山区农村饮水工程水源建设存在问题及可行模式

张士修

(栾川县水利局，河南 栾川 471500)

1 基本概况

1.1 自然概况

栾川县地处河南省西部山区，跨黄河、长江两大流域，全县总面积2 477 km2，其中黄河流域面积2 154 km2，长江流域面积323 km2。境内有4条主要河流，即伊河、小河、明白河、淯河，其中小河、明白河是伊河两大支流；伊河属黄河一级支流，淯河(老灌河上游)属长江流域。境内山大沟深，沟谷纵横，溪流密布，泉水众多。有大小沟岔8 500余条，除4条主要河流外，还有604条常年有水的支流，其中5 km2以上支流有83条。境内多年平均地表水资源总量6.45亿m3，地下水资源总量(重复量)3.33亿m3。

1.2 农村饮水工程建设情况

栾川县农村饮水工程主要经历了三个阶段：第一阶段1989-2004年，利用以工代赈和国家专项资金实施人畜饮水解困阶段，期间共投入资金2 094.63万元，建设534处工程，解决了12.14万人和2.62万头大牲畜的饮水困难问题；第二阶段2005-2015年，饮水安全阶段，期间共投入资金8 568.40万元，建设251处工程，解决了17.28万人的饮水安全问题；第三阶段2016-2020年，饮水安全巩固提升阶段，期间紧扣脱贫攻坚主题，共投入资金10 617.30万元，实施了312处饮水安全巩固提升项目，使全县18.21万人(其中贫困人口2.49万人)的饮水安全问题得到改造提升。

截止2020年底，栾川县农村饮水安全工程已做到了行政村全覆盖，共兴建各类农村集中供水工程780多处，分散工程550多处，总供水人口27.85万人。其中水源工程1 680多处。目前全县农村自来水普及率、供水保障率、集中供水率均达到90%以上。

2 水源工程建设存在问题

水源工程是决定农村饮水工程效益发挥的关键，若地表水能将来水量完全截住、地下水出水量达到设计要求，工程就能发挥应有效益，否则，就达不到设计供水能力，甚至建成失败工程，造成资金浪费。栾川县农村饮水工程水源建设主要存在以下问题：一是河溪水位置选定不合理，基础挖不到连山石，或是挖到连山石后风化岩石处理不到位，浇筑混凝土前不冲洗基础淤积物导致漏水；二是地表引水水源仅在沟道中间挖截水坑而不是建截流低坝，或截流低坝及截泉池用块石砌筑，因砂浆浇灌不实导致漏水；三是部分施工单位不专业，不按规范施工，水源配套设施不全，工程竣工后不能正常使用。

3 水源工程建设模式

3.1 水源类型

栾川县农村饮水工程以地表水为主，地下水为辅。地表水水源类型有水库及水塘水、河溪水、泉水；地下水有大口井、浅水井、深水井等。

3.2 地表水水源建设

3.2.1 水库及水塘水

水库及水塘水：栾川县利用16处小型水库、14处水塘作为饮用水水源，主要供乡镇集镇区集中供水或千人以上供水工程，其水量稳定，水质优良，供水保证率能达到90%以上。水库一般是2 000年以前所建，近些年通过水库除险加固和清淤，使水库坝体稳定性得到保证，水库容量也有所增加。部分水库取水口通过改造，输水能力有保证。这种形式的水源均配套供水站，安装有净化及消毒设施。

3.2.2 河溪水水源建设

3.2.2.1 河溪水水源建设原则

河溪水水源建设原则：栾川县属石质山区，沟道密布，河溪众多，根据沟道取水断面枯水期水量，确定供水规模。这种形式的水源工程一般采用截流低坝，坝体位置通过实地勘察、论证确定。截流工程位置确定原则：一是溪水能够自压流入净化及蓄水调节设施，落差不能太小，也不能过大，落差太小导致输水管流速太小，引水量减少，落差太大，截流工程上游流域面积大幅减少，会造成来水量减少；二是沟道狭窄，连山石出露较浅，工程量小；三是施工方便、易于管理。

