安徽颍上行蓄洪区庄台综合整治二期给水工程设计

张新亮

(颍上县防汛抗旱机动抢险队，安徽颍上236200)

0 引言

20世纪80年代以来，为改善行蓄洪区内的安全避洪条件，在国家的大力支持下，行蓄洪区建设了大量庄台、保庄圩、避洪楼及一定数量的撤退道路等。当时由于资金问题，庄台基础设施配套严重不足，供、排水设施存在先天不足，加之后天破坏及运用管理差等原因，多数庄台处在停运或瘫痪状态；部分庄台局部位置未完成护坡，或已护坡结构遭到人为破坏，局部护坡位置已出现滑坡塌方现象，严重影响庄台上群众的生产生活安全。为进一步解决沿淮行蓄洪区庄台现状存在的问题，结合当地实际需要，在已实施的颍上县沿淮行蓄洪区贫困村庄台综合整治工程基础上，对颍上县行蓄洪区庄台进行二期综合整治。本文针对颍上行蓄洪区庄台综合整治二期给水工程的设计进行分析。

1 项目概况

颍上县位于安徽省淮北平原南缘，淮河与颍河交汇处。东毗凤台，北界利辛，西与阜阳市颍东区、颍州区、阜南县接壤，南与寿县、霍邱县隔淮相望，东西长72.5 km，南北宽56.1 km，总面积1885 km2。

颍上行蓄洪区庄台综合整治二期给水工程位于颍上县南部，属淮河流域，沿淮河西起南照，东至赛涧，地势西高东低。涉及南润段、邱家湖、唐垛湖三个行洪区及古城、润左、润赵三个保庄圩，涉及南照、润河、关屯、半岗、王岗、赛涧共六个乡镇。气候属南北过渡带，四季分明，雨热同季，降雨集，冷暖气团交锋频繁，降雨时空分布不均，年际和年内降雨量变化较大，洪旱灾害频繁，主汛期在6月～9月。根据颍上县雨量站多年降雨量统计，多年平均降水量为942 mm，最大年降雨量1722.5 mm，发生在1954年，最小年降雨量406.8 mm，发生在1966年，年际间变化较大。多年平均年蒸发量(E20 cm)为920.5 mm。

2 给水工程工程设计

2.1 供水范围和供水对象

项目供水工程涉及22个庄台，共24690人，5123户。其中一期改造提升治理9个庄台，共6621人，1969户；二期综合整治治理13个庄台，共18069人，5123户。表1为项目实施后的受益范围表。

表1 项目实施受益范围表

2.2 设计年限

根据《村镇供水工程技术规范》(SL 310-2004)中的有关规定，颍上行蓄洪区庄台综合整治二期供水工程的设计使用年限为15 a。

2.3 需水量预测

2.3.1 用水量组成及相关参数

村镇供水量主要包括居民生活用水量、公共建筑用水量、工副业用水量、管网漏失水量和未预见用水量等[1]。

(1)居民生活用水。居民生活用水按最高日用水量标准和设计受益人口数确定[2]。项目区位于淮北平原农村地区，结合迪沟镇的建设规模、当地经济社会发展、水资源状况，统筹考虑，集镇居民最高日用水定额取80 L/(人·d)，乡村居民最高日用水定额取50 L/(人·d)。本次供水项目区均为乡村，取50 L/(人·d)。

W1=Pq/100

P=P0(1+r)n+P1

式中：W1为供水区内居民生活用水量，m3/d；P为供水区内设计用水居民人数，人；P0为供水区现状居民人数，人；r为设计年限内的人口自然增长率，本次取0；P1为供水区设计年限内人口的机械增长总数，人；Q为供水区最高日居民生活用水定额。

庄台目前大、小牲畜多为散养，因此供水设计时不计牲畜用水。

(2)村镇企业和专业户饲养畜禽用水量。村镇企业和专业户饲养畜禽用水量，即村镇企业饲养蓄禽所耗用水和专业户饲养蓄禽所耗用水。本项目区内小规模养殖户较少，暂以居民生活用水的15%确定该部分用水量。

(3)公共建筑用水量。根据相关条例规定，在缺乏资料的情况下，公共建筑用水量可以按照居民生活用水量的5%～20%进行估算，其中村庄按5%～10%确定，集镇按10%～15%确定，建制镇按10%～20%确定。本项目区范围内基本为村庄，综合考虑认为，公共建筑用水量可暂按生活用水量的10%予以确定。

