飲水安全工程的水源井設(shè)計
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［摘要］文章詳細(xì)闡述了七爺艾力嘎查飲水安全工程水源井的設(shè)計內(nèi)容。
［關(guān)鍵詞］飲水安全;水源井;設(shè)計
1工程概況
七爺艾力嘎查隸屬于科左中旗烏斯吐蘇木，總面積為17.34km2，其中，耕地面積850hm2。科左中旗位于大興安嶺東南邊緣，屬西遼河平原的東北部分。有西遼河、新開河、烏力吉木仁河流過，其中，新開河自西向東，折轉(zhuǎn)東南縱貫全旗。沿河地勢起伏。七爺艾力嘎查供水區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季變化明顯，春季短促回暖快，刮風(fēng)日數(shù)多，蒸發(fā)大干旱;夏季短而炎熱，受季風(fēng)影響雨量集中，雨熱同步;秋季短暫降溫快降雨少;冬季寒冷而漫長。多年(1959～2000年)平均氣溫5.9℃，多年平均降水量423.7mm，多年平均蒸發(fā)量1897.4mm(20㎝蒸發(fā)皿)，最大凍深度1.8m。無霜期138d，最大風(fēng)速24m/s，多年平均風(fēng)速4.0m/s。
2水文及水文地質(zhì)
科左中旗烏斯吐蘇木七爺艾力嘎查境內(nèi)境內(nèi)主要河流為西遼河。西遼河干流多年平均徑流量16.51億m3，保證率P=50%的多年平均徑流8．29億m3;保證率P=75%的多年平均徑流4．55億m3;保證率P=95%的多年平均徑流1．52億m3。供水區(qū)所在區(qū)域普遍分布第四系孔隙潛水和上第三系層間孔隙承壓水。第四系孔隙潛水含水層(組)主要為中更新統(tǒng)大青溝組中粗砂、中細(xì)砂層、次為上更新統(tǒng)顧?quán)l(xiāng)屯組中細(xì)砂、粉細(xì)砂層。含水層累積厚度60～80m，單井涌水量大于1000m3/d(降深5～10m)，水位埋深一般2～5m。上第三系孔隙承壓水，為大安組、泰康組由粗到細(xì)的兩個韻律層分別組成含水層與隔水層。承壓水頭較淺，為4.0～4.28m，徑流條件好。埋藏在20～160m以下，是區(qū)內(nèi)較為豐富的地下水資源。
3設(shè)計參數(shù)
(1)工程類型。供水量32.67m3/d，小于200m3/d，本供水工程為Ⅴ型。(2)供水保證率。設(shè)計取水量的保證率為95%。(3)用水標(biāo)準(zhǔn)。居民生活用水定額55L/人•d，管網(wǎng)損失水量和未預(yù)見水量按上述用水量之和的10%計算，設(shè)計年限15a，人口自然增長率3.47‰，定時方式供水時變化系數(shù)3.5，日變化系數(shù)1.3。供水范圍為科左中旗烏斯吐蘇木七爺艾力嘎查，現(xiàn)有512人，設(shè)計供水人口540人。(4)設(shè)計規(guī)模。供水規(guī)模由居民生活用水量、公共建筑用水量等組成。
4供水方式
供水區(qū)采用集中式供水，以地下水為供水水源，
5水源工程設(shè)計
(1)取水量。取水泵房設(shè)計流量即項目區(qū)供水規(guī)模，故七爺艾力嘎查設(shè)計取水量為4.76m3/h。(2)取水構(gòu)筑物。依據(jù)供水區(qū)水文地質(zhì)資料及水質(zhì)檢驗報告表明，供水區(qū)水源井只能建深井做水源井，根據(jù)設(shè)計規(guī)模，七爺艾力嘎查需新打1眼井，建泵房1座。(3)井深確定。影響井深的因素較多，但主要為含水層結(jié)構(gòu)特征、水質(zhì)情況及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件等。結(jié)合科左中旗地區(qū)實際情況，確定七爺艾力嘎查水源井井深為104m。(4)濾水管設(shè)計。本供水工程水源的濾水管采用內(nèi)徑300mm，外徑400mm，壁厚50mm多孔混凝土填濾料濾水管。濾水管長度為61m。(5)濾料設(shè)計。濾料是根據(jù)含水層巖性特征進(jìn)行設(shè)計的，濾料的選擇主要是根據(jù)含水層巖性和本地區(qū)多年實踐總結(jié)出的適合本類型含水層特點而定的。根據(jù)含水層以細(xì)砂，中細(xì)砂，中砂為主這一特點，要求濾料粒徑選取1～3mm，并要求級配合理，1～2mm占50%，濾料應(yīng)進(jìn)行水洗，含土量小于0.5%，濾料厚度為15cm。(6)井孔直徑校核。井孔直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計取水量、允許井壁進(jìn)水流速、設(shè)計取水含水層厚度和埋深、過濾器類型、鉆井工藝等通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定。(7)校核單井涌水量。水源井設(shè)計出水量即為供水區(qū)最高日最高時用水量，按照每天工作12h，時變化系數(shù)K=3.5時，進(jìn)行供水工程設(shè)計。最高日最高時用水量為4.76m3/h。(8)井管強(qiáng)度校核。井管最不利受力狀態(tài)為下管期間，本次設(shè)計混凝土井管采用托盤式下管法，井管所受的力有自重產(chǎn)生的垂直向下的壓力，泥漿垂直向上的浮托力及外部土層對井管的徑向壓力，后者一般較小，通常不予考慮。因此，只對井管抗壓強(qiáng)度進(jìn)行校核。(9)抽水試驗及水質(zhì)化驗。抽水試驗的目的是檢驗井的出水量，確定降深與出水量的關(guān)系，為運行管理提供依據(jù)。時間不小于48h。(10)成井技術(shù)要求。①井斜度小于1°;②回填濾料要均勻、慢速、防止拴阻;③洗井要及時徹底，洗井時間不應(yīng)小于12h。
作者:孫磊 單位:通遼市自來水公司