鳳縣費(fèi)家莊供水工程取水及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)分析

王 毅

（陜西省寶雞市鳳縣水利工作管理站，陜西 鳳縣 721700）

0 前言

費(fèi)家莊村位于留鳳關(guān)鎮(zhèn)西南部，距鎮(zhèn)政府駐地20 km，地處陜甘兩省交界處。全村共轄10個(gè)村民小組，251戶901人，耕地2100畝，屬省級(jí)貧困村。目前，因原有供水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，建設(shè)規(guī)模小，設(shè)施老化，且水質(zhì)渾濁，管網(wǎng)跑、冒、滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重[1]。加之，近年來氣候持續(xù)干旱，有時(shí)數(shù)月不能正常供水，導(dǎo)致本村84戶335人生活用水不能保證，村民通過擔(dān)挑、車?yán)瓬纤盟槐?。若遇連陰雨天氣，河水渾濁，水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。為徹底解決留鳳關(guān)鎮(zhèn)費(fèi)家莊村五、八組群眾飲水問題，決定建設(shè)供水工程。

根據(jù)對(duì)費(fèi)家莊村水資源的初步調(diào)查分析，確定工程供水水源選用五組祖寺廟溝、八組娃鳳灣溝溝水，水源水質(zhì)干凈，保證率高，新修截水墻、集水井、蓄水池、部分輸配水管網(wǎng)，解決當(dāng)?shù)厝罕娪盟畣栴}。

1 工程區(qū)概況

1.1 自然條件

費(fèi)家莊村位于留鳳關(guān)鎮(zhèn)西南部，距鎮(zhèn)政府駐地20 km，地處陜甘兩省交界處。海拔高度990 m～2400 m之間，地處村鎮(zhèn)公路沿線，交通便利，森林覆蓋率高，地表水資源豐富，徑流隨季節(jié)變化，水體無污染源，水質(zhì)良好。經(jīng)當(dāng)?shù)卮迕耖L(zhǎng)期飲用證實(shí)無任何異味和病害，是理想的生活飲用水源。

費(fèi)家莊村村民居住相對(duì)分散，基本沿溝坡居住，交通便利，有利于工程建設(shè)。

1.2 水資源條件

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水系充分發(fā)育，最大的河流為野羊河，常年徑流量較大且流量穩(wěn)定，水量充沛。經(jīng)過實(shí)際調(diào)查測(cè)算，祖寺廟溝、八組娃鳳灣溝兩處自流水源，枯水季節(jié)出水量分別在110 m3/d～90 m3/d、32 m3/d～34 m3/d 之間，常年不會(huì)斷流，可分別滿足兩處供水工程生活用水要求。

2 設(shè)計(jì)水平年需水量預(yù)測(cè)

2.1 供水范圍和設(shè)計(jì)水平年

該工程供水范圍為留鳳關(guān)鎮(zhèn)費(fèi)家莊村2個(gè)村民小組84戶335人，供水工程現(xiàn)狀水平年為2018年，設(shè)計(jì)水平年為2028年。近期規(guī)劃供水人口按6‰增長(zhǎng)率計(jì)，到2028年人口達(dá)到355人。

2.2 村民用水量標(biāo)準(zhǔn)確定

根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 687-2014）規(guī)定的供水標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合項(xiàng)目區(qū)人畜飲水實(shí)際，按照氣候和地域分區(qū)，項(xiàng)目區(qū)所在地為一區(qū)，以水龍頭入戶，基本全日供水，有洗滌池，衛(wèi)生設(shè)施較齊全等標(biāo)準(zhǔn)，確定最高日居民生活用水定額為100 L/（人·d）。根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合工程實(shí)際，管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量之和，取總水量的15%，時(shí)變化系數(shù)K=3.0，其余公共建筑用水量不予考慮。

2.3 日最大用水量

式中：P0為供水范圍內(nèi)的現(xiàn)狀常住人口數(shù)，其中包括無當(dāng)?shù)貞艏某Ｗ∪丝?，?30人；γ為設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的自然增長(zhǎng)率，取6‰；n為工程設(shè)計(jì)年限，為10年；P1為設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的機(jī)械增長(zhǎng)總數(shù)，考慮本地區(qū)實(shí)際情況，取0；q為最高日居民生活用水定額，取100 L/（人·d）。

經(jīng)計(jì)算，5組祖寺廟溝：P=244人，W＝24.4 m3/d，管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量之和WL＝28 m3/d；8組娃鳳灣溝P=55人，則W＝5.5 m3/d，管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量之和WL＝6.3 m3/d。

