杂木灌区农村饮用水安全工程升级改造的思考与探索

2023-04-05王志保

农业开发与装备 2023年1期

王志保

（武威市凉州区杂木河水利管理处，甘肃武威 733000）

0 引言

杂木灌区农村安全饮水工程对解决灌区用水户饮水问题、提高灌区用水户生活水平、提高生活质量具有重要的作用。但在实际管理中，由于设计标准低、运行时间久，缺乏资金维护更新、人为因素以及制度等的缺失，造成灌区农村饮用水安全工程不能满足灌区用水户对日益增长的用水需求，因此要积极地寻找解决措施，为灌区农村安全饮水工程发挥更高的社会和经济效益。

1 杂木灌区农村饮水现状分析

杂木灌区位于武威市凉州区南部，直线距离武威城区约15 km，属冷温带干旱区，是典型的大陆性气候。冬季严寒，夏季酷暑，日照长，风沙多，干旱少雨，蒸发量大，太阳辐射强烈，昼夜温差悬殊。据武威气象站观测资料，灌区年平均气温为7.9℃，极端最低气温出现在12月份，为-32℃，极端最高气温出现在7月份，为40.8℃。年蒸发量1 890 mm。年日照时数 2 873.7 h，无霜期155天。平均风速1.8 m/s，最大风速20 m/s，最大冻土深度141 cm。

杂木灌区人饮工程始建于2007年，目标是通过农村安全饮水工程对解决灌区农村人口饮水问题、提高生活水平、提高生活质量。杂木灌区现有水厂三座：宏化水厂、渠首水厂、河西水厂，其中宏化水厂设计日供水规模1.8万m³，设计供水人口13.14万人，主要解决了清水镇、清源镇、发放镇、大柳镇、吴家井镇、长城镇、金羊镇、中坝镇、羊下坝镇、下双镇、九墩镇、九墩滩指挥部等12个乡镇104个行政村，17.38万人的生产生活用水问题；渠首水厂设计日供水规模1.03万m³，设计供水人口9.27万人，主要解决杂木灌区古城镇、韩佐镇、河东镇、武南镇、新华镇、金河镇、高坝镇7个镇和武威、武南2个工业园区的生产生活用水问题；宏化水厂工程于2012年3月开工建设，2013年9月完工交付使用。工程建成日供水量1.8万m3水厂一座，内设反应沉淀池、天型滤池、设备间安装次氯酸钠发生器、静态混合器各1台，反冲洗泵、反冲洗风机各2台，3 000 m3清水池2座，管理楼1栋，已累计建成引水、供水主管道200 km，支管道及进村入户管网1 000 km。渠首水厂工程于2007年3月18日开工建设，2008年6月20日完工交付使用，共修建首部引水口及一体化净水车间，一体化净水构筑物（包括网浆反应池、斜管沉淀池、移动冲洗罩滤池），设计日供水规模10 257.81 m3，供水范围覆盖高坝、新华、古城、韩佐、武南、东河、河东7个乡镇81个行政村，解决了9.27万人的饮水不安全问题；河西水厂设计日供水规模427.43 m³（供水规模为供水IV型，供水规模100≤W＜1 000 m³/天），设计供水人口0.5万人，主要解决古城镇上河、小河、中河村用水问题。人饮安全工程建成后解决了大部分灌区及下游其他灌区农村人口用水难的问题。

2 灌区农村饮水工程运行存在的问题

灌区农村人饮工程通过安全饮水、巩固提升的建设，已经取得了显著的成效。但随着人民日益增长的对美好生活的向往，农村水厕、太阳能、洗衣洗澡、养殖业的发展，对自来水的需求量的不断增大、对水质和水量要求不断提高，这给灌区农村人饮工作者也提出了更高的要求，灌区人饮现状在用水高峰期供需水矛盾突出。

2.1 管网存在的问题

近年来，随着灌区人民生活水平的不断提升，特别是农村水厕的建设普及使用、家庭洗澡设施的完善、养殖业的快速发展，致使因农村人饮安全工程受当时资金限制而设计规模偏小、标准低而不能完全适应现在的需水要求。加之在建设过程中受个别村民的阻挠，部分管网不能完全按设计方案铺设，出现供水倒坡情况；通过多年的超负荷运行，部分管网和设备老化，管网漏损率较大、维修频次和维修成本增加，特别是减压阀和闸阀老化严重，不能有效发挥作用。

