贵州村镇供水系统选择与经济技术比较

陈洪松

摘要：本文针对贵州山区村镇经济发展相对滞后，缺少管理技术人员，管理水平较低下的情况，结合山区的特点，对供水系统的各构成部分进行了技术和经济的分析比选，尽量在村镇小规模供水工程供水系统选择时做到合理化、经济化，做到实施简单、运行维护简单可靠、运行电耗低，降低水价，造福于人民。

关键词：村镇 供水系统 经济 技术

贵州省位于中国西南的东南部，省会贵阳。东毗湖南、南邻广西、西连云南、北接四川和重庆，介于东经103°36′～109°35′、北纬24°37′ ～29°13′之间，国土面积176167K㎡，占全国国土面积的1.8%。2010年9月止，全省设4个地级市，3个自治州，2个地区；9个县级市，56个县，11个自治县，10个市辖区，2个特区；共计505个乡（含252个民族乡），689个镇，109个街道办事处。

贵州地貌属于中国西南部高原山地，境内地势西高东低，自中部向北、东、南三面倾斜，平均海拔在1100米左右。全省地貌可概括分为高原、山地、丘陵和盆地四种基本类型，其中92.5%的面积为山地和丘陵。贵州岩溶地貌发育非常典型。喀斯特地貌面积109084平方千米，占全省国土总面积的61.9 %，境内岩溶分布范围广泛，形态类型齐全，地域分布明显，构成一种特殊的岩溶生态系统。

1．贵州村镇供水工程主要特点

贵州的村镇相对来说大多经济发展滞后，供水工程具有以下特点：

①人口規模小。乡镇人口多在几千到一万多人，小的自然村寨几百到一千人，较大的自然村寨有一、两千人。

②除特殊类型的乡镇、村寨外，供水用途单一，主要为生活用水、少量农副产品加工用水，有些旅游服务型村寨有部分餐饮用水，自然村寨还有部分大牲畜用水。

③用水量少，供水工程的建设规模小。受经济发展的限制，卫生器具的完善程度较低，根据气候条件和生活条件，自然村寨居民综合用水量多在80-120L/（cap·d）间，乡镇居民综合用水量多在100-150L/（cap·d）之间，除特殊类型的乡镇、自然村寨外，供水工程的供水规模大多在100m3/d—2000m3/d。

④供水水源距离镇区或者村寨远近不一，输水管线长度较短的1-2Km，长的4-6Km，少数长达10Km及以上。

⑤受山区地形影响，配水覆盖范围内多地形起伏较大，配水管网中水压差较大。

⑥贵州村镇经济发展相对滞后，缺少管理的技术人员，管理水平相对低下。

2．常见的供水系统分类及系统组成

2.1常见的供水系统分类

城镇供水系统按不同的性质有多种不同的分法，如按水源性质分，可分为地表水供水系统、地下水供水系统，按供水方式分，可分为重力流供水系统、压力供水系统、混合供水系统，按使用目的分可生活用水供水系统、工业用水供水系统等等。

2.2供水系统的组成

不论是何种类型的供水系统，一般均包括水源、取、输水工程、净水工程、配水工程四大部分。

2.2.1水源

供水水源分为两类，一是地表水，包含江、河、湖、海、水库、山塘等；二是地下水，包含地下出露泉水、深层地下水（承压水）、浅层地下水（潜水）等类型。

2.2.1取、输水工程

取水工程主要为取水构筑物，即从选定的水源（包括地表水和地下水）取水。有渗渠、大口井、岸边式取水泵房等等形式。

输水工程即从水源将原水输送到净水厂的管（渠）道。

2.2.2净水工程

净水工程通常指净水设施、净水厂，包含将水源原水处理达到用水水质要求的构筑物、附属的投药、消毒、变配电间及水处理所需要的相关的投药设备、消毒设备等等。

一般的净水工程构建筑物有澄清池、絮凝反应池、沉淀池、滤池、清水池等，附属生产建筑物有投药间、消毒间、变配电室、送水加压泵房等。

2.3.3配水工程

配水工程通常指将净水厂处理达标后的水输送到个用水点的管道工程。包括配水管网和配水管网中的高峰用水调节水池，如供水系统采用前置调节时，调节水池一般与净水厂中的清水池合并。

