农村饮水安全工程设计方案比选

黄娅婷

(巴州水利水电勘测设计院，新疆库尔勒 841000)

尉犁县团结乡饮水安全工程位于尉犁县团结乡，尉犁县城距库尔勒市50km。项目区尉犁县团结乡大部分村位于尉犁县城东南 2.5km，团结乡孔雀村和团结新村位于尉犁县以西15km。尉犁县团结乡位于巴音郭楞蒙古自治州尉犁县境内，地处孔雀河下游冲积平原区，是一个多民族聚居的地区。全乡共有6个行政村（包括孔湾村、西海子村、东海子村、孔畔村、孔雀村和团结新村），总人口数为8896人，有汉、维、蒙、回、等四个民族。年末农业总产值为4216万元，灌溉面积为2.684万亩，牲畜存栏头数为 28202头（标准羊）。农牧民人均纯收入为3818元。

团结乡饮水安全工程总投资 359.88万元，其中主供水管网投资为 260.62万元，进户管网投资为99.27万元。主供水管网投资中169.40万元(65%)争取国家财政专项投资，地方自筹 39.09万元(15%)，受益地区群众自筹52.12万元(20%)。进户管网费用99.27万元全部为受益地区群众自筹。

1 农村供水现状

尉犁县现状农村饮水以饮用河道水及浅层地下水为主。根据水质化验孔雀河河道水质不适宜人饮用。而全县地下水水量有保证，但地下水矿化度较高（＞2g/L），水质难以满足饮水安全要求。

团结乡现有居民饮水方式基本以分散式供水方式为主，依靠手压井，取地表浅层地下水。只有部分地区采用水厂打井集中供水，受益人口约2186人，但饮用水质较差，运行费用较高。团结乡饮水安全工程新解决安全饮水人口为6710人，其余2186人计算考虑水量，经过调查现有水厂为1995年以前建设，输水管道及管件部分破损老化，水量损失严重，工程建设考虑对这部分旧管网进行更新改造。

现团结乡饮水安全主要问题为饮水水质不达标。因现状取水水源为浅层地下水，水体极易污染，水质也难以达到标准。依据《新疆巴音郭楞蒙古自治州农村饮水现状调查评估报告》，团结乡为典型的饮用水水质不达标区，饮用水矿化度大于2g/L，属苦咸水，饮水安全问题急待解决。

因项目区浅层地下水极易受到污染，农村生活污水和农田含有化肥的废水，都极易污染浅层地下水。项目区及县城周边乡镇现状饮用水均为苦咸水，在水致病发病原因中，水质问题已成为第一因素，由此可导致介水传染病、地氟病及结石病的发生。项目区水样经检验，所检项目总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体等指标不符合《生活饮用水卫生标准》。

2 项目区水源论证及水质

随着国家及地方各级政府对农村饮水安全工程的重视，城镇居民不断提高饮水安全的要求，为彻底解决项目区水质超标的饮水不安全问题，自治区及地方各级政府正在积极筹划建设库尔勒—尉犁城镇供水工程（简称：库—尉供水工程）。库—尉供水工程的建设是解决库—尉沿线村、镇及尉犁县城镇各区域、地方用水，实现规模供水效益，造福人民的一项民心工程。

工程引水点距离尉犁县城约48.5km，首端起自库尔勒市石化大道与218国道交叉口，途经希尼尔镇及尉犁县周边各乡镇，尾端为尉犁县县城。在希尼尔镇、喀尔曲尕乡、县城周边各乡镇等，均预留接口。工程设计供水规模1.2万m3/d，用水量计算中已包含尉犁县县城及周边乡镇的用水指标。其水源为开都河中游农二师二十一团城市水源地地下水，水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749）的一级水质要求。

综上所述，从水源的水量、水质等诸多方面影响考虑，本次饮水安全工程的设计水源以库—尉城镇管网水作为饮水水源。其水源为开都河中游农二师二十一团城市水源地地下水，供水规模 1.2万m3/d，水源水质及可供水量均能满足本次饮水安全工程的用水要求。

3 工程方案介绍

工程方案选择时应从保证供水安全、施工方便、管线布置经济合理、工程挖填方量小、在满足系统运行安全的情况下造价经济、便于维修管理的原则。

3.1 设计方案介绍

（1）设计方案一。实行全乡集中供水，统一由城市管网取水，根据居民分布情况分东、西两条输水干管，东线接库－尉城市供水主管网对团结乡的4个村(孔湾村、西海子村、东海子村、孔畔村)供水，并预留塔里木乡水量。西线接兴平乡供水主管，负责2个村（孔雀村、团结新村）的供水，集中供水满足居民用水的要求，统一管理，有效提高水、动力的利用效率，降低运行费用，彻底解决居民用水问题。

