淮北平原地区农饮工程中村内管网管径的确定

徐曙光

(阜阳市水利规划设计院，安徽 阜阳 236002)



淮北平原地区农饮工程中村内管网管径的确定

徐曙光

(阜阳市水利规划设计院，安徽 阜阳 236002)

文章介绍了概率法在村内管网的计算中的应用，提出了村外的主干管管径衔接计算的处理方法。

农村饮水安全工程；管网；设计

在农村饮水安全工程的管网水力计算中，以往的管径均采用最高日最高时平均用水量计算主干管管径，计算末端一般选取自然村村口，入村后的管径由于计算复杂，在文[1]中没有给出计算方式，设计时往往通过经验确定。

1 基础数据选取

由于一个自然村内的人居生活习惯相近，因此容易出现用水高峰期集中的情况，应在设计中考虑多户同时用水。此时按最高日最高时平均用水量计算的管道极有可能出现供水不足的情况，即管径偏小。因此，村内管道应按概率法计算设计秒流量，通过秒流量来确定管径。

表1 规范建议的不同管径控制供水户数

注：该表的数据是基于流速0.2～0.4m/s，人均综合用水量100L/(人﹒d)，4人/户，时变化系数取3，通过测算最后确定。

在文[2]最新规范中考虑到原规范的遗漏，因此在第7.2.8节中提出了村内管网设计的要求，建议少于1000人的村内管网参照表1所列数据选取。

在淮北平原地区，农饮工程设计时通常人均用水量一般取50～60L/(人·d)，变化系数一般取2，这与规范所采用的基础数据有所不同，且在实际使用中，发现规范采用的村内管流速取0.2～0.4m/s也比实际略小。因此，淮北平原地区在农饮工程设计时若直接取用规范推荐管径，将与实际产生较大差异。因此文中通过对于淮北平原地区某农饮工程的入村管与入户管的计算进行分析，以期对进行淮北平原地区农饮工程设计人员在管径选取时有所帮助。

2 实 例

本工程为淮北地区某地下水水厂自然村入村管网计算，该水厂总供水人口2万人，共31个自然村，自然村人口为300～1200人，设计最高日居民生活用水定额为50L/人·天。

(1)村内管道布置。设计入村后的管网布置均采用枝状管网，入村后的引入管为1～3支，布置在村内主要干道上，由引入管分出支管入巷，接至用户门前，再采用dn25或dn20pe管接入用户。(2)村内各级管道的计算。采用文[3]推荐的公式进行计算，最大用水时给水当量出流概率U0、计算管段的同时出流概率U以及设计管段的秒流量分别按式(1)计算：

(1)

其中，U0为生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均流出概率%；qL为最高用水日的用水定额，50L/d；m为每户用水人数,4人/户；Kh为小时变化系数，取2；Ng为每户设置的卫生器具给水当量数；一般情况下，农村饮水工程仅对每户农家安装1个水龙头，因此计算的卫生器具给水当量Ng每户均为1；T为用水时数，h，取24h。

计算管段的卫生器具给水当量同时流出概率U的计算式为式(2)

(2)

其中，αc为对应于不同U0的系数；Ng为计算管段的卫生器具给水当量总数；计算管段的设计秒流量qg计算式为式(3)

qg=0.2U·Ng

(3)

计算时自然村的户均人口取4人，入村管和接户管流速范围控制在0.6～1.1m/s左右。计算出的不同管径下引入管的供水户数和人口结果如表2所列。

表2 村巷供水引入管不同管径供水人口计算表

(3)与村外主干管衔接性检查。由于村内管网采用了概率法进行计算，当村外干管采用平均法设计时，2种不同的方法所计算的管径在什么情况下能相互衔接，分析计算如下：用2种方法对不同管径下算出的秒流量以及管道过流能力的计算结果骒表3所列。

表3 两种方法、不同管径计算的秒流量、需水量和管道过流能力

注：设计时采用的用水定额为50L/(人·d)，考虑公共用水及渗漏水量后，人均用水量为66.8 L/(人·d)，秒流量计算采用流速为0.6～1.1m/s，管道过流能力采用流速0.6m/s。

由计算结果可见，不同管径下，管道过流能力均大于按平均法计算的秒需水量，与按概率法计算的秒流量相近，在最大管径DN90时，该管径下的过流能力与秒流量相近，最小管道过流能力与最大秒需水量也基本相同，因此可认为，当在村外干管为dn90时，能同时满足村内2000人的需水量、计算秒流量，并且管径选择适当。因此，在本次设计工况下，可认为2000人的自然村为2种计算方法的衔接点。

当自然村人数小于2000人时，入村干管应按照表3提供的概率法计算结果选择管径，当自然村人数大于2000人时，应按照平均法计算的结果选择管径。

3 结束语

农村饮水工程中，自然村内的管网管径应按照秒流量计算结果进行设计，并与按最高日平均时计算的村外供水干管管径相衔接；由于目前淮北平原地区农村人口大量外出务工，最高时用水量与设计有差异，因此，除集镇所在地和新农村外，一般地区可适当将计算管径供水人口扩大10%左右；不同用水定额下，可采用相同的方法进行计算，但文中的表格不可直接套用。

[1] SL310-2004，村镇供水工程技术规范[S].

[2] SL687-2014，村镇供水设计规范[S].

[3] GB50015-2009，建筑给水排水设计规范[S].

(责任编辑 陈化钢)

Determination of pipe diameter in village pipe network for rural drinking water safety project in Huaibei plain

XU Shu-guag

(Fuyang Surrey and Design Institute of Water Consevancy and Hydropower, Fuyang 236002,China)

In this paper, the application of probabilistic method to calculating the pipe netword in village are introduced, treatment method on connect calculation of main pipe radius outer of village is also put forward .

safety engineering of rural drinking water; pipe network; design

2015-09-01；

2015-10-08

徐曙光(1977-)，男，安徽阜阳人，工程师，从事水利规划设计工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2015.04.014

TV21

A

1671-6221(2015)04-0042-03