大洼區(qū)農(nóng)村飲水鞏固提升工程設(shè)計(jì)研究

韓 冬

(盤錦市大洼區(qū)水利服務(wù)中心，遼寧 盤錦 124200)

農(nóng)村飲水安全可以概括為農(nóng)村居民在經(jīng)濟(jì)和其他條件上，可以正常獲取足量的符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)且負(fù)擔(dān)得起的日常飲用水[1-3]。農(nóng)村飲水安全工程作為加快農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提高農(nóng)村居民素質(zhì)、改善居民生活條件和人居環(huán)境的社會(huì)公益性基礎(chǔ)工程，直接關(guān)系著農(nóng)村群眾的切身利益[4]。對(duì)此，應(yīng)按照“標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、規(guī)模化發(fā)展、企業(yè)化經(jīng)營、專業(yè)化管理、用水戶參與”發(fā)展思路，解決水量水質(zhì)保證難、運(yùn)行成本高、工程投資大、服務(wù)質(zhì)量差的問題，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)村飲水安全水平的提升以及水資源優(yōu)化配置，推動(dòng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使有限的水資源支撐和保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[5]。

盤錦市大洼區(qū)地處遼寧省西南部，為環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)帶縣份，總面積1387km2，轄9鎮(zhèn)、5街道、1個(gè)開發(fā)區(qū)。經(jīng)過近幾年的發(fā)展建設(shè)，已取得了可喜的成績，但關(guān)系到老百姓生活的城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還比較滯后，各村24h供水問題由于受各種條件限制，至今尚未得到完滿解決，現(xiàn)有的供水系統(tǒng)基本上始建于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過多年的工程建設(shè)，目前水源問題已經(jīng)解決，但仍然有部分供水主干管道管徑偏小、供水設(shè)施陳舊，致使現(xiàn)有供水能力達(dá)不達(dá)24h供水要求，若不妥善解決將制約當(dāng)?shù)爻鞘薪ㄔO(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，針對(duì)大洼區(qū)存在的主要問題，對(duì)大洼區(qū)農(nóng)村飲水工程進(jìn)行鞏固提升是非常必要的。

1 大洼區(qū)農(nóng)村飲水工程現(xiàn)狀

1.1 工程老化及管網(wǎng)滲漏嚴(yán)重

經(jīng)過“十一五”、“十二五”農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)，大洼區(qū)供水主管網(wǎng)及機(jī)電設(shè)備基本得到了更新，農(nóng)村飲水條件有了很大的改善，但由于大洼區(qū)供水工程管網(wǎng)大部分建設(shè)時(shí)受當(dāng)時(shí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、施工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件限制，大多數(shù)選用聚氯乙烯承插管，供水管網(wǎng)跑冒滴漏且管線老化嚴(yán)重[6]。此外，經(jīng)過長期的運(yùn)行，加之運(yùn)行管理不善，管網(wǎng)掛垢現(xiàn)象普遍存在未經(jīng)改造的系統(tǒng)，這大大加劇了供水受阻，并且維修養(yǎng)護(hù)或季節(jié)性掛垢脫落易導(dǎo)致階段性水質(zhì)渾濁，所以更新改造超期運(yùn)行的管網(wǎng)工程勢(shì)在必行。

1.2 水量、水質(zhì)方面

目前，水源均為第三系地下水，由于開采量大、補(bǔ)給困難，為保護(hù)地下水資源，需采用水量充沛、水質(zhì)優(yōu)良的水源來替代現(xiàn)有水源，按省、市統(tǒng)一部署，計(jì)劃引用大伙房供水作為替代水源。大洼區(qū)農(nóng)村飲水水源主要是地下水，經(jīng)過“十二五”農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)，水質(zhì)超標(biāo)問題已基本解決，但大洼區(qū)仍然存在著水量不足的這方面的問題。

1.3 工程運(yùn)行管理

1.3.1 水商品意識(shí)差

由于自然、歷史、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的原因，2016大洼區(qū)飲水鞏固提升工程運(yùn)行管理方面存在者運(yùn)行機(jī)制不活、水價(jià)不合理、水費(fèi)征收率低等主要問題，有些集中供水點(diǎn)工程運(yùn)營管理不善，致使該水站虧本經(jīng)營，只能依靠地方政府提供補(bǔ)助的辦法解決。

1.3.2 農(nóng)村飲水工程使用上存在小農(nóng)意識(shí)

由于管理制度不健全存在農(nóng)戶用水不安裝水表、亂接管道等現(xiàn)象；在工程維護(hù)、管理上，部分村民缺乏集體意識(shí)，有意或無意損壞供水工程設(shè)施，大大縮短農(nóng)村飲水工程的使用壽命。

