郊区偏远农村生活供水系统设计难点及改造方案浅析

黄升然

（广东省建科建筑设计院有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

随着经济不断向前发展，人民的生活水平不断地提高，人民日常的生产活动劳动作息等与生活息息相关的行为需要用水，因此对饮用水、生产用水等各种用水的需求量也越来越大，随之而来的用水问题也越来越多，越来越突出，尤其是山区偏远农村用水问题特别明显，供水不稳定，经常会出现水量和水压不足等情况，有些农村甚至还没通市政自来水，这样的情况会对村民日常农业生产活动的开展造成极大的困扰，对农村经济发展产生了不可估计的制约效应，对于现代农村的发展非常不利，从另外一个角度来看，村民的生活用水也得不到安全保障，容易发生饮用水安全事故等问题，对村民的心理健康有很大的影响。其次，农村供水得不到保障，对于消防问题也是相关严重，村民的生命财产得不到保障，存在极大的消防安全隐患，希望通过郊区农村供水改造工程使村民能早日用上更安全、更干净、更稳定的自来水，进一步提高郊区农村村民的生活水平[1]。

1 基本概况

广州市某村庄位于新太和镇以东北，坐落在镇东北部，帽峰山森林公园西麓。村域管辖面积约22.71km2。辖区范围内总人口数为8558 人，共有20 个经济社。居民建筑约1405 栋，非居民建筑22 栋。

2 现状供水系统情况分析

2.1 管网设施老化严重，材质不符合标准

郊区农村供水管道建设年代久远，已出现严重老化、淤塞、漏损、生锈污染水质的现象，管网漏损率高，此外经常出现管道爆漏的情况，导致居民生活用水困难。其管道材质亦不符合标准：目前村内用于供水的管材相当部分为灰口铸铁管、镀锌钢管和塑料管，如图1所示。由于影响水质，建设部已发文明确从2000 年起饮用水管禁用镀锌管，已使用的要逐步淘汰；部分塑料管安装位置不合理，长期受太阳光直接照射，容易析出有害化学成分，污染水质[2]。

图1 农村供水管多为塑料管、镀锌管

2.2 水量、水压不足

近年来农村经济发展较快，外来人口剧增，现村内需水量已远超现状给水管的负荷。此外，由于村民自建山泉水作为生活用水，下雨时水质浑浊，无法使用；秋冬时经常出现缺水情况，对当地居民的日常生活造成了严重影响，不利于头陂村经济的进一步发展。

2.3 缺乏统一规划

供水管网缺乏科学规划，布局不合理，村内私拉乱接现象严重，消火栓布置不合理，存在较严重的安全隐患。供配水管管径太小、陈旧落后、敷设不合理。供水管未经统一规划，建设比较散乱，管道呈树状管网，没有成环状敷设，供水量、供水压力及供水安全性较低，而且管径普遍较小，经校核，大部分现状管径无法满足实际用水需求。

2.4 消防隐患大

消除城中村的安全隐患，保障人民群众的生命财产和安全，完善城中村的公建配套设施，美化和改善人居环境，使城中村的环境、卫生、消防、水电气等市政设施基本达到要求，预防和遏制城中村重大事故发生。

3 改造难点分析

郊区农村一般都远离市区，附近缺乏市政供水管道或者一般都在市政供水管道末端，经常出现市政供水管道水压低的情况，即使能接驳至市政管道，自来水也无法正常供应至农户家里，导致常常会出现缺水的问题。

部分村庄位于山区里面，地势较高，地形地貌起起伏伏，而且每个经济社不成片集中居住在一起，呈现点状式分布，每片居住区人口分散，地形地势高差也不同，一般情况下自来水管道是无法通过市政供水压力直接供给农户输送生活用水。

还有就是村民的意愿，由于郊区农村村民有史以来一直使用山泉水，潜意识觉得山泉水比自来水好，而且还能长期免费使用，会存在部分村民对于自来水改造工程相对比较抗拒，主要村民没有意识到山泉水存在安全隐患，安全饮用水这方面得不到保障。

郊区农村居住比较分散，对基础数据调查过程造成极大的困难，容易出现纰漏的情况，因此在进行摸底调查时，应结合村委的提供的材料和帮助，及属地管理镇街的协助及提供的信息来全盘考虑，而且还是进行实地全面排查，务必做到一户不漏[3]。

4 设计原则及目标

4.1 设计原则

（1）可持续发展的原则。工程设计应综合考虑规划年限内用水水量和水质的要求、平衡建设投资与效益的关系等相关因素，结合总体规划发展目标，使项目建设与社会、经济的发展相协调[4]。

