多源地质水利水电工程论文

2022-04-26

摘要:水是万物之源,是地球生物与人类赖以生存的基本物质条件。水在人类的生产、生活、繁衍之中都有着不可替代的重大作用。水对生物的生存有着决定性的作用。中国具有全球六分之一的人口,对于水资源的开发利用与保护更应科学严谨,本文浅谈中国水资源的开发利用与保护。今天小编给大家找来了《多源地质水利水电工程论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

多源地质水利水电工程论文 篇1:

黑河干流引水式水电站生态流量计算

摘 要:祁连山区水电站建设改变了下游河道的水文条件,枯水期减水河段出现断流,河流自净能力减弱,河道污染加剧,为了恢复祁连山区水生生物的生态环境,运用改进的Tennant法评价标准对年内展布法、改进年内展布法、逐月最小生态流量、NGPRP法4种常用的生态流量计算方法进行合理性检验,选用评价结果较好的NGPRP法与改进年内展布法,计算了莺落峡站各月最小生态流量,在此基础上,结合水文比拟法计算了黑河干流7座引水式电站各月最小生态流量。黑河干流各水电站最小生态流量各月均值为8.43~83.99 m3/s,呈现先增大后减小的变化趋势,从1月开始逐渐增大,7月达到最大值,8—12月最小生态流量持续减小。

关键词:引水式水电站;Tennant评价标准;改进年内展布法;黑河干流

Key words: diversion hydropower station; Tennant evaluation standard; improved year distribution method; main stream of Heihe River

祁連山区水能资源丰富,近年来,利用山区特殊的地理优势,在祁连山区河流上进行了较多引水式水电站的开发[1-2]。水电站建成后,改变了下游河道的水文条件,在大坝和下游厂房之间形成减水河段,减水河段对河流的生态环境造成极大破坏,尤其是枯水期减水河段出现断流,水生生物因丧失栖息地而死亡,局部生态系统由水生演变成陆生,河流自净能力减弱,河道污染加剧[3]。为了恢复水生生物的生态环境,引水式水电站在建设、运行时要考虑最小生态流量,以满足下游生态环境的最低要求。生态流量的确定是目前水利水电工程中一个较为复杂的问题,由于其关系到水资源的合理利用、生态保护和工程最大效益的发挥,因此合理确定水利水电工程的生态流量和运行管理方式十分重要。祁连山区引水式水电站附近水文测站较少,缺乏实测水文资料,减水河段的最小生态流量难以计算。因此,研究减水河段最小生态流量的计算方法是非常必要的,且对生态环境的可持续发展具有重要意义。

1 研究区概况

黑河干流发源于祁连山主峰南麓,在上游分为东西两岔,东岔八宝河由东南向西北流,于黄藏寺汇入黑河,干流长108 km;西岔自西北向东南流,于黄藏寺右纳八宝河,河长194 km。东西两岔在黄藏寺汇合后,折向北流至莺落峡出祁连山,进入张掖盆地,于正义峡穿越走廊北山,向北进入鼎新灌区及内蒙古自治区,最后入居延海[4-5]。黑河干流从祁连山发源地到尾闾居延海全长约928 km,其中甘肃省境内河长432 km[6]。黑河干流水文站主要有札马什克、莺落峡及其支流八宝河祁连水文站[7],札马什克水文站位于青海省祁连县札马什克乡,控制流域面积4 589 km2;莺落峡水文站位于张掖市甘州区龙渠乡莺落峡,控制流域面积10 009 km2,支流八宝河祁连水文站位于青海省祁连县八宝乡,控制流域面积2 452 km2。黑河干流自上而下建设有宝瓶河水电站、三道湾水电站、二龙山水电站、大孤山水电站、小孤山水电站、龙首二级(西流水)水电站、龙汇水电站和龙首一级水电站[6-7],总装机容量681.50 MW,其中龙首一级水电站为坝后式电站,不涉及生态流量。

2 研究资料与方法

(1)主要水文站多年平均流量计算。生态流量计算采用的水文站实测径流资料来源于经甘肃省水文水资源局整编审查、黄河水利委员会水文局组织汇编和水利部水文局组织审查刊印的《中华人民共和国水文年鉴》,笔者并对其可靠性、一致性和代表性进行了分析。札马什克水文站1959年设站,至2015年,径流资料系列长为57 a。莺落峡水文站始建于1943年10月,观测项目较齐全,测验精度较高,完整连续资料为1945—2015年,观测资料系列长为71 a。祁连水文站1968年设站,至2015年,资料系列长为48 a。各水文站多年平均流量、多年平均径流量见表1。

