方召鄉供水工程設計要點

楊昊天

(懷化市水利水電勘測設計院貴州分院，貴陽550001)

1 工程概況

方召鄉供水工程位于臺江縣方召鄉場區及方召村境內，距貴州省會貴陽市約240 km，距黔東南州州府凱里市60 km，距臺江縣城(臺拱鎮)13 km。本工程供水范圍涉及臺江縣方召鄉新場區、方召鄉老場區及方召行政村方召大寨自然寨。

工程供水范圍由于受高山地形和降水時空分布等自然條件的限制，本工程供水范圍內村民長期以來都是依靠自引附近的山溝水飲用，也有部分村民自行挖井取水或者到附近的河溝挑水飲用，特別是近年受極端天氣影響，連續干旱更使得當地老百姓苦不堪言，用水量、用水方便程度、水源保證率等均已嚴重不達標，嚴重影響村民正常生活。在國家大力推進水利建設和逐步解決鄉鎮、農村飲水安全問題的大背景下，當地政府和有關部門抓住機遇，立足為老百姓辦實事、辦好事的原則［1］。因此，臺江縣方召鄉供水工程被提上了工作日程。

2 工程規模

本工程供水范圍內現狀供水人口共計3 620人，2015年4 968人，2025年6 079人。臺江縣方召鄉供水工程以考慮近期為主，并適當考慮遠期發展，結合當地經濟發展趨勢，擬設計規劃年限按13 a設計。

2.1 生活用水量(Q 1)

2.1.1 供水范圍和供水人口

本工程設計年限為13 a，至設計水平年2025年，供水總人口為6 079人。

2.1.2 用水量及用水規模

本次設計的方召鄉供水工程，根據對供水范圍用戶的實地考察，以及村民生活習慣與用水狀況，結合本地經濟發展狀況，確定有關用水參數。其主要參數如下:

式中:P 為設計用水居民人數;q 為居民設計用水量95 L/d·人;q 為最高日生活用水定額，根據《村鎮供水工程技術規范》(SL310—2004)規定，工程位于貴州省臺江縣，根據最高日居民生活用水定額區域劃分屬于四區，根據本工程供水范圍內居民及附近居民實際用水情況，本次設計最高日居民用水定額取95 L/人·d。

2.2 公共建筑用水量(Q 2)

本項目區內公共建筑主要為學校、機關、醫院、飯店、旅館、公共浴室、商店等，公共建筑用水取值范圍為10% ～15%，由于方召鄉海拔較高，水源取水量較少，故取地質，按居民生活用水的10%估算。

2.3 飼養畜禽用水量(Q 3)

飼養畜禽用水量=各畜禽用水量之和

根據規范:集體或專業戶飼養畜禽日最高用水量，應根據畜禽飼養方式、種類、數量、用水現狀和近期發展計劃確定［2］。

根據當地調查顯示，供水區內沒有飼養畜禽的集體或專業戶。

故:牲畜飼養用水量Q3=0(m3/d)。

2.4 企業用水量(Q4 )

供水區內現無企業，確定企業用水Q4=0.0(m3/d)。

2.5 消防用水量(Q5)

根據規范要求:消防用水量應按有關規定確定。允許短時間段供水的村鎮，當上述用水量之和高于消防用水量時，確定供水規模可不單列消防用水量。最終確定消防用水量Q5= 0.00(m3/d)。

2.6 管網漏水與其它未預見用水量(Q 6)

根據規范，管網漏失水量和未預見水量之和，宜按上述用水量之和的10% ～25%取值，村莊取較低值、規模較大的鎮區取較高值［3］。結合當地發展情況，管網漏失水量和未預見水量之和按上述用水量之和的10%取值［4］。

2.7 設計用水量(Q)

設計用水量(即最高日供水量)Q =居民生活用水量(Q1)+公共建筑用水量(Q2)+飼養畜禽用水量(Q3)+企業用水量(Q4)+消防用水量(Q5)+ 管網漏失水量及其它未預見用水量(Q6)。

根據計算得出，方召鄉供水工程設計用水量為698.78 m3/d，工程供水規模取700 m3/d。

2.8 水源設計取水量

設計流量除滿足日用水量700 m3/d的要求外，還應保證水廠的自用水量，水廠自用水量按日供水規模的5%考慮，即自用水量=700 ×5% =35 m3/d。因此水源設計取水量為735 m3/d，故本工程設計取水量為735m3/d。

