双河村堰消井农村安全饮水工程设计_湛茂举.pdf

河南水利与南水北调 2023年第5期勘测设计双河村堰消井农村安全饮水工程设计湛茂举（贵州省绥阳县温泉镇水务工作管理站，贵州 遵义 563314）摘要：一直以来项目区村民都深受饮水安全问题的困扰，甚至其日常的生产与生活也受到了严重的威胁。随着小康社会的全面建成，为了满足美丽乡村建设的需要，全面改善农村群众的生活品质，兴建农村饮水安全工程已势在必行。文章主要对双河村堰消井农村安全饮水工程项目进行了设计分析，设计供水人口2 270人。关键词：农村饮水；安全工程；设计中图分类号：S277.7文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）05-0100-02Design of Weir Drain Well Safe Drinking Water Project in Shuanghe VillageZHAN Maoju（Guizhou Suiyang Wenquan Town Water Conservancy Station,Zunyi 563314,China）Abstract：Villagers in the project area have deeply troubled by drinking water safetyproblems,which seriously affect the productionand living order of the masses.With the comprehensive construction of well-off society,it is imperative to build rural drinking watersafety project in order to meet the needs of building beautiful countryside and and comprehensively improve the quality of life of ruralpeople.The design of weir drain well rural safe drinking water project in Shuanghe Village,which supplys 2,270 villagers,is mainlyanalyzed in this paper.Key words：rural drinking water;safety engineering;design1项目概况温泉镇双河村堰消井农村安全饮水工程位于绥阳县城以东北54 km左右，有通村公路进入项目区，交通较为方便，有利于工程施工。项目区位于中亚热带，属于春夏半湿润型季风型气候。详细看来，当地的年平均气温大约为17.50，而一年当中的极端最高和最低气温则分别是36.90 和-7.10，近年来的年平均降雨量大约为1 189.10 mm。项目区出露地层主要包括奥陶系、志留系以及第四系地层。并且，此次工程输配水管线需要贯穿山谷、缓坡以及坡土地带，所以最终选定的管道安装方法为地下铺设法，整体的工程施工操作相对简易，取水构筑物以及蓄水构筑物最终选定设置在灰岩以及白云岩的位置，地基承载力可以达到最初的设计标准，项目区地质稳定性较好。此工程供水区域包括双河村的四咀、薛教、先锋、胜利、埃沟、双河大风洞景区共计6个村民组，工程设计使用年限15年，设计水平年2030年，共计涉及解决260户2 270人的饮水不安全问题。2工程总体设计2.1水源选择因为项目区周围没有稳定性强且可以适应供水需求的水源，综合实地勘查之后，考虑到当地实际的水源分布，此工程选择距供水区5.50 km的堰消井水源作为解决项目区2 270人饮水水源。堰消井水源最枯流量为4.30 L/s，设计引水流量为2.70 L/s，工程设计供水规模为：234.90 m3/d。蓄水工程布置方案为：在薛教996 m高程适宜处新建140 m3蓄水池进行调节，蓄水池附近的薛教、四咀村民组由140 m3水池直接布管解决，另在距140 m3蓄水池1 100 m左右，高程881 m处新建5 m3减压池1座，在距减压池600 m，高程780 m处新建50 m3调节池，从该调节池布置配水干管用于解决风景区及其余村民组的供水。所选水源水样经检测，除细菌超标外，其余指标均满足生活饮用水水源水质国家标准，只需在取水口设置简易过滤设施就能满足取水要求，过滤设施采用无砂混凝土、粗砂、细砂布置方案。原水经过滤处理后，输水至140 m3蓄水池处采用消毒设备将原水消毒后，供水水质能够达到国家生活饮用水卫生标准，因此，选用该水源作为工程饮用水源是合理、可行的。2.2设计标准根据水利部、卫生部文件 关于印发农村饮用水安全卫生评价指标体系的通知 的要求及 村镇供水工程技术规范 的有关规定，项目区属区，此次工程设计的用水条件属于全日供水，并且在户内位置设置了洗涤池以及其他必需的卫生设施，作者简介：湛茂举（1972.9），男，工程师，主要从事水利工程运行管理等工作。100河南水利与南水北调 2023年第5期勘测设计根据对应要求，为之项目区以种植烤烟等经济作物为主，村民经济条件较好，故此工程居民生活用水定额采用90 L/（人 d）。用水量计算成果详见表1。供水规模。