高美東

(本溪滿族自治縣水務和移民事務服務中心，遼寧 本溪 117000)

1 工程概況

1.1 農村飲水工程基本概況

南甸鎮(zhèn)有悠久的歷史文化。九頂鐵剎山是東北道教發(fā)祥地1630年，東北道教始主郭守禎在鐵剎山開創(chuàng)龍門派，并設上下兩院。上院白云卷舒山的三清觀，下院鐵剎山。古堡——馬城子史稱一堵墻，修于1546年，是歷代兵家必爭之地。南甸鎮(zhèn)位于本溪滿族自治縣的東部，其地理座標E124°21′，N41°17′，轄溝口、南陽、小峪、滴塔、南甸、才窯、馬城子、二道河9個村。鎮(zhèn)址距縣城26km?？側丝?.68萬人?？偯娣e132.59km2。本溪縣南甸鎮(zhèn)地處中緯度北溫帶濕潤氣候區(qū)，季風和大陸性氣候特征明顯。年平均氣溫6.5℃。最低氣溫零下33℃，最高氣溫為32℃，年平均降雨量926.3mm。降水集中在七、八月份，達500mm左右，占全年降水量的61%，多地形雨、對流雨，無久旱少雨之年。多年平均蒸發(fā)量1383mm，年最大蒸發(fā)量1488mm。多年平均日照時數(shù)為2411.1h，無霜期127d。多年平均風速2.7m/s，最大風速16m/s。最大凍土深度為1.49m。 南甸鎮(zhèn)的山脈多為喀斯特地質結構，石灰石資源豐富碳酸鈣含量高達96%。全鎮(zhèn)5個石灰石礦，年開采量20萬t。本溪電纜集團是南甸子鎮(zhèn)的龍頭企業(yè)。該集團擁有國內最先進的電纜制造設備和理化試驗設備，生產電纜三大系列上百個品種，1998年被評選為省明星企業(yè)。農作物以玉米、大豆為主。1995年以來，養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快每年向市場提供30萬只的肉食雞。供水范圍是本溪縣南甸鎮(zhèn)小峪村北陽。解決小峪村北陽130戶385人的日常生活及生產用水。

1.2 農村飲水工程建設的必要性

飲水工程是農村生產生活的重要基礎設施，也是全面建設小康社會的重要標志。解決農村飲水安全問題與農民的身體健康、生產生活息息相關，關系到子孫后代的幸福和興旺。它不僅是當?shù)厝罕姷钠惹幸?，更是各級政府義不容辭的責任和義務。保障農民群眾飲水安全，是黨中央、國務院向各級政府部門提出的一項重要任務，是建設社會主義新農村的重要內容。建設南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程是堅持以人為本，踐行構建“和諧社會”，建設新農村的具體體現(xiàn)。

解決小峪村北陽飲水安全問題，有利于提高農民的生活質量，增強農民的身體素質，減少醫(yī)藥費的支出；有利于恢復和解放大量農村勞動力，使農民的剩余勞動力務工經商，實現(xiàn)人力資源的流動，增加人均收入；有利于改善生態(tài)環(huán)境，增強群眾愛水節(jié)水意識；有利于密切黨群關系，鞏固黨在農村基層的執(zhí)政基礎，提高黨的執(zhí)政能力，對改革開放、社會進步、促進經濟繁榮起到積極的推動作用[1]。解決人畜飲水安全問題，可以改善生存環(huán)境，提高飲用水的衛(wèi)生標準，預防傳染病的傳播，提高農牧民的健康水平，促進精神文明和物質文明的發(fā)展，對社會進步、提高全民健康水平具有不可替代的作用。

南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程實施后，可使小峪村北陽的居民喝上干凈、衛(wèi)生、安全可靠的農村飲水，可徹底消除飲水不安全給居民群眾身體健康帶來的危害，可減少疾病的流行，降低發(fā)病率，增強居民的身體健康。

1.3 水源選擇

1.3.1 水源地的選擇

通過對周圍地區(qū)的勘察，初步確定的供水工程水源采用深層地下水。水源地選擇為已建深水井，地面高程為286.10m。經現(xiàn)場抽水實驗，已建深水井出水量能滿足設計最高日用水量及最高時用水量要求。