主管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量：

式中：K為時(shí)變化系數(shù)，取3.0。

經(jīng)計(jì)算，5 組：Q＝0.97 L/s；八組：Q＝0.22 L/s。

2.4 供水規(guī)模

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，新建的5組、8組日最大用水量分別為28 m3、6.3 m3，根據(jù)該村發(fā)展規(guī)劃與運(yùn)行實(shí)際情況，從合理利用，經(jīng)濟(jì)適用原則出發(fā)，確定5組，8組供水規(guī)模分別為28 m3/d、7 m3/d。

根據(jù)需水預(yù)測(cè)，最高日用水量為:34.3 m3/d=0.40 L/s。

確定該供水工程供水規(guī)模為35 m3/d。

3 取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

3.1 集水井

五組祖寺廟溝水源處修建集水井2座，集水井內(nèi)徑1.0 m，井深2.4 m，井蓋、井壁及井底均為C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)，受力筋為Ф10@150，結(jié)構(gòu)筋為Ф6.5@250，井蓋厚0.15 m，井身深1.7 m，壁厚0.20 m，井壁布設(shè)孔徑3 cm～5 cm的滲水孔，滲水孔間隔0.15 m，梅花狀分布，井壁周圍回填砂礫石濾料；井底壁厚0.25 m，底厚0.2 m，井底凈深0.5 m，以便河水入滲到井內(nèi)匯集，井底預(yù)埋排污管和出水管，出水管高度距離井底0.3 m[2]。

3.2 截水墻

八組娃鳳灣溝水源處新建C20砼澆筑截水墻1座，壩頂寬0.5 m，底寬1.54 m，基礎(chǔ)深0.5 m，墻高1.3 m，壩長(zhǎng)8 m。墻前修建干砌石半圓集水井1座，半徑1.5 m，深1.6 m，并加蓋板，集水井應(yīng)高出壩0.3 m，并預(yù)埋出水管，留進(jìn)水孔，集水井周圍用分級(jí)砂礫石濾層充填。進(jìn)水管口必須設(shè)置過水濾網(wǎng)，以免雜物堵塞管道。

4 調(diào)節(jié)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

4.1 沉淀池

八組娃鳳灣溝修建蓄水池前，新建沉淀池1座，為鋼筋砼矩形結(jié)構(gòu)，凈尺寸為長(zhǎng)×寬×高×厚=2 m×1 m×1 m×0.2 m，采用C20混凝土現(xiàn)澆，蓋板亦采用C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆，厚0.12 m，并預(yù)埋進(jìn)進(jìn)水管、出水管、溢流管和排污管。

4.2 容積24 m3蓄水池

依據(jù)五組祖寺廟溝設(shè)計(jì)水平年日最高用水和實(shí)際調(diào)蓄需求，確定蓄水池容積為24 m3。

在五組祖寺廟溝水源附近半山坡平地上新修半埋式高位水池1座，為鋼筋砼矩形結(jié)構(gòu)，凈尺寸為長(zhǎng)×寬×高=4.0 m×3.0 m×2.0 m，壁厚0.25 m，容積V=24 m3，采用C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆。蓋板采用C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆，厚0.12 m，池蓋加鎖，用于消除安全隱患，池高出地面0.5 m，以防雨水灌入池中，污染水源。并預(yù)留通氣孔、檢修孔、進(jìn)出水管、溢流管、排污管。

4.3 容積6 m3蓄水池

依據(jù)八組娃鳳灣溝設(shè)計(jì)水平年日最高用水和實(shí)際調(diào)蓄需求，確定蓄水池容積均為6 m3。

在八組娃鳳灣溝水源附近半山坡平地上分別新修半埋式高位水池各1座，為鋼筋砼矩形結(jié)構(gòu)，凈尺寸為長(zhǎng)×寬×高=2.0 m×2.0 m×1.5 m，壁厚 0.2 m，容積 V=6 m3，采用 C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆。

蓄水池蓋板采用C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆，厚0.12 m，池蓋加鎖，用于消除安全隱患，池高出地面0.5 m，以防雨水灌入池中，污染水源。并預(yù)留通氣孔、檢修孔、進(jìn)出水管、溢流管、排污管，見圖1。

圖1 蓄水池6 m3設(shè)計(jì)圖

5 結(jié)語

調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的選擇應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的水源條件、地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況、人口密度、供水規(guī)模等因素，因地制宜，科學(xué)合理地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，選擇適宜本地區(qū)的供水調(diào)節(jié)方式，實(shí)現(xiàn)投資省、質(zhì)量高、效益高的目的，管理、操作方便。

費(fèi)家莊供水工程調(diào)節(jié)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)時(shí)間短，任務(wù)重，特別是由于地質(zhì)資料較少，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘測(cè)，不斷調(diào)整設(shè)計(jì)方案，以使工程建設(shè)更安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，使工程發(fā)揮更大的效益，真正為群眾飲水安全發(fā)揮作用，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、合理利用水資源提供有力保障。