（2）设计方案二。将全乡分成2大片区供水，西片区设置1处水厂打井取水，供水范围为2个村（孔雀村、团结新村），在孔雀村三队建设 1座水厂。东片区设置1处水厂打井取水，东片区供水范围为 4个村(孔湾村、西海子村、东海子村、孔畔村)，在团结乡乡政府西侧200m处建设1座水厂。

3.2 方案总体情况

方案一采用全乡集中供水，供水均采用城市管网供水，管道铺设根据各乡分布情况采用2条主干线，西线根据供水压力计算需设二次加压泵站1座，配水管网的布置方式为树枝式管网，便于统一管理，有效提高水、动力的利用效率，可降低日常运行成本，但管道管径和承载压力相对较大，西线其最末端供水点为团结新村抗震小区，东线其最末端供水点为孔畔村一队。首、末端之间供水主管道总长24.65km，支管总长38.29km。

方案二采用分片区供水，全项目区集中供水的两处机井及水厂分别位于团结乡孔雀村三队和团结乡乡政府西侧 200m处，首、末端之间供水主管道总长 22.21km，支管总长 38.29km，采用树枝式管网供水。此方案在管道铺设上采用二根主干管，管径和承载压力相对较小。

因方案二分成两大片区自建水厂供水，较方案一可减少部分干管道铺设长度，且主管道管径较方案一小，相应降低管道投资及铺设费用。但由于方案二需建设两处水厂，在水厂、机井及水处理设备投资上比方案一有所增大，且相应增大了工程的运行费用。

4 工程方案比选

4.1 工程条件比选

4.1.1 各工程方案的水文、水文地质、水资源情况比选

（1）设计方案一为库尔勒～尉犁县城市供水管网供水，城市管网水源主要为源为开都河中游农二师二十一团城市水源地地下水，水源水质经检测各项指标均无超标，满足《生活饮用水卫生标准》所规定的一级标准。本工程直接接输水主管，不需要再进行水处理，可直接饮用。

（2）设计方案二水源为尉犁县团结乡当地地下水，根据以往水质化验，所检项目总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体等指标不符合国家生活饮用水卫生指标，属苦咸水。如作为生活饮用水还需在水厂设置多项水净化设备且运行成本较高，且经过净化后水质也较方案一水质要差。

4.1.2 各工程方案的地质情况比选

因方案一与方案二均位于团结乡，所以两工程方案的地质情况类同，无可比性。

4.1.3 各工程方案的供水首部及管网的布置

（1）设计方案一首部直接接供水城市管网，由主管连接各供水村，不需单独再设置首部系统。由于供水村分布的位置关系设东支线和西支线两条主管，为满足较远村供水压力需要，需再在西支线干管上设置1座二级加压站。

（2）设计方案二根据供水村分布的位置关系需分别在团结乡孔雀村三队和团结乡乡政府西侧200m处开凿两眼新机井，修建两处水厂，抽取地下水需经过水处理满足饮水卫生要求。

设计方案二输水管道较方案一可减少部分接城市管网的主管和部分村与村之间的连接主管。供水村内管道布置基本与方案一相同。

4.2 工程经济比选

4.2.1 各方案工程投资的合理性比选

方案一：该方案的投资由建筑工程、机电设备及安装工程、金属结构设备及安装、临时工程、土地占用补偿费、其它费用等六部分组成，概算总投资为359.88万元，其中主供水管网投资260.62万元，入户管网投资99.27万元。

方案二：该方案的投资组成同方案一，概算总投资为508.66万元，其中主供水管网投资409.39万元，入户管网投资99.27万元。

表1 两种方案投资组成及投资额(万元)

由方案一、方案二的概算总投资比较，可以看出在满足项目区供水前提下，方案一更具有合理性。

4.2.2 各方案运行管理费用的经济性比选

本工程的运行费用是工程的总成本费减去该工程的折旧费，总成本费用包括折旧费、工资福利费、维护修理费、燃料动力费及其它费用等。由计算可得，方案一的年运行费为18.37万元；方案二的年运行费为 37.3万元。由两方案的年运行费比较，可以看出在满足项目区供水的前提下，方案一更具有经济性。

4.2.3 水价比较

根据总成本费用计算，方案一的预测水价为1.43+2.8（接口水价）＝4.23元/m3，方案二由于投资大折旧费高（约 50万/年），运行费高等原因计算预测水价为6.5元/m3，根据水价计算，方案一水价较可行。

4.3 方案比选

通过综合比选，最终确定该饮水安全工程采用方案一。