蛟河市前进乡平地沟村及林校农饮工程设计论文

　　［摘要］本文以蛟河市平地沟村、林校水源工程为例，阐述了工程的基本情况，山上集水箱坝址的确定，工程结构形式，集水井布置，论述了以截山上河流做为供水水源的方案；减压排气井、闸阀控制井、检修井；设计运用方法。
　　［关键词］截河流论文；重力水论文；集水井反滤料；给水管网及结构物的布置
　　1、工程概况：
　　该工程为农村饮水安全项目的自来水建设工程，建设目的是解决平地沟395户，社员群众1283人，大牲畜1259头、林校职工1000人的生活用水的问题。工程总建设面积26120㎡。
　　平地沟村、林校两处工程，共用一处水源，单独建设管网。水源地到平地沟村距离为8.6km,水源地到林校距离为7.3km。水源地位于前进乡林校东大坡山上的砬子沟河源的上游，拦河坝设在山上原有的整体岩石的圆盘上，此处河道过水断面最小，有利于结构物的防渗处理，海拔高程为658.84m，集雨面积为3.1km2.目前吉林省尚无该等级河流的水文资料可查证。自来水管线贯穿于林校77、78、89、90、92、93六个林班，集水井、闸阀井、排气减压井、控制闸阀井、蓄水池、大口井、检修井、供水管网等结构物沿线布置在山上的林间空地上，不损坏林木，对林地植被轻度损坏。
　　水源论证：
　　根据吉林市物探工程师田雨农所作的《蛟河市前进平地沟地下水物探报告》结论：岩性分析，在本测区内岩性为花岗岩和破碎，其结构上部为土层，卵石层，下部为基岩风化壳基岩裂隙，基岩完整，由于在冲积层形成时，大量泥土填充在含水层的裂隙中，所以地下水并不丰富。在无地下水可开采的情况下，只能考虑取地表水的水源形式：引河水、大口井。
　　砬子沟水源地实地调查，当时被调查的平地沟的老跑山的社员及林校的员工都说该水源好，常年四季不断流，水好喝，水量充沛，肯定没啥问题，村里几代人都渴望把水源建设在该地点，喝到纯天然的、无污染的放心水。据说在1953年，小砬子沟发生过山啸，形成了巨大的泥石流。这情况的发生说明了该流域范围内水资源量充沛。2011年主汛期的7、8、9三个月内，蛟河地区连续干旱，与砬子沟相临近的河沟都枯干了，唯有砬子沟河的河水清澈长流，从而验证了调查结果。
　　设计最高日用水量为878.26m3/d，每秒出流量为10.15L/s。实地测算枯水季节来水量为345L/s。是取水量的33.99倍，远远大于设计用水量，水源水量有保证。
　　但该水源在每年的冬季1-3月水量偏小，有沿流冰出现，影响取水量的供应，需要大力加强建后管理。在下游林校有自备水源可做备用水源，供林校冬季枯水期使用；在林校自备水源上游270m处，是三条河流的交汇点，上游集雨面积为41km2，水量充沛，在此处新设大口井1座及河下拦河坝1座，做为平地沟村的第二水源，以保证解决枯水季节平地沟村群众用水问题。水源保证率大于95%，水质经过蛟河市防疫站检测结果：水质优良。
　　2、设计方案：
　　2.1、集水井水源工程：集水井工程是整个工程的核心、重点、关键、难点部位。工程位置在东大坡上游的砬子沟河流主河道上，地面高程为658.84m,蓄水池地面高程为441m，高差为217.84m，水平投影距离为3136m，DN110PE主管线铺设距离为5000m。林校地面高程为404.64m，林校水罐地面高程为424.44m，山上水源与林校水罐地面高差为234.40m;与林校地面高差为254.20m；平地沟村地面高程为384.07m，与平地沟村东头检修井地面高差为274.77m。根据实地勘察，确定该工程采用箱式与U型砼墙相结合的结构形式，在主河流的北侧截水，集水箱的结构尺寸为长×宽×高，4.6×1.6×1.8m，集水箱的砼底板顶板边墙厚度均为0.3m，在集水箱内设给水引管，管头采用已经钻好孔眼的白钢护罩处理，防止杂物被吸进供水管内；砼墙的结构尺寸宽0.3m，平均高为2.6m，总长度为21.5m，抬高河道水位3.1m，在U型区的中心设两根平放，直径1m的水泥花管做为集水渗井的导水渗管，在渗管的管头及上面做反滤，在渗管管头设1.2×1.2m的钢筋网，间距为6cm的正方形布置，并做反滤5层，从里至外，厚度为40cm，高度1.2m，反滤料河卵石的粒径分别为为10—20cm、4—8cm、2—4cm、反滤专用无纺布、中细砂。在集水井的上面采用反滤料：河卵石的粒径分别为为10—20cm、4—8cm、2—4cm、反滤专用无纺布、中细砂。以达到保证水质、水量的效果论文。
　　渗水滤管作用。主要用以截取河流渗透水和潜流水，其出水量多，具有季节性变化的特点，一般枯水期出水量小，富水期出水量大。在计算渗管的出水量时，应考虑枯水期内的最低流速大于不淤流速，当截取河流渗漏水时，渗管有一定的净化作用，其净化效果与河水浊度及人工滤层结构有关，一般可除去悬浮物70%以上，出去细菌70-95%，除去大肠菌70%以上。
　　适用条件。含水层厚度大于2m，最大4-6m，透水性较好，一般渗透系数大于10-20m/d,地下埋深不大且变化幅度较小，枯水期地下水位埋深不低于3m，在严寒地区河谷中含水层较薄的地带，靠近岸边的渗管应布置在河岸稳定、河水较清、水流较稳且有一定冲刷力的直线段或凹岸。
　　由于山路陡峭，上下高差较大，施工难度是相当大的，材料运输特别困难，决定采用林业采伐用的“爬山虎”做为运输机械，一次最多只能运送1.5t的材料上山，往返时间需4小时左右。需要往山上运送地方三材总量为89m3，其中：10—20cm的卵石10m3，4—8cm的卵石26m3，2—4cm的砾石15m3，河砂35m3，水泥6.5t，钢筋1.46t，板方材等，预计运送材料的时间需25-30天，材料运到山上后，施工期需要7天，（未考虑雨天情况）。运输道路走原来的采松子用的老道.
