清徐县2019年农村饮水安全巩固提升工作综述

杜小梅

（清徐县北都水利供水站，山西 清徐 030400）

1 工程概况

1.1 项目区地理位置

清徐县位于太原市南端，西北与古交、晋源、小店毗邻，东南与晋中吕梁接壤。南北宽约35.8 km，东西长约40.5 km，辖4镇5乡1个街道办事处、192个行政村和6个社区居委会，常住人口34万，行政区域总面积609.13 km2。东于镇位于清徐县境西偏南，北接古交、西邻交城，总面积95.92 km2，常住人口29 737人（2017年）。徐沟镇位于清徐县以东，东毗集义乡，南邻太谷县，西与王答、西谷乡接壤，北面王答乡相接，东西宽约8 km，南北长约10.7 km，总面积43.26 km2。集义乡地处清徐县最东端，全乡辖20个行政村，面积56 km2。

1.2 地形地貌

清徐县地势西北高，东南低，呈西陡向东缓展布，依次分为中低山区、山前洪积扇、倾斜平原和冲击平原，山区和平川分别约占总面积的1/3和2/3；没有明显的丘陵区；土壤分为山地褐土、草甸土两个类型。境内海拔差异较大，山区800 m以上，北部最高点庙前山高达1 841 m，平原780 m以下，南部最低点汾河出境口常丰一带仅753 m，相对高差1 088 m。

1.3 气象

清徐县地处我国北部季风暖温带半湿润地区的西缘，大陆性季风气候显著，四季分明，冬长夏短，雨热同季，冬春季寒冷多西北风，雨雪稀少，春秋季盛行偏南风且多雨。多年平均降雨量为467.1 mm，年降雨量集中在6～9月份，7、8月份降水量约占全年的70%左右。年平均水面蒸发量约1 047 mm，多年平均气温10℃左右，无霜冻期180 d左右，最大冻土深度为80 cm。

结合清徐县的实际情况，计划解决东于镇、王答乡、徐沟镇、集义乡4个乡镇49个村不同程度氟、砷超标，管网破损等饮水安全问题。

2 供水问题与工程规模

2.1 水源及供水问题

王答乡（1个村）：同戈站村有1 179户3 261人，饲养猪1 500头、羊800只、鸡500只。村中原有水源井两眼，水质含氟、砷量超标，村内现状为分时段供水，村内管网经过多年运行老化严重，有跑冒滴漏现象。

徐沟镇（3个村）：北宜武村有567户1 675人，饲养猪400头，羊100只。村中原有水井水质含氟、砷量超标。丰润村有662户，1 840人，饲养猪400头，羊40 000只，村中现有水井1眼，井深280 m，水质含氟、砷量超标。高花村有595户1 585人，饲养牛500头、猪500头、羊500只，村内水源井水量满足要求，水泵流量偏少。村内管网老化，有跑冒滴漏现象。

集义乡（4个村）：东楚王村有86户232人，村中原有水井2眼，井深均为150 m，水质含氟、砷量超标。温李青村有402户1 075人，村中管网老化，有跑冒滴漏现象。橙桥村有340户906人，村中原有水泵扬程104 m，出水流量32 m3/h，电机功率30 kW，原有水泵扬程不够，村中管网老化。

大常村有1 143户3 056人，村中原有机井2眼，水量不足，新建机井为了补充水源。

项目区49个村存在不同程度氟、砷含量超标的饮水安全问题。

2.2 工程规模

随着人民生活水平不断提高，饮水安全已经从“有没有”，转向了“好不好”的问题。因清徐县受水源条件变化的影响，项目区农村饮水存在不同程度氟、砷超标和管网破损问题。为改善农村人居环境、建设美丽宜居乡村，使全县农村饮水安全工程进一步巩固提升，实施清徐县2019年中央预算内资金农村饮水安全巩固提升工程。本工程的任务是解决东于镇、王答乡、徐沟镇、集义乡4个乡镇49个村不同程度氟、砷超标，管网破损的饮水安全问题。设计基准年为2018年，规划水平年为2033年，设计年限为15年。

根据《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014），依据各项目区用水量分析计算结果，集义乡东楚王村、温李青村、橙桥村，徐沟镇北宜武村，最高日供水量为26.63～183.5 m3/d，供水工程为Ⅴ型；王答乡同戈站村，徐沟镇丰润村、高花村，集义乡大常村，最高日供水量为243.59～769.75 m3/d，供水工程为Ⅳ型。根据《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014），本期健康水站工程，选取5 L（/人·d），工程类型为Ⅴ型。

2.3 工程总体布置

水源及供水管网改造工程。王答乡同戈站村、徐沟镇北宜武村、丰润村、高花村，集义乡东楚王村、温李青村、橙桥村、大常村这8个村进行水源及供水管网改造工程。8个村均为单村供水，水源为机井。本次新打机井5眼，配套7台水泵，配套6台变频控制柜，新增及更换管道8 810 m，通过管网供水到户。

