合阳县路井镇供水改扩建方案探析

王晓东

(合阳县水务局,陕西 渭南 715300)

合阳县路井镇供水改扩建方案探析

王晓东

(合阳县水务局,陕西 渭南 715300)

摘要：合阳县路井镇是典型的旱塬区，现有供水工程设计标准低，设施老化，致使工程不能发挥正常效益，严重影响了该区域农业生产的发展和人民生活水平的提高。通过分析路井镇基本概况和供水现状，对供水存在的三大问题和供水规模及水源地的确定进行了探讨，提出了路井镇供水改扩建方案，并对输水线路进行比较，提出最佳的供水方案，可供其他地区农村饮水工程参考。

关键词：合阳；旱塬；农村供水；建设；方案

1概况

合阳县路井镇位于合阳县西南23 km处，总面积120 km2。地势西北高，东南低，海拔高程530～720 m之间。下辖40个行政村，总人口4.1万人。路井镇属于干旱半干旱季风气候，由于受大气环流、纬度和地理条件的影响，该地区长期干旱少雨，多年平均降水量556.7 mm，多年平均蒸发量1325 mm[1]。境内无河流和水库可作为饮用水水源，地下水埋藏深度多在200 m以上，不易开发。由于该地区水源不足，用水困难，严重制约了当地社会经济发展。

2供水现状及存在主要问题

2.1供水现状

路井镇供水工程现有深水井2眼，供水量为1652 m3/d，其中1眼位于乳阳村北300 m处，出水量58 m3/h，供16个行政村2.56万人生活用水。该工程在2002年进行过改建，更换水泵1台，新建300 m3高位水池2座，同时对水源进行了防氟处理；另1眼深水水源井位于岱堡村北，出水量35 m3/h，供16个行政村1.36万人生活用水。该工程于1997年修建，2008年进行改建，更新水泵1台，新建了村级供水管网。

2.2路井镇供水工程存在的主要问题2.2.1水源不足，严重影响农民生活水平的提高

路井镇是合阳县典型的旱塬地区，根据《合阳县路井镇2010—2020年城镇发展和新农村建设总体规划》、《村镇供水工程技术规范》，到2020年路井镇最高日用水量为3109 m3/d，而乳阳村水井现状供水量为984 m3/d，岱堡村水井供水量为736 m3/d，日总缺水量1389 m3/d。加之区内水资源贫乏，贮水量不足，且不易开发，严重影响着当地农民群众的身体健康、生产生活，也严重制约了县域经济的发展[2]。通过实地勘测了解，只有借用相邻区域水量调节，才能解决水源问题。

2.2.2工程设计标准低，不能满足现规范要求

路井镇供水原管网工程居民生活用水按25 L/(人·d)设计，设计标准低，管径小，输送水量无法满足群众用水需求，也不符合《村镇供水工程技术规范》中居民生活用水标准,项目区内现状水源保证率仅为50%。随着农村人口自然增长和人、畜用水量增加，必须加大管网配套工程，满足群众生产生活的基本要求。

2.2.3工程设施老化，停水事故频繁

路井镇原供水管网工程修建于2002年，供水管道为聚丙稀塑料管，设计10 a使用寿命，近年来，由于管道老化问题引发的停水事故频繁[3]，给群众正常的生活用水造成很大影响，亟需进行管网更新改造。

3工程供水范围、规模及水源

3.1供水范围

合阳县路井镇供水改扩建工程，供水范围涉及路井镇40个行政村4.1万人的水源补水工程和其中10个行政村0.99万人的不安全饮水工程。根据《村镇供水工程技术规范》用水定额和设计水平年项目区(2020年)人口增长等因素，预测路井镇最高日总用水量为3109 m3/d。

