新疆加尔布拉克农场饮水安全工程设计

2013-09-25曹建宾

陕西水利 2013年6期

曹建宾

（新疆额敏县水利局新疆额敏 834600）

1 工程概况

额敏县位于新疆维吾尔自治区西北部，塔城盆地东北部，地理位置为东径83°24′～85°10′，北纬 46°09′～47°03′，东与和布克赛尔蒙古自治县相邻，南与托里县相接，西部、西南部与塔城市、裕民县毗连，北与哈萨克斯坦共和国接壤，东西长约123km，南北宽87km，全县土地总面积9531.9km2。境内三面环山，地势由南向北，由东向西倾斜，海拔高程455m～2852m，形成一个西部开口，中部低平的盆地。

加尔布拉克农场位于额敏县县城东北8km处，地理坐标为东径83°40′，北纬46°35′，东与阔什比克良种场相邻，西、南与郊区乡为邻，北以北干渠为界和上户乡接壤。东西最长距离5.5km，南北最长距离8.5km，总面积 49.9km2，海拨高程在542.9m～593.6m。

据《额敏县农村饮水现状调查评估报告》知，额敏县加尔布拉克农场共有农村人口0.2850万人，目前项目区群众主要饮用水源为地下水，农村供水工程主要存在的问题是用水量不足和用水不方便。由于项目区饮水安全工程已实施多年，受当时设计、施工及管理条件的影响，管网老化严重，已不能满足供水要求。2005年加尔布拉克农场通过农民自筹，对首部进行了改造，新打机井一眼，新建蓄水池一座，购置变频设备一套，通过改造基本可满足供水要求，但依然存在管网老化的问题，每年需维修数次。本次工程共解决项目区0.1952万人及0.5912万头（只）牲畜的饮水安全问题。

2 区域水源选择及安全控制

2.1 安全供水工程水源选择

根据《额敏县地下水资源勘测报告》知项目区地下水较为丰富，项目区地下水补给来源有：降水入渗，河道入渗，渠系入渗，田灌入渗，平原泉水回归。地下水年补给量为：530×104m3，可开采量：300×104m3。目前项目区共有机电井7眼，年提取地下水90×104m3。项目区附近无任何地表水资源。

因此，本工程水源采用地下水。

2.2 水源水质、卫生防护及水质净化

2.2.1 水源水质要求

供水工程生活饮用水水质应符合《生活饮用水卫生标准》（GB/T5750-2006）的要求。因此农村饮水安全工程在选择水源时，应以水质良好为前提和基础。

2.2.2 水源水质检测

经额敏县疾控中心于2010年6月21日在项目区的水源地（地下水）采样进行水质化验，水中各项指标都符合国家规定的农村生活饮用水卫生标准，拟建水源水质符合一级水的标准。

2.2.3 水源卫生防护

本工程供水水源为地下水，水源防护措施如下：

⑴生活饮用水水源的保护区应按国家环境保护局、卫生部、建设部、水利部和地质矿产部颁发的《生活饮用水水源保护区污染防治管理规定》的要求，由环保、卫生、公安、城建、水利、地矿等部门共同划定生活饮用水水源保护区，报当地人民政府批准公布，供水单位应在防护地带设置固定的告示牌，并经常巡视，及时处理影响水源安全的问题。

⑵取水管井的防护范围及影响半径的范围，应根据生活饮用水水源地所处的地理位置、水文地质条件、供水的数量、开采方式和污染源的分布等情况确定。根据本工程的实际情况，确定本工程单井保护半径为200m。为保证水源不被污染，水厂周围有2.2m高的砖院墙将水厂与外界隔离，以保证水厂周围不受污染。

⑶在井的影响半径范围内，不应开凿其他生产用水井，不应使用工业废水或生活污水灌溉和施用持久性或剧毒的农药，不应修建渗水厕所和污废水渗水坑、堆放废渣和垃圾或铺设污水管道（渠道），不从事破坏深层土层的活动。工业废水和生活污水严禁排入和漫溢到井中。

