农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用研究

苗增伟

摘 要：优化供水管网是保证我国农村地区饮水安全，实施集中供水工程的重要途径。在集中供水工程的实施过程中，应根据农村地区供水规模相对较小，管网设施比较容易出现溢流问题以及实际的用水需求等特点对供水管网进行优化改进，以改善供水效果和质量，为农村地区的饮水安全以及经济发展提供优质充沛的水资源保障。

关键词：农村;饮水安全;集中式供水;管网优化

为了改善我国农村地区的生活水平，保护农民群众的身体健康，近年来我国实施了集中供水工程，以确保农村的饮水安全，同时集中供水工程也是建设新农村的重要内容。相关部门要充分了解农村地区的用水特点，并根据其实际用水需求来合理选择水源，科学设计流量，改进管网系统，充分发挥集中供水管网应有的功能。

1 山东省饮水安全两年攻坚行动概述

为了全面解决农村饮水安全问题，山东省自2019年开始启动了农村饮水安全两年攻坚行动，通过贯彻落实五水共享以及四水共治的治理思路，在解决村村通自来水的基础上，进一步加强了饮水安全工程的建设，有效的提高了农村地区的饮水水质达标率。但目前由于省内农村地区间存在发展不平衡的问题，还有部分饮水安全集中供水工程存在管网设施不合理以及缺乏日常维护管理等问题。因此需要进一步加强资金保障，并积极应用先进的技术设备优化管网设施，确保农村地区尽快实现饮水安全目标，推动农村地区的发展。

2 我国农村供水管网特点分析

2.1 农村供水工程的整体规模相对较小

农村地区人口居住比较分散，极大的限制了饮水安全工程的建设规模。同时由于一些农村地处山区，复杂的地形地貌条件也给饮水安全工程的实施带来了较大的难度^[1]。目前主要是在经济条件以及环境条件相对较好的农村地区开展了集中供水工程的建设，在不具备条件或者实施难度较大的农村地区则仍需要在一段时间内采用分散供水方式。

2.2 农村供水工程广泛采用了集中供水管网

目前我国农村地区的经济水平仍与城市存在明显的差距，这就要求在建设饮水安全工程时必须充分考虑供水模式的经济性。集中供水是一种经济性相对较好的供水方式，能够较好的适应人口比较集中且规模相对较大的饮水安全工程需要。但是在村落间相距较远的情况下，则只能采取村落内部的集中供水模式。

2.3 工业用水已经成为农村供水的重要需求

随着我国农村地区的经济发展，部分农村地区在工业生产方面的用水需求逐步加大，因此在农村饮水安全集中式管网工程的建设和优化过程中应充分考虑农村用水需求的变化，在保障农民群众饮水安全的基础上，也要为农村地区的经济发展提供助力^[2]。

3 优化集中供水管网的方法与应用

3.1 优化水源选择

水源的优化选择是集中供水管网建设的重要基础。在选择水源时既要全面收集水源以及周围环境的水文地质条件以及卫生状况等资料信息，准确掌握供水水源的实际水量以及水质情况，同时也要紧密结合农村地区的发展规划，不仅要满足近期需要，也要对远期发展有科学的预估，并且要对取水、输水以及水处理等各环节进行综合性的分析，从而在保障饮水安全的基础上，提高工程的经济性。在选择水源时，应确保供水水源的水量能够符合村镇供水工程的相关技术规范，其水质也必须达到国家颁布的地下水或者地表水的水质标准。同时应优先选择能够达到饮水安全标准且水量充沛的地下水作为供水水源。当村落位于苦碱水地区或者所在地区的重金属元素含量普遍达不到饮水安全标准无法找到能够直接利用的供水水源时，应结合远距离输水要求以及优化水质的技术要求等因素对不同水源进行对比分析，从而选择性价比相对较高的水源作为供水水源。在选择供水水源时还应充分考虑水源保护因素，尽量选择位于人口集中居住的上游地区，具有较好施工条件，便于水源输送且与污染源相距较远的水源作为供水水源]。

以山东省平度市为例，其在饮水安全集中式供水工程中根据本市地区情况采用地下饮用水源地和地表饮用水源地两部分作为供水来源。其中较大的地下饮用水源地3处，分别是云山丈岭水源地（供云山水厂）、崮山水源地（供崮山水厂）、大沽河水源地（供南村水厂），目前因水质原因，大沽河地下水源地停用，南村水厂原水采用引黄济青渠道;较大的地表饮用水源地7处，分别是尹府、黄山、黄同、大泽山、双山、淄阳和双庙等七座水库。通过相关供水设施以及高标准净水处理等相关工程的建设，不仅实现了集中供水的规模化发展，而且极大的提高了水质标准，保障了农村饮水安全。

3.2 优化用水量设计

在建设农村农村饮水安全集中式供水工程管网时，应对用水量设计加以优化。用水量设计既要能够保障当前的饮水安全需要，同时也要充分考虑农村地区在未来发展的用水需求。此外，在供水工程的用水设计中还要综合分析生产生活用水、集中式管网可能产生的水量漏失以及相关的公共用水等因素，从而优化管网铺设方案，提高相关设备选择应用的合理性。

3.3 优化集中供水管网系统

管网系统的优化是优化集中供水工程的重点环节。在农村饮水安全工程的建设中要充分快绿农村地区的自然条件以及社会环境。以集中供水工程中的输水系统建设为例，应充分考虑居住区和水源地之间的高程差，并合理选择重力输水管道或者采取设置加压泵站等方式来确保集中供水工程的正常运行。在优化饮水安全工程的管网系统时，应重点优化管网系统的线路铺设以及管径选择这两个环节，这样才能切实提高集中供水工程的运行效率。

3.3.1 对管网线路进行优化

在优化集中工程工程管网时，应按照农村地区的供水特点以及工程成本控制要求来对不同的线路设计方案进行优化选择。优化管道线路设计方案时应合理确定目标函数并讲理相应的函数模型，综合计算分析管道以及管段水流量、水头损失以及节点高程等参数，从而达到优化管网系统线路的目的。

3.3.2 对管网孔径加以优化

当农村饮水安全集中式供水工程已经确定管网设施的管道走向和管道材质后，还需要优化管道的管径选择，从而在保障水压约束条件的基础上提高工程建设的经济性。在对管网有效管徑进行优化时，应充分考虑沿线管段的配水流量殷墟、各阶段水流量殷墟、各节点流量因素、管道材质因素以及最大用水量条件下的单位长度流量等，并结合水泵等相关供水设备的流量、扬程以及管道内部压强等来进行计算分析，提高供水设施选择的合理性和经济性。

3.4 优化集中供水管网运行方式

在农村饮水安全集中式供水工程管网建设中还需要对其运行管理方式进行优化。例如日照市就通过积极应用先进的网络信息技术，利用远程控制以及动态监测等技术设备来构建智能化的控制监测平台，从而及时准确的掌握集中式供水管网的运行情况，确保供水的稳定性，并实现对水质指标的动态监测，以确保农村饮水安全。

4 结语

综上所述，在优化集中供水管网设施时，要结合农村地区的实际用水特点和发展需求，严格控制供水水源的水量以及水质，科学设计用水量，准确计算流量，使管网孔径的选择更加合理，并要对不同的管网线路设计方案进行对比分析，从而全面优化集中供水管网工程的供水效果以及运行效率，为我国农村地区的广大人民群众提供安全优质的饮水保障。

参考文献：

[1]唐敏，吴燕.农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用[J].科技经济导刊，2019，27（12）：108-110.

[2]廖晓清.农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用研究[J].四川水泥，2015（10）：87+81.