凌源市农村饮水安全工程设计探讨

李世娟

凌源市农村饮水安全工程设计探讨

李世娟

（辽宁省凌源市水务局，辽宁凌源122500）

文章结合凌源市农村饮水安全工程的实例，在简单介绍工程概况的基础上，对工程总体布置进行了分析，根据工程设计的标准，重点围绕取水工程设计、取水泵站设计及配水工程的设计情况进行了阐述。工程建成后，农村饮水安全问题将得到有效解决，有利于农民增收，提高农村生活质量，减少各类水污染性疾病对于居民身体健康的危害，推动新农村建设的发展。

饮水安全；取不；工程设计；农村基础设施；建设

1 工程概况

凌源市位于辽、冀、蒙三省交界，农村人口约52万，长期以来一直是干旱缺水的地区，饮水安全问题较为突出。近年来，党和政府高度关注“三农”问题，并通过一系列的政策措施增加农民收入、改善农民生活、缩小城乡差距。

农村饮水安全工程是农村基础设施建设的重要组成部分，直接关系到人民群众的身心健康和正常生活，但是受各种主客观条件的限制，凌源市部分农村地区群众的饮水安全仍未得到有效保障，所以对这一问题的解决，不仅是必要的，而且也是十分迫切的。

本次工程以省水利厅关于印发《辽宁省农村饮水安全工程建设和运行管理工作指导意见》（辽水饮水［2012］349号）文件、2015年朝阳市农村饮水安全工程建设计划表、《凌源市“十二五”农村饮水安全规划》以及《村镇供水工程技术规范》（SL310—2004）的要求为依据，按照“能大不小，能合不分，合理布局”的原则进行集中连片规划饮水工程，以解决17个乡镇街33个村48个村民组2 767户9 773口人2 587头大牲畜的饮水不安全问题。

2 工程总体布置

本次农村饮水安全工程设计坚持“先急后缓、先重后轻、突出重点、分步实施”的原则，工程布置应具备较高的科学性和合理性，在充分考虑水量、水质、人口分布情况的基础上，尽可能集中连片安排项目，避免出现1井1组的设计倾向。

本次工程计划解决2 767户9 773口人2 587头大牲畜的饮水不安全问题，涉及17个乡镇街33个村48个村民组。工程全部属于新建工程，水源形式采用大口井、深井或管网延伸，供水形式采用供水到户。

工程总体布置采用“水源井水→消毒（根据实际情况增加净水、消毒设备）→供水微机→管网→用户”的方案，即使用潜水泵从水源井中将水抽出后，对其进行净化消毒处理，再通过变频微机自动变频，最终实现供水到户的目标［1］。

3 工程设计

3.1 设计标准

根据国颁《防洪标准》（GB50201—94）的相关规定，乡村防护区应以人口数量、耕地面积为依据划分以下四个防洪等级，各等级划分标准如表1所示。

表1 乡村防护区不同等级及防洪标准

本次饮水安全工程受益人口均在2000人以下，不足20万人，最终确定本次工程的防洪设计标准为10 a一遇。

依据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）的要求，确定本次工程抗震设防烈度为7°；依据工程性质、地基条件及《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），本次工程场地为Ⅱ类场地，属可进行建设的一般性场地。

3.2 取水工程设计

3.2.1 取水构筑物设计

本次工程全部属于地下水取水构筑物，包括管井、大口井、辐射井、渗渠等类型，在设计工作中，需要进行多方面的技术论证和对比，择优确定供水水源。工程竣工后，应先由卫生部门进行检测，确保供水水质符合国家标准的要求。同时，依据《生活饮用水标准检验法》（GB／T5750—2006）的要求构建水质监测制度，实现水质监测的长期化和制度化。

本次工程中，对于地下水取水构筑物的设计均符合以下要求：

1）确定拟开采含水层各层的岩性、水质、透水性、补给条件和设计取水量。

2）以拟开采含水层的实际情况作为构筑物深度的确定依据。

3）进水结构均具有良好的过滤性能，且进水能力高于设计取水量。

4）设置防止非开采层水以及地面污水渗入的措施［2］。

5）辐射井、大口井配备通气措施。

6）若地下水取水构筑物临近河道，则配备防淹、防冲措施。

7）大口井、管井成井后，应多次清洗，直至满足洗井标准。

3.2.2 管井设计

设计工作以《供水管井技术规范》（GB50296）、《机井技术规范》（SL256）的相关标准为依据，同时，还需掌握当地的相关技术资料，并进行实地勘测。

管井结构、井径设计应在满足相关标准要求的情况下，综合考虑各方面影响因素最终确定。

井身结构设计应以地层情况、地下水埋深、钻进工艺为依据，流程为：

1）根据成井要求对开采段、安泵段井径进行确认。

2）根据地层、钻进方法对井段变径及相应长度进行确定。

3）根据井段变径的实际需要确定开口井径［3］。

开采段、安泵段井径同样需要综合考虑各方面影响因素，需要注意的是，安泵段井管内径宜比选用的抽水设备标定的最小井管内径大50 mm。

基岩地区管井井深结构设计满足以下要求：若上部存在不稳定岩层或覆盖层，设置井壁管；若下部开采段岩层破碎，设置过滤器；同时在覆盖层取水时，管井设计应按照松散层管井的要求进行；安泵段部位设置井管。