饮用水水源地为杂木渠道引水河道，杂木河毛藏水库虽已建成但未正式投入运行，时空来水不均，冬季存在断流现象，每年6、7、8月为主汛期，上游河道来水含泥沙量在30～60 kg/m3，有时下雨期间浊度高达 1 000 NTU左右，长期浊度在200 NTU以内。宏化水厂引水以天N500应急管道为主，以灌溉期间三干渠引水为辅，但春夏季三干渠断流或停灌期间，宏化水厂引水严重不足，而下游用水户春夏季用水量偏大，导致下游部分用水户严重缺水，供需水矛盾急剧加大。

2.2 水厂存在的问题

水厂运行还处在原始的手动和半自动状态，车间外观已经破旧，设备已经老化严重。春夏季下游用水户用水量超大，三个水厂超负荷运行仍无法满足超大用水需求。车间D型滤池863滤料运行多年未更新，过滤过水能力偏低，闸阀不能开启到位，存在漏水现象，浪费水现象严重。冬季车间供暖保暖设施不健全，室温较低，絮凝剂因室温低不能充分反应发挥效力。自动化程度严重不足，反冲洗系统达不到设计效果，加药、开启闸阀全凭人力手动完成。特别是这几年以来，下游用水量逐年增加。目前冬季已基本达到设计处理能力，春夏季已超负荷运行。经过运行实践发现，上游来水浊度小时、水厂制水水量及水质都能达标；上游来水浊度大时，经常出现“阴阳池”及水质浑浊现象，已不能完全满足下游正常用水。

2.3 管理中存在的问题

在实际管理中，由于人为因素及制度等的缺失，也造成运行管理出现问题。水厂主要设立车间运行组、水质化验检测组，兼顾水源巡查、引水调水、加药消毒、水情报送等工作。车间运行人员24 h坚守车间，排泥、反冲洗、清洗沉淀池、滤池，并根据化验检测组检测水质情况及时调整加药浓度、频率以及调整引水流量以保证水质最佳状态。

2.4 水费收取费用偏低，水资源浪费严重

对于灌区农村饮水的使用，因为灌区农村饮水安全工程属于惠民工程，所以水费单价偏低，用水供水计量设施配套不完善，加之农村居住区分散，供水管网较长，供水利用率较低，灌区农村安全饮用水工程处于亏本运行的状态，投入成本高、回收率低，管理维修运行费用严重不足。因灌区用水计量设施为最原始的机械水表，且已运行十多年了，大部分水表计量不准，甚至停止计量，灌区对用水户实行的是人表结合的收费方式。用水户节水观念差，水忧患、水危机意识淡薄，上游“近水楼台”用水无节制，“长流水”现象严重，下游等水盼水“望眼欲穿”不见水来，造成上下游用水不均、供需矛盾突出，致使灌区农村饮水安全项目工程无法保证后期的维修养护跟进、更新换代同步。

3 灌区农村饮水工程运行的对策措施

灌区农村饮水工程借助甘肃水利“四抓一打通”实施和星级水厂创建之机遇，提前充分做好项目规划、设计，争取项目资金支撑，从以下三个方面做好灌区农村饮水工程的改进和更新。

3.1 注重主支管网及设备改造

灌区农村饮水工程主支管网改造工程，首先要摸底，针对水厂水源地引水管网供水不足问题，一次改造费用较大，采取分段分片改造措施，对输水问题较严重的管网段优先改造，一次改造5 km，对原主管保留，并行下一道副线主管，分2～4年完成改造，两道管网输水能力翻倍，彻底解决水厂引水不足问题。下游供水管网，也采取分批分段改造措施，对输水不足、漏损严重、存在冻阻、倒坡情况及用水户迫切需要改造的管网优先着手，在保证用水户正常用水的情况下逐步更新改造。针对减压阀和部分闸阀，急需改造，减压阀和闸阀不发挥作用，一方面会导致管网爆裂的频率增大，维修费用居高不下，也会导致供水保证率降低，增加了运行成本；另一方面用水户的投诉率也增大。同时在供水主管关键点处，设置远程压力检测点，根据用水峰谷值及时调节减压阀、控水闸阀，减少爆管风险、降低供水成本、提高供水保障。

