甘孜州瀘定縣海螺溝二號(hào)營地災(zāi)后重建室外給水工程設(shè)計(jì)

田杰, 洪睿, 陳婷, 黃麗, 周雪

[摘要]介紹了甘孜州瀘定縣海螺溝二號(hào)營地（以下簡稱“二號(hào)營地”）災(zāi)后重建項(xiàng)目中的給水工程設(shè)計(jì)情況，分析了工程中存在的問題，給出了解決這些問題的方案及措施，為類似工程提供參考。

[關(guān)鍵詞]自備水源； 給水； 水質(zhì)； 安全； 泥石流； 地震； 高山峽谷； 防凍保溫

[中國分類號(hào)]TU991.02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

0引言

近年來隨著我國旅游業(yè)的迅速發(fā)展，各地政府加大了風(fēng)景區(qū)資源開發(fā)，風(fēng)景區(qū)營地建設(shè)愈來愈多。多數(shù)風(fēng)景區(qū)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，地理環(huán)境復(fù)雜，市政給排水基礎(chǔ)設(shè)施不完善，風(fēng)景區(qū)項(xiàng)目建設(shè)中給排水工程需自成體系，給水水源、水量、水壓、管材、敷設(shè)方式等均需要結(jié)合風(fēng)景區(qū)地理環(huán)境綜合考慮，設(shè)計(jì)相較城鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目考慮因素更多，工程復(fù)雜度高。建設(shè)符合風(fēng)景區(qū)旅游特性與使用要求的給水工程，已成為社會(huì)發(fā)展的迫切需求。

1項(xiàng)目概況

1.1項(xiàng)目概要

二號(hào)營地位于四川省甘孜州瀘定縣海螺溝風(fēng)景區(qū)（國家AAAAA級(jí)景區(qū)）核心區(qū)，海拔約2 600 m，以溫泉療養(yǎng)著名；二號(hào)營地建筑沿?zé)崴疁蟽砂斗植?，本次重建?xiàng)目總建筑面積4 991.11 m2，包含33棟建筑（1F/2F），單棟建筑面積最大764.48 m2，單棟建筑高度最高8.718 m，單棟建筑體積均小于5 000 m3；項(xiàng)目設(shè)客房共48間，餐廳可容納220人同時(shí)用餐。

1.2地質(zhì)環(huán)境

海螺溝位于貢嘎山東坡，處于鮮水河斷裂帶、松潘-龍門山斷裂帶、安寧河-則木河斷裂帶三交匯帶上，地震活動(dòng)頻繁，是地震高發(fā)地。自1700年至今，6級(jí)以上地震發(fā)生過21次（最近一次在2022年9月5日）；按照現(xiàn)行第五代《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》規(guī)范，海螺溝處在9度抗震設(shè)防區(qū)。

海螺溝屬于高山峽谷區(qū)，地形復(fù)雜，容易發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害。有研究表明，海螺溝景區(qū)內(nèi)的黃崩流溝、熱水溝和一號(hào)營地溝均屬于中度危險(xiǎn)的泥石流溝，其中熱水溝的泥石流危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)值為0.57，為三者最高。

1.3氣候特征

按照地理緯度和所處的海陸位置而言，海螺溝處于亞熱帶范圍，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候；但是由于青藏高原的隆起，改變了大氣環(huán)流，形成一個(gè)獨(dú)特的氣候類型，屬于大陸性季風(fēng)高原型氣候，總的氣候特點(diǎn)是：溫度年差較大，日差較小，雨量充沛，濕度較大，云霧多，日照少，風(fēng)小。

海螺溝冬冷夏涼，氣溫年均氣溫為5 ℃，最冷為1月，最低溫度-12 ℃，日均氣溫為3.9 ℃。

1.4給水工程原狀

二號(hào)營地遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，現(xiàn)有建筑由多次擴(kuò)建形成，市政設(shè)施配套不完善，無市政給排水管網(wǎng)。在熱水溝的左右兩岸的山地高處均設(shè)有水箱，右岸水箱為園區(qū)主要供水水箱，其箱底高程約為2 648 m，有效容積約4 m3，水源為山泉水；在冬季泉水水量不足時(shí)，同時(shí)啟用左岸水箱，其箱底高程約2 646 m，有效容積約6 m3，水源為熱水溝河水。

