廣西農村小微型集中式供水工程設計中應注意的問題

岑允元

（廣西珠委南寧勘測設計院，南寧 530007）

[關鍵字] 小微型集中式供水工程；人飲安全工程；鄉村

0 前言

貧困山區村民日常飲水方式主要為掘取淺井水、引接山溪水、挑用河（塘）水或存儲于水柜的雨水等分散式供水，各家各戶自己解決飲水問題，飲用水均未經任何消毒處理，水量水質沒保障，存在嚴重安全隱患。為解決村民飲水不安全問題，減少疾病，打贏扶貧攻堅戰，促進當地社會經濟發展，全面建設小康社會，各地縣（區）級水利部門對本轄區內各鄉鎮的貧困村屯和貧困人口進行排查、統計，全力推進人飲安全工程，確保2020年底前所有貧困人口喝上衛生安全的飲用水，水利扶貧見成效。

1 貧困村屯小微型集中式供水工程設計中應注意的問題

1.1 供水規模和設計供水人口

小微型集中式供水工程的勘測設計工作往往由小型設計單位承接，其設計資質多為丙級，技術力量相對薄弱。部分設計單位不重視供水范圍、供水人口的調查工作或調查工作流于形式，不夠深入、細致，導致設計的供水規模過大或過小，與現實不符。

首先，在開展設計前需認真做好現場踏勘、供水人口規模調查統計等基礎工作，設計單位應會同縣（區）水利局、鄉鎮水利站、村委、村民小組長及村民代表聯合調查擬供水范圍內的家庭戶數及現狀人口總數，調查是否有小學、幼兒園及規模養殖場（種植場）、工礦企業等用水大戶，是否有易地移民遷出。為設計供水規模和設計供水人口提供計算基礎的調查數據務必準確、可靠。

其次，要了解并掌握村鎮相關規劃成果（若有），如示范性新農村規劃、旅游規劃、種植園區規劃或易地移民安置規劃等，調查并確定規劃水平年人口及預計用水量。

在日供水規模計算前應合理確定設計參數。小微型集中式供水工程設計年限一般取15 年。貧困村屯通常缺乏工礦企業及就業人口遷入，青壯年大多外出務工，中小學生大多外出讀書，因此設計年限內人口機械增長總數應取0。

1.2 供水水質和水壓

設計前應對擬用的水源原水取樣進行檢測化驗，了解原水污染程度及是否含有鐵、鉛、錳等重金屬，非重金屬超標水源分析污染源及污染物來源渠道，分析是否可以通過截排污或人工濕地等簡易措施處理，初步判斷是否可以作為飲用水水源。

把檢測化驗成果作為實施方案報告（或初步設計報告）附件。建成后出廠水和管網末梢水同樣需要定期送檢，確保水質合格。

合理鋪設輸配水管網，用戶龍頭水最大靜水頭通常以40 m控制。部分村屯分布在較陡的山坡上，房屋高差較大，應對中下部用戶采取減壓措施。

1.3 抗震和防洪

部分設計單位編制的實施方案報告（或初步設計報告）往往漏缺抗震、防洪方面的設計內容。小微型集中式供水工程規模雖小，但部分建（構）筑物（如水塔或高位水池等）抗震設計必須予以充分的重視。廣西右江河谷一帶（百色市右江區、田陽縣、田東縣、平果縣、隆安縣）一直延伸到南寧市、欽州市和玉林市的部分鄉鎮以及田林縣、樂業縣、那坡縣部分區域，其地震動峰值加速度達到0.10～0.20g，相應地震基本烈度為Ⅶ度或Ⅷ度[1]，這些區域內的人飲工程需進行抗震設計。廣西其余區域地震動峰值加速度為0.05g，相應地震基本烈度為Ⅵ度，可不進行抗震計算，但需按基本烈度設防（采取抗震構造措施）。

位于河邊或低洼地帶的抽水泵房、水井等構（建）筑物應提出防洪要求，防洪標準的選取根據工程規模確定，一般小微型集中式供水工程設計洪水標準[2，3]按10 年一遇洪水設計、30 年一遇洪水校核即可。

