浅析山区小型农村饮水安全工程问题与解决途径
2017-01-04黄新宇胡兴琴黄飞林
黄新宇,胡兴琴,黄飞林
(安徽省岳西县水利局,246600,岳西)
浅析山区小型农村饮水安全工程问题与解决途径
黄新宇,胡兴琴,黄飞林
(安徽省岳西县水利局,246600,岳西)
结合“十三五”期间全面解决山区贫困人口饮水安全目标,以安徽省岳西县为例,针对高、偏、远山区小型农村饮水安全工程建设存在的难题,提出低海拔提水、建设集雨工程或者借水等解决方式,并分析了其适用性。针对一般山区小型农村饮水安全工程运行管理存在的问题,提出实施农村饮水安全巩固提升工程,加强宣传、技术培训和行业监管等对策建议。
山区;农村饮水安全;建设;管理;问题;对策
一、高、偏、远山区小型农村饮水安全工程建设存在的难题
高、偏、远山区小型农村饮水安全工程建设存在的难题主要为地形条件差、交通不便、水源不足、解决难度大、投资高。
以安徽省岳西县为例,岳西县地处安徽省西部大别山腹地,为大别山区唯一的纯山区县,全县辖天堂镇等24个乡镇,总人口40.7万人,其中农业人口36.26万人,总面积2 398 km2,地形以中低山为主体,境内山峦起伏,沟壑纵横,最高峰天鹅尖海拔1 755m,最低处袁家渡海拔90 m,相对高差1 650 m。“十一五”到“十二五”期间,岳西县共建设农村饮水安全工程558处,解决了26万多农村居民饮水安全问题,约占全县农村总人口36.23万人的72%,仍有10万多农村人口饮水安全问题未解决;根据相关调查,这些未解决饮水安全问题的人口中,居住在接近山顶部位高、偏、远山区的农村人口约占80%。这些地区由于居住位置较高、人口分散,无溪河水、库塘作为饮用水水源,饮水安全不能采取建设自流引水工程和上规模的供水站集中供水的方式,更无法通过管网延伸的方式来解决。在“十一五”和“十二五”期间,农村饮水安全工程的人均投资标准不超过500元/人,要解决这些地区农村居民饮水问题,资金远远不够,所以未能安排解决。目前,这些贫困地区的农村居民大都在半山腰的梯田边,找一处浅层水丰富的地方,人工挖掘一个面积3~4 m2、深1 m左右的所谓的水井,再人工挑水上坡到住宅饮用。
二、高、偏、远山区农村居民饮水安全问题解决方式
1.低海拔地区建设提水工程
该方式适用于山岳主峰相对高度小于350m的低山区,由于相对高度不大,在需解决饮水问题的居住地向下相对高度不大的低海拔地区,一般有丰富的水资源,可建设取水工程,通过泵站提水到高位蓄水池,配套消毒设备进行消毒,通过配水管网向用户供水。在低海拔处建设的取水工程又分为两种:建设拦河坝取水井取水和打井取水。
(1)拦河坝取水井抽水
选取溪流地质条件较好的位置,建设小型拦河坝蓄水,坝内建设干砌石取水井(容积需通过供水量、水泵抽水流量等参数计算确定),外围分别用石子、粗砂、细砂、粗砂、石子等5层滤料进行初滤(过水面积需通过选取的过滤材料渗流量来确定,每层滤料约30 cm,以下拦河坝取水井初滤都采用此种方式),选取合适的岸坡建设泵房,安装水泵,提水到高位蓄水池,通过沉淀、过滤、消毒等水处理工序(各建筑物容积按照日供水量计算确定),再通过配水管道输送到各用水户。该种取水方式的主要优点是水源水量充足,缺点是水质需要经过复杂工艺处理,投资较大。该种方式主要适合于供水人口较多,供水量较大的高、偏、远山区。
(2)打井抽水
在低海拔地表水较丰富的地方,建造一定容积的浅水井(容积同样需通过用户用水量、水泵抽水流量等参数计算确定),建设泵房,安装水泵,提水到高位蓄水池(容积按照日供水量大小计算确定),配套安装消毒设备,通过配水管道输送到各用水户。该种取水方式的主要优点是水源水质较好,不需要经过沉淀、过滤等工艺处理,能节省投资;缺点是如果水源水量不充足,需要建设更深的取水井。该种方式主要适合于供水人口少的高、偏、远山区。
2.建设集雨工程
该方式适用于山岳主峰相对高度大于350 m的中、高山区,分为建造集水池等小型集雨工程和建造山塘或拦水坝等蓄水工程两种方式。
(1)建造集水池等小型集雨工程
选择一定面积集流场,建造引水设施引水进集水池,集水池内建简单过滤池,安装出水管,配备消毒设备或投加消毒片(粉)进行消毒,通过配水管道输送到用户。如高程不足,可从过滤池内安装水泵提水到高位蓄水池后再进行消毒,通过配水管道输送到用户。
