□郭先權(quán)(貴州遵義市習水縣寨壩鎮(zhèn)水利站)
寨壩鎮(zhèn)友誼村生期灣占地群眾的人畜飲水主要是在就近田邊土角取水,該區(qū)內(nèi)上壩組于2004年修建的簡易飲水工程已經(jīng)報廢。近年由于干旱嚴重,群眾在干旱季節(jié)只得到附近的溪流中取水,嚴重影響了群眾的生產(chǎn)生活和經(jīng)濟發(fā)展。寨壩鎮(zhèn)友誼村生期灣人飲工程需新修50m3清水池2口,鋪設(shè)輸、供水管13.34 km,安裝緩釋消毒器2套,工程總投資27.36萬元。資金來源為小型水庫移民困難問題項目資金。
寨壩鎮(zhèn)友誼村生期灣人飲工程項目規(guī)劃為解決友誼村上壩、東升、青杠坪三組612人的飲水安全問題。設(shè)計目標年(2021年)638人進行規(guī)劃設(shè)計。綜合考慮日變化系數(shù)為1.5,日最大需水量為93.54m3/d,由于水量充足,按最大日需水量的100%修建水池,因此選擇設(shè)計水池蓄水量為100m3。該工程屬小型集中式供水工程。
寨壩鎮(zhèn)友誼村生期灣人飲工程供水區(qū)位于海拔1154~891 m之間。友誼村生期灣位于寨壩鎮(zhèn)東北部,距寨壩鎮(zhèn)政府所在地16km,該區(qū)域內(nèi)共有3個村民組148戶612人。該區(qū)屬小(二)型水庫-生期灣水庫占地涉及村組,占地影響54戶215人,區(qū)內(nèi)其他人口94戶397人。
寨壩鎮(zhèn)氣候四季分明,冬無嚴寒、夏無酷署,多年平均氣溫14.1℃,多年平均降雨量1113mm,降雨主要集中在5-10月份,其降雨量約為全年降雨量的80%。
該項目區(qū)地處友誼村邊界地帶,比較偏遠,只有一條簡易公路通到該地區(qū),基本上屬于晴通雨阻。項目區(qū)內(nèi)的群眾都是以傳統(tǒng)的種植水稻、玉米和傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)為主,農(nóng)民收入極大地靠外出務工收入,農(nóng)民人均純收入低于全鎮(zhèn)平均水平,很多群眾還生活在貧困線以下。
該項目區(qū)地處習水山脈地帶,位于黔北高原西北部,地勢呈東高西低狀,區(qū)內(nèi)以巖溶地貌為主,其山脈組合特征為東西走向,與槽谷相間近似平行排列,屬于低山侵蝕、溶蝕地貌,地勢切割較深。管線線路主要沿人行路及簡易公路邊布置,地勢總體呈一定坡度,沒有跨越大的河流、峽谷及絕壁等,管線基礎(chǔ)多為泥土,僅有少數(shù)直接裸露于巖石上,供水管線路沿途地形地質(zhì)條件較好。
本工程設(shè)計目標年為10年,設(shè)計人口612人,設(shè)計供水規(guī)模100m3/d,人均綜合用水量 =設(shè)計規(guī)模 /設(shè)計人口=100/612=0.163m3/d。
項目區(qū)居民居住位置都在生期灣水庫以下,供水方案采用從水庫引水,通過供水調(diào)節(jié)池連接管網(wǎng)直接進行供水。
根據(jù)項目區(qū)水源點位置、地形特點、人口分布特點和建筑物情況,工程總體布置為:取水系統(tǒng)→水處理系統(tǒng)→供水調(diào)節(jié)池→配水管網(wǎng)→用戶。
從生期灣水庫引水,分兩條管道,一條至上壩、東升組,一條至青杠坪組。分別經(jīng)消毒處理后進入供水調(diào)節(jié)池,通過兩供水池向居住地農(nóng)戶鋪設(shè)管網(wǎng)供水。
