其余指标必须符合生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)规定;否则按江河水处理。若供电电源稳定可靠,且净水厂附近有高地可建高位水池,则可通过经济技术比选确定工艺流程;若净水工程无稳定的供电电源,则选用高位水池。3、深层地下水方案一:(变频或气压控制)消毒I1深层地下水一画I医园一管网一用户方案二:(液位控制)消毒I1深层地下水f回一踵fI高位水池(水甑If管
19、网f用户选用深层地下水水源采用该工艺除水质除细菌学指标外,其余指标必须符合生活饮用水卫生标准(GB57492006)规定;否则按江河水处理。若供电电源稳定可靠,且净水厂附近有高地可建高位水池,则可通过经济技术比选变频控制和高位水池方案。若净水工程无稳定的供电电源,则选用高位水池。4、水库水(山塘水、湖泊水)方案一:杀藻剂混凝剂消毒II1水库水一I取水泵房I-I体化净水设备或慢滤技术I一储水池I一管网一用户方案二:杀藻剂混凝剂消毒(变频或气压控制)1I1I水库水一I取水泵房IiI一体化净水设备或慢滤技术Ii-水池If送水泵房I管网f用户方案二:杀藻剂混凝剂消毒(液位控制)水库水一I取水泵房I-I
20、一体化净水设备或慢滤技术I-I消水池I一怅水泵房fI高位水池(水塔Tlf管网f用户当水库水的浊度长期不超过20NTU,瞬间不超过60NTU时,采用慢滤加消毒或接触过滤加消毒的净水工艺;否则采用一体化净水设备。若净水厂的高程高于供水最不利点的高程,且高差大于等于输水管网水头损失与最小服务水头之和,则不需设置送水泵房,可重力自流供水;若供电电源稳定可靠,且净水厂附近有高地可建高位水池,则可通过经济技术比选确定工艺流程;若净水工程无稳定的供电电源,则选用高位水池。5、江河水方案一:混凝剂消毒(变频或气压控制)III江河水TI取水泵房I-I一体化净水设备或慢滤技术I一I清水池I-I送水泵房I一管网一用
21、户方案二:混凝剂消毒(液位控制)III江河水一I取水泵房I-I咻化净水设备或慢滤技术I一一修水泵房-I高位水池(水塔)I-管网一用户当江河水的浊度长期不超过20NTU,瞬间不超过60NTU时,采用慢滤加消毒或接触过滤加消毒的净水工艺;否则采用一体化净水设备。若供电电源稳定可靠,且净水厂附近有高地可建高位水池,则可通过经济技术比选确定工艺流程;若无稳定的供电电源,则优先选用高位水池。6、铁镒超标地下水方案一:消毒1一管网一用户铁锌超标地下水一邀一蚂一悔砂过滤器 方案二:(变频或气压控制)(液位控制)消毒11铁锌超标地下水一豳一四一随砂过滤器I一I高位水池(水塔7|一管网一用户若供电电源稳定可靠,
22、且净水厂附近有高地可建高位水池,则可通过经济技术比选确定工艺流程;若无稳定的供电电源,则优先选用高位水池。第二章工程设计第一节工程总体布置农村供水工程的总体布置主要考虑以下几个因素:1、以人口的发展以及相应的水量、水质、水压资料作为其考虑的因素。2、供水的安全性和可靠性。3、供水系统一般可按远期设计,近期实施。4、供水系统的压力应满足国家规范和当地行政主管部门有关规定的要求。5、水源选择应根据第一章第二节水源选择的一般顺序,经过多方案经济比较,选择经济合理的水源。6、为了尽量减少占地,水厂及泵站的布置应尽量布置紧凑。且为了减少投资,应尽量减少工程的征地和拆迁。7、水厂位置宜选择在交通方便,以及
23、供电安全可靠和水厂生产废水处置方便的地方。8、当取水地点距离用水区较近时,水厂与取水构筑物建在一起。当取水地点距离用水区较远时,将水厂设置在离用水区域较近的地方。除此之外,还应充分考虑地形、地质等条件,力求整个系统经济合理、高效。第二节取水工程根据前面所述的水源类型及选取的原则,取水工程设计中主要包括四种取水构筑物,分别是:低坝取水构筑物、大口井、管井及岸边式取水泵站。一、低坝取水构筑物引山泉供水方式可以实现山泉一高位水池一配水管网一用户的全线重力自流,是最节能的一种供水方式。为能有效地取得山泉水,需在水源处建低坝取水构筑物。考虑到农村的实际情况,坝体采用浆砌石重力坝,坝高H分别采用Lom、1
24、.5m、2.0m2.5m和3.0m,5种坝高相应的断面形式详见表2-1,各地可根据山泉水水源的实际情况和相应的供水规模采用不同的坝高。低坝取水构筑物的设计图详见清镇市农村饮水安全工程设计实用图集(取水工程分册)。图21为五种坝高相应的断面形式。图215种坝高相应的断面形式坝高(米)断面形式1.01.52.02.53.0二、大口井当地下含水层总厚度5IOm、底板埋深小于20m,且涌水量满足当地供水规模时,可选择大口井作为供水水源。清镇市大部分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,清镇市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
25、透系数K处于10IoOm/d之间;影响半径处于50500m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2.0m、3.0m4.0m、5.0m,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:Q=-:丁(2-1)F2sin1-F1.185Ig2tn+rm4H式中:Q-大口井出水流量,m3d;K一渗透系数,m/d;S-稳定水位降落深度,m;r一大口井半径,m;m井底至含水层底板高度,m;R一影响半径,m;H-潜水层厚度,m。根据公式(2-1)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
