关于周至秦岭山区镇村人饮水源取水口提标改造项目建设的研究探索

李军平，高 哲，尤莉莉，周念文

(1.陕西渭河生态集团有限公司，陕西 西安 710000；2.西安市引湑济黑调水工程管理中心，陕西 西安 710018；3.安康市汉滨区水利局，陕西 安康 725000；4.西安建筑科技大学，陕西 西安 710055)

1 周至秦岭山区人饮取水口问题简述

周至县秦岭山区有四镇：厚畛子镇、王家河镇、板房子镇、陈河镇，均属暖温带大陆性季风气候。山区受大气环流及高山林立的地形影响，气温垂直差异大，夏无酷热，冬长寒冷。根据周至气象站资料统计，山区多年平均气温13.2℃，年降水量约850 mm～1000 mm。年无霜期240天左右，平均冻土深度24 cm。根据《陕西省水功能区划》，厚畛子镇域属于黑河一级水功能区的源头水保护区，水质目标为Ⅱ类，符合饮用水目标水质要求。

厚畛子镇下辖8个行政村，约2700人。现状供水管网建于21世纪初，用水为分散式供水，各村取水采用花管从邻近山沟取水，取水口为村民自建浆砌石取水池，取水后通过引水管供入各农户，部分地方引水管线直接暴露在自然环境中，并未埋地。同时洪水期间水源杂质较多，各村镇均未建净水厂，导致洪水期间无可用饮用水，严重影响村民生活。人饮取水问题具体表现：

(1)人居水源取水口水量不足。个别村子取水设施位置不合理，导致取水水量不足，枯水期容易断流。

(2)水质不能满足要求。部分群众用水的水源未经任何处理，直接由河道接插花管通向用户，浑浊度指标超标，在雨季取水口经常淤堵，清水变泥浆水，无法直接饮用。

(3)部分管网水压不足。个别管网老化漏水，使家用自动洗浴设施无法正常使用。

(4)个别村部人居饮水系统设施的维护管理标准不一，需要建立统一规范的长效管理机制。

2 人饮水源取水口提标改造项目设计

周至厚畛子镇水源取水口应结合水源水量与需水量的关系、因地制宜，选取水质良好、卫生条件好，水量满足供水要求。在水量充沛且纵坡大的地方，设计新建底栏栅式或滤井式取水设施。

2.1 底栏栅式取水设计

底栏栅取水口由引水廊道、栏栅、盖板、滤料段及饮水管组成，具体结构设计和取水流量计算如下：

(1)结构设计及原理。底栏栅式取水口的平面图和剖面图见图1。挡水低坝为重力式C25砼溢流坝，坝高2.1 m，坝顶宽1.5 m，基础埋深1.1 m，溢流堰为宽顶堰，背坡坡比为1∶1，坝肩两侧采用5 cm厚喷混凝土护面砌护。引水廊道，引水廊道内净宽50 cm，深85 cm，壁厚20 cm，底板厚30 cm，整体采用C25钢筋砼结构，分进水段及过滤引水段。进水段采用钢制栏栅，每个栏栅由20根直径18 mm的圆钢栅条，间距25 mm。过滤引水段顶部采用C25钢筋砼盖板进行加盖，盖板厚15 cm，单块盖板宽60 cm，长90 cm。为保证洪水过滤杂质，两段之间设过滤层，滤层厚50 cm，土工布包裹豆石滤层。

图1 底栏栅式取水口的平面图和剖面图

(2)取水流量计算。底栏栅式取水口流量计算公式：

通过计算，栅体进水流量40 L/s，完全满足现有各村的饮水需求，考虑地形条件及构筑物施工过程，底栏栅式取水口的设计及施工满足要求。

2 滤井式取水设计

对厚畛子镇钓鱼台村大树沟取水口位置，增设滤井取水设施：

(1)结构设计及原理。滤井式取水口的平面图和剖面图见图2。滤井由外到内分别为细砂、卵石、干砌石分层砌筑成圆形密闭井腔。地面净高1.5 m，最外层细砂圆周厚度50 cm，次外层卵石圆周厚度50 cm,里层干砌石圆周厚度80 cm。中空井腔直径1.5 m，并用15 cm厚C25钢筋砼盖板密封，井腔底部放入PE排污管，上部放入输水管取水。井圈中细砂、卵石、干砌石作为过滤水质的滤料，水流净化渗入井腔后引出入户使用，滤井滤料可2年～3年一次更新填充。设计简洁，施工简单，维护方便。

