1、西成客专建设房家湾隧道1#横洞施工段勉县四坪村饮水工程建议方案西成客专XCZQ-8标勉县阜川镇过境段房家湾隧道1#横洞施工，由于地质结构复杂，施工中多处地段出现涌水及渗水，改变了原地貌和山体局部裂隙构造，影响原山泉、地下水通道，使原有泉眼枯竭，造成村民现有人畜饮水无水源、报废，导致该地段勉县阜川镇四坪村五组计102户280人,305头大家畜的饮水困难。待建工程区地理坐标为：东经10664，北纬3297。地貌类型为巴山山系,山峦迭嶂,沟坡纵横,沟壑交错，流域地势呈东西走向，山势多呈浑圆形山脊，地质构造以褶皱为主，裂隙发育。区内仅有一条通村水泥路约3km，往碴场方向尚有1.6km的土路，通行困难。2、一、 临时过度方案施工期间，采用工区生活车从工区所属6#拌和站向村民运送生活用水，开始时间为2013年11月16日（首次运水时间），预计结束时间为2016年6月1日（隧道工程完工且永久解决方案达到供水条件），共计928天。运送水时间为：928天*2/3=619天（每年约有2/3的时间存在缺水）运送水量为：40m/d*619天=24760m（日需用水量见供水规模计算表）。预计费用：24760m*3.0元/m=74280元。4500元*32月*2=288000元（供水2人人工工资）25000元*32月=800000元合计临时供水费用：1162280元二、 永久解决建议方案 隧道工程施工完成后，拟采3、取打井建网供水方案永久解决当地村民用水问题，具体方案如下：（一）总体思路隧道工程施工完成后，聘请专业打井队伍在附近寻找水源打井，同时，在合理高度位置修建蓄水池一座，将井水抽提至蓄水池后，铺设主管，需水村民再从主管道分管引流入户。（二）工程规模的确定1.设计范围、供水对象及设计水平年设计范围为四坪村1个组，解决102户280人、305头大家畜的饮水问题，该供水范围内无乡镇机关、村企、学校及大规模养殖场。设计人口按自然增长率4计，机械增长不计。供水工程的现状水平年确定为2013年，设计年限n=10年。2.需水量预测1）用水标准居民生活用水量根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004），本着节约4、水资源和满足用水需求的原则，结合当地发展实际，采用60L/人日。人口自然增长率4，设计供水年限为10年。牲畜用水 根据村镇供水工程技术规范（SL310-2004），猪：20/头/天；牛：40/头/天。 （3）管网漏失水量和未预见水量：按上述之和的20%计列。 2）用水量计算 供水规模计算表项目计算说明用水定额用水量小计备注居民生活用水定额155(1+4)10/100060L/人日17.47m3/d大家畜用水定额305头/100020L/头日6.1 m3/d猪管网漏失水量和未预见水量（居民生活用水量+牲畜用水量）10%2.36m3/d合计25.93 m3/d最高日用水量日供水量合计日变化系数1.5、538.9m3/d取整40 m3/d最高日平均时用水量最高日用水量/24小时1.67 m3/h最高日最大时流量供水规模（最高日用水量）全日供水时变化系数2.30.0011 m3/s3.83 m3/h供水规模（最高日用水量）：40m3/d。（三）工程总体布置1.设计依据及原则1）设计依据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（SL252-2000）、防洪标准（GB50201-94）、给排水设计手册、室外给水设计规范（GBJ13-86）、村镇供水工程技术规范（SL310-2004）、陕西省村镇供水工程初步设计要点。2）设计原则支持可持续发展原则，保证村镇居民安全饮用水的可持续。保证水源、工程、管理运行6、的可持续性。以解决生活供水为重点，充分利用已有水利工程，有效降低工程建设投资和运行费用。综合当地自然条件，经济条件和社会发展情况，合理确定用水标准和供水规模。以解决当前群众饮水需要为主，同时兼顾长远发展的需要。2.工程等级、类型和设计标准工程等级及类型工程等级根据国家防洪标准有关内容合理确定。本工程等级属小型五等工程。1）工程设计标准水质饮用水水质符合国家生活饮用水卫生标准（GB5749-85）要求。在本地区，其水质应符合农村实施（生活用水卫生标准）准则中的要求。