摘要:針對(duì)目前農(nóng)村飲水安全工程進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中存在的問題影響，文章以余慶縣構(gòu)皮灘鎮(zhèn)太平社區(qū)農(nóng)村飲水安全工程為例，分析了農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)應(yīng)用的現(xiàn)狀，并結(jié)合實(shí)際情況提出了問題控制的策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:余慶縣構(gòu)皮灘鎮(zhèn)太平社區(qū);農(nóng)村飲水;安全工程;工程設(shè)計(jì)
引言
隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，農(nóng)村飲水安全工程起到了越來越重要的作用。然而，農(nóng)村人口的不斷上升，供水需求的不斷增加，給農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)應(yīng)用帶來不小的壓力。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實(shí)際工程項(xiàng)目出發(fā)，即在明確農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀的情況下，找出優(yōu)化問題控制的設(shè)計(jì)策略。這是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村進(jìn)行現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持續(xù)目標(biāo)的重要課題，研究人員應(yīng)將其充分重視起來，以作用于實(shí)踐。
1工程概況
余慶縣構(gòu)皮灘鎮(zhèn)太平社區(qū)農(nóng)村飲水安全工程，位于余慶縣東南部，距余慶縣城70km。太平社區(qū)農(nóng)村飲水安全工程是我縣新農(nóng)村建設(shè)示范點(diǎn)的配套工程。項(xiàng)目區(qū)位于太平社區(qū)，目前區(qū)域內(nèi)人畜飲水主要是地下水，水源條件差，污染大，近年來，由于生態(tài)環(huán)境的破壞，人口的增加，氣溫升高，干旱逐年增加，飲水十分困難，目前區(qū)域內(nèi)村民飲水主要是利用地下水，且水質(zhì)很差。污染嚴(yán)重，供不應(yīng)求，達(dá)不到國家飲水安全的標(biāo)準(zhǔn)。為此，相關(guān)建設(shè)人員在掌握工程設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀的情況下，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)控制，以滿足農(nóng)村人民群眾對(duì)飲水安全的需求。
2農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀
構(gòu)皮灘鎮(zhèn)太平社區(qū)農(nóng)村飲水安全工程建于1995年，當(dāng)時(shí)構(gòu)皮灘集鎮(zhèn)只有8000人，日供水能力為600t。隨著小城建建設(shè)的飛速發(fā)展，大量農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)遷移，加之我縣300萬kW的構(gòu)皮灘電站的投產(chǎn)發(fā)電，搬遷了大量的庫區(qū)移民到構(gòu)皮灘集鎮(zhèn)上居住，集鎮(zhèn)面積增加了好幾倍，人口由原來的8000余人增加到20000多人［1］。近年來，由于干旱年連發(fā)生。地下水枯竭嚴(yán)重，水源污染嚴(yán)重，經(jīng)常造成停水，居民意見大，工程現(xiàn)有供水能力已不能滿足構(gòu)皮灘集鎮(zhèn)的供水需求;加之工程運(yùn)行多年，設(shè)施老化，管網(wǎng)漏水嚴(yán)重，而且水質(zhì)凈化處理設(shè)施老化，達(dá)不到國家飲水安全的標(biāo)準(zhǔn)。隨著新農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展，供水問題成為制約農(nóng)村發(fā)展的重要因素。按照人口自然增長率6‰，到2026年，人口共計(jì)約2.0萬人，這種發(fā)展趨勢(shì)下，供水問題已經(jīng)成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素。