涉县东瓦池村机井工程典型设计

涉县东瓦池集中供水工程典型设计

一、自然状况

关防乡东瓦池村位于涉县东南部，全村472户、1660口人，185头大牲畜，耕地1480亩，全部为旱地，粮食作物以小麦、玉米为主，年人均收入1073元。村民过去主要以饮用水窖水为主，水质、水量都得不到保证，每年春季都会有2-3个月时间靠出村拉水维持生活，群众饮水条件极为艰难。

二、工程设计依据和原则

该工程是根据《河北省农村饮水安全工程规划大纲》要求，结合当地的自然条件、饮水工程现状及材料价格和人工费等相关指标，按照科学、经济、合理的原则进行设计的。工程设计参照以下规范：

1、《生活饮用水卫生标准》（GB5749—85）

2、《农村生活饮用水量卫生要求》（GB11730—89）

3、《河北省水利水电建筑工程、设备安装工程补充预算定额》（HBSHL—2004）

4、《供水管井施工及验收规范》（GBJ13）

5、《机井技术手册》（ISBN）

三、机井工程设计

（一）工程建设的目的和任务

根据东瓦池村的饮水现状及水文地质条件，计划在该村打饮水井一眼。用户要求：井水水质符合《生活饮用水卫生

标准》（GB5749—85），井水含沙量符合规范要求，井斜度在规范要求的标准之内米。

（二）井位的确定

通过水文地质勘察，井位确定在东瓦池村西约600米处。其周围出露地层为奥陶系中统马家沟灰岩。根据已有钻孔揭露，该村西南出露地层为第四纪黄土、第三纪砾岩，深度80米，下伏马家沟组灰岩，深度250米，其下为下奥陶系白云岩。水位埋深地240-270之间。根据已有资料和物探结果在村西确定了井位，井位距村上蓄水池距离为800米，垂直高度30米。

（三）设计水量确定及井孔结构设计

通过对当地水文地质条件、含水层性质、厚度等因素进行分析，结合物探参数，确定设计单井出水量为每小时20立米，静水位埋深250米，动水位埋深为300米，设计孔深380米，下泵深度300米。0-27米为井径φ426，27—110米井径φ377，110-220米井径φ325，220—320米井径φ273，320—380米井径φ219。井壁管下管深度320米，其中第四纪松散层及地下水位以上基岩破碎段下实管，以下下花管。

（四）配套设备

1、水力计算

（1）、泵管管径选择

根据设计井筒的倾斜度和动水位埋深，提水设备选深井潜水泵，选经济流速Ve为2米/秒，经济管径用下式计算：

d =(4Q/VEπ)1/2

式中：d：---经济管径（m）

Q----设计流量（m/s）取20 m/h合0.0056 m/s

VE----经济流速（m/s）

计算得d=0.06m

(2)、水头损失

设计井台至调节池高差30m，管道长度800m，下泵深300m，水头损失由下形式确定：

hw=hf+hj

式中：hf----沿程水头损失（m）

hj----局部水头损失(m)

由于管线较长，可不计局部水头损失

hw=hf= λLV/2dg

式中：λ----沿程阻力系数

v----水流速（m/s）

L---管线长度1100（m）

d---管径（m）

g---重力加速度（m/s）

λ与雷诺数Re和相对粗糙ks/d有关

Re=vd/γ

式中：v---流速（m/s）

γ---粘滞系数（m/s、取温度为10℃时值1.3 ×

10）

计算得Re=1.1×10

ks/d=0.046÷60=0.00077 5-6222333

由Re、△/d查摩迪图得λ=0.022

计算得水头损失hW=50m

2、扬程确定

水泵扬程：H=hW+Z1+Z2

式中：Z1---动水位至井台高差（m）

Z2---井台至调节池高差（m）

H=50+300+30=380（m）

3、装机容量确定

根据动水位埋深、扬程和设计出水量，水泵装机容量W由下式确定：W=qQH/1000y

式中：q---水比重（9800N/m）

y---水泵效率，按70%计算

Q---水泵设计流量（m/s）

计算得W=30.3KW

4、泵型选择

根据水量、扬程和潜水泵安装规范要求，泵型选择扬程为385米左右，出水量为20立米/小时的潜水泵

（五）扬管安装技术要求

井台到调节池距离为800米，管道全部填埋。管道设计埋深0.8m，最小开挖深度1.0米，宽度0.7米。

（六）附属工程

1、井台

为保证井台有足够的强度，一般情况下，应采用混凝土结构，并在现场浇筑。为防止地基的不均匀沉陷，井台以下33

应回填1 ：3的灰土并夯实，其厚度应大于30厘米，回填范围应大于井台底面的面积。浇筑混凝土前，应用草绳或油毡包缠井壁管，使井台与井壁成柔性连接。 这样，当二者发生相对位移时，不会造成损坏。

2、配电室

配台室长5米、宽3米、高3米。墙体为50砂浆砖，墙基础为钢筋混凝土圈梁，顶棚用预制混凝土板，地面在夯实的基础上，浇筑10m厚水泥碎石混凝土（其配合比1 ：2 ：

4），其上用1 ：2.5水泥沙浆抹面2cm，内墙用浆砌砖原浆色缝。

四、自来水工程设计

（1）管网布置

根据该村的地形特点和群众居住情况，管网采用树状布置：布置一条主管道，沿街道走向布置三条支管。

（2）管材选择

经实地测量，主管道长1500m，三条支管道长度分别为900m、650m和800m。管道采用PVC管，压力为0.4Mpa。

（3）管径选择

1、主管道管径选择

根据居民用水量，供水量取每小时20立方米，PVC管道的水流经济流速Ve为1.0m/s—1.8 m/s，取1.2 m/s。管径用下式计算：

D=(4Q/πVe)1/2 #

式中D—主管道管径（mm），

Q—主管道设计流量（m3/s），取20m3/h ，合0.0056 m3/s Ve—经济流速（m/s）

计算得D=0.08m

2、支管管径选择

3条支管供水人口相近，假定每条支管等量分流，管径用下式计算：

d=(4q/πVe)1/2

式中d—支管道管径（mm），

q—支管道设计流量（m3/s），取6.7 m3/h ，合0.0019m3/s Ve—经济流速（m/s），取1.2

计算得d=0.045m取d=50mm

3、入户管设计

入户管采用d20的PE管，管长4720m（入户管道长度按每户10m计算），d15水龙头472个（含管件）。

5、管道施工技术要求（略）

五、工程量及工程概算

工程费用主要为打井费用和设备费用，因此机井部分不采用制作定额计算的预算价格，而采用市场调查的价格和费用，每项设备费中含安装工程费。工程概算不计土方开挖人工费和阀门安装费。该工程需完成钻探进尺380米，机泵设备1套，架设电线600米，安装管道8000多米，投资53.2

万元。（见工程概算表）

六、效益分析（略）

附：工程概算表

单价表

工程示意图

东瓦池集中供水工程概算表

工程单价表

工程示意图

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