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农村饮水安全工程设计策略

 摘要:针对目前农村饮水安全工程进行设计应用过程中存在的问题影响,文章以余庆县构皮滩镇太平社区农村饮水安全工程为例,分析了农村饮水安全工程设计应用的现状,并结合实际情况提出了问题控制的策略,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

关键词:余庆县构皮滩镇太平社区;农村饮水;安全工程;工程设计

引言

随着我国市场经济发展进程的不断加快,农村饮水安全工程起到了越来越重要的作用。然而,农村人口的不断上升,供水需求的不断增加,给农村饮水安全工程设计应用带来不小的压力。基于此,相关建设人员应从实际工程项目出发,即在明确农村饮水安全工程设计应用现状的情况下,找出优化问题控制的设计策略。这是实现农村进行现代化经济建设可持续目标的重要课题,研究人员应将其充分重视起来,以作用于实践。

1工程概况

余庆县构皮滩镇太平社区农村饮水安全工程,位于余庆县东南部,距余庆县城70km。太平社区农村饮水安全工程是我县新农村建设示范点的配套工程。项目区位于太平社区,目前区域内人畜饮水主要是地下水,水源条件差,污染大,近年来,由于生态环境的破坏,人口的增加,气温升高,干旱逐年增加,饮水十分困难,目前区域内村民饮水主要是利用地下水,且水质很差。污染严重,供不应求,达不到国家饮水安全的标准。为此,相关建设人员在掌握工程设计应用现状的情况下,对其进行改进控制,以满足农村人民群众对饮水安全的需求。

2农村饮水安全工程设计应用现状

构皮滩镇太平社区农村饮水安全工程建于1995年,当时构皮滩集镇只有8000人,日供水能力为600t。随着小城建建设的飞速发展,大量农村人口向城镇迁移,加之我县300万kW的构皮滩电站的投产发电,搬迁了大量的库区移民到构皮滩集镇上居住,集镇面积增加了好几倍,人口由原来的8000余人增加到20000多人[1]。近年来,由于干旱年连发生。地下水枯竭严重,水源污染严重,经常造成停水,居民意见大,工程现有供水能力已不能满足构皮滩集镇的供水需求;加之工程运行多年,设施老化,管网漏水严重,而且水质净化处理设施老化,达不到国家饮水安全的标准。随着新农村建设的发展,供水问题成为制约农村发展的重要因素。按照人口自然增长率6‰,到2026年,人口共计约2.0万人,这种发展趋势下,供水问题已经成为制约当地经济社会发展的重要因素。为改善农村居民生产生活环境,提高农村居民生产生活质量,研究人员应从设计阶段的控制入手,来降低环境可能带来的问题影响。为保证构皮滩镇太平社区农村的发展不受供水问题的制约,使农村的发展不受饮水条件的制约,农户能够喝上达到卫生安全标准的自来水,设计人员应在明确供水定额、优化蓄水池、水厂以及其他附属设施的设计,来解决余庆县构皮滩镇太平社区农村安全饮水问题[2]。

3优化农村饮水安全工程设计策略

3.1明确供水定额根据

《余庆县构皮滩镇镇区总体规划》(2007-2020年),结合构皮滩镇的经济发展状况,确定有关用水定额:集镇居民生活用水定额为110L/人•d,农村村民生活用水定额为70L/人•d[3]。主要设计参数为:设计年限:10a;人口设计按照P=P0(1+a)n公式进行计算。其中P表示为:设计用水人口总数P0表示为:现状人口总数;a表示为:人口自然增长率;n表示为:设计年限15a。对于大牲畜用水定额:根据镇(乡)村给水工程技术规程,综合取40L/头•d;乡镇工业用水量,按最高日居民生活用水量的20%计;浇洒道路、绿化用水量:按最高日居民生活用水量的10%计;未预见及管网漏失水量:按最高日生活用水量、大牲畜用水量、乡镇工业用水量之和的20%计。水厂自用水量:按最高日生活用水量、大牲畜用水量、乡镇工业用水量、浇洒道路、绿化用水量之和的5%计[4]。如表1所示,为用水量计算表。

