景志杰

(河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北 石家莊 050021)

黃羊山國(guó)家森林公園消防供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

景志杰

(河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北 石家莊 050021)

[摘要]黃羊山國(guó)家森林公園自然風(fēng)光奇特，隨著近年游客的逐年增加，對(duì)景區(qū)的消防安全產(chǎn)生重大隱患，亟需建設(shè)消防供水工程。通過供水規(guī)模分析，計(jì)算景區(qū)關(guān)鍵點(diǎn)消防需水量并確定蓄水池大小，根據(jù)景區(qū)地形地貌合理布設(shè)各級(jí)泵站、蓄水池、壓力管道及附屬建筑物。工程的建設(shè)對(duì)黃羊山森林消防意義重大，會(huì)對(duì)公園的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]森林公園；消防；供水；泵站

1工程概況

黃羊山是河北省涿鹿縣的重要生態(tài)屏障，對(duì)縣城的生態(tài)環(huán)境及水源保護(hù)起著非常重要的作用。黃羊山國(guó)家級(jí)森林公園內(nèi)自然風(fēng)光奇特，林區(qū)生物多樣性明顯，動(dòng)植物種類豐富，人文歷史景觀深遠(yuǎn)，佛教文化雄厚。隨著近年景區(qū)游客人數(shù)的逐年增加，對(duì)林區(qū)的消防安全產(chǎn)生了重大隱患，對(duì)林區(qū)的防火提出了更高的要求。

2012年，公園內(nèi)發(fā)生的特大火災(zāi)對(duì)景區(qū)造成了慘重的損失。從這場(chǎng)火災(zāi)事故中可見，在林火撲救中發(fā)展和推廣水滅火配套技術(shù)，可以短期內(nèi)迅速提高撲火隊(duì)伍火場(chǎng)控制能力、大大減少火災(zāi)發(fā)生后造成的損失。

黃羊山景區(qū)面積大，山高路遠(yuǎn)，一旦發(fā)生火情，就近取水滅火是一種非常理想的撲救方式。災(zāi)后重建、荒地綠化、生態(tài)修復(fù)等措施都需要大量的水。但是，山上的水資源畢竟非常有限，采取工程措施將山下的水輸送到各景區(qū)關(guān)鍵位置非常必要。目前，整個(gè)園區(qū)的消防工程還不夠健全，消防供水工程亟需加強(qiáng)并完善。

2供水規(guī)模分析

本工程主要提供清涼寺和香峰寺兩個(gè)景區(qū)的消防用水，并兼顧供水管沿線附近少量的生態(tài)用水。工程水源取自景區(qū)大門附近已建成的兩口機(jī)井，1號(hào)機(jī)井出水量80 m3/h，2號(hào)機(jī)井出水量50 m3/h。工程設(shè)計(jì)取水量50 m3/h，取水主要在冬季，運(yùn)行過程中兩口機(jī)井一用一備，取水保證率較高。

目前森林消防尚無明確的標(biāo)準(zhǔn)可循，本工程的消防供水量參照《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50016-2006)及同類工程的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算。分析火災(zāi)蔓延情況，森林火災(zāi)往往是由小火蔓延成大火，由地表火發(fā)展成為樹冠火，地表火的最初蔓延速度較慢，火頭蔓延速度為0.1～0.7 m/s，如繼續(xù)發(fā)展其火頭速度可增加到10～15 m/s。按森林火災(zāi)蔓延長(zhǎng)度為1 km、火帶寬度為100 m考慮，則火帶面積為10 hm2，火帶內(nèi)可燃物蓄量為1 000 m3，公園內(nèi)木材蓄積量取100 m3/hm2，消防用水量取20 L/s?；馂?zāi)蔓延時(shí)間按6h考慮，則發(fā)生一次火災(zāi)的消防用水量為20×3 600×6/1 000=432 m3?？紤]到森林火災(zāi)的不確定性，若按同一時(shí)間2個(gè)著火點(diǎn)考慮，則消防用水量為864 m3。

本工程的兩個(gè)水源井，1號(hào)井則6h供水量為480 m3；2號(hào)井6 h供水量為300 m3。工程設(shè)計(jì)供水量按50 m3/h考，供水量達(dá)不到發(fā)生一次火災(zāi)的消防用水水量，故需要修建消防蓄水池。水池的最小容積為432-300=132 m3，在此消防水池的容積按200 m3設(shè)計(jì)。本工程的兩個(gè)水源井一用一備，當(dāng)發(fā)生的火災(zāi)較大，2號(hào)機(jī)井出水量不能滿足要求時(shí)改用1號(hào)機(jī)井供水。

本工程供水的兩個(gè)目的地為清涼寺和香峰寺，考慮到清涼寺附近水池可防控的森林面積較小，按只有1個(gè)著火點(diǎn)考慮，清涼寺蓄水池容積按200 m3設(shè)計(jì)；香峰寺附近水池可防控的森林面積較大，同一時(shí)間按2個(gè)著火點(diǎn)考慮，香峰寺蓄水池容積按400 m3設(shè)計(jì)。

