市政工程实践一:道孚县给水工程设计总结

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[摘要]

该工程地处高寒、地震、少数民族地区，曾经受地震、低温考验，后取水条件又发生变化，就此对工程设计、运行进行了总结。

[正文]

道孚县地处青藏高原东缘，属四川省甘孜藏族自治州，国道317线经过县城(鲜水镇)，县城地理坐标北纬30°59′，东经101°07′；海拔2957m，全年气温(平均)7.8℃，最高31℃，最低－21.9℃；平均降水量567.2mm，平均湿度61%，最大积雪深度9cm，冰冻深度50cm，日照数全年达2318.5h。县城地处鲜水河断裂带上，属多地震的地区，地震烈度8度。

1工程设计

该县是以藏族为主的少数民族集居地，以农、牧业为主的县城。随着农、牧、林业的发展，人民生活水平的提高，城镇供水已成迫切的需要，受委托中国市政工程西南设计研究院于1977年10月派设计小组，赴现场进行工程设计。

该工程设计规模Q＝1000m3/d，出水水质要求符合国家饮用水标准。水源选择：县城左侧的道孚沟，流量在0.2～0.4m3/s，城镇居民、牲畜多年均饮此水，由于农牧业发展，多为农田灌溉，当山洪暴发时，泥砂甚多；鲜水河流经县城，其水量丰富，历年最大流量882m3/s，最小流量22.8m3/s，最大含砂量2.48kg/m3，该河在县城段河叉众多，漫滩广宽，直接取此水源，工程复杂，处理费用太高；县城水运处、林业局等单位，在鲜水河滩挖井取水，工程费用不多，水质尚好，尤其是水运处井水，出水量和水质均好。经过多次调查研究，方案比选，确定在鲜水河滩上修建大口井取水，井位定在水运处附近。工艺流程为：大口井→一级泵房(漂白粉消毒)→高位水池→城市管网。

工程设计采用分建式大口井，在县城后的山坡上建高位水池。大口井直径6.0m，深度7.5m，钢筋混凝土结构，考虑冰冻，覆土300mm。一级泵房采用半地下式，直径6.0m，地下4.8m，钢筋混凝土结构，地面高3.8m，混合结构，安装2台4BA6型水泵，1用1备，Q＝65～135m3/h，H＝98～72.5m。综合楼一楼一底，建筑面积216m2，混合结构，底层大间作消毒间，投漂白粉，其余房间作化验、办公用。水厂内预留有水处理池、二级泵房等发展余地。高位水池V＝200m3，钢筋混凝土结构，覆土700mm。县城配水管网采用普压铸铁管，树枝状布置，DN=100～150，L＝2.78km，管道埋深1.0m，沥青油淋接口，外露管道作防冻处理。设计要求在大口井施工时作抽水试验和水质分析，以确定出水量和是否作进一步处理，建筑物设计按地震烈度8度设防。工程概算：24.68万元。

2工程运行情况

2.1建成初期，运行正常

工程于1978年9月建成，并一次通水成功。大口井按设计选定的井位建设，采用沉井法施工，开挖后发现地下含水层为砂夹卵石，卵石直径不超过30cm，透水性能良好。建成后，出水量达到设计规模，水位降稳定在2m以内，水质良好，完全达到设计要求。

2.2经受地震考验

1981年1月24日，距离该县城2.5km处发生强烈地震，震级为里氏6.9级，烈度为8度。地震给该县造成重大损失。据调查，该县死伤423人，其中死亡123人。建筑物破坏205幢，严重破坏38幢，轻度36幢，基本完好23幢。县城老房子基本上全部垮塌或破坏，采取了抗震设防的新建房屋，基本完好或轻度损坏。我院设计的给水工程也经受了考验。据回访了解到，工程中的大口井、高位水池、取水泵房、综合楼等均没有破坏；长2.78km的配水管网，有4处断裂，其中DN150的管道1处，DN=100的管道2处，DN=200的原水管1处，均发生在由于地震造成地面错陷、裂缝的地段，阀门井、消火栓井室均无损坏。由于原水管断裂，埋深较深，挖开检修费时较多，经抢修，地震一周后利用厂自备柴油机发电先恢复供水，一个月后，电站恢复送电，水厂完全正常供水，满足了藏汉各族人民生活及抗震抢险的需要。

2.3取水点上游修建大堤，大口井出水量减小

鲜水河县城段河滩发育宽阔。在80年代中期，该县为了利用河滩造地，在大口井取水处上游2000m左右修建一大堤，河堤南移，使鲜水河主流向对岸侧偏移了1500m左右。随着主流的偏移，堤内造地，原坐落在河滩上的大口井如今被新造地所围，大口井的取水条件发生了改变，出水量逐渐下降，以致到现在，水泵只能工作3h，水位降至井底，无法连续工作，而且水质下降。据老百姓反映，烧开水水垢增多，说明水的硬度增高。目前，该县已另辟水源，大口井取水作为备用水源。

3几点体会

(1)该工程设计采用在鲜水河滩建大口井取浅层地下水，通过高位水池重力配水，运行实践表明是成功的。在经济、文化相对落后的地区，宜采用安全可靠，管理简单的工艺，因地制宜。

(2)该县地处高寒地区，日温差大，工程设计对构筑物覆土保温，管道埋深在冰冻线下0.5m，过桥管、水池立管等外露管道采取必要的防冻措施，多年运行正常，没有发生冻裂，结冰等现象。在高寒地区的工程，应重视当地的冰冻情况调查，采取相应的工程防冻措施，以保证供水的安全。

(3)我国是一个多地震的国家，四川省西部有安宁河、鲜水河、龙门山三条断裂带，时常发生地震，仅甘孜藏族自治州18个县中，地震烈度在8度以上的县7个，7度的县8个之多。工程设计中应充分重视地震带来的破坏，必须按国家划定地震烈度图进行抗震设防。该工程也表明，只要工程措施得当，该县的给水工程经受烈度为8度的强地震，损坏甚微，而同城的无设防房屋几乎全部破坏，有无设防，大不一样。另外，工程实践也表明，地震对地下构筑物的破坏性较小。

(4)该县在工程运行几年后，在上游修大堤，围堤造地，使取水条件改变，导致大口井不能正常运行，几乎报废，是当地缺乏经验所致，教训值得总结吸取。在取水口附近河道修建水工构筑物必须慎重。

本工程不大，但地处少数民族，高寒地区，经受地震、取水条件的改变，故对工程设计、运行进行总结，以飨同行，不当之处请批评指正。

本文得到中国市政工程西南设计研究院冉启藻教授级高级工程师的指导和甘孜州道孚县建设国土局曾光富局长的大力支持，在此一并致谢。