九市鎮利垌水廠供水工程設計分析

方 程

(韶關市水利水電勘測設計咨詢有限公司惠州分公司，廣東 惠州 516008)

1 九市鎮現狀供水與規劃情況

1.1 九市鎮概況

九市鎮位于粵西中部西江中游北岸，是廣東省德慶縣下屬鎮。西距縣城22 km，東距肇慶市區70 km。西江水路、公路國道G321均從鎮內經過，交通便利。全鎮面積152.6 km2，其中圩鎮面積1.18 km2，耕地面積1000.00 hm2，山地面積8963.54 hm2。轄14個村委會，1個居委會，98個自然村[1]。

1.2 現狀供水情況

九市鎮供水區內現有主要供水工程為扶號水廠和利垌水廠。扶號水廠為Ⅳ型集中供水工程，設計供水規模為280t/d，水源為地表水；利垌水廠為Ⅳ型集中供水工程，設計供水規模為215 t/d，水源為地表水。其余水廠均為Ⅴ型集中供水工程。根據2012—2014年《肇慶市水資源公報》，三年來德慶縣供水工程實際供水量詳見表1。

表1 2012—2014年德慶縣供水工程實際供水量 億m3

1.3 供水區規劃情況

根據《廣東省德慶縣村村通自來水工程建設規劃修編報告》，九市鎮規劃主要建設內容有：對現有未達標的供水工程進行改造，對部分分散供水或未供水的區域新建供水工程。規劃供水工程共38宗，其中包括3宗Ⅳ型集中供水工程，其余均為Ⅴ型集中供水工程。

本次設計主要建設內容為新建利垌水廠及其管網，從利垌水庫上游集雨范圍內的三個取水陂頭取水(其中陂頭1和陂頭3需要新建，陂頭2利用現有陂頭)，引水至水廠，預留利垌水庫作為以上三個陂頭水量不夠時的預備水源[2-4]。

九市鎮現狀水平年總人口36 281人，本次九市鎮村村通供水將分片區進行設計，本次設計的利垌水廠供水片區總人口為23 507人，項目實施后，九市鎮14個行政村和1個居委會通自來水的有13個行政村和1個居委會，占全鎮的93.33%，通自來水的總人口將達到31 486人，占全鎮總人口的86.78%。通過本工程的實施，加強對全鎮自來水原水、出廠水和末梢水的水質管理，確保水質達標率達到90%。本項目實施后，將達到廣東省要求的實現行政村自來水覆蓋率90%以上，農村自來水普及率山區和人口分散地區達到85%以上，農村生活飲用水水質達標率90%以上的目標。

2 九市鎮利垌水廠供水工程設計分析

2.1 需水預測分析

本項目主要建設內容為新建三個取水陂頭、新建輸水管線、新建利垌水廠及配套的配水管網，取水水源為山溪水，預留利垌水庫作為以上三個陂頭水量不夠時的預備水源。設計利垌水廠規模為最高日用水量2900 m3/d。

2.1.1 設計水平年

《村鎮供水工程技術規范》(SL 310—2019)規定，設計水平年應與當地村鎮總體規劃以及人口、居民區、企業、建設用地、環境、防洪和水資源等相關規劃相協調，統籌考慮村鎮發展的需要和當前亟待解決的飲水問題，近遠期結合，分期實施，近期設計年限宜采用5～10 a，遠期規劃設計年限宜采用10～20 a。取設計年限為10 a，現狀水平年為2015年，確定本項目設計水平年為2025年。本次設計采用的人口自然增長率為6.0‰。

2.1.2 設計供水保證率

根據本工程的實際，結合《廣東省村村通自來水工程設計指引》，確定本項目的設計保證率為95%。

2.1.3 用戶水壓

根據規范SL 310—2019，結合現場調研的情況，農村住房多為2～3層，因此本次設計以16 m水頭作為用戶接點的最小服務水頭。

2.1.4 供水水質

利垌水廠水源為山溪水。供水水源選擇須符合國家《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)Ⅲ類 以上或《地下水質量標準》(GB/T 14848—2017)Ⅲ類以上要求；供水水質須符合國家《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)的要求。

