張文龍
摘 要:大坪鄉集鎮主要依靠掛角洞水源供水,由于現狀供水工程使用期超過設計年限,主要供水管嚴重氧化漏水、堵塞,加之2009年入夏以來,項目區氣候較為異常,降水量持續偏少,年需水量21.19萬m3,年缺水量6.76萬m3,供水補足給當地村民的健康帶來嚴重的安全隱患。項目的實施,將提高項目區集鎮及農村居民的用水保證率,為項目區人民群眾解決旱季安全飲水問題,對項目區今后的經濟發展和社會主義新農村建設提供堅實的基礎。
關鍵詞:大坪鄉;抗旱應急水源;提水泵站;調節池
1 工程概況
大坪鄉抗旱應急水源配套工程,項目區缺水主要以干旱月份缺水為主,多發生在6~10月份,其缺水量占全年缺水量的70%以上,在7~10月份,有將近80%的居民安全飲水問題無法解決。2014年萬山區大坪鄉抗旱應急水源配套工程現狀情況下主要解決大坪村、清塘村、柴山村和文基村的4個村54個村民組,4所小學,居民7624人,學生2637人,牲畜5415頭的抗旱應急飲水安全問題以及解決旱期基本口糧田1228畝的抗旱灌溉問題。
2 供水水源及水量平衡分析
犀牛洞泉水位于大坪鄉東北方向,與大坪鄉最短直線距離為3.7km,出露高程584.7m,泉水出露洞口以上為懸崖陡壁并延伸至山頂,山頂距泉水出露洞口50~70m,泉水出露洞口上部山體呈合圍之勢將犀牛洞泉水出露洞口環抱其中,洞口上部山脊線走向西北面和西南面呈倒U型向下止于匯流溪溝。犀牛洞泉水比較穩定、其水量豐富,水質滿足工程區供水需求,提水揚程不大,供水范圍較集中,管線布設方便,運行管理方便,作為應急抗旱水源是比較有保障的。
犀牛洞泉水在P=97%保證率下日流量為0.0503m3/s,日供水量4345.92m3。該水源出露口推測為暗河排瀉口,水量穩定,枯豐期水量變化不大,但穩妥考慮,枯水期日供水量取實測水量的50%得4345.92×50%=2172.96m3,設計水平年日需水量為人蓄需水量加上灌溉需水量,即為702.6+307=1009.6m3/d,按年計算,犀牛洞泉水年供水量為158.63萬m3,設計水平年年需水量為36.85萬m3,可供水量遠遠大于取水量,來水能滿足工程設計要求。
3 工程主要構建物設計
工程集中人飲供水規模為W=1009.6m3/d,大于1000m3/d,又小于5000m3/d,屬于Ⅲ型。工程提水泵站及上水管線按4級建筑物設計;高位蓄水池及輸水主管按4級建筑物設計,其它次要建筑物及臨時建筑物按5級建筑物設計。工程提水泵站及上水管線設計洪水標準取為20年一遇,校核洪水標準取為50年一遇;高位蓄水池及輸水主管設計洪水標準取為10年一遇,校核洪水標準取為50年一遇;其它次要建筑物及臨時建筑物設計洪水標準取為5年一遇。
3.1 工程總體布置
根據工程區水源點位置、地形特點、受益區人口分布特點和建筑物情況,工程布置方案為:犀牛洞水源點→泵站→高位水池→凈化器→調節池。即從清塘村犀牛洞泉水(溶洞水)引水至泵站集水池,通過提水泵站提升至675m高程處新建的高位水池后分兩條管線,一條通過自流輸水方式,向西輸水至大坪集鎮滾牛坡已建調節池止;另一條向東面輸水至新場村民組西側坡頂1號調節池后,再從1號調節池引管輸水至清塘小學東南面的坡頂2號調節池止。
3.2 提水泵站設計
3.2.1 泵房設計及輸水管道選擇敷設