(2)取水断面多年平均流量计算。各水电站取水断面处大多缺乏实测水文资料,流量的计算方法有水文比拟法、径流深等值线法等。黑河干流7座引水式电站断面处流量采用水文比拟法[8-9]计算得到。工程控制断面集水面积与水文站集水面积相差不超过20%,且在同一河流的上下游,流域内暴雨分布均匀、一致,因此采用上下游面积比拟法计算确定水电站取水断面多年逐月平均流量,面积比拟法计算公式:

(3)生态流量及计算方法。从广义上来说,生态流量是维持河湖生物多样性健康可持续发展的流量,包括保持河道形态稳定的输沙流量、保持河湖水质要求的污染物降解流量、维持河口咸淡平衡的流量等。从狭义上来说,生态流量是维系河流生态与环境需要的最小流量[10-11]。目前,各行各业的技术标准在表述形式上各有不同,如生态需水量(含最小或适宜生态流量)、生态基流、生态环境需水量、生态敏感需水、最低生态水位、最小流量等。其中,生态基流是保障河流最基本的环境功能不被破坏,在河道中常年流动的最小水量(或流量)临界值[12-15]。

选取黑河札马什克、莺落峡、祁连3个水文站多年逐月径流资料,运用年内展布法、改进年内展布法及逐月最小生态流量等计算方法,分析黑河干流各站点不同月份生态流量变化趋势,并结合Tennant评价标准对各方法计算的生态流量进行评价。其中改进年内展布法将特定频率P=95%下的河道年径流量与除去极丰和极枯年份年径流资料计算的最小年平均流量进行耦合,代替多年最小年平均流量,确定多年平均流量与最小年平均流量的同期均值比。

3 生态流量计算

(1)调整的Tennant法评价标准。根据黑河干流区域气候特点及引水式电站所在河道内主要鱼类(鲫鱼、草鱼、鲤鱼等)的产卵育幼期,将Tennant法的一般用水期由原来的10月至次年3月调整为11月至次年3月,鱼类产卵育幼期由4—9月调整为4—10月[16-20],并结合黑河干流水文情况确定评价标准,见表2。

(2)最小生态流量计算结果。运用改进年内展布法、逐月最小生態流量、年内展布法、NGPRP法[21-28]对黑河札马什克、祁连、莺落峡3个水文站进行最小生态流量计算,见表3。

采用调整的Tennant法对上述4种方法计算结果的合理性进行检验。从表3可以看出,非汛期最小生态流量占比均在40%以上,汛期最小生态流量占比在20%以上。根据Tennant法评价标准,非汛期评价等级在很好以上,汛期评价等级在一般以上。另外,由表3明显看出,莺落峡站汛期最小生态流量计算结果占比,逐月最小生态流量法为32.90%,评价等级为较好,年内展布法为23.72%,评价等级为一般,而改进年内展布法与NGPRP法计算结果占比分别为76.20%、71.07%,评价等级均为最佳。理论上,计算的最小生态流量应恰好满足水生生物的最低生活条件,也就是取年平均流量的10%作为生态基流值即可,但为了生态系统的长远发展,应预留一定的空间[21]。年内展布法与改进年内展布法相比,计算结果不稳定,误差较大。黑河干流河道狭窄,水流湍急,河底坡降大[29],逐月最小生态流量只适用于水流和水质条件改变较小的河流[30]。因此,取评价等级为最佳的NGPRP法和改进年内展布法计算结果进行耦合,并将取其内包线作为最小生态流量过程。莺落峡站最小生态流量过程见图1。

以黑河干流下游莺落峡站资料为例,运用水文比拟法计算黑河干流7座引水式电站各月最小生态流量,见表4。根据计算结果可知,黑河干流各水电站最小生态流量各月均值为8.43~83.99 m3/s,各月均值呈现先增大后减小的变化趋势,从1月开始逐渐增大,到7月达到最大值,8—12月最小生态流量持续减小。

4 结 论

(1)提出了一种更为稳定、合理的计算河道最小生态流量的改进年内展布法,该方法不仅避免了年内展布法计算结果不稳定以及误差较大的情况,而且消除了极丰和极枯年份河道年平均流量对计算结果的影响。将特定频率P=95%下的河道年平均流量与除去极丰和极枯年份径流资料计算的最小年平均流量进行耦合,代替多年最小年平均流量,确定多年平均流量与最小年平均流量的同期均值比,进而计算出河道最小生态流量。

