时间:2011-08-29来源:《水科学与工程技术》2011年
摘要:据青龙县县城用水现状分析,以都源河为水源地,兴建县城供水工程。工程采用截取都源河潜流作为供水水源,截潜流建筑物采用干砌石集水廊道,集水效果明显,受力条件及稳定性能好。
关键词:青龙县;县城供水;截潜流;干砌石集水廊道
中图分类号:TV222;TU991 文献标识码:A 文章编号:1672-9900(2011)01-0059-02
1 工程概况
青龙满族自治县位于河北省东北部,隶属秦皇岛市。目前县城用水量不断增加,县城现有供水能力已不能满足县城近期用水的需要。另外,县城部分浅层地下水水质已受到不同程度的污染,供水设施陈旧,供水设备落后,供水安全可靠性差,同时超采、滥采地下水现象严重。因此,为彻底解决县城供水问题和保证经济持续发展,急需兴建县城供水工程。
青龙县县城供水工程水源地为都源河,采用截取都源河潜流作为供水水源,截潜流集水构筑物采用干砌石集水廊道,供水规模为1.0万m3/d。
2 集水廊道布置
集水廊道布置于都源河上游大营子附近的主河床上,布置方位与主河床走向垂直,总长220m。集水廊道左端接检查井,右端接连接池,经输水钢管至集水井,输水钢管段设阀门井。根据工程地质勘察报告,截潜流工程区第四系松散地层厚度变化不一,上部为冲洪积区,表层局部有耕土,厚0.4m,其余为卵砾石,卵砾石内充填粗砾砂,含漂石,层厚3.0~7.0m;基底岩性为吕梁期强风化混合花岗岩,岩石裂隙发育。集水廊道坐落在基岩上,廊道顶埋深(含水层厚)6.0m。
3 集水廊道设计
根据工程特点,集水设计选取了干砌石集水廊道和铺设完整式渗渠2个方案进行比较,由于干砌石集水廊道在结构工作性能、运用管理及施工条件等方面具有明显优势,因此确定采用干砌石集水廊道截取都源河潜流。
3.1 干砌石集水廊道
干砌石集水廊道采用干砌料石砌筑,断面采用城门洞型,断面净尺寸1.5m×2.0m,顶拱中心角180°,顶拱厚0.5m,侧墙顶厚0.5m,底厚0.75m。集水廊道左端接检查井,右端接连接池及集水井,廊道底纵坡0.2%,基础均为强风化混合花岗岩。
3.2 反滤体
反滤体沿集水廊道外周布设,纵向包裹整个廊道,集水廊道两侧反滤料的填筑坡度均为1∶0.2。反滤体共分3层,顺水流渗透方向,3层反滤依次为砾石、小卵石和卵石,每层厚分别为0.3,0.3,0.3m,粒径分别为7~20,20~60,60~150mm。反滤体外围回填河床砾、卵石至河底。集水廊道标准断面见图1。
图1 集水廊道断面图
3.3 连接池
连接池为钢筋混凝土结构,左端与集水廊道相接,右端通过输水钢管与集水井相接,长3.0m。连接池断面为矩形,断面净尺寸为1.5m×2.5m,顶、底板及侧墙厚均为0.5m。连接池基础为强风化混合花岗岩。
输水钢管进出口分别与连接池及集水井相接,长5.0m。钢管管径为0.5m。
3.4 集水井
集水井布设于集水设施末端,衔接输水钢管出口和引水隧洞进口,为钢筋混凝土结构,内径3.0m,井壁及顶、底板厚0.5m,顶部设φ800mm进人孔,钢盖板密封,井壁设钢爬梯。集水井底板较引水隧洞进口底低0.74m,以利沉砂,井顶高出地面0.5m。集水井基底坐落于岩基上。
3.5 检查井
考虑到集水廊道断面尺寸较大且长度较短,故只在集水廊道始端设1座检查井。检查井为钢筋混凝土结构,内径2.0m,井壁及顶、底板厚0.4m,顶部设φ800mm进人孔,钢盖板密封,井壁设钢爬梯。检查井底板较集水廊道进口底低0.5m,以利沉砂,井顶高出地面0.5m。检查井基底坐落于岩基上。
3.6 阀门井
考虑检修方便及工程运行管理需要,于集水井进口输水钢管处设DN500手动蝶阀1个及阀门井1座。阀门井为钢筋混凝土结构,内径1.2m,井壁及顶、底板厚0.3m,顶部设φ800mm进人孔,钢盖板密封,井壁设钢爬梯。
3.7 集水廊道出水量计算
集水廊道出水量按集取河床渗透水完整式公式计算,计算公式为:
式中Q为集水廊道出水量(m3/d);α为淤塞系数,α=0.8;L为集水廊道长度(m),L=220;K为渗透系数(m/d),K=8.64;Hy为河流水面至集水廊道顶的深度(m),Hy=3.2;H0为集水井内水位对集水廊道出口所施水压(m),H0=0.5;T为含水层平均厚度(m),T=5;d为集水廊道宽度(m),d=1.5。
经计算,集水廊道出水量为1.2万m3/d,满足工程供水量需要。
4 结语
(1)干砌石集水廊道集水,渗流通过干砌石间的缝隙流入集水廊道,集水面积较大,且不易发生堵塞,集水效果较好。集水廊道断面为城门洞型,受力条件及稳定性较好。
(2)检修比较方便,空隙堵塞后容易进行疏通,并且便于清淤。
(3)当地盛产料石等石料,开采及运输均很方便,产量也完全满足工程需要。
参考文献:
[1]河北省水利水电勘测设计研究院.青龙满族自治县县城供水工程项目建设方案调整报告[R].2006.
[2]GB50013—2006,室外给水设计规范[S].
[3]上海市政工程设计院.给水排水设计手册[K].北京:中国建筑工业出版社,1986.
[作者简介]毕东华(1971-),男(汉族),河北丰南人,高级工程师,主要从事水工建筑物设计工作。