引泉工程設計

陳偉 吳灃旭

[摘 要] 村鎮居民用水是涉及到群眾基本生存的保障，本文通過對實例中用水量的數據的整合分析，依據相關水利建設條例，對此實例中居民用水系統設施做出了相關設計，并對相關水壓、水源井、配水管網等項目作出了初步計算。

[關鍵詞] 引泉工程；管網設計；供水水壓

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 18. 084

[中圖分類號] TV213.9 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）18- 0139- 02

1 用水量與設計規模

上玉興屯位于樺甸市常山鎮西北部7千米處，現有人口380人、142頭大牲畜，設計供水人口417人。根據村民生活習慣與用水狀況，結合本地經濟發展狀況，確定有關用水參數。其主要參數如下。

1.1 設計年限

本次設計以2013年為現狀年，工程使用年限取15年，即規劃設計水平年為2028年。

1.2 設計人口

設計用水居民人數P=P0（1+γ）n+ P1

=380×（1+0.006）15+1=417（人）

式中，P0為各村供水范圍內的現狀常住人口數，其中包括無當地戶籍的常住人口；P1為各村的設計年限內人口的機械增長、人口規劃以及近年來流動人口和戶籍遷移人口的變化情況，按平均增長法確定；γ為設計年限內各村人口的自然增長率，可根據當地近年來的人口自然增長率確定；n 為工程設計年限。

1.3 居民生活用水量

居民生活用水量W=Pq/1 000（m3/d）

=417×60/1 000=25.00（m3/d）

式中，P為設計用水各村居民人數；q為最高日居民生活用水定額，本工程設計用水條件為水龍頭入戶，有洗滌池，其他衛生設施較少，根據規范最高日居民生活用水定額取值范圍為45.0～65.0 L/d·人。本方案取60 L/d·人。

1.4 飼養畜禽用水量

畜禽用水量=畜禽數量×用水定額×放養折算比例

=（142×50）/1 000 =7.10（m3/d）

1.5 管網漏水用水量和其他未預見水量

根據規范：管網漏失水量和其他未預見水量宜按上述用水量之和的20%取值

管網漏失水量和其他未預見水量= 按上述用水量之和×20%

=（25.00+7.10） ×20%=6.42（m3/d）

1.6 供水規模

供水規模（即最高日供水量）= 居民生活用水量 +飼養畜禽用水量 + 管網漏失水量及其他未預見用水量 =25.00+7.10+6.42= 38.52（m3/d）

1.7 人均綜合用水量

人均綜合用水量 = 供水規模 / 設計人=38.52/501=0.092（m3/d）

2 工程建設依據

（1）《村鎮供給水工程技術規范》（SL 310-2004）

（2）《供水管井技術規范》（GB 50296-99）

（3）《水利部水總〔2002〕116號文》

（4）2004年修訂本《農村給水設計規范》（CECS 82-96）

3 供水水質要求

符合《國家生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）。

4 供水水壓要求

供水水壓應滿足配水管網中用戶接管點的最小服務水頭；設計時，對很高或很遠的個別用戶所需的水壓不宜為控制條件，可采取局部加壓或設集中供水點等措施滿足其用水需要。

配水管網中用戶接管點的最小服務水頭10m。

用戶水龍頭的最大凈水頭為13.06m，滿足要求，不用采取減壓措施。

5 建筑物設計

設計規模為38.52m3/d，按照每天工作24.00小時， K時=3.50，進行供水工程設計。

5.1 設計依據的標準

（1）《城鎮給水廠附屬建筑和附屬設備設計標準》（CJJ 41-91）

（2）《混凝土結構設計規范》（GBJ 10-89）

（3）《給水排水工程結構設計規范》（GBJ 69-84）

5.2 取水工程

5.2.1 取水量

高位蓄水池設計取水量為38.52 m3/d。經過走訪村民和現場調查得知，此處泉水在枯水期的最小來水量為55.50 m3/d，最大來水量為75.50 m3/d，能夠滿足村民用水需要。

5.2.2 取水構筑物

取水水源位于山溝里，泉眼附近植被好，引泉的水質良好、水量充足，所以采用泉室集取，高位蓄水池的供水方式。

5.3 輸水工程

根據水源井至高位水池距離為20.00 m，輸水管按最高日工作時用水量，每天工作24 h，總設計流量為1.12 L/s。

（1）Q（m3/s）設計流量（最高日工作時取水量）=（供水規模+水廠自用水）/水廠工作時間

（2）V（ m/s）設計流速，采用經濟流速.

（3）管道設計內徑d（m），應根據設計流量和設計流速確定；設置消火栓的管道內徑不應小于100mm。d（m）=2 sqrt（Q / （v × π））

（4）沿程水頭損失，按下式計算：h1= i×L

式中，h1為沿程水頭損失m；L為計算管段的長度m；i為單位管長水頭損失m/m；

PE、PPR等硬塑料管的單位管長水頭損失計算：

i=0.000 915Q1.774/d4.774

式中，Q為管段流量m3/s；d為管道內徑，m；

（5）局部水頭損失，按其沿程水頭損失的5%計算。

5.4 配水工程

5.4.1 水源井

水源井設計高程250.0 m ，設計流量1.12 L/s。

5.4.2 配水管網

配水管網采用樹枝狀布置，按照供水區域的分布情況，以及為售后維修安裝方便，管線走向盡量沿橋、公路、溝渠、機耕路等，以最短的管線提供最大供水范圍。配水量按最高日最高時用水量計算，K時=3.50，干管管徑按設計流量和經濟流速確定；進入村的干管管徑為50 mm，各進口處均設置一座閘閥井。支管按設計流量和水頭損失確定管徑，管網最不利點自由水頭為10.00 m。供水到每一用戶。

5.4.3 管網水力計算

樹形管網計算：Q配 設計流量=（供水規模-大用戶用水量） × 時變化系數 /24小時；q0 人均配水當量=Q配 / 設計人口；Q節節點出流量 = q0 人均配水當量×節點設計人口+大用戶用水量；Q管管段計算流量=可按其沿線出流量的50%加上其下游各管段沿線出流量計算下游出流量之和。

6 結 語

通過以上實例，對于國家關于村鎮居民用水的管網鋪設，能夠生成有一份有效的概念與參考。居民用水保障與用水安全問題一直是建設規劃中所有問題的重中之重，對細節環節的把控，如管網水力的計算、配水管網、供水井的計算等加以充分考察和準確計算，能夠在后續的工程工作中更加順利。當然，對于建筑物設計以及水質安全的處理是未來建設中水利規劃中下一個重難點。

主要參考文獻

[1]朱洪啟.二十世紀上半葉華北水井的使用與管理[J].南京農業大學學報：社會科學版，2004（3）.

[2]劉欣.農村水利公共設施的供給與需求分析[J].中國農村水利水電，2007（7）.