青龍縣縣城供水工程集水廊道設(shè)計(jì)

畢東華

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津 300250）

青龍縣縣城供水工程集水廊道設(shè)計(jì)

畢東華

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津 300250）

據(jù)青龍縣縣城用水現(xiàn)狀分析，以都源河為水源地，興建縣城供水工程。工程采用截取都源河潛流作為供水水源，截潛流建筑物采用干砌石集水廊道，集水效果明顯，受力條件及穩(wěn)定性能好。

青龍縣；縣城供水；截潛流；干砌石集水廊道

1 工程概況

青龍滿族自治縣位于河北省東北部，隸屬秦皇島市。目前縣城用水量不斷增加，縣城現(xiàn)有供水能力已不能滿足縣城近期用水的需要。另外，縣城部分淺層地下水水質(zhì)已受到不同程度的污染，供水設(shè)施陳舊，供水設(shè)備落后，供水安全可靠性差，同時(shí)超采、濫采地下水現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，為徹底解決縣城供水問題和保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，急需興建縣城供水工程。

青龍縣縣城供水工程水源地為都源河，采用截取都源河潛流作為供水水源，截潛流集水構(gòu)筑物采用干砌石集水廊道，供水規(guī)模為1.0萬(wàn)m3/d。

2 集水廊道布置

集水廊道布置于都源河上游大營(yíng)子附近的主河床上，布置方位與主河床走向垂直，總長(zhǎng)220m。集水廊道左端接檢查井，右端接連接池，經(jīng)輸水鋼管至集水井，輸水鋼管段設(shè)閥門井。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，截潛流工程區(qū)第四系松散地層厚度變化不一，上部為沖洪積區(qū)，表層局部有耕土，厚0.4m，其余為卵礫石，卵礫石內(nèi)充填粗礫砂，含漂石，層厚3.0～7.0m；基底巖性為呂梁期強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖，巖石裂隙發(fā)育。集水廊道坐落在基巖上，廊道頂埋深（含水層厚）6.0m。

3 集水廊道設(shè)計(jì)

根據(jù)工程特點(diǎn)，集水設(shè)計(jì)選取了干砌石集水廊道和鋪設(shè)完整式滲渠2個(gè)方案進(jìn)行比較，由于干砌石集水廊道在結(jié)構(gòu)工作性能、運(yùn)用管理及施工條件等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此確定采用干砌石集水廊道截取都源河潛流。

3.1 干砌石集水廊道

干砌石集水廊道采用干砌料石砌筑，斷面采用城門洞型，斷面凈尺寸1.5m×2.0m，頂拱中心角180°，頂拱厚0.5m，側(cè)墻頂厚0.5m，底厚0.75m。集水廊道左端接檢查井，右端接連接池及集水井，廊道底縱坡0.2%，基礎(chǔ)均為強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖。

3.2 反濾體

反濾體沿集水廊道外周布設(shè)，縱向包裹整個(gè)廊道，集水廊道兩側(cè)反濾料的填筑坡度均為1∶0.2。反濾體共分3層，順?biāo)鳚B透方向，3層反濾依次為礫石、小卵石和卵石，每層厚分別為0.3，0.3，0.3m，粒徑分別為7～20，20～60，60～150mm。 反濾體外圍回填河床礫、卵石至河底。集水廊道標(biāo)準(zhǔn)斷面見圖1。

3.3 連接池

連接池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，左端與集水廊道相接，右端通過(guò)輸水鋼管與集水井相接，長(zhǎng)3.0m。連接池?cái)嗝鏋榫匦危瑪嗝鎯舫叽鐬?.5m×2.5m，頂、底板及側(cè)墻厚均為0.5m。 連接池基礎(chǔ)為強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖。

輸水鋼管進(jìn)出口分別與連接池及集水井相接，長(zhǎng)5.0m。鋼管管徑為0.5m。

3.4 集水井

集水井布設(shè)于集水設(shè)施末端，銜接輸水鋼管出口和引水隧洞進(jìn)口，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑3.0m，井壁及頂、底板厚0.5m，頂部設(shè)準(zhǔn)800mm進(jìn)人孔，鋼蓋板密封，井壁設(shè)鋼爬梯。集水井底板較引水隧洞進(jìn)口底低0.74m，以利沉砂，井頂高出地面0.5m。集水井基底坐落于巖基上。

3.5 檢查井

考慮到集水廊道斷面尺寸較大且長(zhǎng)度較短，故只在集水廊道始端設(shè)1座檢查井。檢查井為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑2.0m，井壁及頂、底板厚0.4m，頂部設(shè)準(zhǔn)800mm進(jìn)人孔，鋼蓋板密封，井壁設(shè)鋼爬梯。檢查井底板較集水廊道進(jìn)口底低0.5m，以利沉砂，井頂高出地面0.5m。檢查井基底坐落于巖基上。

3.6 閥門井

考慮檢修方便及工程運(yùn)行管理需要，于集水井進(jìn)口輸水鋼管處設(shè)DN500手動(dòng)蝶閥1個(gè)及閥門井1座。閥門井為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑1.2m，井壁及頂、底板厚0.3m，頂部設(shè)準(zhǔn)800mm進(jìn)人孔，鋼蓋板密封，井壁設(shè)鋼爬梯。

3.7 集水廊道出水量計(jì)算

集水廊道出水量按集取河床滲透水完整式公式計(jì)算，計(jì)算公式為：

式中 Q為集水廊道出水量（m3/d）；α為淤塞系數(shù)，α＝0.8；L為集水廊道長(zhǎng)度（m），L＝220；K為滲透系數(shù)（m/d），K＝8.64；Hy為河流水面至集水廊道頂?shù)纳疃龋╩），Hy＝3.2；H0為集水井內(nèi)水位對(duì)集水廊道出口所施水壓（m），H0＝0.5；T為含水層平均厚度（m），T＝5；d為集水廊道寬度（m），d＝1.5。

經(jīng)計(jì)算，集水廊道出水量為1.2萬(wàn)m3/d，滿足工程供水量需要。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）干砌石集水廊道集水，滲流通過(guò)干砌石間的縫隙流入集水廊道，集水面積較大，且不易發(fā)生堵塞，集水效果較好。集水廊道斷面為城門洞型，受力條件及穩(wěn)定性較好。

（2）檢修比較方便，空隙堵塞后容易進(jìn)行疏通，并且便于清淤。

（3）當(dāng)?shù)厥a(chǎn)料石等石料，開采及運(yùn)輸均很方便，產(chǎn)量也完全滿足工程需要。

［1］河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.青龍滿族自治縣縣城供水工程項(xiàng)目建設(shè)方案調(diào)整報(bào)告［R］.2006.

［2］GB50013—2006，室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］上海市政工程設(shè)計(jì)院.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)［K］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1986.

TV222；TU991

A

1672-9900（2011）01-0059-02

2010－12－14

畢東華（1971－），男（漢族），河北豐南人，高級(jí)工程師，主要從事水工建筑物設(shè)計(jì)工作，（Tel）13612197071。