
摘 要 隨著工業的不斷發展,在很大程度上推動了經濟發展的速度,但在日常運作生產過程中,會有大量的廢水廢料以及重金屬排出,對自然生態、湖泊河流所造成的污染也日益加重,對日常用水也產生了非常大的負面影響。在城鎮中,飲水安全問題已經得到了有效的保障,但在農村飲水工程的設計和施工中,仍存在許多問題,這一問題如不能進行快速解決,將極大地損害人們的健康和利益。本文就農村飲水安全工程的規劃設計問題,進行了多方面的分析了探究,希冀能夠為以后我國這一方面的工作開展提供一份可供參考的資料。
關鍵詞 農村;飲水;安全工程;規劃設計
1開展農村飲水安全工程的必要性
俗話說“民以食為天,食以水為天”。農村飲水安全,指的是農村居民能夠隨時、便捷、安全的取用飲用水,水質、水量、便捷程度、供給量這四個方面是對農村飲水安全工程是否合格的一個評價標準。為了提高我國農村居民的健康水平,減少因飲水而引發的一些疾病,讓老百姓能喝到健康水、放心水,從根本上解決農村發展速度低下,經濟落后等問題,黨中央將解決農村飲水安全作為首要問題。因此,農村飲水安全工程在我國現階段所有工程建設中占據著非常的比重[1]。
2我國農村飲水安全工程現存的一些問題
(1)工程效率難以發揮。農村人口分布較為分散,人口密度小,且農村人口分布時間上也分布不均,大部分農村人口在外務工,常住人口不是很多,根據我國的風俗習慣,往往是過年過節農村人口較為集中,加上農村居民水量的人均需求值不高,與城鎮差異較大,在材料、維護和管道安裝等方面花費成本都比較高,或管理人員缺乏經驗,造成制水成本的浪費,工程效率難以得到有效發揮。
(2)收支不均衡,經營虧損。農村飲水安全工程在制水成本上要遠超城鎮地區,這其中還有農村飲水安全工程在運行過程中產生的電費、管理費、維修費等多個方面。農村飲水安全工程在公益方面占有很大比重,對于地方政府及有關部門征收的各項費用難以支撐。大多數的農村飲水安全工程都處于經營虧損狀態,投資力度大且回報少等[2]。
3農村飲水安全集中供水工程設計原則
在對集中供水工程進行規劃設計中,應堅持因地制宜、分類指導原則,保證可為農村社會經濟可持續發展奠定基礎。在對農村安全飲水集中供水工程進行規劃設計時,應該嚴格遵循以下原則:①保證飲用水安全;②保證供水工程規模化;③將政府投資扶持與群眾自籌進行有效結合;④提升供水工程安全質量,延長其使用壽命。
4農村安全飲水工程規劃設計
4.1 供水規模確定
在供水規模方面,應參照《村鎮供水技術規范》的有關規定,以農村居民日常生活用水、公共設施用水和管網運行損耗為主要內容。
(1)用水標準。關于用水標準,應綜合考慮《村鎮供水技術規范》中最高日居民生活用水定額,根據用水戶條件,分區選定最高日居民生活用水定額,并根據當地的實際情況進行調查后適當增減。比如全日供水的湖南西部山區以外的地區,供水規劃設計時,宜選取最高日居民生活用水定額為110 L/人。
(2)公用用水標準。對公用用水量,可參照農村居民日常生活用水的5%~10%取值,對村莊公共用水,如學校、辦公樓等,可參照農村居民生活用水的7%取值。部分無學校的村莊可以不計公用用水量。
(3)畜禽用水標準及企業用水標準。根據現有的扶貧政策,多數貧困村、貧苦戶的扶貧政策均為產業扶貧,有些是大力發展養殖業,有些是發展小型車間企業。農村供水規劃設計應結合當地的扶貧政策要求,做好相應的配套服務。
(4)確定管網損耗。管網損耗的計算,要綜合考慮供水方案、管網材料、管道材料等因素。規劃設計中,對農村部分的管網漏水量,可按總供水量的10%確定。
(5)變化系數標準。日變率的取值范圍為1.3~1.6,此外,還可考慮類似工程在年內的供水量變化情況進行確定,時變率的取值根據規模不同、企業用水時間長短、用水人口多少等進行確定,一般規模小于1000t/d的農村集中供水工程取值在2.2左右。
4.2 水源選擇
(1)水量指標控制。對于靠近大江大河的農村供水工程,因大江大河的水量有保障,且大部分集鎮均建設于大江大河旁,可選擇從就近集鎮供水工程進行擴建后,再通過管網延伸的模式進行供水工程規劃設計,或直接選擇大江大河作為供水水源。
