姚宏兴 王 亮
[摘要]基于我县山原、台原、平原的不同地形地貌以及不同区域水资源分布、水源水量、水质、村庄规模、村庄间疏密差异较大的特点,又基于对目前我县农村用水习惯、实际用水量、工程区实际用水人口的调查,就我县农村供水工程的规划设计提出一些思路和建议。
[关键词]农村供水规划设计总体方案思路建议
中图分类号:TV3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210140-01
一、概况
三原县位于陕西关中平原中部,地势西北高、东南低,海拔在362~1409米之间。南北以四十里原坡为界,东西以清河相隔,自然分割成三个明显不同的地形地貌区,即南部平原、北部台原和西北山原区。
三原县属于缺水大县,水资源贫乏,且水质较差。全县多年平均自产地表径流量2147万米3,浅层地下水资源量8798万米3;清峪河、浊峪河、冶峪河、赵氏河中等干旱年入过境总水量5259万米3;泾惠渠在中等干旱年向我县的引水量为4808万米3;深层地下水资源,主要开采层位100-300米,年开采量约2000万米3;在北部台原位于渭北岩溶水分布区边缘,尚有一定的开发潜力。就水质而言,地表径流中,赵氏河、清峪河冯村水库以下段已受不同程度污染,浊峪河及清峪河冯村水库以上段水质尚好,属清洁级;地下水中,黄土台塬区地下水氟含量普遍超标严重,南部平原区地下水的矿化度、硬度等指标不同程度超标,且80%以上的区域为苦咸水质,只有清峪河鲁桥镇以上段左岸地下水水质较好。
根据我县地形地貌复杂多样、村庄分布差异较大、地下水资源分布不均、区域性地表、地下水质差异较大等特点,按照农村供水工程设计规范,我们在设计规划工程方案时按照工程设计规范和项目区的实际情况采用了因地制宜灵活多样的设计思路。
二、总体方案的选择
(一)对山原区
1.根据村庄分散、村间距离较大且水源(山涧、河沟泉水或地下井水)水量较小的特点,根据水源水量情况及工程造价大小,尽量采用一村一处或几村一处的规模较小的工程,以避免因管网工程增加而导致工程造价增加。
2.根据山原区有可资利用的地形(地形高差大)条件,采用了在高处修建高位水池利用重力供水以减少构筑物工程造价。同时充分利用地形高差较大的优势减小部分管网的管径以降低管网工程的造价。
3.靠近河沟的村组,以尽量利用水质达标的河沟泉水作为水源以减轻对地下水的开发利用,已节约本来就特别短缺的地下水资源。
4.在山原区还有一个值得注意的问题,那就是要考虑对地下水的平衡合理开发利用的问题,工程规模的大小要以水源井可提供的水量作为一个重要依据,切不可不顾水源条件而盲目扩大建设规模超采单地下水资源。当然这一点对任何区域都是适用的。但对缺水区特别重要。
5.我县山原区大部分地方的地下水含氟超标,在设计中采用了分层取水及加设除氟设备的办法,特别是对一些较大的工程和在含氟量严重超标的地方所修建的工程。
(二)对平原区
1.考虑到平原地区地形局地高差不大,为降低管网造价、方便管理,水厂尽量选在工程受益区居中或村组规模较大、村组密度较密的地方,以降低主管道工程的造价,进而降低管网工程的造价。当然这一选择必须建立在和其他地方在水源水量水质相对等条件下。
但对于地形高差较大的地方,必须考虑地势较高村组因逆坡供水而产生的供水流量变小,和受水时间推后的问题。
2.平原区由于地形高差较小,可根据地形条件采用多水源、多个工程相连的方案,以提高供水保证率。同时这对地下水的合理开发利用也是有利的。
3.在地形高差较小的平原地带积极推广先进的变频供水及自动控制位水设备,以方便运行管理,降低工程造价。近年来我们已在不少工程中采用了自动变频供水设备,不仅提高了供水的保证率,而且还大大推进了施工进度。
三、计算参数的选取
(一)用水量标准的选取。首先根据项目区水资源状况、用水习惯有、项目区有无自备水源等情况,选取不同的用水量标准,对缺水区和有自备水源的村组,用水标准可偏小选取,一般取30M3/人、天;对富水区可偏大选取,一般取40M3/人、天~60M3/人、天。对缺水区和严重缺水区首先保证人的生活用水,用水标准还可以再小一点,可按30M3/人、天以下选取,对富水区除考虑人畜的饮用水,还可根据工程区群众的生活习惯生活方式考虑洗浴用水,消防用水,在条件许可的情况下还可考虑农业灌溉及小型加工业的用水需求。
(二)调蓄构筑物容积的选取。考虑到偏远山原区供电保证率较低,用水标准偏低,且距城镇较远、交通不便,机泵维修安装不便,一旦断水,应急取水十分困难,故在设计中对调蓄容积给予偏大考虑,一般按最高日用水量60%以上选择其值。而正常情况下则按规范规定的20%~40%最高日用水量取值。
(三)配水管网设计中时变化系数的选取。时变化系数在供水工程设计中是一个很重要参数,它直接关系到管网工程造价、水厂供水及用户受水的时间安排等。农村供水工程考虑到群众夜间一般不用水,时变化系数在以前的工程中一般按3.0选用,但随着农村经济体制改革和多元化经济快速发展农村群众生活习惯、用水习惯已日趋城镇化,用水时间也不像原来那么集中,这就给减小变化系数提供了条件。根据设计规范和已成工程经验,因我们现在的工程对变化系数做了偏小选取,1000人以下规模的工程取2.5,1000人~5000人规模的工程取2.5,5000人以上规模的工程取2.0。这使管网工程造价有明显的降低。
四、力求水厂标准化、模式化、精美化、节约化建造
1.在按规范满足构筑物间距要求的前提下,将构筑物紧凑布置,尽量少占耕地。现在水厂占地一般控制在0.08hm2以内,围墙长宽一般分别控制在26m~30m和30m~35m。
2.将水厂房屋侧、背墙体移至水厂围墙轴线位置,以减少围墙造价、以缩小水厂面积,节约耕地。
3.水厂用房达到满足生产生活办公需要即可,绝不多建滥建。
五、对农村供水工程设计中人口统计预测方面的建议
随着城镇化的快速发展,农村大量剩余劳动力涌入了城镇,不少家庭甚至已全员搬到了城镇生活,长期在外务工农民几乎占到农村人口的30%以上,然而现在在各地统计工程区人口时,村上几乎都上报的是全村(组)的人口,这样所做的工程设计规模无形中比实际要大很多。而且现在所做的设计往往还按10年的设计水平年考虑人口增长之远景发展,这和现在农村的发展形势是有一定偏差的。基于以上情况,建议在以后的农村人口统计中,对于纳入城镇化的村庄,人口统计预测应考虑机械增长问题,对于一般情况的村庄以实统计适当考虑20%~30%的流动人口为宜。
作者简介:
姚宏兴,男,1985年7月毕业于西北农学院水利系农田水利工程专业,农田水利工程中级职称;王亮,男,1995年7月毕业于西北农林科技大学水资源专业,陕西省三原县水利局总工程师。