扶风县城关镇峪村白家窑组供水工程设计浅析

庞芳华王　丽（扶风县地下水管理监测站　陕西　扶风　700；扶风县防汛抗旱指挥部办公室　陕西　扶风　799）

扶风县城关镇峪村白家窑组供水工程设计浅析

庞芳华1王丽2
（1扶风县地下水管理监测站陕西扶风722200；
2扶风县防汛抗旱指挥部办公室陕西扶风722299）

城关镇峪村白家窑组现生活用水主要靠人工土井及拉水解决。逢农忙、干旱、雨雪天，群众吃水问题显的尤为突出，现有的供水模式不但不方便，费工费时，群众的用水成本也比较高。本文介绍该项目区的供水工程设计情况，结果认为扶风县城关镇峪村白家窑组供水工程设计以深层承压水为水源，可以解决该组1143人、286户的饮水困难，并取得良好的经济效益。

农村供水；水资源；效益分析；工程设计

1　工程背景

扶风县城关镇峪村白家窑组位于扶风县城西2km处，该村无集中供水设施，群众吃水主要依靠人工土井或从邻近村组拉水，水质、水量得不到保证，给群众的生产生活造成极大的不便。项目区属暖温带大陆性半湿润季风气候，多年平均降水量600mm，蒸发量892mm，降水年内分布不均，7月份～9月份多雨，占全年降水量的50%以上。

城关镇峪村白家窑组农作物种植种类以小麦、玉米为主，经济作物有苗木、苹果、蔬菜等。白家窑组现有人口1143人、286户，2006年农民人均纯收入2130元。近年来由于地表、浅层地下水污染严重，群众吃水水质、水量得不到保证。项目区现生活用水主要靠人工土井及拉水解决。逢农忙、干旱、雨雪天，群众吃水问题显的尤为突出，根据群众现拉水水价0.4元/钢桶计，项目区群众所承受的水价大约为2.3元/m3。现有的供水模式不但不方便，费工费时，群众的用水成本也比较高。不仅给群众的生产生活造成极大的不便，还加大了群众的经济负担。进行农村饮水工程的设计是一项必不可少的工程［1-4］。

2　供水工程设计要点

扶风县城关镇峪村白家窑组供水工程解决1143人、286户群众的饮水困难。根据工程所在地的实际情况，结合已成工程经验，确定有关用水参数。其主要参数如下：结合当地发展情况，工程以2006年人口为设计基数，以2016年为设计水平年。设计年限为10年，设计使用年限按有关规定的要求取为21年。其中，建设期一年、工程正常运行期20年。

2.1需水量分析

居民生活用水量按规范中的公式计算，人口自然增长率不高于6‰。则设计水平年人数为1213人。最高日居民生活用水定额应按照规范公式选取。根据农村居民的用水情况，本设计取60L/人·d。峪村白家窑组有小企业一处及家禽养殖几处，按居民生活用水量的10%计。对于管网漏失水量和未预见水量的计算，一般按居民生活用水量，公建用水量，集体或专业户饲养畜禽用水量之和的10%～25%计，本设计取15%。供水形式为全日制供水，每日供水时间为24h。应根据村镇居民用水的实际情况，考虑现状供水能力，合理确定供水规模为92.07m3/d，总需水量取整为92m3/d。

2.2水源的选择

村镇供水工程的水源选择最主要的条件是水源的水量和水质。水源选择恰当，不但保证水量充足，水质安全卫生，而且简化工艺，降低工程投资与制水成本，便于管理和进行卫生防护。项目区内的地表水主要为小韦水河和五群沟水，因所处位置距县城近，地表水污染严重。浅层水质受到污染，已不能做为饮用水源。可选用的水源主要为深层地下水，潜水位埋深2m～70m，最深达95m。单井出水量一般15m3/h～50m3/h。部分洼地上层有滞水。水位一般埋深2m～12m。原区浅层承压水顶板埋深120m～130m，压力水头距地表50m～70m，200m以上可见到5个～7个含水层，单层厚1m～12m。承压水贮藏量比较丰富。

从当地实际出发，确定以深层承压水为水源，在村西地势较高处建水厂，海拔高程为603m，占地面积约0.6亩，周围无污染源，且该村原有低压输电线路已接入，不需另行架设。根据水文地质资料及附近已成井数据分析，打150m深机井，水泵安装深度140m，出水量大多可在25m3/h～30m3/h左右。经取离峪村白家窑组最近的村组机井水进行检验，其水质符合生活饮用水中的二级标准，可以放心使用。

表1　　工程运行成本计算表　　单位：万元

2.3工程总体布置和设计

工程设计标准符合饮用水水质符合国家要求。村组最远点或最高点的农户供水入户自来水龙头水压为10m。根据该村目前供水现状，按照优化配置有限水资源的原则，项目设计新打配深机井作为供水水源，新建水塔通过重力自流向项目区供水，采用树枝状布设供水管网。该区供水工程属Ⅳ型小型供水工程。设计必须满足水质、取水方便程度和服务水头的要求，村组最远点农户供水入户水压按0.09MPa设计。