對于山丘區飲水工程水源,可選擇上游地區水庫,并根據水庫進行供水量平衡計算分析。首先,對水庫原功能蓄水量進行核準,然后對水庫的年來水量以及有效庫容進行計算,進而計算出供水保證率95%基礎上的可供水量。
對于湖區飲水工程水源,地表水受農業面源污染嚴重的區域,可選擇深層地下水作為供水水源,并根據水資源論證情況,分析其地下水的可開采量,進而確定水源。
(2)水質指標控制。地表水水源水質應符合《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)的要求,或符合國家飲用水水源水質標準;地下水水源水質符合《地下水質量標準》(GB/T14848-93)的要求。
4.3 水凈化系統規劃設計
(1)地表水常規凈水構造物及設備規劃設計。合格的地表水水源的特性,往往是全年多數時間渾濁度不高,在雨季來臨時渾濁度很高,且常伴隨著菌落指數所以地表水的常規水處理主要是針對渾濁度進行處理。根據水質情況(原水常年濁度指標)合理確定相關凈水構造物組成,或小型水廠還可以采取一體化凈水器設備。
(2)地下水凈水構造物及設備規劃設計。地下水水源的特性,往往原水濁度較小,如洞庭湖區域的地下水則大部分鐵、錳超標,鐵原子遇空氣后氧化形成黃色絮狀物,形成濁度較高的原水。地下水水處理構造物包括曝氣池、反應池、沉淀池、過濾池、消毒設施等,水凈化系統工藝流程如圖1所示。根據水質情況(原水鐵錳含量指標)合理確定相關凈水構造物組成,同時隨著生態環境的好轉,地表水水源水質在多年的保護與治理后,能達到地表水飲用水源要求時,可以直接采用該套設施對地表水進行常規處理,避免地下水的過度開采,進一步保護生態環境。
4.4 輸配水管方案選擇
輸水管道是指從水源到各凈水廠之間的管道,若管道長度較大,可采用雙管齊下的設計形式,避免管道檢修時出現停水現象,影響供水穩定性。規劃設計時,宜按輸水干管任何一段發生故障時仍能通過事故用水量計算確定,事故水量可為設計水量的70%。
此外,對于管徑的計算,還應綜合考慮經濟流量、水頭損失和管壁粗糙度等因素。對集中供水工程供水管網,采用分支式規劃方式,對于經過集鎮區時,考慮其事故水量,宜采用環線管網布置。
4.5 管材選擇
水力輸送管道材料種類較多,在選管方面,必須保證滿足設計承壓能力,在此基礎上,綜合考慮項目投資成本、環保要求、技術條件等因素,選擇耐腐蝕、耐久性較好的管道材料。此外,還應注意盡量選擇運輸方便,安裝形式簡單,維護管理方便的管材。結合實際需要,農村供水規劃設計中,供水管道的直徑大部分均小于400 mm,考慮到更換或補焊方便,可現場檢修等特點,綜合選用聚乙烯 PE管。
4.6 水廠布置規劃設計
(1)水廠平面布置規劃設計。需遵循功能分區明確、布置緊湊、結合建設用地的地勢高差、順水廠進、出水管方向布置工藝、排水管位置及排水方向、建筑物考慮南北方向、因地制宜,節約用地的原則。
(2)水廠豎向布置規劃設計。根據水廠各主要建筑物設計水面線標高,分別計算各建筑物之間的水頭損失,合理布設管線,保證水能過得來,水頭不浪費。
5結束語
總之,農村安全飲水工程的設計涉及各個方面,不僅要尋找安全的水源,還要對水源進行水處理、水源的輸送、農村水網的搭建等問題進行詳細分析。文章主要結合實例,詳細探討了農村安全飲水集中供水的設計方案。在新農村建設中,農村安全飲水工程是一項民生工程、民心工程,是保障農民生活水平、促進新農村建設的重要組成部分,必須大力推進,為農村發展貢獻力量。
參考文獻
[1] 黃小華.農村飲水安全工程技術研究與應用[J].水利規劃與設計,2020(5):83-85,91.
[2] 胡永安.對農村供水工程設計問題的探究[J].農業開發與裝備,2019(11):88,92.
作者簡介
王夢雄(1986-),男,湖南桃江人;畢業院校:長沙理工大學,專業:土木工程,學歷:大學本科,職稱:工程師,現就職單位:益陽市水利水電勘測設計研究院,研究方向:水利水電工程規劃設計。