26、下相应的供水规模,详见表22。表224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(md)10203040506080100供水规模(m3d)120240360440510590770940d=3m渗透系数(md)10203040506080100供水规模(m3d)1603204805706507409601160d=4m渗透系数(md)10203040506080100供水规模(m3d)190380570690770870HlO1340d=5m渗透系数(md)10203040506080100供水规模(m3d)23046069079087097012401490各地修建大
27、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。大口井设计图详见清镇市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,具体见配水工程章节;
28、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(SL3102004)第5.0.12条的要求,大口井泵房的设计图详见清镇市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IOm,稳定水位降落值取4m,潜水完整井管井流量计算公式为:Q=1.366K(2.2)lg7式中:Q-管井出水流量,m3/d;K渗
29、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,m0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。表2-32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(md)10203040506080100供水规模(m3d)29058087010001200138017902180d=150mm渗透系数(md)10203040506080100供水规模(m3d)31062093011101270145018702280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
30、确定含水层渗透系数。管井设计图详见清镇市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
31、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(SL310-2004)第5.0.12条的要求,管井泵房的设计图详见清镇市农村饮水安全工程设计实用图集(取水工程分册)。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,
32、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/T50265-97)的要求进行,泵房的设计图详见清镇市农村饮水安全工程设计实用图集(取水工程分册)。第三节输水工程一、浑水输水管设计以地表水(包
33、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:1、沿现有道路或规划道路;2、尽量缩短输水距离;3、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;4、尽可能避开障碍物和工程地质条件不良地区;5、减少占地和拆迁,少占农田,尽可能不占良田;6、便于施工、运行、维护;7、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;8、在管道低凹处,应设排空阀;9、重力流输水管
34、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;10、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
35、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1、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
36、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2-4o表2-4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:2、管壁较薄,质量较轻,同样管径比灰口铸铁管省材30%40%:3、耐压,抗腐蚀性能远高于钢管:4、使用寿命长:5、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5OODN8(X)经济性最好。T形滑入式接口或法兰接可直接连接标准铸铁配件钢管【、耐高压、耐振动;2、重量较轻:单管长度较大:3、接口方便。1、承受外荷载的稔定性差;2、耐腐蚀性能差:3、管壁内外均需有防腐措施;4、造价高。通常在
