邢燕

（長治市水利勘測設(shè)計研究院，山西 長治 046000）

李高鄉(xiāng)抗旱應(yīng)急提水工程方案設(shè)計綜述

邢燕

（長治市水利勘測設(shè)計研究院，山西 長治 046000）

抗旱應(yīng)急提水工程是一項關(guān)系國計民生的民生引水工程，分析了項目區(qū)干旱缺水原因，提出了科學(xué)可行的實施方案，項目實施后，不僅緩解了當(dāng)?shù)馗珊的暧盟蛔愕木置?，保障了項目區(qū)飲水安全，而且可使群眾生活質(zhì)量得到提高，為縣區(qū)發(fā)展和建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

抗旱應(yīng)急；水源；提水工程；李高鄉(xiāng)

1 工程簡介

抗旱應(yīng)急提水工程項目區(qū)，位于屯留縣東南部李高鄉(xiāng)，距屯留縣城約15km，主要解決現(xiàn)狀飲水人口0.42萬人的抗旱應(yīng)急人畜飲水和0.053萬hm2基本口糧田的應(yīng)急灌溉問題?？紤]到工程后續(xù)建設(shè)，為避免同位置供水泵站、管線重復(fù)布設(shè)，在計算取水水源泵站布置及提水設(shè)計流量的規(guī)模時，西賈、康莊等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的抗旱應(yīng)急提水一并考慮在內(nèi)。

依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，居民生活供水工程為Ⅳ等，泵站及農(nóng)業(yè)灌溉工程為Ⅳ等4級。

2 項目建設(shè)必要性

李高鄉(xiāng)供水水源主要取自地下水，在干旱季節(jié)，受地下水位下降影響，地下水取水困難，水量無法滿足供水需求。加之現(xiàn)狀抗旱工程少，現(xiàn)有提水泵站和引水工程大多失去了應(yīng)有功能。

無論從現(xiàn)狀來看，還是從規(guī)劃水平年，在干旱季節(jié)，項目區(qū)人畜飲水及農(nóng)田灌溉存在嚴(yán)重的缺水問題，制約著鄉(xiāng)鎮(zhèn)社會經(jīng)濟的發(fā)展。因此，興建提水工程，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和供水工程建設(shè)，基本解決人口抗旱應(yīng)急飲用水及農(nóng)田抗旱灌溉用水，是保障李高鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的必然要求。

3 工程建設(shè)內(nèi)容及目標(biāo)

3.1 建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)工程具體布置，其主要建設(shè)內(nèi)容包括：提水泵站2座；提水壓力管道2條，長度分別為13.6km，3.92km；配水支管1條，長0.04km；新蓄水池1座，容積300m3；管道附屬建筑物63座。為方便群眾生活和便于管理，生活用水采取配水支管接入應(yīng)急保障區(qū)蓄水池供水方式，居民取水利用從池內(nèi)引出現(xiàn)有供水管網(wǎng)；灌溉用水直接接入現(xiàn)有灌溉管網(wǎng)。

3.2 建設(shè)目標(biāo)

爭取在2016年，通過加快實施抗旱應(yīng)急提水工程，在嚴(yán)重和特大干旱情形下，保障鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民40L/人·d的基本生活用水需求，保障農(nóng)民基本口糧田450m3/hm2的生產(chǎn)用水需求，重點解決嚴(yán)重干旱時居民飲水困難和基本口糧田農(nóng)作物生長關(guān)鍵期的用水，切實提升李高鄉(xiāng)抗旱水源保障能力和綜合抗旱能力，逐步完善李高鄉(xiāng)抗旱供水保障體系。

4 水源選擇

經(jīng)對工程供水范圍內(nèi)及其周邊地區(qū)可能利用的各種水源進(jìn)行調(diào)查，收集當(dāng)?shù)厮?、現(xiàn)有供水設(shè)施及用水情況等資料，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定第一水源和第二水源兩個水源。

4.1 第一水源

屯留縣李高鄉(xiāng)抗旱應(yīng)急提水工程第一水源擬選用《山西大水網(wǎng)辛安泉供水改擴建工程屯留支線》規(guī)劃的官莊調(diào)蓄池水。

經(jīng)屯留縣水利局與山西省漳河管理局協(xié)商，確定屯留縣李高鄉(xiāng)抗旱應(yīng)急提水工程第一水源為辛安泉供水改擴建工程屯留支線官莊調(diào)蓄池水，為李高鄉(xiāng)應(yīng)急保障目標(biāo)區(qū)在嚴(yán)重以上干旱年提供基本口糧田的灌溉用水和居民的基本生活用水。