3.2提水站设计

根据计算,该工程最大需水量为3000m3/d,由泵站提至冷水河后山建高位水池,水池底高程为848.00m处,设计最高水位849.50m;泵站设计最低水位662m,高位水池最高水位与泵站取水池最低水位之差为187.5m。泵站抽水时间考虑为最高日每天抽22小时,则提水站设计流量为38.9L/d。提水管道为无缝钢管φ200长400m、球墨铸铁管长330。采用焊接。在站房出水位置设逆止阀,每隔50m设镇墩,每8m设一支墩,镇墩前设伸缩节,球墨铸铁管用高标号水泥砂浆封堵接口。1)上水管管径及流速:经计算比较确定管径为DN200mm无缝钢管,流速1.24m/s。2)提水扬程计算:总扬程H=h沿+h局+h净+h安全,h沿=L×(0.000912u2×(1+0.867/u)0.3)/d1.3(1)式中:H为提水总扬程,m;h沿为沿程水头损失,m;h局为局部水头损失,m;h净为高位水池最高水位与清水池最低水位差,m;h安全为安全水头,m;L为上水管长度,730m;d为上水管内径,0.2m;u为上水管流速,0.91m/s。根据计算,总水头损失11m,安全水头取2m,则总扬程200.5m。3)泵站选型:根据总扬程H=200.5m,设计提水量Q=125m3/h,选择250QJ125-208/13,配套电机110kW机泵,2台(其中一台备用),主要参数:扬程208m,流量125m3/h,各项参数均满足设计要求。4)泵房设计:根据所选择机泵以及运行中检修等因素,泵房设计平面尺寸为3.5m×3m,面积10.5m2,高3.5m,地面高程670m。墙体采用M7.5浆砌砖砌筑并用M10水泥沙浆抹面,墙厚0.24m。地面浇筑20cm厚C15混凝土,并在四周设0.3m×0.3m的排水沟,详见房屋图,泵房内安装250QJ125-208/13机泵2台及配电设备。

3.3水厂设计

新建水厂一座,面积为600m2,水厂整平后,进行绿化,为平行四边行,绿化面积为200m2,绿化池用M5砖砌24墙,其余为用碎石垫层厚15cm,现在上用8cmC15混凝土。水厂围墙为M5浆砌砖厚24墙长100m,高1.2m,建管理房和消毒房及厕所,长7.0m,宽3.5m,高3m共25m2。

3.4蓄水池设计

该工程中、蓄水池设计供水按满足一容积200m3共1口长10.5m,宽8m,深2.4m,为浆砌石结构,半埋式。池墙为M7.5浆砌块石,顶宽0.45m,底宽1.2m,池底为碎石垫层,厚0.2m,池墙身、池底为C15混凝土,厚0.15m,用C25钢筋混凝土板覆盖,上浇5cm厚C15混凝土。池顶部设观察孔,尺寸为0.8m×0.8m,观察孔高于池顶0.5m,池顶设溢流管,为DN90PE管,池底部设冲沙管,为DN90PE管,用DN90闸阀控制,同时在池底部设供水管,为DN75PE管,用DN100闸阀控制。设闸阀室一间,宽1.5m、高1.8m,用M7.5砖砌24墙,池顶设安全护栏为砖结构,高1.5m,池外墙出土部位用水泥砂浆勾缝,其施工要求为:池顶高于地面60cm以上,迎坡面设20cm×20cm排水沟。墙顶水泥砂浆抹面清光、线条顺直。外露墙面粗料石安砌,30cm×50cm凸缝,缝宽2.5cm。若无料石,可用M10水泥砂浆抹面清光后分格(30cm×50cm)凹缝,缝宽1.2cm。护栏为标砖实墙,外墙及压顶抹面清光,线条顺直,清光面无裂纹。池底及内墙防渗面抹面清光,杜绝涂刷水泥浆。闸阀室为标砖实体墙砌筑。钢筋混凝土室顶,内外墙面用M10水泥砂浆抹面清光,外墙刷立邦漆。闸室门为φ25渡锌管焊制铁门。刷黄色防锈漆。供水池护栏外墙面设标语一幅。白色外墙用立邦漆打底,红色立邦漆印字。溢流管为φ75mm以上的PE管,用弯头接出墙体,并与池外排水沟连接。冲砂管接出闸室外1m以上,并与排水沟连接[5]。

3.5管网布置

在蓄水池处安装315mm管长1400m接现有集镇供水管网。管材为80级PE管。施工要求为:开挖满足设计要求土基(耕地70cm,非耕地50cm),石基用C15混凝土立模浇筑。其断面为φ63以下PE管25cm×25cm,φ63以上PE管35cm×35cm。工程验收时随机抽取管网埋深值,若埋深值低于设计值20cm以上的,全面返工;低于设计值20cm以内的,按比例扣减工程款。管网安装连接方法正确、接头部位在地面的要作出标记,以便维修,干支管连接处和三通连接处用C15混凝土浇筑固定,断面为40cm×40cm×40cm。室内安装符合城镇供水室内安装要求。表前表后闸阀、管窟间距不大于150cm。

3.6附属设施

首先,为保证供水安全,需修建围墙总长100m,墙高2.0m,用M7.5浆砌砖,墙厚0.24m,基础为页岩。其次,将水厂空隙地覆土后进行绿化,以达到美化环境和保持水土的双重功能。根据厂区布置,绿化面积约250m2

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