2.3.1供水系统设计

通过勘测和实际调查，规划在峪村白家窑组村西北打150m深机井一眼，配套修建日处理能力为92m3的水厂一座，解决该组1143人、286户的饮水困难，水厂占地约0.6亩，水厂内建机泵管理房及加氯机房，每15m建30m3水塔一座，配套井用潜水泵一台，配套功率18.5kW。敷设树枝状输配水管道向各用水户供水，主管道长360m、支管道长2775m，进户286户、进户管道4290m。该工程供水规模为92m3/d，最高日平均时供水量，按全天24小时供水为3.83m3/h；最高日最高时供水量，按规定取时变系数Kh=2.5为2.66L/S；年平均供水量，以居民生活用水及畜禽饲养为主，日需水量变化较小，取日变系数Kd=1.5为2.24万m3。

2.3.2取水和输水工程设计

根据含水层埋藏深度和邻近村组机井资料，峪村白家窑组井深确定为150m，依据当地地质构造，开口孔径450mm、终孔孔径580mm。井壁管采用钢筋砼焊接管，管外径360mm、内径305mm。滤水管采用绕丝型，用12号铅丝缠绕，缠丝间距1mm～1.5mm，空隙率25%，总长度30m。滤料采用φ8mm～12mm砾石，用量24m3。总体施工严格按照《机井技术规范》进行。工艺流程为：成孔→电测→换浆→下管→填砾→洗井→抽水实验→安装水泵。在井口建取水泵房一座。水泵房设计流量应满足日供水量92m3/d的要求。

输水管线路的布置：输水管的主要作用是传输水量，沿线一般不接配水管。根据取水泵房至水厂的距离确定一条输水管道长度为10m，输水管按最高日工作时用水量92m3/d，采用UPVC管，管径取外径110mm。

2.2.3输水线路选择和配水工程设计

配水管网采用树枝状布置，按照供水区域的分布情况，以及维修安装方便，管线走向尽量沿桥、公路、沟渠、机耕路等，以最短的管线提供最大供水范围。压力输水管道上的最高处应设进气阀和排气阀，以便及时排除管内空气，或在输水管排空时引入空气。在输水管的最低处应设置泄水阀及泄水管，间隔适当距离需安装阀门，以便检修。考虑到价格、施工和将来管护维修方便，输配水管材选给水用硬聚氯乙烯管（PVC-U管），设计内水压力按规范要求选定。

配水管网配水量按最高日最高时用水量计算，为9.58m3/h（2.66L/S）。干管管径按设计流量和经济流速确定（经济流速取0.47m/s～0.68m/s）；取干管管径为110mm 的UPVC管，长度为270m。各开口处均设置一座闸阀。要求管网最不利点自由水头不小于10m。支管选用三种，管径为90mm 的UPVC管，长度为30m；管径为63mm 的UPVC管，长度为30m；管径为50mm的UPVC管，长度为2960m；供水到每一用户，每户设置一个水表，以便计量，共进户286户，进户管采用直径20mm的UPVC管，按每户15m计，共需4290m，出水竖管为钢管，直径取20mm，长2.0m，共需D20镀锌钢管572m。

3　工程经济效益分析

3.1工程环境影响评价

经过环境影响评价分析认为该工程的兴建可以解决了该地区的水质污染问题，改善了供水方法，提高了人民群众的健康水平。项目实施后，通过统一管理、集中供水、水质得到了保证，使项目区群众的生活水平也得到了提高，增强了人们保护水资源的意识，为新农村建设创造了良好的条件。

总体而言该工程的兴建，对社会环境和用水观念有很大的改善，在工程的建设期和运行期尽量对环境的影响降到最低，使工程的兴建真正造福于人民。另外，本工程的实施不但在经济上是合理的，而且在环境上是可行的。工程建成后，对缓解水的供需矛盾，提高群众生活质量和广大群众的环保意识，将起到积极作用，具有很大的经济效益和生态效益。

3.2工程效益分析

本工程总投资概算为47.4万元。其中建筑工程费39.22万元，机电设备安装工程3.89万元，其他费用2.03万元，预备费2.26万元。本工程运行成本计算表如表1所示。

经分析，本项目年经营成本1.24万元，年总成本3.14万元。按年平均供水量2.24 万m3/a，计算单位制水成本为1.4元/m3。建议销售水价按1.6元/m3收取。通过计算项目供水成本和供水效益，并进行项目国民经济评价，获得各项指标。项目经济内部收益率为16.5%，大于社会折现率12%，经济净现值为11.2万元大于零；经济效益费用比大于1。因此可看出本项目在国民经济上是合理的。通过从项目国民经济评价分析成果来看，本工程项目各项指标符合供水工程建设指标要求，充分说明本工程确定的水价是可行的。

4　结语

扶风县城关镇峪村白家窑组供水工程计划以深层承压水为水源，解决该组1143人、286户的饮水困难。使居民的水价从2.3元/m3降低为1.6元/m3，大大地惠及了群众用水，该工程经济效益显著，很好地解决了居民目前所面临的用水困难问题，对于提高村民的生活水平发挥了重要的作用。陕西水利

［1］武文水.农村供水存在的安全问题及措施探讨［J］.中华民居，2014，（21）:97-99.

［2］牟方珍.农村供水的困境及科学前景分析［J］.江西建材，2014，（6）:90-92.

［3］杨永涛.农村供水工程管理与维护［J］.北京农业，2014，（21）:193-195.

［4］曾凡珺.浅谈农村供水运行管理［J］.中国新技术新产品，2014，（1）:139-141.

（责任编辑：畅妮）

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