3工程總體布置

本供水工程輸水距離遠(yuǎn)，揚(yáng)程大，主要建筑物包括各級(jí)泵站、蓄水池、輸水管線及管線附屬建筑物等。

由于機(jī)井水池水深太淺，不滿足冬天防凍要求，故需在此另設(shè)一20 m3清水池，清水池與機(jī)井水池聯(lián)通；清涼寺停車場(chǎng)附近地勢(shì)較寬可建一200 m3調(diào)蓄水池；清涼寺水池處新建一20 m3清水池，清水池與清涼寺水池聯(lián)通；在距香峰寺約1 km處的高位建一200 m3的高位水池；最后在清涼寺和香峰寺末端各設(shè)一蓄水池，清涼寺蓄水池容積200 m3，香峰寺蓄水池總?cè)莘e400 m3。

分別在機(jī)井水池、清涼寺停車場(chǎng)及清涼寺水庫(kù)池處共設(shè)4級(jí)泵站，其中清涼寺停車場(chǎng)設(shè)支線泵站。各級(jí)泵站及蓄水池之間采用DN200輸水鋼管連接。

整個(gè)工程共設(shè)4級(jí)泵站、4個(gè)蓄水池，2個(gè)清水池 ，總管線長(zhǎng)約6.3 km。沿線設(shè)置進(jìn)排氣井及檢修井。

4主要建筑物設(shè)計(jì)

4.1泵站

各級(jí)泵站內(nèi)建筑物結(jié)合實(shí)際地形合理布置，受地形限制，泵站布置盡量緊湊，占地盡量少。

干線1級(jí)泵站取水口設(shè)清水池，清水池與機(jī)井水池聯(lián)通；干線2級(jí)和支線1級(jí)泵站建在一起，共用一蓄水池，合建泵房；干線3級(jí)泵站進(jìn)口設(shè)清水池，清水池與清涼寺水池聯(lián)通。各級(jí)泵站均設(shè)1臺(tái)水泵。泵站內(nèi)設(shè)變配電室、辦公室等建筑。在干線1級(jí)泵站東邊設(shè)綜合管理處。

各級(jí)泵站建筑物地下部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上部分采用磚砌結(jié)構(gòu)。泵房長(zhǎng)8 m，寬5 m，底板厚0.5 m，地下混凝土結(jié)構(gòu)墻厚0.4 m，地上磚砌外墻厚0.37 m。地上建筑表觀需要美化處理，要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)一致。

4.2蓄水池

各蓄水池和清水池均采用鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)。200 m3的蓄水池長(zhǎng)10.8 m，寬8.8 m，高3.9 m，壁厚0.4 m，底板厚0.5 m，頂板厚0.3 m；20 m3的清水池長(zhǎng)4 m，寬3.6 m，高3.2 m，壁厚0.3 m，底板厚0.4 m，頂板厚0.3 m。各級(jí)泵站蓄水池和清水池均設(shè)于地下，頂部覆土保溫并綠化，各蓄水池可結(jié)合景區(qū)要求建成景點(diǎn)，但是要保證消防取水要求。

4.3管道及附屬建筑物

本工程干線管道總長(zhǎng)約6.0 km，支線管道總長(zhǎng)約0.3 km。干線和支線均布設(shè)一根DN200鋼管，在轉(zhuǎn)彎較大處設(shè)鎮(zhèn)墩?？紤]冬天防凍要求，管道采用聚氨酯保溫鋼管，保溫層厚度80 mm，埋深不小于1.5 m，管頂采用漿砌石防護(hù)。

管道附屬建筑物主要是進(jìn)排氣閥井和檢修井，均采用鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu)。井長(zhǎng)2 m，寬1.6 m，高2.4 m，壁厚0.3 m，底板厚0.4 m，頂板厚0.2 m。

5結(jié)語(yǔ)

由于黃羊山上水資源有限，山下距河流較遠(yuǎn)，只能通過工程措施將山下井水揚(yáng)至山上。通過修建揚(yáng)水泵站及管道工程將水輸送至景區(qū)關(guān)鍵點(diǎn)，一旦火災(zāi)發(fā)生，可以就近取水救火，工程對(duì)黃羊山森林消防意義重大。同時(shí)，可以兼顧對(duì)山上林木進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水，并進(jìn)一步綠化荒山，工程的社會(huì)意義也非常大。整個(gè)工程會(huì)對(duì)黃羊山國(guó)家森林公園的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]汪言盛，韓春東．試析黃山風(fēng)景區(qū)森林消防生態(tài)保護(hù)水網(wǎng)工程建設(shè)．工程建設(shè)與設(shè)計(jì).2003.11.

[2]陸國(guó)峰．森林防火通道水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)．中國(guó)給水排水．2008.24(20).

[3]楊建中．張家口市區(qū)及崇禮縣補(bǔ)水工程設(shè)計(jì)．水科學(xué)與工程技術(shù)．2014(1).

[4]李中校，蔣有能．高寒地區(qū)多級(jí)泵泵站設(shè)計(jì)與施工技術(shù)．水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)．2012(2).

[收稿日期]2016-03-14

[作者簡(jiǎn)介]景志杰(1982-)，男，河北邢臺(tái)人，工程師，主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)。

[中圖分類號(hào)]TU998.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)03-0110-01