２０１６年第１１期 （第４４卷） 黑龙江水利科技 Ｎｏ．１１．２０１６ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．４４） 文章编号：１００７—７５９６（２０１６）１１—００６３—０３ 姜家店村农村饮水安全工程水力计算与分析 林枫 （北票市大板水利服务站，辽宁北票１２２１１４） 摘要：常河营乡姜家店村大沟组位于北票市东南部。该自然屯因辽西北供水工程施工影响 造成水位下降，部分群众人畜饮用水困难及家庭菜园缺水不能生产，为满足村民经济发展和农 民生活用水的要求，在常河营乡姜家店村大沟组兴建人畜饮水扶持项目，以此促进该地经济的 发展，增加居民收入，提高居民的生活质量。文章就人畜及果园灌溉用水量、供水管网、水源井 及泵房进行了计算与分析，结合该村具体现状和条件，充分满足了该村的供水要求。 关键词：饮水安全；水力计算；水利计算；３２程布设；分析 中图分类号：ｓ２７７．７ 文献标识码：Ｂ １ 工程概况 ２１００ｍｍ，年平均气温８＂Ｃ左右。全年无霜期为１５０ｄ 左右，最大冻深１．４ｍ，风力在６级左右。 常河营乡姜家店村大沟组位于北票市东南部， 距县城６０ｋｍ。该自然屯因辽西北供水工程施工影 ３ 工程地质 响造成水位下降，部分群众人畜饮用水困难及家庭 项目区地质构造为第四系Ｑ中统Ｑ２地段，地质 菜园缺水不能生产，为满足村民经济发展和农民生 构造不复杂，无不良地质现象，山间盆地厚度８— 活用水的要求，在常河营乡姜家店村大沟组兴建人 ３０ｍ，下部为半胶结砂砾石，分布稳定，厚度较大，透 畜饮水扶持项目，以此促进该地经济的发展，增加居 水强，上部为棕红色亚黏土，属坡洪积堆积物，含水 民收人，提高居民的生活质量。该工程主要用于解 岩系属碎屑岩类的页岩、粉砂岩、砾岩空隙、裂缝含 决姜家店村大沟组的２１户，８２口人，１０头大牲畜， 水，水位埋深１０—１２ｍ Ｌｌ ｊ。 ６２头小牲畜的饮水安全问题和部分菜园灌溉问题。 ４水力计算与分析 ２流域水文气象 ４．１用水量计算 北票市境内有大凌河、！｝亡牛河两水系，其中面积 ４．１．１用水量标准 ｌＯＯｋｍ 以上流域的河流１３条。其中大凌河流域面 根据姜家店村的实际情况并参照辽宁省地方标 积４３３９．３４ｋｉｎ 。牛亡牛河为大凌河支流，属于季节性 准《行业用水定额》ＤＢ２１，人畜最高Ｅｌ用水量：常住 河流，流经境内长度７１ｋｍ，流域面积１９３６．７ｋｍ 。！｝亡 人口６０Ｌ／ｄ，非常住人口３０Ｌ／ｄ；大牲畜５０Ｌ／ｄ，小牲 牛河南西向由台吉营乡入境流经兴顺德、黑城子、泉 畜１５Ｌ／ｄ。 巨永、马友营、红石砬、长皋乡，到下府乡东光寺汇人 ４．１．２大沟组用水量计算 大凌河。北票市北靠内蒙，受西伯利亚季风影响，属 用水量计算公式： 半干旱大陆性气候，温差大，积温高，冬季寒冷，夏季 １）村镇居民生活用水： 酷热，多风少雨，多年平均降水量在３５０ｍｍ左右，降 Ｑｌ＝ｑ１×Ｐ１（ｍ ／ａ）ｍ ／ｄ 雨集中，主要集中在７、８月份。多年平均蒸发量 Ｐ１＝Ｐｏ（１＋Ｒ）ｎ人 （１） ［收稿日期］２０１６—１１—１６ ［作者简介］林枫（１９７８一），男，辽宁北票人，工程师，研究方向为农田水利，水土保持，农村饮水安全，节水 灌溉等。 