服务水压 服务水压为3m2）工程防洪标准 按水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（SDJ12-78）、防洪标准（GB50201-94）7、查知，本工程为“V”等5级工程，其设计洪水重现期N=10年，校核洪水得现期N=20年。3）工程抗震标准抗震裂度为六度地区，不设防。3.总体布置原则总体布置根据水源与供水区（范围）之间的平面、高程空间关系，充分利用地形条件，拟定供水方式及工艺流程组合，合理拟定供水线路走向，确定建（构）筑物工程位置。做到充分利用自然地形条件，缩短供水线路，优化建（构）筑物布置，节约土地资源。节约投资原则。工程布置应考虑尽可能与现有工程设施相结合，避免不必要浪费，节约投资。运行经济原则。水源取水方式、线路用建筑物布置应有必要的方案比较，合理采用分区、分压供水，尽可能大的供水范围实现重力供水、减少加压供水范围和供水量8、，降低运行费用。建（构）筑物位置尽量靠近公路，方便施工和运营管理期交通。4.工程总体布置经走访当地群众，现场勘察水源条件，初步确定了方案：以房家湾隧道1#横洞洞口附近为打井取水水源地，通过约1000m的抽水管道，输水至碴场顶，海拔高程857m建蓄水池一口，再分流2支管道：第一条700m至四坪村3组，解决3组16户的人畜饮水；第二条2200m至四坪村3组，解决44户的饮水困难；第三条3200m至四坪村3组，解决42户，人蓄饮水困难。（四）工程设计1.一级抽水设备的选定（1）设计流量的确定依据陕西省村镇供水工程初步设计要点供水系统中设计流量的确定：取水泵站至高位水池，设计流量取最高日平均时流量加输9、水损失(不计取)，则Q设=1.67m3/h（2）设计扬程的确定根据现场勘测，实测地形扬程157米，考虑潜水泵安装高程即动水位加潜水泵高度估计3.5米，半地下式高位水池高出地面1.5米计，则实际扬程162米。设计扬程按实际扬程30%估算，抽水管道选配后进行校核。则H设=1621.3=210.6米（3）设备选型依据设计流量和扬程查QSQJ-型井用潜水电泵选型表 机组选型结果设计流量（m3/h）设计扬程(m)选用泵型水 泵 额 定 值扬 程 (m)流 量（m3/h）配套功率(kw)出水直径（寸）潜水泵高度(m)1.67210.6150QJ5-228/3222857.51.53.5150QJ10-2210、8/32228101323.5200QJ10-210/12210101522.5200QJ10-245/142451018.522.54、损失扬程校核由公式h1=计算沿程水头损失 式中h1沿程水头损失,m;计算管段的长度,m;沿程阻力系数，取0.025；d管径mu管内流速m3/s；由式u=求得，其中Q为流量m3/s， 为过水断面面积m2，=i单位管长水头损失,m/m; PVC-U,PE等硬塑料管的单位管长水头损失, i=0.000915Q 1.774/d 4.774式中 Q管段流量,m3/s;d管道内径,m;计算得h1=13.2m综上四坪村井用潜水电泵可选用150QJ5-228/32型水泵。211、取水高程的确定从实际地形，拟建主蓄水池（大梁）海拔高程为m。由实测距离6.1km输水管线，要求输水流量为Q设min0.0002m3/s，管道流速控制在0.50.8m/s （按0.6m/s计），拟定输水管道为PE给水管，结合以往同类工程初选管径为32mm。由公式h1= iL计算沿程水头损失 式中h1沿程水头损失,m; L计算管段的长度,m; i单位管长水头损失,m/m; PVC-U,PE等硬塑料管的单位管长水头损失, i=0.000915Q 1.774/d 4.774式中 Q管段流量,m3/s;d管道内径,m;计算得h1=13.2m输水管和配水管网的局部水头损失,可按其沿程水头损失的5%10%12、计算总水头损失h=14.5m由此，取水点高程控制在海拔高程857m以满足正常输水要求。3、引水主管道设计初步设计管材为PE给水管材和热镀锌钢管（跨越陡崖），输水量为0.0002 m3/s，管道输水最大工作水头45m，管道长度8000m，按照上述计算方法和水力学相关计算综合所得，采用管材内径为32mm可满足设计要求，沿村级路和便道内侧边沟埋设，途经部分山涧、石崖（约1.1km需铺筑混凝土砌护。4、蓄水池设计蓄水总量以满足3天人畜饮水用水量即120m3为设计总容量：其中主蓄水池容量为90 m3，沿途设调压池2座，容量为为15 m3，均为圆形砖混结构，采用蓄水池标准设计。