摘  要:農(nóng)村飲水安全是黨中央、國務(wù)院高度重視和廣大農(nóng)民群眾迫切需要解決的一項民生水利工程,是保持區(qū)域穩(wěn)定和廣大農(nóng)村人畜安全的關(guān)鍵。如何提高工程的性價比,就要從工程規(guī)劃、設(shè)計、施工及管理等多方面探索,從優(yōu)化方案著手。文章以秦州區(qū)龐家溝為例,通過對秦州區(qū)龐家溝農(nóng)村飲水安全工程飲用水水源論證、凈水工藝處理和輸配水管網(wǎng)布設(shè)做了詳細闡述,認為這種工程設(shè)計方案在農(nóng)村飲水安全工程中經(jīng)濟實用。 

  關(guān)鍵詞:機井供水;水源論證;工程布置;凈水工藝 

  1 基本情況 

  太京鎮(zhèn)位于秦州區(qū)西郊,東接玉泉鎮(zhèn),西臨藉口鎮(zhèn),南連牡丹鎮(zhèn)、皂郊鎮(zhèn),北與中梁鄉(xiāng)毗鄰。距離市區(qū)約15km?偯娣e144km2,全鎮(zhèn)屬黃土丘陵和河谷平原類型,全鎮(zhèn)地勢起伏較大,成西南高,東北低走勢。 

  項目區(qū)位于太京鎮(zhèn)西南2km處,屬黃土梁峁溝壑區(qū)。自然村分散在普岔溝西側(cè)淺山區(qū),平均海拔約1300m~1700m,壓力管道及供水干支管多經(jīng)過第四系黃土覆蓋層,谷坡下部地段巖石裸露。多年平均氣溫10.7℃,年極端最高氣溫37.2℃,極端最低溫-19.2℃。年平均降水量531mm,多年平均水面蒸發(fā)量800mm,陸面蒸發(fā)量500mm,多年平均蒸發(fā)量1290.5mm,多年最大風(fēng)速21m/s,多年平均無霜期天數(shù)180d,最大凍土深度61cm。 

  本工程涉及龐家溝1個行政村(3個自然村)219戶1049人,項目實施區(qū)全為山區(qū),農(nóng)業(yè)主要以糧食為主,經(jīng)濟作物甚微,自然條件較差,經(jīng)濟比較落后,干旱缺水是制約當(dāng)?shù)匕l(fā)展及人們生存的主要問題。 

  2 水源論證 

  項目區(qū)處在秦州區(qū)南部低山丘陵區(qū),結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦、地貌及水文地質(zhì)條件,對水源地沿普岔溝長0.8km,寬0.3km,面積約0.3km2的范圍進行了水文地質(zhì)勘察,在勘察范圍內(nèi)對現(xiàn)有1眼農(nóng)用機井進行了實地調(diào)查,并實測了該眼機井的井深、地下水位埋深及含水層的厚度。機井的井深為35m,且近幾年運行一直良好,水量穩(wěn)定。 

  根據(jù)類比井資料,擬選水源井與農(nóng)用機井處于同一水文地質(zhì)單元,均處在勘察范圍內(nèi)的普岔溝溝谷區(qū),水文地質(zhì)條件相似,地下水含水層厚度、滲透系數(shù)變化不大,抽水試驗井(農(nóng)用機井)位于擬選機井上游約160m處,并于2013年12月21日-2013年12月22日在該井采用穩(wěn)定流連續(xù)抽水試驗,根據(jù)抽水試驗資料分析計算,單井出水量為18.01m3/h,滿足項目區(qū)需水量55.95m3/d的供水要求,建議擬選供水水源井(機井)1眼,單井出水量設(shè)計按15.0m3/h計算。 

  3 工程設(shè)計 

  3.1 設(shè)計參數(shù) 

