河北省邢臺縣丘陵干旱區農村飲水安全分析

【摘要】邢臺縣丘陵山區是河北省飲水困難地區之一，飲水安全影響居民生活質量并制約和限制當地的經濟發展。為解決長期困擾當地飲水難的問題，邢臺縣開展了丘陵干旱區農村集中供水的試點工程。該工程充分利用當地的地理、地形和水資源，建設永久性的、高質量的飲水工程，從根本上解決了當地農民飲水難的問題。本文通過對山區飲水試點工程分析，結合山區供水特點，提出安全供水的保護措施和管理制度，為類似地區開展集中供水提供參考依據。

【關鍵詞】飲水安全；供水管網設計；山丘區集中供水試點；管理措施

1. 山丘干旱區農村飲水狀況調查

（1）邢臺縣位于河北省南部、太行山東麓，是一個“七山一灘二分田”的山區縣。全縣可利用水資源量1.76億m3，人均水資源量391m3，不足全國人均水資源量的1/8。由于近幾年持續干旱，山丘區地表水斷流，地下水缺乏，不少農村發生飲水困難，缺水嚴重的村1年有8個月需外出15Km拉水吃。缺水不僅制約了當地區域經濟的發展，而且嚴重影響了農村穩定、農民增收。邢臺縣是全省有名的飲水困難地區之一。2000年度，河北省邢臺縣有65個村、2.9萬人被列入國家農村飲水解困項目。全市自西向東分別為山區、丘陵、平原三部分。西部山區和中部丘陵區水源奇缺，十年九旱，全市人畜飲水困難鄉村主要分布在此。

（2）在山區農村，即沒有可供飲水的地表水源，地下水埋藏太深不易開采，飲水只能靠外地拉水或利用雨水生活。屬于水源性缺水地區。

（3）在西部丘陵區，大部分利用集蓄工程蓄水，或過渠道從上游水庫引水，到旱池儲存起來供生活飲用。由于儲藏時間長，沒有保護和水處理措施。水質極易變化，渾濁度、肉眼可見物、細菌總數和大腸菌群等嚴重超標。長期飲用微生物污染嚴重、未經處理的地表水，嚴重影響居民的身體健康。

（4）首先是農業得不到充分發展，邢臺縣山丘區特別是丘陵區太子井一帶，90%屬旱崗薄地，有雨則收，無雨則荒。近幾年來，由于持續干旱、雨小雨少，無徑流產生，水池、水窖無水可存，水池、塘壩干涸，地下水位大幅度下降，機井也無水可抽，造成農業三年半五季絕收。局部區域出現了歷史上罕見的水荒，農民連基本的口糧都收不夠，只種不收，致使大片田地荒蕪，農業發展緩慢。其次是由于缺水第三產業發展受到制約，養殖業、種植業等副業無法發展。再次是由于缺水，困難村每年平均有六七個月出村拉水吃，往返路程十余里，不僅需要大量的用工，而且勞動力還不能外出做工，直接影響了農民增收。

（5）為解決山區農村飲水問題，國家和政府投入大量物力和財力，對解決山區飲水做了大量工作，如修建氺窯，塘壩、旱池、輸水渠道等。但是，一旦遇到干旱年份，有許多山區農村會出現飲水困難，其原因是由于當時修建飲水工程標準低，沒有保證的水源。而且大部分飲水水利工程，大部分是靠集雨水作為水源，遇到干旱年份，旱池枯竭。

2. 解決農村飲水安全的措施

（1）長期以來，山區農村飲水工作采取的是單村供水，但經過有關部門調查總結發現，單村供水模式有四個弊端：首先是建設標準比較低。多為單村打井或修蓄水池，中間往往沒有任何必要的水處理設施，也不能保證全天候供水；其次是單位投資比較大。單村供水工程人均投資比聯村集中供水高出30%以上；再次是建后管理粗放。一般由村里指派專人定點定時放水，象征性地收取部分水費，有些還不收費，維修養護跟不上，飲水沒有保證；還有就是水源保證率低。單村單井水源水質差、水量保證程度低，一旦水源出現問題，易導致飲水困難問題出現。因此，這種單村供水的建設管理模式雖然短期內暫時解決了農村飲水困難問題，但并不能從根本上保證農村飲水安全，不能滿足農村飲水的長期可持續發展的要求。

（2）為使農民像市民一樣用上自來水，邢臺縣大力推行聯片集中供水工程，根據水源、地形和村莊布局聯村建站。

（3）山區引水，施工投資大，施工困難。而且對輸水管材要求質量高。根據各管段的設計流量和平均縱坡選擇流量模數，在根據流量模數再選管徑。

（4）根據該區地理，水源的海拔高度遠遠大于供水點的高度，水源和用水點的海拔差稱為系統水頭，可以利用水的重力勢能輸水，用自然的系統水頭，可以降低輸水過程的費用，減少工程的投資等特點。

