民樂縣翟寨子村農(nóng)村飲水安全工程典型設(shè)計(jì)

孫 斌

（甘肅省民樂縣洪水河管理處，甘肅民樂734500）

1 項(xiàng)目區(qū)概況

項(xiàng)目區(qū)位于民樂縣東部地區(qū)，南起翟寨子水庫、北至六壩鎮(zhèn)新民村，長約33 km；東起民聯(lián)鄉(xiāng)龍山村、西至六壩鎮(zhèn)豐林村，寬約11 km。覆蓋民聯(lián)鎮(zhèn)、六壩鎮(zhèn)等2 個(gè)鎮(zhèn)22 個(gè)村，區(qū)域面積約363 km2。屬童子壩河流域的中下游，地勢較平緩，自然縱坡1/35～1/60，海拔1 826～2 650 m。地貌主要為河流溝谷、道路與耕地切割的地塊狀景觀，居民區(qū)坐落整齊有序。

當(dāng)前飲水采用地下水供水工程，其中上翟寨村由上翟寨水廠供水；雷臺村、賈西村、劉新村由雷臺水廠供水；郭灣村、黃朱莊村、楊莊村、高寨村由郭灣水廠供水；龍山村由龍山水廠供水；顧寨村由顧寨水廠供水；張明村、屯糧村、河灣村由張明水廠供水；東寨村、西寨村、復(fù)興村、東升村由西寨水廠供水；太和村由太和水廠供水；五莊村、金山村、鍋底坑村、下翟寨村由五莊水廠供水；新民村、北灘村由北灘水廠供水。多年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地下水開采量逐年加大，地下水位急劇下降。原人飲供水機(jī)井相應(yīng)水位下降嚴(yán)重，供水量已不能滿足設(shè)計(jì)要求。

2 工程設(shè)計(jì)

翟寨子農(nóng)村飲水安全工程計(jì)劃鞏固提升民聯(lián)、六壩2 個(gè)鎮(zhèn)22 個(gè)村30 015 人（集鎮(zhèn)4 000 人）的飲用水安全。飲水問題為水量不達(dá)標(biāo)。

2.1 工藝流程

水庫水—預(yù)沉池—凈化消毒—清水池—管網(wǎng)—用戶。

2.2 建設(shè)內(nèi)容

工程設(shè)計(jì)新建水庫取水口1 處，預(yù)沉池1 座，磚混結(jié)構(gòu)管理房336.8 m2、鍋爐房40 m2、凈化車間635.31 m2；設(shè)絮凝池1 座、斜管沉淀池1 座、D 型濾池1 座；安裝混合器1 臺（套）、二氧化氯發(fā)生器1 臺（套）、反沖洗水泵2 臺（套）、反沖洗風(fēng)機(jī)2 臺（套）；建600 m3圓形清水池2 座，安裝125 KVA 變壓器1臺（套），架設(shè)10 kV 高壓輸電線路1.3 km；干管村級計(jì)量分水房屋20 間、280 m2，修建閥門井10 座、減壓井11 座、排氣井11 座；安裝全自動綜合監(jiān)控系統(tǒng)1 套、消毒設(shè)施1 套，埋設(shè)各類供水管道129.58 km，其中，村頭管道55.28 km，村內(nèi)管網(wǎng)74.3 km。修建管道過渠過路76 處。

2.3 工程設(shè)計(jì)

工程以翟寨子水庫為水源，具體從水庫輸水洞引水。設(shè)計(jì)架設(shè)φ400 mm 鋼制排污柵及喇叭口的鋼制進(jìn)水口，埋設(shè)0.3 km 輸水管道至預(yù)沉池，由預(yù)沉池埋設(shè)1.73 km 輸水管，引水至水廠凈化消毒。

2.3.1 輸配水管道管線布設(shè) 翟寨子農(nóng)村飲水安全工程輸水管從水庫輸水洞引水沿童子壩總干渠通往水廠；配水管出水廠后干線沿童子壩總干渠而下，途徑太和村、五莊子村、北灘村、新民村。

2.3.2 配水管道流量設(shè)計(jì) 配水管網(wǎng)中所有管段的沿線出流量之和等于工程最高日最高時(shí)用水量，各管段的沿線出流量根據(jù)人均用水當(dāng)量和各管段用水人口確定。

2.3.3 配水管道內(nèi)徑確定 管徑按照公式D=（4Q/3.14V）1/2 確定。按經(jīng)濟(jì)流速V取為0.5～1.0 m/s計(jì)算。

2.3.4 管道水頭損失計(jì)算 管道水頭損失為沿程水頭損失和局部水頭損失之和。供水管道沿程水頭損失計(jì)算公式：

式中，hf 為沿程水頭損失（m）；D 為管道內(nèi)徑（mm）；Q 為流量（m3/s）；L 為管段長度（m）。供水管段局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計(jì)算。

2.3.5 管材選擇及管道壓力 管材選用使用壽命長、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、接頭焊接的新型材料PE100 級管，其壓力等級：DN400-110 mmPE 管為0.63 MPa，DN90 mmPE 管為0.8 Mpa，75 mmPE 管為1.0 MPa，DN63 mmPE 管為1.25 MPa。經(jīng)管道壓力計(jì)算，所選管材可滿足供水區(qū)用戶壓力要求。