⑷下雨时，应及时疏导地表积水，防止积水入渗和漫溢到井中。无工业污染源。

⑸任何单位和个人在水源保护区内进行建设活动，应征得供水单位的同意和水行政主管部门的批准。

2.2.4 水质净化、消毒措施

鉴于输水线路较长，有可能在提水和管网配水上发生污染，故须设置消毒设施。本水厂选用二氧化氯发生器生成二氧化氯气体进行消毒，给水工艺流程系统如图1。

2.3 水质监测

为使供水工程运行中供水符合卫生标准，需要对供水进行经常性水质检测，便于掌握水质变化、采取相应的处理措施。根据《生活饮用水卫生标准检验法》（GB5750）的要求，结合本次水厂的具体情况，水厂建立化验室及水质检验设备，配备专职化人员，化验员须经相关部门培训并且持有化验员上岗证，对水源水、出厂水的居民经常用水进行水质检验，并接受当地卫生部门的监督。水样采集、保存和水质检验方法应符合《生活饮用水标准检验法》（GB5750）的规定，也可采用国家质量监督部门认可的简便方法和设备进行检验。供水站不能检验的项目应委托县卫生防疫部门进行检验。当检验结果超出水质指标时，应立即重复测定，并增加检验频率；水质检验结果连续超标时，应查明原因，并采取有效措施防止对人体健康造成危害。水质检验记录应完整清晰并存档。水质检验项目及检验频率根据原水水质、净水工艺、供水规模确定，并应符合《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）表11.2.2的要求。

3 饮水安全工程设计

3.1 工程等别和建筑物级别

根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）中表1.0.3，额敏县加尔布拉克农场饮水安全工程规划人口0.1952万人，水厂总供给水量为242.25m3/d，确定工程等别为Ⅳ等。

3.2 供水方案设计

综合考虑工程安全、经济、合理开发，充分利用当地有利条件，在满足水源、水量、水质、水压等条件下，本着合理利用水资源、节约用地、少占农田、节约能耗、便于运行管理、积极采用被科学试验和生产实践所证明的经济而先进的新技术、新工艺、新材料和新设备的原则进行工程方案设计和比选。

加尔布拉克农场于1995年实施了饮水安全工程，由于受当时设计、施工及管理条件的影响，经过多年运行，管网老化严重，已不能满足供水要求。2005年加尔布拉克农场通过农民自筹，对首部进行了改造，新打机井一眼，新建蓄水池一座，购置变频设备一套，通过改造基本可满足供水要求，但依然存在管网老化的问题，每年需维修数次，从而直接影响了供水的安全性。本次工程对管网进行更换，新修管网配套建筑物。

图1 给水工艺流程系统图

表1 管材比选表

由于加尔布拉克农场饮水安全工程只是对现有管网进行更换，因此不改变原有供水方案，仍然采用抽取地下水变频供水的供水方式。

3.3 供水管线管材比选

本工程供水管道较长，供水水压变化大，选用管材应满足供水压力，性能良好，以保证供水正常运行，现对两种管材，即UPVC塑料管、玻璃钢夹砂管进行比选。经过比选，选用UPVC塑料管。

经分析认为：玻璃钢夹砂管的水力技术特点与UPVC管基本相同（如糙率，为0.0084，沿程水头损失计算公式中流量指数为 1.77，管径指数 4.77，摩阻系数为0.000915），并且其力学特性，耐久性更优于UPVC管，对玻璃钢夹砂管和UPVC管进行不同管径单位造价对比。经比较，玻璃钢夹砂管在管径为300mm以下时，其价格均高于UPVC管。经计算，本工程最大管径为125mm，因此，本饮水工程的供水管道均采用UPVC管（ф63以下用PE管）。

3.4 工程验收的水质检验

为确保供水工程的供水安全卫生，工程竣工验收时，由管理单位组织设计单位、建设单位、监理单位、施工单位以及疾病预防控治中心、环境卫生监测站对水厂供水水源进行水质检验、验收，水质检验根据《生活饮用水卫生标准》（GB/T5750-2006）中规定的指标。疾病预防控治中心、环境卫生监测站负责进行分析、质量监理和评价，水质符合标准并取得同意后方可投入使用。