經本溪滿族自治縣疾病預防控制中心提樣化驗，各項指標基本符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB/T5749-2006)的要求。水源井的水質達到設計要求。

1.3.2 水源地水質評價

小峪村委托本溪滿族自治縣疾病預防控制中心對已有水源井提樣化驗并進行了水質檢測。本溪滿族自治縣疾病預防控制中心做出檢測結果，水源井水質各項指標基本符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB/T5749-2006)的要求(詳見附本溪滿族自治縣疾病預防控制中心檢測報告)。

2 工程設計

2.1 工程任務和供水范圍

本次工程建設的任務是：通過南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程的建設，解決南甸鎮(zhèn)小峪村北陽飲水困難的問題，解除因飲水對南甸鎮(zhèn)小峪村群眾帶來的生產和生活的不便，促進當?shù)亟洕l(fā)展。

供水范圍是本溪滿族自治縣南甸鎮(zhèn)小峪村北陽。解決小峪村北陽130戶385人的日常生活及生產用水。

2.2 供水量相關計算

2.2.1 計算用水量

根據地形原因本工程分為河北組93戶215人、北陽1組9戶36人及北陽2組28戶134人，三個區(qū)域分別供水。根據《村鎮(zhèn)供水技術規(guī)范》中用水量公式計算過程如下：

1)小峪村河北組93戶215人生活用水量Q1

Q1=q1×p1(m3/d)

p1=p0(1+a)n(人)

(1)

式中：q1村鎮(zhèn)居民最高用水定額(L/人·d)，取85L/人·d；p1為設計人口，人；n為設計年限，取15a；p0為現(xiàn)狀人口，人，取215人；a為人口增長率，根據建設單位提供數(shù)據，取a=12‰。

則依據公式計算：

Q1=85/1000×p1

p1=215×(1+0.012)15=257(人)

(2)

代入上式：Q1=85/1000×257=21.86(m3/d)。

管網漏失水量和未預見水量Q7：

Q7=Q1×10%=21.86×10%=2.186(m3/d)。

最高日供水量Qd：

根據《村鎮(zhèn)供水技術規(guī)范》(SL310-2004)要求，定時供水工程時Kh取2.3-3.0。本工程取Kh=2.5。日變化系數(shù)可在1.3-1.6之間。本工程取Kh=1.5。

Qd=Q1+Q7=21.85+2.186=24.04(m3/d)；

Qd=Q1Kh=24.04×1.5=36.06(m3/d)。

最高時供水量Qh：

Qh=KhQd/6

(3)

式中：Kh為時變化系數(shù)(每天供水6h)。

依據公式計算：Qh=KhQd/6=2.5×36.06/6=15.03(m3/h)。

2)小峪村北陽1組山上9戶36人生活用水量Q1：

Q1=q1×p1(m3/d)

p1=p0(1+a)n(人)

(4)

式中：q1為村鎮(zhèn)居民最高用水定額(L/人·d)，取85L/人·d；p1為設計人口，人；n為設計年限，取15a；p0為現(xiàn)狀人口，人，取36人；a為人口增長率，根據建設單位提供數(shù)據，取a=12‰。

則依據公式計算：

Q1=85/1000×p1；

p1=36×(1+0.012)15=43(人)；

代入上式：Q1=85/1000×43=3.66(m3/d)。

管網漏失水量和未預見水量Q7：

Q7=Q1×10%=3.66×10%=0.37(m3/d)。

最高日供水量Qd：

根據《村鎮(zhèn)供水技術規(guī)范》(SL310-2004)要求，定時供水工程時Kh取2.3-3.0。本工程取Kh=2.5。日變化系數(shù)可在1.3-1.6之間。本工程取Kh=1.5。

Qd=Q1+Q7=3.66+0.37=4.03(m3/d)；

Qd=Q1Kh=4.03×1.5=6.04(m3/d)。

最高時供水量Qh

Qh=KhQd/6

(5)

式中：Kh為時變化系數(shù)(每天供水6h)

依據公式計算：Qh=KhQd/6=2.5×6.04/6=2.52(m3/h)。

3)小峪村北陽2組28戶134人生活用水量Q1

Q1=q1×p1(m3/d)

p1=p0(1+a)n(人)