二號(hào)營地建筑最不利用水點(diǎn)高程2 628.6 m，用水點(diǎn)與水箱箱底高程差最小為17.4 m，壓力基本滿足供水水壓要求；供水管道大部分采用地面敷設(shè)，管材先期采用鑄鐵管、鋼管，后期經(jīng)多次維修，大部分更換為PE塑料管。

2設(shè)計(jì)方案

2.1用水量

風(fēng)景區(qū)游客存在較大的流動(dòng)性，在節(jié)假日高峰時(shí)游客數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)超日常，其用水指標(biāo)及變化系數(shù)與城市居民存在一定差異。

根據(jù)項(xiàng)目情況及現(xiàn)行GB 50015-2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行計(jì)算，各用水部位統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

2.2給水設(shè)計(jì)方案

2.2.1取水方案

水源地的選擇是給水工程的重點(diǎn)，水源地的取水量及水質(zhì)對(duì)用水安全、水處理成本有決定性作用。

二號(hào)營地可采用的水源地有2處，分別為熱水溝河水和其右岸高山泉水。但作為水源，兩者均存在一定的缺陷：山泉水泥沙含量低、水質(zhì)較好且穩(wěn)定，但冬季、旱季水量不足（業(yè)主表述），極個(gè)別時(shí)期甚至出現(xiàn)過斷流現(xiàn)象；熱水溝河水為冰川融水及降水，含沙量高、水質(zhì)較差，在雨季容易形成洪水及泥石流。另外，2處水源無水文資料，尤其是冬季山泉水的出水量數(shù)據(jù)欠缺，是給水源設(shè)計(jì)的又一難題。

筆者考慮了2種給排水方案。

方案一：以熱水溝河水作為水源，取水到沉淀池，水經(jīng)沉淀后進(jìn)入二沉池，經(jīng)水處理設(shè)備處理后達(dá)標(biāo)后進(jìn)入清水池，消毒后經(jīng)加壓設(shè)備進(jìn)入生活給水管網(wǎng)。

方案二：以山泉水作為主要水源，熱水溝右側(cè)原水箱位置重新修建生活水池，泉水通過重力流入水池，經(jīng)沉淀、水處理達(dá)標(biāo)后，進(jìn)入生活給水管網(wǎng)。由于水箱高程滿足供水壓力要求，生活供水采用常高壓重力供水；河水作為冬季補(bǔ)充水源，在熱水溝設(shè)置壓力取水泵補(bǔ)水至生活水箱，當(dāng)山泉水補(bǔ)水量不足時(shí)，生活水箱水位下降至設(shè)計(jì)水位，取水泵自動(dòng)向水箱補(bǔ)水。

方案比較見表2。

通過比較，可以發(fā)現(xiàn)方案一存在明顯缺點(diǎn)，尤其是本項(xiàng)目所在地地形為峽谷，很難找到修建占地面積較大的沉淀池位置；方案二優(yōu)點(diǎn)也較為明顯，不但降低了施工工程量，減少了初期投資，而且降低了后期運(yùn)營成本，故取水方案選擇方案二。

2.2.2高位水箱設(shè)計(jì)方案

根據(jù)現(xiàn)行GB 50016-2014（2018年版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及GB 50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，該項(xiàng)目按同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)1起，室外消防用水流量為15 L/s，建筑室內(nèi)無消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間2 h，計(jì)算出消防用水量為108 m3。

高位水箱生活用水有效容積按照不低于最高日用水的20%計(jì)，有效容積取16 m3。

方案一：消防用水及生活用水共用高位水箱，水箱高程可同時(shí)滿足室外消防用水、生活用水水壓要求，水箱總?cè)莘e124 m3，均分為2個(gè)水箱，并聯(lián)供水，并采取消防水不被挪用措施，保證消防水儲(chǔ)量。

方案二：高位水箱只儲(chǔ)存生活用水量，室外消防設(shè)置埋地式室外消防水池，高位水箱總?cè)莘e16 m3，均分為2個(gè)水箱，并聯(lián)供水；熱水溝兩岸各設(shè)置室外消防水池1個(gè)，單個(gè)有效容積108 m3。

方案比較見表3。

經(jīng)現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)，高位水箱所在地為原始森林，高大喬木分布不均且間距較小，且不能損壞樹木，現(xiàn)場無適當(dāng)場地修建大容積水箱，故高位水箱設(shè)計(jì)方案選擇方案二。

