應(yīng)急抗旱工程設(shè)計研究

 ［摘要］文章詳細(xì)闡述了化德縣達(dá)蓋灘截伏流抗旱應(yīng)急水源集中供水工程的設(shè)計內(nèi)容。

［關(guān)鍵詞］化德縣;應(yīng)急抗旱;供水工程;設(shè)計

1工程概況

本次化德縣達(dá)蓋灘抗旱應(yīng)急水源集中供水工程位于化德縣七號鎮(zhèn)境內(nèi)，距離化德縣約65km，項目區(qū)常住戶數(shù)78戶，常住人口210人，牲畜2400頭(只)，耕地面積286.67hm2，流域面積為18km2，項目區(qū)農(nóng)作物主要為玉米。由于當(dāng)?shù)鼗�礎(chǔ)設(shè)施落后，灌區(qū)缺少必要的水源，灌區(qū)抗旱能力逐年下降。本次抗旱應(yīng)急水源工程建設(shè)，一可以緩解當(dāng)?shù)厮�源供需矛盾，增加�?dāng)?shù)毓喔人疂驳孛娣e;二可以改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程;三可以促進(jìn)當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入;四可以提高項目區(qū)抗旱應(yīng)急綜合能力，確保當(dāng)?shù)丶Z食安全。本次化德縣達(dá)蓋灘截伏流抗旱應(yīng)急水源集中供水工程設(shè)計截伏流水源工程1處，新建集水井1眼，檢修井2眼。目標(biāo)是灌溉農(nóng)田66.67hm2，使達(dá)蓋灘在干旱年份內(nèi)全村210多人受益。

2工程布置

根據(jù)達(dá)蓋灘河道水流情況，經(jīng)實地踏勘，充分考慮灌區(qū)地形、地貌特點，經(jīng)綜合考量分析后，化德縣達(dá)蓋灘截伏流工程主要由集水廊道、復(fù)合土工膜防滲、集水井、檢修井、排水井、檢查井、輸水管道組成。集水廊道為全斷面截留，長度為235m，通過集水廊道將水引入集水井;集水廊道垂直于河床布置，設(shè)計最小鋪設(shè)坡度5‰。集水井布置于集水廊道的右端，因集水廊道較長，在廊道上布設(shè)檢查井2個。按照《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2000)的規(guī)定，截伏流工程設(shè)計取水流量為0.02m3/s，設(shè)計灌溉面積66.67hm2，抗旱等級為中等干旱。因此，確定本工程等別為IV等，主要建筑物為4級，次要建筑物為5級。