1.3.3 人員管護(hù)系統(tǒng)不完善

全區(qū)15個(gè)鎮(zhèn)共有自來水管理站15個(gè)，現(xiàn)有管理人員全部為臨時(shí)合同制工人。中專及以上學(xué)歷人員較少，且管理人員無技術(shù)職稱，年齡大多超過40歲，現(xiàn)有管理人員80%無養(yǎng)老保險(xiǎn)和醫(yī)療保險(xiǎn)，工資水平較低。

2 農(nóng)村飲水鞏固提升工程

大洼區(qū)農(nóng)村飲水主要問題是由于原管網(wǎng)老化破損導(dǎo)致農(nóng)民用水量不達(dá)標(biāo)，鞏固提升工程計(jì)劃以“大伙房水庫輸水工程供水為水源，全面并入城市管網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)24h供水。

2.1 工程布設(shè)原則

1)合理布局。考慮供水區(qū)與水源之間的空間高程及平面關(guān)系合理布設(shè)工程，最大限度的利用地形條件，擬定工藝流程與供水方式結(jié)合，合理確定水利設(shè)施位置和供水線路走向，以實(shí)現(xiàn)土地資源節(jié)約、供水線路縮短、充分利用自然地形條件和建筑物優(yōu)化布置等目標(biāo)[7]。

2)節(jié)約投資。盡量結(jié)合現(xiàn)有工程設(shè)施科學(xué)布置工程，以降低投資成本以及減少不必要的浪費(fèi)。

3)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。為便于運(yùn)行期交通和方便施工，盡可能靠近公路布設(shè)管線。

2.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

“十三五”期間，大洼區(qū)農(nóng)村供水水源計(jì)劃由地下水源轉(zhuǎn)變?yōu)橐源蠡锓克畮燧斔こ虨橹鳎缘叵滤畟溆脼檩o。按照大伙房水庫輸水工程二期的布局和供水能力，采取就近就便的原則，地下水水源逐步由大伙房水庫輸水工程和市政中法水廠替代，地下水資源作為備用水源和戰(zhàn)略資源子以保護(hù)。

將大伙房供水吳家凈水廠管網(wǎng)延伸至大洼區(qū)供新立鎮(zhèn)及新開鎮(zhèn)，其它鎮(zhèn)由大洼鎮(zhèn)水廠供水，通過以上工程措施替代原有地下水水源，對(duì)現(xiàn)有尚未進(jìn)行改造的八、九十年代鋪設(shè)的主管網(wǎng)和村內(nèi)管網(wǎng)進(jìn)行徹底改造，實(shí)現(xiàn)全區(qū)農(nóng)村一戶一閥一表24h全天候供水。到2020年底，基本建成管理科學(xué)、設(shè)施完善、工程配套的農(nóng)村供水體系，農(nóng)村供水實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)統(tǒng)籌化、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、經(jīng)營市場化、管理企業(yè)化、服務(wù)專業(yè)化、監(jiān)督社會(huì)化、檢測經(jīng)常化、調(diào)度信息化”的目標(biāo)。

2.3 工程建設(shè)內(nèi)容

1)管網(wǎng)工程：轄區(qū)包括大洼區(qū)9鎮(zhèn)、5街道、1個(gè)開發(fā)區(qū)。

2)穿越工程：穿越工程共2178.093m，其中φ90以上489242m，φ90以下1688851m。

3)管溝設(shè)計(jì)及更新管線時(shí)的挖、填土方：管道敷設(shè)采用地埋式，取最大凍士層深度為1.17m，加0.15m安全余量，以此確定管溝平均開挖深度為1.5m.底寬為0.5m，邊坡采用1∶0。

4 )配套工程：工程為分戶供水更新無法使用設(shè)施，對(duì)現(xiàn)有表井依據(jù)實(shí)際情況采用定制表、井，依據(jù)地形與工況合理分配水表安裝，表井內(nèi)設(shè)開關(guān)設(shè)備。此外，工程附屬設(shè)施為閥門井，為了方便檢修及管理，在主輸水管向各加壓站分水管首端設(shè)檢修井，井內(nèi)設(shè)閘門及水表在穿越工程等處設(shè)有閥門井，閥門并內(nèi)設(shè)手動(dòng)蝶閥[8-10]。

3 工程設(shè)計(jì)方案

3.1 供水水壓

一般地，農(nóng)村改水工程中配水管網(wǎng)供水壓力低于6個(gè)大氣壓，所以設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)加壓站揚(yáng)程不超過該壓強(qiáng)，管材管徑110mm以上選用PE100型級(jí)0.6VIP管材，管徑110mm以下選用PE63級(jí)0.6MP管材，供水工程設(shè)計(jì)年限為15a。