3 水源選擇

工程供水范圍附近小溪溝眾多，但由于供水區居住高程較高，位于小溪溝發源地分水嶺位置，大部分小溪溝集雨面積較小［5］。因此，本次初步選定兩處供水水源點:會容小溪溝、東翁呆河。兩處水源比較如下:

3.1 水量及水質

綜合水量及水質比較，東翁呆河雖水量充足，但水質較差，故會容小溪溝較優。

3.2 工程總體布置及提水揚程

會容小溪溝輸水管道較短，提水揚程比東翁呆河小84.33 m，故會容小溪溝較優。

3.3 工程量及工程投資

會容小溪溝投資228.28萬元，東翁呆河144.80萬元，工程投資東翁呆河低于會容小溪溝83.48萬元，東翁呆河較優［6］。

3.4 工程運行費

會容小溪溝取水泵站年運行費11.67萬元，東翁呆河取水泵站年運行費28.38萬元，會容小溪溝年運行費低于東翁呆河16.17萬元，按正常運行期20a 計算，共323.40萬元，故會容小溪溝較優。

3.5 綜合比較

綜合以上各項比較，確定供水水源選擇會容小溪溝較優。

4 工程廠區總體布置

經比選，本工程水源取水點位于方召鄉新場區南面會容小溪溝，距方召鄉新場區約1.2 km，水源取水點高程為998.00 m，根據村莊分布及地形條件，擬選擇以下兩種廠區布置進行比較:

4.1 方案Ⅰ

方案Ⅰ(推薦方案)供水工藝流程圖見圖1。

圖1 方案Ⅰ供水工藝流程圖

工程通過在方召鄉新場區南面約1.2 km處會容小溪溝新建山塘，在壩后10 m處新建提水泵房，通過提水泵房提水至水處理廠區;水處理廠區布置在方召新場區西面100 m處，地面高程為1 166.20 m，該處現狀為耕地(旱地)，地形開闊，適宜布置水處理各建筑物。

水流通過水廠消毒凈化處理后分兩條管路，一條管路通過輸水管加壓泵加壓至1#高位水池，高程為1 200.00 m，自流供水至方召鄉老場區;另一管路通過配水管網供水至方召鄉新場區、方召大寨［7－8］。

4.2 方案Ⅱ

方案Ⅱ供水工藝流程圖見圖2。

圖2 方案Ⅱ供水工藝流程圖

工程通過在方召鄉新場區南面約1.2 km處會容小溪溝新建山塘，在壩后10 m處新建提水泵房，通過提水泵房提水至水處理廠區;水處理廠區布置在方召新場區西北面300 m處，地面高程為1 200.00 m，該處現狀為林地，地形開闊，適宜布置水處理各建筑物;水流通過水廠消毒凈化處理后分兩條管路，一條管路通過1#配水主管自流供水至方召鄉老場區;另一管路通過2#配水主管網供水至方召鄉新場區、方召大寨［9－10］。

以上提出的兩個方案中各有特點，現對兩個方案的優缺點比較見表1。

表1 供水方案優缺點比較表

以上兩個方案中，方案Ⅰ雖然采用二級提水方案，且多購置2 臺水泵及多建設一座加壓泵房，且水池數量較多，但取、輸水管道投資小于方案Ⅱ，工程投資稍高于方案Ⅱ，但由于方案Ⅱ廠區高程較高，年運行費用遠高于方案Ⅰ。

另外，方案Ⅰ水處理廠區耕地已征用，更有利于工程順利實施，且雙級提水可降低工程建設后運營管理成本，降低水費。

綜合以上因素考慮，從工程投資、年運行管理費和方便后期運營管理及用水成本等角度出發，本次設計選擇投資稍高的方案Ⅰ。

5 結 語

經過上述分析、比較與選擇，對工程的規模、水源的選擇以及廠區的布置都作出了結論。該工程建設極有必要，且十分迫切，能夠保障農民身體健康、改善農民生產生活環境、促進農村經濟發展，是建設社會主義新農村的重要內容，也是落實科學發展觀、構建和諧社會的必然選擇，同時可促進方召鄉新場區快速發展。因此，應加強本工程設計，促進工程早日實施并發揮效益，讓老百姓獲得實惠。

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