(2)根据调整的Tennant法检验标准,结合各方法的优缺点及适应性,取评价等级为最佳的NGPRP法和改进年内展布法计算结果进行耦合,并取其内包线作为水文站最小生态流量过程。

(3)黑河干流引水式水电站最小生态流量各月均值为8.43~83.99 m3/s,呈现先增大后减小的变化趋势,从1月开始逐渐增大,到7月达到最大值,8—12月持续减小。

参考文献:

[1] 王涛,高峰,王宝,等.祁连山生态保护与修复的现状问题与建议[J].冰川冻土,2017,39(2):229-234.

[2] 汪有文.祁连山生态环境问题及治理措施[J].吉林农业,2018(22):128.

[3] 何怀光.引水式水电站下游减水河段生态环境流量及修复补救措施研究[D].长沙:长沙理工大学,2012:1-9.

[4] 刘涛,崔力超.黑河干流上游水文气象相关性研究[J].甘肃水利水电技术,2019,55(8):10-13,40.

[5] 聂晶,吴彦昭.甘肃省黑河干流径流多年变化特性研究[J].甘肃水利水电技术,2019,55(5):10-12,24.

[6] 赵梦龙.黑河干流梯级水电站水库多目标优化调度研究[D].西安:西安理工大学,2019:14-17.

[7] 程建民,陈永娟.内陆河流黑河生态环境需水量计算方法研究[J].水利规划与设计,2018(3):29-32,125.

[8] 周彦龙,刘燕.水文比拟法在计算河川径流量时的修正[J].水利规划与设计,2017(5):44-46.

[9] 吴英超.基于径流还原的抚河下游河道内生态需水研究[D].南昌:江西师范大学,2014:26-44.

[10] 夏冬,梁丹丹.淮河流域重要河流生态流量(水量)保障性分析[J].治淮,2018(12):31-33.

[11] 段红东,段然.关于生态流量的认识和思考[J].水利发展研究,2017,17(11):1-4.

[12] 高宏周.陕西镇安云镇水库工程生态基流量确定方法浅析[J].地下水,2015,37(5):146-147,149.

[13] 姜秀娜,权建民,史晓昆.工程减水河段生态需水量计算方法的探讨[J].东北水利水电,2009,27(2):61-63.

[14] 郭世兴.从陕西省引汉济渭工程看河道内生态流量的确定方法[J].陕西水利水电技术,2007(2):9-12,17.

[15] 罗小勇,邱凉.汉江流域控制断面生态基流量的确定[J].人民长江,2011,42(2):108-111.

[16] 张强,崔瑛,陈永勤.基于水文学方法的珠江流域生态流量研究[J].生态环境学报,2010,19(8):1828-1837.

[17] 赵资乐,陈得源.黑河莺落峡站年径流特征及豐、枯划分初探[J].甘肃水利水电技术,2003,39(3):190-192.

[18] 潘扎荣,阮晓红,徐静.河道基本生态需水的年内展布计算法[J].水利学报,2013,44(1):119-126.

[19] 赵然杭,彭弢,王好芳,等.基于改进年内展布计算法的河道内基本生态需水量研究[J].南水北调与水利科技,2018,16(4):114-119.

[20] 刘丹,邢琼琼,郭欣欣,等.基于生态水力半径法的贾鲁河生态需水量计算[J].水资源与水工程学报,2018,29(1):105-110.

[21] 黄显峰,钟婧玮,方国华,等.基于ME-Tennant法的河道生态流量过程评价模型研究[J].长江科学院院报,2019,36(2):20-26.

[22] 武汉清.基于小水电开发建设的季节性河流生态流量计算及保证措施研究[D].郑州:郑州大学,2016:50-56.

[23] 钟华平,刘恒,耿雷华,等.河道内生态需水估算方法及其评述[J].水科学进展,2006,31(3):430-434.

[24] 吉利娜.水力学方法估算河道内基本生态需水量研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2006:8-11.

[25] 王鸿翔,桑明崎,查胡飞,等.基于生态水文学法的湘江生态流量研究[J].人民长江,2019,50(8):70-73.

[26] 游玉飞.水电站最小生态流量探析[J].水利技术监督,2018(6):88-89,109.

