關于周至秦嶺山區鎮村人飲水源取水口提標改造項目建設的研究探索

李軍平，高 哲，尤莉莉，周念文

(1.陜西渭河生態集團有限公司，陜西 西安 710000；2.西安市引湑濟黑調水工程管理中心，陜西 西安 710018；3.安康市漢濱區水利局，陜西 安康 725000；4.西安建筑科技大學，陜西 西安 710055)

1 周至秦嶺山區人飲取水口問題簡述

周至縣秦嶺山區有四鎮：厚畛子鎮、王家河鎮、板房子鎮、陳河鎮，均屬暖溫帶大陸性季風氣候。山區受大氣環流及高山林立的地形影響，氣溫垂直差異大，夏無酷熱，冬長寒冷。根據周至氣象站資料統計，山區多年平均氣溫13.2℃，年降水量約850 mm～1000 mm。年無霜期240天左右，平均凍土深度24 cm。根據《陜西省水功能區劃》，厚畛子鎮域屬于黑河一級水功能區的源頭水保護區，水質目標為Ⅱ類，符合飲用水目標水質要求。

厚畛子鎮下轄8個行政村，約2700人。現狀供水管網建于21世紀初，用水為分散式供水，各村取水采用花管從鄰近山溝取水，取水口為村民自建漿砌石取水池，取水后通過引水管供入各農戶，部分地方引水管線直接暴露在自然環境中，并未埋地。同時洪水期間水源雜質較多，各村鎮均未建凈水廠，導致洪水期間無可用飲用水，嚴重影響村民生活。人飲取水問題具體表現：

(1)人居水源取水口水量不足。個別村子取水設施位置不合理，導致取水水量不足，枯水期容易斷流。

(2)水質不能滿足要求。部分群眾用水的水源未經任何處理，直接由河道接插花管通向用戶，渾濁度指標超標，在雨季取水口經常淤堵，清水變泥漿水，無法直接飲用。

(3)部分管網水壓不足。個別管網老化漏水，使家用自動洗浴設施無法正常使用。

(4)個別村部人居飲水系統設施的維護管理標準不一，需要建立統一規范的長效管理機制。

2 人飲水源取水口提標改造項目設計

周至厚畛子鎮水源取水口應結合水源水量與需水量的關系、因地制宜，選取水質良好、衛生條件好，水量滿足供水要求。在水量充沛且縱坡大的地方，設計新建底欄柵式或濾井式取水設施。

2.1 底欄柵式取水設計

底欄柵取水口由引水廊道、欄柵、蓋板、濾料段及飲水管組成，具體結構設計和取水流量計算如下：

(1)結構設計及原理。底欄柵式取水口的平面圖和剖面圖見圖1。擋水低壩為重力式C25砼溢流壩，壩高2.1 m，壩頂寬1.5 m，基礎埋深1.1 m，溢流堰為寬頂堰，背坡坡比為1∶1，壩肩兩側采用5 cm厚噴混凝土護面砌護。引水廊道，引水廊道內凈寬50 cm，深85 cm，壁厚20 cm，底板厚30 cm，整體采用C25鋼筋砼結構，分進水段及過濾引水段。進水段采用鋼制欄柵，每個欄柵由20根直徑18 mm的圓鋼柵條，間距25 mm。過濾引水段頂部采用C25鋼筋砼蓋板進行加蓋，蓋板厚15 cm，單塊蓋板寬60 cm，長90 cm。為保證洪水過濾雜質，兩段之間設過濾層，濾層厚50 cm，土工布包裹豆石濾層。

圖1 底欄柵式取水口的平面圖和剖面圖

(2)取水流量計算。底欄柵式取水口流量計算公式：

通過計算，柵體進水流量40 L/s，完全滿足現有各村的飲水需求，考慮地形條件及構筑物施工過程，底欄柵式取水口的設計及施工滿足要求。

2 濾井式取水設計

對厚畛子鎮釣魚臺村大樹溝取水口位置，增設濾井取水設施：

(1)結構設計及原理。濾井式取水口的平面圖和剖面圖見圖2。濾井由外到內分別為細砂、卵石、干砌石分層砌筑成圓形密閉井腔。地面凈高1.5 m，最外層細砂圓周厚度50 cm，次外層卵石圓周厚度50 cm,里層干砌石圓周厚度80 cm。中空井腔直徑1.5 m，并用15 cm厚C25鋼筋砼蓋板密封，井腔底部放入PE排污管，上部放入輸水管取水。井圈中細砂、卵石、干砌石作為過濾水質的濾料，水流凈化滲入井腔后引出入戶使用，濾井濾料可2年～3年一次更新填充。設計簡潔，施工簡單，維護方便。