集流场面积大小应根据设计供水量、当地年平均降雨量、单次平均降雨量和不同场地不同的径流深等确定,尽量选取植被好的山场、屋顶(最好是混凝土屋面)、场院等场所,也可将以上几种相结合。收集的雨水利用渗渠、渠道或管道引入集水池。进入集水池前,要设置拦污栅、沉沙池,使泥沙和杂物不能进入集水池(特别是利用山场或场院的集流场要注意)。集水池的容积需根据供水人口、供水量(不低于各地区农村生活饮用水量最低标准)、供水周期(按当地最旱时长确定。例如大别山区岳西县有史记载最旱时长约为两个月,供水周期则确定为两个月)等参数确定(例如,岳西县集水池容积可以按照日供水量60 L/人·d,供水周期可按60天计算)。集水池一般为半埋式,采用高标号钢筋混凝土浇筑,单个农户也可以采取灰砂砖砌筑后以高标号水泥砂浆抹面;集水池需密闭,不受外界污染;池盖上需安装2个1 m高通气管,通气管出口设弯头向下,池底部需设排污管。过滤池可结合集水池建造,一般在集水池底部建造钢筋混凝土过滤池,采取石英砂过滤。过滤池内接出水管,出水管上配套消毒设备或投加消毒片(粉)进行消毒,通过配水管网输送到各用水户。一般不需另建蓄水池,如直接供水高程不足的,应该在集水池的过滤池内安装水泵,提水到高位蓄水池,通过消毒后,安装配水管网输送到各用水户。
以安徽省岳西县高海拔山区农村居民30人采用屋顶结合山场作为集流场为例,其小型集雨工程建设有关参数如下:
①计算设计供水量和集水池容积
30人 (7户)60日设计供水量为60L/(人·d)×30人×60d×1.2系数/1000=130 m3。集水池容积则为130 m3。
②计算集流场面积
皖西南大别山区多年平均年降雨量为1 498 mm,多年平均径流深为863 mm,多年平均单次降雨量为40 mm。采用钢筋混凝土屋面作为集流场,损失忽略不计,7户按平均每户屋面面积120 m2计,单次降雨屋面集水量为33.6 m3;配合植被好的山场进行集水,则需山场集水量为96.4 m3,按单次降雨平均径流深约23 mm计算,则需山场集流面积4 191 m2,符合当地地形条件,满足集水要求。如图1。
图1 小型集雨工程示意图
小型集雨工程可以几户共同建造,也可以单户建造。该种方法优点是可以适用于任何山区(特别是年降雨量充沛的地区),无论是较多的供水户(一般不超过200人)还是单个家庭都适用。缺点主要有以下几点:一是集水池里的水可能要储备使用两个月,容易造成水质二次污染;二是要建成农村自来水,资金投入较大,所以采用此种方法要做好消毒防污染工作。
(2)建造山塘或拦水坝等蓄水工程
该方式具有一定的局限性,只有具备合适地形地质条件的地区才可以采取该种方式。一般在山场底端较平坦位置挖掘山塘进行蓄水,或在地形较好的位置建造拦水坝进行蓄水,在塘或坝内,建造取水井,安装水泵提水到高位蓄水池,配套消毒设备和配水管网供水到用户。
3.架设引水管道
该方式适合居住在山谷、峡谷旁边独立山头上的住户,其方法为:在山谷、峡谷对岸更高的山头,寻找水质、水量、高程均合适的水源,建造取水工程,架设钢绞线固定引水管道(需进行保护处理),引水横跨山谷、峡谷,建造蓄水池,配套消毒设备和配水管网供水到用户。该方式局限性较强,山谷、峡谷过宽过深均难以实施,同时投资也较大。
三、山区小型农村饮水安全工程运行管理存在的问题
通过多次对已建的山区小型农村饮水安全工程运行管理的调查,大部分工程存在不能正常运转、水费难以收缴、运行管护经费严重不足、维修基金无法保证、管护不到位等问题,工程面临一旦损坏则无法修复的困境,特别是在“十一五”期间建设的小型农村饮水安全工程存在问题更多,归结起来主要有以下几个方面:
1.工程建设存在瑕疵
工程建设存在瑕疵的主要原因有以下两个方面。
(1)资金短缺
一是上级投资标准不高,地理条件较差的地方存在资金不足;二是许多地方要求优先解决饮水安全问题的人口多,当地政府不得已采取“撒胡椒面”的形式,投资计划少。由于资金不足造成工程建设诸多方面不完善,如水源方面存在取水设施过于简易,就近引水的水源或水量不足,或水质较差等问题;水质处理硬件方面存在或缺少沉淀设施,或缺少过滤设施,或缺少消毒设备,或同时缺少多项处理工序等问题;管道方面存在或管道质量较差,或管道经过悬崖、岩基等特殊地段时埋设不达标等问题。
(2)建管不规范
少数地区先期建设的工程,由当地人民政府作为项目法人组织实施,未履行招标投标制和建设监理制,加上监管未到位,导致极少数工程质量或管材质量存在一定的问题。
2.工程运行管理存在问题
(1)水费难以收取
山区特别是贫困地区经济欠发达,农村居民沿袭几千年来用水不花钱的习惯,小型农村饮水安全工程建设后,部分居民思想观念仍未改变,缴纳水费不主动、不配合,特别是自流引水工程,部分居民观念上存在误区,认为工程建设是由国家投资,建成后工程运行不要成本,所以不需要安装水表缴纳水费。
(2)维护费用大,水费收入不足
前期建设的部分小型农村饮水安全工程由于资金不足,导致工程建设先天不足,运行管护维修费用较高,而用水受益户较少,虽足额缴纳了水费,仍不能满足要求,维护费用存在缺口。
(3)管理人员自身素质有待提升
