梁富仓
浅谈农村饮水安全工程规划设计
梁富仓
农村饮水安全建设已得到党和政府高度重视,目前,农村饮水安全建设普遍开展,笔者结合几年来参与农村饮水安全工程建设的经验,就农村饮水安全工程规划设计过程中的部分问题进行探讨。
水源布局合理,既考虑当前,又要考虑长远;既要考虑水量,又要考虑水质。水源的选择需符合当地水资源规划和管理要求,优质水源应首先满足生活用水需要,避免选用超标的水源。建设保证率较高的小型水源工程,开采深层地下水要做到采补平衡,确保水资源可持续利用。按《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等相关法规要求对已有工程和规划工程的水源进行保护,根据水源类型划定保护区,制定保护办法。
不同的水源方案其水源保证率和水质一般均有一定的差别,要分析其是否能满足规范要求。另外,即使同一水源,若采取不同的取水方式,其工程运行的可靠性也有差别,因此应比较其可靠程度。
建立工程良性运行的建管机制。根据全面建设小康社会的需要、农民的承受能力、当地的建设和管理条件,因地制宜确定工程类型、规模和标准,兑现配套资金,保证工程达标运行。明确水价水平和水费征收方式。在选择工程方案时充分听取群众意见,建立归属清晰、权责明确的管理体制和充满活力的运行机制,积极培育农村供水服务市场。在工程管理中重视运用参与式方法,特别是要充分发挥用水合作组织的作用,切实保护用水户的利益,确保工程良性运行和可持续利用。
坚持群众自筹和政府扶持相结合的投资政策。农村饮水工程是基础设施,投资量较大,回收期长,收益较低,需要政府和受益群众共同投资建设。贫困地区的饮水工程建设,以政府投资为主,同时也要引导受益群众积极投资投劳。
工程总投资及长期运行费较低的方案为最优方案,而工程总投资的大小往往与供水工程建成后的长期运行费用高低相互联系,因此应采用财务分析的方法计算各方案经济指标,如经济内部收益率、投资回收年限等,进行最终比较。
不同的方案其工程量大小、材料设备运输条件、施工工艺的复杂程度、设备制造情况及工期长短等均有较大差别,应进行综合比较。
主体工程所坐落的位置、生产工艺的复杂程度、各种构筑物的结构型式等对工程建成后的运行管理和维修养护均有不同的要求。有的方案便于运行管理,有的方案相对较复杂,因此在工程设计时应该考虑运行管理这一因素。
近期与长远相结合,统筹规划,分步实施。根据各地自然条件和社会发展情况确定饮水工程类型,避免出现低水平的重复投资。水源有保证、人口居住较集中的地方,尽可能建设自来水入户工程。农民收入比较低的地区,供水系统可以先建设到公共给水点,待经济条件具备后,再解决自来水入户问题。
乡镇供水工程在起初阶段供水量比较小,但我国正处在国民经济快速发展和人民生活水平不断提高的阶段,所以供水工程必须留有今后发展扩建的余地。在确定系统方案时,应考虑该方案近远期相结合的程度这一因素。
一般情况下,供水工程对周围环境的不利影响较小,但其净水厂的排污会直接或间接影响环境,净水厂的位置不同,其不利影响的程度也有区别。
综上所述,工程方案比较时需要考虑的因素较多,而一般情况下某一系统方案不可能在所有的因素上均是最好的,但要合理的选择最优的系统方案。
现行预测乡镇生活用水量是依据规划期末人口预测结果,结合用水定额计算出来的,而规划期末的人口数量则是用当前人口数和人口自然增长率进行计算。
设计年限取15年,设计年限末的用水人口数见公式:
式中:
P——设计年末的用水人口数;
p0——设计时当年的用水人口总数;
a——本地年人口自然增长率(根据近几年统计资料,取a=6.14‰))
n——设计年限,取n=15年。
P1——设计年限内人口的机械增长总数;由于近年来农村人口的迁入与迁出基本持平,取P1为0。
在一个较大的区域范围内(乡镇以上),人口的增长基本按这一规律进行,但对乡镇集镇来说,人口增长是一个不定数。农村城市化进程的发展,使乡镇人口剧增,集镇人口已不单纯地以现有人口自然增长的方式进行,采用此方法的计算结果通常出入较大。据调查分析,结合实际,建议预测规划期末人口数应充分考虑集镇发展潜力与容量,引用集镇规划确定的同期人口数较为适宜。
工业用水量一般采用实际调查用水量或规划期末工业产值耗水量推算,但由于各地工业生产结构和规模上的差异,规划期末的工业生产状况难以估计,因此在预估工业生产用水量时,要充分考虑现行工业结构、未来发展潜力、本地资源状况和高耗企业成分含量等因素。建议在调查的基础上结合规划规模和经验系数加以处理,公式为:
式中:
Q工——规划期末工业用水量(m3/d);
Q现——调查现时工业用水量(m3/d);
K发——工业经济增长系数,K发=规划期末工业产值/现时工业产值;
K综——综合系数;
现时工业用水量由调查得出。综合系数可在0.8~1.2之间取值,对于发展地势开阔、交通条件便利、后续利用资源丰富、高耗水企业发展潜力较大的集镇可取大值,反之则取小值。
在供水工程中,输水管道造价往往占较大比例,很大程度地左右整个工程的投资,因此合理地选择输水管道的管径在规划设计中十分重要。
输水管道的管径一般由输水流量和管内流速决定,输水流量主要取决于用水量和输水时间,在规划期内基本定值,而起决定因素的是管内流速。能够使得工程造价和运行费率最低的管内流速称为经济流速。经济流速通常通过经验公式计算而得,但在许多供水工程设计时,设计单位为节省工作量往往采用经验数值。参考资料所推荐的经济流速有一定的取值范围,这一范围给设计中得出准确值带来了难度。
由于农村大多晚间用水量很少,用水量变化大,因此水塔调节容量占最高日用水量的百分率大,按15%考虑,水厂自用水量按最高日用水量的5%选定,例如:某工程最高日供水量为89.1m3,选用水塔容积为20m3。按流量和压力要求压力罐容积选用5m3
安徽省固镇县水务局 233000)