談村鎮供水管網水力計算

姚光輝

摘 要：村鎮供水工程為水務工作的重要組成部分，而村鎮供水工程的網管建設是該工程的建設重點，本文結合工作實踐論述村鎮供水管網水力計算的簡便方法。

關鍵詞：村鎮供水；管網工程；水力計算

為促進村鎮社會和經濟的發展，保障廣大農村居民的飲水安全，國家近年加大了對農飲工程的資金投入，建設許多村鎮供水工程。安徽省沿江地區自來水水廠供水能力較大，超過實際供水規模，所以建設村鎮供水工程的關鍵是對現有水廠的供水管網進行延伸，擴大用水戶，使輸配水管網深入項目區，做到供水到戶。管網的水力計算十分重要，決定了所選管材的直徑，和沿程水頭損失，從而影響整個工程的造價。

1.首先確定村鎮供水管網建設標準和設計依據

在建設村鎮供水前，要確定建設標準和設計依據，工程建設標準的高低決定了工程的造價。根據我縣農村用水情況及國家有關規定，建議村鎮供水采用以下標準。

1.1 工程建設標準

（1）供水水質標準

根據《村鎮供水工程技術規范》（SL 310-2004），I～Ⅲ型供水工程以及有條件的Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，供水水質應符合國家《生活飲用水衛生標準》（GB 5749）要求。在水源、技術和管理等條件受限制的地區，對于Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，其水質要求可以適當放寬，但仍應符合《農村實施<生活飲用水衛生標準>準則》的要求。

（2）供水水壓標準

①配水管網中最不利用戶接管點的最小服務水頭為10m。

②對管網中用戶較集中、樓層較高區域可實行分壓供水。

③配水管網中消火栓設置處最小服務水頭不應低于10m。

④用戶水龍頭的最大靜水頭不宜超過40m，超過時應采取減壓措施。

⑤管網最不利點的自由水頭要大于5m。單層建筑物可為5～10m，兩層建筑物為10～12m，二層以上每增高一層增加3.5～4.0m。

（3）用水方便程度

應采用供水到戶方式供水，受經濟條件約束，對暫不具備到戶條件的也應供水到自然村、組，并滿足取水的往返時間不超過20分鐘的要求。

（4）水源保證率

水源保證率不低于95%，對嚴重缺水的村組水源保證率不得低于90%。

（5）設計年限

工程設計年限取15年。

1.2 工程設計依據

（1）《生活飲用水衛生標準》（GB 5749）；

（2）《村鎮供水工程技術規范》（SL 310）；

2.掌握供水范圍內的基本情況是管網水力計算的基礎

在管網水力計算前要對項目區進行仔細而又充分的調查，并收集和工程相關的資料。

（1）確定供水范圍內人數

首先要確定供水范圍，掌握供水區內的人口數及生畜數量，考慮農村外出打工的人數較多，常大于人口的自然增長，故設計用水居民人數按現狀人口數作為設計人口數。 供水能力集合新孫村鎮農村建設規劃的人數考慮。

（2）了解供水區內的地形及各供水點的地面高程，以及各供水線路和長度，并繪制成圖，方便后面的計算。

（3）調查和收集的資料還包括當地的建設規劃、地形圖和地質勘探資料、供水水源的有關資料、以及用電、用地、用水的有關文件和資料。

3.確定用水量與設計規模是管網水力計算的關鍵

村鎮和城鎮用水量有很大的區別，村鎮用水量和設計規模要根據項目區的經濟狀況和農戶用水情況確定。根據國家有關規定和我縣農村用水情況，建議按下以確定。

3.1 用水量組成及標準

（1）生活用水：按最高日用水量標準和設計受益人口數確定。取值標準60L/（人·d）。

（2）工副業用水：依據現狀和發展規劃按用水量的15%計。

（3）公共建筑用水：按生活用水量的10%確定。

（4）管網漏失水量和不可預見用水：取前三項用水量之和的15% 。

（5）水廠自用水：需反沖洗用水的，取前三項項用水量之和的5%。

說明：水廠自用水不作為設計供水規模。但取水量、輸水與凈水量的計算中，應考慮水廠自用水。牲畜用水量暫不考慮。

3.2 供水規模

供水規模（即最高日供水量） = 居民生活用水量 + 工副業用水量 + 公共建筑用水量 + 管網漏失水量 （m3/d）。

4.管網的水力計算的方法

根據調查繪制出管網簡圖，計算各節點管段的流量、管徑和水頭損失，計算方法如下。

（1）確定各管段流量

村鎮供水工程日用水量指標可按86 L/人/日進行計算，時變化系數取KS=2.0。

（2）確定各管段和管徑

Q—管段流量（m3/s）；

V—經濟流速（m/s）；取0.75m/s。

（3）根據管段長度，計算總水頭損失，局部水頭損失按沿程水頭損失的10%進行計算。其中單位管長的水頭損失按以下公式進行計算：

i=0.000915Q1.774/d4.774

式中：Q—管段流量，m3/s；

d—管道內徑，m。

（4）計算總水頭損失，并校核加壓站處總水頭是否滿足要求。

（5）將計算結果標注到簡圖內，計算出總水頭損失，校核管道接口處的出廠水壓是否滿足要求，如果出廠水壓小于總水頭損失，應調整管網內部分管徑，減少總水頭損失，使之符合要求。

5.配水管網的布置

由于村鎮用水戶分散，管道鋪設應采用樹枝狀管網供水，按照用戶居住的分布情況進行布置，布置原則為方便施工、最短距離。在枝狀供水管網中可鋪設連通管，形成環狀管網，在連通管段設閘閥和止回閥斷開，各自獨立，如遇漏水、掄修等停水事件時，可打開連接閘閥，使之互聯，將停水造成的影響降低。項目區用水點最大水壓不超過40m，層建筑物最小水壓不低于10m。項目區內設消防栓，管道在地勢較高或較低處設立進排氣閥和泄水閥。項目所用管材全部為PE管，所鋪設的管道埋設設管頂以上不小于0.7m。

6.結束語

村鎮供水工程是解決廣大農村居民飲水安全問題的民生工程，輸配水管網的建設在整個工程有著至關重要的位置，能過管網水力計算可以準確的計算出工程所需管材的直徑，長度，以及各居民供水點的水壓和水量，自由水頭等數據，避免工程中盲目采用大管徑而造成的浪費，有效的控制的工程的造價。綜上所述，筆者認為：村鎮供水工程管網水力計算首先要確定工程建設標準的設計依據；然后要對項目區內基本情況進行仔細調查和勘測，正確了解項目區人口分布，供水點長度、地面高程等；根據項目區農戶的經濟情況和用水能力確定工程用水規模，最后才能進行管網的水力計算。所以村鎮供水工程的水力計算準確與否是建立在調查和收集大量的基礎資料上。