摘 要 随着工业的不断发展,在很大程度上推动了经济发展的速度,但在日常运作生产过程中,会有大量的废水废料以及重金属排出,对自然生态、湖泊河流所造成的污染也日益加重,对日常用水也产生了非常大的负面影响。在城镇中,饮水安全问题已经得到了有效的保障,但在农村饮水工程的设计和施工中,仍存在许多问题,这一问题如不能进行快速解决,将极大地损害人们的健康和利益。本文就农村饮水安全工程的规划设计问题,进行了多方面的分析了探究,希冀能夠为以后我国这一方面的工作开展提供一份可供参考的资料。
关键词 农村;饮水;安全工程;规划设计
1开展农村饮水安全工程的必要性
俗话说“民以食为天,食以水为天”。农村饮水安全,指的是农村居民能够随时、便捷、安全的取用饮用水,水质、水量、便捷程度、供给量这四个方面是对农村饮水安全工程是否合格的一个评价标准。为了提高我国农村居民的健康水平,减少因饮水而引发的一些疾病,让老百姓能喝到健康水、放心水,从根本上解决农村发展速度低下,经济落后等问题,党中央将解决农村饮水安全作为首要问题。因此,农村饮水安全工程在我国现阶段所有工程建设中占据着非常的比重[1]。
2我国农村饮水安全工程现存的一些问题
(1)工程效率难以发挥。农村人口分布较为分散,人口密度小,且农村人口分布时间上也分布不均,大部分农村人口在外务工,常住人口不是很多,根据我国的风俗习惯,往往是过年过节农村人口较为集中,加上农村居民水量的人均需求值不高,与城镇差异较大,在材料、维护和管道安装等方面花费成本都比较高,或管理人员缺乏经验,造成制水成本的浪费,工程效率难以得到有效发挥。
(2)收支不均衡,经营亏损。农村饮水安全工程在制水成本上要远超城镇地区,这其中还有农村饮水安全工程在运行过程中产生的电费、管理费、维修费等多个方面。农村饮水安全工程在公益方面占有很大比重,对于地方政府及有关部门征收的各项费用难以支撑。大多数的农村饮水安全工程都处于经营亏损状态,投资力度大且回报少等[2]。
3农村饮水安全集中供水工程设计原则
在对集中供水工程进行规划设计中,应坚持因地制宜、分类指导原则,保证可为农村社会经济可持续发展奠定基础。在对农村安全饮水集中供水工程进行规划设计时,应该严格遵循以下原则:①保证饮用水安全;②保证供水工程规模化;③将政府投资扶持与群众自筹进行有效结合;④提升供水工程安全质量,延长其使用寿命。
4农村安全饮水工程规划设计
4.1 供水规模确定
在供水规模方面,应参照《村镇供水技术规范》的有关规定,以农村居民日常生活用水、公共设施用水和管网运行损耗为主要内容。
(1)用水标准。关于用水标准,应综合考虑《村镇供水技术规范》中最高日居民生活用水定额,根据用水户条件,分区选定最高日居民生活用水定额,并根据当地的实际情况进行调查后适当增减。比如全日供水的湖南西部山区以外的地区,供水规划设计时,宜选取最高日居民生活用水定额为110 L/人。
(2)公用用水标准。对公用用水量,可参照农村居民日常生活用水的5%~10%取值,对村庄公共用水,如学校、办公楼等,可参照农村居民生活用水的7%取值。部分无学校的村庄可以不计公用用水量。
(3)畜禽用水标准及企业用水标准。根据现有的扶贫政策,多数贫困村、贫苦户的扶贫政策均为产业扶贫,有些是大力发展养殖业,有些是发展小型车间企业。农村供水规划设计应结合当地的扶贫政策要求,做好相应的配套服务。
(4)确定管网损耗。管网损耗的计算,要综合考虑供水方案、管网材料、管道材料等因素。规划设计中,对农村部分的管网漏水量,可按总供水量的10%确定。
(5)变化系数标准。日变率的取值范围为1.3~1.6,此外,还可考虑类似工程在年内的供水量变化情况进行确定,时变率的取值根据规模不同、企业用水时间长短、用水人口多少等进行确定,一般规模小于1000t/d的农村集中供水工程取值在2.2左右。
4.2 水源选择
(1)水量指标控制。对于靠近大江大河的农村供水工程,因大江大河的水量有保障,且大部分集镇均建设于大江大河旁,可选择从就近集镇供水工程进行扩建后,再通过管网延伸的模式进行供水工程规划设计,或直接选择大江大河作为供水水源。