為提高水箱保溫性能，水箱材質(zhì)原本選用了磚砌混凝土結(jié)構(gòu)，施工時(shí)發(fā)現(xiàn)材料及施工工具運(yùn)輸困難，故最終把材料變更為相對(duì)方便運(yùn)輸和施工的不銹鋼板，但增加了水箱保溫層厚度。

為方便水箱排泥沙和清洗，把水箱箱底由矩形改良成了圓錐形（圖1），雖然增加了施工難度，但方便了后期維護(hù)、運(yùn)行。

2.2.3水質(zhì)處理設(shè)計(jì)方案

客房飲用水采用成品瓶裝水，其余用水采用高位水箱供水。

方案一（圖2）：

方案二：對(duì)其他生活用水部位進(jìn)行分析可見，廚房用水水質(zhì)要求最高，需達(dá)到GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，原水經(jīng)沉淀、消毒后均可滿足客房衛(wèi)生間洗浴、溫泉淋浴、綠化及澆灑道路和場地用水水質(zhì)要求（圖3）。

方案比較見表4。

經(jīng)對(duì)比，方案二優(yōu)點(diǎn)較為突出，符合綠色、節(jié)能理念，既減少了初期投資，又降低了后期運(yùn)營成本，故水質(zhì)處理設(shè)計(jì)方案選擇方案二。

2.3管材選擇

經(jīng)過對(duì)前期使用的鑄鐵管、鍍鋅鋼管及PE給水管對(duì)比發(fā)現(xiàn)，PE給水管綜合性能表現(xiàn)最好。PE給水管具有耐腐蝕性、抗震性強(qiáng)，耐溫性能好、低溫脆化溫度低、衛(wèi)生無毒、流通

能力好、使用壽命長的特點(diǎn)，滿足項(xiàng)目需求，故該項(xiàng)目給排水管道選用PE給水管。

2.4管道敷設(shè)

該項(xiàng)目冬季溫度低，有冰凍爆管危險(xiǎn)，根據(jù)防凍需要，最初設(shè)計(jì)管道敷設(shè)在冰凍土層以下，但挖掘機(jī)械不能進(jìn)場施工，場地巖土以礫石、碎巖為主，管溝人工開挖效率極低，在森林里，除了礫石還有樹根密布，更是增加了開挖難度，經(jīng)多次討論后改變了管道敷設(shè)方式，最終選用如下敷設(shè)方式：在森林的管道采取架空敷設(shè)，管道距離地面高度原則上不大于0.4 m，不影響動(dòng)物通行；園區(qū)內(nèi)的管道與供暖管道、溫泉給水管道等共用管溝，采取管溝敷設(shè)。

2.5防凍保溫

露天設(shè)置的水箱、設(shè)備、架空管道、管溝敷設(shè)管道及室外閥門等均采取保溫防凍措施，保證管道在正常輸水和事故停水時(shí)管內(nèi)水不凍結(jié)。防凍采用自限溫電伴熱。

2.6抗震設(shè)計(jì)

項(xiàng)目抗震設(shè)防烈度為9度，給水構(gòu)筑物、機(jī)電設(shè)備及管道均進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)?？拐鹪O(shè)計(jì)按照現(xiàn)行GB 50981-2014《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。

3結(jié)束語

風(fēng)景區(qū)泉水、溪流等往往缺乏水文資料，作為取水水源，可靠性有待驗(yàn)證，運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整，確保生活用水安全。風(fēng)景區(qū)地理環(huán)境復(fù)雜，應(yīng)仔細(xì)勘察、充分調(diào)研，因地制宜、量身定做設(shè)計(jì)措施，減少不必要的修改和浪費(fèi)。風(fēng)景區(qū)給水工程建設(shè)要與當(dāng)?shù)鬲?dú)特的地理環(huán)境和特殊的氣候特征有機(jī)地結(jié)合起來的，滿足旅游特性與使用要求，并做到節(jié)水、節(jié)能，符合資源可持續(xù)發(fā)展要求。

與常規(guī)城鎮(zhèn)項(xiàng)目給水工程相較，風(fēng)景區(qū)給水工程往往有其特殊性，筆者以二號(hào)營地給水工程設(shè)計(jì)為例，供大家參考、探討。

參考文獻(xiàn)

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