新農村建設中自來水管道線路的設計要點

王新亮

（甘肅省高臺縣水務局，甘肅 高臺 734300）

保障農村飲水安全是鄉村振興的重要內容，是建設社會主義新農村的重要基礎。因此，要加大農村供水工程的優化設計，尤其要對自來水管道線路進行科學設計和布局，緊密結合鄉村振興戰略和新型城鎮化建設，重點通過骨干水源配套、城鄉供水管網延伸、水源地保護、水質達標建設等，進一步提升農村飲水安全保障程度、飲用水水質達標程度、自來水普及程度和取用水便捷程度，實現城鄉供水一體化，保障農村飲用水安全，改善農民生活條件，實現農村供水管理體系的優化改革，為推進鄉村振興戰略的有效實施奠定基礎。

1 新農村建設中自來水管道線路優化設計的作用

農村供水工程是一項民生工程，實現它的優化設計與高質量建設，是新農村建設的重要內容。通過對新農村自來水管道線路的優化設計，可以保障農村飲用水安全，保證農民身體健康素質，避免重污染水質對農作物、牲畜等的健康成長造成危害。隨著鄉村振興戰略的實施，新農村建設力度越來越大，但仍有部分經濟較為落后的農村地區飲用水安全得不到保障，針對農村供水存在的供水規模偏小、供水保證率不高、凈水設施不齊備、水質達標率偏低、運行管理薄弱等問題，亟須進一步規范農村供水工程的建設與管理，促進農村供水高質量發展，積極開展以農民生活飲用水為主，統籌考慮飼養畜禽和二、三產業等用水的工作。“千人工程”和“萬人工程”的管理模式，農戶參與機制尚處于探索階段。針對目前供水建設和管理存在的薄弱環節，亟須補充完善農村飲用水源保護、適宜水處理工藝和消毒技術、水質檢測等內容，并按照分類管理的原則，對一定規模的工程建設和運行管理提出更嚴格的要求，進一步提高《村鎮供水工程技術規范》的針對性和指導性。因此，加強農村飲水工程安全管理勢在必行。我國人口基數較大，水資源匱乏，人均淡水資源保有量較少，在經濟不發達的地區，需要大量的人力、物力、財力支持，才能保障農村供水工程的優化設計與建設，保障農村飲用水安全[1]。另外，提高農村自來水安全性，能夠對部分傳染病的產生與傳播起到良好的抑制作用，緩解農村的飲用水壓力，改善農民生活條件。因此，要推動自來水管道線路設計優化與創新，實現農村供水工程的高質量建設，推進城鄉供水一體化建設，保障用水安全。

2 新農村建設中自來水管道線路優化設計要點

在對自來水管道線路設計時，要在保障供水安全的同時，進一步優化農村供水格局，實施城鄉一體化建設，加強水源地的管理和巡察，積極開展水質檢測，完善水費收繳制度，建立飲水安全長效運行管護機制，提升農村供水保障水平。結合當地實際情況，選擇最佳的設計方案，對工程參數進行合理設計，實現工程成本的合理控制。

2.1 選擇合適的水源

在選擇水源時，要確保水質安全，對水源周邊環境隱患進行排查，特別是可能影響水源安全的化工、造紙、冶煉、制藥等風險源和生活垃圾污水、畜禽養殖等風險源進行排查。檢測出水源水質不達標，通過對水源地及水源更換、集中供水、污染治理等措施，確保農村供水安全。通過有資質的第三方提供水資源需求調查報告以及水資源基本承受能力，合理開發和利用水資源。以保護生態和可持續發展為目的，把生態環境改善用水的因素考慮其中，在保障本地區水資源的前提下做到可持續利用。還要注重供水水源的優化合理布局，為管道網絡的鋪設設計提供便利，同時能夠對城市與鄉鎮供水進行全面覆蓋，推動城鄉供水一體化工程建設，對工程建設成本進行合理控制，減少不必要的投入[2]。

2.2 管網供水量的優化設計

在對管網供水量進行設計時，要結合當地供水條件、供水設備的不同，對本地區最高生產生活用水量進行設計優化。參考國內同類地區或城市生活用水定額水平和農村生活用水定額水平，以分析結果分別擬定該地區各水平年城鎮和農村居民生活用水定額。在此基礎上，考慮生產生活水平提高和社會經濟發展等因素，用水定額逐年有所提高，結合人口發展指標，進行生活需水量的預測。居民生活需水要考慮管網漏失率和節水器具的普及率。

隨著城鎮化的推進和鄉村振興戰略的實施，未來人們的生活水平會不斷提高，用水定額也會逐步增大，根據《國家節水行動方案》提出的節約用水總體要求，預測2025 年農村居民生活用水定額提高到60 L/（人·d），城鎮居民生活用水定額提高到120 L/（人·d）。

目前一般使用計費供水的方式，可以提高人們的節水自覺性，強化整體管理效果，改善農村地區的生活條件[3]。計量表入戶需要結合較低的日用水變化系數，對上限用水量進行合理設置。定時供水區域需要選擇較高的日用水變化系數，利用用水量下限進行合理控制。通過這種方式既能滿足農村基本用水需求，還可以有效控制用水成本。

2.3 管網水壓的優化設計

在對管網水壓進行設計時，需要對當地的經濟發展情況展開全面調查，經濟情況相對落后或發達的區域，管網最不利點水頭分別為6 m、12 m，正常管網壓力分別滿足20 m、28 m 的自由水頭。因此，在對管網水壓進行設計時，要結合當地實際經濟情況，管網通過樹型分布，所有沿途沿線管道的供水流量總和等于最高日最高時用水量，沿途沿線管道各分支管網管段的出流量根據各管段用水人口和人均用水量、用水大戶的配水流量計算確定。選擇合適的承壓級別，同時滿足技術和經濟指標要求[4]。

