郊區偏遠農村生活供水系統設計難點及改造方案淺析

黃升然

（廣東省建科建筑設計院有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著經濟不斷向前發展，人民的生活水平不斷地提高，人民日常的生產活動勞動作息等與生活息息相關的行為需要用水，因此對飲用水、生產用水等各種用水的需求量也越來越大，隨之而來的用水問題也越來越多，越來越突出，尤其是山區偏遠農村用水問題特別明顯，供水不穩定，經常會出現水量和水壓不足等情況，有些農村甚至還沒通市政自來水，這樣的情況會對村民日常農業生產活動的開展造成極大的困擾，對農村經濟發展產生了不可估計的制約效應，對于現代農村的發展非常不利，從另外一個角度來看，村民的生活用水也得不到安全保障，容易發生飲用水安全事故等問題，對村民的心理健康有很大的影響。其次，農村供水得不到保障，對于消防問題也是相關嚴重，村民的生命財產得不到保障，存在極大的消防安全隱患，希望通過郊區農村供水改造工程使村民能早日用上更安全、更干凈、更穩定的自來水，進一步提高郊區農村村民的生活水平[1]。

1 基本概況

廣州市某村莊位于新太和鎮以東北，坐落在鎮東北部，帽峰山森林公園西麓。村域管轄面積約22.71km2。轄區范圍內總人口數為8558 人，共有20 個經濟社。居民建筑約1405 棟，非居民建筑22 棟。

2 現狀供水系統情況分析

2.1 管網設施老化嚴重，材質不符合標準

郊區農村供水管道建設年代久遠，已出現嚴重老化、淤塞、漏損、生銹污染水質的現象，管網漏損率高，此外經常出現管道爆漏的情況，導致居民生活用水困難。其管道材質亦不符合標準：目前村內用于供水的管材相當部分為灰口鑄鐵管、鍍鋅鋼管和塑料管，如圖1所示。由于影響水質，建設部已發文明確從2000 年起飲用水管禁用鍍鋅管，已使用的要逐步淘汰；部分塑料管安裝位置不合理，長期受太陽光直接照射，容易析出有害化學成分，污染水質[2]。

圖1 農村供水管多為塑料管、鍍鋅管

2.2 水量、水壓不足

近年來農村經濟發展較快，外來人口劇增，現村內需水量已遠超現狀給水管的負荷。此外，由于村民自建山泉水作為生活用水，下雨時水質渾濁，無法使用；秋冬時經常出現缺水情況，對當地居民的日常生活造成了嚴重影響，不利于頭陂村經濟的進一步發展。

2.3 缺乏統一規劃

供水管網缺乏科學規劃，布局不合理，村內私拉亂接現象嚴重，消火栓布置不合理，存在較嚴重的安全隱患。供配水管管徑太小、陳舊落后、敷設不合理。供水管未經統一規劃，建設比較散亂，管道呈樹狀管網，沒有成環狀敷設，供水量、供水壓力及供水安全性較低，而且管徑普遍較小，經校核，大部分現狀管徑無法滿足實際用水需求。

2.4 消防隱患大

消除城中村的安全隱患，保障人民群眾的生命財產和安全，完善城中村的公建配套設施，美化和改善人居環境，使城中村的環境、衛生、消防、水電氣等市政設施基本達到要求，預防和遏制城中村重大事故發生。

3 改造難點分析

郊區農村一般都遠離市區，附近缺乏市政供水管道或者一般都在市政供水管道末端，經常出現市政供水管道水壓低的情況，即使能接駁至市政管道，自來水也無法正常供應至農戶家里，導致常常會出現缺水的問題。

部分村莊位于山區里面，地勢較高，地形地貌起起伏伏，而且每個經濟社不成片集中居住在一起，呈現點狀式分布，每片居住區人口分散，地形地勢高差也不同，一般情況下自來水管道是無法通過市政供水壓力直接供給農戶輸送生活用水。

還有就是村民的意愿，由于郊區農村村民有史以來一直使用山泉水，潛意識覺得山泉水比自來水好，而且還能長期免費使用，會存在部分村民對于自來水改造工程相對比較抗拒，主要村民沒有意識到山泉水存在安全隱患，安全飲用水這方面得不到保障。

郊區農村居住比較分散，對基礎數據調查過程造成極大的困難，容易出現紕漏的情況，因此在進行摸底調查時，應結合村委的提供的材料和幫助，及屬地管理鎮街的協助及提供的信息來全盤考慮，而且還是進行實地全面排查，務必做到一戶不漏[3]。

4 設計原則及目標

4.1 設計原則

（1）可持續發展的原則。工程設計應綜合考慮規劃年限內用水水量和水質的要求、平衡建設投資與效益的關系等相關因素，結合總體規劃發展目標，使項目建設與社會、經濟的發展相協調[4]。

