丹東市振安區農村飲水工程安全鞏固提升工程探析

唐詩雯

(遼寧省水資源管理集團有限責任公司，沈陽 110003)

1 引 言

農村飲水問題是黨和國家十分注重的一項民生問題，隨著國家綜合實力的提升，農村飲水困難問題已經發生了明顯的改善，但飲水安全問題仍然是一個嚴峻的考驗。根據衛生、水利部門統計，我國仍有數億人所食用的飲用水不符合安全標準。十九大以來，黨和國家十分重視這個問題，將立足于改善農村飲水條件。

2 振安區農村飲水工程主要問題

此次飲水工程鞏固提升工程共涉及振安區5個鄉鎮(街道)共計38000多人。其中，同興鎮五道村和五龍背鎮新建村，居民為相對較為集中的居住方式，飲用水多來自于自家就地鉆井取水，井深一般較淺，水源受季節及降水影響較大，難以提供充足的水源，且水質較差，個別居民在干旱季節往往會遭遇吃水困難問題，供水保證率較低，對當地居民造成不利的影響[1]。同興鎮三股流村供水管道為村組自行暗轉，設計、施工均不規范，且年久失修老化現象較為嚴重，水管滲漏量較大，由于為村民自行安裝的水管，無施工圖難以勘測管網滲漏位置。湯山城鎮佛山村現狀飲水井可供水量難以滿足用水需求，居民入戶水管也已經嚴重老化。

3 飲水工程設計基本參數

3.1 用水量確定

設計用水人口P計算方法如下：

P=P0×(1+γ)n+P1

(1)

式中：P0為區域常住人口；n為設計年限，取15年；γ為人口自然增長率；P1為人口機械增長量。

用水量計算可分為2部分：居民最大日用水量Q1、未預見用水量Q2。

Q1=q×P/1000(2)

Q2=Q1×0.15(3)

式中：q為人均最大日用水量標準。

設計用水量Q=Q1+Q2

九連城連城大街、太平灣街道辦事處兩處設計供水量為3152 m3/d、3600 m3/d，各鄉鎮供水量計算結果見表1。

3.2 水源選擇

結合該項目區居民分布情況、水資源狀況、自然地理條件和社會經濟狀況，以及工程投資來源情況，湯山城鎮佛山村2 組、6 組農村飲水工程的 2 口水源井均為大口井，分別設置于佛山村 2 組和 6 組境內。其中，二組大口井位于山上，6 組大口井位于道路邊。考慮到 6 組大口井位于道路邊，為防止水源井被污染，大口井建成以后，設置水源地防護制度牌，并以水源井為中心，設 100m 的防護半徑。大口井建成后應加強監督監管，防止污染物的投放，確保大口井的用水安全。

表1 各村組設計用水量

本次丹東市振安區 2019年第二批農村飲水安全鞏固提升工程實施方案包括同興鎮五道村 1 組飲水安全工程；同興鎮三股流村 1、4、7 組飲水安全工程；五龍背鎮新建村飲水安全工程；湯山城鎮佛山村 2、6 組飲水安全工程；太平灣辦事處集中供水工程；九連城連城大街供水工程。同興鎮五道村 1 組飲水安全工程和五龍背鎮新建村飲水安全工程供水水源均為與現有自來水接頭連接，太平灣辦事處集中供水工程和九連城連城大街供水工程均為原有管線延建，均不涉及新建水源問題[2-3]。湯山城鎮佛山村新建兩眼大口井，因此，僅對湯山城鎮佛山村供水工程進行水源水量論證。

大口井出水量Q井計算公式如下：

(4)

式中：K為滲透系數；S、r為井位降深及井半徑；H為含水層厚度；R為影響半徑。

一眼大口井出水量 Q=29.26m3/d，本工程共設計兩眼大口井。其中，佛山村六組 120 人，設計供水規模為 8.28m3/d；佛山村二組 110 人，設計供水規模為 7.59m3/d，新建井出水量滿足供水需求。

圖1 樹枝狀配水模式

3.3 工程總體布置

配水管網布置一般包括兩種形式：樹枝狀和環形，兩種配水模式特點各不相同，對比結果見表2。

表2 兩種配水形式對比

從表2可知，樹枝狀配水模式管線總長度較短、工程投資較低，因此，在本工程中較為適用。

4 飲水工程安全鞏固提升工程設計

4.1 輸水管線比選

輸水管線是輸水系統重要的組成部分，對輸水效率和使用壽命有重要的影響，針對常用的管材進行對比見表3。

表3 管材對比表

丹東市振安區鄉村地形起伏相對較大，且農村交通較為不便，預制混凝土管重量大，運輸難度較高，在本次飲水工程提升改造項目中的適宜性較差。鋼管輸水管一般采用焊接的方式進行連接，同時工藝較為復雜，本工程輸水量較小、水壓較低，采用鋼管造成水力性能浪費同時提高了工程總投資，因此不采用。聚乙烯管具有造價低、運輸及施工簡便、水力性能較好等特點，針對農村小流量、低水壓的飲水工程較為適用。

4.2 大口井結構設計

新建大口井設計深度3.5m，實際深度根據施工時現場井底部開挖出巖石面為止。大口井內徑為4m，外徑為5.5m。砌筑材料主要為下部干砌石與上部漿砌石，井頂部采C25鋼筋混凝土圈梁和蓋板井蓋結構。來水采用干砌石井壁進水的形式，并在干砌石井壁外填充1m厚的反濾層，以防止進口阻塞。下游在反濾層外垂直管線方向設置混凝土截潛壩，防止水量流失，混凝土截潛壩長10m。大口井井口高出地面1m，并在周圍四周設混凝土散水，防止雨水沖刷，散水下填充0.8m的黃土墊層，阻止雨水滲入，防止破壞大口井結構。在離井底0.9m處設置出水管，管壁鉆孔，孔徑200mm，管頭設置濾網。大口井井蓋上設置檢修孔，尺寸為600mm×600mm，采用鑄鐵工作井蓋并配鎖具，方便工作人員日常管理。原大口井在反濾層外垂直管線方向設置混凝土截淺壩，防止水量流失，混凝土截淺壩長度10m。大口井結構示意圖見圖2。

圖2 大口井結構示意圖

5 結 論

通過計算獲取丹東市振安區各鄉鎮(街道)設計用水量，通過比選采用樹枝狀輸水管網和聚乙烯水管，具有工程投資低、輸水效果較好等優點，通過水源論證采用2眼大口井可滿足佛山村用水需求。