農村安全飲水工程配水管網設計分析

袁甜甜

（遼寧中冠環境工程股份有限公司，遼寧鞍山 114014）

農村安全飲水項目可以為農村群眾提供安全的飲用水，減少各種不達標等用水現象，從整體層面上提高農村居民的生產生活幸福指數，對于確保農村地區供水飲水的安全性、質量性、穩定性具有重要作用［1］。農村安全飲水工程中，配水管網實際包含的內容非常多，主要有管道及其他不同類型的管道附件等，設計合理的配水管網可以讓農村居民享受極大的便利。為了更好地對農村安全飲水工程配水管網設計進行研究分析，以吉木乃縣別斯鐵熱克鄉為例，進行了全面深入分析，進一步加快新時期農村安全飲水工程建設。

1 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉基本情況介紹

新疆吉木乃縣別斯鐵熱克鄉自來水工程從20 世紀末開始修建，其以當地山泉水為基本水源，并配套了一座集水井，供水管網類型是典型的D160 的PE 管，支管為D90 的PE 管。在最初設計時，目標是滿足70 萬左右人口的用水需求，在實際建成后可以滿足超過54 萬人的用水需要，受到各種因素的影響，實際供水能力與目標預期還有明顯差距［2］。黨的十八大以來，在“兩居”工程等的實施推動下，鄉鎮政府駐地的人口牲畜數量急劇增加，鄉鎮地區的用水壓力持續增大。根據相關統計，截至2017 年末，吉木乃縣別斯鐵熱克鄉實際常住人口達到73 萬，以往建成的自來水供水系統已經無法滿足基本需要，而且在最初的自來水供水系統設計上科學性、合理性不夠，供水存在著比較明顯的不平衡性，部分地方的管網在實際埋深上不夠，支管實際布局不夠科學，不少地方自來水管網出現了嚴重老化、堵塞等情況，實際需要檢修維護的管網持續增多，整體的成本開支非常大，嚴重影響了吉木乃縣別斯鐵熱克鄉區對自來水的需求，導致水資源供需矛盾非常大，因此，如何更好地對自來水管網系統進行設計改造成為了吉木乃縣別斯鐵熱克鄉共同關注的問題。近年來，社會對于水資源的需求會更加旺盛，基于實際需要，對配水管網管道布置進行了不同層面的分析，并從基本要點切入對管網設計進行了介紹，這對于加快新時期配水管網設計具有重要參考作用。

2 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉配水管網工程基本概況

吉木乃縣別斯鐵熱克鄉距離縣城超過25 km，四周緊鄰4 個鄉鎮，屬于典型的核心位置，交通條件便利，實際轄區面積為1 214 km2。從轄區自然地形條件看，主要地區地形結構復雜，呈現出波狀起伏的特點，地勢整體上是北高南低，南北長73 km，東西長16 km［3］。根據最新測量數據，轄區海拔最高點為1 614 m，供水范圍主要是吉木乃縣別斯鐵熱克鄉鄉鎮駐地及周圍行政村。根據當地衛生部門的相關統計數據，該農村飲水安全工程地區居民存在著較為嚴重的細菌性痢疾等疾病，導致這種情況出現的原因與長時間飲用不健康水體有著直接關系。基于更好地維護群眾身體健康及解決各種歷史性飲用水遺留問題的考慮，更加有必要加快農村飲水安全工程建設工作。

3 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉配水管網布置的基本原則

在給水設計上，充分考慮農村實際情況，在吉木乃縣別斯鐵熱克鄉管網工程布置上，嚴格遵循以下基本原則。1）將線路盡量縮短，減少線路出現起伏現象，土石方工程要盡量降低，科學控制整體的工程成本開支。2）在管道的敷設上，盡量應用原有的或者既定規劃道路，確保后續施工及檢修維護作業的實施。3）減少對農田的占用，將各種可能存在交叉建筑物數量控制在最少。4）有效利用地形高差，在條件滿足的情況下選擇自壓輸水。5）注重與當地經濟社會發展規劃相結合，體現出管網設計等的長期性、可持續性。6）對于供水一定要確保安全可靠。

4 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉配水管網布置具體要求

充分利用現有地形，在條件滿足的情況下先選擇重力輸水。在配水管網的選擇上，要結合用水基本要求，合理設置覆蓋給水區域機芯，從而滿足不同群眾的用水需求，讓不同地區群眾都能夠獲得足夠的水資源，對水壓進行嚴格要求，最不利點的自由水頭不得小于4 m［4］。對于所有的村鎮基本情況要進行考慮，還需要綜合長遠視角進行把握，讓供水設計更具有科學性。要確保盡量少占用農田，減少各種類型的交叉建筑物，在管網的設計上，一定要避開經常性出現滑坡的路段。如果是進行長距離輸水，就需要在合適的位置設置排氣閥或者泄水閥，重力輸水，在地面坡度較陡時，應在適當位置設跌水井或減壓等控制水壓設施。在布置配水干管上，需要沿著覆蓋村莊進行有效落實，避免將干管壓到路面下，減少對干管的硬性損傷。需要在不同的管道節點位置設置檢查井，而且還需要將管道埋深到最大凍深以下。

