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1、西成客專建設房家灣隧道1#橫洞施工段勉縣四坪村飲水工程建議方案西成客專XCZQ-8標勉縣阜川鎮過境段房家灣隧道1#橫洞施工，由于地質結構復雜，施工中多處地段出現涌水及滲水，改變了原地貌和山體局部裂隙構造，影響原山泉、地下水通道，使原有泉眼枯竭，造成村民現有人畜飲水無水源、報廢，導致該地段勉縣阜川鎮四坪村五組計102戶280人,305頭大家畜的飲水困難。待建工程區地理坐標為：東經10664，北緯3297。地貌類型為巴山山系,山巒迭嶂,溝坡縱橫,溝壑交錯，流域地勢呈東西走向，山勢多呈渾圓形山脊，地質構造以褶皺為主，裂隙發育。區內僅有一條通村水泥路約3km，往碴場方向尚有1.6km的土路，通行困難。2、一、 臨時過度方案施工期間，采用工區生活車從工區所屬6#拌和站向村民運送生活用水，開始時間為2013年11月16日（首次運水時間），預計結束時間為2016年6月1日（隧道工程完工且永久解決方案達到供水條件），共計928天。運送水時間為：928天*2/3=619天（每年約有2/3的時間存在缺水）運送水量為：40m/d*619天=24760m（日需用水量見供水規模計算表）。預計費用：24760m*3.0元/m=74280元。4500元*32月*2=288000元（供水2人人工工資）25000元*32月=800000元合計臨時供水費用：1162280元二、 永久解決建議方案 隧道工程施工完成后，擬采3、取打井建網供水方案永久解決當地村民用水問題，具體方案如下：（一）總體思路隧道工程施工完成后，聘請專業打井隊伍在附近尋找水源打井，同時，在合理高度位置修建蓄水池一座，將井水抽提至蓄水池后，鋪設主管，需水村民再從主管道分管引流入戶。（二）工程規模的確定1.設計范圍、供水對象及設計水平年設計范圍為四坪村1個組，解決102戶280人、305頭大家畜的飲水問題，該供水范圍內無鄉鎮機關、村企、學校及大規模養殖場。設計人口按自然增長率4計，機械增長不計。供水工程的現狀水平年確定為2013年，設計年限n=10年。2.需水量預測1）用水標準居民生活用水量根據村鎮供水工程技術規范（SL310-2004），本著節約4、水資源和滿足用水需求的原則，結合當地發展實際，采用60L/人日。人口自然增長率4，設計供水年限為10年。牲畜用水 根據村鎮供水工程技術規范（SL310-2004），豬：20/頭/天；牛：40/頭/天。 （3）管網漏失水量和未預見水量：按上述之和的20%計列。 2）用水量計算 供水規模計算表項目計算說明用水定額用水量小計備注居民生活用水定額155(1+4)10/100060L/人日17.47m3/d大家畜用水定額305頭/100020L/頭日6.1 m3/d豬管網漏失水量和未預見水量（居民生活用水量+牲畜用水量）10%2.36m3/d合計25.93 m3/d最高日用水量日供水量合計日變化系數1.5、538.9m3/d取整40 m3/d最高日平均時用水量最高日用水量/24小時1.67 m3/h最高日最大時流量供水規模（最高日用水量）全日供水時變化系數2.30.0011 m3/s3.83 m3/h供水規模（最高日用水量）：40m3/d。（三）工程總體布置1.設計依據及原則1）設計依據水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準（SL252-2000）、防洪標準（GB50201-94）、給排水設計手冊、室外給水設計規范（GBJ13-86）、村鎮供水工程技術規范（SL310-2004）、陜西省村鎮供水工程初步設計要點。2）設計原則支持可持續發展原則，保證村鎮居民安全飲用水的可持續。保證水源、工程、管理運行6、的可持續性。以解決生活供水為重點，充分利用已有水利工程，有效降低工程建設投資和運行費用。綜合當地自然條件，經濟條件和社會發展情況，合理確定用水標準和供水規模。以解決當前群眾飲水需要為主，同時兼顧長遠發展的需要。2.工程等級、類型和設計標準工程等級及類型工程等級根據國家防洪標準有關內容合理確定。本工程等級屬小型五等工程。1）工程設計標準水質飲用水水質符合國家生活飲用水衛生標準（GB5749-85）要求。在本地區，其水質應符合農村實施（生活用水衛生標準）準則中的要求。