淺談農村飲水安全管網擴建工程建設設計

趙勤霞，袁曉偉，趙　青

（1.青海大學水利電力學院，青海　西寧　810000；2.黃河水利職業技術學院，河南　開封　475000）

淺談農村飲水安全管網擴建工程建設設計

趙勤霞1，袁曉偉1，趙青2

（1.青海大學水利電力學院，青海西寧810000；2.黃河水利職業技術學院，河南開封475000）

項目區飲水安全工程設計建成運行多年，共解決4 213人農村人口的飲水不安全問題，以及煤礦用水和養牛場用水，合計供水規模為315.820m3。由于目前工程配水區仍有1 599人及3 491名學生飲水困難問題尚未得到解決，所以進行農村飲水安全管網擴建工程是解決當地農村人口飲水不安全問題的必要手段，也是促進當地經濟的可持續發展的先決條件。

管網擴建；供水規模；取水；輸水；配水

一、工程概況

項目區位于甘肅省境內，屬隴東黃土高塬溝壑區，塬面海拔在1 150～1 378m之間，屬大陸性季風氣候類型，年平均氣溫11℃，多年平均降水量488 mm，時空分布極不均勻，7～9月份降水量占全年的58.3%，多年平均蒸發量1 358.3mm。社會經濟條件較好，項目區總人口0.16萬人，共有耕地1.44萬畝，人均耕地8.9畝。目前，該區域第一產發達，同時第二、三產業發展迅速。群眾對解決飲水不安全問題十分迫切，因此，解決群眾飲水不安全問題具有十分重要的意義。

二、項目區基本情況

（一）供水范圍

本次項目擴建工程共解決5 830農村人口和3 491名學生，以及煤礦用水和養牛場用水，其中已解決4 213農村人口以及煤礦用水和養牛場用水，其余1599農村人口及3 491名學生待解決。

（二）供水規模

供水規模包括居民生活用水量W1、集體或專業戶飼養畜禽用水量W2、公共建筑用水量W3、企業用水量W4、管網漏失水量W5、未預見水量W6等，按最高日用水量進行計算。供水規模不含水廠自用水量W7。

式中：W1—居民生活用水量，m3/d；

1—最高日居民生活用水定額，40 L/人·d；

P—設計居民用水人數，（人）；

P0—供水范圍內的現狀常住人口數，1599人；

γ—設計年限內人口的自然增長率，7‰；

n—工程設計年限，15年；

P1—設計年限內人口的機械增長總數（人）。根據該項目區多年人口普查資料，項目區人口的機械增長總數為零。經計算，本次設計居民用水人數P為1 775人，項目區居民生活用水量W1為71.02 m3/d。公共建筑用水量W3主要為學校用水量，師生生活用水定額按照30 L/人/d，則W3=104.73m3/d。項目區內有一座煤礦，供水人數為1 500人，根據《甘肅省人民政府關于印發行業用水定額（修訂本）的通知》可知，本次設計供水礦區屬四類地域C型，用水定額為95 L/人/d，調整系數為0.7，則企業用水量為W4=99.75 m3/d。管網漏失水量W5和未預見水量W6按居民生活用水量、集體或專業戶飼養畜禽用水量、公共建筑用水量、企業用水量之和的約10%取值，經計算W5+W6=27.55 m3/d。

則本次擴建部分設計供水規模為303.05 m3/d，現狀供水規模為315.82 m3/d，擴建后供水規模為618.86 m3/d。

（三）水源論證及水質分析

工程水源位于黑河Ⅰ級階地，水源類型為地下水，經調查計算得知2眼大口井出水量滿足設計要求。經現場采樣后送檢，工程水源地水質各檢驗項目均能夠滿足《生活飲用水水源水質標準》的要求，可用作生活飲用水水源。

（四）供水水壓及供水方式

工程采用重力流輸水方式供水，根據現行村鎮供水規范要求：供水水壓應滿足配水管網中用戶接管點的最小服務水頭，單層建筑物為5～10 m，兩層建筑物為10～12 m，二層以上每增高一層增加3.5～4.0 m，且用戶水龍頭的最大靜水頭不宜超過40 m，超過時宜采取減壓措施。

供水方式選擇集中引水入戶的供水方式，進行全日制供水。

三、設計方案及工程措施

（一）工程現狀

該農村飲水安全工程已在黑河左岸Ⅱ級階地建大口井1眼，配套潛水泵1臺，提水至黑河左岸高程為1378m的200m3高位蓄水池，自高位水池布設東、西兩個配水管網區，以重力流方式供給4 213人以及煤礦和養牛場。

（二）擴建工程措施及主要建設內容

由于該工程配水區仍有1 599人及3 491名學生飲水困難問題尚未得到解決，原水源井單井出水量不穩定，枯水期水量嚴重不足，不能夠保證項目效益區內全年的農村人口飲水，因此本次擴建工程設計在黑河Ⅰ級階地新打大口井2眼，作為補充水源，同時為了使潛水泵更好的運行，降低其揚程，減小泵體高度，增加淹沒深度，提高供水保證率，故設計在地面高程為1 254.29 m處新建200 m3清水池一座，并通過潛水泵提水至高程為1378 m的原200 m3高位水池，自壓供水至各用戶。

四、工程設計

（一）取水工程

分別在黑河左、右岸Ⅰ級階地各新建大口井1眼，作為原水源井的補充水源，井內各安裝潛水泵1臺，通過取水泵站抽送至高程為1 254.29 m的200 m3清水池。則取水泵及取水管道計算結果如表1：

（二）輸水工程

本次擴建工程主要進行輸水泵站設計，輸水方案為：200 m3清水池內水通過1臺潛水泵提水至高程為1 378 m 的200 m3原高位蓄水池，輸水泵及輸水管道計算結果如表2。

（三）配水工程

配水線路的布置遵循即經濟又合理，同時考慮鄉村總體規劃的要求，配水管網呈樹枝形分布，沿鄉村道路埋設。管網中各管段的沿線出流量，可根據人均用水當量和各管段用水人口、用水大戶計算確定。另外，根據流量還需計算配水管道內徑，水頭損失以及動水和靜水壓強，以保證配水管網中用戶接管點的水頭不低于規范中要求的最小服務水頭，不高于最大靜水頭。

近年來，對于已有供水設施的部分鄉鎮存在管網覆蓋面積不足、供水能力保證率低等問題，采用水廠擴建或管網延伸等方式，以解決周邊地區的飲水不安全問題，不僅投資小，而且擴大了供水規模，大大降低了建設運行成本，提高了工程效益，是近年來采用較多的方式，社會效益顯著。

表1　取水水泵型號及管道確定

表2　輸水水泵型號及管道確定

（編輯：劉國華）

S5-33

A

1673-9019（2016）01-0049-02

2015-12-15

趙勤霞（1988-），女，甘肅武威人，助理實驗師，主要從事水利水電工程研究。