鄉鎮供水系統優化設計研究

付聯朋

寧波市鄞州區城市建設投資發展有限公司，浙江 寧波 315200

目前，我國農村飲水與鄉鎮供水建設已滯后于國家的經濟發展水平，大部分鄉鎮供水設施不完善、管網老化、水量、水質、水壓得不到保障，已嚴重影響到鄉鎮人民的日常生活及鄉鎮的可持續發展，鑒于此原因，國家近年來對鄉鎮及農村供水建設的投入逐步加大，特別在“十二五規劃”中，對鄉鎮及農村供水系統建設投入將進一步加大。 鄉鎮供水系統一般采用統一供水方式，供水系統一般由取水工程、水處理工程及輸配水管網工程組成，下面就從供水系統的這3個組成分別進行闡述。

1 取水工程

取水工程主要包含水源選擇及取水構筑物。

1.1 水源

作為鄉鎮水廠的水源一般有江河水、水庫水、地下水。水源的具體選擇應綜合比較確定，但一般優先順序應為水庫水、江河水、地下水。

水庫水一般具有水質較好、衛生防護簡單，水量較充沛，且一般可考慮采用重力供水，由于采用重力供水可省掉泵房，從而達到節省工程造價和節約運行費用；如某鄉鎮采用水庫水源，在現場詳細踏勘后，為利用好水庫充足的水頭，在水庫和鎮之間的一個高地建設高地水廠，全程重力供水，這樣水廠的建設費用雖然高些，但運行費用較低，整個工程系統的經濟效益最佳。在水庫高程較高，位置水頭過大時，宜采用減壓水箱減壓，如某鄉鎮水廠由于其水庫水頭過高，導致爆管頻繁。

江河水一般具有水量充沛，礦化度低，但濁度變化范圍大，較易受到污染的特點，特別在沿海經濟發達地區，中小河流水污染較重，已不適合作為生活水源；所以在采用地表水作為水源時，應注意水源水質及衛生防護。

地下水一般具有水質清澈，濁度低，但礦化度較高，在有些地區還存在著鐵、錳、氟、硬度等元素超標，需進一步處理，且可開采水量不能超過補給水量。如地下水水質較好，補給量能滿足開采量時，可優先考慮采用地下水源。

1.2 取水構筑物

取水構筑物選擇應因地制宜，靈活采用，但鄉鎮水廠建設一般都資金較緊，且施工周期短，所以在水庫、江河取水時，可優先考慮固定式或浮船式取水構筑物。地下水源則一般采用管井。

2 水處理工程

水處理工藝由源水水質決定，對于鄉鎮水廠一般采用傳統工藝即可，但要注意以下幾個問題。

2.1 要考慮分段分期建設的可能

比如在原水水質好，但建設資金緊張，且供水任務緊張時，可考慮先建清水池和消毒設施，將原水消毒后直接供應給用戶，同時或二期再建混凝、沉淀、過濾構筑物。考慮國家《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）的要求，處理工藝要考慮遠期加設活性炭過濾等深度處理裝置的可能。

2.2 處理構筑物的選擇要適當考慮當地的施工水平

由于鄉鎮水廠的施工往往都是當地施工隊伍承擔，而鄉鎮施工隊伍一般技術力量較薄弱，如采用V型濾池等較復雜構筑物，則很難保證施工質量和進度，一般采用當地較常采用的構筑物即可；當水廠規模不大且用地緊張時，可優先考慮采用一體化水處理設備，其造價相對較高，但施工周期短，上馬快。

2.3 輸配水管網工程

輸配水管網工程是整個給水工程中投資最大、問題隱患最多且最不易引起重視的一部分，因此在設計中應給予足夠的重視。以下主要從管材、閥門、管網布置及計算進行說明。

2.3.1 管材選擇

城市給水管材目前常用的有球墨鑄鐵管，高密度聚乙烯（HDPE）管，鋼筋混凝土管，鋼管，給水用硬聚乙烯（UPVC）管，玻璃鋼管等。鋼管強度高，安裝及維護較方便，但易腐蝕，作為城市配水管網已很少使用。球墨鑄鐵管強度高，延伸率高于鋼管，使用壽命長，但價格較高，在大中城市較多使用；HDPE管有優良的韌性及塑性，內壁平滑，一般采用熱熔連接，可順應地基不均勻沉降，價格適中；鋼筋混凝土管具有價格較低，強度一般。管材的具體選用要根據當地的經濟條件、施工條件及供水壓力等綜合確定。比如在有些山間路段，道路崎嶇，施工條件差，這時使用HDPE管則有明顯的優點，因為HDPE管采用熱熔連接，如采用鋼管、鑄鐵管則接頭不好處理；在某些施工條件好，且工作水壓不高的路段，使用鋼筋混凝土管則經濟性很突出。

2.3.2 閥門選擇

供水工程中常用的閥門有閘閥和蝶閥，閘閥的特點是水頭損失較小，人工開啟較費力，蝶閥相對閘閥水頭損失較大，易于開啟。所以在主干道上為減少水壓損失，節省能耗，宜采用閘閥，在支管及常開啟的管道宜采用蝶閥。

2.3.3 管網布置及計算

管網布置主要處理好這么幾個方面的問題：1）近遠期相結合的問題，管網應按遠期流量設計，分期實施；2）環狀網和樹狀網相結合的問題，在中心城區或重要企業采用環狀網、近郊及周邊地區采用樹狀網；3）現狀管網和建設管網相銜接的問題，對于現狀管網的改造要理清主次，分期實施；4）考慮和其它工程管線綜合的問題，考慮施工的難易，這主要體現在要多現場踏勘，多方案比較。

在管網計算中，控制點水壓應保證不低于28m水頭，遠期管網規劃中的管道流速基本設計在0.6m/s～1.2m/s之間，既能保證管網投資和運行的經濟性，又為將來的需水量增加保留了過水能力。在條件允許時還要做好供水應急專項規劃。

2.3.4 泵房設計

鄉鎮供水的特點是日用水不均勻系數大，近遠期用水量變化大，水泵選擇主要滿足這兩個要求，所以水泵選型要考慮大小泵搭配，甚至近期采用小泵，遠期再更換為大泵?？紤]維護維修的方便的要求，水泵選型也要考慮采用同型號泵互為備用。

3 結論

總之，在鄉鎮供水系統建設中，在滿足國家規范規程的基礎上，要具體問題具體分析，多實地踏勘、多方案比較，做好優化設計工作。

[1]嚴煦世，等.給水工程[M].中國建筑工業出版社.

[2]生活飲用水衛生標準 GB5749-2006.