2.4 選擇合適的管道材料

按照“規模化發展、標準化建設、專業化管理、準市場運營”的要求，按照“利于供水安全、經濟合理和方便管理”的原則，科學規劃農村供水保障工程的總體布局、建設規模與技術方案。處理好當前與發展、近期與長遠等關系。工程建設規劃與當地村鎮發展規劃、新農村建設規劃和水資源中長期規劃等相協調。在對管道材料進行選擇時，一方面要對當地地形、地質條件進行全面調查；另一方面要對當地的經濟發展情況進行了解，選擇質量較高、材料較好、經濟實惠的管道材料進行施工，可以保障供水工程穩定運行，延長使用壽命，確保供水安全。一般情況下，選擇HDPE、PP、PVC、PB 等管道類型，性能較好，安裝方便，內部光滑，使輸水更暢通[5]。為了保障整體管網安全運行，如果管溝是石方材質，需要先鋪設一定厚度的石屑，避免對管道造成損傷，管道承壓級別要符合相關標準。

2.5 供水管網的優化設計

在農村供水管道設計中，要保障管網的合理規劃與優化布局，從而使工程建設費用控制在合理范圍內，同時確保管網的穩定運行，為工程管理與設備維護提供便利。新農村建設過程中，供水工程主要是雙管環形管網進行布設，環形管網的優點是供水安全。當一段管道發生故障時，可以在小范圍內止水，為管道維修提供便利，提高維修質量和效果。在對供水管網進行設計時，設計多種備選方案，需要結合具體的施工要求重復計算，考慮技術、經濟等多方面的因素，選擇最佳的設計方案，用最低的工程成本獲得最佳的運行效果。設計方案的不同，需要使用的管線總長度也有所差異，其造成的成本、鋪設難易程度也存在很大不同。因此，在選擇最為合適的設計方案時，要嚴格按照規范的步驟流程。在定線時，要以城市規劃方案為參考，盡量減少管線的鋪設總長度，對不同級別管道的走向進行合理控制，避免對周邊建筑物進行大規模的拆遷，也減少對農田的占用，提高日常維護管理效率，確保整體供水工程安全穩定運行。要結合當地的地形、自然環境等特點進行綜合論證，選擇合適的管網型號，最好沿著現有的道路進行鋪設，避免與道路河流交叉，如果輸水距離較遠，可以結合地形、管線長度等具體情況，增加泵站數量，提高供水工程的承壓能力和輸水效果[6]。

對管網圖紙進行優化設計，并對不同級別的管道進行標注，對高程給水點進行標注，明確管件、附屬建筑物的建設位置等，并對不同型號的管道、管件進行分類統計，優化工程管理。在對供水管網進行設計時，要對當地的用水需求展開全面調查，結合實際情況，對管網流量、管徑等進行針對性設計，在保障基本用水需求的基礎上，合理控制建設成本，確保在不同情況下都能高效運行。

供水管網設計中需要注意的是，管道鋪設位置一定要在當地凍土層以下，以甘肅省張掖市為例，項目區最大凍土深度1.8 m，因此本地區管道設計埋深1.8～2.5 m。根據管道施工所處地質情況分析，地質情況良好且穩定性較強的地域，管道開挖設計為梯形，邊坡坡率不小于0.75，溝底寬不小于0.7 m。在直立性較好的地質路段可應用管道開槽機。在開挖管溝兩側0.15～0.3 m 內不容許堆積土砂方。安裝前根據當地地質情況每50～100 m 進行圖紙復評，待監理及施工人員現場驗收合格后，采取人工小回填的方式在管溝底部鋪設20 cm 細土，并人工壓實，挑出細土中存在的碎石及硬塊突出物。待管道安裝完畢，技術人員驗收合格后，對每段管溝的垂直高程根據圖紙進行復測，復測合格后方可進行管溝回填。管溝回填一般分為2 個步驟：一是采取人工小回填的方式，管道上方鋪設50 cm 的細土，防止對管道造成二次損害；二是管道小回填完畢后對管道進行打壓測試，對測試合格的管道進行機械回填，出現管道露點可及時進行維修。在所有管道回填結束后，管溝上方應預留高出地面10～20 cm 的土方，確保管道回填遇水后發生下陷的現象，保證管網不受冬季凍管影響。

2.6 供水工程檢查井、減壓井優化設計

工程供水管網布置為樹型分布，由于農村供水點多面廣、居民居住分散、供水管道維修等因素，在供水管道分支及關鍵部位應設置檢查井，供水壓力過大應在水頭壓力臨界點和管道交匯處布置檢查井。檢查井的內徑要根據管道管徑及維修方便程度進行設計，一般為1.4～2.2 m，井深一般為1.8～3.0 m。

2.6.1 管道系統斷面設計 管槽的斷面形式根據現場土質、地下水位、管材種類、最大凍土深度以及施工要求確定為梯形。經過分析，管溝開挖深2.6 m，底寬0.6 m，邊坡1∶0.3。

2.6.2 供水管道跨越渠道、穿越道路 供水管道施工穿越道路，一般分為2 種情況：一是瀝青路面，根據管道布設路徑對原路面進行劃線選址開挖，并對開挖路面做好警示及便道的預設，埋設管道后，根據當地交通部門對道路基礎要求進行處理；二是混凝土通村道路采取路下穿越打孔進行管道穿越，穿越渠道要在維護渠道正常使用的情況下，以渠底以下30 cm 為準進行渠道打孔穿越。

3 結語

隨著我國鄉村振興戰略的深入實施，要結合新農村建設要求，對供水工程進行優化設計，保障自來水管道線路設計的科學化與合理化，改善農村飲用水條件，促進城鄉一體化發展。