天祝縣石門村農村飲水安全項目主要工程設計探討

祁開云

（甘肅省天祝縣水利建設管理站，甘肅天祝733299）

1 項目概況

1.1 項目背景

天祝縣石門村農村飲水安全問題尚未解決，造成規劃外人口飲水不安全問題的主要原因：一是農村飲水安全工程建設資金整體投入不足。國家對農村飲水安全工程建設實行人均定額補助，2005—2009年資金投入只有中央補助資金和市縣級配套資金。從2010年開始，藏區市縣配套資金中的一部分才納入省級財政配套，雖經過4次調整，但定額總投資與工程實際需要之間的差距一直存在。加之天祝縣屬國家貧困縣，地方財力有限，市縣配套資金無法落實，致使資金投入不足。二是藏區群眾居住分散，工程建設難度大。藏區農牧民居住十分分散，受益區地形地貌復雜，入戶工程量大面廣，組織農牧民投工投勞難度大，工程建設難度大。三是原評估安全人口目前飲水達不到安全標準。原評估安全的工程多為20世紀八九十年代建設的人飲解困工程和安全飲水項目，因受當時投資、技術等條件的限制，工程建設標準低，缺乏必要的凈水和消毒措施，加上年久失修、自然災害、水源枯竭和易地搬遷等原因，部分工程飲水達不到安全標準。四是冬春放牧點飲水安全問題突出。為解決天祝縣石門村安全飲水問題，受天祝縣水務局委托，武威市水利水電勘測設計院結合天祝縣實際，依據武威市發展與改革委員會關于《天祝縣規劃外藏區農村飲水安全項目實施方案》（武發改農經〔2013〕11165號）文件的批復，對項目的各項指標經反復研究和進一步論證分析，2015年3月對《天祝縣石門鎮石門村飲水安全項目管網延伸工程初步設計報告》進行了編制和設計工作，解決49戶214人的飲水不安全問題。

1.2 工程地質及水文地質概況

工程區出露的地層巖性主要有奧陶系中統中堡群(O2zh)、第三系上新統臨夏組(N2l)和第四系(Q)。

1.3 工程措施、建設內容及工程量

工程設計供水規模20.87 m3/d，工程利用天祝縣石門鎮石門村安全飲水工程修建的水廠供水，在現有管網上延伸供水管網，利用地形自然落差自壓供水的工程措施。主要建設內容：埋設PE配水管道6.9 km，其中1.0 MPa Dn63管4.5 km、1.6 MPa Dn40管2.4 km。修建各類閥門井15座。本工程所需主要工程量：土方開挖、回填3.41萬m3，砼及鋼筋砼30.6 m3，鋼筋0.34 t。

2 工程設計

2.1 設計參數

根據供水規模的計算和《村鎮供水工程技術規范》，該項目主要設計的技術參數如下：設計供水規模為20.87 m3/d；供水形式為全日制供水，供水時間24 h；根據供水規模，工程屬于Ⅳ型，時變化系數取2.3，日變化系數取1.3。

2.2 設計方案及工程措施

工程選用石門水庫水為供水水源，利用石門調蓄供水工程現有供水管道，在樁號11+683處引水，埋設管道引水至凈水廠，經過沉淀、過濾、消毒處理后，利用地形自然落差自壓供水的工程措施。對擬建水廠上游地形較高的村莊，采用加壓供水至高位水池后利用地形自然落差自壓供水的工程措施。

2.3 工程建設內容

工程設計從天祝縣農牧村飲水安全工程配水主管3+150分水后引水。埋設PE配水管道6.9 km，其中1.0 MPa Dn63管4.5 km、1.6 MPa Dn40管2.4 km。修建各類閥門井15座。

2.4 取水構筑物

本工程利用天祝縣農牧村飲水安全工程修建的水廠供水，在現有管網上延伸輸水管，不需再進行取水構筑物建設。

2.4.1 管網布置 配水管網自天祝縣農牧村飲水安全工程修建的配水管網3+150出后，沿石門河左岸山坡布設，在4+500處分水向農戶供水。

2.4.2 流量設計 配水管設計流量按最高日最高時用水量確定，即設計流量：

式中：Q配為配水管設計流量，m3/h；W為最高日用水量（供水規模），m3；取20.87 m3；K時為時變化系數，取2.3。

管網中所有管段出流量根據人均用水當量乘各節點的配水人口計算確定。人均用水當量：

式中：q為人均用水當量，L/h·人；W為村或鎮的最高日用水量，20.87 m3/d；W3為公共建筑用水量，1.15 m3/d；W4為企業用水量，本工程不計此項；Kh為時變化系數，取2.3；P為村鎮設計用水人口，231人。

根據水力計算結果，管材選用PE100管，各管材管徑、壓力等級及長度詳見表1。

表1 管徑、管材統計

2.4.3 調節建筑物設計 本工程利用天祝縣農牧村飲水安全工程修建的水廠供水，在現有管網上延伸輸水管，不需再進行取水構筑物建設。

2.4.4 附屬建筑物設計 根據井內設備安裝尺寸，設計直徑為1～1.8 m，為圓形砼結構，井深依管道埋深而異。為了方便沿線管路的配水、分水管理、檢查維修管路，在主要分支處設置分水、檢查井，井壁設計為M7.5砂漿砌磚，上口直徑80 cm，下口直徑125～180 cm，井蓋為橡膠保溫井蓋。