關(guān)于直角三角堰在農(nóng)村飲水工程的應(yīng)用
摘 要: 結(jié)合磨刀石鎮(zhèn)山底村農(nóng)村飲水工程的實(shí)例分析，探討在農(nóng)村飲水工程中使用三角堰測(cè)量水的流量注意的方法及問(wèn)題，可以在農(nóng)村飲水工程中廣泛使用三角堰。
關(guān)鍵詞：飲水;三角堰;方法
1 山底村的基本情況
1.1 地理位置
磨刀石鎮(zhèn)山底村位于磨刀石鎮(zhèn)政府東部, 東鄰磨刀石鎮(zhèn)北林場(chǎng), 濱綏鐵路橫貫東西, 交通四通八達(dá)。地理位置為:44° 32'38.211"- 44° 32'15.95" 129° 45'09.29"- 130° 0.4'38.52.17",面積 30 平方公里,北部和林口縣相連,西邊和金星村緊靠。
1.2 地形地貌
屬于老爺嶺山脈與太平嶺山脈,系低山丘陵區(qū),山多平地少, 素有“九山半水半平川”之稱。地勢(shì)由南向北傾斜,形成了低山丘陵、丘陵漫崗、河谷盆地三種地貌類型。平均降雨量 500- 600mm, 其中 60%- 70%集中在 6- 8 月,其次是春秋兩季,冬季最少。多年平均徑流深 150mm。春季常伴有較大的春風(fēng),氣溫迅速回升,蒸發(fā)大,跑墑快,因此“十春九旱”是主要農(nóng)業(yè)氣候特點(diǎn)。
1.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況
1.3.1 行政區(qū)劃及人口
磨刀石鎮(zhèn)山底村總行政區(qū)面積 30 平方公里,總?cè)丝?530 人, 耕地面積 0.45 萬(wàn)畝,轄 5 個(gè)屯(北溝,后溝,圈里,東溝,雞臉溝)
1.3.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展
山底盛產(chǎn)大豆、玉米、白瓜籽、西香瓜、曬煙、各種水果十余種,果樹(shù)種植面積 900 畝,年產(chǎn)各類水果 1 萬(wàn)噸。其中果類 123、 K9、龍冠產(chǎn)量 1.5 萬(wàn)噸,優(yōu)質(zhì)李子約 0.5 萬(wàn)噸,果質(zhì)優(yōu)良、無(wú)污染, 山底主要依靠種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)業(yè)。人均純收入 11799 元。
1.3.3 供水情況
農(nóng)村飲水安全面臨的主要問(wèn)題:
a.飲水水質(zhì)超標(biāo)問(wèn)題我區(qū)大部分村屯飲水水質(zhì)都較好。其主要特點(diǎn)為:山區(qū)好于丘陵, 丘陵好于江岸階地。因?yàn)榇蟛糠执逋偷娘嬎礊樯罹?所以其水質(zhì)超標(biāo)主要體現(xiàn)在礦物超標(biāo),絕大多數(shù)工程無(wú)需凈化設(shè)施
b.水源保證率、生活用水量及用水方便程度方面的問(wèn)題我區(qū)大多數(shù)村屯的水源保證率都比較高, 從有保證率的村屯的用水量來(lái)看,近幾年農(nóng)村生活條件改善了,有些農(nóng)戶還增加了洗浴設(shè)備和水洗廁所,因此,供水水源保證率需要提高,從用水的方便程度來(lái)看, 我區(qū)除嶺東村的東屯用水不太方便外其它村屯都是供水到戶。
1.4 工程技術(shù)方面的問(wèn)題
從調(diào)查看,有的村自來(lái)水工程由于建設(shè)較早,管路的管材有的是鋼管、有的是塑料管件,管路的管徑設(shè)計(jì)不盡合理,有的是管溝開(kāi),深度不夠,從而管道老化,漏水,遇寒冬凍壞及供水不均勻或者不到位。隨著水利工程施工量的增加、規(guī)模的擴(kuò)大及復(fù)雜性的加劇,施工質(zhì)量控制工作中存在的問(wèn)題越來(lái)越多:前期工作不到位,有些設(shè)計(jì)單位能力不足,不能承擔(dān)其相應(yīng)的業(yè)務(wù)量,導(dǎo)致勘察工作不到位、設(shè)計(jì)質(zhì)量差;招標(biāo)投標(biāo)管理不規(guī)范,招標(biāo)投標(biāo)中經(jīng)常出現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)干預(yù)、施工企業(yè)圍標(biāo)串標(biāo)、紀(jì)檢監(jiān)察串通的現(xiàn)象, 導(dǎo)致項(xiàng)目不能落到管理水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍手中;施工企業(yè)存在違法違規(guī)行為,工程存在分包、“隱形轉(zhuǎn)包”現(xiàn)象,分包商未經(jīng)資質(zhì)審查,臨時(shí)組建不合格的工程隊(duì),監(jiān)理工程師、技術(shù)負(fù)責(zé)人睜只眼閉只眼,管理不到位;質(zhì)量保證體系不健全“, 三檢制”執(zhí)行不力,施工措施及技術(shù)方案不科學(xué);質(zhì)量監(jiān)管不力,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員做不到客觀公正履行職責(zé), 監(jiān)理人員及專業(yè)配備不能滿足工程監(jiān)理需要[1]。由于水利工程施工人員分散的特殊性,管理難度較大,因而系統(tǒng)的安全管理理論必不可少。水利工程施工環(huán)境較為艱苦、流動(dòng)性較大,施工人員業(yè)余生活較為枯燥乏味,施工單位應(yīng)給予人文關(guān)懷,使員工身心愉悅,增加凝聚力,進(jìn)而減少安全隱患。施工企業(yè)需注重水利工程全方位的安全管理工作,使得工程的安全系數(shù)整體處于優(yōu)化狀態(tài)[2]。
