实例探析人饮工程设计

2013-08-15 00:47郭先权贵州遵义市习水县寨坝镇水利站
河南水利与南水北调 2013年4期
关键词:生期项目区水池

□郭先权(贵州遵义市习水县寨坝镇水利站)

寨坝镇友谊村生期湾占地群众的人畜饮水主要是在就近田边土角取水,该区内上坝组于2004年修建的简易饮水工程已经报废。近年由于干旱严重,群众在干旱季节只得到附近的溪流中取水,严重影响了群众的生产生活和经济发展。寨坝镇友谊村生期湾人饮工程需新修50m3清水池2口,铺设输、供水管13.34 km,安装缓释消毒器2套,工程总投资27.36万元。资金来源为小型水库移民困难问题项目资金。

1.工程概况

寨坝镇友谊村生期湾人饮工程项目规划为解决友谊村上坝、东升、青杠坪三组612人的饮水安全问题。设计目标年(2021年)638人进行规划设计。综合考虑日变化系数为1.5,日最大需水量为93.54m3/d,由于水量充足,按最大日需水量的100%修建水池,因此选择设计水池蓄水量为100m3。该工程属小型集中式供水工程。

1.1 地理位置

寨坝镇友谊村生期湾人饮工程供水区位于海拔1154~891 m之间。友谊村生期湾位于寨坝镇东北部,距寨坝镇政府所在地16km,该区域内共有3个村民组148户612人。该区属小(二)型水库-生期湾水库占地涉及村组,占地影响54户215人,区内其他人口94户397人。

1.2 气候、水文条件

寨坝镇气候四季分明,冬无严寒、夏无酷署,多年平均气温14.1℃,多年平均降雨量1113mm,降雨主要集中在5-10月份,其降雨量约为全年降雨量的80%。

1.3 社会经济

该项目区地处友谊村边界地带,比较偏远,只有一条简易公路通到该地区,基本上属于晴通雨阻。项目区内的群众都是以传统的种植水稻、玉米和传统养殖业为主,农民收入极大地靠外出务工收入,农民人均纯收入低于全镇平均水平,很多群众还生活在贫困线以下。

1.4 工程地质

该项目区地处习水山脉地带,位于黔北高原西北部,地势呈东高西低状,区内以岩溶地貌为主,其山脉组合特征为东西走向,与槽谷相间近似平行排列,属于低山侵蚀、溶蚀地貌,地势切割较深。管线线路主要沿人行路及简易公路边布置,地势总体呈一定坡度,没有跨越大的河流、峡谷及绝壁等,管线基础多为泥土,仅有少数直接裸露于岩石上,供水管线路沿途地形地质条件较好。

1.5 人均综合用水量

本工程设计目标年为10年,设计人口612人,设计供水规模100m3/d,人均综合用水量 =设计规模 /设计人口=100/612=0.163m3/d。

2.供水方案及工程总体布置

2.1 供水方案

项目区居民居住位置都在生期湾水库以下,供水方案采用从水库引水,通过供水调节池连接管网直接进行供水。

2.2 工程总体布置

根据项目区水源点位置、地形特点、人口分布特点和建筑物情况,工程总体布置为:取水系统→水处理系统→供水调节池→配水管网→用户。

从生期湾水库引水,分两条管道,一条至上坝、东升组,一条至青杠坪组。分别经消毒处理后进入供水调节池,通过两供水池向居住地农户铺设管网供水。

2.3 净水工艺

该项目水源为水库取水,虽然现阶段水库上游植被好,无污染,库内无人工养殖生物,且水库内水经习水县卫生防疫站检测,各项指标均满足GB5749—2006《生活饮用水水质标准》要求,但考虑该水库除险加固后的使用、养殖等,因此该项目水质处理采用缓释消毒器自动投放消毒药对水质进行消毒处理。

3.工程设计

3.1 取水建筑物

该项目取水在生期湾水库库内,根据目前水库结构情况,直接从放水涵洞将水管从最低放水孔插入水库,在水库内设置一个拦污箱体取水。

3.2 供水调节池

3.2.1 水池容积确定

生期湾人饮工程供水区最高日用水量为93.54m3,由于供水区分布在两条山梁上,两边人口分布相差不大,且供水区内住户海拔高差比较大,因此确定采用两个容积均是50m3/口、尺寸为5m×5m×2m相同大小的供水调节池分片供水。

3.2.2 水池结构设计

水池基础经开挖后岩层为灰岩或老土,水池附近多岩石,因此池墙采用M10浆砌条石砌筑成,内侧直,墙顶宽0.5m,底宽1m,高2m,水池内侧采用10cm厚C15混凝土防渗,底板采用20cm碎石垫层现浇20cm厚C15混凝土防渗,池顶采用C20钢筋混凝土现浇板盖顶。

水池边墙稳定计算:

由公式:K=M抗/M倾(K≥1.1)

运用试算法计算:(条石容重取2.3T/m3)

M抗=M△抗+M□抗=0.5×(1-0.5)×2.4×2.3×(1-0.5)/3+2.4×0.5×2.3×[(1-0.5)+0.5/2]=0.23+2.07=2.3T·m

M倾=0.5×2.4/2×2.4/3×1=0.48T·m

则K=2.3/0.48=4.79>1.1

满足抗倾稳定要求。开挖时边墙设置齿墙基础,故不考虑抗滑稳定性。

3.3 管网设计

3.3.1 管网布置

根据项目区的地形特点,从生期湾水源点A引流分两条线分别进入两个供水调节池:1#和平供水池和2#岩上供水池;1#供水池以下分4条线路供水,第一条从节点B至C,供水人口58人,第二条从节点D至青杠坪E,供水人口54人,第三条从节点D至大石包F,供水人口132人,第四条从节点D至G,供水人口62人。2#岩上供水池以下设一条主管和两条分线供水,分别是主管至H,供水人口328人,然后分东升和上坝两条支管,东升线路供水人口236人,上坝线路供水人口118人。

3.3.2 管道设计

1#和平水池:供水设计人口310人,配水管最高日设计流量0.702L/s。

2#岩上水池:供水设计人口328人,配水管最高日设计流量0.742L/s。

根据各管段供水人口计算的流量、管道长度、节点水压高程,采用公式i=0.000915Q1.774/d1.774(i-单位管长水损、Q-管段流量、d-管道内径),经反复试算,从而确定供水管管径。

3.3.3 金属结构及安装

由于本工程海拔高差较大,有的超过了100m,因此须增设减压阀,在输配水管的首尾部设控制闸阀,方便检修,在水池底部设排污阀。

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