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        農(nóng)村飲水安全項(xiàng)目打井配套工程初步設(shè)計(jì)

        2021-07-21 08:53:42胡親玲
        山西水利 2021年1期
        關(guān)鍵詞:工程設(shè)計(jì)

        胡親玲

        (運(yùn)城市鹽湖區(qū)安邑水庫(kù)管委會(huì),山西 運(yùn)城 044000)

        1 項(xiàng)目概況

        榮莊子集中供水工程受益村莊包括某縣溫嶺、窯子上、榮莊子、項(xiàng)家溝四村,飲水全部為單戶人工井,水質(zhì)欠佳,干旱年份水量不足。龍?jiān)蹇恳谎?0m機(jī)井供水,該井出水量不足5t/d,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足村民用水需求。不足部分靠人工拉水解決,用水成本高,且浪費(fèi)人工。為解決水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不高、水量不充足的供水矛盾,擬建設(shè)榮莊子集中供水工程。

        2 工程設(shè)計(jì)內(nèi)容與規(guī)模

        2.1 設(shè)計(jì)年限及人口

        本工程基準(zhǔn)年為2018年,工程設(shè)計(jì)年限為15年,2032年為規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年。以現(xiàn)狀人口1494人為基數(shù),按人口增長(zhǎng)率的10年平均值8‰計(jì)算,2032年項(xiàng)目區(qū)內(nèi)總?cè)丝跒?506人。

        2.2 工程任務(wù)及供水規(guī)模

        本工程供水方式采用集中式全日供水,根據(jù)《山西省農(nóng)村供水工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)》和《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL687-2014)的規(guī)定,并結(jié)合本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,確定有關(guān)參數(shù),并依此計(jì)算出供水規(guī)模和用水量。本次設(shè)計(jì)用水量包括居民生活用水59.76m3/d、牲畜用水31.2m3/d、管網(wǎng)漏失和未預(yù)見用水9.1m3/d。最高日用水量100.06m3/d,水源取水泵每日工作時(shí)間8h,提水管設(shè)計(jì)流量為12.51m3/h。

        3 水源井設(shè)計(jì)

        3.1 水文地質(zhì)條件

        根據(jù)已成井資料分析,榮莊子村周圍地層結(jié)構(gòu)自上而下,由新到老分別為:第四系中更新統(tǒng),巖性為黃土、紅黃色亞粘土,紅粘土與砂礫石互層,地層厚度約為30m。奧陶系上馬夾溝組,巖性為黑色豹皮狀灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r互層,夾白云質(zhì)泥灰?guī)r。地層厚度約為200m。奧陶系下馬夾溝組,深灰色白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r及燧石白云巖,地層厚度約為100m。奧陶系下統(tǒng)冶里組,巖性為灰白色白云巖、竹葉狀白云巖,地層厚度約為170m。寒武系上、中統(tǒng)鳳山組、長(zhǎng)山組、張夏組、徐莊組,巖性為灰黃色白云巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r,灰紫色竹葉狀灰?guī)r、灰色鮞狀灰?guī)r、暗紫紅色頁(yè)巖。地層厚度約為150m。

        覆蓋層中,0~30m為黃土、紅黃色亞粘土夾砂礫石;30~500m為黑色豹皮狀灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r互層,白云質(zhì)泥灰?guī)r,泥灰?guī)r及燧石白云巖,灰白色白云巖、竹葉狀白云巖;500~650m為灰黃色白云巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r,灰紫色竹葉狀灰?guī)r,灰色鮞狀灰?guī)r,暗紫紅色頁(yè)巖。巖溶水靜止水位預(yù)計(jì)在520m。

        3.2 管井設(shè)計(jì)

        井孔設(shè)計(jì)為倒塔式結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)孔深650m,覆蓋層孔徑50mm,下入325號(hào)8mm螺旋管,基巖較完整不下管,裸孔直徑不得小于215mm,裸孔深度應(yīng)視實(shí)際地質(zhì)情況決定,詳見表1。成井后利用空壓機(jī)或化學(xué)洗井。

        表1 井徑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)表

        為確保水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,一定要準(zhǔn)確提供漏水段;正確作好洗井工作并做記錄;準(zhǔn)確提供靜水位、動(dòng)水位、水井真實(shí)涌水量;施工單位要嚴(yán)格管理,根據(jù)地層情況使用合適的施工方法,控制好施工用水量。

        3.3 水泵配套設(shè)計(jì)

