東北某寒冷地區農村給水工程設計實例及體會

林　杉大連市自來水集團設計有限公司

東北某寒冷地區農村給水工程設計實例及體會

林杉
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本文介紹了東北某寒冷地區農村給水工程設計，主要內容包括給水量預測分析、加壓泵站設計、給水管網布置情況，并結合設計中遇到的實際問題進行分析探討，僅供設計參考。

農村給水；水量預測；泵站設計；管網布置

一、需水量預測

本區域給水只考慮居民綜合生活用水，工業企業生產用水及澆灑道路和綠地用水不予以考慮。由于本工程所處地無具體的區域規劃，又屬于城市管網延伸供水工程，隨著農村城鎮化的發展，農村居民用水習慣，每戶用水器具將逐漸向城市用戶看齊，故相關指標考慮時沒有選擇規范下限。水量預測指標選取如下。

配水管網的漏失水量取總需水量的10%，未預見水量取總需水量與漏失水量的10%，則總預測水量結果為154.63m3/h，取155m3/h。

二、加壓泵站設計

1、泵站規模的確定。本泵站設計規模滿足最高日最高時要求，即為155m3/h。

2、泵站揚程的確定。本供水區域地勢最高用水點地面標高為62.00m，層數為2層，最低用水點地面標高為21.00m，泵站內部地面標高為36.00m。加壓設備選用“壓力水柜+變頻水泵”形式，水柜進水壓力為0.21MPa。

管件局部損失按沿程損失20%計算，則總損失為7.340x1.2= 8.808m。

村內支線水力計算，因為人口數較少，基本相當于一個住宅小區的人口數量，故支線水力計算參照《建筑給排水設計規范》相關條文設計秒流量計算。

--生活給水管道的最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率（%）；

--最高用水日的用水定額，取135L/人·d；

--每戶用水人數，取3.5人；

--小時變化系數，取1.8；

--每戶設置的衛生器具給水當量數，取1.5；

--用水時數（h），取24h；

--一個衛生器具給水當量的額定流量（L/s）；

經計算取3.28。

管件局部損失按沿程損失20%計算，則總損失為14.088x1.2= 16.905m。

水泵揚程計算為：H=1.2x（8.808+16.905+12.000+62.000-36.000-21.000）=46.97m

3、泵站內部設計。泵站內設Q=155m3/h，H=47m水泵2臺（1用1備），設壓力水柜1臺，水柜尺寸為D1000mm×10m.加壓泵站運行采用變頻調速控制。

水泵性能參數：Q=155m3/h；H=47m；N=30.0KW

三、供配水管網設計

1、管材選擇。本工程DN100以上管道管材選用球墨鑄鐵管，過鐵路及渠道處用鋼管，DN100以下支管管材選用PPR塑料管。

2、管道穿越障礙做法：（1）管道穿越鐵路。穿越鐵路采用頂管施工，為避免頂管對公路和鐵路的影響，同時也確保配水管線的安全運行，擬采用外加設鋼筋混凝土套管的方法。即頂管管材為預應力鋼筋混凝土管，內設鋼管。套管管徑比鋼管管徑至少大于600mm。保護鋼管外防腐的作法同穿鐵路的。同時應嚴格控制頂管的施工質量，確保路面不隆起和塌陷。穿越鐵路共有2處，套管直徑均采用DN1000mm，套管長度為12m。（2）管道穿越渠道。管道穿越渠道時設置旁向下彎處理，并設置套管和吐氣排泥設備。

3、主干管上消火栓設置。本工程設置室外消火栓的管道管徑均不小于DN100，消火栓布置間距不大于120m，栓口的壓力不低于0.1MPa，若設計中按給水流量計算管道管徑小于DN100，管道卻鋪設于主干路時，管徑放大到DN100［4］。

四、設計中遇到的問題及體會

1、廣大農村地區住戶之間距離參差不齊，往往有幾戶住戶位于偏遠山地等，對于這些住戶，給水管徑要相應放大，以免因為距離太遠而造成損失太大。2、農村地區地勢高低不平，往往一個村落中地勢就相差30～40m，為了避免地勢低點水壓太大，要核算水壓是否滿足規范要求及是否會造成使用不當，若需要減壓則選用加壓閥加以降低壓力。3、對于個別地勢過高的住戶，如若提高水泵揚程而僅僅為了滿足此住戶，經濟上不合理時，可另行增設小型管道泵。管道泵設計時要有旁通管路，以使用水低峰自流給水，用水高峰時加壓給水，節省能量。

［1］CECS82:96《農村給水設計規范》，1996年版

［2］《給水排水設計手冊》常用資料第1冊第二版中國建筑工業出版社

［3］GB50015-2003《建筑給水排水設計規范》，2009年版

［4］GB50039-2010《農村防火規范》