37、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1、强度高、耐腐蚀:2、表面光滑、不易结垢,水头损失小:3、质量轻;4、加工和接口方便;5、密封性和抗宸性能好。1、强度较低:2、线胀系数较大。1、PE管广泛用于市政给水,DN400经济性最好。2、PPR不宜裸露安装;3、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。1、PE管电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接:2、PPR管热熔连接3、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钢筋混凝土
38、管1、抗渗性和抗裂性良好;2、不需要做内外防腐处理;3、施工安装方便;4、输水能力强;5、价格便宜。1、自重大;2、质地较脆;3、对管沟要求高;4、后期会发生膨胀;5、易出现二次膨胀及横向断裂。已很少使用承插口无石棉水泥管1、耐压力高;2、表面光滑;3、水力性能好;4、绝缘性能强;5、质轻价廉易加工。1、质脆;2、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
39、单体超标,单体氯乙烯和一些小分子在应用时转移到水中成为水中细菌的营养剂,使残留细菌加速繁殖,造成水质污染。另外如果UPVC管采用TS(胶接)接口,所用的粘接剂很难保证无毒,同时粘接剂内可能会含有有利于微生物产生的物质,对饮用水的味道及水质都会一定影响,因此不建议用于供水工程。而塑料管中的PE管和PPR管优越性较为明显:PE管管壁光滑,化学稳定性强,耐腐蚀,不易结垢,能保持水质的长期稳定,且卫生条件好,不会产生有害物质,水力条件和密封性都比球墨铸铁管好,可燃材料,不能用作消防管道;PPR管有高度的耐酸性和耐氯化物性,采用热熔连接,无须保养维护,卫生条件好,耐热性能好;但抗紫外线能力差,在阳光的长
40、期照射下容易老化,可燃材料,不能用作消防管道。球墨铸铁管不会膨胀,且抗外压能力比塑料管强。以上三种管材都有各自的优势,农村饮水安全工程的管网建设中,各种管径建议一般管材为:管径2DN200的建议采用球墨铸铁管或钢管,其余管径建议采用给水PE管。但是长距离和特殊环境下的管材应根据使用条件和管材特点以及施工条件等因素综合考虑,对经济、技术指标进行比较,择优选择。配水工程中管材的选择与输水工程中管材选择相同,一般管材建议为:入户管建议采用PPR管、管径2DN500的建议采用球墨铸铁管,其余管径建议采用给水PE管。但是长距离和特殊环境下的管材应根据使用条件和管材特点以及施工条件等因素综合考虑,对经济、
41、技术指标进行比较,择优选择。2、管道附件与配件的选择供水除了管道以外,还应设置各种必要的附件,以保证管网的正常运行。管网的附件主要有调节流量用的阀门、供应消防用水的消火栓,其他还有控制水流方向的单向阀、安装在管线高处的排气阀和安全阀等。输水管检修阀布设间距见表2-5o表25输水管检修阀间距输水管长度(km)33101020间距(km)L01.52.02.53.04.0管道配件是在水流方向有改变或者管径改变时,管道之间或管道与附件之间衔接时采用的管件,各配件见表2-6和表2-7o配水工程中管道配件与附件的选择与输水工程中管道配件与附件的选择相同,在配水工程章节不再详细叙述。表26GB3420-8
42、2规格铸铁管件序号名称公称口径Dg(mm)序号名称公称口径Dg(mm)1承盘短管7525013承插弯管752502插盘短管7525014乙字管752503套管7525015全承丁字管75250490。双盘弯管7525016三盘丁字管75250545。双盘弯管7525017双承丁字管75250690。双承弯管7525018盲法兰盘75250745。双承弯管7525019承插泄水丁字管700250822.5。双承弯管7525020全承十字管200250911.25。双承弯管7525021承插渐缩管752501090。承插弯管7525022插承渐缩管752501145。承插弯管7525023插堵75
43、25012承插弯管7525024承堵75250表27S311钢制管道零件序号名称公称口径(mm)序号名称公称口径(mm)190。钢制弯头5025010钢制喇叭口1:(1.51.6)50250245。钢制弯头5025011钢制喇叭口1:(1.82.5)50250322.5。钢制弯头5025012钢制法兰2.5kgCm6.0kgcm250250411.25。钢制弯头502505钢制弯头5025013钢制法兰IOkgZcm216kgcm250250502506钢制渐缩异径弯头802507钢制丁字管、十字管5025014钢制排气丁字管1002508钢制异径管5025015钢制排泥丁字管2002509钢制偏心异径管502503、管道敷设要求管道敷设应符合以下要求:(I)管顶覆土应根据冰冻情况、外部荷载、管材强度、与其他管道交叉等因素确定。管顶覆土层厚度原则上不小于0.7m,穿越道路、农田或沿道路铺设时,管顶覆土层厚度原则上不小于1.0m。(2)管道一般应埋设在未经扰动的原状土层上;管道周围200mm范围内应用细土回填;回填土的压实系数不应小于90%。在岩基上埋设管道,应铺设砂垫层;在承载力达不到设计要求的软地基上埋设管道,应进行基础处理。(3)当供水管道与污水管交叉时,供水管应布置在上面,且不应有接口重叠;若供水管敷设在下面,应