該項目水源為水庫取水,雖然現(xiàn)階段水庫上游植被好,無污染,庫內(nèi)無人工養(yǎng)殖生物,且水庫內(nèi)水經(jīng)習水縣衛(wèi)生防疫站檢測,各項指標均滿足GB5749—2006《生活飲用水水質(zhì)標準》要求,但考慮該水庫除險加固后的使用、養(yǎng)殖等,因此該項目水質(zhì)處理采用緩釋消毒器自動投放消毒藥對水質(zhì)進行消毒處理。
該項目取水在生期灣水庫庫內(nèi),根據(jù)目前水庫結(jié)構(gòu)情況,直接從放水涵洞將水管從最低放水孔插入水庫,在水庫內(nèi)設(shè)置一個攔污箱體取水。
3.2.1 水池容積確定
生期灣人飲工程供水區(qū)最高日用水量為93.54m3,由于供水區(qū)分布在兩條山梁上,兩邊人口分布相差不大,且供水區(qū)內(nèi)住戶海拔高差比較大,因此確定采用兩個容積均是50m3/口、尺寸為5m×5m×2m相同大小的供水調(diào)節(jié)池分片供水。
3.2.2 水池結(jié)構(gòu)設(shè)計
水池基礎(chǔ)經(jīng)開挖后巖層為灰?guī)r或老土,水池附近多巖石,因此池墻采用M10漿砌條石砌筑成,內(nèi)側(cè)直,墻頂寬0.5m,底寬1m,高2m,水池內(nèi)側(cè)采用10cm厚C15混凝土防滲,底板采用20cm碎石墊層現(xiàn)澆20cm厚C15混凝土防滲,池頂采用C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆板蓋頂。
水池邊墻穩(wěn)定計算:
由公式:K=M抗/M傾(K≥1.1)
運用試算法計算:(條石容重取2.3T/m3)
M抗=M△抗+M□抗=0.5×(1-0.5)×2.4×2.3×(1-0.5)/3+2.4×0.5×2.3×[(1-0.5)+0.5/2]=0.23+2.07=2.3T·m
M傾=0.5×2.4/2×2.4/3×1=0.48T·m
則K=2.3/0.48=4.79>1.1
滿足抗傾穩(wěn)定要求。開挖時邊墻設(shè)置齒墻基礎(chǔ),故不考慮抗滑穩(wěn)定性。
3.3.1 管網(wǎng)布置
根據(jù)項目區(qū)的地形特點,從生期灣水源點A引流分兩條線分別進入兩個供水調(diào)節(jié)池:1#和平供水池和2#巖上供水池;1#供水池以下分4條線路供水,第一條從節(jié)點B至C,供水人口58人,第二條從節(jié)點D至青杠坪E,供水人口54人,第三條從節(jié)點D至大石包F,供水人口132人,第四條從節(jié)點D至G,供水人口62人。2#巖上供水池以下設(shè)一條主管和兩條分線供水,分別是主管至H,供水人口328人,然后分東升和上壩兩條支管,東升線路供水人口236人,上壩線路供水人口118人。
3.3.2 管道設(shè)計
1#和平水池:供水設(shè)計人口310人,配水管最高日設(shè)計流量0.702L/s。
2#巖上水池:供水設(shè)計人口328人,配水管最高日設(shè)計流量0.742L/s。
根據(jù)各管段供水人口計算的流量、管道長度、節(jié)點水壓高程,采用公式i=0.000915Q1.774/d1.774(i-單位管長水損、Q-管段流量、d-管道內(nèi)徑),經(jīng)反復試算,從而確定供水管管徑。
3.3.3 金屬結(jié)構(gòu)及安裝
由于本工程海拔高差較大,有的超過了100m,因此須增設(shè)減壓閥,在輸配水管的首尾部設(shè)控制閘閥,方便檢修,在水池底部設(shè)排污閥。
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