广西农村小微型集中式供水工程设计中应注意的问题

岑允元

（广西珠委南宁勘测设计院，南宁 530007）

[关键字] 小微型集中式供水工程；人饮安全工程；乡村

0 前言

贫困山区村民日常饮水方式主要为掘取浅井水、引接山溪水、挑用河（塘）水或存储于水柜的雨水等分散式供水，各家各户自己解决饮水问题，饮用水均未经任何消毒处理，水量水质没保障，存在严重安全隐患。为解决村民饮水不安全问题，减少疾病，打赢扶贫攻坚战，促进当地社会经济发展，全面建设小康社会，各地县（区）级水利部门对本辖区内各乡镇的贫困村屯和贫困人口进行排查、统计，全力推进人饮安全工程，确保2020年底前所有贫困人口喝上卫生安全的饮用水，水利扶贫见成效。

1 贫困村屯小微型集中式供水工程设计中应注意的问题

1.1 供水规模和设计供水人口

小微型集中式供水工程的勘测设计工作往往由小型设计单位承接，其设计资质多为丙级，技术力量相对薄弱。部分设计单位不重视供水范围、供水人口的调查工作或调查工作流于形式，不够深入、细致，导致设计的供水规模过大或过小，与现实不符。

首先，在开展设计前需认真做好现场踏勘、供水人口规模调查统计等基础工作，设计单位应会同县（区）水利局、乡镇水利站、村委、村民小组长及村民代表联合调查拟供水范围内的家庭户数及现状人口总数，调查是否有小学、幼儿园及规模养殖场（种植场）、工矿企业等用水大户，是否有易地移民迁出。为设计供水规模和设计供水人口提供计算基础的调查数据务必准确、可靠。

其次，要了解并掌握村镇相关规划成果（若有），如示范性新农村规划、旅游规划、种植园区规划或易地移民安置规划等，调查并确定规划水平年人口及预计用水量。

在日供水规模计算前应合理确定设计参数。小微型集中式供水工程设计年限一般取15 年。贫困村屯通常缺乏工矿企业及就业人口迁入，青壮年大多外出务工，中小学生大多外出读书，因此设计年限内人口机械增长总数应取0。

1.2 供水水质和水压

设计前应对拟用的水源原水取样进行检测化验，了解原水污染程度及是否含有铁、铅、锰等重金属，非重金属超标水源分析污染源及污染物来源渠道，分析是否可以通过截排污或人工湿地等简易措施处理，初步判断是否可以作为饮用水水源。

把检测化验成果作为实施方案报告（或初步设计报告）附件。建成后出厂水和管网末梢水同样需要定期送检，确保水质合格。

合理铺设输配水管网，用户龙头水最大静水头通常以40 m控制。部分村屯分布在较陡的山坡上，房屋高差较大，应对中下部用户采取减压措施。

1.3 抗震和防洪

部分设计单位编制的实施方案报告（或初步设计报告）往往漏缺抗震、防洪方面的设计内容。小微型集中式供水工程规模虽小，但部分建（构）筑物（如水塔或高位水池等）抗震设计必须予以充分的重视。广西右江河谷一带（百色市右江区、田阳县、田东县、平果县、隆安县）一直延伸到南宁市、钦州市和玉林市的部分乡镇以及田林县、乐业县、那坡县部分区域，其地震动峰值加速度达到0.10～0.20g，相应地震基本烈度为Ⅶ度或Ⅷ度[1]，这些区域内的人饮工程需进行抗震设计。广西其余区域地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度，可不进行抗震计算，但需按基本烈度设防（采取抗震构造措施）。

位于河边或低洼地带的抽水泵房、水井等构（建）筑物应提出防洪要求，防洪标准的选取根据工程规模确定，一般小微型集中式供水工程设计洪水标准[2，3]按10 年一遇洪水设计、30 年一遇洪水校核即可。

1.4 水源及取水构筑物

一些设计单位往往漏缺水源比选、水源保护等方面的设计内容。

应深入调查村屯及其周围水源现状，倾听村民的用水意见及诉求，了解并分析村民现状取水方式及存在的问题。对河流应了解其最枯月份的来水量、污染情况，洪水期冲淤、推移质及悬浮物、浑浊度等情况；对水库应了解其工程任务及规模、特征水位，至项目区的距离及相对高差，周围环境及水源保护难易程度（水面养殖、面源污染、污废水排放等），并进行水量平衡分析，初步判断能否提供饮用水量；对山涧溪水了解其枯水流量、清澈程度、距离及相对高差；对泉水、溶洞水了解其水质、干旱年份的出水量并进行实地量测；对地下水水源要了解其不同干旱年的地下水埋深，注意参考当地已建水井的出水量、水质及水位降幅等。

对潜在的供水水源应从水量、水质、距离、高差、施工难度、卫生防护、净水成本等因素进行技术经济方案比较，择优取用。

一般情况下，贫困山村的村庄不大，供水人口不多，应优先选择仅需消毒即可饮用的泉水、深井水等地下水，尤其应选用能够重力自流供水的山涧泉水，以减免日后运行费用负担。大口井通常位于低洼地带，其井水为浅层水，容易被周围农作物耕种施放的化肥农药污染及污废水汇流下渗影响。

在审查中发现，引接山溪水作为供水水源的设计报告，往往存在拦河雍水矮坝基础埋深不足、坝下无消能防冲设施、坝体及两岸上下游导墙缺稳定应力计算、无水力计算、引水口过滤室和集水室两格设置不合理等问题。