圖2 濾井式取水口的平面圖和剖面圖

(2)濾井周邊環境要求。要求濾井周邊地形平坦，開挖土質松軟難度小，濾井取水口周圍20 m范圍內不得有污染源，并對取水口位置設置安全警示牌。

3 周至厚畛子鎮人飲供水系統說明

3.1 供水范圍

通過現場走訪，厚畛子鎮9個行政村中涉及人飲取水口提標改造的有8個村，29個村組，供水受益人口2230人。

3.2 人飲供水要求

(1)水質。飲用水水質符合國家《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2006)要求。在水源、技術和管理等處理條件受限制的地區，其水質應符合《農村實施<生活飲用水衛生標準>準則》中的要求。

(2)取水方便程度。農戶居住分散，建設集中式供水工程在村組設公用給水栓，給水栓間距以人力取水往返時間不超過20 min為準布設供水入戶。對居住很高或很遠的個別農戶不宜作為設計控制水壓條件，用戶水龍頭的最大靜水頭不宜超過40 m，超過時應采取減壓措施。

3.3 供水規模計算

計算居民用水量計算，根據中華人民共和國水利行業標準《村鎮供水工程技術規范》(SL 310-2004)，厚畛子鎮供水區屬于陜西省黃土溝壑區以外的地區，最高日居民生活用水定額為50 L/(人·d)～70 L/(人·d)，本次將最高日居民生活用水定額確定為50 L/(人·d)。居民生活用水量計算公式如下：

W=P·q/1000

式中：W為居民生活用水量，m3/d；P為供水范圍內的常住人口數；Q為最高日居民生活用水定額，L/(人·d)，此處取值50 L/(人·d)。

3.4 新建取水口設施的工程等級及標準

按照《村鎮供水工程技術規范》(SL 687-2014)，對厚畛子鎮設計新建的取水工程屬小型分散式供水工程Ⅴ型，永久性主要建筑物均按照5級設計，次要建筑物及臨時建筑物均按5級設計。依據《水利水電工程等級劃分及洪水標準(SL 252-2017)取水建筑物防洪標準為10年一遇。

3.5 供水管材的選擇

連接取水口的引水管材采用PE管，滿足人飲使用要求，造價低，性能可靠，施工及維修方便，使用年限長，內壁光滑，輸水能力可長期保持不變，衛生性能好，注意在管道低點設置排水泄空閥及防凍害裝置。

3.6 取水口防護(長效機制管護)

人居飲水取水口水源區域應按照《中華人民共和國水污染防治法》和《飲用水水源保護區污染防治管理規定》的要求

設保護區，設置明顯的范圍標志和嚴禁事宜。取水點上游1000 m至下游100 m的水域及其沿岸50 m的陸域為水源保護范圍。擬在進出水源地的進出口及取水口設置網圍欄，保護取水口水源地。厚畛子鎮本次涉及的提標改造取水口有底欄柵式、濾井式取水口和低堰廊道式取水口(此略)共計25處，各村需要做好取水設施的長效管理工作。

4 提標改造項目的建設意義

1)符合國家全面解決農村飲水安全的目標要求。習近平總書記關于扶貧工作的重要論述中提出，堅決貫徹落實黨中央、國務院關于打贏脫貧攻堅戰的決策部署，按照“水利工程補短板、水利行業強監管”的總基調，聚焦解決“兩不愁三保障”飲水安全有保障薄弱環節，堅持問題導向，強化責任落實，制定精準措施，加大資金投入，補齊農村供水工程短板，構建完善的運行管理制度，強化運行監督管理，嚴格水源保護，全面鞏固提升農村飲水安全保障水平。保障飲水安全尤其是農村飲水安全，是維護廣大人民群眾根本利益的基本要求，更是解決當前民生突出問題的具體行動。

2)為實現區域脫貧攻堅奠定條件基礎，保障區域群眾飲水水質安全。農村飲水安全關乎廣大農村群眾的切身利益，是人居環境治理中的重要一環，也是脫貧攻堅、鄉村振興的基礎條件之一。在厚畛子鎮各村取水口提標改造建設采用底欄柵式、濾井式取水口和低堰廊道式取水可有效提高取水水質，從源頭上改善渾濁度指標超標的問題，保證群眾飲水水質安全。

3)秦嶺山區水源取水口提標改造項目的地理位置、地質條件、施工運輸等均具備實施條件，同時根據項目建設效果評價及環境評價，對秦嶺生態環境無不良影響，其技術可靠，經濟合理，效益顯著。

4)厚畛子鎮各村取水口提標改造項目的的建設對全省各村秦嶺山區人飲安全及長效管理機制建立，具有連片示范社會效益，進一步改善農村飲水薄弱條件，創造良好的人居環境。