4.2 第二水源

辛安泉改擴建工程屯留支線工期可能會延后，官莊泵站竣工后在近期內(nèi)不能從官莊調(diào)蓄池取水，影響本應(yīng)急工程對目標(biāo)區(qū)的供水，因此本工程增加第二水源作為近期供水水源為李高鄉(xiāng)應(yīng)急保障目標(biāo)區(qū)在嚴(yán)重以上干旱年提供居民的基本生活用水。

經(jīng)調(diào)查，建議第二水源采用麟絳鎮(zhèn)東南現(xiàn)有供水工程深水井地下水作為近期供水水源。麟絳地下水水井位于麟絳鎮(zhèn)東南，為麟絳鎮(zhèn)附近西藕、中藕、東藕等村6000余人供水。深水井共3口，井深150m，采用深井潛水泵供水，三臺泵設(shè)計流量分別為32m3/h，25m3/h，25m3/h，按每天工作18h計算，可供水1476m3/d。

根據(jù)調(diào)查，地下水位穩(wěn)定，水量充足，在滿足現(xiàn)狀人口供水條件下有富余水量，可為應(yīng)急工程目標(biāo)區(qū)提供在嚴(yán)重以上干旱年的生活保障用水。

5 總體布置

5.1 第一水源提水工程

為應(yīng)急保障目標(biāo)區(qū)提供灌溉及生活用水，第一水源供水布置方案為：官莊提水泵站（水源泵站）—提水壓力主管道—李高分水口—生活配水支管—李高調(diào)蓄池。其中，提水壓力主管道從官莊水源泵站開始，向南偏東沿絳河臺地、河漫灘至李高分水口；灌溉用水直接進(jìn)入李高鄉(xiāng)應(yīng)急保障目標(biāo)區(qū)基本口糧田灌溉管網(wǎng)；生活用水經(jīng)配水支管進(jìn)入李高調(diào)蓄池，再經(jīng)生活供水管網(wǎng)供給應(yīng)急保障目標(biāo)區(qū)生活用水。

5.2 第二水源提水工程

第二水源作為對官莊調(diào)蓄池水源的補充，其供水布置方案為：麟絳加壓泵站（水源泵站）—麟絳提水壓力支管道—提水壓力主管道—李高分水口—生活配水支管—李高調(diào)蓄池。其中，提水壓力支管道從麟絳加壓泵站開始，向東沿絳河臺地至藕澤接提水壓力主管道，提水管線轉(zhuǎn)向南至李高分水口；生活用水經(jīng)配水支管進(jìn)入李高調(diào)蓄池，再經(jīng)生活供水管網(wǎng)供給應(yīng)急保障目標(biāo)區(qū)生活用水。

在主、支管分水點處設(shè)分水閥門井。管線沿程視地形起伏情況分別設(shè)若干處排水閥門井和排氣閥門井（內(nèi)設(shè)自動排氣閥），為方便檢修，設(shè)置若干檢修閥門井。

6 泵站及管道設(shè)計

根據(jù)工程設(shè)計規(guī)模，考慮防洪要求，參照《泵站設(shè)計規(guī)范》，泵站等別為Ⅳ等，屬?。ㄒ唬┬?，主要建筑物級別為4級，泵站建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計20年一遇，校核50年一遇。

6.1 官莊提水泵站設(shè)計

泵站布置在官莊調(diào)蓄池附近，泵房采用干室型泵房，從官莊調(diào)蓄池引水至泵站前池，在引水管上建控制閥門井，井內(nèi)安裝控制閥門及計量設(shè)備，以控制泵站的進(jìn)水。

泵站包括泵房、副廠房、廠區(qū)配套設(shè)施、輸變電設(shè)施等，水泵出水支管在出泵房約20m處匯至提水壓力管道，主出水管道向南偏東布置。廠區(qū)為方形，大門布置于東側(cè)，與進(jìn)站道路相接。

副廠房房位于廠區(qū)西側(cè)，東西向布置；輸電線路從南側(cè)附近高壓線路接入，向北進(jìn)入廠區(qū)，變壓器布置在泵房東北側(cè)，與泵房配電間相鄰。

灌溉機組選用兩臺NSC200-125-300臥式單級雙吸中開式離心泵，單機設(shè)計流量475m3/h，提水揚程88m，電機功率200kW，配套水泵吸、出水管直徑分別為300mm，250mm的鋼管，配套電機型號Y315L-2；生活機組選用一臺NSC125-80-270臥式單級雙吸中開式離心泵，單機設(shè)計流量99m3/h，提水揚程19m，電機功率11kW，配套水泵吸、出水管直徑分別為300mm，250mm的鋼管，配套電機型號Y160M-4。