3.2供水规模

路井镇现状供水量总计为1720 m3/d，缺水达1389 m3/d。为有效解决区域内群众生活用水困难，本次项目区设计新增供水规模按1500 m3/d设计。

3.3水源论证

经实地勘测了解，要想解决路井镇供水困难，只有通过从邻近的秦城供水站给路井镇补充水源，才能彻底解决路井镇水源匮乏问题。秦城水源为“380”奥灰岩溶水，井深480.75 m，日出水量可达2313 m3/d。除满足现供13个行政村1.1万人口用水外，仍有1554 m3/d富余水量，可充分满足项目区设计新增的1500 m3/d水量要求。路井镇内乳阳村、岱堡村二眼深水井与紧临的秦城水源可供水量达3274 m3/d，通过水资源的合理调配，可充分满足路井镇供水改扩建工程的最高日用水3109 m3/d需要，并且有一定的富余水量。三座水源地相距较近，管理方便，水量充沛，水质良好，为本项目成功实施提供了有力保障。水源均采用抽水调蓄，并集中供水。

4工程方案

4.1工程内容及总体布置

4.1.1工程主要设计内容为

一是秦城供水站至乳阳供水站及其所属的孟庄供水站13.354 km主供水管道；二是路井地区配水管网西干管，中干管和东干管三条供水干、支管道设计，总长20.06 km；三是路井地区10个不安全饮水行政村村级管网设计，管道总长124.83 km。

4.1.2工程总体布置

路井镇供水改扩建工程主供水管道采用一条长13.354 km的输水管道由秦城供水站从西向东分别补水给乳阳和孟庄供水站，采用秦城、乳阳和岱堡三座供水站联合供水。路井地区管网配套工程在维持原管线不变的基础上拆除重建，对路一、路二、路三、乾字、杨坡、西王、车庄、东明、西明、南庄10个不安全饮水行政村进行村级供水管网建设，剩余的乳阳等14个行政村供水至村口预留接口。

4.2主供水管道输水线路选择及管径选择

根据工程总体布置原则，考虑到投资、工期、占地等因素，结合地形地质条件，对路井镇主供水管道的总体布置提出了三个布置方案进行比选，具体情况如下。

方案一：由秦城水源供水，采用主管道供水至乳阳供水站和孟庄供水站，管道总长13.354 km。本方案优点：充分利用自然地形条件，供水线路最短，水头损失最小；供水线路基本临近乡、村道路铺设，临时占地少，运行管理方便。

方案二：由秦城水源供水，采用两条管道供水，分别直接供水至孟庄供水站和乳阳供水站，管径为DN140，管道总长18.106 km。本方案优点：供水线路基本靠近乡、村道路铺设，临时占地少；缺点：供水线路长，水头损失大，运行管理不方便。

方案三：由秦城水源供水，采用一条主管道供水至孟庄供水站，管长12.876 km，在西吴庄处分支供水至乳阳供水站，支管采用DN140PVC-U管，长4.68 km，管道总长17.556 km。本方案优点：供水线路靠近乡、村道路铺设，临时占地较少，运行管理较方便；缺点：供水线路较长，水头损失较大；局部管道远离乡、村公路，临时占地多，施工难度大。

经综合比较，推荐方案一作为主供水管道布置方案。无论是投资和运行成本均优于其它方案[4]。该方案最高日补水量为1500 m3/d，在桩号0+000～5+179处，选择DN200PVC-U管道输水；在桩号5+179处分岔布管供至乳阳供水站调蓄池和孟庄供水站调蓄池。支管长分别为0.3 km和8.0 km，根据路井地区和孟庄地区最高日补水量894 m3/d、606 m3/d和管道经济流速在0.5～1.0 m/s，分别选择采用DN140PVC-U管和DN125PVC-U管；管道公称压力大部分选择0.63 MPa，个别管段公称压力采用1.0 MPa。

4.3主供水管道设计

主供水管道全长13.354 km，工程依托自然地势落差重力供水，秦城供水站至孟庄供水站地形落差107.33 m。输水管线布设结合地形地质条件，走向尽量沿乡、村公路和机耕路等，线路尽量短，并符合村镇有关建设规划[4]，以最短的管线提供最大供水范围。