（2）實事求是的原則。實事求是根據具體情況及發展目標，確定合理的工程規模，以達到既能節約投資又能適應社會經濟的發展的目的。

（3）科學合理的原則。科學、合理的制定工程規模、管網管徑及管材等，避免盲目追求規模大、技術設備最先進等。

（4）與總體規劃及相關規劃協調一致的原則。總體規劃、給水專項規劃是本工程的指導性文件，因此，工程設計必須與相關規劃所提出的發展目標保持一致，與相關規劃保持一致。

（5）盡量利用現有工程設施的原則。在原有市政管道的基礎上對該地區的村內供水管進行改造，利用原有部分供水管，減少投資及重復建設。

（6）盡量減少對居民生活、交通的影響的原則。

（7）積極穩妥地采用新工藝、新技術、新材料及新設備，力求技術先進、經濟合理、運行可靠、管理方便。

（8）遠近結合原則。設計中以遠期規劃為目標，結合近期建設計劃。

（9）適當超前的原則。規劃中充分考慮到經濟高速發展對供水能力需求急劇變化的因素，使給水系統的規模及技術、管道材料具備一定的超前性。

（10）根據服務范圍內的自然條件和輸水工程現狀、現場摸查、入戶和沿線摸查。

（11）供水管道應盡可能避免穿越河道、地下建筑和其他障礙物，減少與其他管線交叉。

（12）各分區現狀人口密集地區的主干管、干管，必須依照地理特征，劃分供水服務范圍，確定管網建設內容。

（13）在工藝選擇、節水節能方面進行必選和分析。

4.2 設計目標

（1）改造后能有效解決目前村民缺水缺壓的狀況，新裝供水管網管網末梢壓力不低于0.14MPa，若不能滿足正常用水水壓水量，需增加二次加壓設備。

（2）完善消防用水和消防栓設施，在有條件的地方適當增加消防栓的數量，以達到《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB 50974—2014）的要求。

（3）村內建設支管，沿巷道向村內枝狀延伸，實現一棟一表、抄表到樓。

5 用水量計算

設計用水量由綜合生活用水量，工業企業用水量，澆灑市政道路、廣場和綠地用水，管網漏損水量、未預見用水，消防用水等部分組成。

（1）綜合生活用水量。

根據《廣州市農村供水改造工作指引》，多數郊區農村屬于二類農村，最高日生活用水定額如表1 所示。

表1 綜合生活用水定額 單位：L/（人·d）

（2）工業企業用水量。

工業區水量按《城市給水工程規劃規范》（GB 50282—2016）中用地指標法計算，工業區主要以物流為主，耗水量較少。

（3）澆灑市政道路、廣場和綠地用水、管網漏損水量、未預見用水此類用水量可以參見《室外給水設計標準》。

（4）消防用水量應符合《消防給水及消火栓系統技術規范》的規定。

6 整體設計思路

6.1 基礎數據調查

（1）建筑物戶名、地址（含門牌號）、樓層、居住人數、原水表口徑、宅基地證號。

（2）戶表最近三年年度最高月用水量和平均月用水量。

（3）規劃人口。

（4）改水范圍面積，改水范圍最新版現狀地形圖（含地面標高）并標出與戶名序號一一對應的建筑物。

6.2 設計技術路線

評估現狀供水設施及管網運行狀況，合理利用其已建達標設施及管網。應開展農村供水模式（市政自來水供水、集中式供水）的技術經濟比選。設計技術路線如圖2 所示。

圖2 設計技術路線

7 設計方案優化

結合地形地貌情況，通過平差計算過程得到市政壓力供水范圍，然后劃分供水分區，可以分為常壓區和加壓區，常壓區可以通過市政壓力直接供水的分區，加壓區通過新建供水加壓設施來進行供水。

有些地勢較高的地區需采用分級加壓方式來供水，考慮到目前市場上供水管道的工作壓力一般為1.0MPa 左右，因此建議一級加壓供水揚程建議控制在50～70m 最佳[5]。

由于郊區農村地區多少居住都是比較分散，呈現點狀式，因此供水管網設計時考慮枝狀式布置。

（1）加壓形式選擇應從多方面綜合考慮，各方面比選后再確定最終的加壓形式。加壓方式比選如表2 所示。

表2 加壓方式比選

采用庫抽加壓方式雖然有清水池調節，泵站對來水水量、水壓適應性強，但是浪費了管網的來水壓力，但是庫抽加壓方式供水安全相對有保障，屬于目前廣州市地區比較常見的一種加壓方式。

（2）庫抽加壓方式主要是由清水池從進水管蓄水，然后再通過生活供水加壓泵給用戶或者下一級供水設施供水。

（3）供水泵站選址。泵房盡量靠近低水壓點，以減少水頭浪費；泵房位置征地拆遷難度低，供電方便，交通便利。

8 結語

郊區農村供水改造工程的目標是補齊短板，供水到戶，為每一戶農戶及農村的工商業輸送穩定的自來水，解決郊區農村長期使用地下水或者山泉水出現的供水不安全，不穩定等問題，同時有效消除農村消防安全隱患。農村供水改造工程是一項民生工程，從長期發展的角度來看利大于弊，為農村帶來更高層次的發展機遇。同時應考慮建立完善建成后供水管網及供水設施的運行管理機制，確保供水管網及供水設施良好運行。農村供水改造工程有利于加快城鄉一體化發展的進程，為建設美麗鄉村，推到鄉村振興起到重要的作用。