3工程設(shè)計

3.1集水廊道設(shè)計。本次設(shè)計的集水廊道斷面為矩形，長235m，寬2m，高3m，廊道埋深為地面3m以下。廊道上游為干砌石，干砌石每3m設(shè)置1m寬的漿砌石柱體，廊道下游為漿砌石，漿砌石每3m設(shè)置1m寬的漿砌石柱體，底部鋪設(shè)土工膜作為隔水層，即廊道底座在黏土上，底部縱坡5/1000，集水廊道底部混凝土厚0.25m，混凝土標(biāo)號為C30�；炷�土層下為土工膜和30cm厚的粘土兩層。集水廊道為鋼筋混凝土蓋板結(jié)構(gòu)，墻外部回填反濾層，防止泥沙進(jìn)入廊道，反濾層共3層，由內(nèi)至外，粒徑由粗到細(xì)，排列次序是第一層鋪卵石，厚0.5m，粒徑30～50mm，第二層是0.5m厚，礫石粒徑5～20mm，第三層為0.5m厚的粗砂、極粗砂，粒徑為2～8mm。廊道右岸修建連接池，通過管道與集水井連接。工程完工后回填河道卵礫石，以便于地表基流進(jìn)入集水廊道。截伏流工程集水廊道滲入流量按下式計算:Q=K×h12－h(huán)222Ｒ×L式中Q—集水廊道滲入流量，m3/d;h1—含水層厚度，m，h1=3m;h2—集水廊道底至集水井的水面垂直距離，m，h2=0.5m;Ｒ—影響半徑，m，Ｒ=67m;K—滲透系數(shù);K=126(粗砂夾礫石含水層);L—集水廊道長度，m。L=235m。經(jīng)計算:Q=1933m3/d=80.56m3/h。3.2集水井設(shè)計。在南岸設(shè)集水井一座，以便將集水廊道中的水自流匯集到集水井里。集水井全部采用圓型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，井內(nèi)徑為2.2m，深7.5m，井壁厚0.4m，底板厚0.6m，均為C30鋼筋混凝土，井底板下設(shè)0.1m厚砂墊層，集水井較集水廊道低1.5m，集水井底高程為1355.6m，井頂高程為1363.4m。井壁內(nèi)預(yù)埋Ф20間距為30cm鋼筋爬梯。井蓋現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土圓形井蓋，直徑2.2m，厚度為20cm，井蓋預(yù)留進(jìn)人口，以便于檢修、清淤。3.3防滲設(shè)計本次截伏流工程采用復(fù)合土工膜防滲，長235m，防滲墻開挖深3.5m，坡比1∶1.5，土工膜采用1200g/m2，PE土工膜鋪設(shè)采用埋壓式，下部鋪設(shè)0.3m粘土，要求干密度為1.66g/cm3，壓實度97%。防滲膜頂部距離地面0.5m。

4經(jīng)濟(jì)效益分析與國民經(jīng)濟(jì)評價

本工程總投資300.62萬元。工程的實施可以使得玉米增產(chǎn)20萬kg，渠道清淤量為5200m3，可以創(chuàng)造直接以及間接經(jīng)濟(jì)效益96.0萬元，水利分?jǐn)傁禂?shù)取0.6，因此水利效益為57.6萬元。根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表可以看出，該項目建成后，經(jīng)濟(jì)效益顯著，各項指標(biāo)均符合規(guī)范要求，即:本工程內(nèi)部收益率大于社會折線率(EIＲＲ=12.31%)＞is=8.00%);經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為160.10萬元，大于零(ENPV≥0);經(jīng)濟(jì)效益費用比為1.354大于1.0(EBCＲ≥1.0)。各項指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)效益良好，工程可行。

5施工對環(huán)境的影響及治理措施

施工過程中混凝土的加工、養(yǎng)護(hù)和澆筑等施工產(chǎn)生的堿性廢水，生活污水如果進(jìn)入水體，會造成河道的水質(zhì)污染。施工過程中粉塵、廢氣等有害氣體散發(fā)到大氣中，造成氣體輕微污染。施工期間大量人員和機械設(shè)備進(jìn)駐施工現(xiàn)場，施工區(qū)內(nèi)機器轟鳴、各種施工設(shè)備的運行均可產(chǎn)生較大噪聲。治理措施為:①在施工區(qū)域設(shè)沉沙池，對施工廢水盡可能重復(fù)利用;②在施工道路和開挖現(xiàn)場及時灑水，防止產(chǎn)生揚塵污染，對施工車輛加裝尾氣凈化裝置，減少對大氣污染排放;③對施工施工設(shè)備安裝隔聲罩或隔聲屏障，施工車輛應(yīng)禁止鳴笛。

6綜合評價

化德縣達(dá)蓋灘截伏流抗旱應(yīng)急水源集中供水工程的建成，對地區(qū)自然環(huán)境、水資源利用、減災(zāi)等方面均產(chǎn)生極為有利的影響。由于工程的修建，同時也會帶來其它不利的影響，在施工期，具體為粉塵、污水排放等方面。但施工期的不利影響，將隨著施工的結(jié)束而消失。因此，該工程的建設(shè)，從經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境評價方面，利遠(yuǎn)大于弊，工程可行且十分必要。