　　2.2冬季河道沿流冰处理：在山上的主河道上的河底面搭砌河水流动通道，让水在下边流淌，上面铺砌干砌块石封顶面，宽6m，厚度为70cm，长度根据地势确定为30m.尽量做到顺式平整，减少凸起量及清除垂直水流方向的横向倒木，因为冬天横向倒木易挂冰，形成沿流冰湖面，出现水在冰上流淌的情况。
　　2.3控制闸阀井：在集水箱下游30m处，设直径为110控制总闸阀，目的控制主管线的配水量，减轻管线的疲劳强度。配件有闸阀、法兰、法兰头、固定螺栓组成，闸阀井直径为1.3m，高2.6m,浆砌石结构。
　　2.4排气减压井：根据给水管材招标的压力为8MPa，省里检测压力结果为12.5MPa，为确保供水主管线安全，根据现有的地势高差设排气减压井2座，1座布置在水平距离为598.8m，地面高程为578.58m处，1座布置在水平距离为1164.8m，地面高程为498.8m处.配件有铁件哈弗接、DN110变DN50正三通、PE热熔闸阀、DN50变DN32直变、PE热熔内丝、排气减压阀，闸阀井直径为1.3m，高2.6m,浆砌石结构。
　　2.5分流控制闸阀井：设在林校苗圃东侧，水平距离为4080m，地面高程为419.00m，将主管线来水量等量分流后，在运行中利用闸阀根据平地沟村及林校用水情况进行现场控制。配件有铁件哈弗接、DN110正三通、90度弯头、DN110变DN75直变、DN75闸阀、法兰片、PE法兰头、固定螺栓、铁件哈弗接等，闸阀井直径为1.3m，高2.6m,浆砌石结构。
　　2.6蓄水池：对原有砼结构的蓄水池进行维修改造。一是在原蓄水池上增设上十字型上反梁一处，增加蓄水池盖板的拉力；二是增设1m高的检修孔，三是在检修孔的西侧增设溢流孔20×20cm处，四是把原给水管抬高2m，取水管头设白钢滤管，防止杂物吸入供水管内，目的是把下游岗梁上的给水逆差消除，形成顺坡给水状态，有利于供水；五是在蓄水池北侧设排污设施，铺设排污管线50m，末端采用闸阀控制。
　　2.7备用水源：由于山上水源在每年的冬季1月中旬以后出现来水量偏小，有沿流冰出现，影响取水量的供应，需要考虑枯水季节的备用水源。因林校有自备水源可做备用水源，供林校冬季枯水期使用；在林校自备水源上游270m处，是三条河流的交汇点，上游集雨面积为41km2，水量充沛，在此处新设大口井1座，干砌石结构，直径2m,顶口收至1m,高3.1m,并做反滤4层，从里至外，厚度为40cm，高度2.2m，反滤料河卵石的粒径分别为为10—20cm、4—8cm、2—4cm、中细砂。以达到保证水质、水量的效果。
　　在原河底以下设预制砼板式搭接拦河坝1座，高2m，长15m,砼板厚5cm。用以增加新建大口井的来水量，同时也形成了一个地下储水池，解决极特殊的干旱枯水年水量不足问题。设控制闸阀井一座，做为平地沟村的第二水源的控制性工程，以保证解决枯水季节平地沟村群众用水问题.
　　3、供水管网及土方工程量论文
　　平地沟村：DN63PE管材长4400m,DN32PE管材长3000m,DN20PE管材长48500m,土方8459m3，检修井2座；林校：DN110PE管材长5000m,DN75PE管材长1900m,DN63PE管材长1512m,DN32PE管材长800m,DN20PE管材长1000m,土方15800m3，检修井3座；
　　4、水源地保护
　　禁止在水源上游放牧，建立从水源地至分水岭的水源保护区。禁止人为投毒，药林蛙、河鱼、草虾等破坏行为，加大宣传饮水安全水源地保护的重要性，做到家喻户晓，人人皆知。
　　5、建后管理
　　建立用水户管理委员会，明确责任分工，责任落实到具体责任人。尤其是在冬季的1-3月份，必须委派专人定期到山上水源地检查沿流冰情况，定期破冰引流，确保水源地的用水量充足。对供水管沿线上的各个结构物，要管理到位，选派懂技术、有能力、会管理、有责任心的人管理，防止认为破坏公共设施的情况发生。
　　结束语：该工程与2011年8月18开工，截止2011年9月22日完工，经过7天的调试过程，平地沟村、林校两地供水正常，水质合格，水压正常，水量充足。经过共同努力圆满的完成了蛟河市农村饮水安全平地沟村、林校工程的施工任务，当清澈可口的清水流入到老百姓家水缸里里的时候，社员群众及林校员工们的脸上，各个露出了满意的笑容。
　　经过试水运行，证明该工程设计科学合理，施工质量合格，水量充足，水质达标。为类似采用引山上河水做为水源的工程提供了可借鉴、参考的资料。