浅谈农村饮水安全管网扩建工程建设设计

2016-09-06赵勤霞袁晓伟

甘肃农业 2016年1期

关键词：潜水泵项目区用水量

赵勤霞，袁晓伟，赵　青

（1.青海大学水利电力学院，青海　西宁　810000；2.黄河水利职业技术学院，河南　开封　475000）

浅谈农村饮水安全管网扩建工程建设设计

赵勤霞1，袁晓伟1，赵青2

（1.青海大学水利电力学院，青海西宁810000；2.黄河水利职业技术学院，河南开封475000）

项目区饮水安全工程设计建成运行多年，共解决4 213人农村人口的饮水不安全问题，以及煤矿用水和养牛场用水，合计供水规模为315.820m3。由于目前工程配水区仍有1 599人及3 491名学生饮水困难问题尚未得到解决，所以进行农村饮水安全管网扩建工程是解决当地农村人口饮水不安全问题的必要手段，也是促进当地经济的可持续发展的先决条件。

管网扩建；供水规模；取水；输水；配水

一、工程概况

项目区位于甘肃省境内，属陇东黄土高塬沟壑区，塬面海拔在1 150～1 378m之间，属大陆性季风气候类型，年平均气温11℃，多年平均降水量488 mm，时空分布极不均匀，7～9月份降水量占全年的58.3%，多年平均蒸发量1 358.3mm。社会经济条件较好，项目区总人口0.16万人，共有耕地1.44万亩，人均耕地8.9亩。目前，该区域第一产发达，同时第二、三产业发展迅速。群众对解决饮水不安全问题十分迫切，因此，解决群众饮水不安全问题具有十分重要的意义。

二、项目区基本情况

（一）供水范围

本次项目扩建工程共解决5 830农村人口和3 491名学生，以及煤矿用水和养牛场用水，其中已解决4 213农村人口以及煤矿用水和养牛场用水，其余1599农村人口及3 491名学生待解决。

（二）供水规模

供水规模包括居民生活用水量W1、集体或专业户饲养畜禽用水量W2、公共建筑用水量W3、企业用水量W4、管网漏失水量W5、未预见水量W6等，按最高日用水量进行计算。供水规模不含水厂自用水量W7。

式中：W1—居民生活用水量，m3/d；

1—最高日居民生活用水定额，40 L/人·d；

P—设计居民用水人数，（人）；

P0—供水范围内的现状常住人口数，1599人；

γ—设计年限内人口的自然增长率，7‰；

n—工程设计年限，15年；

P1—设计年限内人口的机械增长总数（人）。根据该项目区多年人口普查资料，项目区人口的机械增长总数为零。经计算，本次设计居民用水人数P为1 775人，项目区居民生活用水量W1为71.02 m3/d。公共建筑用水量W3主要为学校用水量，师生生活用水定额按照30 L/人/d，则W3=104.73m3/d。项目区内有一座煤矿，供水人数为1 500人，根据《甘肃省人民政府关于印发行业用水定额（修订本）的通知》可知，本次设计供水矿区属四类地域C型，用水定额为95 L/人/d，调整系数为0.7，则企业用水量为W4=99.75 m3/d。管网漏失水量W5和未预见水量W6按居民生活用水量、集体或专业户饲养畜禽用水量、公共建筑用水量、企业用水量之和的约10%取值，经计算W5+W6=27.55 m3/d。

则本次扩建部分设计供水规模为303.05 m3/d，现状供水规模为315.82 m3/d，扩建后供水规模为618.86 m3/d。

（三）水源论证及水质分析

工程水源位于黑河Ⅰ级阶地，水源类型为地下水，经调查计算得知2眼大口井出水量满足设计要求。经现场采样后送检，工程水源地水质各检验项目均能够满足《生活饮用水水源水质标准》的要求，可用作生活饮用水水源。

（四）供水水压及供水方式

工程采用重力流输水方式供水，根据现行村镇供水规范要求：供水水压应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头，单层建筑物为5～10 m，两层建筑物为10～12 m，二层以上每增高一层增加3.5～4.0 m，且用户水龙头的最大静水头不宜超过40 m，超过时宜采取减压措施。

供水方式选择集中引水入户的供水方式，进行全日制供水。

三、设计方案及工程措施

（一）工程现状

该农村饮水安全工程已在黑河左岸Ⅱ级阶地建大口井1眼，配套潜水泵1台，提水至黑河左岸高程为1378m的200m3高位蓄水池，自高位水池布设东、西两个配水管网区，以重力流方式供给4 213人以及煤矿和养牛场。

（二）扩建工程措施及主要建设内容

由于该工程配水区仍有1 599人及3 491名学生饮水困难问题尚未得到解决，原水源井单井出水量不稳定，枯水期水量严重不足，不能够保证项目效益区内全年的农村人口饮水，因此本次扩建工程设计在黑河Ⅰ级阶地新打大口井2眼，作为补充水源，同时为了使潜水泵更好的运行，降低其扬程，减小泵体高度，增加淹没深度，提高供水保证率，故设计在地面高程为1 254.29 m处新建200 m3清水池一座，并通过潜水泵提水至高程为1378 m的原200 m3高位水池，自压供水至各用户。

四、工程设计

（一）取水工程

分别在黑河左、右岸Ⅰ级阶地各新建大口井1眼，作为原水源井的补充水源，井内各安装潜水泵1台，通过取水泵站抽送至高程为1 254.29 m的200 m3清水池。则取水泵及取水管道计算结果如表1：

（二）输水工程

本次扩建工程主要进行输水泵站设计，输水方案为：200 m3清水池内水通过1台潜水泵提水至高程为1 378 m 的200 m3原高位蓄水池，输水泵及输水管道计算结果如表2。

（三）配水工程

配水线路的布置遵循即经济又合理，同时考虑乡村总体规划的要求，配水管网呈树枝形分布，沿乡村道路埋设。管网中各管段的沿线出流量，可根据人均用水当量和各管段用水人口、用水大户计算确定。另外，根据流量还需计算配水管道内径，水头损失以及动水和静水压强，以保证配水管网中用户接管点的水头不低于规范中要求的最小服务水头，不高于最大静水头。

近年来，对于已有供水设施的部分乡镇存在管网覆盖面积不足、供水能力保证率低等问题，采用水厂扩建或管网延伸等方式，以解决周边地区的饮水不安全问题，不仅投资小，而且扩大了供水规模，大大降低了建设运行成本，提高了工程效益，是近年来采用较多的方式，社会效益显著。