[27] 周振民,刘俊秀,范秀.河道生态需水量计算方法及应用研究[J].中国农村水利水电,2015(11):126-128,132.

[28] 张涛,李光吉,冉令贺.基于频率法的河道最小生态流量计算[J].人民黄河,2014,36(3):32-34.

[29] 蔡树香.黑河干流来水量演变趋势浅析[J].甘肃水利水电技术,2009,45(10):4-6.

[30] 汪秀丽.河流生态流量浅论[J].水利电力科技,2007(1):20-29.

【责任编辑 吕艳梅】

作者:宋增芳 程玉菲 李莉

多源地质水利水电工程论文 篇2:

浅谈中国水资源的开发利用与保护

摘 要:水是万物之源,是地球生物与人类赖以生存的基本物质条件。水在人类的生产、生活、繁衍之中都有着不可替代的重大作用。水对生物的生存有着决定性的作用。中国具有全球六分之一的人口,对于水资源的开发利用与保护更应科学严谨,本文浅谈中国水资源的开发利用与保护。

关键词:水资源;开发;利用;保护

1 水资源的定义

水资源一词的定义随着人类发展、社会进步,也在逐步扩大和发展。原本资源的本质特性就是能够应用于人类生活,强调它的可用价值。基于这个观点,联合国教科文组织和世界气象组织共同制定的《水资源评价活动-国家评价手册》中,定义水资源为:“可以利用或有可能被利用的水源,具有足够数量和可用的质量,并能在某一地点为满足某种用途而可被利用。”1988年8月1日颁布实施的《中国人民共和国水法》将水资源认定为“地表水和地下水”。《环境科学词典》(1994)定义水资源为“特定时空下可利用的水,是可再利用资源,不论其质与量,水的可利用性是有限制条件的。”由于人们从不同的侧面认识水资源,造成对水资源一词理解的不一致性及认识的差异性[1]。

2 具有中国特色的水资源分布

中国作为四大文明古国之一,地大物博,幅员辽阔,千百年来孕育了华夏文明的长江黄河,是中华民族赖以生存的水资源源头,中国拥有充沛的水资源,但人均占有量仅居世界第108位。因此,从人均占有量来看,中国也是世界上水资源紧缺的国家之一。

不仅是人均占有量少,更严峻的问题在于,中国的水资源分布非常不均匀。东边洪涝西边干旱,这就是水资源分布不均匀的一个大问题,而这样的问题年年都会出现。

2.1 简言之,由于国土广阔,中国水资源总量比较丰富,但人口众多,人均水量较少;中国的国土面积约960万平方公里,多年平均降水总量约为六万亿立方米。其中约3.2万亿立方米左右通过土壤蒸发和植物散发又回到了大气中,大约44%的降水量转化为地表和地下水资源。中国平均年径流量为27115亿m3,平均水资源总量为28124亿m3,河川径流是水资源的主要组成部分,占中国水资源总量的94.2%,这一总量仅低于巴西、前苏联、加拿大,约占全球河川径流量的5.8%,但是中国幅员辽阔,人口众多,人均占有水量仅为世界平均值的约1/4,耕地平均占有水量仅占世界平均值的约79%,因此,人均和耕地平均所占有的水量大大低于世界平均水平[2]。

2.2 我国水资源时空分布极不均匀:水资源的丰富与否取决于每个地区的降水量,或者是否靠近大江大河,中国水资源在地区上的分布很不均匀,属于东部南部水资源丰富,西部北部水资源匮乏。

除了地域不同造成水资源分布不均匀外,受季风影响也造成了水资源分布的不均匀,一年内,降水量分配不均匀,有的月份接连降雨,有的月份根本无雨。干年有、水年也有,这种现象连续发生,已经可以算是全国人民最担忧的问题之一了。

我国最大年降水量与最小年降水量之间相差悬殊,南部地区最大年降水量一般是最小年降水量的2-4倍,北部地区则达3-6倍。降水量的年内分配也很不均匀,由于季风气候,我国长江以南地区由南往北雨季为3-6月或4-7月,降水量占全年的50%-60%,长江以北地区雨季为6-9月,降水量占全年的70%-80%。