  供水設(shè)計規(guī)模為:55.95m3/d 

  最高日工作時間確定為:6h 

  定時供水時變化系數(shù)Kh:2.3 

  日變化系數(shù)Kd:1.4 

  3.2 工程總體布置 

  工程布置為從太京鎮(zhèn)普岔溝左岸一級階地上打機井1眼, 在附近修建管理所1處,水質(zhì)經(jīng)消毒處理后,采用泵站揚水方式送水至高位水池,通過配水管自流供水至各村,再經(jīng)村級管網(wǎng)配水到戶。示意圖如下圖1:   3.3 工程主要建設(shè)內(nèi)容 

  3.3.1 水源工程 

 。1)水源選擇。本工程規(guī)劃在普岔溝左岸新打機井一眼,單井出水量為15.00m3/h,滿足項目區(qū)需水量55.95m3/d的供水要求。 

  井管采用Dg250鋼管,壁厚10mm,進水孔應(yīng)交錯成梅花形排列,開孔率為25%~30%,井口周圍用紅粘土封閉,厚度為500mm。 

 。2)水泵選型。a.設(shè)計流量確定:Q=W/T。b.水泵設(shè)計揚程。 

  鋼管沿程水頭損失按下式計算:i=0.000912V2(1+0.867/V)0.3/d1.3 

  3.3.2 管理所 

  在機井處修建管理所1座(包括管理房、機井),長×寬=18m×18m,占地324m2。站內(nèi)建磚混結(jié)構(gòu)管理房1座,長×寬=14.17m×6.14m,建筑面積87m2;其中消毒室、控制室開間3.6m,進深5.4m;配電室、值班室凈寬3.3m,進深5.4m。 

  消毒器的選型。消毒選用普通二氧化氯發(fā)生器,型號為TJL-50,消毒劑采用液狀穩(wěn)定性二氧化氯消毒劑或固態(tài)穩(wěn)定性二氧化氯消毒劑均可。供料由滴定閥或流量計控制,溫度自控,負壓曝氣,水壓自控加料。其性能參數(shù)(見表3)。 

  3.3.3 輸配水工程 

 。1)輸水管道。從機井到高位水池為輸水管道,管材采用鋼管,管徑為DN100,長度2.6km,壓力等級3.0MPa。 

 。2)高位水池。該工程屬機井供水,全天候供水,所以本工程設(shè)計在輸水管道末端2+600處建造了一座50m3高位水池,以便長期調(diào)蓄,集中供水。 

  (3)配水管網(wǎng)。從高位水池處分別引出1條配水干管,管線長度180m,自流供水懷峪溝和龐家溝、1條配水支管,管線長度400m,自流供水師家陽灣村。供水管道應(yīng)保持管道末端有5.0m以上的服務(wù)水頭。 

  供水管道埋設(shè)在凍土層以下,管線沿黃土梁峁地帶布設(shè),管床開挖要求坡度均勻,管底平整夯實,溝底表面不得有碎石、硬塊和其它突出物。管槽斷面尺寸為:底寬0.4m,上口寬0.8m,深≥1.2m,建議管道在接頭處做好防滲漏處理,確保供水安全。 

  (4)附屬設(shè)施工程。供水工程附屬設(shè)施包括閥門井和戶用水表閘閥井。其中控制閥門井3處,排水閥門井1處、排氣閥門井1處、減壓閥1處;戶用水表閘閥井219處。 

  4 結(jié)束語 

  秦州區(qū)龐家溝農(nóng)村飲水安全工程總投資116.35萬元。本工程經(jīng)過1年的運行,通過與當(dāng)?shù)赜晁罟こ毯蜏系廊∷こ滔啾,具有明顯優(yōu)勢,機井供水工程水質(zhì)好,管理方便,運行成本低,水價低廉,極受當(dāng)?shù)厝罕姎g迎,所以這一設(shè)計方案在同類地方工程設(shè)計中值得推廣。 

  參考文獻: 

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  [2]張橋星.機井供水工程設(shè)計在農(nóng)村飲水安全工程中的應(yīng)用策略[J].農(nóng)家參謀,2018(19):29. 

  [3]徐吉海.石羊河流域“十二五”期間農(nóng)村飲水安全工程實施成效[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2018(06):123-124.