乡镇供水系统优化设计研究

2011-08-15付联朋

科技传播 2011年8期

付联朋

宁波市鄞州区城市建设投资发展有限公司，浙江宁波 315200

目前，我国农村饮水与乡镇供水建设已滞后于国家的经济发展水平，大部分乡镇供水设施不完善、管网老化、水量、水质、水压得不到保障，已严重影响到乡镇人民的日常生活及乡镇的可持续发展，鉴于此原因，国家近年来对乡镇及农村供水建设的投入逐步加大，特别在“十二五规划”中，对乡镇及农村供水系统建设投入将进一步加大。乡镇供水系统一般采用统一供水方式，供水系统一般由取水工程、水处理工程及输配水管网工程组成，下面就从供水系统的这3个组成分别进行阐述。

1 取水工程

取水工程主要包含水源选择及取水构筑物。

1.1 水源

作为乡镇水厂的水源一般有江河水、水库水、地下水。水源的具体选择应综合比较确定，但一般优先顺序应为水库水、江河水、地下水。

水库水一般具有水质较好、卫生防护简单，水量较充沛，且一般可考虑采用重力供水，由于采用重力供水可省掉泵房，从而达到节省工程造价和节约运行费用；如某乡镇采用水库水源，在现场详细踏勘后，为利用好水库充足的水头，在水库和镇之间的一个高地建设高地水厂，全程重力供水，这样水厂的建设费用虽然高些，但运行费用较低，整个工程系统的经济效益最佳。在水库高程较高，位置水头过大时，宜采用减压水箱减压，如某乡镇水厂由于其水库水头过高，导致爆管频繁。

江河水一般具有水量充沛，矿化度低，但浊度变化范围大，较易受到污染的特点，特别在沿海经济发达地区，中小河流水污染较重，已不适合作为生活水源；所以在采用地表水作为水源时，应注意水源水质及卫生防护。

地下水一般具有水质清澈，浊度低，但矿化度较高，在有些地区还存在着铁、锰、氟、硬度等元素超标，需进一步处理，且可开采水量不能超过补给水量。如地下水水质较好，补给量能满足开采量时，可优先考虑采用地下水源。

1.2 取水构筑物

取水构筑物选择应因地制宜，灵活采用，但乡镇水厂建设一般都资金较紧，且施工周期短，所以在水库、江河取水时，可优先考虑固定式或浮船式取水构筑物。地下水源则一般采用管井。

2 水处理工程

水处理工艺由源水水质决定，对于乡镇水厂一般采用传统工艺即可，但要注意以下几个问题。

2.1 要考虑分段分期建设的可能

比如在原水水质好，但建设资金紧张，且供水任务紧张时，可考虑先建清水池和消毒设施，将原水消毒后直接供应给用户，同时或二期再建混凝、沉淀、过滤构筑物。考虑国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求，处理工艺要考虑远期加设活性炭过滤等深度处理装置的可能。

2.2 处理构筑物的选择要适当考虑当地的施工水平

由于乡镇水厂的施工往往都是当地施工队伍承担，而乡镇施工队伍一般技术力量较薄弱，如采用V型滤池等较复杂构筑物，则很难保证施工质量和进度，一般采用当地较常采用的构筑物即可；当水厂规模不大且用地紧张时，可优先考虑采用一体化水处理设备，其造价相对较高，但施工周期短，上马快。

2.3 输配水管网工程

输配水管网工程是整个给水工程中投资最大、问题隐患最多且最不易引起重视的一部分，因此在设计中应给予足够的重视。以下主要从管材、阀门、管网布置及计算进行说明。

2.3.1 管材选择

城市给水管材目前常用的有球墨铸铁管，高密度聚乙烯（HDPE）管，钢筋混凝土管，钢管，给水用硬聚乙烯（UPVC）管，玻璃钢管等。钢管强度高，安装及维护较方便，但易腐蚀，作为城市配水管网已很少使用。球墨铸铁管强度高，延伸率高于钢管，使用寿命长，但价格较高，在大中城市较多使用；HDPE管有优良的韧性及塑性，内壁平滑，一般采用热熔连接，可顺应地基不均匀沉降，价格适中；钢筋混凝土管具有价格较低，强度一般。管材的具体选用要根据当地的经济条件、施工条件及供水压力等综合确定。比如在有些山间路段，道路崎岖，施工条件差，这时使用HDPE管则有明显的优点，因为HDPE管采用热熔连接，如采用钢管、铸铁管则接头不好处理；在某些施工条件好，且工作水压不高的路段，使用钢筋混凝土管则经济性很突出。

2.3.2 阀门选择

供水工程中常用的阀门有闸阀和蝶阀，闸阀的特点是水头损失较小，人工开启较费力，蝶阀相对闸阀水头损失较大，易于开启。所以在主干道上为减少水压损失，节省能耗，宜采用闸阀，在支管及常开启的管道宜采用蝶阀。

2.3.3 管网布置及计算

管网布置主要处理好这么几个方面的问题：1）近远期相结合的问题，管网应按远期流量设计，分期实施；2）环状网和树状网相结合的问题，在中心城区或重要企业采用环状网、近郊及周边地区采用树状网；3）现状管网和建设管网相衔接的问题，对于现状管网的改造要理清主次，分期实施；4）考虑和其它工程管线综合的问题，考虑施工的难易，这主要体现在要多现场踏勘，多方案比较。

在管网计算中，控制点水压应保证不低于28m水头，远期管网规划中的管道流速基本设计在0.6m/s～1.2m/s之间，既能保证管网投资和运行的经济性，又为将来的需水量增加保留了过水能力。在条件允许时还要做好供水应急专项规划。

2.3.4 泵房设计

乡镇供水的特点是日用水不均匀系数大，近远期用水量变化大，水泵选择主要满足这两个要求，所以水泵选型要考虑大小泵搭配，甚至近期采用小泵，远期再更换为大泵。考虑维护维修的方便的要求，水泵选型也要考虑采用同型号泵互为备用。