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关于桓仁县农村人畜饮水水源系统工程安全建设的研究

2010-08-15姜成艳张立志周柏研

科技传播 2010年6期
关键词:基流蓄水水源地

姜成艳,张立志,周柏研

桓仁满族自治县水务局,辽宁 本溪 117200

在人民生活日益发展的重要时期,各级政府高度重视农村饮水安全工作,把它作为解决三农问题的头等大事。针对各项政策的出台,提出了一个深刻的问题,就是如何保证农村用水安全问题。根据桓仁县近几年来的工程实践,初步总结、探索了解决问题的办法,有效的解决了桓仁县山区农村人畜饮水安全的具体问题。

1 河流上游水源地选择

在选择水源地时,对于河流上游水源基流工程段在严寒季节不封冻尤为重要,切不可忽略。否则会造成负面影响。例如在实施果松川饮水工程时,由于忽略了冰封的问题,结果在工程实施后运行了近4个月,到二月份供水突然中断。现场勘察查找原因,结果发现:大冰已漫延整个河床,覆盖了整个水源工程包括截潜坝。从坝址处破冰观察,截潜坝前首先冻结,形成一道屏障,然后一层水流一层冰,封死了整个水源工程。该处属于局部隔水层上积蓄的地表水,离地表近,整条河流的大部分河段均属于这种情况。针对这种情况对工程了补救,在离水源地50m处,有一处常年不结冰的基流,此处长30m、宽30m、深1.0m,该处除了基流不冰封外,还有其他特点,春季融雪早,冬季基流边缘结冰晚,夏季地面潮湿且温度升高较慢,秋季常见有水蒸气上升,在此处修建了第二级水源地与第一级水源地联结起来,供给果松川村3500人畜饮水。经过4年运行,效果较好。

2 水源工程设计

水源系统工程设计主要包括基础开挖、截水墙、蓄水井、盖板、蓄水井周围充填过滤料、蓄水井管路等几方面。

1)基础开挖:基础开挖成⊥型型式。“横”表示截水墙。截水墙开挖长度视河宽和两岸结构条件而定。宽度视截水墙宽度而定,深度视基础为岩石和不透水层而定。“竖”表示蓄水井。蓄水井基础和截水墙基础为一个平面。蓄水井具体尺寸根据当地情况而定。

2)截水墙:截水墙为混凝土结构。其稳定情况参照挡水坝段设计。截水墙浇筑在岩石或不透水层基础上。两端各延伸到岩石层或不透水层3m。若地基岩层较高,必须保证蓄水井在水下1.8m。主要考虑到当水面结冰1.0m厚时,冰下保证有0.8m供水深度,以此达到严冬供水目的。

3)蓄水井:根据实际工程经验,由原来圆井下面加截水墙的方法,改造成现阶段的方井型式,把截水墙与井体联结一起,即节省了工程量又节约资金,同时也方便管理。蓄水井最底层浇筑一层0.2m厚的钢筋混凝土地梁与截水墙联结一体。然后,蓄水井井壁三面立墙用毛石砌筑0.8m厚,保证透水性良好。为达到坚固耐久目的,在砌筑到离基础0.8m高时,再浇筑一层0.2m厚的钢筋混凝土梁,再继续往上砌毛石。一直砌到1.2m时上面浇筑钢筋混凝土盖板。

4)盖板:盖板为钢筋混凝土结构,具体尺寸为盖住蓄水井为宜。井盖留有0.8m见方的孔洞,为方便进入井内而定。井盖为钢筋混凝土结构,厚度视2~4人能抬动为佳,然后用锁锁住。

5)蓄水井周围充填过滤料:滤水层填砾规格必须适当,一般填砾的直径要略大于含水层砂粒直径的8~10倍,选用圆度较好的砾石,一般以石英质为最好,以便起到反滤作用。填砾在施工时必须将其中泥土、杂质除去,否则会影响井的出水量,增加洗井的困难,不合格的填料不填入。

6)蓄水井管路设置:该管路分为三层。第一层为最底层排污管,第二层为减压过滤井进水管。距底层管路0.3m设置。第三层为排水管:排水管设置在蓄水井最上端。当水流蓄满时,水流自然流出。漂物随之排出。管径根据上游来水确定,一般选用2吋~8吋排污管选择聚乙烯管材即可。进水管和排水管选择PE管材。

3 减压过滤井设计

1)减压过滤井位置确定。以用水户最低点为标准往蓄水井方向测定,高差在30m左右,地势平坦、便于施工,为第一要求。保证低于蓄水井高程2.0m以下的地方作为减压过滤井的最佳位置,为第二要求。二则必备。过滤系统随之而定。

2)减压过滤井结构设计。减压过滤井设定为外墙2.6m见方、净里2m见方的型式。深度在1.7m以下,防止冻胀。墙壁底坐、顶盖为双层钢筋混凝土结构,钢筋设计为φ12每15cm编网双层构造。底面四周井壁和顶盖联合一体,以此解决冻胀问题。顶盖布置出入洞口,洞口尺寸为80cm成方型式,为进入井内洗刷换料等作业方便而为,井盖需加锁平封。

3)过滤材料选定。(1)第一层选用砂粒规格为4mm。填砾厚度为40cm,平铺井内;(2)第二层选用木材烧制而成的木炭作为过滤、消毒、净化材料。木炭一根根放在带孔洞的尼龙袋里。尼龙袋要求质量好,结实耐久的材料编织。摆放厚度为30cm,然后封严再一袋一袋平摆在井里;(3)第三层选用2~3cm的砾石压在木炭之上,厚度为30cm,为防止水压过大漂浮起来。所有选用的材料包含木炭都应冲洗干净再上料。木炭2~3年清洗轮换一次。

4)过滤减压井管路设置。该管路分为三层,第一层为泄水管,为排空井内水流而设置。管径为2~6吋。管长为1~10m。设置闸阀控制,深埋冻层以下;第二层为进户主管路。设置在过滤材料的上端1.0m以上。经过滤以后再进入各家各户。管路直径根据用水量设计而定。由蓄水井输入过滤井的管路设置在过滤料的最底端,由下往上过滤;第三层为减压管,当水压力超过反滤层以上时自然减压。该管径设计为进水管的1~3倍。在适当位置加设闸阀。以此控制减压强度。管长因实地情况而定。减压管输出的水流要排放到河沟里。该管应有防冻措施。

4 结论

经过几年的探讨研究,逐步走上了一条较为理想的桓仁农村饮水系统工程安全思路:既由原来的圆井下面加截水墙的方法,改造成现阶段的方井型式,把截水墙与井体联结一起,节省了工程量又节约资金,管理又方便;由原来没设第二级过滤井的混浊水,改造为加设第二级过滤井基本控制汛期的混浊水为清水的状况;由原来设置减压阀门冬季不好管理的状况,改造成由减压井代替减压阀的状况,方便了管理,效果好于阀门减压。过滤井和减压井合并,即方便又节省资金。

[1]董哲仁,刘蓓,曾向辉.生态方法水体修复技术[J].中国水利,2002(3).

[2]李代鑫,杨广欣.我国农村饮水安全问题及对策[J].中国农村水利水电,2006(5).

[3]岳录堂.对解决当前农村饮水工程治理问题的探讨[J].陕西水利,2007(6).

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