此工程设计水平年（2030年）供水人口2 270人，最高日用水量为46.21 m3，日变化系数采用1.40，时变化系数采用2.00计，日工作时间为24 h供水，则最高日平均时用水量为9.80 m3，最高日最高时用水量为19.60 m3，平均日用水量为167.79 m3，年用水量为8.57万m3。水质标准。水质需达到 生活饮用水卫生标准，此工程采取集镇水厂管网延伸向项目区供水方案，原水经水厂净水消毒处理后，出厂水水质各项指标满足国家生活饮用水卫生标准。供水水压。配水管网中用户接管点的最小服务水头为：单层建筑物510 m，两层建筑物1012 m，两层以上每增一层加3.504.00 m。如果用户居住处超过了接管点，则要求考虑用户和接管点之间的地形高差。用户水龙头的最大静水头不宜超过40 m，超过时需采取减压措施。2.3取水工程设计此工程设计在水源处修建集水过滤集水池两座，取水水源为泉水，集水池修建在泉水出露口，进水侧设置反滤层，反滤层为3层，每层厚200 mm，滤料为石英砂，粒径采用粗、中、细布置。其他侧应封闭。进水侧设齿墙，基础不透水。过滤池坐落于灰岩上，基础稳定性好，应按防洪设计标准作构筑物设计2.4输供水工程设计输供水工程水力计算要求如下：设计流量=（供水规模+水厂自用水）水厂工作时间。设计流速选定经济流速，即V=0.601.00 m/s。管道设计内径，要求按照设计流量以及设计流速计算。沿程水头损失：hl=iL（1）其中：hl沿程水头损失，m；L管段的长度，m；i单位管长水头损失，m/m。PE管的单位管长水头损失：i=0.000 915Q1.774/d4.774（2）其中：Q管段流量，m3/s；d管道内径，m。局部水头损失，多取沿程水头损失的5%10%，此次工程设计选定5%。此工程设计供水规模为234.90 m3，输供水管长6 300 m，经计算，选择1.25 MPa DN90PE管、1.25 MPa DN32PE管，所选型号管材能够满足工程设计需要，管型选择合理。2.5配水工程设计2.5.1蓄水池设计施梨坪蓄水池设计。按照工程平面布置设计，需在王家寨区域高程825 m适宜位置修建一座容积140 m3蓄水池，水池内空为8 m7 m2.50 m；另两座分别建在薛教、四咀各一座10 m3水池采用浆砌石重力结构设计。池墙采用M7.5浆砌块石砌筑，池墙底宽1.60 m，池墙顶宽0.50 m，墙内侧和底板均作混凝土防渗处理，混凝土标号为C15，厚度0.10 m，池底铺设0.20 m厚碎石层后再浇筑防渗混凝土，池顶采用C25钢筋混凝土现浇板盖顶，板厚0.12 m。水池坐落在白云岩地基上，强度能够满足设计要求。蓄水池细部结构设计：溢流管及进水管：溢流管与水池设计最高水位齐平，管口不装设控制阀，溢流管为DN110PE管。进水管采用DN90PE管，进水管应略低于设计最高水位。放空管：水池底部设置放空管，选用管材为DN110钢管，需安装DN110闸阀一个。通气孔及检修孔：在池顶设通气孔一个，孔径为DN150，出口与池顶高差宜大于0.70 m。在池顶设检修孔一个，孔径为900 mm900 mm方形孔，检修孔盖板为两层，内层为钢板盖板上锁，外层为钢筋混凝土预制盖板，并在孔内设置钢筋爬梯。闸阀室：设置闸阀室1间。闸阀室内布置供水管 2 根，管材为 De63 mm、De50 mm 钢管，安装 De63mm、De50 mm闸阀各1个；另安装De32闸阀4个。2.5.2配水管网设计根据规范要求，按各节点设计流量以及各管段长度和节点水头，配水管网所选管径分别为：DN25PE管。此工程配水管网大多穿越缓坡、荒山及乡村路旁，管道采取埋设安装，安装深度应大于0.70 m，在松散岩基上埋设时，管顶覆土应不小于0.50 m。2.6结构设计地基：原则上采用硬塑红黏土层或基岩作持力层，现场开挖后根据实际情况进行地基处理。基础：采用C15毛石混凝土条形基础，水池等构筑物按钢筋混凝土底板设计。结构形式：砖混结构，砖混结构的墙体采用页岩砖墙。屋盖和楼盖，预制空心板或钢筋混凝土现浇板。水池：现浇钢筋混凝土结构，以提升池体抗裂以及抗渗水平为目的，要求于混凝土内添加一定量膨胀防水剂。水池缝隙使用迎水面两道防水，底板上端使用两道防水，防止池水外渗。浆砌块石结构，水池内侧墙面和底板均需采用混凝土作防渗处理，结构设计应符合 给水排水工程构筑物设计规范 的规定。结构设计标准：截面设计不仅要求达到承载能力标准，还需要根据裂缝开展宽度完成预算，针对小偏心受拉、轴心受拉构件则需要根据抗裂度进行验算。抗震设防烈度：构筑物抗震按烈度6度设防。3结语温泉镇双河村位于绥阳县温泉镇，地理位置较好，此工程实施完成后，可解决项目区现状人口2 270人的饮水安全问题，使美丽乡村小康水建设得以提前落实完成，对提高当地群众的生活品质，促进当地社会经济发展起着良好的推动作用。参考文献：1 王跃国.农村饮水安全工程设计中几点问题探讨 J.工程与建设，2013（3）.2 王晶晶，王永强.自然村供水工程配水管网设计以郑州市航空港区刘庄、辛庄为例 J.河南科技，2012（18）.3 张萍，王红.乡村振兴战略背景下农村饮水安全的思考 J.水利技术监督，2022（5）.收稿日期：2023-2-14编辑：刘青表1双河村堰消井饮水安全工程最高日用水量计算表项 目1、设计供水人口（1）农村及村居人口2、管损及不可预见水量合计单位人人%数量2 270574定额/（L/d）901、2项的15%需水量/m3204.30204.3030.60234.90101