民樂縣翟寨子村農村飲水安全工程典型設計

孫 斌

（甘肅省民樂縣洪水河管理處，甘肅民樂734500）

1 項目區概況

項目區位于民樂縣東部地區，南起翟寨子水庫、北至六壩鎮新民村，長約33 km；東起民聯鄉龍山村、西至六壩鎮豐林村，寬約11 km。覆蓋民聯鎮、六壩鎮等2 個鎮22 個村，區域面積約363 km2。屬童子壩河流域的中下游，地勢較平緩，自然縱坡1/35～1/60，海拔1 826～2 650 m。地貌主要為河流溝谷、道路與耕地切割的地塊狀景觀，居民區坐落整齊有序。

當前飲水采用地下水供水工程，其中上翟寨村由上翟寨水廠供水；雷臺村、賈西村、劉新村由雷臺水廠供水；郭灣村、黃朱莊村、楊莊村、高寨村由郭灣水廠供水；龍山村由龍山水廠供水；顧寨村由顧寨水廠供水；張明村、屯糧村、河灣村由張明水廠供水；東寨村、西寨村、復興村、東升村由西寨水廠供水；太和村由太和水廠供水；五莊村、金山村、鍋底坑村、下翟寨村由五莊水廠供水；新民村、北灘村由北灘水廠供水。多年來，隨著社會經濟的快速發展，地下水開采量逐年加大，地下水位急劇下降。原人飲供水機井相應水位下降嚴重，供水量已不能滿足設計要求。

2 工程設計

翟寨子農村飲水安全工程計劃鞏固提升民聯、六壩2 個鎮22 個村30 015 人（集鎮4 000 人）的飲用水安全。飲水問題為水量不達標。

2.1 工藝流程

水庫水—預沉池—凈化消毒—清水池—管網—用戶。

2.2 建設內容

工程設計新建水庫取水口1 處，預沉池1 座，磚混結構管理房336.8 m2、鍋爐房40 m2、凈化車間635.31 m2；設絮凝池1 座、斜管沉淀池1 座、D 型濾池1 座；安裝混合器1 臺（套）、二氧化氯發生器1 臺（套）、反沖洗水泵2 臺（套）、反沖洗風機2 臺（套）；建600 m3圓形清水池2 座，安裝125 KVA 變壓器1臺（套），架設10 kV 高壓輸電線路1.3 km；干管村級計量分水房屋20 間、280 m2，修建閥門井10 座、減壓井11 座、排氣井11 座；安裝全自動綜合監控系統1 套、消毒設施1 套，埋設各類供水管道129.58 km，其中，村頭管道55.28 km，村內管網74.3 km。修建管道過渠過路76 處。

2.3 工程設計

工程以翟寨子水庫為水源，具體從水庫輸水洞引水。設計架設φ400 mm 鋼制排污柵及喇叭口的鋼制進水口，埋設0.3 km 輸水管道至預沉池，由預沉池埋設1.73 km 輸水管，引水至水廠凈化消毒。

2.3.1 輸配水管道管線布設 翟寨子農村飲水安全工程輸水管從水庫輸水洞引水沿童子壩總干渠通往水廠；配水管出水廠后干線沿童子壩總干渠而下，途徑太和村、五莊子村、北灘村、新民村。

2.3.2 配水管道流量設計 配水管網中所有管段的沿線出流量之和等于工程最高日最高時用水量，各管段的沿線出流量根據人均用水當量和各管段用水人口確定。

2.3.3 配水管道內徑確定 管徑按照公式D=（4Q/3.14V）1/2 確定。按經濟流速V取為0.5～1.0 m/s計算。

2.3.4 管道水頭損失計算 管道水頭損失為沿程水頭損失和局部水頭損失之和。供水管道沿程水頭損失計算公式：

式中，hf 為沿程水頭損失（m）；D 為管道內徑（mm）；Q 為流量（m3/s）；L 為管段長度（m）。供水管段局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計算。