水源保护设计漏缺也是普遍存在的设计通病。应根据国家及地方饮用水水源保护条例进行水源保护设计，设计概算也应增列水源保护投资。水库、河道应按相关条例划分一级、二级水源保护区并进行水源保护措施设计。大口井、深井的井口应高出周围地面高程，用盖板封盖井口防止地表径流漫溢至井内，用围网或砖墙封闭保护，井口上方还可以布设抽水泵房，这样既能保护水源，又可减少占地，一举两得。

1.5 净水构筑物及设施

贫困村屯小微型集中式供水工程在选择泉水、深井水等原水水质相对较好的水源后，仅需消毒即可达到饮用水水质标准，省去了水净化处理环节及费用。消毒方式一般采用二氧化氯消毒。一些设计单位千篇一律选用二氧化氯发生器，其实规模较小的人饮工程，应优先选择高效型消毒设备（即简易消毒设备），其原理与二氧化氯发生器一样，是在净水进入清水池（高位水池）前投加二氧化氯进行消毒杀菌处理，但其消毒方法为投放消毒片（俗称“二氧化氯一元剂”），简单实用，成本低廉。其基本原理是由消毒片和水在反应器中产生反应而产出消毒液体，经混合器与水充分混合而消毒。

规模化供水工程一般需设立专门的净水厂，水厂内布设“三大池”（絮凝反应沉淀池、重力式无阀滤池和清水池）或压力式一体化净水器。

“三大池”净水工艺是最传统、最常用的水处理构筑物，配以自动加药装置及消毒设备后即可成为具有自动运行功能的净水厂。“三大池”净水工艺技术成熟可靠，运行管理方便，一般适用于供水规模较大（800 m3/d以上）的规模化供水工程。

一体化净水器集絮凝、沉淀、排污、反冲、集水过滤等工艺于一体，无需人员操作而能单体全自动运行，征地少，适用于供水规模800 m3/d以下的集中式供水工程。

1.6 调节构筑物

村屯及其周围有山岭高地可利用的，应优先选择高位水池，地势相对平坦时选用水塔。

水源为引接山涧泉水（或山溪水）具备重力自流供水的人饮工程，通常可在村庄后背山适宜位置（视水压要求在半山腰、山脊或山顶等）布置高位水池，池前布设消毒装置。这种人饮供水方式，运行后制水成本较低，水价便宜，深受贫困村民欢迎。

水源为井水（泉水）、水库水等需要设置取水泵站提水至高位水池后，再通过重力自流向用户供水，当村屯附近山丘顶部高程不足时需修建水塔，其工艺流程为:原水→提水、消毒→高位水池（水塔）→配水管网→用户。

部分设计单位对水塔及高位水池地质情况极不重视，实施方案报告无地质钻探成果和地质图件，无基础承载力要求。其实，水塔属高耸建筑，对地质条件要求较高，勘测设计单位应进行必要的地质勘察工作，提供钻孔柱状图、工程地质平面图及剖面图以及各岩土地层物理力学参数指标，为构筑物设计提供依据。位于动峰值加速度0.1～0.2 g（基本烈度Ⅶ～Ⅷ度）的地区的水塔等重要建筑物的设计，部分设计单位漏缺了地震工况。沿海一带受台风影响，水塔设计计算还需注意风荷载。

部分已建人饮工程平时用水正常，但春节等节假日用水高峰时段出现严重供水不足现象。究其原因主要是贫困山村青壮年大多外出务工，平日留守的老幼病残人员用水不多，春节等节假日外出务工人员回家过节，从而导致高峰用水时段供水不正常，也说明原设计的调节构筑物（高位水池或水塔）规模偏小。因此，对于新建Ⅳ型、Ⅴ型小微型集中式人饮工程高位水池有效容积分别取为最高日用水量的40%、60%为佳，水塔有效容积按最高日用水量的15%设计，确保重要节假日的用水安全。

1.7 输配水管网

贫困村庄输配水管线布置通常采用树枝状供水，输配水主管、支管尽量选择管线短、可地埋、沿路边布置。

管网布置需注意避让高速公路、铁路、油气管路和地埋光纤通讯线路等，横跨高速公路、铁路时选择从其已建的排水涵、过路涵通过。

输配水管的管材要结合当地实际情况经技术经济比较后确定，一般大石山区不宜进行管槽石方开挖，适宜选择热镀锌钢管，采用露天地铺式，非大石山区宜选择塑料管或其他适宜管材，采用地埋式布置。

部分设计单位不重视管道附属建筑物设计或设置的附属设施不合理。管路凸起处应设置排气阀，长距离无凸起时每隔1 km 左右应布设排气阀，排气阀直径通常取为10%管径。在管路低凹处应设置排水（泥）阀，其直径通常取为25%管径。

2 实施过程中可能遇到的难题

部分村民不同意高位水池或水塔布置在村庄山脉的“龙头”部位，认为侵犯“龙头”会给整村带来厄运。部分群众反对采用矩形水池（埋棺材坟墓形状不吉利）、村口不许建水塔（象一支高香）等。因此，对调节构筑物的型式和布置地点在设计前应充分征求当地村民意见，在尊重村民的意愿基础上，配合业主、乡镇政府及村委做好村民的思想工作，提高其政治觉悟，确保项目顺利实施。

3 结语

当前，水利扶贫工作正在各地轰轰烈烈开展，针对贫困山村的小微型人饮安全工程已陆陆续续建成并投入使用，取得了良好的社会效益，但也同时存在上述一些设计上的缺陷和通病，导致部分人饮安全工程不能发挥应有效益，少数人饮工程建成即废弃，无法供水，成为摆设。贫困山村人饮工程规模虽小，但其技术含量及要求并不低，需要勘测设计人员在踏踏实实地做好调查走访、勘察测量等前期基础工作的前提下，从水源、水量、水质、水压和水价等各环节进行精心设计。