广东省村镇一体化供水模式探讨与实践

2022-03-24郭卫鹏姜博铭李德毅

低碳世界 2022年1期

关键词：镇级连片供水管

武睿，郭卫鹏，姜博铭，李德毅

（1.广东粤海水务投资有限公司，广东深圳 518021；2.广东省建筑设计研究院有限公司，广东广州 510010）

1 广东省农村发展历程及存在问题

1.1 广东省农村供水发展历程

自1949 年以来，广东省农村地区供水发展主要经历了以下5 个阶段。

（1）简略解决农村地区饮水困难问题。1950—1960 年，以浅层地下水和自然水体为主要水源供水，简略解决农村地区饮水困难的问题。

（2）将解决农村供水问题列入当地政府考虑范畴。1970—1980 年，大规模开展镇区自来水工程自主建设，并将解决农村饮水问题提上政府工作日程。

（3）从国家层面将农村供水问题纳入规划。进入20 世纪90 年代，国家开始将解决农村地区饮水困难问题和农村改水工作纳入规划。此时，广东省着重扶持和建设粤北石灰岩地区和粤西干旱地区等饮水困难地区的供水工程，同时针对珠三角及周边地区组织开展了农村改水工作。

（4）农村供水工作从饮水解困开始向解决饮水安全转变。21 世纪初，广东省通过专项资金支持，开展了韶关市、清远市的“田头水池”工程，重点建设了山区和东西两翼部分地区农村供水工程，到2005 年，广东省基本结束了农村饮水困难的历史。

（5）启动《广东省村村通自来水工程建设方案》。2011—2020 年，《广东省村村通自来水工程建设方案》正式启动。村村通自来水工程是指在现有农村居民饮水安全工程的基础上，通过扩网、改造、联通、整合和新建等措施，把符合国家水质标准的自来水接引到行政村和有条件的自然村，在县域内形成具有高保证率和统一供水标准的农村供水网络。

1.2 传统农村供水模式存在问题

传统农村供水工程以单村小水厂为主要模式，建设标准普遍不高，规模化供水比例较低，无集中供水设施的自然村和人口仍占一定比例，在水源、工艺技术、出水水质、管网和运行管理等方面存在较大的问题[1]。

1.2.1 水源问题

农村供水部分水源为地下水（井水）和山坑水，在雨季易造成水源水质浑浊，或存在周期性、季节性水源水量不足，难以为农村提供稳定的原水保障。此外，部分地区曾出现含盐碱量过高或锰、镁、砷等金属超标的水质问题。

1.2.2 供水工艺问题

（1）一体化、高效化处理工艺设备占比较少，简单处理设施较多，消毒设施不够完备。

（2）农村集中式供水设施、加压设施、管网等建设标准较低。

1.2.3 出水水质问题

由于原水水质变化、制水工艺不足等造成了出水水质不稳定、供水管网中清水停留时间过长等问题。

1.2.4 管网问题

（1）水压不足。部分村落分布较为分散，且地处偏远或地势较高的地区，供水沿程水头损失较大，造成农村居民用水户服务水压较低，无法满足服务水压要求。

（2）农村地区管网系统普遍存在建设年代久远、建设标准偏低等问题。

1.2.5 运行管理问题

（1）水表入户率低，智能水表少，收缴工作难度大。

（2）农村供水工程常以镇、村两级行政单位为主对供水设施进行维护管理，监测松散，缺乏专业人员，没有形成统一高效的农村供水工程建设及运行管理体系。

2 农村供水模式探讨

根据不同的供水方式，农村供水可以分为城市供水管网延伸、镇级水厂集中连片、村级水厂集中连片和分散式供水4 种模式[2-3]。

2.1 城市供水管网延伸模式

城市供水管网延伸模式是指通过统一规划，在合理选择供水水源的基础上，供水系统由城市向村镇延伸，从而实现城市与乡镇“联网、联供、联营、联管”。

2.2 镇级水厂集中连片模式

镇级水厂集中连片模式是指水源经取水、净水、配水过程后，以两个或多个村、乡（集）镇和建制镇为用户或集中供水点的供水模式，其主要有乡镇集中、跨村、联村、连片等形式，一般通过新建、改建或扩建现有水厂，通过同一供水系统向用户或集中供水点供水。

镇级水厂集中连片模式是一种规模化发展模式，其供水保证率较高，同时具有水量与水质可靠、便于管理、供水保障工程维系年限较长、人均投资低等优点。

2.3 村级水厂集中连片模式

村级水厂集中连片模式是指水源经取水、净水、配水过程后，以单个村落为用户或集中供水点的供水模式。

我国大部分农村地区居住情况呈分散形式，因此村级水厂集中连片模式是目前国内农村供水安全保障工程中最常见、最普遍的供水模式。村级水厂集中连片模式规模较小、总投资较少、管理较为便利，但相较于前两种集中供水模式，其人均投资较高，供水保障工程维系年限较短，难以长期良性运营。

