坪山新区金龟社区供水工程设计:深圳坪山金龟露营小镇

  摘要:金龟社区为坪山新区东端的山区行政村。全村下辖7个村小组,常住人口145户、500人,总人口2000人,总面积20平方公里,其中耕地面积160亩,其余为山林地,均位于赤坳水库水源保护区和风景生态保护区范围内。多年来,金龟社区为了市政道路、核电高压走廊和生态风景林建设做出了极大贡献,然而受政策限制,村民生活仍徘徊在贫困线上。市、区、镇各级政府十分关注金龟社区的发展,从各方面努力帮助金龟社区脱贫致富。为了满足金龟社区发展经济和提高村民生活质量的需要,当务之急是尽快完善公共基础设施,提供安全可靠的供水。
  关键词:供水、生活质量、安全可靠
  Abstract: Jingui community located at the east end of Pingshan District. The community is composed of 7 groups, 145 households. The resident population is 500, total population is 2000. The community which lies in Chiao reservoir watershed and protected area, has a area of 20km2, 160 acres of which are arable land while others are mountain forest. Over the years, the Jingui community has contributed a lot for municipal roads, nuclear power high-voltage corridors and ecological landscape forest. However, subject to the policy limit, the villagers are still hovering at the poverty line. All levels of government are very concerned about the development of Jingui community, and are willing to make all aspects of efforts to help the Jingui community. In order to meet the requirement of Jingui community economic development and living improvement, the top priority is to improve the public infrastructure and provide safe and reliable water supply.
  Key words: water supply, quality of life, safe and reliable
  Keyword: water supply, quality of life, safe and reliable
  1.工程概况
  金龟社区位于赤坳水库水源保护区和风景生态保护区范围内,受此限制,全社区仅八家小型工厂,生活来源主要靠果树种植及外出打工。2000年被龙岗区列为“扶贫奔康”工程扶持对象,也是市同富裕工程重点扶持对象之一。
  由于经济落后,其交通、供水等基础设施极度缺乏,至今为止,村民生活用水部分为未经处理的山塘水,水质水量均得不到保证,严重制约了当地建设,直接影响村民健康。
  金龟社区现状供水水源主要是位于现状新塘水厂上游的一处坪头岭山水聚集处,水面较开阔,但没有专门的储水设施,具调查,该处在雨季时能满足金龟社区用水要求,但在旱季时经常出现断流,无法持续稳定的向金龟社区供水。
  处理坪头岭山水的现状净水厂为新塘水厂,该厂为金龟社区自行运营,管理不规范,且由于该厂建设较早,并没有设置管理用房,无法实行规范化管理。
  2.设计思路
  金龟社区现状供水是以地表水为水源,利用东侧坪头岭山水作为水源地,现状建设了高约0.5m的挡水坎,雨季丰水期能满足1000m3/d的供水规模,旱季只能提供400m3/d的供水量。
  南侧坪輋山塘作为备用水源,雨季丰水期蓄水,旱季坪头岭山水水量不能满足金龟社区用水需求时,由其向金龟社区供水,供水量为500 m3/d。本次设计拟利用新建坪头岭山塘作为水源向金龟社区供水。经过可供水量分析当坪头岭山塘兴利库容15万m3时可满足社区最大日供水量1000m3。
  本次设计水源工程包括新建坪头岭储水山塘、及配套道路及原水输水管道工程。
  3.设计方案
  (1)供水水源
  金龟社区四周面山,常年地面径流充沛,地表水丰富,可集中山溪水用作供水水源。根据现有地形资料及现场踏勘,在1:10000地形图上量取,可利用金龟社区西南侧2km处的一座已建坪輋山塘作为水源地,取水口设在拦水坝下。水库汇水面积为1.32km2,结合地形综合判断,现状拦水坝坝顶高程为150m,初步估算当水库正常蓄水位为148m,死水位为145m时,兴利库容为5万m3。其次,在坪头岭可新建一座拦河坝,拦蓄原有流入大鹏半岛的山水,水库汇水面积为0.72km2,结合地形,新建山塘坝顶高程为254m,初步估算当水库正常蓄水位为252m,兴利库容为15万m3,考虑远期预留。
  (2)给水系统设计