3．供水系统的选择与经济技术比较

村镇的供水规模小，且主要为生活用水，若将生活用水和工业生产用水分水质进行供应，则需建两套净水系统和两套配水系统，增加了工程的管理复杂难度、工程投资和运行成本，故一般采用同质供水系统，以生活用水要求进行净水处理。

山区地形起伏较大，应在分析配水能耗、合理降低水价的前提下，合理确定是否采用同压供水还是采用分区（分压供水）供水。

贵州村镇经济发展相对滞后，缺少管理技术人员，管理水平相对低下，合理的确定供水系统及其组成单元，做到设备材料简单可靠、运行维护简单、运行电耗低、使用的药剂或原料易采购保存，做到水价最低，造福于人民，是值得研究和探讨的。

3.1水源

一般来说，地下水水质变化较小，使运行维护管理简单化，容易保证水处理达标，处理费用低，供水安全性得到提高和保障。

地表水受人为破坏污染、大气降水影响、季节变换等等因素影响，水质变化大，给净水厂水处理带来一定困难，且水处理费用高，如不结合水质变化调整水厂的运行工况，则出厂水水质难以保证。

故在保证取水量的前提下，首选水质符合水源水质标准要求的地下水作为供水水源，适宜缺少技术人员，管理水平相对较低的村镇级小规模供水工程。如开采地下水作为水源，则应注意取水量须小于允许开采量，防止造成地层结构破坏，带来地面塌陷等自然灾害。

3.2取、输水工程

3.2.1取水工程

取水工程在满足取水要求的前提下，应考虑采用维护简单、管理方便，并利于安全卫生防护的取水方式。

通常地下出露泉水采取泉室取水；一般不通航的小河流采用取水低坝抬高水位取水，也可采取渗渠、大口井等方式取水，但应考虑洪水影响因素和取水工程的安全；较大河流、水库等地表水等采取岸边式取水泵房取水，同样需要考虑洪水影响因素。

3.2.2输水工程

输水工程分重力流输水和压力流输水两种类型，贵州村镇的经济发展相对滞后，应充分考虑节约运行电耗，制定合理的居民水价。

重力流输水在满足水力计算要求的前提下，输水管管材考虑运行维护管理、运输、气候条件、地质条件、工程投资的影响因素即可。

对于需要加压输水的供水系统，输水管道的管材选择对运行电耗费用有相当的影响，而运行费用的高低取决于管道水头损失的大小。

管道的水头损失包含沿程水头损失和局部水头损失，沿程水头损失可按下式计算[1]：

10.67q1.852L

h=

C1.852D4.87

h—沿程水头损失（m）

L—管道长度（m）

D—管径（m）

q—流量（m3/s）

C—（海曾-威廉）系数，按下表取值：

管道种类 C值

塑料管 140

新铸铁管、涂水泥砂浆的铸铁管 130

混凝土管、焊接钢管 120

根据现行设计规范，局部水头损失一般按沿程水头损失的5-10%计算，但受贵州山区特殊地形影响，输水管线起伏较大、转弯较多，局部水头损失较大，对于较长的输水管线，难以对其局部水头损失进行详细计算，根据笔者在贵州山区供水工程的设计经验，建议按沿程水头损失的10-15%计算。

输水工程的电费可计算按下式计算[2]：

以当前市场上最容易采购、应用最广、最具有代表性的给水管管材钢管、离心球墨铸铁管、PE给水管为例，由上面的计算式可推算出同管径的PE给水管的理论水头损失和理论电耗分别是钢管、离心球墨铸铁管的75%和87%，如遇到长距离输水管线，吨水电耗费用可达0.10元左右甚至以上，综合折旧、运行维护费用，吨水的水价差距在0.20-0.30元左右，年总电耗费用相差也较多，对居民的水价影响较大，故供水工程输水管的管材材应在充分考虑运行维护管理、运输、气候条件、地质条件、工程投资的影响因素下核算运行成本，进行合理的选择和搭配使用。