（2）实事求是的原则。实事求是根据具体情况及发展目标，确定合理的工程规模，以达到既能节约投资又能适应社会经济的发展的目的。

（3）科学合理的原则。科学、合理的制定工程规模、管网管径及管材等，避免盲目追求规模大、技术设备最先进等。

（4）与总体规划及相关规划协调一致的原则。总体规划、给水专项规划是本工程的指导性文件，因此，工程设计必须与相关规划所提出的发展目标保持一致，与相关规划保持一致。

（5）尽量利用现有工程设施的原则。在原有市政管道的基础上对该地区的村内供水管进行改造，利用原有部分供水管，减少投资及重复建设。

（6）尽量减少对居民生活、交通的影响的原则。

（7）积极稳妥地采用新工艺、新技术、新材料及新设备，力求技术先进、经济合理、运行可靠、管理方便。

（8）远近结合原则。设计中以远期规划为目标，结合近期建设计划。

（9）适当超前的原则。规划中充分考虑到经济高速发展对供水能力需求急剧变化的因素，使给水系统的规模及技术、管道材料具备一定的超前性。

（10）根据服务范围内的自然条件和输水工程现状、现场摸查、入户和沿线摸查。

（11）供水管道应尽可能避免穿越河道、地下建筑和其他障碍物，减少与其他管线交叉。

（12）各分区现状人口密集地区的主干管、干管，必须依照地理特征，划分供水服务范围，确定管网建设内容。

（13）在工艺选择、节水节能方面进行必选和分析。

4.2 设计目标

（1）改造后能有效解决目前村民缺水缺压的状况，新装供水管网管网末梢压力不低于0.14MPa，若不能满足正常用水水压水量，需增加二次加压设备。

（2）完善消防用水和消防栓设施，在有条件的地方适当增加消防栓的数量，以达到《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）的要求。

（3）村内建设支管，沿巷道向村内枝状延伸，实现一栋一表、抄表到楼。

5 用水量计算

设计用水量由综合生活用水量，工业企业用水量，浇洒市政道路、广场和绿地用水，管网漏损水量、未预见用水，消防用水等部分组成。

（1）综合生活用水量。

根据《广州市农村供水改造工作指引》，多数郊区农村属于二类农村，最高日生活用水定额如表1 所示。

表1 综合生活用水定额 单位：L/（人·d）

（2）工业企业用水量。

工业区水量按《城市给水工程规划规范》（GB 50282—2016）中用地指标法计算，工业区主要以物流为主，耗水量较少。

（3）浇洒市政道路、广场和绿地用水、管网漏损水量、未预见用水此类用水量可以参见《室外给水设计标准》。

（4）消防用水量应符合《消防给水及消火栓系统技术规范》的规定。

6 整体设计思路

6.1 基础数据调查

（1）建筑物户名、地址（含门牌号）、楼层、居住人数、原水表口径、宅基地证号。

（2）户表最近三年年度最高月用水量和平均月用水量。

（3）规划人口。

（4）改水范围面积，改水范围最新版现状地形图（含地面标高）并标出与户名序号一一对应的建筑物。

6.2 设计技术路线

评估现状供水设施及管网运行状况，合理利用其已建达标设施及管网。应开展农村供水模式（市政自来水供水、集中式供水）的技术经济比选。设计技术路线如图2 所示。

图2 设计技术路线

7 设计方案优化

结合地形地貌情况，通过平差计算过程得到市政压力供水范围，然后划分供水分区，可以分为常压区和加压区，常压区可以通过市政压力直接供水的分区，加压区通过新建供水加压设施来进行供水。

有些地势较高的地区需采用分级加压方式来供水，考虑到目前市场上供水管道的工作压力一般为1.0MPa 左右，因此建议一级加压供水扬程建议控制在50～70m 最佳[5]。

由于郊区农村地区多少居住都是比较分散，呈现点状式，因此供水管网设计时考虑枝状式布置。

（1）加压形式选择应从多方面综合考虑，各方面比选后再确定最终的加压形式。加压方式比选如表2 所示。

表2 加压方式比选

采用库抽加压方式虽然有清水池调节，泵站对来水水量、水压适应性强，但是浪费了管网的来水压力，但是库抽加压方式供水安全相对有保障，属于目前广州市地区比较常见的一种加压方式。

（2）库抽加压方式主要是由清水池从进水管蓄水，然后再通过生活供水加压泵给用户或者下一级供水设施供水。

（3）供水泵站选址。泵房尽量靠近低水压点，以减少水头浪费；泵房位置征地拆迁难度低，供电方便，交通便利。

8 结语

郊区农村供水改造工程的目标是补齐短板，供水到户，为每一户农户及农村的工商业输送稳定的自来水，解决郊区农村长期使用地下水或者山泉水出现的供水不安全，不稳定等问题，同时有效消除农村消防安全隐患。农村供水改造工程是一项民生工程，从长期发展的角度来看利大于弊，为农村带来更高层次的发展机遇。同时应考虑建立完善建成后供水管网及供水设施的运行管理机制，确保供水管网及供水设施良好运行。农村供水改造工程有利于加快城乡一体化发展的进程，为建设美丽乡村，推到乡村振兴起到重要的作用。