天祝县石门村农村饮水安全项目主要工程设计探讨

祁开云

（甘肃省天祝县水利建设管理站，甘肃天祝733299）

1 项目概况

1.1 项目背景

天祝县石门村农村饮水安全问题尚未解决，造成规划外人口饮水不安全问题的主要原因：一是农村饮水安全工程建设资金整体投入不足。国家对农村饮水安全工程建设实行人均定额补助，2005—2009年资金投入只有中央补助资金和市县级配套资金。从2010年开始，藏区市县配套资金中的一部分才纳入省级财政配套，虽经过4次调整，但定额总投资与工程实际需要之间的差距一直存在。加之天祝县属国家贫困县，地方财力有限，市县配套资金无法落实，致使资金投入不足。二是藏区群众居住分散，工程建设难度大。藏区农牧民居住十分分散，受益区地形地貌复杂，入户工程量大面广，组织农牧民投工投劳难度大，工程建设难度大。三是原评估安全人口目前饮水达不到安全标准。原评估安全的工程多为20世纪八九十年代建设的人饮解困工程和安全饮水项目，因受当时投资、技术等条件的限制，工程建设标准低，缺乏必要的净水和消毒措施，加上年久失修、自然灾害、水源枯竭和易地搬迁等原因，部分工程饮水达不到安全标准。四是冬春放牧点饮水安全问题突出。为解决天祝县石门村安全饮水问题，受天祝县水务局委托，武威市水利水电勘测设计院结合天祝县实际，依据武威市发展与改革委员会关于《天祝县规划外藏区农村饮水安全项目实施方案》（武发改农经〔2013〕11165号）文件的批复，对项目的各项指标经反复研究和进一步论证分析，2015年3月对《天祝县石门镇石门村饮水安全项目管网延伸工程初步设计报告》进行了编制和设计工作，解决49户214人的饮水不安全问题。

1.2 工程地质及水文地质概况

工程区出露的地层岩性主要有奥陶系中统中堡群(O2zh)、第三系上新统临夏组(N2l)和第四系(Q)。

1.3 工程措施、建设内容及工程量

工程设计供水规模20.87 m3/d，工程利用天祝县石门镇石门村安全饮水工程修建的水厂供水，在现有管网上延伸供水管网，利用地形自然落差自压供水的工程措施。主要建设内容：埋设PE配水管道6.9 km，其中1.0 MPa Dn63管4.5 km、1.6 MPa Dn40管2.4 km。修建各类阀门井15座。本工程所需主要工程量：土方开挖、回填3.41万m3，砼及钢筋砼30.6 m3，钢筋0.34 t。

2 工程设计

2.1 设计参数

根据供水规模的计算和《村镇供水工程技术规范》，该项目主要设计的技术参数如下：设计供水规模为20.87 m3/d；供水形式为全日制供水，供水时间24 h；根据供水规模，工程属于Ⅳ型，时变化系数取2.3，日变化系数取1.3。

2.2 设计方案及工程措施

工程选用石门水库水为供水水源，利用石门调蓄供水工程现有供水管道，在桩号11+683处引水，埋设管道引水至净水厂，经过沉淀、过滤、消毒处理后，利用地形自然落差自压供水的工程措施。对拟建水厂上游地形较高的村庄，采用加压供水至高位水池后利用地形自然落差自压供水的工程措施。

2.3 工程建设内容

工程设计从天祝县农牧村饮水安全工程配水主管3+150分水后引水。埋设PE配水管道6.9 km，其中1.0 MPa Dn63管4.5 km、1.6 MPa Dn40管2.4 km。修建各类阀门井15座。

2.4 取水构筑物

本工程利用天祝县农牧村饮水安全工程修建的水厂供水，在现有管网上延伸输水管，不需再进行取水构筑物建设。

2.4.1 管网布置 配水管网自天祝县农牧村饮水安全工程修建的配水管网3+150出后，沿石门河左岸山坡布设，在4+500处分水向农户供水。

2.4.2 流量设计 配水管设计流量按最高日最高时用水量确定，即设计流量：

式中：Q配为配水管设计流量，m3/h；W为最高日用水量（供水规模），m3；取20.87 m3；K时为时变化系数，取2.3。

管网中所有管段出流量根据人均用水当量乘各节点的配水人口计算确定。人均用水当量：

式中：q为人均用水当量，L/h·人；W为村或镇的最高日用水量，20.87 m3/d；W3为公共建筑用水量，1.15 m3/d；W4为企业用水量，本工程不计此项；Kh为时变化系数，取2.3；P为村镇设计用水人口，231人。

根据水力计算结果，管材选用PE100管，各管材管径、压力等级及长度详见表1。

表1 管径、管材统计

2.4.3 调节建筑物设计 本工程利用天祝县农牧村饮水安全工程修建的水厂供水，在现有管网上延伸输水管，不需再进行取水构筑物建设。

2.4.4 附属建筑物设计 根据井内设备安装尺寸，设计直径为1～1.8 m，为圆形砼结构，井深依管道埋深而异。为了方便沿线管路的配水、分水管理、检查维修管路，在主要分支处设置分水、检查井，井壁设计为M7.5砂浆砌砖，上口直径80 cm，下口直径125～180 cm，井盖为橡胶保温井盖。