1.4 水源及取水構筑物

一些設計單位往往漏缺水源比選、水源保護等方面的設計內容。

應深入調查村屯及其周圍水源現狀，傾聽村民的用水意見及訴求，了解并分析村民現狀取水方式及存在的問題。對河流應了解其最枯月份的來水量、污染情況，洪水期沖淤、推移質及懸浮物、渾濁度等情況；對水庫應了解其工程任務及規模、特征水位，至項目區的距離及相對高差，周圍環境及水源保護難易程度（水面養殖、面源污染、污廢水排放等），并進行水量平衡分析，初步判斷能否提供飲用水量；對山澗溪水了解其枯水流量、清澈程度、距離及相對高差；對泉水、溶洞水了解其水質、干旱年份的出水量并進行實地量測；對地下水水源要了解其不同干旱年的地下水埋深，注意參考當地已建水井的出水量、水質及水位降幅等。

對潛在的供水水源應從水量、水質、距離、高差、施工難度、衛生防護、凈水成本等因素進行技術經濟方案比較，擇優取用。

一般情況下，貧困山村的村莊不大，供水人口不多，應優先選擇僅需消毒即可飲用的泉水、深井水等地下水，尤其應選用能夠重力自流供水的山澗泉水，以減免日后運行費用負擔。大口井通常位于低洼地帶，其井水為淺層水，容易被周圍農作物耕種施放的化肥農藥污染及污廢水匯流下滲影響。

在審查中發現，引接山溪水作為供水水源的設計報告，往往存在攔河雍水矮壩基礎埋深不足、壩下無消能防沖設施、壩體及兩岸上下游導墻缺穩定應力計算、無水力計算、引水口過濾室和集水室兩格設置不合理等問題。

水源保護設計漏缺也是普遍存在的設計通病。應根據國家及地方飲用水水源保護條例進行水源保護設計，設計概算也應增列水源保護投資。水庫、河道應按相關條例劃分一級、二級水源保護區并進行水源保護措施設計。大口井、深井的井口應高出周圍地面高程，用蓋板封蓋井口防止地表徑流漫溢至井內，用圍網或磚墻封閉保護，井口上方還可以布設抽水泵房，這樣既能保護水源，又可減少占地，一舉兩得。

1.5 凈水構筑物及設施

貧困村屯小微型集中式供水工程在選擇泉水、深井水等原水水質相對較好的水源后，僅需消毒即可達到飲用水水質標準，省去了水凈化處理環節及費用。消毒方式一般采用二氧化氯消毒。一些設計單位千篇一律選用二氧化氯發生器，其實規模較小的人飲工程，應優先選擇高效型消毒設備（即簡易消毒設備），其原理與二氧化氯發生器一樣，是在凈水進入清水池（高位水池）前投加二氧化氯進行消毒殺菌處理，但其消毒方法為投放消毒片（俗稱“二氧化氯一元劑”），簡單實用，成本低廉。其基本原理是由消毒片和水在反應器中產生反應而產出消毒液體，經混合器與水充分混合而消毒。

規模化供水工程一般需設立專門的凈水廠，水廠內布設“三大池”（絮凝反應沉淀池、重力式無閥濾池和清水池）或壓力式一體化凈水器。

“三大池”凈水工藝是最傳統、最常用的水處理構筑物，配以自動加藥裝置及消毒設備后即可成為具有自動運行功能的凈水廠。“三大池”凈水工藝技術成熟可靠，運行管理方便，一般適用于供水規模較大（800 m3/d以上）的規模化供水工程。

一體化凈水器集絮凝、沉淀、排污、反沖、集水過濾等工藝于一體，無需人員操作而能單體全自動運行，征地少，適用于供水規模800 m3/d以下的集中式供水工程。

1.6 調節構筑物

村屯及其周圍有山嶺高地可利用的，應優先選擇高位水池，地勢相對平坦時選用水塔。

水源為引接山澗泉水（或山溪水）具備重力自流供水的人飲工程，通常可在村莊后背山適宜位置（視水壓要求在半山腰、山脊或山頂等）布置高位水池，池前布設消毒裝置。這種人飲供水方式，運行后制水成本較低，水價便宜，深受貧困村民歡迎。

