淮北平原地區農飲工程中村內管網管徑的確定

徐曙光

(阜陽市水利規劃設計院，安徽 阜陽 236002)

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淮北平原地區農飲工程中村內管網管徑的確定

徐曙光

(阜陽市水利規劃設計院，安徽 阜陽 236002)

文章介紹了概率法在村內管網的計算中的應用，提出了村外的主干管管徑銜接計算的處理方法。

農村飲水安全工程；管網；設計

在農村飲水安全工程的管網水力計算中，以往的管徑均采用最高日最高時平均用水量計算主干管管徑，計算末端一般選取自然村村口，入村后的管徑由于計算復雜，在文[1]中沒有給出計算方式，設計時往往通過經驗確定。

1 基礎數據選取

由于一個自然村內的人居生活習慣相近，因此容易出現用水高峰期集中的情況，應在設計中考慮多戶同時用水。此時按最高日最高時平均用水量計算的管道極有可能出現供水不足的情況，即管徑偏小。因此，村內管道應按概率法計算設計秒流量，通過秒流量來確定管徑。

表1 規范建議的不同管徑控制供水戶數

注：該表的數據是基于流速0.2～0.4m/s，人均綜合用水量100L/(人﹒d)，4人/戶，時變化系數取3，通過測算最后確定。

在文[2]最新規范中考慮到原規范的遺漏，因此在第7.2.8節中提出了村內管網設計的要求，建議少于1000人的村內管網參照表1所列數據選取。

在淮北平原地區，農飲工程設計時通常人均用水量一般取50～60L/(人·d)，變化系數一般取2，這與規范所采用的基礎數據有所不同，且在實際使用中，發現規范采用的村內管流速取0.2～0.4m/s也比實際略小。因此，淮北平原地區在農飲工程設計時若直接取用規范推薦管徑，將與實際產生較大差異。因此文中通過對于淮北平原地區某農飲工程的入村管與入戶管的計算進行分析，以期對進行淮北平原地區農飲工程設計人員在管徑選取時有所幫助。

2 實 例

本工程為淮北地區某地下水水廠自然村入村管網計算，該水廠總供水人口2萬人，共31個自然村，自然村人口為300～1200人，設計最高日居民生活用水定額為50L/人·天。

(1)村內管道布置。設計入村后的管網布置均采用枝狀管網，入村后的引入管為1～3支，布置在村內主要干道上，由引入管分出支管入巷，接至用戶門前，再采用dn25或dn20pe管接入用戶。(2)村內各級管道的計算。采用文[3]推薦的公式進行計算，最大用水時給水當量出流概率U0、計算管段的同時出流概率U以及設計管段的秒流量分別按式(1)計算：

(1)

其中，U0為生活給水管道的最大用水時衛生器具給水當量平均流出概率%；qL為最高用水日的用水定額，50L/d；m為每戶用水人數,4人/戶；Kh為小時變化系數，取2；Ng為每戶設置的衛生器具給水當量數；一般情況下，農村飲水工程僅對每戶農家安裝1個水龍頭，因此計算的衛生器具給水當量Ng每戶均為1；T為用水時數，h，取24h。

計算管段的衛生器具給水當量同時流出概率U的計算式為式(2)

(2)

其中，αc為對應于不同U0的系數；Ng為計算管段的衛生器具給水當量總數；計算管段的設計秒流量qg計算式為式(3)

qg=0.2U·Ng

(3)

計算時自然村的戶均人口取4人，入村管和接戶管流速范圍控制在0.6～1.1m/s左右。計算出的不同管徑下引入管的供水戶數和人口結果如表2所列。

表2 村巷供水引入管不同管徑供水人口計算表

(3)與村外主干管銜接性檢查。由于村內管網采用了概率法進行計算，當村外干管采用平均法設計時，2種不同的方法所計算的管徑在什么情況下能相互銜接，分析計算如下：用2種方法對不同管徑下算出的秒流量以及管道過流能力的計算結果騍表3所列。

表3 兩種方法、不同管徑計算的秒流量、需水量和管道過流能力

注：設計時采用的用水定額為50L/(人·d)，考慮公共用水及滲漏水量后，人均用水量為66.8 L/(人·d)，秒流量計算采用流速為0.6～1.1m/s，管道過流能力采用流速0.6m/s。

由計算結果可見，不同管徑下，管道過流能力均大于按平均法計算的秒需水量，與按概率法計算的秒流量相近，在最大管徑DN90時，該管徑下的過流能力與秒流量相近，最小管道過流能力與最大秒需水量也基本相同，因此可認為，當在村外干管為dn90時，能同時滿足村內2000人的需水量、計算秒流量，并且管徑選擇適當。因此，在本次設計工況下，可認為2000人的自然村為2種計算方法的銜接點。

當自然村人數小于2000人時，入村干管應按照表3提供的概率法計算結果選擇管徑，當自然村人數大于2000人時，應按照平均法計算的結果選擇管徑。

3 結束語

農村飲水工程中，自然村內的管網管徑應按照秒流量計算結果進行設計，并與按最高日平均時計算的村外供水干管管徑相銜接；由于目前淮北平原地區農村人口大量外出務工，最高時用水量與設計有差異，因此，除集鎮所在地和新農村外，一般地區可適當將計算管徑供水人口擴大10%左右；不同用水定額下，可采用相同的方法進行計算，但文中的表格不可直接套用。

[1] SL310-2004，村鎮供水工程技術規范[S].

[2] SL687-2014，村鎮供水設計規范[S].

[3] GB50015-2009，建筑給水排水設計規范[S].

(責任編輯 陳化鋼)

Determination of pipe diameter in village pipe network for rural drinking water safety project in Huaibei plain

XU Shu-guag

(Fuyang Surrey and Design Institute of Water Consevancy and Hydropower, Fuyang 236002,China)

In this paper, the application of probabilistic method to calculating the pipe netword in village are introduced, treatment method on connect calculation of main pipe radius outer of village is also put forward .

safety engineering of rural drinking water; pipe network; design

2015-09-01；

2015-10-08

徐曙光(1977-)，男，安徽阜陽人，工程師，從事水利規劃設計工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2015.04.014

TV21

A

1671-6221(2015)04-0042-03