健康水站工程。在49个水质问题突出村庄，按照每千人投放1台集中式水净化处理设备的标准，通过以社会筹资为主，政府投入为辅的方式，安装75台集中式水净化处理设备。

3 工程设计

3.1 取水工程设计

3.1.1 地下水取水构筑物设计

本次设计需在王答乡同戈站村、徐沟镇北宜武村、丰润村、集义乡东楚王村、大常村共5个村新建水源井。根据本工程需水量计算的机井最小出水量，结合以上所述清徐县地质情况、

周边已有水源井的含水层地质情况、井深、出水量和水质情况，依据《机井技术规范》（GB 50625-2010）、《管井技术规范》（GB 50296-2017），设计水源井的凿井深度、井身结构、井管配置等。

（1）出水量设计：根据各项目最高日需水量，规模养殖用水时要错峰使用，设计单井出水量为32 m3/h。

（2）井深确定：井深根据本工程饮水需求的水源井最小出水量、所处的水文地质、周边已有机井深度、出水量、水质情况确定，王答乡同戈站村、徐沟镇北宜武村、丰润村3个村新凿机井深度为500 m，集义乡东楚王村、大常村2个村新凿机井深度为300 m。

（3）500 m水源井井身结构设计：本次设计3眼500 m水源井，出露的地层为粘土、轻亚粘土、粉砂层及砂卵（砾）石松散层。根据以上地层情况，确定水源井孔径为600 mm。依据《管井技术规范》（GB 50296-2017）规定，设计井管采用钢管。

（4）300 m水源井井身结构设计：本次设计2眼300 m水源井，出露的地层为粘土、轻亚粘土、粉砂层及砂卵（砾）石松散层。根据以上地层情况，确定水源井孔径为700 mm。依据《管井技术规范》（GB 50296-2017）规定，设计井管采用水泥管。

3.1.2 水源井卫生防护设施设计

为保护水源井，禁止牲畜及人为活动污染水源，以水源井为中心，设计封闭围网，并悬挂设立水源保护告示牌1个。围网长度为28 m。

3.2 输水工程设计

管道通过水源井引出后,沿路线铺设接入村中原管网。管材选用PE管，确定管道设计压力为1.25 MPa。管径Φ依据饮水流量的经济流速确定，经济流速计算公式：

式中：Φ——计算管径，mm；

Q——计算流量，m3/s；

v——管径流速，m/s。

选用流速为0.6～1.5 m/s，为防止水锤现象发生，最大流速控制在2.5 m/s以内。

管道埋深根据《室外给水设计规范》（GB 50013-2018）第7.3.1条规定，当地标准冻深为0.80 m，为保证供水管线的安全，满足管线正常使用及检修因素的要求，将供水管线埋置于最大冻土深度以下。管沟设计深度为1.2 m，宽0.5 m。工程管道管顶覆土不少于1.0 m。

3.3 管道附属建筑物设计

根据管线布设情况，管道设置阀门井。阀门井呈圆形，采用砖混结构，阀门井下部直径1.68 m，上口直径0.7 m，深1.5 m，井盖座均配用直径700 mm井盖，阀门井底部设直径0.3 m，深0.25 m集水坑，阀门井内配置闸阀。

3.4 建筑设计

3.4.1 管理房设计

管理房采用砖砌结构，坡屋顶规格为3.24 m×2.64 m×2.8 m，屋顶出檐0.6 m，顶部和底部都设圈梁，房内安装变频器等。

3.4.2 井台设计

井台采用砖砌结构，尺寸为2.0 m×1.8 m×2.0 m（长×宽×高），壁厚0.24 m，地面以上0.5 m，外部采用1∶2水泥砂浆抹面，井管高出井台底面0.2 m，顶部盖板采用2块1 m×1.8 m，厚度为0.1 m的C 25钢筋混凝土预制盖板。

3.5 供配电设计

用电负荷主要包括提水井泵用电、变频柜用电等。由村内变压器地埋电缆线接入管理房。

3.6 机械设备选型

项目机械设备主要为配套水泵。

3.6.1 管道水力计算

管道沿程损失主要是为配套水泵扬程提供依据、保证输配水管网内，最小服务水头达到5 m。管道水力计算采用《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）中公式。PE输水管沿程损失公式：

式中：hf——PE输水管沿程损失，m；

L——管道长度，m；

Q——管道流量，m3/s；

d——管道内径，m。

局部水头损失按沿程水头损失的10%计取。

3.6.2 配套水泵总扬程由以下几项组成：

式中：h总——配套水泵的总扬程，m；

h1——静水位至地面的距离，m；

h2——井台高度，m；

h3——井台固定点至水泵出水管管轴线垂直距离，m；

S——抽水水位降深值，m；

∑h损——管路损失之和。

根据计算及产品选型，确定水泵型号。

3.7 健康水站工程设计

成套设备含设备、地基、上下水、运送、安装、水卡及3年售后维护，增大原水罐。设置的健康水站为保证安全饮水，村委会负责解决放置设备的场地4 m2左右。设备运营期间，设备所有权归企业，水费由设备投资企业制定，企业三年内不以营利为目的，按照“优水优价”的政策，制定基本水价和阶梯水价收费标准。

适应水质范围以深井水为原水；进水压力为0.1～0.35 MPa，工作压力为1.0～1.3 MPa；设备出水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）及《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）要求。

4 结语

通过农村饮水安全巩固提升工程的建设，一是可以让村民喝上干净、卫生水，降低发病率，提高村民的生活质量和健康水平；二是可以解放生产力，为村民解决生活之忧，保障了社会稳定；三是充分体现了党和政府对村民生活疾苦的关心。