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摘要：本文主要对天祝县打柴沟镇饮水安全工程设计（结构设计、供配电设计、施工组织设计）进行了分析研究，为更好地推进天祝县打柴沟镇饮水安全工程建设提供理论支撑。
关键词：结构设计；供配电设计；施工组织设计；饮水安全；打柴沟镇；天祝县
项目区位于天祝县毛毛山南麓金强河中游左岸二级台地上，属天祝县打柴沟镇下河东村，地势由西向南顺金强河方向逐渐倾斜，西高东低，高程在2,678~2,639m。这一地区基岩裂隙潜水与沟谷潜水水量丰富（径流模数为1~10L/s•km2）。该地段处于下游低山沟谷补给径流区，下河东村左岸河滩区地下水位埋深约80~100m。矿化度小于1g/L，水质良好。为了有效解决当地农村饮水安全问题，本工程在距磨河湾组西北方向780m处，金强河漫滩二级台地上新打机井1眼，提取井水作为供水水源，在距机井东北方向132m处修建高位调蓄水池、提水至高位水池，原水经消毒处理后，铺设输配水管道利用自然落差自流供水到户。该方案优点是水质净化工艺简单，投资及运营成本费用低。
一、结构设计
1．工程概况
本工程设计供水规模89.56m3/d，建设内容为新打深60m水源井1眼，机井管理房1间，建筑面积25.73m2，修建50m3蓄水池1座，安装200QJ20-67/5潜水泵1台，NLC-300紫外线消毒设备1套，修建分水检查井、减压阀井及消防井10座。
2．设计依据的标准
依据《村镇供水工程技术规范》表1.0.3集中式供水工程类型划分，工程供水规模小于200m3/d，工程类型V型，根据防洪标准类型确定主要建筑物等级为5级，次要建筑物等级为5级。
3．结构设计
（1）机井管理房
管理房为砖混结构，平面尺寸5.74×4.48m，建筑面积25.74m2，基础为放大浆砌石结构。圈梁、雨蓬板及女儿墙采用C20钢筋砼整体现浇，屋面板为预应力空心楼板（YKB3-33-3），保温材料为厚20cm炉渣，防水采用两毡三油结构，室内粉刷先用M7.5混合砂浆粉光，再刷106内刷涂料，室外雨蓬板先用1：2水泥砂浆粉光，再刷107外墙涂料；外墙均为清水砖墙，底部30cm为1：3水泥砂浆踢脚线。门为钢制结构。
（2）清水池设计
根据《村镇供水工程技术规范》，该区农电线路供电保证率较低的特点，最高日用水量的40%~60%设计，本工程最高日用水量89.56m3，取50%；即清水池容积44.78m3，经计算选用国家建筑标准设计《圆形钢筋混凝土蓄水池》（04S803），有效容积为50m3圆形钢筋砼蓄水池1座。
（3）消防设计
根据《村镇供水工程技术规范》工程供水规模可满足同一时间内发生火灾一次最大用水量。消防给水管道与配水管道共用，在学校及较为集中的村和每个自然村设置消火栓一处，沿道路布置。
二、供配电设计
1．设计范围
设计供电从附近10kV农用线路T接引入。根据设计规模，本工程管理站内较大动力用电对象主要包括潜水泵1台；照明用电主要为各建（构）筑物室内照明以及站内露天照明。
2．负荷性质和供配电电源及运行方式
本供水工程照明、动力设计采用同一供电系统，在配电室内设总配电箱，分别向不同的建（构）筑物配电，动力用电分别在用电设施所在地设置动力控制箱。
3．防雷与接地
外露的电气设备均加安全防护罩，采用防潮型设备，并设立明显的危险标志，所有电气设备均按“工厂电力设计技术规程”等有关规范要求采用避雷、接地等安全措施和事故处理保护措施，保护接地采用TN—S系统。
三、施工组织设计
1．施工条件
项目区距国道312国道1.5km，交通便利。施工用电利用农电线路供给。工程建筑物由水源井、机井管理房、输、配供水管道、蓄水池、检查（分水）井以及消防设施组成。
2．水源井施工
（1）孔深达到预定深度后，要校正孔深及孔斜，孔斜度要求以每100m小于1°为准，若孔斜大于1°应扩孔纠斜，确认符合设计后方可进入下一道工序。（2）填料、砾料应选择坚硬、浑圆度较好、粒径不大于20mm的石英质砾料，砾料必须进行筛选、清洗后方可投填，填砾方法孔内情况，可选用静水填砾，填砾量应根据计算备料。（3）洗井，根据井身结构，采用联合洗井方法，即活塞洗井、压风机—活塞洗井。
3．管道工程施工
（1）管沟开挖
由于管沟开挖断面面积小、深度大，因此采用人工进行开挖。管沟开挖宽度下口为0.6m，开挖边坡1：0.35~1：0.5。根据天祝县地质特征、气候条件、冻土层深度，设计管沟开挖深度为1.9~2.2m。管线穿越较深的沟、渠时，按管道埋深始终保持在冻土层以下；管沟底面的坡降保持地面的自然坡降，沟底达到平整顺畅。
（2）输配水管道连接及安装
为了确保工程质量，保证管网坚实耐用，确保工程安全正常运行，施工时要严守安装技术规定，精心施工。1）全面熟悉设计图纸，了解管路及管件的安装方法；2）安装前检查设备及管材的质量情况，杜绝使用不合格设备以及有破裂现象、口径不正、管壁薄厚不匀、管端老化、公称压力不符合技术要求的管材；3）分水及计量设备的安装一般采用法兰连接，按设计用相应规格的螺丝连接，做到密封胶垫完整，对口准确，螺丝配套全面，螺帽松紧程度均匀；管道安装采用法兰连接时，按设计用相应规格的螺丝连接，做到密封胶垫完整，对口正确，螺丝配套全面，螺帽松紧程度均匀；PE63管道安装采用热溶连接，保证连接端受热均匀；采用热承插连接时，确保承插端受热均匀，承插深度达到设计标准，凝固前快速扎两道12号铅丝，并确保不出现裂口、松动、对口不正、承插管壁薄厚不匀等现象。4）避免粘接管道时，粘接剂挥发速度加快，粘接剂变稠，涂抹不匀，造成接口处堆积形成凸起粘接剂影响过水能力并造成粘接剂的浪费现象。5）在管道的分水处、拐弯处、端头以及首部的主要设备底部设置震墩，确保管路安全运行，不发生脱口、位移及拉动现象；6）管道调试的目的是处理有问题和存在隐患的部位，并加给一定的压力，检验工程是否达到设计标准要求。在调试过程中要保证做到：a.先给管道通水，当管网内部全部有水时，查看管路是否出现异常、是否有漏水现象，若出现问题，立即停水进行维修处理。b.管道没有明显的问题时，再通水加压进行水压试验，水压试验要求的压力达到设计要求的上限压力，充水时间保持在15min左右，经反复调试确保系统无问题并达到设计技术标准。
作者:王璐 张恒嘉 单位:甘肃农业大学