平定县南坪村供水工程设计简述

2016-04-11赵国柱

山西水利 2016年4期

关键词：平定县南坪水表

赵国柱

（阳泉市平定供水管理局，山西阳泉 045200）

平定县南坪村供水工程设计简述

赵国柱

（阳泉市平定供水管理局，山西阳泉 045200）

供水工程设计关系到当地人民生活水平的提高和地区经济的发展。依托平定县南坪村工程，对该供水工程中涉及的更新加压泵工程设计、输（配）水管道工程设计、管线布置、管材选择、管道连接、管网水力计算以及附属管网设计进行了论述，旨在为类似供水工程设计提供参考。

管材；管网；附属结构；水力设计；平定县南坪村

平定县南坪村位于平定县城西北方向17km处，北邻乱流村，南接南上庄村，东与神子山村相邻，西与冠山镇甘井村相望。人畜饮水一直依靠村西的一眼深井，井后的加压泵老化失修，且村内的管网损毁严重，用水方便程度不达标，严重影响着当地人民群众的身心健康和正常的生产生活秩序，同时缺水也影响着副食品加工及企业的发展，使项目村的经济发展滞后，群众生活水平的提高比较缓慢。

1 工程任务及规模

本供水工程是利用南坪村西已建成的机井以及加压泵站，通过铺设提水干管，将水提至村东已建成的200m3蓄水池后利用项目区东高西低的地形条件，采用重力自流接入村级管网实现入户集中供水。项目村最高日用水量80.5m3。根据《村镇供水工程技术规范》，每天按8h供水时，变化系数取2.0。工程建设内容包括利用南坪村南已建成一眼机井及井旁的加压泵站，更新一台加压泵，铺设输配水管道24.10km，进户工程500处。管道全部选用PVC-U聚氯乙烯塑料管，修建进村水表井1座。工程设计日最高需水量80.5m3，最高时供水量20.1m3，年供水量2.94万m3。

2 工程设计

2.1 更新加压泵设计

本次设计对老化失修的加压泵进行更新配套，加压泵选用管道泵，从井后阀井接水，本次设计南坪提水干管供水流量为20.0m3/h（原机井井出水量），设计扬程120.0m，拟选用水泵型号ISG50-315（Ⅰ）型，流量25m3/h，扬程125m，配套电机功率30kW。

2.2 输（配）水管道设计

本次输（配）水管道总长24.10km，其中南坪村提水干管长2.00km，村级管网22.10km。

2.2.1 管线布置原则

一是尽量缩短线路长度，减少拆迁，少占农田。二是管道输水及供水充分利用地形条件，优先采用重力流输水。三是管道埋深位于耕作层厚度及当地最大冻深线以下，避免急转弯和较大的起伏，并尽可能减少穿越公路、河流、房屋等障碍物。四是施工、运行和维护要方便。五是充分考虑近远期结合和分步实施的可能性。

2.2.2 管材

可用于生活饮用水输水管道的管材较多，按材质可分为塑料类管材、金属类管材、水泥类管材和其他管材。

综合考虑管道价格、施工费用、辅助材料、管道压力及当地劳动力价格，本工程管道全部选用硬聚氯乙烯给水用管材（PVC-U）管，该管材具有重量轻、易搬运、内壁光滑、输水阻力小、耐腐蚀和施工安装方便等优点，在地埋情况下，使用寿命可达30年以上，并能适应一定的水压力。

2.2.3 管道连接

硬塑料管连接方式有承插式、套插式、套管式、锁紧接头式、螺纹式等。根据其适用范围及选用不同的连接件，本工程PVC-U塑料管道采用粘接方式。

2.2.4 管网水力计算

按照《村镇供水工程技术规范》要求，塑料管材的公称压力不小于1.2倍的设计内水压力；根据计算，本工程管道压力选用0.6～1.25MPa。管道水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。

提水干管：南坪村加压泵站处高程为630m，已建蓄水池高程为720m，管径选用直径90mm的PVC-U塑料管道2000km，经计算，管道压力0.6～1.25MPa。

进村配水管网：南坪村提水干管通过进村阀井接入村内的配水管网。由于项目村庄管网年久失修，漏水严重，本次供水工程对项目村内管网重新设计安装。据统计，铺设各种管径的配水管道总长22.10km，其中：巷道管长12.10km，从巷道配水管网末级上接进户管道，进户管道长10.00km。

管道纵坡设计尽量与地面坡降一致，以减少管槽的挖填土方量，由于本工程所有铺设管道均无外部荷载（除穿公路外），故埋深只考虑土壤的冻土深度以及管顶耕作要求，当地最大冻土深度0.5m，管道埋深0.7～1.2m。为了排除管内的空气，应人为调整纵坡，制造高点，以便安装自动进排气阀。

管道开挖一般采用机械开挖和人工开挖相结合的方式，先用机械开挖至设计挖深20cm，用人工开挖修底作为管床。为便于下管，沟槽开挖的土方应堆放在管沟的一侧，另一侧用作临时放管和交通道路，堆土高度1.0～1.2m，堆土下坡脚距沟槽边不小于1m，以免引起沟槽塌方。管道铺好后，应及时进行管道打压试水，最后分层回填土方。管道两侧和管顶以上20cm范围内的回填土应由沟槽两侧对称填入槽内，并用人工分层轻夯压实，分层填土厚度不应超过30cm，回填土压实度不小于90%，填土时不得含有杂物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块。

2.2.5 附属工程设计

输水管道在管线走向和平面布置上，既要根据地形特点铺设，也要满足运行管理要求。由于本次铺设的管道相对简单，在南坪村输水干管末端设进村水表井1座。

进村水表井兼作阀井，为矩形砖砌井。水表阀井内设有子母水表和检修蝶阀，水表井净尺寸2.15m× 1.1m，深1.4m。地基原土夯实后采用M7.5水泥砂浆砌砖，底板为现浇C15混凝土，厚10cm。盖板采用C20钢筋混凝土预制，井盖采用直径700mm的钢纤维混凝土井盖。井内设直径30cm的现浇C15混凝土集水坑1个，井内壁用1∶2水泥砂浆抹面。