市政工程實踐一:道孚縣給水工程設計總結大綱

[摘要]

該工程地處高寒、地震、少數民族地區，曾經受地震、低溫考驗，後取水條件又發生變化，就此對工程設計、執行進行了總結。

[正文]

道孚縣地處青藏高原東緣，屬四川省甘孜藏族自治州，國道317線經過縣城(鮮水鎮)，縣城地理座標北緯30°59′，東經101°07′；海拔2957m，全年氣溫(平均)7.8℃，最高31℃，最低－21.9℃；平均降水量567.2mm，平均溼度61%，最大積雪深度9cm，冰凍深度50cm，日照數全年達2318.5h。縣城地處鮮水河斷裂帶上，屬多地震的地區，地震烈度8度。

1工程設計

該縣是以藏族為主的少數民族集居地，以農、牧業為主的縣城。隨著農、牧、林業的發展，人民生活水平的提高，城鎮供水已成迫切的需要，受委託中國市政工程西南設計研究院於1977年10月派設計小組，赴現場進行工程設計。

該工程設計規模q＝1000m3/d，出水水質要求符合國家飲用水標準。水源選擇：縣城左側的道孚溝，流量在0.2～0.4m3/s，城鎮居民、牲畜多年均飲此水，由於農牧業發展，多為農田灌溉，當山洪暴發時，泥砂甚多；鮮水河流經縣城，其水量豐富，歷年最大流量882m3/s，最小流量22.8m3/s，最大含砂量2.48kg/m3，該河在縣城段河叉眾多，漫灘廣寬，直接取此水源，工程複雜，處理費用太高；縣城水運處、林業局等單位，在鮮水河灘挖井取水，工程費用不多，水質尚好，尤其是水運處井水，出水量和水質均好。經過多次調查研究，方案比選，確定在鮮水河灘上修建大口井取水，井位定在水運處附近。工藝流程為：大口井→一級泵房(漂白粉消毒)→高位水池→城市管網。

工程設計採用分建式大口井，在縣城後的山坡上建高位水池。大口井直徑6.0m，深度7.5m，鋼筋混凝土結構，考慮冰凍，覆土300mm。一級泵房採用半地下式，直徑6.0m，地下4.8m，鋼筋混凝土結構，地面高3.8m，混合結構，安裝2臺4ba6型水泵，1用1備，q＝65～135m3/h，h＝98～72.5m。綜合樓一樓一底，建築面積216m2，混合結構，底層大間作消毒間，投漂白粉，其餘房間作化驗、辦公用。水廠內預留有水處理池、二級泵房等發展餘地。高位水池v＝200m3，鋼筋混凝土結構，覆土700mm。縣城配水管網採用普壓鑄鐵管，樹枝狀佈置，dn=100～150，l＝2.78km，管道埋深1.0m，瀝青油淋介面，外露管道作防凍處理。設計要求在大口井施工時作抽水試驗和水質分析，以確定出水量和是否作進一步處理，建築物設計按地震烈度8度設防。工程概算：24.68萬元。

2工程執行情況

2.1建成初期，執行正常

工程於1978年9月建成，並一次通水成功。大口井按設計選定的井位建設，採用沉井法施工，開挖後發現地下含水層為砂夾卵石，卵石直徑不超過30cm，透水效能良好。建成後，出水量達到設計規模，水位降穩定在2m以內，水質良好，完全達到設計要求。

2.2經受地震考驗

1981年1月24日，距離該縣城2.5km處發生強烈地震，震級為里氏6.9級，烈度為8度。地震給該縣造成重大損失。據調查，該縣死傷423人，其中死亡123人。建築物破壞205幢，嚴重破壞38幢，輕度36幢，基本完好23幢。縣城老房子基本上全部垮塌或破壞，採取了抗震設防的新建房屋，基本完好或輕度損壞。我院設計的給水工程也經受了考驗。據回訪瞭解到，工程中的大口井、高位水池、取水泵房、綜合樓等均沒有破壞；長2.78km的配水管網，有4處斷裂，其中dn150的管道1處，dn=100的管道2處，dn=200的原水管1處，均發生在由於地震造成地面錯陷、裂縫的地段，閥門井、消火栓井室均無損壞。由於原水管斷裂，埋深較深，挖開檢修費時較多，經搶修，地震一週後利用廠自備柴油機發電先恢復供水，一個月後，電站恢復送電，水廠完全正常供水，滿足了藏漢各族人民生活及抗震搶險的需要。

2.3取水點上游修建大堤，大口井出水量減小

鮮水河縣城段河灘發育寬闊。在80年代中期，該縣為了利用河灘造地，在大口井取水處上游XXm左右修建一大堤，河堤南移，使鮮水河主流向對岸側偏移了1500m左右。隨著主流的偏移，堤內造地，原坐落在河灘上的大口井如今被新造地所圍，大口井的取水條件發生了改變，出水量逐漸下降，以致到現在，水泵只能工作3h，水位降至井底，無法連續工作，而且水質下降。據老百姓反映，燒開水水垢增多，說明水的硬度增高。目前，該縣已另闢水源，大口井取水作為備用水源。

3幾點體會

(1)該工程設計採用在鮮水河灘建大口井取淺層地下水，通過高位水池重力配水，執行實踐表明是成功的。在經濟、文化相對落後的地區，宜採用安全可靠，管理簡單的工藝，因地制宜。

(2)該縣地處高寒地區，日溫差大，工程設計對構築物覆土保溫，管道埋深在冰凍線下0.5m，過橋管、水池立管等外露管道採取必要的防凍措施，多年執行正常，沒有發生凍裂，結冰等現象。在高寒地區的工程，應重視當地的冰凍情況調查，採取相應的工程防凍措施，以保證供水的安全。

(3)我國是一個多地震的國家，四川省西部有安寧河、鮮水河、龍門山三條斷裂帶，時常發生地震，僅甘孜藏族自治州18個縣中，地震烈度在8度以上的縣7個，7度的縣8個之多。工程設計中應充分重視地震帶來的破壞，必須按國家劃定地震烈度圖進行抗震設防。該工程也表明，只要工程措施得當，該縣的給水工程經受烈度為8度的強地震，損壞甚微，而同城的無設防房屋幾乎全部破壞，有無設防，大不一樣。另外，工程實踐也表明，地震對地下構築物的破壞性較校

(4)該縣在工程執行幾年後，在上游修大堤，圍堤造地，使取水條件改變，導致大口井不能正常執行，幾乎報廢，是當地缺乏經驗所致，教訓值得總結吸齲在取水口附近河道修建水工構築物必須慎重。

本工程不大，但地處少數民族，高寒地區，經受地震、取水條件的改變，故對工程設計、執行進行總結，以饗同行，不當之處請批評指正。

本文得到中國市政工程西南設計研究院冉啟藻教授級高階工程師的指導和甘孜州道孚縣建設國土局曾光富局長的大力支援，在此一併致謝。