机井供水工程设计在秦州区庞家沟农村饮水安全工程中的应用

陈通

摘  要：农村饮水安全是党中央、国务院高度重视和广大农民群众迫切需要解决的一项民生水利工程，是保持区域稳定和广大农村人畜安全的关键。如何提高工程的性价比，就要从工程规划、设计、施工及管理等多方面探索，从优化方案着手。文章以秦州区庞家沟为例，通过对秦州区庞家沟农村饮水安全工程饮用水水源论证、净水工艺处理和输配水管网布设做了详细阐述，认为这种工程设计方案在农村饮水安全工程中经济实用。

关键词：机井供水;水源论证;工程布置;净水工艺

中图分类号：S277.7         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）09-0176-02

Abstract： The safety of drinking water in rural areas is a livelihood water conservancy project that the CPC Central Committee and the State Council attach great importance to and the broad masses of farmers urgently need to solve， and it is the key to maintaining regional stability and the safety of people and animals in the vast rural areas. How to improve the performance-to-price ratio of the project， it is necessary to explore from the aspects of project planning， design， construction and management， and start with the optimization scheme. Taking Pangjiagou in Qinzhou District as an example， this paper expounds in detail the demonstration of drinking water source， the treatment of water purification process and the layout of water transmission and distribution network of Pangjiagou rural drinking water safety project in Qinzhou District. It is considered that this kind of engineering design scheme is economical and practical in the rural drinking water safety project.

Keywords： motor-pumped well water supply; water source demonstration; engineering layout; water purification technology

1 基本情況

太京镇位于秦州区西郊，东接玉泉镇，西临藉口镇，南连牡丹镇、皂郊镇，北与中梁乡毗邻。距离市区约15km。总面积144km2，全镇属黄土丘陵和河谷平原类型，全镇地势起伏较大，成西南高，东北低走势。

项目区位于太京镇西南2km处，属黄土梁峁沟壑区。自然村分散在普岔沟西侧浅山区，平均海拔约1300m～1700m，压力管道及供水干支管多经过第四系黄土覆盖层，谷坡下部地段岩石裸露。多年平均气温10.7℃，年极端最高气温37.2℃，极端最低温-19.2℃。年平均降水量531mm，多年平均水面蒸发量800mm，陆面蒸发量500mm，多年平均蒸发量1290.5mm，多年最大风速21m/s，多年平均无霜期天数180d，最大冻土深度61cm。

本工程涉及庞家沟1个行政村（3个自然村）219户1049人，项目实施区全为山区，农业主要以粮食为主，经济作物甚微，自然条件较差，经济比较落后，干旱缺水是制约当地发展及人们生存的主要问题。

2 水源论证

项目区处在秦州区南部低山丘陵区，结合当地地形、地貌及水文地质条件，对水源地沿普岔沟长0.8km，宽0.3km，面积约0.3km2的范围进行了水文地质勘察，在勘察范围内对现有1眼农用机井进行了实地调查，并实测了该眼机井的井深、地下水位埋深及含水层的厚度。机井的井深为35m，且近几年运行一直良好，水量稳定。

根据类比井资料，拟选水源井与农用机井处于同一水文地质单元，均处在勘察范围内的普岔沟沟谷区，水文地质条件相似，地下水含水层厚度、渗透系数变化不大，抽水试验井（农用机井）位于拟选机井上游约160m处，并于2013年12月21日-2013年12月22日在该井采用稳定流连续抽水试验，根据抽水试验资料分析计算，单井出水量为18.01m3/h，满足项目区需水量55.95m3/d的供水要求，建议拟选供水水源井（机井）1眼，单井出水量设计按15.0m3/h计算。

3 工程设计

3.1 设计参数

供水设计规模为：55.95m3/d

最高日工作时间确定为：6h

定时供水时变化系数Kh：2.3

日变化系数Kd：1.4

3.2 工程总体布置

工程布置为从太京镇普岔沟左岸一级阶地上打机井1眼， 在附近修建管理所1处，水质经消毒处理后，采用泵站扬水方式送水至高位水池，通过配水管自流供水至各村，再经村级管网配水到户。示意图如下图1：

3.3 工程主要建设内容

3.3.1 水源工程

（1）水源选择。本工程规划在普岔沟左岸新打机井一眼，单井出水量为15.00m3/h，满足项目区需水量55.95m3/d的供水要求。

井管采用Dg250钢管，壁厚10mm，进水孔应交错成梅花形排列，开孔率为25%～30%，井口周圍用红粘土封闭，厚度为500mm。

（2）水泵选型。a.设计流量确定：Q=W/T。b.水泵设计扬程。

钢管沿程水头损失按下式计算：i=0.000912V2（1+0.867/V）0.3/d1.3

3.3.2 管理所

在机井处修建管理所1座（包括管理房、机井），长×宽=18m×18m，占地324m2。站内建砖混结构管理房1座，长×宽=14.17m×6.14m，建筑面积87m2;其中消毒室、控制室开间3.6m，进深5.4m;配电室、值班室净宽3.3m，进深5.4m。

消毒器的选型。消毒选用普通二氧化氯发生器，型号为TJL-50，消毒剂采用液状稳定性二氧化氯消毒剂或固态稳定性二氧化氯消毒剂均可。供料由滴定阀或流量计控制，温度自控，负压曝气，水压自控加料。其性能参数（见表3）。

3.3.3 输配水工程

（1）输水管道。从机井到高位水池为输水管道，管材采用钢管，管径为DN100，长度2.6km，压力等级3.0MPa。

（2）高位水池。该工程属机井供水，全天候供水，所以本工程设计在输水管道末端2+600处建造了一座50m3高位水池，以便长期调蓄，集中供水。

（3）配水管网。从高位水池处分别引出1条配水干管，管线长度180m，自流供水怀峪沟和庞家沟、1条配水支管，管线长度400m，自流供水师家阳湾村。供水管道应保持管道末端有5.0m以上的服务水头。

供水管道埋设在冻土层以下，管线沿黄土梁峁地带布设，管床开挖要求坡度均匀，管底平整夯实，沟底表面不得有碎石、硬块和其它突出物。管槽断面尺寸为：底宽0.4m，上口宽0.8m，深≥1.2m，建议管道在接头处做好防渗漏处理，确保供水安全。

（4）附属设施工程。供水工程附属设施包括阀门井和户用水表闸阀井。其中控制阀门井3处，排水阀门井1处、排气阀门井1处、减压阀1处;户用水表闸阀井219处。

4 结束语

秦州区庞家沟农村饮水安全工程总投资116.35万元。本工程经过1年的运行，通过与当地雨水集蓄工程和沟道取水工程相比，具有明显优势，机井供水工程水质好，管理方便，运行成本低，水价低廉，极受当地群众欢迎，所以这一设计方案在同类地方工程设计中值得推广。

参考文献：

[1]甘肃省农村饮水安全工程建设与管理技术文本[Z].甘肃省水利厅，2006.

[2]张桥星.机井供水工程设计在农村饮水安全工程中的应用策略[J].农家参谋，2018（19）：29.

[3]徐吉海.石羊河流域“十二五”期间农村饮水安全工程实施成效[J].农业科技与信息，2018（06）：123-124.