農(nóng)村飲水安全工程典型設(shè)計(jì)研究

時(shí)間:2022-05-11 10:21:32

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農(nóng)村飲水安全工程典型設(shè)計(jì)研究

摘要:本文以民樂縣翟寨子村農(nóng)村飲水安全工程典型設(shè)計(jì)案例,通過對(duì)項(xiàng)目工程輸配水方式、輸水路線、輸水管網(wǎng)計(jì)算和凈水工藝、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物、凈水廠房、管理房進(jìn)行典型布置,以期為項(xiàng)目工程的順利實(shí)施提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞:農(nóng)村飲水工程;翟寨子村;典型設(shè)計(jì);民樂縣

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(kù)、北至六壩鎮(zhèn)新民村,長(zhǎng)約33km;東起民聯(lián)鄉(xiāng)龍山村、西至六壩鎮(zhèn)豐林村,寬約11km。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363km2。屬童子壩河流域的中下游,地勢(shì)較平緩,自然縱坡1/35~1/60,海拔1826~2650m。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(tái)村、賈西村、劉新村由雷臺(tái)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(huì)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30015人(集鎮(zhèn)4000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(kù)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(kù)取水口1處,預(yù)沉池1座,磚混結(jié)構(gòu)管理房336.8m2、鍋爐房40m2、凈化車間635.31m2;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(tái)(套)、二氧化氯發(fā)生器1臺(tái)(套)、反沖洗水泵2臺(tái)(套)、反沖洗風(fēng)機(jī)2臺(tái)(套);建600m3圓形清水池2座,安裝125KVA變壓器1臺(tái)(套),架設(shè)10kV高壓輸電線路1.3km;干管村級(jí)計(jì)量分水房屋20間、280m2,修建閥門井10座、減壓井11座、排氣井11座;安裝全自動(dòng)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129.58km,其中,村頭管道55.28km,村內(nèi)管網(wǎng)74.3km。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(kù)為水源,具體從水庫(kù)輸水洞引水。設(shè)計(jì)架設(shè)φ400mm鋼制排污柵及喇叭口的鋼制進(jìn)水口,埋設(shè)0.3km輸水管道至預(yù)沉池,由預(yù)沉池埋設(shè)1.73km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(kù)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0.5~1.0m/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:hf=0.000915×L×Q1.774/D4.774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(zhǎng)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(zhǎng)、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、接頭焊接的新型材料PE100級(jí)管,其壓力等級(jí):DN400-110mmPE管為0.63MPa,DN90mmPE管為0.8Mpa,75mmPE管為1.0MPa,DN63mmPE管為1.25MPa。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0.8m,頂寬1.0m,全線貫通。2.3.7凈水工藝隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)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15000t/d水庫(kù)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(duì)比。常規(guī)凈水工藝實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、操作簡(jiǎn)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3029.08m3/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3029.08m3/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4000m3/d設(shè)計(jì),運(yùn)行時(shí)間為24h/d。凈水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水瞬間濁度不大于500NTU。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1.24m,井深為2.3m,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60m,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(zhǎng)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?jī)羲囬g設(shè)計(jì)為磚混結(jié)構(gòu),平面尺寸為42.5m×13m,高9.0m,建筑面積635.31m2。墻體設(shè)計(jì)為M10水泥砂漿紅磚砌體,長(zhǎng)度方向柱距6m,寬度方向柱距5.8m,屋面采用輕型鋼骨架彩色保溫板結(jié)構(gòu),厚度150mm,外墻采用5cm聚苯板保溫?;A(chǔ)采用C20鋼筋砼現(xiàn)澆,底部為20cm厚C20砼墊層,地基承載力400kPa。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336.8m2、40m2,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(zhǎng)屋頂壽命,減少日后維修費(fèi)用。水廠新建圍墻385m,大門一副,綠化設(shè)計(jì)為園林式,廠區(qū)為主、外圍為輔。

作者:孫斌 單位:甘肅省民樂縣洪水河管理處