对于山丘区饮水工程水源,可选择上游地区水库,并根据水库进行供水量平衡计算分析。首先,对水库原功能蓄水量进行核准,然后对水库的年来水量以及有效库容进行计算,进而计算出供水保证率95%基础上的可供水量。
对于湖区饮水工程水源,地表水受农业面源污染严重的区域,可选择深层地下水作为供水水源,并根据水资源论证情况,分析其地下水的可开采量,进而确定水源。
(2)水质指标控制。地表水水源水质应符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的要求,或符合国家饮用水水源水质标准;地下水水源水质符合《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的要求。
4.3 水净化系统规划设计
(1)地表水常规净水构造物及设备规划设计。合格的地表水水源的特性,往往是全年多数时间浑浊度不高,在雨季来临时浑浊度很高,且常伴随着菌落指数所以地表水的常规水处理主要是针对浑浊度进行处理。根据水质情况(原水常年浊度指标)合理确定相关净水构造物组成,或小型水厂还可以采取一体化净水器设备。
(2)地下水净水构造物及设备规划设计。地下水水源的特性,往往原水浊度较小,如洞庭湖区域的地下水则大部分铁、锰超标,铁原子遇空气后氧化形成黄色絮状物,形成浊度较高的原水。地下水水处理构造物包括曝气池、反应池、沉淀池、过滤池、消毒设施等,水净化系统工艺流程如图1所示。根据水质情况(原水铁锰含量指标)合理确定相关净水构造物组成,同时随着生态环境的好转,地表水水源水质在多年的保护与治理后,能达到地表水饮用水源要求时,可以直接采用该套设施对地表水进行常规处理,避免地下水的过度开采,进一步保护生态环境。
4.4 输配水管方案选择
输水管道是指从水源到各净水厂之间的管道,若管道长度较大,可采用双管齐下的设计形式,避免管道检修时出现停水现象,影响供水稳定性。規划设计时,宜按输水干管任何一段发生故障时仍能通过事故用水量计算确定,事故水量可为设计水量的70%。
此外,对于管径的计算,还应综合考虑经济流量、水头损失和管壁粗糙度等因素。对集中供水工程供水管网,采用分支式规划方式,对于经过集镇区时,考虑其事故水量,宜采用环线管网布置。
4.5 管材选择
水力输送管道材料种类较多,在选管方面,必须保证满足设计承压能力,在此基础上,综合考虑项目投资成本、环保要求、技术条件等因素,选择耐腐蚀、耐久性较好的管道材料。此外,还应注意尽量选择运输方便,安装形式简单,维护管理方便的管材。结合实际需要,农村供水规划设计中,供水管道的直径大部分均小于400 mm,考虑到更换或补焊方便,可现场检修等特点,综合选用聚乙烯 PE管。
4.6 水厂布置规划设计
(1)水厂平面布置规划设计。需遵循功能分区明确、布置紧凑、结合建设用地的地势高差、顺水厂进、出水管方向布置工艺、排水管位置及排水方向、建筑物考虑南北方向、因地制宜,节约用地的原则。
(2)水厂竖向布置规划设计。根据水厂各主要建筑物设计水面线标高,分别计算各建筑物之间的水头损失,合理布设管线,保证水能过得来,水头不浪费。
5结束语
总之,农村安全饮水工程的设计涉及各个方面,不仅要寻找安全的水源,还要对水源进行水处理、水源的输送、农村水网的搭建等问题进行详细分析。文章主要结合实例,详细探讨了农村安全饮水集中供水的设计方案。在新农村建设中,农村安全饮水工程是一项民生工程、民心工程,是保障农民生活水平、促进新农村建设的重要组成部分,必须大力推进,为农村发展贡献力量。
参考文献
[1] 黄小华.农村饮水安全工程技术研究与应用[J].水利规划与设计,2020(5):83-85,91.
[2] 胡永安.对农村供水工程设计问题的探究[J].农业开发与装备,2019(11):88,92.
作者简介
王梦雄(1986-),男,湖南桃江人;毕业院校:长沙理工大学,专业:土木工程,学历:大学本科,职称:工程师,现就职单位:益阳市水利水电勘测设计研究院,研究方向:水利水电工程规划设计。