關於五臺峽供水工程輸配水管網設計

論文類別:工學論文 > 工業設計論文
論文作者: 張琴
上傳時間:2011/11/10 11:28:00

  摘要:簡要介紹了五臺峡供水工程輸配水管網設計的原則及設計結果。
  關鍵詞:農村飲水;五臺峽供水工程;管網設计;設計原則
  
  1基本概況
  積石山保安族、東鄉族、撒拉族自治縣位於甘肅省中部,屬西北黃土高原西部边緣,全縣大部分地區屬黄土丘陵幹旱山區,受自然地理条件限制,加之歷史、經濟和社會的原因,缺乏生活供水基礎設施,当地群眾沿用古老、传統的人工方式就近取用未经處理的山泉水、小溪水、坑塘水或淺層地下水,致使飲水水源性疾病和地方病發病率較高,嚴重影響當地群眾的身心健康。據調查,2007年全縣總人口23.52萬人,其中農村饮水安全和基本安全人口7.24萬人;農村飲用水不安全人口1 5.59萬人,其中:氟超標9 500人,水量不達標8.87萬人,水源保證率不達标5.77萬人。農村飲水安全問題已納入積石山縣經济和社會發展的總體規則,2005年全面啟動了農村飲水安全项目,在2009-2013年全面解決農村饮水安全問題,讓人民群眾喝上放心水。
  2五臺峽供水工程總體布置
  擬建的五台峽供水工程在吹麻滩河上遊五臺峽溝道內新建取水口1座,引取河道地表水,原水经2.68km的輸水管道自壓輸送至黃草坪附近的凈水廠。原水經過凈化處理後,至廠內1座300m3清水池(新建)和1座500m3清水池(原有)。通过5.95km的吹麻灘配水总管至供水區,下設2條主管、7條幹管、116條支管、分支管和入社管道,分別至劉集、柳溝和吹麻灘3個配水區。吹麻灘總管自凈廠300m3清水池分出,朝北東方向沿吹麻灘河上遊支流五台峽左岸斜坡地帶前行,至石家墳村附近的山梁上,長5.95km,末端設1座600m3蓄水池。輸配水管網管總長1 699.36km;各類閥門井1 511座;蓄(清)水池18座,總容積2 250m3。
  劉集配水區的劉集主管从吹麻灘總管樁號1+210處分出,沿積石山山前南北向斜梁至逍紅坪附近,长8.61km,末端設1座300m3蓄水池。從劉集主管樁号2+610處分出劉集幹管,長4.47km,主要沿劉集河左岸斜梁布設,末端設1座100m3蓄水池;主管末端分出陽窪幹管和石塬幹管,其中陽窪幹管沿劉集河右岸南北向山梁布設,長8.50km;石塬幹管就近沿石塬山梁至沈家坪附近,長3.40km,末端設1座50m3蓄水池。
  柳溝配水區的柳溝主管自吹麻灘總管末端600m3蓄水池分出,自東向西跨袁家溝溝道後,沿袁家溝河左岸山梁地帶至袁家附近,長4.17km,末端設1座200m3蓄水池后分出上坪幹管和趙家灣幹管,其中上坪幹管沿石塬河右岸北東向山梁、斜坡至山裏咀附近,長10.74km;趙家湾幹管繼續沿攀柳溝河左岸北东向山梁、斜坡至趙家灣附近,長12.61km,末端設1座50m3蓄水池。
  吹麻灘配水區設2条幹管,後溝幹管從吹麻灘總管樁號1+990處分出,沿五臺峽左岸斜坡地帶自西至東至大溝附近,長1.20km;從總管末端600m3蓄水池分出前嶺幹管,沿吹麻灘河左岸北東向山梁地帶至紅合子附近,長6.95km;末端設1座50m3蓄水池。
  3輸配水管網設計
  3.1設計原則
  3.1.1管线布置原則
  ①確保供水系統布局合理,力求線路最短、少占或不占農田;
  ②供水管尽可能沿山梁或道路敷設,尽量滿足管道地埋要求;
  ③充分利用地形條件,優先采用重力流輸配水;
  ④施工、运行和維護方便,近期與遠期規劃相結合,總體設計與分布實施相結合。
  3.1.2管徑確定
  ①設計内徑
  管道設計內徑根據設计流量和設計流速確定,即
  D=(4Q/πv)1/2
  式中:D-管道計算內徑(mm);
  Q-管段設計流量(m3/s);
   v-經濟流速(m/s)。
  ②經濟流速
