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1工程地質
1.1擋水堰工程地質
早陽三七場供水工程取水建筑物為擋水堰，擋水堰位于瀾滄江右岸支流冷水場河谷內。取水建筑物區第四系覆蓋層分布較為廣泛，溝床主要為Q4al+pl卵（碎）石，厚度約3m，溝谷兩側分布有崩坡積層，表部以含碎石粉質黏土為主。沖洪積卵（碎）石以中等透水性為主，初步分析滲透系數在10-2~10-3cm/s，具備修建擋水堰的地質條件，建議擋水墻基礎置于風化基巖上，強風化花崗巖承載力標準值500~600kPa，弱風化花崗巖承載力標準值1500~2000kPa。沖洪積卵（碎）石層中含有塊石和孤石，對產水量影響較大，由于溝床覆蓋層相對較薄，且有大塊石分布，建議采用壩式取水方案。
1.2輸水管道沿線工程地質
引水管道沿線除巖質邊坡局部存在危巖體，堆積物邊坡分布有孤石、塊石外，無較大的滑坡等不良地質現象分布，自然邊坡總體穩定。線路沿線的沖溝切割深度不大，無明顯的泥石流活動，泥石流對線路布置基本無影響，由于雨季小沖溝可能出現較大水流，引水管道在穿過沖溝時應深埋或進行護沖處理。引水管道地基穩定性較好，但樁號K3+940~K4+060m、樁號K4+620~K4+800m段山坡上存在施工棄渣（碎塊石），地基穩定性較差。建議管線布置應盡可能避開棄渣，埋置于原始地面以下，對難于避開棄渣應進行適當的護坡處理。邊坡分布有塊石或危巖體墜落，可能損壞引水管道，引水管道埋置深度不應小于0.5m。對靠近管線的危巖體及不穩定塊石施工時應予清除。
1.3泄壓池、調節水池工程地質
引水管道沿線1~4#泄壓池位于接近山梁山坡上，地形平緩，坡度5~25°，5~10#泄壓池均位于山坡上，其中5~7#泄壓池位置山坡坡度25~40°，8#泄壓池位置山坡坡度約55°，9#泄壓池位置山坡坡度約45°。各泄壓池周圍無滑坡、崩塌等不良物理地質現象分布，僅6#泄壓池內側邊坡有施工棄渣堆積。地表主要巖土層為崩坡積含碎石粉質黏土，厚度1~2m不等，表層結構松散，中下部結構中密~密實。鑒于崩坡積含碎石粉質黏土層為中~強透水性，土體抗沖刷能力弱，泄壓池、調節水池溢出水流對地基穩定影響較大，建議泄壓池需做好防滲處理，并設置相應的排水系統。
1.4凈水處理站工程地質
凈水處理站在三七場完全小學西側臺地上，距離居民點約200m，地面高程1626.5m，地形較緩，坡度5~10°，主要巖土層為崩坡積含碎石粉質黏土，表層結構松散，中下部結構中密~密實，厚度大于3m，無滑坡、崩塌等不良物理地質現象分布。建議清除表層根植土，采用中下部中密~密實崩坡積層作為基礎持力層，地基承載力標準值150~200kPa，地基穩定性較好。凈水處理站應做好防滲和排水處理。
2.1設計內容
供水工程設計范圍從冷水場河水源點至三七場居民點、完全小學西側凈水處理站清水池出水管。供水、凈水系統流量按居民點最高日平均時確定，考慮當地工程地質的復雜情況、施工與設計有一定的偏差等因素，供水流量取5.00m3/h（折合1.39L/s）。供水系統由取水構筑物（擋水堰）1座、供水管道1條、泄壓池10座、調節水池1座、凈水處理站1座及管道附件等組成。
2.2設計原則
1)合理處理取水構筑物與供水管道之間的關系；2)根據地形、水源情況，當地的規劃、水量、水質和水壓的要求及已有的給水工程設施等條件，從全局出發，通過技術比較后確定供水方案；3)從全局出發考慮水資源的綜合利用和水體的保護；4)供水系統設計應符合提高供水水質、提高供水安全可靠性、降低能耗、降低漏失水量和降低藥耗的原則;5)供水系統設計應充分考慮后期易操作性、可兼容性以及具備拓展空間。
2.3擋水堰設計
擋水堰設置需要抬高溪水水位，使堰前形成一定容積的水體，作為取水池，從而使供水工程順利取用清澈溪水，完成向居民點供水的任務。擋水堰設計結合水源地形條件，擋水堰尺寸長度為14m，最大高度為3.5m，采用漿砌塊石結構。本水源為早陽三七場居民點及完小的飲用水源，建議嚴加防護，防止群體性水污染事件發生，具體措施：1)在進入本水源外設置鋼絲網籬笆，禁止非管理人員及牲畜進入；2)定期對水源巡視，每個季度取水樣送縣疾病預防控制中心檢測，有異常情況及時采取應對措施；3)在水源點周圍半徑100m范圍內，嚴禁可能污染水源的任何活動，并設置明顯的范圍標志和嚴禁事項告示牌。
