扶風縣城關鎮峪村白家窯組供水工程設計淺析

龐芳華王　麗（扶風縣地下水管理監測站　陜西　扶風　700；扶風縣防汛抗旱指揮部辦公室　陜西　扶風　799）

扶風縣城關鎮峪村白家窯組供水工程設計淺析

龐芳華1王麗2
（1扶風縣地下水管理監測站陜西扶風722200；
2扶風縣防汛抗旱指揮部辦公室陜西扶風722299）

城關鎮峪村白家窯組現生活用水主要靠人工土井及拉水解決。逢農忙、干旱、雨雪天，群眾吃水問題顯的尤為突出，現有的供水模式不但不方便，費工費時，群眾的用水成本也比較高。本文介紹該項目區的供水工程設計情況，結果認為扶風縣城關鎮峪村白家窯組供水工程設計以深層承壓水為水源，可以解決該組1143人、286戶的飲水困難，并取得良好的經濟效益。

農村供水；水資源；效益分析；工程設計

1　工程背景

扶風縣城關鎮峪村白家窯組位于扶風縣城西2km處，該村無集中供水設施，群眾吃水主要依靠人工土井或從鄰近村組拉水，水質、水量得不到保證，給群眾的生產生活造成極大的不便。項目區屬暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候，多年平均降水量600mm，蒸發量892mm，降水年內分布不均，7月份～9月份多雨，占全年降水量的50%以上。

城關鎮峪村白家窯組農作物種植種類以小麥、玉米為主，經濟作物有苗木、蘋果、蔬菜等。白家窯組現有人口1143人、286戶，2006年農民人均純收入2130元。近年來由于地表、淺層地下水污染嚴重，群眾吃水水質、水量得不到保證。項目區現生活用水主要靠人工土井及拉水解決。逢農忙、干旱、雨雪天，群眾吃水問題顯的尤為突出，根據群眾現拉水水價0.4元/鋼桶計，項目區群眾所承受的水價大約為2.3元/m3?，F有的供水模式不但不方便，費工費時，群眾的用水成本也比較高。不僅給群眾的生產生活造成極大的不便，還加大了群眾的經濟負擔。進行農村飲水工程的設計是一項必不可少的工程［1-4］。

2　供水工程設計要點

扶風縣城關鎮峪村白家窯組供水工程解決1143人、286戶群眾的飲水困難。根據工程所在地的實際情況，結合已成工程經驗，確定有關用水參數。其主要參數如下：結合當地發展情況，工程以2006年人口為設計基數，以2016年為設計水平年。設計年限為10年，設計使用年限按有關規定的要求取為21年。其中，建設期一年、工程正常運行期20年。

2.1需水量分析

居民生活用水量按規范中的公式計算，人口自然增長率不高于6‰。則設計水平年人數為1213人。最高日居民生活用水定額應按照規范公式選取。根據農村居民的用水情況，本設計取60L/人·d。峪村白家窯組有小企業一處及家禽養殖幾處，按居民生活用水量的10%計。對于管網漏失水量和未預見水量的計算，一般按居民生活用水量，公建用水量，集體或專業戶飼養畜禽用水量之和的10%～25%計，本設計取15%。供水形式為全日制供水，每日供水時間為24h。應根據村鎮居民用水的實際情況，考慮現狀供水能力，合理確定供水規模為92.07m3/d，總需水量取整為92m3/d。

2.2水源的選擇

村鎮供水工程的水源選擇最主要的條件是水源的水量和水質。水源選擇恰當，不但保證水量充足，水質安全衛生，而且簡化工藝，降低工程投資與制水成本，便于管理和進行衛生防護。項目區內的地表水主要為小韋水河和五群溝水，因所處位置距縣城近，地表水污染嚴重。淺層水質受到污染，已不能做為飲用水源?？蛇x用的水源主要為深層地下水，潛水位埋深2m～70m，最深達95m。單井出水量一般15m3/h～50m3/h。部分洼地上層有滯水。水位一般埋深2m～12m。原區淺層承壓水頂板埋深120m～130m，壓力水頭距地表50m～70m，200m以上可見到5個～7個含水層，單層厚1m～12m。承壓水貯藏量比較豐富。

從當地實際出發，確定以深層承壓水為水源，在村西地勢較高處建水廠，海拔高程為603m，占地面積約0.6畝，周圍無污染源，且該村原有低壓輸電線路已接入，不需另行架設。根據水文地質資料及附近已成井數據分析，打150m深機井，水泵安裝深度140m，出水量大多可在25m3/h～30m3/h左右。經取離峪村白家窯組最近的村組機井水進行檢驗，其水質符合生活飲用水中的二級標準，可以放心使用。

表1　　工程運行成本計算表　　單位：萬元

2.3工程總體布置和設計

工程設計標準符合飲用水水質符合國家要求。村組最遠點或最高點的農戶供水入戶自來水龍頭水壓為10m。根據該村目前供水現狀，按照優化配置有限水資源的原則，項目設計新打配深機井作為供水水源，新建水塔通過重力自流向項目區供水，采用樹枝狀布設供水管網。該區供水工程屬Ⅳ型小型供水工程。設計必須滿足水質、取水方便程度和服務水頭的要求，村組最遠點農戶供水入戶水壓按0.09MPa設計。