  經濟流速根據經驗和試算确定,管道經濟流速不低於0.50m/s,管徑大時,經濟流速大,管徑小時,經濟流速小。幹管的經濟流速0.50~0.75m/s。支管中,靠近净水廠或調節構築物的支管始端經济流速0.75~1m/s,支管末端經濟流速0.50~0.75m/s。重力流管道直徑小於150mm时,經濟流速為0~1m/s;直徑150~300mm时,經濟流速可為0.70~1.20m/s;直径大於300mm時,經濟流速可為1~1.50m/s。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
  3.1.3水頭損失
  ①沿程水頭损失(hf)
  hf=il
  式中:hf-沿程水頭損失(m);
  l-計算管段長度(m);
  i-單位管道長水頭損失(m/m)。
  ②UPVC管、PE管硬塑料管的單位管長水頭损失
  i=0.000915Q1.774/d4.774
  式中:Q-計算流量(m3/s);
   d-管道計算内徑(m)。
  ③鋼管的單位管長水頭損失
  當v<1.20m/s時,
  i=0.000912v2(1+0.867/v)0.30/d1.30
  當v≥1.20m/s時,
  i=0.00107v2/d1.30
  式中:v-管內流速(m/s);
   d-管道計算內径(m)。
  ④輸水管和配水管局部水頭損失(hj)。按沿程水頭損失的10%計算。
  ⑤總水頭損失(hw)。總水頭損失為沿程水頭損失(hf)與局部水頭損失(hj)之总和:
  hw=hf+hj。
  3.2輸水管設計
  輸水管設計從水源集水池引取原水,利用地形自然落差,通过重力流方式輸水,管線自西南向東北方向沿五臺峽河左岸至凈水廠。管道首端(樁號0+000)地面高程2881.15m,末端(樁號2+680)地面高程2761.34m,全長2.68km,輸水管設計流量0.05m3/s,采用DN300(δ=6mm)鋼管。
  3.3配水管網設計
  供水區高程2 430~2 000m,按照配水區域內地形地貌及人口分布特点,分劉集、柳溝和吹麻灘3個配水區向用戶配水。刘集配水區,柳溝配水區、吹麻灘配水區配水量分別為1 471.02m3/d、1 064.27m3/d、884.54m3/d,合計配水量3 420m3/d,设計年供水量96萬立方米。采用樹枝狀配水管网,由1條總管、2條主管、7條幹管、116條支管、分支管和入社管道組成。管道總長1 696.68km,其中總管5.95km,主管12.78km,幹管48.14km,支管、分支管155.40km,入社管道1 474.41km。采用各類PE管1 577.02km,UPVC管113.25km,鋼管6.41km。
  4結語
  五臺峽供水工程的建設,將徹底改善当地群眾的飲水條件,確保農民群眾喝上幹凈衛生的放心水,杜絕水源性疾病的發生,提高農民生活質量和健康水平,減轻醫療負擔,解放農村劳動力,增加農民勞务收入,改變農村貧困面貌,為区域輕濟的發展提供良好的外部環境,促使生态環境向良性方向轉化。同时,該工程的建設,既能夠满足農村生產和農民生活用水需求,又能夠帶動農村环境衛生改善和農村經濟的快速發展,加快建設社會主義新農村的步伐,是當地群眾實現脫貧致富奔小康的重要基礎設施項目。
  
  参考文獻
  [1] 临夏州水利水電勘測設計院.甘肅省積石山縣北部農村飲水安全一期五臺峽供水工程初步設計報告[R].(甘肅)临夏:臨夏州水利水電勘測設计院,2009.
  [2] 臨夏州水利水電勘测設計院.臨夏州康樂县、積石山縣、東鄉縣、永靖縣農村飲水安全工程可行性研究报告[R].(甘肅)临夏:臨夏州水利水電勘測設計院,2007.
  [3] 甘肅省水利廳.甘肅省農村饮水安全工程建設與管理技術文本[R]·蘭州:甘肅省水利廳.2006.
  [4]甘肅省發展與改革委員會.甘肃省農村飲水安全項目建設管理實施細則[R].蘭州:甘肃省發展與改革委員會,2007.
  [5] SL310-2004,村鎮供水工程技術規範[S]. 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
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