(6)

式中：q1為村鎮(zhèn)居民最高用水定額，L/人·d，取85L/人·d；p1為設計人口，人；n為設計年限，取15a；p0為現(xiàn)狀人口，人，取134人；a為人口增長率，根據建設單位提供數(shù)據，取a=12‰。

則依據公式計算：

Q1=85/1000×p1；

p1=134×(1+0.012)15=160(人)。

代入上式：Q1=85/1000×160=13.62(m3/d)。

管網漏失水量和未預見水量Q7：

Q7=Q1×10%=13.62×10%=1.362(m3/d)。

最高日供水量Qd：

根據《村鎮(zhèn)供水技術規(guī)范》(SL310-2004)要求，定時供水工程時Kh取2.3-3.0。本工程取Kh=2.5。日變化系數(shù)可在1.3-1.6之間。本工程取Kh=1.5。

Qd=Q1+Q7=13.62+1.362=14.98(m3/d)；

Qd=Q1Kh=14.98×1.5=22.48(m3/d)。

最高時供水量Qh：

Qh=KhQd/6

(7)

式中：Kh為時變化系數(shù)(每天供水6h)。

依據公式計算：Qh=KhQd/6=2.5×22.48/6=9.37(m3/h)。

南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程設計規(guī)模最高日供水量為河北、北陽1組、北陽2組之和。即36.06+6.04+22.48=64.58m3/d，

2.3 工程規(guī)模

南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程設計規(guī)模最高日供水量64.58m3/d，最高時供水量26.91m3/d，工程規(guī)模為Ⅴ型。確定工程主要建筑物等級為Ⅴ級。年供水總量為2.36萬m3。根據《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001，工程區(qū)地震烈度為Ⅵ度。

3 水源工程設計與管理

3.1 水源井

南甸鎮(zhèn)小峪村北陽水源地為已建深水井。

3.2 蓄水池設計

本工程供水方式為自壓式供水。水泵將深井水提升至工程區(qū)域山坡上新建蓄水池，利用蓄水池與住戶高差自流為各戶供水。蓄水池為鋼筋混凝土方型結構，尺寸(內徑)：4×3.5×3(m)。蓄水池有效容積為42m3。

3.3 管道開挖設計

管道開挖時應保證邊坡穩(wěn)定，并留有足夠的施工空間，根據當?shù)氐牡貙忧闆r土方開挖管道底寬0.6m，邊坡設計為1:0.67。在土基上埋設管道不作地基處理，將天然地基整平，管道鋪設在未經擾動的原狀土上。如遇巖石，應在巖基上埋設管道應鋪設200mm厚的細土墊層。管道周圍200mm范圍內要用細土回填，回填土的壓實系數(shù)應≥90%。根據本溪縣氣象資料，工程區(qū)最大凍土層深度為1.49m，確定輸水管埋深為1.6m。

3.4 管路附屬建筑物

根據規(guī)范要求和運行維護管理需要，在輸水管線干管和各級支管上設計閥門井。閥門井采用漿砌石結構，井徑為1.2m，井深為1.7m，井蓋為混凝土井蓋。南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程共設閥門井7座。

3.5 水源地保護區(qū)的劃分與管理

為保障人民身體健康和經濟建設發(fā)展，必須保護好飲用水水源，嚴格執(zhí)行《飲用水水源保護區(qū)污染防治管理規(guī)定》，明確劃分水源保護區(qū)，把飲用水水源保護區(qū)的設置和污染防治納入縣經濟和社會發(fā)展規(guī)劃和水污染防治規(guī)劃。根據《飲用水水源保護區(qū)劃分技術規(guī)范》(HJ/T338-2007)劃分南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程以水源井為中心半徑150m的范圍內為一級保護區(qū)，以水源井為中心，半徑150-300m范圍內為二級保護區(qū)。水源處配備專人負責，對供水管網各項設備應進行定期的觀測、維修和養(yǎng)護；每年對水質進行2次(枯、豐期)的采樣，委托本溪滿族自治縣疾病預防控制中心負責檢測[2]。

4 施工組織設計

4.1 施工條件及施工方案、施工方法

4.1.1 施工方案

南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程主要建筑物是：管道溝開挖、管道安裝及管道溝回填。由于工程管線施工主要在小峪村內，為了減少施工對當?shù)卮迕竦挠绊?，縮短工期，施工采取分段施工的總布置。