2.3 水资源与人口、耕地分布不匹配:我国北方区域人口约占全国总人口的2/5,但水资源总量仅为全国水资源的1/5,北方片人均水资源占有量为1127立方米,仅占南方区域人均水资源占有量的1/3。在全国人均水资源量不足1000立方米的10个省(自治区、直辖市)中,北方区域占了8个。南方区域耕地面积占全国的2/5,北方区域占全国的3/5,而南方区域每亩耕地占有水资源量为28450m3,而北方区域只有9465m3。

3 中国水资源开发利用过程中出现的问题

3.1 我国自改革开放后经济飞速发展,人民生活水平不断提升,商品丰富、交通便利,早就已经向发达国家看起,然而,我们还停留在学表未学里的阶段上,我们学会了发达国家先进科技和享受人生的生活态度,却没有学会如何在享受的同时保护好身边的自然环境。我们扩大城市、我们发展科技,而我们的水资源却没有得到最好的保护。对于水资源的调配、建设、使用,我们还处于学习阶段,还有很多问题要自省、要完善。由于我们单方面强调地表水渠系利用率,使山前冲洪积扇区河流被给地下水量大为减少,造成下游河道干涸、沙化。

3.2 地下水资源开采过度,地质环境问题日益突出:因地下水开采过于集中,在城市地区引起一系列环境地质问题:区域地下水位持续下降,降落漏斗面积不断扩大。华北平原地区的深层水水位以3~5m/a的速率下降。地面沉降:超量集中开采深层地下水造成水位大幅度下降后,多孔介质释水土层压密,导致了地面沉降,造成城市雨后地面积水、建筑物破坏等严重危害。由于超量开采地下水,造成水位大幅下降,地面失衡,在覆盖型岩溶水源地和矿区产生地面塌陷,人民生命财产和生产生活遭到极大破坏与损失。

3.3 除了水资源的浪费,还有一个重大的水资源问题,就是水污染。水不仅仅是一种液体,它更是要有质量、有数量、有能量的资源。我们的国家里真正有效的水资源不是取决于单纯的数量,而是达到引用标准的水才能称之为水资源。

这些年来,人们忙于提高自身的生活品质,忙于享受国际气息,却没有深刻的认识到水资源污染是多么的严重,这对我们而言将是多么严峻的危机,淮河流域自1979年以来,共发生水污染事故160多起,使淮河上游一半支流的河水完全失去利用价值。海河流域除引滦专线未受到重度污染外,河系中完全不能利用的河长达1821km。是全国七大江河中水资源最匮乏和水污染最严重的地区[2]。

3.4 水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理,不能够盲目的开发利用,仔细的考量和设计,地上水和地下水之间的协调,上游水与下游水之间的协调,工业用水与农业用水之间的协调,一次用水与二次用水之间的协调,仔细规划、眼光放长远,思想放广博,把水资源的规划布局当做纵观整个人类历史长河都要慎重处理的事业去完成。

4 保护水资源从小事做起

4.1 中国依法治国,任何事情的确立、执行都不能够离开法律的保护和约束,保护水资源应当从立法开始,实现水资源的统一管理,健全和完善相关法律法规,在保護水资源这件事上不能够单纯从学者呼吁或专家指导这些方面做工作,更要做到保护水资源有法可依、有章可循。

4.2 勤俭节约是中华民族的传统美德,如今水资源宝贵,节约用水是每个中国人都应当赞同并执行的事,节约用水不是一句空话,要从小事做起,从身边做起,关紧每一个水龙头,洗手的水再擦地,重复使用,提高水的重复利用率。合理而充分地利用水资源。

4.3 提升环保意识,从个人到政府,从民众到专家,时刻把环保作为头等大事,强化水体污染的控制与治理,水利工程科学严谨,保护地下含水层。

结束语

在中国五千年华夏文明历史的长河中,水资源就像是婴儿口中吸吮的乳汁,如今,中国人走过这五千年,成长为今天这样挺拔坚韧的样子,正是我们的母亲河哺育了我们。

无论是过去、现在、还是未来,我们一定要把这960万平方公里的土地和它蕴含的水资源一起传给我们的子孙后代。任何时候,我们不会忘记,水,是我们最敬畏、也最珍视的生命之源。

参考文献

[1]李广贺.水资源利用与保护[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]李宗坤等.水利水电工程概论[M].郑州:黄河水利出版社,2005.