為改善農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境，提高農(nóng)村居民生產(chǎn)生活質(zhì)量，研究人員應(yīng)從設(shè)計(jì)階段的控制入手，來降低環(huán)境可能帶來的問題影響。為保證構(gòu)皮灘鎮(zhèn)太平社區(qū)農(nóng)村的發(fā)展不受供水問題的制約，使農(nóng)村的發(fā)展不受飲水條件的制約，農(nóng)戶能夠喝上達(dá)到衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)的自來水，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在明確供水定額、優(yōu)化蓄水池、水廠以及其他附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)，來解決余慶縣構(gòu)皮灘鎮(zhèn)太平社區(qū)農(nóng)村安全飲水問題［2］。
3優(yōu)化農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)策略
3.1明確供水定額根據(jù)
《余慶縣構(gòu)皮灘鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)總體規(guī)劃》(2007－2020年)，結(jié)合構(gòu)皮灘鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，確定有關(guān)用水定額:集鎮(zhèn)居民生活用水定額為110L/人•d，農(nóng)村村民生活用水定額為70L/人•d［3］。主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:設(shè)計(jì)年限:10a;人口設(shè)計(jì)按照P=P0(1+a)n公式進(jìn)行計(jì)算。其中P表示為:設(shè)計(jì)用水人口總數(shù)P0表示為:現(xiàn)狀人口總數(shù);a表示為:人口自然增長率;n表示為:設(shè)計(jì)年限15a。對(duì)于大牲畜用水定額:根據(jù)鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村給水工程技術(shù)規(guī)程，綜合取40L/頭•d;鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水量，按最高日居民生活用水量的20%計(jì);澆灑道路、綠化用水量:按最高日居民生活用水量的10%計(jì);未預(yù)見及管網(wǎng)漏失水量:按最高日生活用水量、大牲畜用水量、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水量之和的20%計(jì)。水廠自用水量:按最高日生活用水量、大牲畜用水量、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水量、澆灑道路、綠化用水量之和的5%計(jì)［4］。如表1所示，為用水量計(jì)算表。
3.2提水站設(shè)計(jì)
根據(jù)計(jì)算，該工程最大需水量為3000m3/d，由泵站提至冷水河后山建高位水池，水池底高程為848.00m處，設(shè)計(jì)最高水位849.50m;泵站設(shè)計(jì)最低水位662m，高位水池最高水位與泵站取水池最低水位之差為187.5m。泵站抽水時(shí)間考慮為最高日每天抽22小時(shí)，則提水站設(shè)計(jì)流量為38.9L/d。提水管道為無縫鋼管φ200長400m、球墨鑄鐵管長330。采用焊接。在站房出水位置設(shè)逆止閥，每隔50m設(shè)鎮(zhèn)墩，每8m設(shè)一支墩，鎮(zhèn)墩前設(shè)伸縮節(jié)，球墨鑄鐵管用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿封堵接口。1)上水管管徑及流速:經(jīng)計(jì)算比較確定管徑為DN200mm無縫鋼管，流速1.24m/s。2)提水揚(yáng)程計(jì)算:總揚(yáng)程H=h沿+h局+h凈+h安全，h沿=L×(0.000912u2×(1+0.867/u)0.3)/d1.3(1)式中:H為提水總揚(yáng)程，m;h沿為沿程水頭損失，m;h局為局部水頭損失，m;h凈為高位水池最高水位與清水池最低水位差，m;h安全為安全水頭，m;L為上水管長度，730m;d為上水管內(nèi)徑，0.2m;u為上水管流速，0.91m/s。