5、供水管网设计该区居民依坡13、散居，居住十分分散，管道输水最大工作水头200m，若采用集中供水，供水管道安全运行、管网控制难度很大，为便于管理，维护可持续发展，按照经济合理的原则，采取科学布局调压措施和树枝状管网（线）的布设方式，即根据居住区分布以及服务人口将主蓄水池以下的整个供水区分为3个配水区域，配水干管成枝状布置。考虑区内住户沿沟、顺坡散居，高低不一，用水所需压力差别较大，因此在每一小区以最高住户为控制点建调压蓄水池，确保各供水小区用水压力基本一致，为防止最低端用户因压力过大而出现抢水的情况，可在超压住户入户管上安装稳压减压阀。6、管材及附件的选择根据现有室外给水管道施工的经验，管道附件的泄漏是造成管网污染重要原因之14、一。因此，在布置管网管道时，有意识的减少管网附件的数量，例如各室外配水支干管上均不设管路阀门，仅在室内各立管上安装阀门；合理布置管路，减少管道接口和管件数量。管道系统的排水、放空阀门均设于地下室净水站内架空明装，不得埋地或与排水管道连接。管道阀门、饮水龙头均应采用不锈钢制作，便于开启和控制流量，使每个龙头的出流基本一致。各类管道阀门采用柱塞阀，此阀类似于截止阀，但密封性较截止阀好，无需填料，泄漏的可能性较小，有利于保障水质。输配水管道尽量地埋，管道埋设应符合以下要求：(1) 管顶覆土应根据冰冻情况,外部荷载，管材强度，与其他管道交叉等因素确定，管顶应埋设于冻深线以下，管顶覆土一般不宜小于0.515、m，在松散岩基上埋设时,管顶覆土不应小于0.3m，穿越道路、农田或沿道路铺设时，管顶覆土不宜小于0.7m。(2) 管道一般应埋设在未经扰动的原状土层上，管道周围20cm范围内应用细土回填，回填土的压实系数不应小于90%。三、工程概预算根据陕西省水利水电建筑工程概（预）算编制定额和相应计算办法（2000）及陕西省水利厅关于印发陕西省水利水电工程概（预）算编制办法及费用标准（2000版）调整意见的通知精神，及了解现场材料单价为基础，进行概算投资编制。工程概算总投资73万元，其中建筑工程措施费19万元，引水、供水管道（网）工程计35万元，新增土地征占费用约为16万元，勘测设计、施工管理、其他费用3万16、元。施工中要严格按照浆砌石施工规范、安全饮水给水工程施工规范，施工达到安全、和谐、美观的要求。四、进一步解决方案在确保目前人、畜饮水的同时，为防止此段地下水进一步流失，我工区建议采取以下措施：1、在房家湾隧道1#横洞渗水较为严重的横5+40-横7+50段进行环向注浆。2013年11月我工区施工至横6+00处左右，由于隧道内渗水较为严重，导致横洞口附近地表水缺失较为严重，造成附近102户居民饮水困难，在打井供水的同时，我工区建议在横洞内进行环向注浆，防止地下水进一步流失。注浆采用42*3.5mm钢花管，长度4.0m，按照环向间距80cm、纵向间距100cm布设，注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，总17、注浆用量约为1435.4m3，注浆费用约合为：303.2万元。2、 在房家湾隧道正洞渗水较为严重的DgK284+397-DgK284+300段及DgK285+610-730段进行环向注浆，后续根据围岩渗水情况增加环向注浆范围。2014年12月以上段落开挖支护已施工，由于隧道内渗水较为严重，导致横洞口附近地表水缺失较为严重，我工区建议在以上两段进行环向注浆，防止地下水进一步流失。注浆参数参照西成客专施隧参102-15，采用42*3.5mm钢花管，长度4.0m，按照环向间距140cm、纵向间距220cm布设，注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，总注浆用量约为2289.4m3，注浆费用约合为：380.1万元。费用合计：序号名称单位数量备注1运送水万元116.2目前已经采取的措施给附近居民运送生活用水1-1水费万元7.41-2人员工资万元28.81-3水车万元802打井供水万元732-1工程措施费万元192-2引水、供水工程万元352-3新增征地万元162-4其他万元3测设、施工管理3横洞注浆万元303.2防止地下水进一步流失4正洞注浆万元380.1防止地下水进一步流失合计万元872.512