2.3.6 輸配水管道埋設(shè) 按照農(nóng)村飲水工程建設(shè)管理規(guī)定，管溝開挖和回填由受益區(qū)農(nóng)戶義務(wù)承擔(dān)。工程干支管道主要依據(jù)鄉(xiāng)村道路和田間道路布設(shè)。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)經(jīng)濟(jì)條件、勞力情況、居民意愿，自主確定機(jī)械或人工開挖回填管溝。管道管溝開挖設(shè)計(jì)為梯形斷面，底寬0.8 m，頂寬1.0 m，全線貫通。

2.3.7 凈水工藝 隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，全民生活水平的不斷提高，飲用水商品化是未來發(fā)展方向，只有全面改善水質(zhì)、提高服務(wù)質(zhì)量，才是農(nóng)村供水事業(yè)持續(xù)發(fā)展的出路。通過考察學(xué)習(xí)民樂縣城水公司尚家磨地表水廠已建15 000 t/d 水庫水常規(guī)凈化消毒工藝，與海潮壩水廠現(xiàn)凈水工藝就操作強(qiáng)度、運(yùn)行管理及水質(zhì)保證程度進(jìn)行詳細(xì)對比。常規(guī)凈水工藝實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、操作簡單、凈水徹底，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

水廠修建后日供水量（即最高日供水量）為3 029.08 m3/d，水廠自用水量按5%計(jì)入，水廠設(shè)計(jì)最小凈水能力為3 029.08 m3/d?？紤]夏季農(nóng)戶澆灌房前屋后、溫室大棚及各村環(huán)境建設(shè)用水，水廠水處理能力按4 000 m3/d 設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)間為24 h/d。凈水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水瞬間濁度不大于500 NTU。

2.3.8 調(diào)節(jié)構(gòu)筑物

2.3.8.1 檢查井。工程管網(wǎng)布置為樹枝狀，考慮居民點(diǎn)分布情況及管道檢查維修等因素，設(shè)計(jì)在管線上共設(shè)置10 座檢查井。檢查井采用先進(jìn)的鋼纖維混凝土預(yù)制組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為1.24 m，井深為2.3 m，具有剛度強(qiáng)、安裝方便、施工不受季節(jié)影響等特點(diǎn)。

2.3.8.2 排氣井設(shè)計(jì)。由于項(xiàng)目區(qū)落差懸殊，管內(nèi)流速較快，有時(shí)管內(nèi)缺氣，形成水錘，損壞管材。為提高效率，降低費(fèi)用，確保正常供水，設(shè)計(jì)管網(wǎng)較高處布設(shè)排氣井11 座。排氣井建設(shè)尺寸、結(jié)構(gòu)、工藝同檢查井。

2.3.8.3 減壓井設(shè)計(jì)。由于項(xiàng)目區(qū)自然地理?xiàng)l件落差懸殊，水廠至受益村的壓差均大于60 m，直通重力流供水，供水管承壓要求高，且不現(xiàn)實(shí)，更不經(jīng)濟(jì)。為降低水壓，保護(hù)管材，延長工程使用壽命，確保管網(wǎng)及時(shí)安全供水，設(shè)計(jì)在供水管網(wǎng)布設(shè)減壓井11 座。減壓井建設(shè)尺寸、結(jié)構(gòu)、工藝同檢查井。

2.3.9 凈水廠房 凈水車間設(shè)計(jì)為磚混結(jié)構(gòu)，平面尺寸為42.5 m×13 m，高9.0 m，建筑面積635.31 m2。墻體設(shè)計(jì)為M10 水泥砂漿紅磚砌體，長度方向柱距6 m，寬度方向柱距5.8 m，屋面采用輕型鋼骨架彩色保溫板結(jié)構(gòu)，厚度150 mm，外墻采用5 cm 聚苯板保溫。基礎(chǔ)采用C20 鋼筋砼現(xiàn)澆，底部為20 cm 厚C20砼墊層，地基承載力400 kPa。窗戶均為鋁合金，門為鋼塑防盜門。

2.3.10 管理房設(shè)計(jì) 為改善水廠工作生活環(huán)境，穩(wěn)定職工隊(duì)伍，使農(nóng)村人飲供水事業(yè)更好服務(wù)農(nóng)村、農(nóng)民，工程設(shè)計(jì)修建磚混結(jié)構(gòu)的管理房及鍋爐房，面積分別為336.8 m2、40 m2，墻面為瓷磚貼面，門窗為鋼塑防盜門窗。屋面為C20 鋼筋砼現(xiàn)澆，爐渣保溫，屋頂用SBS 防水卷材處理后架設(shè)彩鋼頂，確保屋面保暖防水，延長屋頂壽命，減少日后維修費(fèi)用。水廠新建圍墻385 m，大門一副，綠化設(shè)計(jì)為園林式，廠區(qū)為主、外圍為輔。