3.2 供水規(guī)模計(jì)算

大洼區(qū)大注區(qū)域內(nèi)9鎮(zhèn)、5街道、1個(gè)開發(fā)區(qū)，282288人，由現(xiàn)供水廠通過主管網(wǎng)分別向各個(gè)村屯供水達(dá)到24小時(shí)供水。按照《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》((SL310 200)的規(guī)定要求，并結(jié)合實(shí)際工程特點(diǎn)，工程建設(shè)用水規(guī)模的確定主要考慮生活用水量、公共建筑用水量、管網(wǎng)踹失和未預(yù)見水量[11]。

1)居民日生活最要用水量W1利用下式確定：

W=Pq/1000

(1)

P=P0(1+γ)n+P1

(2)

式中：W1為居民生活用水量，m3/d；P為設(shè)計(jì)用水人數(shù)，人；P0為現(xiàn)狀供水范圍內(nèi)的常住人口；γ為設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的自然增長率，按2010年全國第六次普查12%計(jì)：n為工程設(shè)計(jì)年限按15年計(jì)算；P1為設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的機(jī)械增長總數(shù)，取1；q為最高日居民生活用水定額，根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》和項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況,取85L/(人·d)；按照以上公式和參數(shù)值，經(jīng)計(jì)算設(shè)計(jì)總?cè)丝?3759人。

2)其它用水量W2：不考慮企業(yè)用水、庭院用水、澆灑道路和綠化用水，則W3=W1×10%。

3)公共建筑用水量W3：按居民生活用水量的10%計(jì)，即W3=W1×10%。

4)管網(wǎng)未預(yù)見水量與漏失水量W4，可以按照以上總用水量的20%來計(jì)算，即：W4=(W1+W2+W3)×20%。

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查及各種因素綜合考慮，最高日人均綜合用水指標(biāo)取為118L/人·d，設(shè)計(jì)用水量W=W1+W2+W3+W4。原供水量為200L/人·d，規(guī)模為56457.6m3/d，經(jīng)計(jì)算總設(shè)計(jì)供水規(guī)模為41822m3/d，可滿足水量要求。

3.3 管網(wǎng)水力計(jì)算

以樹枝狀布設(shè)供水管網(wǎng)，充分考慮施工維修安裝要求、供水區(qū)與分布情況，盡量沿公路布設(shè)管線走向，以較短的管線實(shí)現(xiàn)最大供水范圍，以最高日最高時(shí)用水量確定配水量，根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：W時(shí)=2.0，按經(jīng)濟(jì)流速與設(shè)計(jì)流量確定干管管徑，即干、支管交叉處安裝水表井、閘閥。結(jié)合水頭損失與設(shè)計(jì)流量確定支管管徑，最不利點(diǎn)處管網(wǎng)自由水頭應(yīng)>5.0m。

3.4 工程量計(jì)算

鞏固提升工程主要對(duì)大洼區(qū)大洼區(qū)域內(nèi)9鎮(zhèn)、5街道、1個(gè)開發(fā)區(qū)共有129個(gè)行政村721個(gè)自然屯，進(jìn)行輸配水管網(wǎng)新建、改造，改造供水管網(wǎng)干管736.777km，其中：DN315管1.073km，DN250管0.872km，DN200管44.564km，DNI60管177.979km，DN110管337.165km，DN90管175.124km。支管3398.548km，DN63管1273.204km，DN25管2125 km。安裝入戶水表92025塊，新建水表閥井532座，解決大洼區(qū)282288人24h全時(shí)段供水問題。

4 結(jié) 論

盤錦市大洼區(qū)現(xiàn)有供水系統(tǒng)的主干管道管徑偏小、供水設(shè)施陳舊，現(xiàn)狀供水能力達(dá)不到24h供水要求，若不妥善解決將制約當(dāng)?shù)爻鞘薪ㄔO(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)此，必須結(jié)合農(nóng)村飲水工程實(shí)際情況和區(qū)域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，科學(xué)評(píng)價(jià)供水系統(tǒng)運(yùn)行情況，系統(tǒng)查找關(guān)鍵制約因素和薄弱環(huán)節(jié)，圍繞水源保護(hù)、用水方便、水質(zhì)水量達(dá)標(biāo)，突出長效管護(hù)機(jī)制、立足鞏固以往成效綜合實(shí)施新建、升級(jí)、配套和高潮措施，按照標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、專業(yè)化管理、規(guī)模化發(fā)展目標(biāo)設(shè)計(jì)鞏固提升工程方案，在節(jié)省投資、最大化工程效益的條件下優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。