5 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉配水管網布置要點

在管網布置上，需要確保管網以樹枝狀方式呈現出來。考慮到供水服務地區群眾居住較為分散，需要綜合考慮工程所在區域的地形特點等，確保管線在具體布置上沿著現有的道路及規劃道路進行，如果在管道經過區域中存在著可能的腐蝕性路段，則一定要避開。在向不同的村鎮進行輸水時，需要將檢修閥設置在分水點下游側的干管及分水支管上。在本次設計中，綜合考慮了服務地區的基本情況，并嚴格遵循了對管道進行布置的基本原則，實際的布置如下。

從水源特點上看，本次設計是典型的新建水源，處于該地最大的水閘上游大約70 m 的位置，選擇合理的位置新修建了一座集水井，在集水井的上游接了3 條滲管。在滲管的材料上，選擇的是無砂混凝土花管，與集水井成30°夾角埋設，實際埋深平均為3 m，每條管道的長度為100 m，管道的直徑為1 m，共計300 m［5］。

結合當地的實際情況，考慮到本次供水服務對象特點，本次設計選擇了自壓方式供水，新修建了兩座水廠，以兩條管道為主，從集水井當中吸水，分別從兩個方向進行供水。在正式供水之前，需要組織專門技術人員對水質進行檢測化驗，嚴格按照國家標準進行處理，確保水在集水井經過有效濾料，之后到自來水廠進行消毒處理，進而在清水池調節，借助于管網配水輸送到農戶家中，這樣才能切實為群眾提供安全的飲水用，減少各種由于水體污染等導致的疾病。實踐證明，這對于提高群眾滿意度起到了非常好的作用。

6 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉配水管網工程管材質量

農村安全飲水工程配水管網中，管材的影響至關重要，只有管材質量過關，這樣才能確保管網使用壽命符合實際要求，才能減少各種破損、裂縫等問題的發生，結合實際來看，在管材的選擇上必須要做到以下5 點。1）可以承受來自各個層面的實際壓力，而且還需要避免出現堆水質產生污染現象；2）由于施工建設的復雜性，實際需要的管道數量比較大，在管道材質的選擇上一定要確保成本可控，而且質量還需要得到切實的保障；3）實際選擇的管材要有足夠長的使用壽命，能夠經得住長時間的磨損；4）要確保管道內壁非常光滑，將水頭損耗出現的可能性降到最低，從而有效節約水資源；5）由于施工區域的復雜性，在施工當中對于安全質量要嚴格要求，確保整體性的施工建設經得住推敲。

7 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉配水管網工程管材類型

從實際來看，在當前農村防病改水工程項目建設中，實際使用最為廣泛的管道材料，主要有塑料管、鋼管、球墨鑄鐵管等，不同的部分實際起到的作用也不一樣。結合供水的實際需要，綜合以往農村安全飲水工程建設經營，在本次配水管網設計當中，管材的選擇都是PE 管。這種類型的管材在實際應用上具有非常大的優勢，在耐腐蝕上表現良好，管材的內壁非常光滑，實際表現出的輸水能力也相當強，整體的重量不大，對于方便施工具有重要意義，最為重要的是材料成本不高，在實際推廣應用上具有廣闊的前景。在實際安裝上非常簡單，可以非常好的適應農村環境要求，在所有材料的選擇上，都需要經過專門的安全鑒定。

8 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉配水管網工程管網水力計算

根據管網中最不利節點所要求的自由水頭和各管段的水頭損失，再由控制點要求的自由水壓和地面高程，推算出各節點的水壓，確定設計管材壓力、規格。經過計算，供水整體系統動水壓力主要為節點區域自由水頭，并滿足壓力需求，最大值為58.42 m，最小值為16.01 m。

在項目運行中，管道內部壓力極易受到管網用戶用水量的干擾。如果其降低則會導致動水壓加大，最高趨于管道凈水壓力，主要為首部水壓線標高一級地面高程直接的長，所以，在設計過程中需對不同凈水壓力管段給予可惜的設計，選擇壓力（額定壓力）的管材，同時在不同節點區域設置自動排氣裝置，保證工程整體運行質量。

9 結語

以吉木乃縣別斯鐵熱克鄉為例，對農村安全飲用水工程管網設計進行了全面剖析，介紹了吉木乃縣別斯鐵熱克鄉的基本情況，明確了工程建設的必要性及意義所在，進而從不同層面對如何進行配水管網設計進行了探索，這對于更好地落實新時期農村安全飲水要求，滿足不同層面的用水需要都具有重要意義。