图2 滤井式取水口的平面图和剖面图

(2)滤井周边环境要求。要求滤井周边地形平坦，开挖土质松软难度小，滤井取水口周围20 m范围内不得有污染源，并对取水口位置设置安全警示牌。

3 周至厚畛子镇人饮供水系统说明

3.1 供水范围

通过现场走访，厚畛子镇9个行政村中涉及人饮取水口提标改造的有8个村，29个村组，供水受益人口2230人。

3.2 人饮供水要求

(1)水质。饮用水水质符合国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)要求。在水源、技术和管理等处理条件受限制的地区，其水质应符合《农村实施<生活饮用水卫生标准>准则》中的要求。

(2)取水方便程度。农户居住分散，建设集中式供水工程在村组设公用给水栓，给水栓间距以人力取水往返时间不超过20 min为准布设供水入户。对居住很高或很远的个别农户不宜作为设计控制水压条件，用户水龙头的最大静水头不宜超过40 m，超过时应采取减压措施。

3.3 供水规模计算

计算居民用水量计算，根据中华人民共和国水利行业标准《村镇供水工程技术规范》(SL 310-2004)，厚畛子镇供水区属于陕西省黃土沟壑区以外的地区，最高日居民生活用水定额为50 L/(人·d)～70 L/(人·d)，本次将最高日居民生活用水定额确定为50 L/(人·d)。居民生活用水量计算公式如下：

W=P·q/1000

式中：W为居民生活用水量，m3/d；P为供水范围内的常住人口数；Q为最高日居民生活用水定额，L/(人·d)，此处取值50 L/(人·d)。

3.4 新建取水口设施的工程等级及标准

按照《村镇供水工程技术规范》(SL 687-2014)，对厚畛子镇设计新建的取水工程属小型分散式供水工程Ⅴ型，永久性主要建筑物均按照5级设计，次要建筑物及临时建筑物均按5级设计。依据《水利水电工程等级划分及洪水标准(SL 252-2017)取水建筑物防洪标准为10年一遇。

3.5 供水管材的选择

连接取水口的引水管材采用PE管，满足人饮使用要求，造价低，性能可靠，施工及维修方便，使用年限长，内壁光滑，输水能力可长期保持不变，卫生性能好，注意在管道低点设置排水泄空阀及防冻害装置。

3.6 取水口防护(长效机制管护)

人居饮水取水口水源区域应按照《中华人民共和国水污染防治法》和《饮用水水源保护区污染防治管理规定》的要求

设保护区，设置明显的范围标志和严禁事宜。取水点上游1000 m至下游100 m的水域及其沿岸50 m的陆域为水源保护范围。拟在进出水源地的进出口及取水口设置网围栏，保护取水口水源地。厚畛子镇本次涉及的提标改造取水口有底栏栅式、滤井式取水口和低堰廊道式取水口(此略)共计25处，各村需要做好取水设施的长效管理工作。

4 提标改造项目的建设意义

1)符合国家全面解决农村饮水安全的目标要求。习近平总书记关于扶贫工作的重要论述中提出，坚决贯彻落实党中央、国务院关于打赢脱贫攻坚战的决策部署，按照“水利工程补短板、水利行业强监管”的总基调，聚焦解决“两不愁三保障”饮水安全有保障薄弱环节，坚持问题导向，强化责任落实，制定精准措施，加大资金投入，补齐农村供水工程短板，构建完善的运行管理制度，强化运行监督管理，严格水源保护，全面巩固提升农村饮水安全保障水平。保障饮水安全尤其是农村饮水安全，是维护广大人民群众根本利益的基本要求，更是解决当前民生突出问题的具体行动。

2)为实现区域脱贫攻坚奠定条件基础，保障区域群众饮水水质安全。农村饮水安全关乎广大农村群众的切身利益，是人居环境治理中的重要一环，也是脱贫攻坚、乡村振兴的基础条件之一。在厚畛子镇各村取水口提标改造建设采用底栏栅式、滤井式取水口和低堰廊道式取水可有效提高取水水质，从源头上改善浑浊度指标超标的问题，保证群众饮水水质安全。

3)秦岭山区水源取水口提标改造项目的地理位置、地质条件、施工运输等均具备实施条件，同时根据项目建设效果评价及环境评价，对秦岭生态环境无不良影响，其技术可靠，经济合理，效益显著。

4)厚畛子镇各村取水口提标改造项目的的建设对全省各村秦岭山区人饮安全及长效管理机制建立，具有连片示范社会效益，进一步改善农村饮水薄弱条件，创造良好的人居环境。