朝陽縣尚志鄉(xiāng)范杖子村飲水安全工程設(shè)計(jì)分析

陳廣華

(朝陽縣水利勘測設(shè)計(jì)隊(duì)，遼寧 朝陽122000)

1 項(xiàng)目區(qū)概況

尚志鄉(xiāng)范杖子村棉地溝組項(xiàng)目區(qū)位于朝陽縣轄區(qū)南部，地理坐標(biāo)為E120°20'57″，N41°6'11″，地形為低山丘陵區(qū)。該村現(xiàn)有村民87 戶，348 人，94 頭大牲畜。該鄉(xiāng)飲水安全工程僅有1 處，即棉花地溝組人畜飲水工程，可以解決現(xiàn)有村民87 戶，348 人，94頭大牲畜飲水安全問題。

工程采取微機(jī)型式供水1 處，新打大口井1 眼，新增提水設(shè)施1 臺(套)，鋪設(shè)輸、配水管路7.2 km，架設(shè)低壓線路300 m，新建蓄水池1 座，新建井房及院套1 座。

2 水文氣象

該屯所在流域?qū)傩×韬恿饔颍×韬恿饔驅(qū)儆诤疁貛挠暄谉嵝蜌夂颍涮攸c(diǎn)是受南來的溫暖氣候與北來的大陸氣團(tuán)交綏影響以及季風(fēng)環(huán)流影響，年內(nèi)氣候變化較大，夏季炎熱，冬季少雨氣候干燥，是遼寧省的干旱地區(qū)，有十年九旱之稱。小凌河流域降水量自南向北遞減，朝陽地區(qū)多年平均降水量為500 mm;多年平均蒸發(fā)量為2 085.2 mm;多年平均氣溫在8.9 ℃，最大凍土深度為138 cm，多年平均風(fēng)速14.2 m/s，最大風(fēng)速16.12 m/s。年平均氣溫8.4 ℃。夏季最高氣溫40.6 ℃，冬季最低氣溫為－31.1 ℃，溫差大，全年日照2 794.4 h，高于10 ℃積溫3 532 ℃，無霜期160 d。

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 水源井

經(jīng)過調(diào)查走訪及實(shí)地勘察，水源井位置選擇在村邊，打1 眼大口井，井深15 m，直徑2 m，出水量為10 m3/h，成井后，水源井水質(zhì)經(jīng)衛(wèi)生部門檢驗(yàn)合格后方可利用［1］。

3.2 井房及院套

井房設(shè)計(jì):為保護(hù)水源井及設(shè)備，設(shè)置管護(hù)房1處。井房采用砌磚墻結(jié)構(gòu)，尺寸4 m ×3 m ×3 m，采用預(yù)制板房頂，形式為“北京平”，并修建(8 m ×6 m×1.7 m)院墻加以保護(hù)，院墻全長28 延長米，墻體為砌磚勾縫，另設(shè)鐵門。

3.3 管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)

3.3.1 用水定額

根據(jù)實(shí)際情況并參考《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》，居 民 用 水 定 額60 L/(人·d)，大 牲 畜50 L/(頭·d)。每戶設(shè)一個(gè)DN20 集中放水龍頭，水龍頭額定流量0.3 L/s，當(dāng)流量1.5，流出水頭5 m;時(shí)變化系數(shù)Kh=4;日變化系數(shù)Kd=1.5。

3.3.2 給水量計(jì)算

①居民生活用水量:Q1=20.88 m3;②大牲畜用水量:Q2=4.7 m3;③庭院用水量:Q3= (Q1+ Q2)×30% =7.67 m3;④不可預(yù)見損失:Q4= (Q1+ Q2+ Q3)×15% =4.99 m3;⑤最高日設(shè)計(jì)用水量:Qd= K(Q1+ Q2+Q3+Q4)=57.36 m3;⑥最高日最高時(shí)用水量:

式中:Qh為最高日最高時(shí)用水量;Kh為時(shí)變化系數(shù)Kh= 4 ;Qh=9.56 m3/h=2.66 L/s。

3.3.3 給水管網(wǎng)布置

根據(jù)工程具體情況，輸配水管路采取樹狀網(wǎng)布局，上水管路從水源井通過蓄水池到村級干管沿村主街布置，向次要街道和胡同布置，設(shè)6 條支管，每條支管控制4 ～15 戶，主管路700 ～800 m，入戶管平均為40 m，每戶安裝DN20 水表1 塊，DN20 立桿水嘴1 套。各支管安裝閘閥，以便檢修，管路挖掘深度保持在1.7 m以下，沙層在地面2.0 m以下，村內(nèi)干、支管選用PE63、PE32、PE20、PVC90、PVC75 管［2］。

3.3.4 管道流量計(jì)算

2)各管段計(jì)算流量為該管段以后所有節(jié)點(diǎn)的流量總和。各支管管段配水流量=每個(gè)龍頭出水量×本管段龍頭數(shù)。

3.3.5 管徑的確定

管網(wǎng)中各管段的管徑，按最高時(shí)用水量情況下管段的計(jì)算流量和經(jīng)濟(jì)流速確定。公式為:

PE 管的經(jīng)濟(jì)流速一般為0.75 m/s

3.3.6 管網(wǎng)水利計(jì)算

水頭損失的計(jì)算采用下列計(jì)算公式。詳見表1。沿程水頭損失計(jì)算公式為:

式中:i 為單位長度的水頭損失，又稱水利坡度。

i 采用適合塑料管的波拉修斯計(jì)算公式為:

式中:L 為管段長度，m;q 為管段計(jì)算流量，m3/s;D為管段計(jì)算內(nèi)徑，m。

3.4 供水設(shè)備

3.4.1 供水流量

根據(jù)設(shè)計(jì)，最高時(shí)用水量為9.56 m3/h，確定水泵流量，其水泵流量為10 m3/h，擬采用潛水泵。

3.4.2 水泵揚(yáng)程

水泵揚(yáng)程計(jì)算公式為:式中:H 為水泵揚(yáng)程，m;H1為水泵安裝深度，13 m;H2為井至蓄水池水頭損失，1.92 m;H3為井至蓄水池高差，35m;H4為局部損失6.5 m。H =56.42 m。

3.4.3 水泵、微機(jī)選型

根據(jù)以上參數(shù)，確定選用型號為150QJ10—60型潛水泵，水泵流量為10 m3/h，揚(yáng)程為60 m，配套電機(jī)功率為4 kW。電纜規(guī)格為3 ×102。

表1 管網(wǎng)水利計(jì)算表

4 運(yùn)行管理和維護(hù)

工程竣工后，由縣物價(jià)部門統(tǒng)一確定水價(jià)，確保項(xiàng)目良性運(yùn)行，保證工程可持續(xù)利用和發(fā)展。對已建成竣工的工程建卡造冊，實(shí)行檔案化管理［3］。同時(shí)，根據(jù)不同的水源類型及使用情況指定出不同的用水方案，采取全天供水、定時(shí)供水、分時(shí)段、分區(qū)域供水等不同方式，以確保受益區(qū)群眾都能吃上水，吃好水，不缺水，充分發(fā)揮工程效益。

［1］李明孝，孫松林，汪思蓓. 農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)與管理問題探討［J］. 節(jié)水灌溉，2009(01):50 －51.

［2］方麗麗. 農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理措施及建議［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013(05):212.