2.3.5 管材選擇及管道壓力 管材選用使用壽命長、適應變形能力強、接頭焊接的新型材料PE100 級管，其壓力等級：DN400-110 mmPE 管為0.63 MPa，DN90 mmPE 管為0.8 Mpa，75 mmPE 管為1.0 MPa，DN63 mmPE 管為1.25 MPa。經管道壓力計算，所選管材可滿足供水區用戶壓力要求。

2.3.6 輸配水管道埋設 按照農村飲水工程建設管理規定，管溝開挖和回填由受益區農戶義務承擔。工程干支管道主要依據鄉村道路和田間道路布設。根據項目區經濟條件、勞力情況、居民意愿，自主確定機械或人工開挖回填管溝。管道管溝開挖設計為梯形斷面，底寬0.8 m，頂寬1.0 m，全線貫通。

2.3.7 凈水工藝 隨著經濟社會的發展，全民生活水平的不斷提高，飲用水商品化是未來發展方向，只有全面改善水質、提高服務質量，才是農村供水事業持續發展的出路。通過考察學習民樂縣城水公司尚家磨地表水廠已建15 000 t/d 水庫水常規凈化消毒工藝，與海潮壩水廠現凈水工藝就操作強度、運行管理及水質保證程度進行詳細對比。常規凈水工藝實用、經濟、操作簡單、凈水徹底，各項指標均能達到設計指標。

水廠修建后日供水量（即最高日供水量）為3 029.08 m3/d，水廠自用水量按5%計入，水廠設計最小凈水能力為3 029.08 m3/d?？紤]夏季農戶澆灌房前屋后、溫室大棚及各村環境建設用水，水廠水處理能力按4 000 m3/d 設計，運行時間為24 h/d。凈水廠設計進水瞬間濁度不大于500 NTU。

2.3.8 調節構筑物

2.3.8.1 檢查井。工程管網布置為樹枝狀，考慮居民點分布情況及管道檢查維修等因素，設計在管線上共設置10 座檢查井。檢查井采用先進的鋼纖維混凝土預制組合式結構，內徑為1.24 m，井深為2.3 m，具有剛度強、安裝方便、施工不受季節影響等特點。

2.3.8.2 排氣井設計。由于項目區落差懸殊，管內流速較快，有時管內缺氣，形成水錘，損壞管材。為提高效率，降低費用，確保正常供水，設計管網較高處布設排氣井11 座。排氣井建設尺寸、結構、工藝同檢查井。

2.3.8.3 減壓井設計。由于項目區自然地理條件落差懸殊，水廠至受益村的壓差均大于60 m，直通重力流供水，供水管承壓要求高，且不現實，更不經濟。為降低水壓，保護管材，延長工程使用壽命，確保管網及時安全供水，設計在供水管網布設減壓井11 座。減壓井建設尺寸、結構、工藝同檢查井。

2.3.9 凈水廠房 凈水車間設計為磚混結構，平面尺寸為42.5 m×13 m，高9.0 m，建筑面積635.31 m2。墻體設計為M10 水泥砂漿紅磚砌體，長度方向柱距6 m，寬度方向柱距5.8 m，屋面采用輕型鋼骨架彩色保溫板結構，厚度150 mm，外墻采用5 cm 聚苯板保溫。基礎采用C20 鋼筋砼現澆，底部為20 cm 厚C20砼墊層，地基承載力400 kPa。窗戶均為鋁合金，門為鋼塑防盜門。

2.3.10 管理房設計 為改善水廠工作生活環境，穩定職工隊伍，使農村人飲供水事業更好服務農村、農民，工程設計修建磚混結構的管理房及鍋爐房，面積分別為336.8 m2、40 m2，墻面為瓷磚貼面，門窗為鋼塑防盜門窗。屋面為C20 鋼筋砼現澆，爐渣保溫，屋頂用SBS 防水卷材處理后架設彩鋼頂，確保屋面保暖防水，延長屋頂壽命，減少日后維修費用。水廠新建圍墻385 m，大門一副，綠化設計為園林式，廠區為主、外圍為輔。