2.1.5 用水定額

結合現場考察情況及安全飲水用戶的要求，本工程農村居民的最高日用水定額為90 L/(人·d)，鎮區居民的最高日用水定額為100 L/(人·d)。本項目最高日用水量為2900 m3/d。

2.1.6 取水規模

根據規范SL 310—2019，水廠的自用水率按8%計，可計算水廠的設計取水規模為3095.86 m3/d，則月取水規模為6.3萬m3/月。

2.2 總體布置方案

根據規范SL 310—2019，本工程為集中式供水工程；根據《廣東省村村通自來水工程設計指引》(2011年12月)，本工程類型為Ⅲ型,主要建筑物級別為3級。

根據本區地形地勢特點以及河流水系、水資源量、水源水質和人口分布等情況，在充分考慮地方實際情況的基礎上，經過初步的供水水源水量分析和需水預測分析判斷，結合供水現狀，本次利垌水廠供水片區的供水水源、供水工程及供水范圍見表2。

表2 供水水源、供水工程及供水范圍

2.3 取水工程設計

2.3.1 水源選擇

根據現場實地查勘，本工程新建利垌水廠供水，水源為山溪水，水廠取水水源、出廠水、末梢水已委托德慶縣疾病預防控制中心(德慶縣衛生檢驗中心)進行檢驗，并出具《德慶縣疾病預防控制中心(德慶縣衛生檢驗中心)檢驗報告》。

2.3.2 取水陂頭

本次設計從利垌水庫上游集雨范圍內的三個取水陂頭取水(其中陂頭1和陂頭3需要新建，陂頭2利用現有陂頭)，引水至水廠，預留利垌水庫作為以上三個陂頭水量不夠時的預備水源。除枯水期外，三個陂頭的水量能夠滿足江咀、化龍、竹圍等19個自然村共計6992人，最高日用水量為877.94 m3/d的用水需求，當枯水期三個陂頭水量不足時，可利用小型移動式抽水泵從利垌水庫抽水以滿足上述19個自然村的用水需求[5]。

2.3.3 輸配水管線

本次利垌水廠擴網新建工程主要新建輸水干管3.44 km，新建配水干管22.32 km，新建支管14.68 km。設計從取水陂頭至水廠的輸水管線采用單管布置，經計算確定利垌水廠陂頭1輸水管為DN250PE100管，陂頭2輸水管為DN110PE100管，陂頭3輸水管為DN200PE100管。本工程配水管網屬于農村供水工程，供水范圍較小，且村內供水對象居住較分散，因此本次配水管網設計主要以樹狀網的配水形式為主。

2.4 凈水工程設計

2.4.1 水廠選址

水廠選址于利垌水庫壩肩右岸空地處，便于枯水期利用抽水泵從利垌水庫抽水，由于此處地勢較高，重力流供水可以滿足服務水頭，因此不需要增設加壓泵站。

2.4.2 凈水構筑物形式

本工程水廠設計供水規模2900 m3/d，在村鎮供水工程中屬于小型水廠。考慮可以采用反沖洗時間較短，運行管理簡潔方便，凈水工藝處理能力不小于2900 m3/d的凈水構筑物，根據水廠每天運行20 小時，則凈水工藝處理能力不小于145 m3/h。

本工程對凈水構筑物的設計擬采用一體化凈水裝置并列運行，凈水裝置把各個凈水工藝段全部結合在一套設備中，具有良好的凈水效果，性能穩定、結構緊湊、體積小、占地面積少、維修容易、管理操作方便，為防止設備腐蝕延長使用壽命，凈水設備采用不銹鋼產品制作。

2.4.3 一體化凈水裝置

本工程屬于小型水廠，選用一體化凈水裝置，凈水工藝處理能力145 m3/h，一體化式水廠凈水設備工藝如圖1所示。

圖1 一體化式水廠凈水設備工藝

3 結 語

隨著我國城鎮化進程的不斷加快，各地區供水設施不斷完善，農村地區由于居民點分散、地形復雜、人口少，農村飲水安全工程建設難度相對較大，做好規劃設計十分關鍵。在農村供水工程設計中，應根據實際情況做好需水分析，由此做好總體布置規劃，逐步落實取水、凈水工程設計，切實滿足實際水量、水質要求，保證農村安全飲水。