服務水壓 服務水壓為3m2）工程防洪標準 按水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準（SDJ12-78）、防洪標準（GB50201-94）7、查知，本工程為“V”等5級工程，其設計洪水重現期N=10年，校核洪水得現期N=20年。3）工程抗震標準抗震裂度為六度地區，不設防。3.總體布置原則總體布置根據水源與供水區（范圍）之間的平面、高程空間關系，充分利用地形條件，擬定供水方式及工藝流程組合，合理擬定供水線路走向，確定建（構）筑物工程位置。做到充分利用自然地形條件，縮短供水線路，優化建（構）筑物布置，節約土地資源。節約投資原則。工程布置應考慮盡可能與現有工程設施相結合，避免不必要浪費，節約投資。運行經濟原則。水源取水方式、線路用建筑物布置應有必要的方案比較，合理采用分區、分壓供水，盡可能大的供水范圍實現重力供水、減少加壓供水范圍和供水量8、，降低運行費用。建（構）筑物位置盡量靠近公路，方便施工和運營管理期交通。4.工程總體布置經走訪當地群眾，現場勘察水源條件，初步確定了方案：以房家灣隧道1#橫洞洞口附近為打井取水水源地，通過約1000m的抽水管道，輸水至碴場頂，海拔高程857m建蓄水池一口，再分流2支管道：第一條700m至四坪村3組，解決3組16戶的人畜飲水；第二條2200m至四坪村3組，解決44戶的飲水困難；第三條3200m至四坪村3組，解決42戶，人蓄飲水困難。（四）工程設計1.一級抽水設備的選定（1）設計流量的確定依據陜西省村鎮供水工程初步設計要點供水系統中設計流量的確定：取水泵站至高位水池，設計流量取最高日平均時流量加輸9、水損失(不計取)，則Q設=1.67m3/h（2）設計揚程的確定根據現場勘測，實測地形揚程157米，考慮潛水泵安裝高程即動水位加潛水泵高度估計3.5米，半地下式高位水池高出地面1.5米計，則實際揚程162米。設計揚程按實際揚程30%估算，抽水管道選配后進行校核。則H設=1621.3=210.6米（3）設備選型依據設計流量和揚程查QSQJ-型井用潛水電泵選型表 機組選型結果設計流量（m3/h）設計揚程(m)選用泵型水 泵 額 定 值揚 程 (m)流 量（m3/h）配套功率(kw)出水直徑（寸）潛水泵高度(m)1.67210.6150QJ5-228/3222857.51.53.5150QJ10-2210、8/32228101323.5200QJ10-210/12210101522.5200QJ10-245/142451018.522.54、損失揚程校核由公式h1=計算沿程水頭損失 式中h1沿程水頭損失,m;計算管段的長度,m;沿程阻力系數，取0.025；d管徑mu管內流速m3/s；由式u=求得，其中Q為流量m3/s， 為過水斷面面積m2，=i單位管長水頭損失,m/m; PVC-U,PE等硬塑料管的單位管長水頭損失, i=0.000915Q 1.774/d 4.774式中 Q管段流量,m3/s;d管道內徑,m;計算得h1=13.2m綜上四坪村井用潛水電泵可選用150QJ5-228/32型水泵。211、取水高程的確定從實際地形，擬建主蓄水池（大梁）海拔高程為m。由實測距離6.1km輸水管線，要求輸水流量為Q設min0.0002m3/s，管道流速控制在0.50.8m/s （按0.6m/s計），擬定輸水管道為PE給水管，結合以往同類工程初選管徑為32mm。由公式h1= iL計算沿程水頭損失 式中h1沿程水頭損失,m; L計算管段的長度,m; i單位管長水頭損失,m/m; PVC-U,PE等硬塑料管的單位管長水頭損失, i=0.000915Q 1.774/d 4.774式中 Q管段流量,m3/s;d管道內徑,m;計算得h1=13.2m輸水管和配水管網的局部水頭損失,可按其沿程水頭損失的5%10%12、計算總水頭損失h=14.5m由此，取水點高程控制在海拔高程857m以滿足正常輸水要求。3、引水主管道設計初步設計管材為PE給水管材和熱鍍鋅鋼管（跨越陡崖），輸水量為0.0002 m3/s，管道輸水最大工作水頭45m，管道長度8000m，按照上述計算方法和水力學相關計算綜合所得，采用管材內徑為32mm可滿足設計要求，沿村級路和便道內側邊溝埋設，途經部分山澗、石崖（約1.1km需鋪筑混凝土砌護。4、蓄水池設計蓄水總量以滿足3天人畜飲水用水量即120m3為設計總容量：其中主蓄水池容量為90 m3，沿途設調壓池2座，容量為為15 m3，均為圓形磚混結構，采用蓄水池標準設計。