3.2 水厂外观和自动化设施改造

3.2.1 水厂外观及硬件设施提升。水厂车间和办公房从外观上提升，墙面粘贴保温板，用质量好的外墙丙烯酸乳胶漆里外粉刷翻新，钢制管网和上人钢制格栅用防锈漆和面漆翻新，破损窗户改造成双层保温窗，天型滤池和网格沉淀池的釉面瓷砖多年的水垢污渍采用高压水枪和环保无污染醋酸处理，车间地板恢复光亮光泽，对不能恢复的瓷砖进行更换。斜板滤池中的斜板卸下进行清洗、集水钢槽清洗恢复光泽，池底斜坡和排泥花管周围清洗干净，恢复排泥最好效果。天型滤池压板、滤头拆卸清洗，恢复完全过水能力。863滤料、卵石更换，提高过滤和过水能力。

更新改造气动阀控制设备，安装永磁变频螺杆式空压机、碳钢储气筒、风冷干燥机、过道过滤器等，更换手动闸为气动闸阀，安装自动化控制系统，提高车间运行效率，解放生产力。为了保证冬季车间正常运行，改造电供暖设备配套，安装物联网智能变频电暖气包含智能温控、防火阻燃外壳、IPX4防水、过热断电保护、童锁保护功能，触屏温控器，支持手机智能物联操控。解决冬季车间水温过低而絮凝剂、肠衣盐不能很好反应实际效果问题。生产区和办公区隔离，厂区道路硬化，保持良好的卫生状况，修建无渗漏环保水厕，垃圾、废渣等废弃物及时清理，加药间、化验室应保持清洁卫生，设置单独的絮凝剂、肠衣盐库房，工具、物品摆放整齐有序。严格履行出入库手续。

3.2.2 水源与水质管理提升。严格做好水源保护，划定水源保护区，制定水源保护方案，采取水源保护措施。净水工艺与水源水质相适应，单独设立消毒间，并设置排风措施。加强水质检测，依托水质检测中心或委托第三方检测机构对水源水、出厂水、末梢水进行检测。安装引水和供水计量设施，精准记录进出厂水量。

3.2.3 运行管理制度健全。建立健全完善各项规章制度和操作规程，制度上墙、责任到人，严格落实奖罚制度。对运行人员严格做到操作设备“四懂、三会”要求，针对重要设备运行做到定人、定机、定岗位责任的“三定”制度。制水、净化、消毒、水质检测、机电设备等具体操作规程在关键部位明示。对净化、消毒、化验药品要做到专人管理、建立台账、标识清楚、安全防护、分类存放、定期盘点。制定应急供水预案、疫情防控预案、防恐应急预案，并定期组织演练，配备应急供水设施设备。加强职工教育培训，使职工能很快适应并熟练掌握新设备、新系统、新技术操作方法。加强水源地、车间等区域的巡查，无死角进行监控。安装在线控制与检测系统，对水源地、水厂和输配水管网的流量、水量、水压、水质等关键指标进行实时监测，对泵站机组、风机、空压机、加药、消毒设备等运行工况实时监测，并实现在线控制。

3.3 完善计量设施，倡导节约用水

根据实际情况，有条件更换户用计量设施的，全部更换，无条件地安装组口计量设施，根据用水量多少全额征收人饮水费。同时要加大宣传力度，提倡节约用水。并依据《甘肃省农村饮用水供水管理条例》、《武威市凉州区农村饮用水管理办法》和《凉州区城乡水价改革方案》（武发改收费〔2019〕536号）。加强灌区农村饮用水供水科学、高效管理，维护供用水双方的合法权益。在完善灌区农村饮水供水工程体系、明确供水工程权限管护主体、探索灌区农村饮用水管理模式的基础上，逐步建立灌区农村饮用水水费水价“定额内用水优惠价格，超定额用水累计加价”的人饮用水新体制，通过节奖超罚、财政补贴等措施，促进灌区农村饮用水工程向良性发展推进。