黃羊山國家森林公園消防供水系統(tǒng)設計

景志杰

(河北省水利水電第二勘測設計研究院，河北 石家莊 050021)

黃羊山國家森林公園消防供水系統(tǒng)設計

景志杰

(河北省水利水電第二勘測設計研究院，河北 石家莊 050021)

[摘要]黃羊山國家森林公園自然風光奇特，隨著近年游客的逐年增加，對景區(qū)的消防安全產(chǎn)生重大隱患，亟需建設消防供水工程。通過供水規(guī)模分析，計算景區(qū)關鍵點消防需水量并確定蓄水池大小，根據(jù)景區(qū)地形地貌合理布設各級泵站、蓄水池、壓力管道及附屬建筑物。工程的建設對黃羊山森林消防意義重大，會對公園的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎。

[關鍵詞]森林公園；消防；供水；泵站

1工程概況

黃羊山是河北省涿鹿縣的重要生態(tài)屏障，對縣城的生態(tài)環(huán)境及水源保護起著非常重要的作用。黃羊山國家級森林公園內自然風光奇特，林區(qū)生物多樣性明顯，動植物種類豐富，人文歷史景觀深遠，佛教文化雄厚。隨著近年景區(qū)游客人數(shù)的逐年增加，對林區(qū)的消防安全產(chǎn)生了重大隱患，對林區(qū)的防火提出了更高的要求。

2012年，公園內發(fā)生的特大火災對景區(qū)造成了慘重的損失。從這場火災事故中可見，在林火撲救中發(fā)展和推廣水滅火配套技術，可以短期內迅速提高撲火隊伍火場控制能力、大大減少火災發(fā)生后造成的損失。

黃羊山景區(qū)面積大，山高路遠，一旦發(fā)生火情，就近取水滅火是一種非常理想的撲救方式。災后重建、荒地綠化、生態(tài)修復等措施都需要大量的水。但是，山上的水資源畢竟非常有限，采取工程措施將山下的水輸送到各景區(qū)關鍵位置非常必要。目前，整個園區(qū)的消防工程還不夠健全，消防供水工程亟需加強并完善。

2供水規(guī)模分析

本工程主要提供清涼寺和香峰寺兩個景區(qū)的消防用水，并兼顧供水管沿線附近少量的生態(tài)用水。工程水源取自景區(qū)大門附近已建成的兩口機井，1號機井出水量80 m3/h，2號機井出水量50 m3/h。工程設計取水量50 m3/h，取水主要在冬季，運行過程中兩口機井一用一備，取水保證率較高。

目前森林消防尚無明確的標準可循，本工程的消防供水量參照《建筑防火設計規(guī)范》(GB50016-2006)及同類工程的經(jīng)驗進行計算。分析火災蔓延情況，森林火災往往是由小火蔓延成大火，由地表火發(fā)展成為樹冠火，地表火的最初蔓延速度較慢，火頭蔓延速度為0.1～0.7 m/s，如繼續(xù)發(fā)展其火頭速度可增加到10～15 m/s。按森林火災蔓延長度為1 km、火帶寬度為100 m考慮，則火帶面積為10 hm2，火帶內可燃物蓄量為1 000 m3，公園內木材蓄積量取100 m3/hm2，消防用水量取20 L/s?；馂穆訒r間按6h考慮，則發(fā)生一次火災的消防用水量為20×3 600×6/1 000=432 m3?？紤]到森林火災的不確定性，若按同一時間2個著火點考慮，則消防用水量為864 m3。

本工程的兩個水源井，1號井則6h供水量為480 m3；2號井6 h供水量為300 m3。工程設計供水量按50 m3/h考，供水量達不到發(fā)生一次火災的消防用水水量，故需要修建消防蓄水池。水池的最小容積為432-300=132 m3，在此消防水池的容積按200 m3設計。本工程的兩個水源井一用一備，當發(fā)生的火災較大，2號機井出水量不能滿足要求時改用1號機井供水。