        水泵揚(yáng)程計(jì)算公式如下:

        式中:Δ——設(shè)計(jì)揚(yáng)程,m;

        h1——機(jī)井動(dòng)水位;

        h2——地面以上垂直高度,取50m;

        β——沿程損失系數(shù),取0.1。

        根據(jù)現(xiàn)狀及發(fā)展用水需求(見表2),計(jì)算得水泵設(shè)計(jì)流量為10t/h。

        根據(jù)水泵揚(yáng)程計(jì)算結(jié)果,水泵選用200QJ10-650/39井用潛水泵,其性能參數(shù)如下:

        表3 水泵技術(shù)參數(shù)表

        4 提水管線線路的布置原則

        4.1 管道布置

        4.1.1 管道埋深

        合理確定管道埋設(shè)深度,是保證輸水管道安全運(yùn)行和降低工程投資的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.0.17條規(guī)定,“管道的埋設(shè)深度,應(yīng)根據(jù)冰凍情況、外部荷載、管材強(qiáng)度及與其它管道交叉等因素確定”。本項(xiàng)目工程區(qū)內(nèi)最大凍土深度2.3m,為降低工程輸水管線凍結(jié)風(fēng)險(xiǎn),管道頂部埋深應(yīng)低于最大凍土深。經(jīng)綜合實(shí)地勘測(cè),結(jié)合管道正常使用及檢修條件,確定本工程輸水管道的管頂覆土深度至少為2.3m。

        4.1.2 管道敷設(shè)

        本工程管道為地下埋管。根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268-2008)有關(guān)規(guī)定,土質(zhì)地基開挖邊坡為1∶0.25,土質(zhì)地基采用原土回填。

        4.1.3 管道平面和縱斷設(shè)計(jì)

        管道平面布置要盡量做到:一是線路短、線路起伏小、土石方工程量小、造價(jià)低;二要考慮轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)量少,轉(zhuǎn)角角度與管件適應(yīng),過路、過溝段少,同時(shí)考慮避讓房屋、輸電線路桿塔、減少拆遷及附著物賠償費(fèi)用。

        管道縱斷設(shè)計(jì)要考慮管道埋深、縱坡;考慮排氣、排水、檢修等管線建筑物的數(shù)量、位置;對(duì)管線局部高凹段,可采用適當(dāng)加大開挖深度的方式,使管線盡量平直。

        4.2 管徑確定

        考慮深井泵揚(yáng)程的局限,為了與泵管與原有管道合理銜接,選擇管徑為75mm,管材選用100級(jí)PE管。

        4.2.1 檢修控制閥井

        檢修控制閥井內(nèi),除高位蓄水池出水管起點(diǎn)處控制閥井內(nèi)設(shè)備為水表及蝶閥,其他井內(nèi)的設(shè)備主要為蝶閥,控制井凈直徑均為1.5m??刂崎y井均采用圓形磚混結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),井口設(shè)混凝土蓋板,厚0.15m,井壁厚0.24m,井深隨地形條件而定。為便于短時(shí)間內(nèi)修復(fù)故障,盡可能減少棄水,設(shè)檢修控制閥井2座。

        4.2.2 排氣閥井

        為了滿足管道在運(yùn)行之前充水和因故排空時(shí)的大量進(jìn)、排氣要求,以及在正常運(yùn)行中隨時(shí)排出或向管道內(nèi)補(bǔ)充少量的氣體,在管線上,需按一定長(zhǎng)度間隔設(shè)置一個(gè)自動(dòng)進(jìn)排氣閥。氣閥除在管線隆起頂部的最高點(diǎn)布設(shè)外,還應(yīng)按水力過渡計(jì)算或規(guī)范要求在不同位置增設(shè)。

        排氣閥井內(nèi)的設(shè)備主要是進(jìn)排氣閥。排氣閥井采用圓形磚砌結(jié)構(gòu),井口設(shè)鑄鐵蓋板,厚0.15m,檢修井凈管徑1m,井壁厚0.24m;井深隨地形條件而定,本工程設(shè)置排水閥井1個(gè)。

        5 注意事項(xiàng)

        工程建成后,按照《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,由管理單位和衛(wèi)生部門,定期對(duì)水源、和管網(wǎng)末梢水等進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè),防止水源污染。在水源井周圍,應(yīng)設(shè)置明顯的標(biāo)志和嚴(yán)禁事項(xiàng)的告示牌,避免造成不可逆的環(huán)境污染及設(shè)施破壞。

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