景志杰

(河北省水利水电第二勘测设计研究院，河北 石家庄 050021)

黄羊山国家森林公园消防供水系统设计

景志杰

(河北省水利水电第二勘测设计研究院，河北 石家庄 050021)

[摘要]黄羊山国家森林公园自然风光奇特，随着近年游客的逐年增加，对景区的消防安全产生重大隐患，亟需建设消防供水工程。通过供水规模分析，计算景区关键点消防需水量并确定蓄水池大小，根据景区地形地貌合理布设各级泵站、蓄水池、压力管道及附属建筑物。工程的建设对黄羊山森林消防意义重大，会对公园的可持续发展奠定良好的基础。

[关键词]森林公园；消防；供水；泵站

1工程概况

黄羊山是河北省涿鹿县的重要生态屏障，对县城的生态环境及水源保护起着非常重要的作用。黄羊山国家级森林公园内自然风光奇特，林区生物多样性明显，动植物种类丰富，人文历史景观深远，佛教文化雄厚。随着近年景区游客人数的逐年增加，对林区的消防安全产生了重大隐患，对林区的防火提出了更高的要求。

2012年，公园内发生的特大火灾对景区造成了惨重的损失。从这场火灾事故中可见，在林火扑救中发展和推广水灭火配套技术，可以短期内迅速提高扑火队伍火场控制能力、大大减少火灾发生后造成的损失。

黄羊山景区面积大，山高路远，一旦发生火情，就近取水灭火是一种非常理想的扑救方式。灾后重建、荒地绿化、生态修复等措施都需要大量的水。但是，山上的水资源毕竟非常有限，采取工程措施将山下的水输送到各景区关键位置非常必要。目前，整个园区的消防工程还不够健全，消防供水工程亟需加强并完善。

2供水规模分析

本工程主要提供清凉寺和香峰寺两个景区的消防用水，并兼顾供水管沿线附近少量的生态用水。工程水源取自景区大门附近已建成的两口机井，1号机井出水量80 m3/h，2号机井出水量50 m3/h。工程设计取水量50 m3/h，取水主要在冬季，运行过程中两口机井一用一备，取水保证率较高。

目前森林消防尚无明确的标准可循，本工程的消防供水量参照《建筑防火设计规范》(GB50016-2006)及同类工程的经验进行计算。分析火灾蔓延情况，森林火灾往往是由小火蔓延成大火，由地表火发展成为树冠火，地表火的最初蔓延速度较慢，火头蔓延速度为0.1～0.7 m/s，如继续发展其火头速度可增加到10～15 m/s。按森林火灾蔓延长度为1 km、火带宽度为100 m考虑，则火带面积为10 hm2，火带内可燃物蓄量为1 000 m3，公园内木材蓄积量取100 m3/hm2，消防用水量取20 L/s。火灾蔓延时间按6h考虑，则发生一次火灾的消防用水量为20×3 600×6/1 000=432 m3。考虑到森林火灾的不确定性，若按同一时间2个着火点考虑，则消防用水量为864 m3。

本工程的两个水源井，1号井则6h供水量为480 m3；2号井6 h供水量为300 m3。工程设计供水量按50 m3/h考，供水量达不到发生一次火灾的消防用水水量，故需要修建消防蓄水池。水池的最小容积为432-300=132 m3，在此消防水池的容积按200 m3设计。本工程的两个水源井一用一备，当发生的火灾较大，2号机井出水量不能满足要求时改用1号机井供水。

本工程供水的两个目的地为清凉寺和香峰寺，考虑到清凉寺附近水池可防控的森林面积较小，按只有1个着火点考虑，清凉寺蓄水池容积按200 m3设计；香峰寺附近水池可防控的森林面积较大，同一时间按2个着火点考虑，香峰寺蓄水池容积按400 m3设计。

3工程总体布置

本供水工程输水距离远，扬程大，主要建筑物包括各级泵站、蓄水池、输水管线及管线附属建筑物等。

由于机井水池水深太浅，不满足冬天防冻要求，故需在此另设一20 m3清水池，清水池与机井水池联通；清凉寺停车场附近地势较宽可建一200 m3调蓄水池；清凉寺水池处新建一20 m3清水池，清水池与清凉寺水池联通；在距香峰寺约1 km处的高位建一200 m3的高位水池；最后在清凉寺和香峰寺末端各设一蓄水池，清凉寺蓄水池容积200 m3，香峰寺蓄水池总容积400 m3。

分别在机井水池、清凉寺停车场及清凉寺水库池处共设4级泵站，其中清凉寺停车场设支线泵站。各级泵站及蓄水池之间采用DN200输水钢管连接。

整个工程共设4级泵站、4个蓄水池，2个清水池 ，总管线长约6.3 km。沿线设置进排气井及检修井。

4主要建筑物设计

4.1泵站

各级泵站内建筑物结合实际地形合理布置，受地形限制，泵站布置尽量紧凑，占地尽量少。

干线1级泵站取水口设清水池，清水池与机井水池联通；干线2级和支线1级泵站建在一起，共用一蓄水池，合建泵房；干线3级泵站进口设清水池，清水池与清凉寺水池联通。各级泵站均设1台水泵。泵站内设变配电室、办公室等建筑。在干线1级泵站东边设综合管理处。

各级泵站建筑物地下部分采用钢筋混凝土结构，地上部分采用砖砌结构。泵房长8 m，宽5 m，底板厚0.5 m，地下混凝土结构墙厚0.4 m，地上砖砌外墙厚0.37 m。地上建筑表观需要美化处理，要与周围环境相协调一致。

4.2蓄水池

各蓄水池和清水池均采用钢筋混凝土箱形结构。200 m3的蓄水池长10.8 m，宽8.8 m，高3.9 m，壁厚0.4 m，底板厚0.5 m，顶板厚0.3 m；20 m3的清水池长4 m，宽3.6 m，高3.2 m，壁厚0.3 m，底板厚0.4 m，顶板厚0.3 m。各级泵站蓄水池和清水池均设于地下，顶部覆土保温并绿化，各蓄水池可结合景区要求建成景点，但是要保证消防取水要求。

4.3管道及附属建筑物

本工程干线管道总长约6.0 km，支线管道总长约0.3 km。干线和支线均布设一根DN200钢管，在转弯较大处设镇墩。考虑冬天防冻要求，管道采用聚氨酯保温钢管，保温层厚度80 mm，埋深不小于1.5 m，管顶采用浆砌石防护。

管道附属建筑物主要是进排气阀井和检修井，均采用钢筋混凝土箱型结构。井长2 m，宽1.6 m，高2.4 m，壁厚0.3 m，底板厚0.4 m，顶板厚0.2 m。

5结语

由于黄羊山上水资源有限，山下距河流较远，只能通过工程措施将山下井水扬至山上。通过修建扬水泵站及管道工程将水输送至景区关键点，一旦火灾发生，可以就近取水救火，工程对黄羊山森林消防意义重大。同时，可以兼顾对山上林木进行生态补水，并进一步绿化荒山，工程的社会意义也非常大。整个工程会对黄羊山国家森林公园的可持续发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]汪言盛，韩春东．试析黄山风景区森林消防生态保护水网工程建设．工程建设与设计.2003.11.

[2]陆国峰．森林防火通道水消防系统的设计．中国给水排水．2008.24(20).

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[4]李中校，蒋有能．高寒地区多级泵泵站设计与施工技术．水利规划与设计．2012(2).

[收稿日期]2016-03-14

[作者简介]景志杰(1982-)，男，河北邢台人，工程师，主要从事水利水电工程设计。

[中图分类号]TU998.1

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0110-01