王武怀 常青
(1.凤翔县水利管理工作站 陕西 凤翔 721400;2.凤翔县横水河灌溉管理处 陕西 凤翔 721400)
近几年来,国家加大了对农村安全饮水工程建设的投资力度,农村安全饮水的建设如火如荼,要想把这项惠及万民的基础工程搞好,使它持续高效的为农村经济服务,笔者认为最关键的问题就是要有一个科学合理的农村安全饮水工程设计,以保证所建工程发挥应有的社会效益。一个切实可行的人饮工程设计应把握好以下几个方面。
根据陕西省水利厅2007年5月颁发的《陕西省村镇供水工程初步设计要点》,结合凤翔县的农村经济发展实际,居民最高日生活用水定额,凤翔县北部山区不宜超过50L/(人·d),平原区不超过60 L/(人·d),建制镇区不超过70 L/(人·d),单村供水工程设计年限原则上取10年,联村集中供水工程设计年限原则上取15年。其他用水量考虑公共建筑用水量、大规模饲养畜禽用水量、不可预见用水量及管网漏失水量、消防水量等,单村供水工程一般不计取消防水量,但在实施过程中要在适当位置设置消防给水栓。
随着农村经济的不断发展和人民生活水平的日益提高,农村饮水安全工程的标准也要适当提升。不仅要保证人民群众有水吃,而且饮水质量要安全,要符合国家现行《城乡饮用水安全卫生评价指标》,要以水质、水量、取水方便程度以及保证率四项指标保证群众饮水安全。
管网出水口水质应达到《国家生活饮用水标准》(GB5749-2006)的要求,用户水压标准,用户接入点的最小服务水头,一层建筑物为10m,个别不利点最小服务水头不小于5m,两层建筑物为12m,两层以上每增高一层增加3.5m,用户水龙头的最大静水水压力不超过40m,消防给水栓的服务水头不应低于10m。
根据凤翔县实际情况,农村供水形式不外乎集中供水和单村供水两种形式,在村庄相对集中,有可靠水源的地区,优先考虑联村集中式供水工程,例如:三岔供水工程及唐村供水工程、五指岭供水工程等都是成功的事例。在村庄分散、没有可靠水源的地区,只能采取单村供水形式。山区供水可以采用灵活多变的供水形式,可以是整村,也可以是整组,或都是以居住地采用不同的供水形式。
供水系统分为重力供水系统和压力供水系统,山区地形高差大,如果水源位于较高位置,利用地形高差重点向用户供水。像汉封五指岭供水工程和凤翔县县城白荻沟供水工程,供水范围内地形高差较大,都是利用地形高差采用重力系统。
如果水源相对供水范围而言位于低处,应采用压力供水。压力供水有变频加压供水和高位蓄水池及水塔供水。三岔供水、唐村供水、城关镇豆腐村供水、横水镇供水、柳林镇亭子头村供水、三家店村供水等都是采用变频加压及自动控制系统进行供水;汉封乡供水、陈村镇蔡阳山供水、陈村镇东街村供水、陈村镇镇区、西街村及水沟村供水等都是采用高位蓄水池进行供水;平原地区陈村镇雒家务村供水、李家堡村供水、城关镇大辛村供水等都是采用水塔供水。
根据《村镇供水规范》及《陕西省村镇供水工程设计要点》的要求,目前,凤翔县建成及在建的供水工程中,大部分地区供水水源仍以深层地下水作为水源,以地表水为水源的供水工程较少,只有白荻沟水库向县城供水工程和汉封五指岭供水工程。凤翔县北部泉水比较丰富,有的也可以作为农村安全饮水水源。