泵站廠房內(nèi)共設(shè)4座泵臺，布置3臺水泵，其中1臺為生活機組，其余2臺為灌溉機組，空置泵臺為安裝備用泵組預(yù)留。泵組在機坑內(nèi)一字排列，水平安裝，水泵通過固定架固定于C25鋼筋混凝土支墩上。

6.2 麟絳加壓泵站設(shè)計

泵站布置在麟絳鎮(zhèn)東南麟絳高位池東20m，泵房采用分基型泵房，從麟絳高位調(diào)蓄池引水至泵站前池，在引水管上建控制閥門井，井內(nèi)安裝控制閥門及計量設(shè)備，以控制泵站的進(jìn)水。

泵站選用一臺GD80-21立式單級離心管道泵，單機設(shè)計流量42m3/h，提水揚程21m，電機功率5kW，配套水泵吸、出水管直徑均為100mm的鋼管。

泵站廠房共設(shè)2座泵臺，布置1臺水泵，立式安裝，水泵通過固定架固定于C25鋼筋混凝土支墩上，1臺為以后安裝備用機組預(yù)留。

6.3 供水管道設(shè)計

供水管道主要有提水壓力主管道、麟絳提水支管、李高配水支管。

提水壓力主管道選用K9級球墨鑄鐵管，承受水壓力4MPa，公稱直徑450mm。麟絳提水支管、李高配水支管選用PE100聚乙烯管，承受水壓力1.6MPa，公稱外徑160mm。按工作調(diào)度方式不同分為4.4～18.4h供水計算。為保證各供水點最大供水流量需要，提配水管道按最高日流量計算設(shè)計流量。

管溝設(shè)計：考慮防凍及安全要求，結(jié)合埋深公式，本工程提水壓力主管道管頂最小埋深取1.2m，提水壓力支管及配水支管管頂最小埋深1m。管溝開挖要求基礎(chǔ)平整，有縱坡要求的按縱坡開挖。干管和支管管道管溝底寬0.7～1.1m，頂寬1.4～4.5m，若遇局部地質(zhì)不良區(qū)段，可適當(dāng)調(diào)緩邊坡。 管道回填：管道安裝完畢后，分段進(jìn)行質(zhì)量檢查，包括外觀檢查、斷面檢查和接口嚴(yán)密性檢查。外觀檢查主要對基礎(chǔ)、管子接口、節(jié)點及其附屬建筑物進(jìn)行檢查；斷面檢查主要對管子的高程中心線及坡度進(jìn)行復(fù)測；接口嚴(yán)密性檢查主要對供水管道進(jìn)行水壓試驗。試壓時，先充水加壓到試驗壓力，穩(wěn)定10min，為保持試驗壓力，可向管內(nèi)補充水。如發(fā)現(xiàn)管道、附件和接頭損壞可將壓力降到工作壓力，修復(fù)后再進(jìn)行外觀檢查，如無滲漏，試驗合格。

7 蓄水池設(shè)計

李高鄉(xiāng)生活用水調(diào)蓄池容積為150m3，現(xiàn)狀完好，但僅供生活用水時，官莊泵站2d開機一次，時間4.4h，供水量436m3，故調(diào)蓄水池需要擴容，在其旁邊新建一座300m3的圓形鋼筋混凝土蓄水池，并與舊池連通。

水池埋置深度應(yīng)在地面以下3m左右，池頂及池壁外均考慮覆土，池頂覆土厚度1000mm。經(jīng)過修正后的持力層地基承載力特征值不小于90kPa。

水池基礎(chǔ)均置于堅實的原狀土層或巖基上，工程地質(zhì)條件較好，滿足承載力要求。

池底置于土基上時，地基開挖后鋪設(shè)三七灰土墊層，厚度0.3m，然后鋪設(shè)0.1m厚的C15混凝土墊層；池底置于巖基上時，開挖至設(shè)計高程后可直接鋪設(shè)0.1m厚的C15混凝土墊層。

水池主體完成后，先進(jìn)行滿水試驗，試驗合格后，進(jìn)行覆土回填，沿水池四周分層均勻回填，壓實度達(dá)到0.95以上。

8 結(jié)論

本工程作為抗旱應(yīng)急提水工程的應(yīng)急備用水源，是一項關(guān)系國計民生的引水工程。該工程的建設(shè)，將補充目前李高鄉(xiāng)集中供水工程在遭遇嚴(yán)重以上干旱年份供水不足的緊張局面，有效分散供水風(fēng)險，完善安全供水保障體系。工程建成后，可保障供水區(qū)飲水安全，群眾生活質(zhì)量得到提高，為屯留縣的發(fā)展和建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

TU991.1 ［

］C ［

］1004-7042（2016）04-0037-02

邢燕（1972-），女，2012年畢業(yè)于太原理工大學(xué)工程造價專業(yè)，工程師。

2016-02-16；

2016-03-19