三原縣農村供水工程的規劃設計思路

姚宏興 王 亮

[摘要]基于我縣山原、臺原、平原的不同地形地貌以及不同區域水資源分布、水源水量、水質、村莊規模、村莊間疏密差異較大的特點,又基于對目前我縣農村用水習慣、實際用水量、工程區實際用水人口的調查,就我縣農村供水工程的規劃設計提出一些思路和建議。

[關鍵詞]農村供水規劃設計總體方案思路建議

中圖分類號:TV3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210140-01

一、概況

三原縣位于陜西關中平原中部,地勢西北高、東南低,海拔在362～1409米之間。南北以四十里原坡為界,東西以清河相隔,自然分割成三個明顯不同的地形地貌區,即南部平原、北部臺原和西北山原區。

三原縣屬于缺水大縣,水資源貧乏,且水質較差。全縣多年平均自產地表徑流量2147萬米3,淺層地下水資源量8798萬米3;清峪河、濁峪河、冶峪河、趙氏河中等干旱年入過境總水量5259萬米3;涇惠渠在中等干旱年向我縣的引水量為4808萬米3;深層地下水資源,主要開采層位100-300米,年開采量約2000萬米3;在北部臺原位于渭北巖溶水分布區邊緣,尚有一定的開發潛力。就水質而言,地表徑流中,趙氏河、清峪河馮村水庫以下段已受不同程度污染,濁峪河及清峪河馮村水庫以上段水質尚好,屬清潔級;地下水中,黃土臺塬區地下水氟含量普遍超標嚴重,南部平原區地下水的礦化度、硬度等指標不同程度超標,且80%以上的區域為苦咸水質,只有清峪河魯橋鎮以上段左岸地下水水質較好。

根據我縣地形地貌復雜多樣、村莊分布差異較大、地下水資源分布不均、區域性地表、地下水質差異較大等特點,按照農村供水工程設計規范,我們在設計規劃工程方案時按照工程設計規范和項目區的實際情況采用了因地制宜靈活多樣的設計思路。

二、總體方案的選擇

(一)對山原區

1.根據村莊分散、村間距離較大且水源(山澗、河溝泉水或地下井水)水量較小的特點,根據水源水量情況及工程造價大小,盡量采用一村一處或幾村一處的規模較小的工程,以避免因管網工程增加而導致工程造價增加。

2.根據山原區有可資利用的地形(地形高差大)條件,采用了在高處修建高位水池利用重力供水以減少構筑物工程造價。同時充分利用地形高差較大的優勢減小部分管網的管徑以降低管網工程的造價。

3.靠近河溝的村組,以盡量利用水質達標的河溝泉水作為水源以減輕對地下水的開發利用,已節約本來就特別短缺的地下水資源。

4.在山原區還有一個值得注意的問題,那就是要考慮對地下水的平衡合理開發利用的問題,工程規模的大小要以水源井可提供的水量作為一個重要依據,切不可不顧水源條件而盲目擴大建設規模超采單地下水資源。當然這一點對任何區域都是適用的。但對缺水區特別重要。

5.我縣山原區大部分地方的地下水含氟超標,在設計中采用了分層取水及加設除氟設備的辦法,特別是對一些較大的工程和在含氟量嚴重超標的地方所修建的工程。

(二)對平原區

1.考慮到平原地區地形局地高差不大,為降低管網造價、方便管理,水廠盡量選在工程受益區居中或村組規模較大、村組密度較密的地方,以降低主管道工程的造價,進而降低管網工程的造價。當然這一選擇必須建立在和其他地方在水源水量水質相對等條件下。

但對于地形高差較大的地方,必須考慮地勢較高村組因逆坡供水而產生的供水流量變小,和受水時間推后的問題。

2.平原區由于地形高差較小,可根據地形條件采用多水源、多個工程相連的方案,以提高供水保證率。同時這對地下水的合理開發利用也是有利的。

3.在地形高差較小的平原地帶積極推廣先進的變頻供水及自動控制位水設備,以方便運行管理,降低工程造價。近年來我們已在不少工程中采用了自動變頻供水設備,不僅提高了供水的保證率,而且還大大推進了施工進度。

三、計算參數的選取

(一)用水量標準的選取。首先根據項目區水資源狀況、用水習慣有、項目區有無自備水源等情況,選取不同的用水量標準,對缺水區和有自備水源的村組,用水標準可偏小選取,一般取30M3/人、天;對富水區可偏大選取,一般取40M3/人、天～60M3/人、天。對缺水區和嚴重缺水區首先保證人的生活用水,用水標準還可以再小一點,可按30M3/人、天以下選取,對富水區除考慮人畜的飲用水,還可根據工程區群眾的生活習慣生活方式考慮洗浴用水,消防用水,在條件許可的情況下還可考慮農業灌溉及小型加工業的用水需求。

(二)調蓄構筑物容積的選取。考慮到偏遠山原區供電保證率較低,用水標準偏低,且距城鎮較遠、交通不便,機泵維修安裝不便,一旦斷水,應急取水十分困難,故在設計中對調蓄容積給予偏大考慮,一般按最高日用水量60%以上選擇其值。而正常情況下則按規范規定的20%～40%最高日用水量取值。

(三)配水管網設計中時變化系數的選取。時變化系數在供水工程設計中是一個很重要參數,它直接關系到管網工程造價、水廠供水及用戶受水的時間安排等。農村供水工程考慮到群眾夜間一般不用水,時變化系數在以前的工程中一般按3.0選用,但隨著農村經濟體制改革和多元化經濟快速發展農村群眾生活習慣、用水習慣已日趨城鎮化,用水時間也不像原來那么集中,這就給減小變化系數提供了條件。根據設計規范和已成工程經驗,因我們現在的工程對變化系數做了偏小選取,1000人以下規模的工程取2.5,1000人～5000人規模的工程取2.5,5000人以上規模的工程取2.0。這使管網工程造價有明顯的降低。

四、力求水廠標準化、模式化、精美化、節約化建造

1.在按規范滿足構筑物間距要求的前提下,將構筑物緊湊布置,盡量少占耕地。現在水廠占地一般控制在0.08hm2以內,圍墻長寬一般分別控制在26m～30m和30m～35m。

2.將水廠房屋側、背墻體移至水廠圍墻軸線位置,以減少圍墻造價、以縮小水廠面積,節約耕地。

3.水廠用房達到滿足生產生活辦公需要即可,絕不多建濫建。

五、對農村供水工程設計中人口統計預測方面的建議

隨著城鎮化的快速發展,農村大量剩余勞動力涌入了城鎮,不少家庭甚至已全員搬到了城鎮生活,長期在外務工農民幾乎占到農村人口的30%以上,然而現在在各地統計工程區人口時,村上幾乎都上報的是全村(組)的人口,這樣所做的工程設計規模無形中比實際要大很多。而且現在所做的設計往往還按10年的設計水平年考慮人口增長之遠景發展,這和現在農村的發展形勢是有一定偏差的。基于以上情況,建議在以后的農村人口統計中,對于納入城鎮化的村莊,人口統計預測應考慮機械增長問題,對于一般情況的村莊以實統計適當考慮20%～30%的流動人口為宜。

作者簡介:

姚宏興,男,1985年7月畢業于西北農學院水利系農田水利工程專業,農田水利工程中級職稱;王亮,男,1995年7月畢業于西北農林科技大學水資源專業,陜西省三原縣水利局總工程師。