水源為井水（泉水）、水庫水等需要設置取水泵站提水至高位水池后，再通過重力自流向用戶供水，當村屯附近山丘頂部高程不足時需修建水塔，其工藝流程為:原水→提水、消毒→高位水池（水塔）→配水管網→用戶。

部分設計單位對水塔及高位水池地質情況極不重視，實施方案報告無地質鉆探成果和地質圖件，無基礎承載力要求。其實，水塔屬高聳建筑，對地質條件要求較高，勘測設計單位應進行必要的地質勘察工作，提供鉆孔柱狀圖、工程地質平面圖及剖面圖以及各巖土地層物理力學參數指標，為構筑物設計提供依據。位于動峰值加速度0.1～0.2 g（基本烈度Ⅶ～Ⅷ度）的地區的水塔等重要建筑物的設計，部分設計單位漏缺了地震工況。沿海一帶受臺風影響，水塔設計計算還需注意風荷載。

部分已建人飲工程平時用水正常，但春節等節假日用水高峰時段出現嚴重供水不足現象。究其原因主要是貧困山村青壯年大多外出務工，平日留守的老幼病殘人員用水不多，春節等節假日外出務工人員回家過節，從而導致高峰用水時段供水不正常，也說明原設計的調節構筑物（高位水池或水塔）規模偏小。因此，對于新建Ⅳ型、Ⅴ型小微型集中式人飲工程高位水池有效容積分別取為最高日用水量的40%、60%為佳，水塔有效容積按最高日用水量的15%設計，確保重要節假日的用水安全。

1.7 輸配水管網

貧困村莊輸配水管線布置通常采用樹枝狀供水，輸配水主管、支管盡量選擇管線短、可地埋、沿路邊布置。

管網布置需注意避讓高速公路、鐵路、油氣管路和地埋光纖通訊線路等，橫跨高速公路、鐵路時選擇從其已建的排水涵、過路涵通過。

輸配水管的管材要結合當地實際情況經技術經濟比較后確定，一般大石山區不宜進行管槽石方開挖，適宜選擇熱鍍鋅鋼管，采用露天地鋪式，非大石山區宜選擇塑料管或其他適宜管材，采用地埋式布置。

部分設計單位不重視管道附屬建筑物設計或設置的附屬設施不合理。管路凸起處應設置排氣閥，長距離無凸起時每隔1 km 左右應布設排氣閥，排氣閥直徑通常取為10%管徑。在管路低凹處應設置排水（泥）閥，其直徑通常取為25%管徑。

2 實施過程中可能遇到的難題

部分村民不同意高位水池或水塔布置在村莊山脈的“龍頭”部位，認為侵犯“龍頭”會給整村帶來厄運。部分群眾反對采用矩形水池（埋棺材墳墓形狀不吉利）、村口不許建水塔（象一支高香）等。因此，對調節構筑物的型式和布置地點在設計前應充分征求當地村民意見，在尊重村民的意愿基礎上，配合業主、鄉鎮政府及村委做好村民的思想工作，提高其政治覺悟，確保項目順利實施。

3 結語

當前，水利扶貧工作正在各地轟轟烈烈開展，針對貧困山村的小微型人飲安全工程已陸陸續續建成并投入使用，取得了良好的社會效益，但也同時存在上述一些設計上的缺陷和通病，導致部分人飲安全工程不能發揮應有效益，少數人飲工程建成即廢棄，無法供水，成為擺設。貧困山村人飲工程規模雖小，但其技術含量及要求并不低，需要勘測設計人員在踏踏實實地做好調查走訪、勘察測量等前期基礎工作的前提下，從水源、水量、水質、水壓和水價等各環節進行精心設計。