(4)管网漏失水量与不可预见用水量。管网漏失水量与不可预见用水量一般按照居民生活用水量、公建用水量、集体或专业户饲养畜禽用水量之和的10%～20%进行计算。其中村庄按较低值计、较大规模的镇区按较高值计。综合考虑，本项目区均为村庄，按10%计。

(5)水厂自用水量。根据安徽省水利厅文件皖水农[2010]23号文，只进行消毒处理的水厂，可不计此项。

2.3.2 农村用水变化系数与供水时间

本工程设计采用全日供水。全日供水工程的时变化系数可按下表2选取，日变化系数根据可在1.3～1.6之间取值。(《村镇供水工程技术规范》(SL 310-2004))

表2 全日供水工程的时变化系数

综合考虑，确定本次设计水厂时变化系数取2.0，日变化系数取1.5。

2.4 供水规模确定

根据安徽省水利厅文件皖水农[2010]23号文，集中式供水工程规模的确定应以供水范围内的最高日用水量为依据。同时，需水量的预测要充分结合供水区内已有供水设施的利用情况和群众的用水习惯，真实有效地反映区内对水量的需求，以免采用定额过高，造成设计规模与实际的差距过大，使得设计成本偏高，工程难以正常运转[3]。

考虑庄台居住情况，庄台人口远期无发展，工农业用水量也较少，因此按现有人口进行供水设计，居民最高日用水定额取70L/(人·d)。各庄台供水规模计算明细见表3。

3 工程总体布置

3.1 水源选择

22个庄台均有深井，根据调查，单井稳定出水量不小于45 m3/h，故本次设计选定中深层地下水作为供水水源。考虑到水厂运营情况，小渔场庄台仅119人，就近由1 km远的关屯古城水厂管网延伸解决；陈台孜庄台铁锰超标，人口较少，与之距离约500 m的小罗台庄台铁锰检测合格，因此规划将小罗台与陈台孜并网供水，水源来自小罗台深井。

3.2 给水系统方案比选

供水工程水源为中深层地下水。皖西北地区为冲积平原，地形平坦，给水系统方案普遍采用以下3种：

方案一：经水泵提取中深层地下水，经处理后进入水塔，然后依靠重力供水；

方案二：经水泵提取中深层地下水，经处理后采用气压罐供水；

方案三：经水泵提取中深层地下水，进入清水池，在清水池中消毒处理，然后采用二次加压供水。

上述3种供水方案各有优劣，现方案比较如下：

①方案一：水塔供水

优点：经井泵提水后依靠重力自流供水，无需二次加压；水塔有调蓄功能，井泵不需频繁启动，故供水成本较低；运行方式简单明了，便于管理。

缺点：投资较大，建设工期长，占地多，对地基承载力要求高，施工复杂，水塔清洗较为麻烦，供水范围不宜太大，适合于中等规模以下的水厂。

②方案二：气压罐供水

优点：投资小，建设工期短，占地小，对地基承载力的要求低，施工简单，对于供水量较小时，气压罐启动次数少,供水成本较低。

缺点：供水量较大时，气压罐启动次数频繁，运行成本较高；调节能力差，高峰供水时易对深水井造成损害；气压罐易锈蚀，且不易清洗，加氯后进入井管，对井管和机泵锈蚀严重，且不利于控制加氯量。

③方案三：二次加压供水

优点：供水范围广，适用于供水规模较大的水厂；使用蓄水池调节供水，可降低对深水井出水量的要求；通过流量大小不一的几台加压泵配合，按管网实时需水量变频供水，可降低供水成本；通过更改或增加加压泵，可实现水厂供水规模的扩大；蓄水池便于清洗；加氯后进入蓄水池，可便于充分拌合，防止局部氯含量过大。

缺点：投资较大，建设工期较长，占地多，蓄水池施工时受地下水位影响大，对于供水规模小的水厂，运行成本高。

经过比选，本工程最终确定给水方案采用方案一，水塔调节，二次加压供水的方案。

4 结论与建议

颍上县行蓄洪区庄台综合整治二期工程项目给排水工程的改善，彻底改变了项目区人居环境，极大提升项目区的环境质量，改变环境脏乱现象，生态效益显著，兼顾地区实情，真正使得当地群众能够切实感受到项目带来的社会效益。同时，还应加强建设项目的组织管理工作、强化领导班子和职工队伍的综合素质、建立完善的经营管理制度、推行可行的项目管理办法，以保证建设项目的工程质量。