农村饮水工程管网设计探讨

宋淑红

（山东省聊城市东昌府区水利局，山东 聊城 252000）

1 工程概况

本工程对现在仍在使用地下水的斗虎屯、梁水镇、闫寺办事处、堂邑镇、郑家镇（部分）和沙镇等乡镇的供水系统进行改建，更换原有的地下水厂，建立城乡一体化供水系统，彻底解决项目区30 余万人的饮水不安全问题。本工程建立了信息化管理系统，通过农村饮水安全信息化系统的建设，实现对水厂、管网各级监测站点的压力、流量、水质、运行信息的实时监测；配置基础信息管理、系统管理、运行管理、应急管理、地理信息、短信服务等功能模块，实现供水的信息化、自动化管理，保证出现数据报警时能及时掌握、处理；实现对各村用水量的实时及定期监测，提升供水监测信息化水平。

2 本次农村饮水工程主要解决的问题

在本次农村饮水工程建设过程中，东昌区主要解决的问题有以下几个：

（1）目前,东昌区斗虎屯镇、梁水镇、堂邑镇、闫寺办事处、郑家镇(部分)、沙镇、柳园办事处的农村供水工程还在采用地下水，随着生活用水量的增加，地下水开采量逐年加大，地下水位下降，地下水补源流速、流向都在不断发生变化，流速的加大，直接造成土壤含盐的溶解量有所变化，水中铁、锰、氟、钙、镁离子和溶解性总固体等都有不同程度的增加。

（2）乡镇企业迅猛发展，污废水不可避免地渗入地下，对地下水水源造成了不同程度的污染,水质有变差的趋势,地下水水源安全性越来越低。

（3）虽然东昌区进行了除氟、除铁锰和消毒处理，供水水质仍然不能完全达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。

（4）供水工程面广量大，单个工程规模小、管理难度大。以地表水为水源的金水湖供水工程规模较大，采用统一管理方式，统一收费、统一维护，管理方式没有问题，但以地下水为水源的供水工程由所在地镇（街道）负责管理，工程规模相对较小，管理人员少，存在管理机构不健全、管理方式和手段落后、管理规章制度不完善等问题。

（5）早期供水工程受投资限制，所有管道均采用PVC 管，且埋深较浅，经过十几年的运行，管道老化现象严重，跑冒滴漏损失的水量越来越大，造成运行成本不断增加，除金水湖供水工程改用性能较好PE 管外，其他工程管道均存在此现象。

3 农村饮水工程建设原则

3.1 明确目标，保障进度

根据我省确定的总体建设任务和目标要求，以确保完成建设任务为前提，确定各自的建设任务、目标和时间节点。实行台账管理，在前期摸底基础上，建立详细的工作台账，实行挂图作战，按时完成任务；以县为单位，对农村饮水安全进行逐村验收，达标一个、验收一个、销号一个，确保农村饮水安全问题彻底解决。

3.2 明确措施，保障水质

继续推进规模化供水工程建设，依托优质水源，合理规划，通过延伸、整合、扩建、新建等方式，最大程度扩大集中供水工程覆盖范围；实施村庄水质提升，注重消毒、净化设施配备，完善水质检测体系。

3.3 依靠科技，提升水平

加大科技对农村供水发展的支撑力度，增强创新能力，积极开发推广应用适宜农村供水的技术、工艺和设备。着力推进农村供水生产运行和管理信息化，提升农村供水行业现代化水平。

3.4 强化管理，长效运行

要按照“产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学”的原则，抓好工程建后管理维护。加强专业化管理，切实落实《山东省农村公共供水工程维修资金筹集和使用管理暂行办法》，提高服务水平，建立适应现代管理要求的农村饮水工程长效运行机制，确保工程效益充分发挥。

4 农村饮水工程管网设计

4.1 注重水源选择

在水源选择之前，不仅要充分考虑实际的地理环境，也要对周边工厂、村落等的发展全面考虑。具体选择中，应尽量远离工业基地，避免工业污染。且水源点不可建设在含氟含碱地区，这样才能避免管道被腐蚀，延长管道的使用寿命。在建设好水源点后，一定要做好水质监测和水质保护工作，以此保障农村居民的用水质量。