2.4 分散式供水模式

分散式供水模式通常是指供水规模在20 人以下，不能满足集中式供水要求的，或者采用简易设施/工具直接从水源取水的供水方式，主要对象为较小的自然村或山区分散住户[4]。

3 农村供水模式比选研究

3.1 农村供水模式选择影响因素

3.1.1 农村特点

农村特点即农村人口，主要表现为人口规模小、居住分散化、节日性波动幅度大，呈现人均日用水量小、日变化系数大等用水特点。农村特点主要通过影响农村供水规模来影响供水模式的选择。

3.1.2 水源因素

水源水量和水质情况均会对供水模式产生影响。

当水源水量充足时，应根据工程投资资金、工程量核算、附近地区用水规模等因素考虑向附近地区供水延伸是否合理，综合考虑是否采用城市供水管网延伸模式或镇级水厂集中连片模式。

当水源水量不足时，应根据工程投资资金、工程量核算、附近地区水源水量等因素考虑是否由附近地区供水延伸，即是否采用城市供水管网延伸模式或镇级水厂集中连片模式。当工程投资资金不足时，应考虑采用村级水厂集中连片或分散式供水模式。

3.1.3 经济因素

农村地区的经济总量小，限制了供水工程建设投资方案的选择，从而对供水模式的选择产生影响；地域差异及产业结构差异对供水规模产生影响的同时要求因地制宜进行供水模式的选择。

3.1.4 其他因素

其他因素主要包括政策、电力保障情况和村镇分布情况等。

3.2 农村供水模式比选研究

农村供水模式有以下选择原则。

（1）依据国家政策推动，有条件的地区宜推进城乡供水一体化。按照“能延则延、能并则并”原则，优先采用城市供水管网延伸模式和镇级水厂集中连片模式；当不具备条件时，应积极推进单村规模化供水建设，采用村级水厂集中连片模式；不具备上述3种模式工程条件时，可因地制宜建设各类分散供水工程。

（2）供水模式的选择应进行经济技术条件比选。供水工程建设前期应对适当的、合理的供水模式进行经济技术条件比选，针对吨水的供水系统，从取、净、配全流程进行经济技术条件比选，同时考虑设施建设、运行维护等条件。

（3）城镇近郊农村采用城市供水管网延伸模式，在此前提下，针对山区农村宜优先考虑城市供水管网延伸+梯级加压模式。

（4）非城镇近郊农村优先考虑规模化供水，当村镇分布相对集中时，采用镇级水厂集中连片供水模式；当村镇分布相对分散时，采用村级水厂集中供水模式。在此前提下，针对水源相对稀缺的情况下，采用远距离引水保障当地水源充足，即采用远距离引水+镇级水厂集中连片模式或远距离引水+村级水厂集中连片模式。

（5）农村地区人口较少且水源充足时，可优先考虑采用分散式供水模式。

基于上述原则，总结供水模式选择，如表1 所示。

表1 不同村镇地区类别特点供水模式选择

4 某市城乡供水一体化项目供水模式探讨

在广东省某市城乡供水一体化改造项目中，分别应用了镇级水厂集中连片、村级水厂集中连片和分散式供水3 种模式。在确定农村供水模式时，首先调研了农村供水现状等基本资料，开展水源选择的论证，并进行供水模式技术经济比选。

4.1 镇级水厂集中连片模式

对于现状距离镇区较近但采用小型集中供水的自然村，本次改造中从镇区新建延伸供水管道接至自然村供户管网，将其纳入集中供水范围。同时对部分村内供户管网老旧破损的自然村进行管网更新，并对所有自然村按户进行智能水表的安装或更换。

对于部分水源水量不足的镇区，受水源水量限制，集中供水范围较少，覆盖率低，高峰时无法保证。因此在本次改造工程中，通过在水库附件选址新建水厂，并连通镇区间管网，实现镇级水厂集中连片供水。

4.2 村级水厂集中连片模式

对于与周边各镇距离较远，且有高山相隔的村镇，若镇内建有水库，水量水质可满足镇区的用水需求，在本次改造中在水库附近选址建设水厂，自成系统，实现镇域内多个村的集中连片供水。

考虑到某市农村缺水的现状，部分自然村地势较高，距离镇级规模化水厂较远，为解决村民对优质供水的迫切需求，经过现场调研与水量计算，本次工程考虑新建54 座小型集中供水设备，实现数个自然村集中连片供水。

4.3 分散式供水

某市分散式供水工程多采用手压井或引泉供水方式。手压井的井水一般除细菌超标或某些地质性水质不符合标准外，其他条件均较好；筒井或大口井的井水受污染则较严重，引泉水的水质较好，但供水设施较为简陋，缺乏净化设施。对于水源水质良好，但由于供水设施简陋或无净化设施造成出水水质有问题的用户，本次改造以数户为单位新增小型净化设施。