一６３— ２０１６年第１１期 （第４４卷） 黑龙江水利科技 Ｎｏ．１１．２０１６ Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （ＴｏｔＭ Ｎｏ．４４） 式中：ｑ。为村居民最高用水量定额，Ｉ／人・ｄ；Ｐ。为 设计人口，人；Ｐ。为现状人口，人；ｎ为设计年限，取／＇ｔ ＝＝沿程损失：＾，＝０．０００９１５×Ｌ×Ｑ１．７７４／Ｄ４．７７４ ２．４３ｍ；局部损失按沿程损失的１０％计 总扬程为：Ｈ＝１７．＋４６．５＋２．４３＋０．２４３＋５＝ ７１．６７＜水泵扬程８０ｍ，因此选用型号为１５０ＱＪ１０— 算０．２４３ｍ。 ２０ａ；Ｒ为设计年限内人口增长率，取Ｒ＝１２％ｏ 则依据公式计算： Ｑｌ＝６０／１００×Ｐ１ （２） 贝０ Ｐｌ＝Ｐｏ（１＋Ｒ）凡人；Ｐｌ＝Ｐｏ（１＋Ｒ）ｎ；Ｐｌ＝ ８０潜水泵，电机为７．５ｋＷ。此水泵出水量为１０ｍ ／ｈ １０４人；代入Ｑ ＝６．２５ｍ ／ｄ。 ２）牲畜用水量计算： Ｑ２＝（ｑ２Ｐ２＋ｑ３Ｐ３）×１０ （３） 满足要求。根据需要，架设低压线路２００ｍ，更换 ５０ｋＷ变压器一台 －６］。 表１ 供水管路水头损失计算表 节点地面标高 管道水头损失 式中：ｇ ，ｑ 分别为大小牲畜最高用水量定额，Ｌ／头 ｄ；Ｐ：，Ｐ，分别为大小牲畜头数，头。 依据公式：Ｑ２＝１．４８ｍ ／ｄ ３）管网漏失水量： Ｑ３＝（Ｑ１＋Ｑ２）×５％＝０．３９ｍ ／ｄ （４） ４）未预见用水量： Ｑ３＝（Ｑ１＋Ｑ２）×１０％＝０．７７ｍ ／ｄ （５） ５）菜园用水量： Ｑ ＝１２ ｘ ３．５＝４２ｍ ／ｄ （６） ６）水厂规模（即最高设计给水量Ｑ ）： Ｑｄ＝Ｑｌ＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５＝５０．８８ｍ ／ｄ（７） ７）最高给水量： Ｑ ＝ｋａＱ （８） 式中：ｋ。为Ｅｔ变化系数，取ｋ。＝１．３；则Ｑ ＝ ６６．１５ｍ。／ｄ 最高时给水量Ｑ～： Ｑ～＝ｋｈＱｄ／２４ （９） 式中：ｋ 为时变化系数，取ｋ ＝３；Ｑ一＝８．２７ｍ ／ｄ。 ４．２供水管路水头损失计算 经过实地高程测量与计算，蓄水池高程为 １４６．５ｍ，能满足最不利点１４个的正常用水，可保证 足够压力。计算结果见表ｌ。 ４．３蓄水池的确定 根据前面计算人畜日用水量为５０．８８ｍ ／ｄ，为保 证正常用水修建蓄水池容积为３０ｔ，蓄水池底高程为 １４６．５ｍ，池内水深２．５ｍ。 ４．４机泵的选型 根据人畜最高日用水量为６６．１５ｍ ／ｄ；人畜最高 日最高时用水量为８．２７ｍ ／ｈ。选用潜水泵１５０ＱＪ『１０ —８０，水泵出水量ｌＯｍ ／ｈ，满足要求。井深１８ｍ，直 径２．５ｍ，水泵位于１７．５ｍ处；实测从井口到蓄水池 进水口处高差为４６．５ｍ；井口到蓄水池安装管路长 ２６８ｍ，管材为￣７５ＰＥ管。 ——６４—— ４．５管网布置 考虑此工程的具体现状和条件，输配水管网布 置采用树枝状，输水管道从蓄水池至最不利点全长 ８２９ｍ，采用ＰＥ管。 ４．