谈村镇供水管网水力计算

姚光辉

摘 要：村镇供水工程为水务工作的重要组成部分，而村镇供水工程的网管建设是该工程的建设重点，本文结合工作实践论述村镇供水管网水力计算的简便方法。

关键词：村镇供水；管网工程；水力计算

为促进村镇社会和经济的发展，保障广大农村居民的饮水安全，国家近年加大了对农饮工程的资金投入，建设许多村镇供水工程。安徽省沿江地区自来水水厂供水能力较大，超过实际供水规模，所以建设村镇供水工程的关键是对现有水厂的供水管网进行延伸，扩大用水户，使输配水管网深入项目区，做到供水到户。管网的水力计算十分重要，决定了所选管材的直径，和沿程水头损失，从而影响整个工程的造价。

1.首先确定村镇供水管网建设标准和设计依据

在建设村镇供水前，要确定建设标准和设计依据，工程建设标准的高低决定了工程的造价。根据我县农村用水情况及国家有关规定，建议村镇供水采用以下标准。

1.1 工程建设标准

（1）供水水质标准

根据《村镇供水工程技术规范》（SL 310-2004），I～Ⅲ型供水工程以及有条件的Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，供水水质应符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5749）要求。在水源、技术和管理等条件受限制的地区，对于Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，其水质要求可以适当放宽，但仍应符合《农村实施<生活饮用水卫生标准>准则》的要求。

（2）供水水压标准

①配水管网中最不利用户接管点的最小服务水头为10m。

②对管网中用户较集中、楼层较高区域可实行分压供水。

③配水管网中消火栓设置处最小服务水头不应低于10m。

④用户水龙头的最大静水头不宜超过40m，超过时应采取减压措施。

⑤管网最不利点的自由水头要大于5m。单层建筑物可为5～10m，两层建筑物为10～12m，二层以上每增高一层增加3.5～4.0m。

（3）用水方便程度

应采用供水到户方式供水，受经济条件约束，对暂不具备到户条件的也应供水到自然村、组，并满足取水的往返时间不超过20分钟的要求。

（4）水源保证率

水源保证率不低于95%，对严重缺水的村组水源保证率不得低于90%。

（5）设计年限

工程设计年限取15年。

1.2 工程设计依据

（1）《生活饮用水卫生标准》（GB 5749）；

（2）《村镇供水工程技术规范》（SL 310）；

2.掌握供水范围内的基本情况是管网水力计算的基础

在管网水力计算前要对项目区进行仔细而又充分的调查，并收集和工程相关的资料。

（1）确定供水范围内人数

首先要确定供水范围，掌握供水区内的人口数及生畜数量，考虑农村外出打工的人数较多，常大于人口的自然增长，故设计用水居民人数按现状人口数作为设计人口数。 供水能力集合新孙村镇农村建设规划的人数考虑。

（2）了解供水区内的地形及各供水点的地面高程，以及各供水线路和长度，并绘制成图，方便后面的计算。

（3）调查和收集的资料还包括当地的建设规划、地形图和地质勘探资料、供水水源的有关资料、以及用电、用地、用水的有关文件和资料。

3.确定用水量与设计规模是管网水力计算的关键

村镇和城镇用水量有很大的区别，村镇用水量和设计规模要根据项目区的经济状况和农户用水情况确定。根据国家有关规定和我县农村用水情况，建议按下以确定。

3.1 用水量组成及标准

（1）生活用水：按最高日用水量标准和设计受益人口数确定。取值标准60L/（人·d）。

（2）工副业用水：依据现状和发展规划按用水量的15%计。

（3）公共建筑用水：按生活用水量的10%确定。

（4）管网漏失水量和不可预见用水：取前三项用水量之和的15% 。

（5）水厂自用水：需反冲洗用水的，取前三项项用水量之和的5%。

说明：水厂自用水不作为设计供水规模。但取水量、输水与净水量的计算中，应考虑水厂自用水。牲畜用水量暂不考虑。

3.2 供水规模

供水规模（即最高日供水量） = 居民生活用水量 + 工副业用水量 + 公共建筑用水量 + 管网漏失水量 （m3/d）。

4.管网的水力计算的方法

根据调查绘制出管网简图，计算各节点管段的流量、管径和水头损失，计算方法如下。

（1）确定各管段流量

村镇供水工程日用水量指标可按86 L/人/日进行计算，时变化系数取KS=2.0。

（2）确定各管段和管径

Q—管段流量（m3/s）；

V—经济流速（m/s）；取0.75m/s。

（3）根据管段长度，计算总水头损失，局部水头损失按沿程水头损失的10%进行计算。其中单位管长的水头损失按以下公式进行计算：

i=0.000915Q1.774/d4.774

式中：Q—管段流量，m3/s；

d—管道内径，m。

（4）计算总水头损失，并校核加压站处总水头是否满足要求。

（5）将计算结果标注到简图内，计算出总水头损失，校核管道接口处的出厂水压是否满足要求，如果出厂水压小于总水头损失，应调整管网内部分管径，减少总水头损失，使之符合要求。

5.配水管网的布置

由于村镇用水户分散，管道铺设应采用树枝状管网供水，按照用户居住的分布情况进行布置，布置原则为方便施工、最短距离。在枝状供水管网中可铺设连通管，形成环状管网，在连通管段设闸阀和止回阀断开，各自独立，如遇漏水、抡修等停水事件时，可打开连接闸阀，使之互联，将停水造成的影响降低。项目区用水点最大水压不超过40m，层建筑物最小水压不低于10m。项目区内设消防栓，管道在地势较高或较低处设立进排气阀和泄水阀。项目所用管材全部为PE管，所铺设的管道埋设设管顶以上不小于0.7m。

6.结束语

村镇供水工程是解决广大农村居民饮水安全问题的民生工程，输配水管网的建设在整个工程有着至关重要的位置，能过管网水力计算可以准确的计算出工程所需管材的直径，长度，以及各居民供水点的水压和水量，自由水头等数据，避免工程中盲目采用大管径而造成的浪费，有效的控制的工程的造价。综上所述，笔者认为：村镇供水工程管网水力计算首先要确定工程建设标准的设计依据；然后要对项目区内基本情况进行仔细调查和勘测，正确了解项目区人口分布，供水点长度、地面高程等；根据项目区农户的经济情况和用水能力确定工程用水规模，最后才能进行管网的水力计算。所以村镇供水工程的水力计算准确与否是建立在调查和收集大量的基础资料上。