5、供水管網設計該區居民依坡13、散居，居住十分分散，管道輸水最大工作水頭200m，若采用集中供水，供水管道安全運行、管網控制難度很大，為便于管理，維護可持續發展，按照經濟合理的原則，采取科學布局調壓措施和樹枝狀管網（線）的布設方式，即根據居住區分布以及服務人口將主蓄水池以下的整個供水區分為3個配水區域，配水干管成枝狀布置。考慮區內住戶沿溝、順坡散居，高低不一，用水所需壓力差別較大，因此在每一小區以最高住戶為控制點建調壓蓄水池，確保各供水小區用水壓力基本一致，為防止最低端用戶因壓力過大而出現搶水的情況，可在超壓住戶入戶管上安裝穩壓減壓閥。6、管材及附件的選擇根據現有室外給水管道施工的經驗，管道附件的泄漏是造成管網污染重要原因之14、一。因此，在布置管網管道時，有意識的減少管網附件的數量，例如各室外配水支干管上均不設管路閥門，僅在室內各立管上安裝閥門；合理布置管路，減少管道接口和管件數量。管道系統的排水、放空閥門均設于地下室凈水站內架空明裝，不得埋地或與排水管道連接。管道閥門、飲水龍頭均應采用不銹鋼制作，便于開啟和控制流量，使每個龍頭的出流基本一致。各類管道閥門采用柱塞閥，此閥類似于截止閥，但密封性較截止閥好，無需填料，泄漏的可能性較小，有利于保障水質。輸配水管道盡量地埋，管道埋設應符合以下要求：(1) 管頂覆土應根據冰凍情況,外部荷載，管材強度，與其他管道交叉等因素確定，管頂應埋設于凍深線以下，管頂覆土一般不宜小于0.515、m，在松散巖基上埋設時,管頂覆土不應小于0.3m，穿越道路、農田或沿道路鋪設時，管頂覆土不宜小于0.7m。(2) 管道一般應埋設在未經擾動的原狀土層上，管道周圍20cm范圍內應用細土回填，回填土的壓實系數不應小于90%。三、工程概預算根據陜西省水利水電建筑工程概（預）算編制定額和相應計算辦法（2000）及陜西省水利廳關于印發陜西省水利水電工程概（預）算編制辦法及費用標準（2000版）調整意見的通知精神，及了解現場材料單價為基礎，進行概算投資編制。工程概算總投資73萬元，其中建筑工程措施費19萬元，引水、供水管道（網）工程計35萬元，新增土地征占費用約為16萬元，勘測設計、施工管理、其他費用3萬16、元。施工中要嚴格按照漿砌石施工規范、安全飲水給水工程施工規范，施工達到安全、和諧、美觀的要求。四、進一步解決方案在確保目前人、畜飲水的同時，為防止此段地下水進一步流失，我工區建議采取以下措施：1、在房家灣隧道1#橫洞滲水較為嚴重的橫5+40-橫7+50段進行環向注漿。2013年11月我工區施工至橫6+00處左右，由于隧道內滲水較為嚴重，導致橫洞口附近地表水缺失較為嚴重，造成附近102戶居民飲水困難，在打井供水的同時，我工區建議在橫洞內進行環向注漿，防止地下水進一步流失。注漿采用42*3.5mm鋼花管，長度4.0m，按照環向間距80cm、縱向間距100cm布設，注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，總17、注漿用量約為1435.4m3，注漿費用約合為：303.2萬元。2、 在房家灣隧道正洞滲水較為嚴重的DgK284+397-DgK284+300段及DgK285+610-730段進行環向注漿，后續根據圍巖滲水情況增加環向注漿范圍。2014年12月以上段落開挖支護已施工，由于隧道內滲水較為嚴重，導致橫洞口附近地表水缺失較為嚴重，我工區建議在以上兩段進行環向注漿，防止地下水進一步流失。注漿參數參照西成客專施隧參102-15，采用42*3.5mm鋼花管，長度4.0m，按照環向間距140cm、縱向間距220cm布設，注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，總注漿用量約為2289.4m3，注漿費用約合為：380.1萬元。費用合計：序號名稱單位數量備注1運送水萬元116.2目前已經采取的措施給附近居民運送生活用水1-1水費萬元7.41-2人員工資萬元28.81-3水車萬元802打井供水萬元732-1工程措施費萬元192-2引水、供水工程萬元352-3新增征地萬元162-4其他萬元3測設、施工管理3橫洞注漿萬元303.2防止地下水進一步流失4正洞注漿萬元380.1防止地下水進一步流失合計萬元872.512