泵房設在集水池旁邊,泵房地面高程為555.4m,設計建筑面積37.61m2。內墻刷仿瓷,外墻刷墻漆。按最高工作日平均取水量計算,泵站最高日用水量為1009.6m3/日,水泵工作時間每天12小時,考慮兩臺水泵機組一用一備。則泵站設計流量為84.13m3/h。輸水管道采用DN125壓力鍍鋅鋼管,對口焊接。管道全線采用明管敷設,鍍鋅鋼管底部與開挖地面距離為40cm;在轉彎以及地形變化處設鎮墩,泵站上水管為明管敷設,每隔100米需設置一鎮墩,一般每6m設一支墩,支墩采用等間距布置。管道與公路相交的地方采用埋管,采用埋管時,埋深不小于70cm。
泵站調節池高程為552m,其容量200m3,采用半埋式方形C15砼水池,水池內空12×8×2.2m。C15墻身斷面為矩形,墻高3.1m,墻寬0.5m,基礎埋深0.5m。輔助建筑物有泵房1間37.61m2,消毒房兩間共15m2。高位水池高程為675m,其容量450m3,采用半埋式圓形C15砼水池,水池內空直徑14.6m。C15墻身斷面為矩形,墻高4.0m,墻寬0.5m,基礎埋深0.5m。
3.2.2 主泵型號選擇及機組布置
提水泵站設計揚程177.32m,設計流量84.13m3/h,國內已生產的適用于本泵站揚程、流量的水泵主要有D型多級離心泵。項目實施時,建議采購長沙中聯泵業有限公司生產的水泵機組,選定D85-45×4型臥式多級離心泵。為防止水錘和水泵逆轉在每臺水泵出水管上設置一臺DN125、4MPa隔膜式多功能水泵控制閥,在主管隔膜式多功能水泵控制閥與離心泵叉管之間設置一臺DN125、2.5MPa的HH44X微阻緩閉逆止閥。
泵房布置兩臺抽水機組,并距墻壁0.8m,兩臺抽水機組間凈距2m,在靠墻設置斷面為40×30×20cm的集水坑,通過泵房φ80排水管排水到泵房外。
3.3 輸水線路及管徑選擇
結合抗旱應急水源工程特性以及供水區工程地形條件,本著因地制宜的和節約投資原則[1],由于項目區水池到自然寨的相對高差不大,可采用塑管埋入地下輸水,輸水管采用單管布置,管道埋深大于或等于70cm,在其較低點設沖砂閥。
大平集鎮片區輸水主管采用塑管從高位水池接出后接入大平集鎮滾牛坡現有調節池,后利用現有供水管道輸水至各用水戶。柴山村、清塘村供水片區分布在大平集鎮東北面,距大平集鎮6~13km,各行政村相隔較遠,住戶分散,現狀情況下各村無供水工程供水,飲水問題靠各戶自家架設水管從附近水源點引水或附近水井挑水解決,該片區輸水采用塑管從高位水池接出后接入1#調節池,在1#調節池預留出水管并裝好節水閘,供柴山村片區抗旱應急取水,清塘村片區從1#調節池采用輸水管埋管引水輸送至清塘小學的東南面山坡高地2#調節池,在2#調節池預留出水管并裝好節水閘,供該片區抗旱應急取水。
上水管道DN125鍍鋅鋼管1.01km,100級PE管14.056km(DE140PE管3.54km、DE160PE管0.576km、DE180PE管7.19km、DE200PE管2.75km)
3.4 凈水調節池設計
1號調節池高程為655m,其容量200m3,采用半埋式圓形C15砼水池,水池內空直徑10m。C15墻身斷面為矩形,墻高3.0m,墻寬0.5m,基礎埋深0.5m。2號調節池池底高程為610m,其容量100m3,采用半埋式圓形C15砼水池,水池內空直徑7.2m。C15墻身斷面為矩形,墻高3.0m,墻寬0.4m,基礎埋深0.5m。
4 結束語
大坪鄉近幾年的枯水季,集鎮及農村很多地方供水枯竭,飲水告急,飲水問題嚴重影響了集鎮及周邊村寨村民的正常生活及經濟活動發展。大坪鄉抗旱規劃項目,是一項公益性很強的工程,對解決大坪鄉及周邊農村的干旱時飲水問題有著重要作用,能夠更好地構建和諧社會,推進社會主義新農村的建設。
參考文獻
[1]張海濱,蘇志誠.抗旱應急備用水源工程建設相關問題分析[J].中國防汛抗旱,2011(3):18-20.