2.4泄壓池設計
輸水管道全長約10km，高差達1516m，通過設置泄壓池，把輸水管線進行分段，能大幅度降低管線內部的靜水壓力，有效降低管道系統的水錘影響，保證輸水系統運行安全可靠、布置經濟合理。泄壓池前設閥門井，以利泄壓池檢修。泄壓池設置原則：（1）泄壓池上游來水量、下游輸水量基本平衡，且泄壓池下游輸水量不小于上游來水量；（2）當管線起點閥門開啟時，各泄壓井的水位不至于長時間溢出池外，由此計算泄壓池的高度；（3）泄壓池布置高程應高于其后起伏管線的最高點，且應低于其前管線的最低點。
2.5調節水池設計
因供水管線中設置泄壓池以及沿程地形影響，管線末端出水一般為非均勻流，為保證凈水處理站進水穩定，在水處理站上游合適位置設置調節水池一座，以保持穩定的流量。為了充分利用管道已有的水壓進行壓力過濾，節約能耗，調節水池與凈水處理站的高差要求約35m。據此，調節水池設在樁號K8+236.323處（原始地面高程為1660.00m），距離水處理站管線長度約1460m，高差為33.5m，采用DN65mm鍍鋅鋼管，輸水能力不小于100m3/d時，管道末端剩余水頭為25m，此時可滿足流量要求，亦滿足凈水水處理站水壓要求。調節水池主要作用是用來平穩水處理站進水水量和暫時儲存供水管線來水，有效容積按最高日用水量的10%確定，選用公稱容積為50m3調節水池。調節水池長6.3m，寬3.0m，高3.5m。
2.6凈水處理站設計
2.6.1總平面布置
1）布置原則。（1）按照功能，分區集中。將工作上有直接聯系的輔助設施，盡量靠近，便于管理。（2）注意構筑物擴建時的銜接。（3）因地制宜，節約用地。盡量注意構筑物或輔助構筑物采用組合或合并的方式，適當增大建筑體型，增加綠地、節約造價，使凈水站立體豐滿。（4）合理布置構筑物，便于構筑物間的管道連接，減少水損。2）站區布置。凈水處理站場平尺寸為：30m×13m，站區、設備按設計規模100m3/d進行布置、安裝，濾罐場地平臺承壓5t/m2。
2.6.2高程布置
1）布置原則。（1）流程力求簡短，避免迂回重復，使凈水過程中的水頭損失最小。構筑物緊湊布置，便于操作管理。（2）盡量適應地形，因地制宜考慮流程，力求減少土石方量。地形自然坡度較小，構筑物應盡量做成1個平臺，以便于設備運輸、運行。（3）近遠期結合，統籌兼顧，既要有近期的完整性，又要有分期的協調性。2）流程布置。根據布置原則，按照水流的順序，布置壓力濾罐、設備間、清水池等建筑物。
2.6.3站區高程設計
站區現狀地面標高為1626.1～1727.7m。站區高程可以滿足居民點的水壓要求，凈水處理站的場平標高定為1626.65m。采用網格法進行站區的土方平衡計算，使整個站區土方開挖量略大于回填量，需外運部分石方，用作居民點場地平整材料。1）工藝設計根據水源水樣化驗報告，原水濁度較低（洪水季節濁度超標），僅細菌超標，故采用“過濾－消毒”工藝。充分利用水源點到凈水站的高差，合理設置構筑物，采用壓力過濾方 式，根據濾罐進出水壓力的變化設定反沖洗頻率。設置超越管，在低濁度（小于1NTU）季節，對原水進行直接消毒并供至用戶。3.7輸水管道設計輸水管道全長約10km，樁號K0+000.000～K9+693.536，水源至生活蓄水池之間高程差為1516m，沿線布置10座泄壓池和1座調節水池，把管道分成12區段，每段水壓按不大于1.6MPa控制；管材采用鍍鋅鋼管，各段鍍鋅鋼管及管道附件承壓能力不小于2MPa，滿足供水工程承受管道內水壓力的要求。
3結語
大中型水電站庫區集鎮和居民點的供水工程規模雖不大,但因其服務對象主要為水庫移民,具有與“農村安全飲用工程”不同的特點,其建設成敗直接關系到庫區移民的切身利益,影響到水電站建設能否順利進行。庫區集鎮和居民點供水工程設計時需考慮移民安置需要,工程投資需納入水電站建設征地移民安置補償費用中進行分析,并需符合國家大中型水電站移民安置管理條例的規定。
作者：朱耿軍 單位：華東勘測設計研究院有限公司