张晓维
摘要:本工程属于2015年农村安全饮水项目,旨在解决常年困扰县内农民安全饮水的难题。本工程敷设主管(DN300~DN700)长达47km,入村管道长达15km。在高楼镇设置3300m3高位水池一座,并配有加氯间及值班室各一座;在走马及顺河场镇各设置局部加压泵房一座。本工程为丘陵地区大范围辐射供水项目,为其它类似项目提供一定的参考。
关键词:管网延伸、加壓泵房、高位水池、加氯
1 工程概况
本工程属于2015年农村安全饮水项目,旨在解决常年困扰县内农民安全饮水的难题。依据《资中县城乡饮水统筹规划》,县城水厂近期将扩建10万m3/d,沿线服务乡镇包括:重龙、水南、明心寺、银山、球溪、鱼溪、归德、金李井、走马、高楼、甘露、顺河场、板栗桠等。根据资中县2015年农村安全饮水实施计划,将解决县城水厂服务范围内的重龙、水南、明心寺、银山、球溪、走马、高楼、顺河场等8个乡镇78326人的安全饮水问题。
本工程敷设主管(DN300~DN700)长达47km,入村管道长达15km。在高楼镇设置3300m3高位水池一座,并配有加氯间及值班室各一座;在走马及顺河场镇各设置局部加压泵房一座。此外,因项目区处于丘陵地区,地形高差大,本工程在地势较高的村庄设置村庄加压泵房共11座。项目建成后,将形成一个庞大的供水网络。
2 总体方案
县城水厂出厂水加压80mH2O后,对片区内的乡镇进行供水。综合考虑管线较长及地势情况,工程在高楼镇新建高位水池、加氯间一座,起调蓄水量及二次加氯作用。高位水池池底标高404.5m,调节容积为3300m3,可满足后续乡镇8h的用水量需求。在走马及顺河场镇各设置加压泵房一座,采用无负压供水设备。以末端场镇五层服务水头(24mH2O)作为控制点标高,局部地势较高的村庄另设加压泵房。
3 工程设计
3.1 配水管网设计
按照供水区域的分布情况,考虑以后运行维护便利程度,管线走向尽量沿桥、公路、沟渠、机耕路等,以最短的管线泽及最大供水范围。根据现场踏勘及最新测量图,本工程配水管网主要是沿道路布置。配水干管的管径按最高日最高时用水量结合经济流速确定。供水到户,每户设置一个水表,以便计量。
3.2 高位水池
为了削减供水峰值流量,适当减小供水管径,本设计在高楼新建高位水池一座。通过现场踏勘,在高楼408m左右高程处设置一座高位水池。高位水池除了具有调峰功能外,亦兼具清水池的作用。另外,再考虑部分消防用水量,本工程高位水池的容积按最高日用水量的30%计。
3.3 加压泵房
采用一体化管道叠压供水设备,设计参数如下表所示::
3.4管道标识设计
地上标志桩将设置在供水支干管和支管的终点、转折点、交叉处、穿越障碍物处等位置,其它敷设点原则上沿着管线走向每隔400米设立一个标志桩。所有标志桩是用混凝土砌筑而成,在其表面标有“资中供水”字样表示管线性质,并附有标识桩编号及抢修电话。
3.5 穿越障碍物设计
3.5.1穿越河道
对于穿越河道的输水管线,其有两种方式。一种是对于较宽且施工难度较大的河道,其可利用管道走线附近的桥梁,利用桥梁过河;另外一种是如过河道不太宽而且施工难度较小的话,管道应该从河底穿越,管道顶距离河道底部应该在1.0m以上,并且外设置钢套管,上部接着用浆砌石压管,同时在管道上游5.0m及管道下游3.0m对河底进行护砌。之后还应该在适当位置设置排气和防水设施。
3.5.2管道过路
管道穿越重要路面,如高速公路、国道等,需保证管顶覆土在1.0m以上,并且外设置钢套管。
对于处于明设的管道,还要考虑到管道保温的要求,在管道外设置保温层。保温材料可以选择橡塑海绵或聚氨酯或其它保温材料。
3.6附属设施
3.6.1检修阀门
输配水管道上设置检修阀门,在管道出现故障时,关闭相应阀门,使出现故障的管段断流以方便检修。在本设计中,配水管上每隔3~4km左右设置一个检修阀门,方便检修维护。
3.6.2进(排)气阀和泄水阀
为了防止管道内气体累积而形成气阻或者在阀门启闭时产生水锤,在管道凸起处,应设自动进(排)气阀,排除管道内的气体;而在管网地势低点和管网的末稍,应设置泄水阀,方便检修时放空。结合本工程实际情况,除了在管道凸起处设置自动进(排)气阀,低洼处设置泄水阀外,在管道平缓段,设计不超过1000米设置一个进(排)气阀和泄水阀。
3.6.3水表及测压表
本工程按镇、村、户三级计量设计,即在管网的每个镇、村起点设置一个水表进行计量,管道入户前亦设置一个水表。提高水量计量的可靠性,同时方便查漏、检漏工作的开展。
水表设计:管道直径不超过50mm时,采用旋翼式水表;管道直径超过50mm时,采用螺翼式水表。
为了合理调控泵站的扬程,寻找最优运行工况,在水压最不利用户接管点处设置测压表,对不利点的水压进行监测。
4 工程总结
4.1 供水模式的思考
四川属于丘陵地区,地势起伏大,若采用统一供水,则出厂水加压扬程大,在低地势地区,水压偏大,存在一定的潜在风险,并且造成能量的浪费。若采用分散供水,则需开辟多个水源,建设集中供水站。此模式管理难度大,且水源水质得不到保障。本工程综合二者优劣势,采用统一与分散供水结合的模式,水厂加压满足服务片区的场镇水压要求,对于局部地势高的地区,采用局部加压。
4.2 加压设备的选用
由于本工程敷设管线距离较长,村庄局部加压泵房设置较多,如果采用传统的水池+变频泵的加压模式,则管理困难,因此本工程采用管道泵或无负压设备。
4.3 用户三通
由于农村用户分散,应在敷设入村主管时,尽量多预留三通接口,避免以后返开挖破管接水。
4.4 对未来规划建设的影响
本工程敷设管道长度达62km,若不做好线路建设的管理工程,如此庞大的工程管线,将对以后城市的发展建设造成较大的影响。因此,应对项目建设的相关资料做好档案管理工程,便于对后续项目的建设做好基础资料支撑。