2.3.1供水系統設計

通過勘測和實際調查，規劃在峪村白家窯組村西北打150m深機井一眼，配套修建日處理能力為92m3的水廠一座，解決該組1143人、286戶的飲水困難，水廠占地約0.6畝，水廠內建機泵管理房及加氯機房，每15m建30m3水塔一座，配套井用潛水泵一臺，配套功率18.5kW。敷設樹枝狀輸配水管道向各用水戶供水，主管道長360m、支管道長2775m，進戶286戶、進戶管道4290m。該工程供水規模為92m3/d，最高日平均時供水量，按全天24小時供水為3.83m3/h；最高日最高時供水量，按規定取時變系數Kh=2.5為2.66L/S；年平均供水量，以居民生活用水及畜禽飼養為主，日需水量變化較小，取日變系數Kd=1.5為2.24萬m3。

2.3.2取水和輸水工程設計

根據含水層埋藏深度和鄰近村組機井資料，峪村白家窯組井深確定為150m，依據當地地質構造，開口孔徑450mm、終孔孔徑580mm。井壁管采用鋼筋砼焊接管，管外徑360mm、內徑305mm。濾水管采用繞絲型，用12號鉛絲纏繞，纏絲間距1mm～1.5mm，空隙率25%，總長度30m。濾料采用φ8mm～12mm礫石，用量24m3。總體施工嚴格按照《機井技術規范》進行。工藝流程為：成孔→電測→換漿→下管→填礫→洗井→抽水實驗→安裝水泵。在井口建取水泵房一座。水泵房設計流量應滿足日供水量92m3/d的要求。

輸水管線路的布置：輸水管的主要作用是傳輸水量，沿線一般不接配水管。根據取水泵房至水廠的距離確定一條輸水管道長度為10m，輸水管按最高日工作時用水量92m3/d，采用UPVC管，管徑取外徑110mm。

2.2.3輸水線路選擇和配水工程設計

配水管網采用樹枝狀布置，按照供水區域的分布情況，以及維修安裝方便，管線走向盡量沿橋、公路、溝渠、機耕路等，以最短的管線提供最大供水范圍。壓力輸水管道上的最高處應設進氣閥和排氣閥，以便及時排除管內空氣，或在輸水管排空時引入空氣。在輸水管的最低處應設置泄水閥及泄水管，間隔適當距離需安裝閥門，以便檢修?？紤]到價格、施工和將來管護維修方便，輸配水管材選給水用硬聚氯乙烯管（PVC-U管），設計內水壓力按規范要求選定。

配水管網配水量按最高日最高時用水量計算，為9.58m3/h（2.66L/S）。干管管徑按設計流量和經濟流速確定（經濟流速取0.47m/s～0.68m/s）；取干管管徑為110mm 的UPVC管，長度為270m。各開口處均設置一座閘閥。要求管網最不利點自由水頭不小于10m。支管選用三種，管徑為90mm 的UPVC管，長度為30m；管徑為63mm 的UPVC管，長度為30m；管徑為50mm的UPVC管，長度為2960m；供水到每一用戶，每戶設置一個水表，以便計量，共進戶286戶，進戶管采用直徑20mm的UPVC管，按每戶15m計，共需4290m，出水豎管為鋼管，直徑取20mm，長2.0m，共需D20鍍鋅鋼管572m。

3　工程經濟效益分析

3.1工程環境影響評價

經過環境影響評價分析認為該工程的興建可以解決了該地區的水質污染問題，改善了供水方法，提高了人民群眾的健康水平。項目實施后，通過統一管理、集中供水、水質得到了保證，使項目區群眾的生活水平也得到了提高，增強了人們保護水資源的意識，為新農村建設創造了良好的條件。

總體而言該工程的興建，對社會環境和用水觀念有很大的改善，在工程的建設期和運行期盡量對環境的影響降到最低，使工程的興建真正造福于人民。另外，本工程的實施不但在經濟上是合理的，而且在環境上是可行的。工程建成后，對緩解水的供需矛盾，提高群眾生活質量和廣大群眾的環保意識，將起到積極作用，具有很大的經濟效益和生態效益。

3.2工程效益分析

本工程總投資概算為47.4萬元。其中建筑工程費39.22萬元，機電設備安裝工程3.89萬元，其他費用2.03萬元，預備費2.26萬元。本工程運行成本計算表如表1所示。

經分析，本項目年經營成本1.24萬元，年總成本3.14萬元。按年平均供水量2.24 萬m3/a，計算單位制水成本為1.4元/m3。建議銷售水價按1.6元/m3收取。通過計算項目供水成本和供水效益，并進行項目國民經濟評價，獲得各項指標。項目經濟內部收益率為16.5%，大于社會折現率12%，經濟凈現值為11.2萬元大于零；經濟效益費用比大于1。因此可看出本項目在國民經濟上是合理的。通過從項目國民經濟評價分析成果來看，本工程項目各項指標符合供水工程建設指標要求，充分說明本工程確定的水價是可行的。

4　結語

扶風縣城關鎮峪村白家窯組供水工程計劃以深層承壓水為水源，解決該組1143人、286戶的飲水困難。使居民的水價從2.3元/m3降低為1.6元/m3，大大地惠及了群眾用水，該工程經濟效益顯著，很好地解決了居民目前所面臨的用水困難問題，對于提高村民的生活水平發揮了重要的作用。陜西水利

［1］武文水.農村供水存在的安全問題及措施探討［J］.中華民居，2014，（21）:97-99.

［2］牟方珍.農村供水的困境及科學前景分析［J］.江西建材，2014，（6）:90-92.

［3］楊永濤.農村供水工程管理與維護［J］.北京農業，2014，（21）:193-195.

［4］曾凡珺.淺談農村供水運行管理［J］.中國新技術新產品，2014，（1）:139-141.

（責任編輯：暢妮）

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