部分小型农村饮水安全工程管理人员文化程度不高,由于报酬低或无报酬,加上无资金购买必要的维修工具和材料,导致责任心不强,管理松懈,甚至有少数管理员未经过系统的培训,尚不能完全掌握有关操作及维修管护技能。
四、山区小型农村饮水安全工程运行管理问题对策与建议
先期建设的山区小型农村饮水安全工程,经过近10年的带病运行,许多工程已难以维持正常运行,要想从根本上解决问题,让工程发挥效益,需从以下两个方面加以解决。
1.实施农村饮水安全巩固提升工程
结合各地区农村饮水安全巩固提升工程“十三五”规划,在“十三五”期间,按轻重缓急的原则分年度实施巩固提升工程,对前期已建存在问题的农村饮水安全工程进行改造提升或联村并网。主要方法为:水源不足的工程应新增水源,沉淀、过滤设施不完善的工程视水质情况确定是否增加沉淀池或过滤池,没有消毒设备的一律配备消毒设备或采用投加消毒片(粉)的方法进行消毒,管道埋设有隐患的进行加固整改,管道损坏的进行更换维修,工程不宜进行改造的可以与其他小型农村饮水安全工程进行联村并网。
2.加强工程运行管理宣传、技术培训和行业监管
(1)加大宣传力度
通过电视、网络等平台加大宣传力度,同时采取印制发放宣传页的方式,让每一位用水户了解国家农村饮水安全工程有关政策,使用水户自觉提高认识水平,缴纳水费。
(2)政策倾斜
县及乡镇两级农村饮水安全工程维修基金向小型农村饮水安全工程倾斜支持。每年根据检查督查或调研结果,合理分配维修基金,确保小型农村饮水安全工程运行管护维修经费充足。
(3)加强指导和监管
加大县级主管部门对农村饮水安全工程管理员的业务培训或指导力度,每年定期举办培训班,通过培训、参观学习的方式,提高管理员的管理水平和自身素质,同时加大行政主管部门和乡镇人民政府对农村饮水安全工程运行管理的监督力度,定期或不定期进行检查督查,发现问题,责令立即整改。
责任编辑 杨 轶
Problems of the construction and management of small-sized rural drinking water safety projects in the mountainous areas and countermeasures
//Huang Xinyu,Hu Xingqin,Huang Feilin
Combining with the goal of comprehensively solving drinking water safety problem of the impoverished people in the mountainous areas during the“13th Five-Year Plan”and taking Yuexi County of Anhui Province as an example,the paper puts forward the solutions including low-altitude water lifting,rainfall collection project construction and water borrowing and analyzes their applicability for the construction problem of small-sized rural drinking water safety projects in the high and remote mountainous areas for the operation and management problem of small-sized rural drinking water safety projects in the general mountainous areas.The countermeasures and suggestions are proposed,such as implementing the rural drinking water safety consolidation and promotion project,strengthening propaganda,technical training and industrial supervision.
mountainous areas;rural drinking water safety;construction;management;problems;countermeasures
S277.7+TV512
B
1000-1123(2016)05-0052-03
2016-01-07
黄新宇,工程师。