管道在凸起点，设自动排气阀，在平直段每1000 m设自动排气阀，规格为DN200P84X-1单口自动排气阀；在管道低凹处设置放空阀，同时修筑蓄水池，并修建30～50 m排水沟排水至附近低洼处；每1000 m设伸缩节一个，以方便维修管理；在桩号4+200和4+700处各设置300 m3减压池1座，释放富余水头，确保管道静水头不大于40 m。在管道水平转角大于30°和在管脚竖直转角大于20°时埋设镇墩；依据地形条件，当管道坡比大于1/5时，每50 m增设镇墩一座，坡比小于1/5时，每500 m增设镇墩一座，以保证主供水管道稳定。

4.4配水管网设计

路井管网配套工程在维持原管线不变的基础上拆除重建，全镇供水管网按区域划供水区分为西部供水区、中部供水区和东部供水区，均采用重力流供水方式，相应的输水管道分为西干管道、中干管道和东干管道。配水管网采用树枝状布置，管线走向尽量沿道路、沟渠等布设，以最短的管线提供最大供水范围配水量。其中西干管全长4775 m，中干管全长8201 m，东干管全长708 m，并根据不同供水段管径分别选用DN225～DN75PVC-U管。在管道凸起点，设自动排气阀；在管道低凹处设置放空阀。按最高日最高时用水量计算，干、支管管径设计流量按0.5～1.0 m/s的经济流速确定；各进村口处均设置一座闸阀、水表井和闸房。支管按设计流量和水头损失确定管径，各支管口最不利点自由水头不小于10 m。村级管网不利点自由水头不小于6 m。配水系统内最大静水压力控制在40 m水头以内，在大于40 m水头以上时，采用减压池进行水压调节[5]。

4.5村级供水管网设计

在路井镇村级供水管网改造中，主要对路井地区路一、路二、路三、乾字、杨坡、西王、车庄、东明、西明、南庄10个不安全饮水行政村进行村级供水管网设计，现以东干配水管网中的东明村和南庄村为例，做典型设计，由此计算整个供水区的管网工程量。典型村管网计算时，主要考虑以下几点：设计流量按各村最高日最高时用水量计算；供水方式采用集中给水到户，管网中最不利到户自由水头不小于6.0 m；各管段的配水流量为用水当量乘以该管段上的供水户数；管网中所有管段的沿线出流量之和应等于最高日最高时用水量；设计用PVC-U管材，经济流速控制在0.5～1.0 m/s之间，据此计算各段的设计管径与单位管长的水头损失；管网的总水头损失应以最不利点位控制点计算。东明村和南庄村典型管网计算见表1。

表1　村级管网典型村计算表

5结论

路井镇供水改扩建工程是关系国计民生的基础设施建设项目，也是影响城乡统筹发展建设的关键项目。经过水源论证和分析，秦城、乳阳和岱堡三个水源井供水水源是可靠的，投资开发条件和技术是优越可行的，本项目的实施，将会从根本上解决路井镇农村供水需求，同时对提高城乡供水的可靠性、改善居民的生活质量、完善乡镇基础设施建设，保障合阳县经济持续稳定的发展具有深远的意义。

参考文献：

[1]康静，何丽云.合阳县农村供水工程的问题分析[J].陕西水利，2009(Z2):198-199.

[2]王崇军,徐建彬,杨鑫榜,等.饮水安全工程供水管网的设计和体会[J].河南水利与南水北调,2008(4):31-33.

[3]夏薇.城市给水管道的常见事故及其预防[J].山东水利，1999(9)：77-79.

[4]杜秀兰,赵岩.农村饮水安全工程配水管网设计[J].黑龙江水利科技,2010(2):87-88.

[5]上官丽霞.郭壁供水改扩建工程水源地方案设计[J].山西水利科技,2013(4):11-12,37.

作者简介：王晓东(1973-)，男，工程师，主要从事农村安全饮水建设及管理工作。

中图分类号：S277.7

文献标志码：A

文章编号：2096-0506(2016)04-0081-03