本工程供水的兩個目的地為清涼寺和香峰寺，考慮到清涼寺附近水池可防控的森林面積較小，按只有1個著火點考慮，清涼寺蓄水池容積按200 m3設計；香峰寺附近水池可防控的森林面積較大，同一時間按2個著火點考慮，香峰寺蓄水池容積按400 m3設計。

3工程總體布置

本供水工程輸水距離遠，揚程大，主要建筑物包括各級泵站、蓄水池、輸水管線及管線附屬建筑物等。

由于機井水池水深太淺，不滿足冬天防凍要求，故需在此另設一20 m3清水池，清水池與機井水池聯(lián)通；清涼寺停車場附近地勢較寬可建一200 m3調蓄水池；清涼寺水池處新建一20 m3清水池，清水池與清涼寺水池聯(lián)通；在距香峰寺約1 km處的高位建一200 m3的高位水池；最后在清涼寺和香峰寺末端各設一蓄水池，清涼寺蓄水池容積200 m3，香峰寺蓄水池總容積400 m3。

分別在機井水池、清涼寺停車場及清涼寺水庫池處共設4級泵站，其中清涼寺停車場設支線泵站。各級泵站及蓄水池之間采用DN200輸水鋼管連接。

整個工程共設4級泵站、4個蓄水池，2個清水池 ，總管線長約6.3 km。沿線設置進排氣井及檢修井。

4主要建筑物設計

4.1泵站

各級泵站內建筑物結合實際地形合理布置，受地形限制，泵站布置盡量緊湊，占地盡量少。

干線1級泵站取水口設清水池，清水池與機井水池聯(lián)通；干線2級和支線1級泵站建在一起，共用一蓄水池，合建泵房；干線3級泵站進口設清水池，清水池與清涼寺水池聯(lián)通。各級泵站均設1臺水泵。泵站內設變配電室、辦公室等建筑。在干線1級泵站東邊設綜合管理處。

各級泵站建筑物地下部分采用鋼筋混凝土結構，地上部分采用磚砌結構。泵房長8 m，寬5 m，底板厚0.5 m，地下混凝土結構墻厚0.4 m，地上磚砌外墻厚0.37 m。地上建筑表觀需要美化處理，要與周圍環(huán)境相協(xié)調一致。

4.2蓄水池

各蓄水池和清水池均采用鋼筋混凝土箱形結構。200 m3的蓄水池長10.8 m，寬8.8 m，高3.9 m，壁厚0.4 m，底板厚0.5 m，頂板厚0.3 m；20 m3的清水池長4 m，寬3.6 m，高3.2 m，壁厚0.3 m，底板厚0.4 m，頂板厚0.3 m。各級泵站蓄水池和清水池均設于地下，頂部覆土保溫并綠化，各蓄水池可結合景區(qū)要求建成景點，但是要保證消防取水要求。

4.3管道及附屬建筑物

本工程干線管道總長約6.0 km，支線管道總長約0.3 km。干線和支線均布設一根DN200鋼管，在轉彎較大處設鎮(zhèn)墩?？紤]冬天防凍要求，管道采用聚氨酯保溫鋼管，保溫層厚度80 mm，埋深不小于1.5 m，管頂采用漿砌石防護。

管道附屬建筑物主要是進排氣閥井和檢修井，均采用鋼筋混凝土箱型結構。井長2 m，寬1.6 m，高2.4 m，壁厚0.3 m，底板厚0.4 m，頂板厚0.2 m。

5結語

由于黃羊山上水資源有限，山下距河流較遠，只能通過工程措施將山下井水揚至山上。通過修建揚水泵站及管道工程將水輸送至景區(qū)關鍵點，一旦火災發(fā)生，可以就近取水救火，工程對黃羊山森林消防意義重大。同時，可以兼顧對山上林木進行生態(tài)補水，并進一步綠化荒山，工程的社會意義也非常大。整個工程會對黃羊山國家森林公園的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎。

參考文獻

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[收稿日期]2016-03-14

[作者簡介]景志杰(1982-)，男，河北邢臺人，工程師，主要從事水利水電工程設計。

[中圖分類號]TU998.1

[文獻標識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)03-0110-01