辽北丘陵区农村饮水安全工程规划设计中关键问题及对策探讨

(辽宁省昌图县水利局，辽宁 铁岭 112500)

辽宁北部丘陵地区多年平均水资源总量为26亿 m3，可开发利用的水资源量为22.15亿 m3，地下水可开发利用水量为8.21亿 m3，其地表水资源量分布从东南向西北方向逐渐递减，时空分布十分不均匀。辽宁北部丘陵地区主要以农业为主，农业用水量占总用水量比重的83%，这一比重超过了辽宁省平均农业用水量。辽宁北部丘陵地区农村人口约为200万以上，2005年我国启动了农村饮水安全应急工程，意欲解决2 120万农村人口饮水安全问题，为解决辽宁北部丘陵地区200多万农村饮水不安全问题，提高区域农村自来水的普及率，开展了农村饮水安全工程，但由于辽北丘陵区地形复杂、村屯分布广与分散、人口多，使得辽宁北部丘陵区农村饮水安全工程规划设计存在许多关键问题。为提高区域农村饮水安全规划设计的合理性，急需对工程规划中的关键问题进行探讨。为此本文针对这几个关键问题进行探析，成果对于农村饮水安全工程规划设计具有重要的参考和借鉴价值。

1 农村饮水安全工程总体规划

按照区域水资源分布特点以及农村安全饮水用水工程建设的总体需求，其总体规划主要分为四个方面：

(1)全局规划，整体推进：针对目前饮水管网运行较好，基础设施较为完备的县区，采用联网并行，改建扩建方式进行区域整体供水工程的优化整合，规模化整体供水过程，对辽宁北部丘陵地区农村饮水安全进行总体规划，协调发展；

(2)整镇实施，带动区域城镇减少发展，通过改建扩建新建镇供水工程，结合管网延伸工程的实施，带动周边区域农村的供水，实现整个乡镇供水，为进一步推荐整个县区的饮水供水工程奠定坚实的基础；

(3)联网并网，进行资源整合，针对饮用水源及供水基础条件较差的县区，以村屯为基础单元，最大程度实现保证率较高的水资源的整合，结合各村屯逐级合并的方式，扩大供水方式，完善和提高供水保障程度；

(4)进行查缺补漏，实现区域的精准扶贫：每个层次的工程建设过程中，应该尽量覆盖较为贫困区域的农村人口的饮水问题，实在无法进行覆盖的，应该单独建设工程进行解决。

2 农村饮水安全工程设计存在的关键问题及对策

2.1 水源选择问题及解决对策

水源问题是农村饮水安全工程设计的一个关键性的制约因素，是饮水安全工程的最核心所在。在对工程的设计过程中，必须尽可能地调查供水范围内以及周边地区可以被利用的水源，掌握其具体信息，收集当地当前用水情况、供水设施情况以及当地水文等资料。重点对各种可能水源的水质、水量进行分析论证，再对其进行技术经济比较，最终确定最佳的水源方案。

水源选择的要求：(1)水源其水量要充沛。当以地下水作为水源的时候，可开采量应大于取水量；当以地表水作为水源的时候，枯水期的流量保证率不能低于95%。(2)地下水水源其水质要符合地下水质量标准，地表水水源其水质要符合地表水环境质量标准。(3)水源选择应当考虑利于水源保护、经济与安全等因素。(4)当有多处水源可以选择，应当对其各项因素进行全面的比较分析，选择最佳水源。(5)当地表水与地下水都满足要求的时候，优先选择地表水。(6)当供水区无地下水可供利用以及周边没有水库可供利用，但有较好水质的地表径流的时候，可以选择适当的地点修建饮水工程，在对饮水工程进行设计的时候，必须充分调查分析地表径流的洪水情况、枯水流量等，论证其可靠性。

2.2 供水方式选择问题及解决对策

辽北丘陵区由于地形复杂、村屯分布广与分散、人口多，没有较大规模水源。因此可采用修建蓄水池、小口径深井、大口径井等方式分散供水。而在水源有保障的前提之下，对于集中乡镇或中心村等居住相对集中的区域可以采用一个供水系统，通过水塔或蓄水池调节，经集中供水管网，实现供水区域内的集中供水，并可以成立供水合作社来改善供水的管理问题。针对城市周边的村屯，可选择恰当的地理位置兴建自来水厂，通过自来水厂向这些村屯提供水资源。此外，在对自来水厂兴建的过程中，还可以利用辐射扩网的措施来扩大自来水厂的供水范围，以满足更多农村居民对水资源的生产、生活需求。

2.3 供水管网选择问题及解决对策

供水管网布置是否合理关乎到管网运行的经济性、实用性以及安全性。由于辽北丘陵区地形复杂、村屯分布广与分散、人口多，时变化系数大，供水距离长，完全用水系数要求不高，因此在对输水管道进行设计的时候，首先要进行实地勘查。对输配水管线进行选择的时候，要对近远期结合以及分布实施的可能予以考虑，结合当地规划，结合实际布置情况，尽可能减少铁路、公路等障碍物，尽可能减少占用农田以及拆迁，优先利用重力流这个重力条件进行供水。比如在已建自来水厂管道的重新铺设与新建自来水厂管道铺设上，需要与交通建设部门以及水利部门共同协商，避免管道重新铺设这个问题的发生。同时还需要对农村居民的远期规划予以考虑，对新规划的居民点要提前做好相应规划，从而避免重复建设的同时，将饮水安全工程的效益最大限度地发挥出来，使农村居民的饮用水符合国家颁布的安全饮用水标准。

2.4 供水管网材料选择问题及解决对策

农村供水管网对预应力钢筒混凝土管与预应力混凝土管的应用较少，因此其所用管材一般在玻璃钢夹砂管、PVC-M、UPVC、PE管、球墨铸铁管、钢管等中选择。其中塑料管因为具备许多优点，因此在保证水量、水质、水压上要比传统管材更好，值得推广使用。但各种塑料管在经济上、技术上也各自有着各自的优点与缺点。其中UPVC管因其成熟的工艺、较低的价格、有利于工程质量的稳定，管径范围较宽，满足埋地给水管的需求这个优势，在市政给水工程中得到了广泛的应用。对村屯供水管网其管材的选用优先顺序具体见表1。

2.5 供水管道流速如何确定的问题

农村饮水安全工程项目对低运行费有着较高的期望值，因此，对于泵站扬水系统中管道的流速要综合考虑运行费以及管道工程造价等因素通过经济比较来予以确定，尽可能降低事故停泵水锤[4]的危害以及水头损失耗能费在运行费中的比例。针对辽北丘陵区农村用水特点，对加压水泵的选择，应当优先选择大小泵结合这种供水方式，使在绝大多数运行时间里，变频泵其运行转速不低于额定转速的70%，如此既能达到节能的目的，又能达到稳定供水的效果。此外，配水管网中其他各级支管的最佳流速，也应当根据其位置、地形高差等，善于利用分水点的压力水头来予以确定。

表1 村屯供水管网管材优先选用顺序表

表2 各管道直径最佳流速表

备注：管线长、管径小取低值，塑料管道其流速可以略微高于混泥土管与金属管的流速

3 结语

本文主要就辽北丘陵区农村饮水安全工程规划设计中的水源选择、供水方式选择、供水管网设计、管材选用、管道流速等几个关键性问题进行了深入分析探讨，希望能借此给予基层水利工程设计人员以一定参考借鉴，不断完善农村饮水安全工程规划设计，使其更好地为农村居民饮水服务，促进农村居民生活质量的改善，促进农村经济的快速发展。