  本工程利用新建坪头岭储水山塘做为供水水源。原水经重力自流至现状处理设施处理后送至用户。
  4.工程设计
  本工程主要包括:水源工程、取水工程、道路工程。   3.1工程等级和标准
  (1)工程等别和建筑物级别
  根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),坪头岭储水山塘扩建后正常库容为16万m3,属小(二)型水库该工程等别为V等,主要建筑物级别为V级,次要建筑物级别为V级。
  (2)洪水标准
  根据《防洪标准》(SL252-2000)及所确定的工程等别、建筑物级别,本工程主要建筑物的防洪标准为20年一遇设计,200年一遇校核。
  (3)地震设防烈度
  根据《中国地震动烈度区划图》(1990)及《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000)的规定,本工程设防烈度为7度。
  3.2工程布置
  工程布置原则:根据坪头岭储水山塘的地形、地质条件,进行安全、经济、合理的布置。
  本工程内容包括:新建大坝、溢洪道、供水管道及上坝检修道路。大坝布置在山塘下游,在大坝右坝肩处新建溢洪道,输水管起点在山塘在中部,末端接入金龟村老水厂。
  5.主要建、构筑物
  (1)大坝
  坝顶高程计算
  根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定, 坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和,应按以下运用条件计算,取其最大值:
  ①正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高;
  ②设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高;
  ③校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高;
  ④正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高,再加地震安全加高。
  坝顶超高按下式计算:
  y=R+e+A
  式中:y—坝顶超高,m;
  R—最大波浪在坝坡上的爬高,m;
  e—最大风壅水面高度,m;
  A—安全加高,m;A正常=1.0m ,A非常=0.5m
  根据以上公式计算坝顶高程值如下表:
  坝顶高程计算表
  项目
  运用条件 水位
  Z(m) 风浪爬高
  R(m) 风壅高度
  e(m) 安全加高
  A(m) 坝顶超高
  y(m) 坝顶高程
  (m)
  ① 252.00 0.76 0.04 0.5 1.30 253.30
  ② 253.20 0.76 0.04 0.5 1.30 254.50
  ③ 253.40 0.45 0.02 0.3 0.77 254.17
  ④ 252.00 0.44 0.02 1.0 1.46 253.46
  分析表6-1计算结果,设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高时坝顶高程最高,考虑坝顶设置防浪墙,故确定主坝坝顶高程为254m,坝顶设置1.0m高防浪墙,墙顶高程为255m。
  (2)主坝设计
  ① 坝坡:
  上游坝坡坡度为1:3.0,采用混凝土面板护坡,混凝土面板底部铺设砂石层和防渗土工膜。
  下游坝坡坡度为1:3.0,采用草皮护坡,在242m高程处设1.5m宽马道,242m以下高程设堆石排水棱体,棱体坡脚处都设置浆砌石排水沟。
  ② 坝顶:坝顶高程254m,宽度为10m,坝顶路面采用混凝土结构;下游路肩设置路缘石;上游路肩设置1.0m高钢筋混凝土防浪墙,墙顶宽0.5m;坝顶长为56m。
  ③溢洪道:由溢流堰、陡坡、消力池组成。
  溢流堰为开敞式宽顶堰,堰顶高程252.00m,宽度6.0m,底板和边坡均为C25钢筋砼结构;溢流堰段长25.15m,宽度6.0m,陡坡段长49.40m,坡度为1:3;消力池长16m,宽度6.0m,深1.2m;洪水经消力池后排入原河道。
  (3)取水工程
  供水管道采用DN250钢管,长1049.56m,进口高程为245.0m,管线上设有2个减压阀,5个DN50复合式排气阀,5个DN250放空阀,管末端接入现状水处理设施。
  (4)道路工程
  为满足坪头岭储水山塘的运行管理及抢险要求,对现有的道路进行修整做为施工临时道路,新建上坝道路直达坪头岭储水山塘大坝坝顶,因施工临时道路利用现有登山道,坡度较陡,材料运输采用人工搬运方式。主要有两段道路,均为非等级道路,设计速度不大于15km/h。道路为单车道,路面宽4.0m。路面单向横坡2%。曲线无加宽,不设置超高。
  道路A:起点接山脚下已有砼路末端,沿已有登山道修建,终点至坪头岭村。道路的起始高程为135.9m,终点高程为257.2m。设计时速15km/h,本道路全长910m,在已有的土路基础上改建,铺设泥结石路面厚400mm,道路两旁设置排水沟及过路箱涵。
  道路B:起点接道路B,终点至坪头岭储水山塘大坝右坝肩。道路的起始高程为256.5m,终点高程为254.0m。本道路为新建道路,全长625m,采用石粉渣路面厚200mm。
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