水窖计算说明.doc

4.2.2.7．集雨水窖供水工程
集雨水窖是山区居住分散、无水源地区解决人畜饮水困难的一种好办法，缺水地区不仅解决人畜饮水困难。
水窖贮水解决人蓄引水困难是巧家缺水地区群众广泛采用的一种给水方式。其主要工程特点是相对造价低（在该供水区相对采用管道供水措施）。结构简单，施工简便；能充分利用当地建筑材料和农民剩余劳动力，管理以独立个体农户为单位，维持系统运行的管理措施容易落实。水质随贮水时间增加，感官性壮及一般化学指标基本达到国家引水卫生标准。细菌学指标经加氯消毒后可达到饮水卫生标准。
水在水窖内存留时间长达五六个月，水温低于地表12℃左右,窖内水温变化在4℃左右,稳定的水温为稳定的水质提供了条件。水源收集、过滤过程中，大肠菌群会偏多，水窖水必须经常消毒。
水窖供水是以一个独户为一个供水系统，一般贮水区到用水点10—20米，每户4－8人不等。
一、水窖的取水方式
取用水源分别为雨水，间隙泉水，山溪沟水．其给水流程根据各地水源条件采用以下几种方式：
1、水源为间隙泉水
取水设施
户内水缸
水窖

加漂白粉

加漂白粉

户内水缸

粗滤池
引水沟
沉沙池
水窖
2、水源为山溪沟水

3、水源为雨水：
集雨设施
粗滤池
水窖
加漂白粉
户内水缸

取水工程措施根据水源情况分别采用不同的取水构筑物。
1、以雨水为水源采用自然坡面和屋面收集雨水时。集雨面积按下式计算：

式中：F——集雨面积（m2）
w——年供水量（m3/a）
P——保证率为90%时的年降水量（mm）
k1——面积利用系数（人工集流面取1.05－1.1，自然坡面取1.1－1.2）
——年集雨效率（可查村镇供水技术规范）参照下表:
不同类型集流面在不同降雨地区的集雨效率
集流面材料
年降雨量(mm)
250~500
500~1000
1000~1800
水泥瓦屋顶
65%~80%
70%~85%
80%~90%
烧瓦屋顶
40%~55%
45%~60%
50%~65%
水泥土
40%~55%
45%~60%
50%~65%
混凝土
75%~85%
75%~90%
80%~90%
裸露塑料膜
85%~92%
85%~92%
85%~92%
自然坡面
8%~15%
15%~30%
30%~50%
2、山溪沟水，间隙泉水采用沟渠或管引方式输水。
二、水窖沉沙池与粗滤池
1、沉沙池
沉沙池根据水源含砂情况设置长0.8-1.5m，宽0.8m，深0.5m的简易坑塘沉沙
2、粗滤池
粗滤池主要是除去水中较粗粒径沙粒和动植物的残骸。采用滤速v=0.2L/s，可满足本地区较大降雨时滤水量要求。
三、贮水池及水处理措施
（一）、贮水池
1、贮水池设计纵坡1％，断面面积5.57m2，蓄水断面积5.0 m2，水池长度按式计算：L=W/5.57（m）
（L——水窖长度，W—贮水量）
2、水池池壁采用C20砼浇筑，挡水墙（封堵墙）为M7.5浆砌毛石沙浆抹面，池内壁（迎水面）进行5层防水处理。
3、为使水窖运行期功能完善，水窖设进水管、溢流管、通风管，输水管，进入孔设施。
4、进水管：进水管进口中心点与滤池集水沟底高差大于0.5m，采用 φ25塑料管可满足0.2L/s输水量要求。
（二）、引水与消毒卫生措施
1、引水管：引水管取水口设置于池内底版以上20-40cm处，选用PE15-20塑料管。
2、饮用水消毒根据本地区近年对已建水窖水质检验分析结果（贮水池内中上层水质较为优良），采用户内水缸每日投药一次消毒。水缸容积为0.15-0.5m3，每日投入0.5％漂白粉溶液每m30.8L投放。
四、工程设计
巧家县药山镇发拉村张加文农户一家，有人口5人，牲畜3头。由于该农户居住四周附近无长流水源，解决该农户人畜饮水困难采用集雨水窖型式。采用人工集雨，屋顶为烧瓦屋顶。
1、设计用水规模
可根据下表确定用水规模
雨水集蓄供水工程居民平均日生活用水定额
分区
半干旱地区
半湿润、湿润地区
生活用水定额
20~30
30~50

雨水集蓄供水工程平均日饲养牲畜用水定额
牲畜种类
大牲畜
羊
猪
禽
牲畜用水定额
30~50
5~10
15~20
0.5~1.0

根据以上饮水标准，确定每人每天用水40升，牲畜每头每天用水20升。
设计供水规模为：W=（（5×40＋3×20）365）/1000=94.9m3
2、确定集雨面积
巧家县多年平均降雨量1110.5mm，保证率为90%时的年降雨量为953mm.所需集流面面积F为：

w——年供水量（m3）为94.9 m3
P——保证率为90%时的年降水量（mm）取953mm
k1——面积利用系数（人工集流面取1.05－1.1，自然坡面取1.1－1.2）取1.05
——年集雨效率，取0.65
上述计算面积为投影面积，应换算为斜面面积。以10度的屋顶坡度来算，所需屋顶面积为：
F｀＝160/cos10。=160/0.984=162 m2
而农户住房集雨面积一般大于170m2。在面积不足时，可采用临时塑料膜集雨。因此来水量有保证。
3、确定水窖容积
水窖有效容积V为：
(m3)
式中：V——有效蓄水池容积　（ｍ３）
K2——容积系数，半干旱地区取0.8－1，湿润、半湿润地区可取0.25－0.4；此处取0.25
　　　α——蒸发、渗漏损失系数，封闭式构筑物取0.05，开敞式构筑物取0.1－0.2。此处取0.05
水窖底部应保留20cm的水深，水窖顶部应预留30cm的水池超高。因而考虑5m3的余量，最终确定水窖容积为V｀＝30m3。

设计水窖型式为圆型水窖，直径3.8m，高2.8m，水窖结构详见“集雨水窖结构图”（在此略）。
工程量为：土方开挖75m3，土方回填23 m3，C20混凝土1.98 m3，钢筋164kg，M7.5浆砌毛条石29.44 m3 ，抹面45m2，DN25钢管20m。