６管网水力计算 按树状管网计算： １）设计流量。人畜以最高日、最高时给水量作 为管网起端的设计流量，则管网流量Ｑ＝８．２７ｍ ／ｈ ＝２．３０Ｌ／Ｓ。 ２）计算管段流量。设计人均用水量＝ｑ／设计 用水人口＝２．３０／１０４＝２２．０６×１０～Ｌ／ｓ；每条管路配 水流量＝设计人均用水量×本段用水人口。 ３）节点流量。节点流量＝交汇于该节点各管段 沿线流量总合。节点流量计算结果详见表２。 表２节点流量计算表 ４．７管径选择 林枫：姜家店村农村饮水安全工程水力计算与分析 第１１期 采用公式： Ｄ＝（４ＱｃｒＶ）丁 （１０） 全饮用。 表５节点水压计算表 由公式得出，管径选择与管内流速有关，根据规范经 济流速Ｖ＝０．６—１．Ｏｍ／ｓ计算各管路内径。 ４．８水头损失及自由水压计算 聚氯乙烯管沿程水头损失采用公式： ＾，＝０．０００９１５×Ｌ×Ｑ１．７４４ｄ／４．７７４ （１１） 式中： 为管道长度，ｍ；Ｑ为管道流量，Ｉｎ。／ｓ；ｄｉ为 管内径，ｉｎ。 局部水头损失按沿程水头损失的１０％计算。总 水头损失等于沿程水头损失与局部水头损失之和。 计算过程详见表３一表５。 表３沿线流量计算表 ４．９水源井的设计 １）井址的选定。打井前，对井位进行了物探，确 定井位于村西的进村路旁；井位所在地地下水埋深 １２ｍ，根据附近已成井调查，井出水量为２０ｍ ／ｈ，其 水质符合人畜饮用水标准 卜 。 ２）井房。井房建筑面积为２０ｍ ，井房内建有防 洪保护措施，以保证洪水淹没井口时，此井水仍可安 ５ 结语 姜家店村大沟组人畜饮水工程根据实际情况采 用蓄水池控制给水，输配水管网采用树枝状，采用 ＰＥ管。依据用水量及水泵特征参数，选用 １５０ＱＪ１０－－８Ｏ井用潜水泵１台，通过附近已成井的调 查，该井出水量为２０ｍ ／ｈ，能充分满足该村的供水要 求。通过本工程建设，能够改善该处居民饮水条件， 促进该地农村经济的发展，为全民的小康生活和共 建社会主义新农村提供了可靠的保障。 参考文献： ［１］马宏娟．农村饮水安全工程建设和管理措施分析［Ｊ］．水 利规划与设计，２ｏ１４（ｏ９）：３０—３２． ［２］刘立娟．农村饮水安全工程存在的问题及解决措施［Ｊ］． 水土保持应用技术，２０１４（０１）：４５—４６． ［３］崔瑞．义县农村饮水安全工程建设与管理浅析［Ｊ］．水利 规划与设计，２０１５（０５）：２４—２５，５５． ［４］石林，侯荣丽，王琴红．辽宁省加强农村饮水安全工程维修 养护的对策与建议ＥＪ］．水利技术监督，￣ｏ１５（ｏ３）：３９—４１． ［５］张弛．做好农村饮水安全工程的建设管理工作［Ｊ］．水利 规划与设计，２０１４（０５）：８—１Ｏ． ［６］袁耀辉，柯俊．瓯海区农村饮水安全工程运行管理探讨 ［Ｊ］．水利规划与设计，２０１５（０２）：６９—７１． ［７］于永波．朝阳县二十家子镇农村饮水安全工程分析［Ｊ］． 水利技术监督，２０１５（０２）：２６—２７． ［８］梁宏智．固原市农村饮水安全工程管理现状与对策［Ｊ］． 水利规划与设计，２０１４（０６）：５１—５４． ［９］单正翔，余觉垄．安徽蚌埠市农村饮水安全现状调查和 保障措施［Ｊ］．水利技术监督，２００６（０５）：４８—４９． 一６５—