3.2.2.2 河溪水水源工程建设

河溪水水源工程建设：河溪水水源工程主要包括截流低坝、集水井、砂滤池、阀门井等。截流低坝位置应选择具有良好地质条件的河床，基础应建在连山石上。截流低坝采用混凝土结构，不提倡用砌石结构。坝顶设计行洪断面和非行洪断面，行洪断面宽度、高度应能够通过设计行洪流量且坝顶超出原河床0.50 m以上。坝体基础挖出连山石，剔除风化和破碎层，然后再支模板；模板支好后用水将基础冲刷干净，再浇筑混凝土。因坝体出露河床较低，河床以下坝体回填后，上下游受力平衡。截流坝厚度根据截流处沟道左右岸宽度即坝顶长度决定，依据不同坝高和顶长，从底到顶可设为一种厚度，也可分层设为多种厚度，从底到顶坝体由厚变薄。若坝顶长度<15 m，行洪流量较小，坝顶厚度设计为0.60～1.20 m，若坝顶长度>20 m，行洪流量较大，坝顶厚度设计≥1.20 m。在非行洪断面坝体上游、主河床以外便于管理的一侧设集水池，集水池外围设砂滤池，以防浑水进入集水池。集水池、砂滤池大小视引水量而定。集水池设置为矩形，一般紧靠非行洪坝体迎水面，池壁为三面墙；也可以离开坝体布置，池壁为四面墙；池体外壁用塑料窗纱或尼龙布包裹，以防集水池内进沙。行洪坝顶0.30 m以下集水池池壁为一层干砌石，一层浆砌石；以上池壁用C25混凝土浇筑，顶面超出非溢流坝顶面，集水池顶加盖。集水池外围设砂滤池，池内填反滤砂，其中表面细沙层≥0.80 m，这样可起到过虑汛期洪水作用。从集水池引出1根排沙管，1根输水管；排沙管高出集水池底0.20 m，输水管低于行洪断面顶0.30 m，输水管进水口用90°弯头弯向下，再接0.25 m直管，管口套放大的竹笼子，外包塑料窗纱或尼龙布，这样可保证输水管不进杂物，水质洁净。截流低坝背水面排沙管、输水管安装阀门，砌筑阀门井；输水管阀门后面安装进气阀，防止阀门关闭后输水管内形成真空。山区河溪水水量一般较小，用管道跨过坝体开挖断面进行导流，坝基坑底潜流水用水泵抽出。

3.2.3 泉水水源建设

3.2.3.1 泉水水源特点

泉水水源特点：泉水是组成地表溪流的基本要素，在山区，溪流往往有单个或众多泉水出露地表后汇集形成，多条溪流汇集形成一定规模的河流，进而形成大江大河，源源不断，奔流不息，为人类提供赖以生存的水资源。常言道：山有多高，水有多深。不管是平川还是高山，只要有水有地，便有人类居住，几千年来，人们都是靠担水生活，特别是山区居民，将泉水出露的地方挖个小井泉，就成为祖祖辈辈吃水的水源。从20世纪80年代初至今，山区利用泉水建设自来水工程比较常见，供水人口从几十人到上千人，这种水源无污染且冬暖夏凉，引入村民家中，给山区群众带来极大方便，深得群众好评。

3.2.3.2 泉水水源工程建设模式

对于泉眼出露明显，归股流出的泉水，只要将泉眼周围浮土及表面风化岩石剔除掉，再用混凝土浇筑截泉池，将水引到蓄水池即可供村民饮用。对于泉眼出露不明显，未归股流出的泉水，要沿着出水方向，向内开挖，找到泉眼，再做截泉池。不管哪种形式的泉水，都不要在泉眼附近爆破，以免导致岩石破碎使泉水渗漏。

3.3 地下水水源建设

3.3.1 大口井建设

大口井建设：山区大口井一般建在沟谷平川河道两岸，深度在20 m以内，井径在1～3 m，井水为浅层地下水，水位、水量随季节变化较大。过去农村所建的辘轳井都是大口井，一般都为圆筒形干砌石井壁，一个组或自然村建几眼井，供人们担水吃。随着自来水的普及，辘轳井已经逐步淡出历史舞台。近年来，部分村庄建设大口井，配套提水设施，供村民饮用自来水。大口井多用水泥管做井筒，为使井壁外地下水能够进入井筒内，指导施工单位，将出水部位及以下的水泥管打孔，孔径5 cm，间距20 cm，梅花形布置，孔内穿φ50塑料管，塑料管内填过滤沙，管两头用尼龙布或塑料窗纱封口；水泥管外围用塑料窗纱包裹，井底填反滤砂，这样可以防止水泥管井筒内进沙，既保证水质水量，又防止水泵进沙，提高水泵使用效率和寿命。

3.3.2 浅水井建设

浅水井建设：栾川县浅水井众多，主要用于分散供水，在沟谷平川农村集聚区，常建于农家庭院附近，供一家一户或几户用水，丰水季节用自来水，枯水季节作为备用水源，随时可以抽水，灵活方便，抽水费用低廉。浅水井一般由个体打井队施工，他们打井经验比较成熟，一般使用小型打井机械，施工方便灵活，成井后用塑料管做井管，井内丢个小水泵就完成施工任务。

3.3.3 深水井建设

深水井建设：栾川县山高沟深，泉水、沟溪水丰富，打深水井极有可能破坏泉水及河溪水，因此，栾川县规定，在没有充分论证情况下，限制任何单位和个人打深水井。因此，境内深水井较少，现有的深水井主要在集中连片的居民区，作为枯水季节备用水源，其井深一般在100～400 m，出水量在10～50 m3/h,深水井与地表自压引水相比，成本较高，管理难度大。因此，老百姓还是倾向于建设地表水引水工程。

4 结语

脱贫攻坚战取得全面胜利后，将进入乡村振兴时代，农村饮水工程进一步从工程建设向工程管理转变，要紧跟时代步伐，做好工程管理，建好新规划工程，进一步提升农村群众饮用水质量和供水保证率，以坚实的水利设施助力乡村振兴事业阔步向前推进。