（5）對上級解決飲水工程的投資，集中使用，集中管理，建設一批永久性、高質量的飲水工程，從根本上解決飲水困難，防治出現新增和反復出現人畜飲水困難的情況。

（6）規劃是建設的依據，為保證飲水工程建設健康發展，按照國家解決飲水困難的標準，組織技術人員逐村進行實地勘測，并根據地形、地質、水源等不同條件，科學規劃工程措施，充分利用當地現有水資源，合理開發利用。通過開展集中供水試點，從根本上解決了長期困擾的飲水難問題，為促進當地的經濟發展也發揮了重要作用。

3. 山區集中供水安全設施和管理措施

要充分發揮工程效益，堅強管理。在健全管理組織和制度的基礎上，保證工程正常運行，提高水的利用率，提高供水保證率。而且，山區供水系統由于水源與供水點高差大，特別是水錘現象的發生，會給工程帶來嚴重后果，因此，工程安全設施和安全運行管理至關重要。

3.1管道安全裝置。

由于該輸水管道上下游高差大，在有壓管道系統中，由于水力控制裝置迅速調節流量，管道內流速相應地急劇變化，致使管道內水流壓強也相應急劇升高或降低，并在管內傳播，引起管道爆裂，因此，必須在管道上設置安全保護裝置。

（1）球閥型進排氣裝置：向管道充氣時，管道中空氣可以通過排氣閥排出，球閥靠自重落在球籬上，孔蓋上孔處于開敞狀態，管道中空氣即由此隨管道中充水的增多而逐漸排出。當水充滿管道時，閥球靠浮力上移至孔蓋內，在內水壓力作用下封閉上孔。停止充水時，球閥在虹吸和重力作用下落在球籬上，上孔敞開，進氣管道中的水流中斷，防止管道產生瞬時負壓。

（2）安全閥：當管道內的壓力在一定的工作壓力范圍之內時，內部水流作用于閥瓣上面的力小于加載機構加在閥上面的力，兩者之差構成閥瓣與閥座之間的密封力，使閥瓣緊壓著閥座，管道的水流無法排出。當管道內的壓力超過規定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時，內部水流作用于鬧瓣上面的力大于加載機構施加在它上面的力，于是閥瓣離開閥座，安全閥開啟，管道內的水流即通過閥座排出，如果安全閥的排量大于管道的安全泄放量，管道內壓力即逐漸下降，而且通過短時間的排氣后，壓力即降回至正常工作壓力。此時內壓作用于閥瓣上面的力又小于加載機構施加在它上面的力，閥瓣又緊壓著閥座，水流停止排出，管道保持正常的工作壓力繼續運行。所以，安全閥是通過閥瓣上水流作用力與加載機構作用力的消長，自行關閉或開啟以達到防止管道超壓的目的。

3.2安全運行管理措施。

（1）水輸送過程中，由于閥門突然開啟或關閉、驟然啟閉等原因，使流速發生突然變化，同時壓強產生大幅度波動的現象。由水錘產生的瞬時壓強可達管道中正常工作壓強的幾十倍甚至于數百倍。這種大幅度壓強波動，可導致管道系統強烈振動，噪聲，并可能破壞閥門接頭。對管道系統有很大的破壞作用。

（2）水錘效應有極大的破壞性，壓強過高，將引起管子的破裂，反之，壓強過低又會導致管子的癟塌，還會損壞閥門和固定件。管徑越大、流速越快、關閉閥門的時間越短，局部的壓力提升就越高，甚至會爆管，危害很大，因此大管徑閥門的啟閉時間都是有要求的。

（3）防治水錘措施和方法：開閘時，嚴禁先開閘閥后開出水，首先應打開排氣閥和計劃放水的出水口，然后緩慢沖水，當管道充滿水后在運行，以防止水錘嚴格按照設計時間啟、閉閥門；管道為單孔出流失，當第一個出水口完成輸水后，需要更換第二個出水口時，應縣緩慢打開第二個出水口，在緩慢關閉第一個出水口，以防止引起水錘；管道運行時，嚴禁突然關閉出水口，以防管道爆裂；管道停止運行時，應先關閉水源閥門，然后打開排水閥，通時借助于進、排氣閥、安全閥或逆止閥等，防止產生水錘；在閘門突然開關處安裝安全裝置，在管路中需要安裝一系列緩沖措施和設備等。

4. 結論

（1）山區飲水困難一直是制約當地經濟發展的一個重要因素，要從根本上解決山區飲水問題，首先考慮水源問題，才能從根本上解決飲水安全問題。

解決山區飲水問題，要集中使用資金，因地制宜地建設永久性、高質量的供水設施，防止出現飲水困難反復的情況。

（2）山區農村集中供水，管理設施、管理制度、管理方法要適應當地的具體情況。防止出現供水安全事故，確保居民飲水安全。

參考文獻

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