水源选择的原则和要求:①水源水量充沛可靠。用地表水作为水源时,枯水期流量的保证率应不低于90%;以地下水作为水源时,其取水量应小于可开采量。②水源水质应符合国家饮用水水源水质标准。③有多处水源可供选择时,应对其水量、水质、投资、运行成本、施工和管理条件等进行全面的技术经济比较后择优确定。当地下水、地表水均可满足要求时,宜优先采用地下水和泉水水源;采用地表水源时,应优先采用有一定调节能力的水库供水;供水区周边没有可供利用的水库、且地下水无法利用,若有水质较好的地表径流时,可在适当位置修建引水工程供水。设计应对小河、溪流枯水流量、洪水进行调查分析,保证水源可靠性。当现有城镇和村镇集中供水工程水源充沛、设施可靠、技术可行时,周边村镇供水宜采用现有工程管网的延伸供水。
总之,根据水源水量可靠、水质合格、取水方便、便于管理等综合因素,以整体工程技术经济比较后合理选择水源。
目前,凤翔县农村安全饮水工程所用管材主要以硬聚乙烯(U-PVC)管和聚乙烯(PE)管为主,有时也用到钢管和球墨铸铁管。
(1)钢管
钢管具有承受较大内压的优点,但是长期埋于地下易受腐蚀,要对内、外壁作防腐处理,成本较高,使用寿命在10年~12年左右。因此,最近几年在农村供水工程中很少使用,只用作井泵管及高扬程抽水路管。
(2)U-PVC塑料管
U-PVC塑料给水管是内外壁光滑的平壁管,化学稳定性好,不受环境因素的影响,而腐蚀性好,阻力小,不易积垢,材质轻,输水性能好,施工安装方便,易维修,价格便宜,此类管材近几年在我县农村安全饮水中应用十分普遍。像糜杆桥镇太相寺村供水工程、南指挥镇八旗屯村供水工程、唐村供水工程、城关镇豆腐村供水工程等都是采用U-PVC塑料给水管。但在近几年的运行中发现U-PVC管质较脆,柔韧性很差,在受到不均匀压力条件下,管道易破裂。
(3)PE 管
PE管也是内外壁光滑的平壁管,除具备U-PVC管的优点外,PE管柔韧性好,安装时采用热熔对接的连接方法,施工较为方便,但是PE管较同规格的U-PVC管价格较高,且需要电源,野外施工较为不便。但由于它的使用寿命长,柔韧性好等优点,在最近几年农村供水中村组经济情况较好供水工程中得到大量使用。像陈村镇雒家务村供水工程、城关镇马家庄村供水工程、城关镇大辛村供水工程、南指挥镇高庄村及东社村、郭店镇三岔村供水工程等都是采用PE管。
对于水源为地表水的农村安全饮水工程必须对原水进行水处理。由于农村供水工程规模一般不大,如果供水规模小于1000m3/d,选择水处理工艺及设备时,建议选择全自动多功能一体化净水器。全自动多功能净水器与传统的净水工艺相比,具有自动化程度高,它的工作过程是不需要人操作的状态下自动按需完成,可保质保量地为用户提供全天候的生活用水,避免了人工操作中因人力不足和操作不当出现的限时供水,大大节约了人力,简化了管理,净水一体化设备可以自动完成滤料清洗,且不需要反冲洗水泵。净水一体化设备的进水水头在不小于6m的情况下,就能自动完成所有工序,该设备安装方便快捷,流程简单,它的适用范围为浊度≤100mg/L地表水,像汉封五指岭供水工程和县城应急供水工程采用的就是全自动多功能一体化净水器。
农村安全饮水工程一般都修建有调蓄构筑物,因此采用二氧化氯发生器进行加氯消毒。应特别注意以下几个事项:①严格控制投加量,二氧化氯的加入量控制在0.5mg/L左右,最大不超过0.8mg/L;②加氯间要有良好的通风换气条件;③一般成套二氧化氯发生器水压要求不低于0.1MPa。
经过自己多年农村安全饮水工程设计和施工,笔者认为还有以下两点设计中应该引起重视:①减压措施设置问题;②排气阀设置问题。农村饮水安全工程是党和政府在广大农村实施的德政工程,农村饮水安全工程的建成投用,将对农村经济发展起到一定的促进作用,同时也对广大老百姓的身体健康起到一定的保障作用。因此,要把这件实事办好,作为工程技术人员就应该深入实际,结合当地的经济发展现状,科学分析,反复论证,以获得一个圆满的工程技术方案。陕西水利