根據(jù)計(jì)算，總水頭損失11m，安全水頭取2m，則總揚(yáng)程200.5m。3)泵站選型:根據(jù)總揚(yáng)程H=200.5m，設(shè)計(jì)提水量Q=125m3/h，選擇250QJ125－208/13，配套電機(jī)110kW機(jī)泵，2臺(tái)(其中一臺(tái)備用)，主要參數(shù):揚(yáng)程208m，流量125m3/h，各項(xiàng)參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求。4)泵房設(shè)計(jì):根據(jù)所選擇機(jī)泵以及運(yùn)行中檢修等因素，泵房設(shè)計(jì)平面尺寸為3.5m×3m，面積10.5m2，高3.5m，地面高程670m。墻體采用M7.5漿砌磚砌筑并用M10水泥沙漿抹面，墻厚0.24m。地面澆筑20cm厚C15混凝土，并在四周設(shè)0.3m×0.3m的排水溝，詳見房屋圖，泵房內(nèi)安裝250QJ125－208/13機(jī)泵2臺(tái)及配電設(shè)備。
3.3水廠設(shè)計(jì)
新建水廠一座，面積為600m2，水廠整平后，進(jìn)行綠化，為平行四邊行，綠化面積為200m2，綠化池用M5磚砌24墻，其余為用碎石墊層厚15cm，現(xiàn)在上用8cmC15混凝土。水廠圍墻為M5漿砌磚厚24墻長100m，高1.2m，建管理房和消毒房及廁所，長7.0m，寬3.5m，高3m共25m2。
3.4蓄水池設(shè)計(jì)
該工程中、蓄水池設(shè)計(jì)供水按滿足一容積200m3共1口長10.5m，寬8m，深2.4m，為漿砌石結(jié)構(gòu)，半埋式。池墻為M7.5漿砌塊石，頂寬0.45m，底寬1.2m，池底為碎石墊層，厚0.2m，池墻身、池底為C15混凝土，厚0.15m，用C25鋼筋混凝土板覆蓋，上澆5cm厚C15混凝土。池頂部設(shè)觀察孔，尺寸為0.8m×0.8m，觀察孔高于池頂0.5m，池頂設(shè)溢流管，為DN90PE管，池底部設(shè)沖沙管，為DN90PE管，用DN90閘閥控制，同時(shí)在池底部設(shè)供水管，為DN75PE管，用DN100閘閥控制。設(shè)閘閥室一間，寬1.5m、高1.8m，用M7.5磚砌24墻，池頂設(shè)安全護(hù)欄為磚結(jié)構(gòu)，高1.5m，池外墻出土部位用水泥砂漿勾縫，其施工要求為:池頂高于地面60cm以上，迎坡面設(shè)20cm×20cm排水溝。墻頂水泥砂漿抹面清光、線條順直。外露墻面粗料石安砌，30cm×50cm凸縫，縫寬2.5cm。若無料石，可用M10水泥砂漿抹面清光后分格(30cm×50cm)凹縫，縫寬1.2cm。護(hù)欄為標(biāo)磚實(shí)墻，外墻及壓頂抹面清光，線條順直，清光面無裂紋。池底及內(nèi)墻防滲面抹面清光，杜絕涂刷水泥漿。閘閥室為標(biāo)磚實(shí)體墻砌筑。鋼筋混凝土室頂，內(nèi)外墻面用M10水泥砂漿抹面清光，外墻刷立邦漆。閘室門為φ25渡鋅管焊制鐵門。刷黃色防銹漆。供水池護(hù)欄外墻面設(shè)標(biāo)語一幅。白色外墻用立邦漆打底，紅色立邦漆印字。溢流管為φ75mm以上的PE管，用彎頭接出墻體，并與池外排水溝連接。沖砂管接出閘室外1m以上，并與排水溝連接［5］。
3.5管網(wǎng)布置
在蓄水池處安裝315mm管長1400m接現(xiàn)有集鎮(zhèn)供水管網(wǎng)。管材為80級(jí)PE管。施工要求為:開挖滿足設(shè)計(jì)要求土基(耕地70cm，非耕地50cm)，石基用C15混凝土立模澆筑。其斷面為φ63以下PE管25cm×25cm，φ63以上PE管35cm×35cm。工程驗(yàn)收時(shí)隨機(jī)抽取管網(wǎng)埋深值，若埋深值低于設(shè)計(jì)值20cm以上的，全面返工;低于設(shè)計(jì)值20cm以內(nèi)的，按比例扣減工程款。管網(wǎng)安裝連接方法正確、接頭部位在地面的要作出標(biāo)記，以便維修，干支管連接處和三通連接處用C15混凝土澆筑固定，斷面為40cm×40cm×40cm。室內(nèi)安裝符合城鎮(zhèn)供水室內(nèi)安裝要求。表前表后閘閥、管窟間距不大于150cm。
3.6附屬設(shè)施
首先，為保證供水安全，需修建圍墻總長100m，墻高2.0m，用M7.5漿砌磚，墻厚0.24m，基礎(chǔ)為頁巖。其次，將水廠空隙地覆土后進(jìn)行綠化，以達(dá)到美化環(huán)境和保持水土的雙重功能。根據(jù)廠區(qū)布置，綠化面積約250m2