4.2 做好管线布设

在农村饮水工程的建设过程中，管线布设是一项重点和难点内容，因为布设面积大、地形复杂，所以管线布设的难度也很大。

在具体的管线布设过程中，可以按照以下的几种类型来进行布设：第一，将管网布设为树形；第二，将管网布设为球形；第三，将管网布设为混合形状。

具体布设中，考虑到地质因素对管道铺设的影响，施工单位应按照以下的几个原则来进行管线铺设：第一，短线原则，考虑到管网布设的经济性，并综合考虑到农村居民的人数，在农村自来水管网铺设过程中，应尽量进行短线铺设，这样的铺设不仅具有灵活性，且更具经济性。通过短线铺设法，也可以按照各个村落的实际规模来规划管道，对于规模比较小、人数比较少的村落，可将管网规划成树形或者是球形；对于规模比较大、人数比较多的村落，可以将管网规划为混合形状。第二，紧贴地形原则，管道铺设过程中，应尽量随着地形的走势来铺设，以此来减少翻越点，提升管道的运输效率。第三，原状土层原则，在具体的管网铺设过程中，应尽量选择原状土层来进行铺设，在岩基地带，可做好砂垫层设置；在软地基位置，可根据实际的情况和实际需求来做好地基夯实处理。第四，管道优化原则，管道质量直接决定农村居民用水质量，因此，在具体的管线布设过程中，一定要注重管道优化。对于管道的凸起部位，一定要增设自动换气阀；在有着较大高程差的地区，一定要进行泵送装置的安装，以此提高输送压力，保障水源运输效率。第五，便利居民原则，在管网设计中，首先，应对当地消防用水做到充分考虑，并对消防管道进行单独设置。

4.3 合理选择材料

选择管材时，应全面考虑实际情况，并结合居民实际的用水需求，选择一些有着较高强度且经济实惠的管材，考虑到农村地区的施工条件，应尽量避免运输过重管材的选用。尽量不要选择塑料管材，因为塑料管材并不具备足够的耐腐蚀性能和抗震性能，且长时间使用会影响水质。具体的管材选择中，可供选择的管材种类有很多，通常情况下，在农村饮水工程管网建设中，PE 管、钢管和球墨铸铁管都比较适用。在这三种管材中，PE 管材的造价比较低廉，且在各种地基环境下都比较适用，安装也十分方便。钢管有着最高的强度和良好的管道柔韧度，且承压性能良好，易于铺设，如果产生了裂缝，也可以用水焊法直接进行修补，但是，它的缺点是易腐蚀，所以在应用过程中一定要做好抗腐蚀工作，以此延长其使用寿命。球墨铸铁管的抗腐蚀性能最好，使用寿命最常，且其安装附件有很多，可适应不同的地质状态，提升管道灵活性。

4.4 管道水力计算

因为农村居民的生产和生活有着统一的规律，所以在进行管道分布设置的过程中，应注意计算好农村用水高峰期的最大水流量，并计算好平时每天的最高用水量。在进行具体的管道水力计算过程中，应该对以下的几项指标重视，第一是节点流量计算，第二是内径设计计算，第三是水头损失计算。因为管道铺设中会有很多个节点，所以在铺设前需要做好节点流量的计算，并对用水高峰期的节点流量进行计算，以此保障管道的使用寿命。在进行管道内径设计的过程中，应严格按照国家标准，并结合实际的压力需求和流量需求来进行设计。在进行水头计算的过程中，主要应进行沿程损失的计算和局部损失的计算，然后，根据实际情况来设置相应的辅助设施，以此减少水资源损失，提高水资源的利用效率。

4.5 优化管线安装

管道安装过程中，首先，应该用切管刀按照所需长度对管道进行切割，并标明焊接深度。在管道焊接过程中，应注意保持压力均匀，避免过大的压力所引起的管件弯曲和管道变形。完成了管道焊接后，应将管件取下，并直接进行管件和管道的安装，在此过程中应注意预防管道变形，并严格根据标明的深度进行安装。对于连接好后的管道，一定要做好翻边对称检验，保障翻边和管材的形状一致，并保持其圆润平滑，最小深度应超过管材表面。在完成了管道安装工作后，需要进行水压测试，对于比较短的管道，水压测试可直接进行；对于比较长的管道，水压测试应分段进行，每个测试段的长度应控制在1000m 以下，并严格按照国家标准进行渗流量检查，以此保障管道安装质量。

5 结语

农村饮水工程的建设直接关系到农村经济的发展和农民生活质量的提升。因此，在具体的饮水工程建设中，相关单位一定要把握建设原则，合理进行管网设置。对水源选择、管材选择、管道布设、水力计算和管道安装等工作要高度重视，以此提升农村饮水工程建设质量，满足农村居民用水和农村经济发展需求。