3.2.3 大口井设计

井径的确定应在综合考虑设计取水量、施工条件、经济性等因素后进行。

井壁材料、厚度的确定应综合考虑井径、井深、经济性、施工工艺等因素，同时还需进行受力计算。

结合本次工程的实际情况，进水方式宜采用井底、井壁同时进水或井底进水的方法。

井口设置高于地面500 mm的井台并加盖。

3.3 取水泵站设计

泵站位置的选择应在综合考虑系统布局、地形、地质、交通、电力、防洪、施工、管理等条件后确定。

以配水管网中用户接管点的最小服务水头来选择微机调节设备，包括4.0 kW、5.5 kW、7.5 kW、11 kW四种型号，可完全满足使用需求，本次设计中采用微机供水25处。

本次工程全部采用潜水电泵，泵顶面在最低设计水位下的淹没深度，管井中应≥3m、辐射井、大口井中应≥1m、进水池中应≥0.5 m。依据水底沉降情况确定潜水泵地面与水底的距离。

负责向高地输水的泵站，需根据实际情况采取适当的水锤防护措施。

3.4 配水工程设计

本次设计中，配水管网采用树枝状布置，管径按流量变化由粗到细，以节约建设费用。

为便于安装和维修，在条件允许的情况下，管道均临近现有或规划道路布置。

管道布置应避免穿越腐蚀性、生物性、毒物污染地段，无法避开时采取相应的防护措施；干管以较短距离引向用水大户［4］。

管道凸起点设置自动排（进）气阀；树枝状管网末梢设置泄水阀；干管、各级支管均应在适当位置设置检修阀。

地形高差较大时，根据供水水压、分压供水的实际需求设置加压或减压设施。

对于暂时缓建的支管，应于干管预留接口，以便扩建时能够快速接管。

为满足防冻要求，管路埋设应在1.2 m以下，同时做到沟底平整、坡度顺畅、无杂物。下管后，及时回填0.5 m厚细土。若管道需穿越陡坡、沟谷、河流等易受冲刷地段，应设置必要的保护措施。

输水管道回填前，应进行打压试验对管道强度与严密性进行检查；通水前应进行冲洗消毒，以上两项操作均需详细记录，以备日后使用。

3.5 建筑设计

泵房设计应以供水系统布局为依据，并综合考虑地质、地形、电力、防洪、施工、交通、管理等因素。建筑设计一方面应具有良好的工程地质条件，另一方面也要为机组、配电装置的布置、搬运、安装、操作、维护等提供便利。

本次设计中，井房规格3m×2.5m×2.46m或6m×3m×2.46m；院墙6m×6m×1.6m或8m×6m ×1.6m或10m×8m×1.6m。

井房地面及散水均布活荷载标准值2.0 kN／m2，地面堆积荷载标准值10 kN／m2，屋面活荷载标准值0.5 kN／m2，蓄水池顶均布活荷载标准值2.0 kN／m2。

若混凝土中的砂石骨料具有碱碳酸盐活性，应禁止使用；若砂石骨料具有碱硅酸盐活性，应采用低碱水泥，并将每立方米混凝土中的含碱量控制在≤3kg的水平，以此保障钢筋混凝土结构的耐久性。

4 结 论

工程建成后，项目区内农村群众饮水安全问题将得到有效解决，不仅有利于农民增收、提高农村生活质量，同时也可减少各类水污染性疾病对于农村居民身体健康的危害，对于社会主义和谐社会以及社会主义新农村建设具有积极的推动作用。

［1］简士洋、丁昭佐，等.农村饮水安全工程实施方案设计中常见问题分析［J］.黑龙江水利科技，2014（04）：184 -186.

［2］许慧、刘家养.农村饮水安全工程评估评价指标体系的设计、标准和步骤［J］.企业科技与发展：下半月，2011（02）：53-58.

［3］王跃国.农村饮水安全工程规划设计原则探讨［J］.江淮水利科技，2014（06）：35-38.

［4］王跃国.农村饮水安全工程设计中几点问题探讨［J］.工程与建设，2013（03）：351-353.

S277.7

B

1007-7596（2015）07-0140-03

2015-06-28

李世娟（1974-），女，辽宁凌源人，工程师，从事水利工程规划设计施工。