山底村計(jì)算用水規(guī)模:
結(jié)合山底村當(dāng)?shù)匕l(fā)展情況確定,設(shè)計(jì)年限為 15 年。
a.設(shè)計(jì)人口
設(shè)計(jì)用水居民人數(shù)
P=P,(1+r)^15 p=530(1+0.003)^15=554 人
P- 供水范圍內(nèi)的現(xiàn)狀常人口數(shù) =5230 人,其中包括無(wú)當(dāng)?shù)貞艏某Ｗ∪丝凇?/p>
y- 設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的自然增長(zhǎng)率 3‰
n- 工程設(shè)計(jì)年限 15 年;
b.居民生活用水量
W=Pq/1000
W=554×65.00/1000=36.01(m3 /d)
P- 設(shè)計(jì)用水居民人數(shù) 554 人
q- 用水定額標(biāo)準(zhǔn)(升 / 日)
c.飼養(yǎng)畜禽用水量
豬 =85×50/1000=4.25(m3 /d)
于 4312X
d.管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見(jiàn)水量取上述用水量之和的 10%=4. 03(m3 /d)
e.供水規(guī)模
供水規(guī)模(即最高日供水量)Q=44.29(m3 /d),根據(jù)《村鎮(zhèn)供水技術(shù)規(guī)范》第 3.1.9 條的要求,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況取,Ka=1.3,加大日用水量 Q 大 =KQ=1.3×44.29m3 /d=57.58(m/d),Km=3 加大時(shí)用水流量 Q 時(shí) =K 時(shí)×Q 大 /24=3×57.58/24=7.19m3 /h=1.99L/s。山底村在村子的正北二公里處有一個(gè)泉眼,利用直角三角堰自由出流的流量計(jì)算公式 Q=1.4H^5/2 {式中 H- 堰上水頭(米)Q- 滲透流量(米 3 / 秒}測(cè)得兩次數(shù)據(jù)如下:冬天 10 月份一次,開(kāi)春五月份一次,分別測(cè)得數(shù)據(jù)為和 2.1L/s 和 2.39L/s,在山底村農(nóng)村飲水工程中引泉流量使用直角三角堰的方法如下:a.根據(jù)水流速度和水量在抽取的水前方做一條平流水道, 在野外直接使用鐵鍬取土做出兩條水溝即可,溝內(nèi)盡量平整,以使水流無(wú)增加的重力勢(shì)能而加快流速。水溝的長(zhǎng)度根據(jù)水流流速適當(dāng)做出, 保證水流穩(wěn)定。b.在所做水溝的盡頭放上三角堰,并固定三角堰, 三角堰豎直放置,使水流方向與三角堰豎直面垂直,并且使三角堰的直角基本處于水溝地面。步驟閱讀。c.現(xiàn)在就要做一個(gè)大小合適的三角堰,取一塊三夾板,用尺子量好角度,并用鉛筆劃線, 畫出要裁線,用鋸鋸掉一個(gè)直角三角形,一個(gè)三角堰就做好了。
d.按上面的要求放好三角堰,并固定好,在野外直接使用土進(jìn)行固定。讓水流進(jìn)行到基本清澈時(shí),便可進(jìn)行測(cè)量了,如果水溝底土較軟,容易沖走,可在所做水溝地面墊上一層塑料薄膜。e. 在三角堰處,使用尺子垂直放在三角堰的直角上,讀出三角堰的直角處到水面的高度值 h。
f.根據(jù)三角堰計(jì)算流量的經(jīng)驗(yàn)公式 Q=C*h^(5/2)。其中 Q 是要計(jì)算的流量 (L/s),h 是水深 (cm),C 是隨 h 變化的系數(shù), 一般取 0.014。也可查表,使用三角堰的流量與高度關(guān)系的計(jì)算表。兩種方法都可以估算出水流的流量。
2 結(jié)論
直角三角堰在農(nóng)村飲水工程中有廣泛的應(yīng)用,是一種基本的測(cè)量方法,是保證居民用水量的重要測(cè)量方法,也是防止?fàn)€尾工程,節(jié)省國(guó)家工程資金的有效途徑,是值得推廣的一種好方法。
參考文獻(xiàn)
[1]張宏,姜耿鎖.水利工程施工質(zhì)量有效管理措施初探[J].陜西水利,2010(2):69-70.
[2]劉海娟.水利工程施工的安全管理探討[J].河南水利與南水北調(diào),2011(20):33.
作者簡(jiǎn)介:王文常(1977,11,13-),男,山東沂南人,大學(xué)本科,高級(jí)工程師,從事水利水電工程工作,現(xiàn)供職于黑龍江省牡丹江市陽(yáng)明區(qū)磨刀石鎮(zhèn)水利站。
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