1)以管段為單元進行分區(qū)施工；

2)在村內空曠地臨建倉庫一座，專人看護；

3)根據需要，施工建臨時道路500m；

4)在水質、水量符合要求后再進行其他工程建設。

4.2 施工方法

4.2.1 土方開挖工程

本工程土方開挖主要集中在輸水管道。采用0.4 m3翻鏟挖掘機后退開挖的施工方法。

開工前必須向施工單位進行技術交底，并同施工班組長到現(xiàn)場實地勘察，對地面上的障礙物作出具體處理措施，然后放線開挖。管道開挖與管路安裝緊密結合，既不能影響耕種，又不能長時間堵塞交通。開挖前根據管道溝口徑、土質情況確定邊坡系數(shù)。開挖中要經常檢查溝槽是否達到規(guī)定的寬度和邊坡。開挖深度1.6m，挖出土方必須棄于溝兩岸0.5m以外。開挖好的管道溝，溝底要求底面要平整、坡度變化要漸進，并嚴格按照設計開挖深度和溝底縱坡施工。凡溝內發(fā)現(xiàn)電纜等其它重要物體，要立即報告建設單位，采取保護措施。

4.2.2 管道施工

1)管道熱熔承插連接：

壓力管道安裝必須對管道接口、閥門、配件以及其它附屬構筑物仔細進行外觀檢查；復側管道的縱斷面；并按要求檢查管道的放氣和排水條件。管道采用熱熔承插連接，管材的連接端應切割垂直，并應用潔凈布擦凈管材和管件連接面上的污物，標出插入深度，刮除其表皮；承插連接前，應校直兩對應的待連接處，使其在同一軸線上；插口外表面和承口內表面應用熱熔承插連接工具加熱；加熱完畢，待連接件應迅速脫離承插連接加熱工具，并應用均勻外力插至標記深度，在焊接時間內保持該位置不變，在至少10min的附加冷卻時間內，不能讓接頭承受過大的應力。

2)冬季施工措施：

根據PE管的特性，要求焊接時氣溫不低于0℃，最好在10℃左右，在0℃以下施工時要設置移動保暖棚，保暖棚的溫度應在0℃以上，加熱板溫度應控制在230-235℃之間，但不能超過235℃，以保證PE管在焊接時的熱交換能夠正常進行；保暖棚宜采用帳篷，并且應有簡易火爐，可在帳篷內連續(xù)連接不超過6個接口，但是管材最大連接長度不超過50m；為保證熱交換能夠正常進行，要求焊接時風力不能超過4級，否則需要設置擋風裝置。

3)壓水試驗：

根據《給排水管道工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定，供水管道應用水進行壓力試驗。供水管道壓水試驗應將管道灌滿水后，在不大于工作壓力條件下浸泡24h。實驗壓力應不低于1.5P的設計內水壓力，當水壓升到實驗壓力時，保持恒壓10min，檢查接口、管身無破損及滲漏現(xiàn)象后，供水管道方可運行使用。地下管道必須在管基檢查合格，管身兩側及其上部回填不少于0.5m后進行壓力試驗。此外，鋪設后須立即全部回填土的工程段，在回填前應認真對接口作外觀檢查，回填后進行壓力試驗。

5 結 論

工程建成后，每年可為南甸鎮(zhèn)小峪村北陽供水2.36萬m3，徹底解決當?shù)鼐用裆钣盟щy的問題，也促使廣大人民群眾自覺愛護環(huán)境，珍惜環(huán)境。本工程的建設對生態(tài)環(huán)境帶來的影響利大于弊，能夠促進周邊各村的經濟發(fā)展和人民生活水平的提高和生活環(huán)境的改善。不利影響是施工期環(huán)保問題，但通過制訂和實施科學、完善的環(huán)境保護措施，加強施工管理，規(guī)范、文明施工，做好工程范圍的生態(tài)環(huán)境保護，其不利影響可以避免或大大降低。因此從環(huán)境保護和水土保持角度看，南甸鎮(zhèn)小峪村北陽農村飲水工程的建設是必要的和切實可行的。