作者:李兰花

多源地质水利水电工程论文 篇3:

甘肃中部干旱山区农村饮水安全工程设计方案比选浅析

摘要:农村饮水安全供水工程因人口居住分散,地形高差较大,有管道距离长,压力等级高,管道布设难等特点,其方案的合理选择是农村供水工程建设成败的关键所在。以农村饮水安全供水工程为例,选用3种水源从不同角度进行比较分析,确定工程最合理的设计方案。

关键词:农村;饮水安全;设计方案;比较

1概述

平川区种复农村饮水安全供水工程地处甘肃中部边远山区,位于白银市东100 km的崛吴山东南麓,东与宁夏回族自治区海源县接壤,西南与会宁县毗邻,北与平川区黄峤乡相接。项目区所在地是甘肃中部最干旱贫困的边远山区之一。

供水区域为条带状,南北长约22 km,东西宽约20 km,受益面积440 km2,涉及到平川区的种田和复兴2个乡、13个行政村、69个自然村,3 580户,现状总人口17 908人的安全饮水问题。本工程最高日用水量为687 m3/d,年总用水量为19.29万m3。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)和《村镇供水工程技术规范》(SL301-2004)规定,本工程属Ⅳ等小(1)型,Ⅳ型农村供水工程。主要建筑物按4级设计,次要建筑物按5级设计。

2工程方案比较

项目区地处山区,沟壑纵横,山大沟深,地貌特征可分为河谷平原区及黄土梁峁地貌区,村庄主要分布在拉排河、黑水沟、石沟、碱沟、双界公路等4沟1路及20多条支沟两岸、居住分散。区域地表水匮乏,沟道内常年没有径流,只有在雨季出现季节性洪水。建集中供水工程只能依靠有限的地下水资源,建分散工程可选择集雨水窖工程,根据项目水源特点和分布情况,经前期大量的方案比选,最终选取3个方案进行详细比较。

2.1集中供水工程方案

项目区现状已打成7眼灌溉机井,均已配套机电设备。水质和出水量相差很大,但只要经过不同程度的净化处理,都可以作为本项目的供水水源。

2.1.1方案一

单井水源方案:

根据项目区已有7眼机井的水量和水质分析,水源选择利用平川区扶贫办2006年9月在种田乡百丰村河谷右岸Ⅰ级阶地上新打的机井作为供水水源,本机井出水量为66 m3/h,水量充足,水质相对良好,在水源地建净水厂1座,井水经过消毒后,根据项目区人口居住情况实行分压供水,分设2个供水区域,供水入户,覆盖项目区的全部用水人口。工程设计供水规模687 m3/d,解决人口17 908人。

全受益区共设2个供水区域,供水管网独立布置,其中在Ⅰ供水区设1#干管,下设3条分干管,10条支管,15条分干管支管;在Ⅱ供水区设2#干管,下设2条分干管,4条支管,14条分干管支管;供水方式上采用供水到户。

①第Ⅰ供水区管网设计

1#干管从水厂清水池接出(桩号0+000),顺着百丰砂河行进到常家圈(桩号4+400),再沿东南方向铺设,到桩号5+650处设中途加压泵站,加压后到达北山山顶的高位水池,桩号6+362,此处为主管线最高点,过北山岘之后沿沟而下成为自流,途经北山庄、窄巷子、上汉湾、到达上汉岔,桩号12+050,再沿着双界公路行进,途经小原寨,最后到达复兴乡政府所在地汉岔口干管结束,末端桩号17+050,全长17.30 km,末端与高位水池高差254.04 m。

1#干管控制设计总用水人口14 543人,其中沿途设支管10条,总长17.05 km,另设分干管3条,总长14.21 km,分干管设支管15条,总长36.65 km。

②第Ⅱ供水区管网设计

2#干管从水厂外高位清水池接出(桩号0+000),向北行进翻山到达石沟村,桩号1+750,然后顺着石沟砂河到桩号2+620后,转向东北方向翻过石沟山顶,最后到达上岘社干管结束,末端桩号4+250,2#干管全长4.31 km。

2#干管控制设计总用水人口5 281人;其中沿途设支管4条,总长5.33 km,另设分干管2条,总长15.64 km,分干管设支管14条,总长35.01 km。

2.1.2方案二

多井水源方案:

根据项目区已打成7眼机井的分布现状,每个井的水质、水量以及村民的居住情况,可以在拉排河、石沟和黑水沟各选1眼机井作为供水水源,其中位于拉排河的井最多,从上游到下游分别为常家崖沟1眼,百丰村1眼,常家圈3眼(其中原人饮工程1眼,新打2眼)常家崖~百丰2.45 km,百丰~常家圈4.40 km。常家崖和百丰2处井的水质基本相同,但出水量相差很大。常家圈3眼井水质最差,根据《生活饮用水卫生标准》(GB5749 -2006)中(生活饮用水水质常规检验项目及限制)和(农村小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值),超标指标共7项分别为:总硬度1 092.80 mg/L,超标2.43倍和1.99倍;硫酸盐414.20 mg/L,超标1.66倍和1.38倍;氯化物652.40 mg/L,超标2.61倍和2.18倍;溶解性总固体2 454 mg/L,超标2.45倍和1.64倍;铁0.53 mg/L,超标1.77倍和1.06倍;锰0.23 mg/L,超标2.30倍和不超标;铝0.14 mg/L,超标1.35倍和没有放宽值。根据拉排河5眼井水质水量,拉排河水源井选择位于百丰村的1眼井。

石沟井和黑水沟井水质化验指标基本相同,超标4项,分别是总硬度692 mg/L,超标1.54倍;硫酸盐450 mg/L,超标1.80倍;溶解性总固体1 230 mg/L超标1.23倍;铁0.42 mg/L,需进行处理才能作为生活饮用水水源。

工程措施:本方案分别选用拉排沟百丰村机井,石沟机井、黑水沟机井共3眼井作为项目区供水水源。根据水质化验情况,对拉排河百丰村井水只作消毒处理。对石沟和黑水沟井水,水处理工艺为:

3处水源独立成3个供水系统,分别建3处净水厂,布设3处供水管网,解决项目区的全部人口。

拉排河百丰村水源,供水管网布设同方案一的1#干管,将方案一2#干管的1#支管控制的常家崖260人,增加在1#干管上,设1条支管。本水源主要解决拉排河、碱沟、双界公路两岸及所属各支沟的用户,控制现状用水人口 8 818人。

石沟水源:供水管网布设同方案一2#干管的2-1#分干管,增加1条分干管,控制原2#干管的2#,3#,4#支管控制的人口,本水源主要解决石沟两岸及所属各支沟的用户,设计日供水规模63.63 m3/d,合2.65 m3/h。该井出水量12 m3/h,水量满足要求。

黑水沟水源:供水管网布设完全同方案一2#干管的2-2#分干管。本水源主要解决黑水沟两岸及所属各支沟的用户。

2.2分散供水工程方案

方案三

根据项目区近年来解决人畜饮水的经验,利用天然降雨,集蓄雨水来解决项目区的饮水问题。项目区现状每户有1眼水窖约30 m3,集流场利用农户房屋建筑屋面和庭院硬化。根据目前用水现状,在正常年景水量可满足人畜用水要求。但在枯水年,集雨水窖蓄不上水,人畜饮水就存在问题。本次规划每户再打1眼30 m3水窖,相应配套集流场,丰水年蓄水,枯水年取用,达到以丰补枯的目的。

工程措施:项目区每户打1眼30 m3水窖1眼,配套220 m2砼集流场1处,相应配套潜水泵1台套,家用小型超滤净机器1台。

全项目区共3 580户,需打水窖3 580眼,配套集流场78.76万m3。配套潜水泵3 580台套,家用小型超滤净机器3 580台。

2.3三方案综合比较

三方案直接费投资估算比较见表2-1、各方案技术性比较见表2-2。

3结论

经综合分析比较,方案一工程总投资供水成本均较低,取水保证率高,利用原来井水,水质好,净化费用低,运行成本低,水源放在1处,管理运行方便,建(构)筑少,供水管网布局合理。方案二工程总投资、供水成本均最大,有2眼机井水源水质差,处理工艺复杂,处理费用高,运行成本高,需建3处净水管理站水厂,上3套净水设备,运行管理不方便,运行管理人员多,占地面积大。方案三工程总投资、人均综合投资较大,水源保证率低,水量水质没有保障,建集流场占地面积大,不利于环境保护,工程分散,不便运行管理。因此,从设计合理、经济适用、运行管理方便、水源、征地多方面综合比较,设计推荐方案一。

参考文献

[1]生活饮用水水源水质标准(CJ3020).

[2] 村镇供水工程技术规程 (SL310-2004).

[3] 平川区种复农村饮水安全供水工程初步设计(2008)白银.

作者:包宏

上一篇:风景园林水景设计方式论文下一篇:爆破技术水利水电工程论文