大洼区农村饮水巩固提升工程设计研究

韩 冬

(盘锦市大洼区水利服务中心，辽宁 盘锦 124200)

农村饮水安全可以概括为农村居民在经济和其他条件上，可以正常获取足量的符合水质标准且负担得起的日常饮用水[1-3]。农村饮水安全工程作为加快农村基础设施建设、提高农村居民素质、改善居民生活条件和人居环境的社会公益性基础工程，直接关系着农村群众的切身利益[4]。对此，应按照“标准化建设、规模化发展、企业化经营、专业化管理、用水户参与”发展思路，解决水量水质保证难、运行成本高、工程投资大、服务质量差的问题，从而实现农村饮水安全水平的提升以及水资源优化配置，推动区域社会经济的快速发展，使有限的水资源支撑和保障社会经济发展[5]。

盘锦市大洼区地处辽宁省西南部，为环渤海经济带县份，总面积1387km2，辖9镇、5街道、1个开发区。经过近几年的发展建设，已取得了可喜的成绩，但关系到老百姓生活的城镇基础设施建设还比较滞后，各村24h供水问题由于受各种条件限制，至今尚未得到完满解决，现有的供水系统基本上始建于20世纪80年代，经过多年的工程建设，目前水源问题已经解决，但仍然有部分供水主干管道管径偏小、供水设施陈旧，致使现有供水能力达不达24h供水要求，若不妥善解决将制约当地城市建设的进一步发展。因此，针对大洼区存在的主要问题，对大洼区农村饮水工程进行巩固提升是非常必要的。

1 大洼区农村饮水工程现状

1.1 工程老化及管网渗漏严重

经过“十一五”、“十二五”农村饮水安全工程建设，大洼区供水主管网及机电设备基本得到了更新，农村饮水条件有了很大的改善，但由于大洼区供水工程管网大部分建设时受当时建设标准、施工技术和经济条件限制，大多数选用聚氯乙烯承插管，供水管网跑冒滴漏且管线老化严重[6]。此外，经过长期的运行，加之运行管理不善，管网挂垢现象普遍存在未经改造的系统，这大大加剧了供水受阻，并且维修养护或季节性挂垢脱落易导致阶段性水质浑浊，所以更新改造超期运行的管网工程势在必行。

1.2 水量、水质方面

目前，水源均为第三系地下水，由于开采量大、补给困难，为保护地下水资源，需采用水量充沛、水质优良的水源来替代现有水源，按省、市统一部署，计划引用大伙房供水作为替代水源。大洼区农村饮水水源主要是地下水，经过“十二五”农村饮水安全工程建设，水质超标问题已基本解决，但大洼区仍然存在着水量不足的这方面的问题。

1.3 工程运行管理

1.3.1 水商品意识差

由于自然、历史、经济和社会的原因，2016大洼区饮水巩固提升工程运行管理方面存在者运行机制不活、水价不合理、水费征收率低等主要问题，有些集中供水点工程运营管理不善，致使该水站亏本经营，只能依靠地方政府提供补助的办法解决。

1.3.2 农村饮水工程使用上存在小农意识

由于管理制度不健全存在农户用水不安装水表、乱接管道等现象；在工程维护、管理上，部分村民缺乏集体意识，有意或无意损坏供水工程设施，大大缩短农村饮水工程的使用寿命。

1.3.3 人员管护系统不完善

全区15个镇共有自来水管理站15个，现有管理人员全部为临时合同制工人。中专及以上学历人员较少，且管理人员无技术职称，年龄大多超过40岁，现有管理人员80%无养老保险和医疗保险，工资水平较低。

2 农村饮水巩固提升工程

大洼区农村饮水主要问题是由于原管网老化破损导致农民用水量不达标，巩固提升工程计划以“大伙房水库输水工程供水为水源，全面并入城市管网”实现24h供水。

2.1 工程布设原则

1)合理布局。考虑供水区与水源之间的空间高程及平面关系合理布设工程，最大限度的利用地形条件，拟定工艺流程与供水方式结合，合理确定水利设施位置和供水线路走向，以实现土地资源节约、供水线路缩短、充分利用自然地形条件和建筑物优化布置等目标[7]。

2)节约投资。尽量结合现有工程设施科学布置工程，以降低投资成本以及减少不必要的浪费。

3)运行经济。为便于运行期交通和方便施工，尽可能靠近公路布设管线。

2.2 规划设计方案

“十三五”期间，大洼区农村供水水源计划由地下水源转变为以大伙房水库输水工程为主，以地下水备用为辅。按照大伙房水库输水工程二期的布局和供水能力，采取就近就便的原则，地下水水源逐步由大伙房水库输水工程和市政中法水厂替代，地下水资源作为备用水源和战略资源子以保护。

将大伙房供水吴家净水厂管网延伸至大洼区供新立镇及新开镇，其它镇由大洼镇水厂供水，通过以上工程措施替代原有地下水水源，对现有尚未进行改造的八、九十年代铺设的主管网和村内管网进行彻底改造，实现全区农村一户一阀一表24h全天候供水。到2020年底，基本建成管理科学、设施完善、工程配套的农村供水体系，农村供水实现“设计统筹化、建设标准化、经营市场化、管理企业化、服务专业化、监督社会化、检测经常化、调度信息化”的目标。

2.3 工程建设内容

1)管网工程：辖区包括大洼区9镇、5街道、1个开发区。

2)穿越工程：穿越工程共2178.093m，其中φ90以上489242m，φ90以下1688851m。

3)管沟设计及更新管线时的挖、填土方：管道敷设采用地埋式，取最大冻士层深度为1.17m，加0.15m安全余量，以此确定管沟平均开挖深度为1.5m.底宽为0.5m，边坡采用1∶0。

4 )配套工程：工程为分户供水更新无法使用设施，对现有表井依据实际情况采用定制表、井，依据地形与工况合理分配水表安装，表井内设开关设备。此外，工程附属设施为阀门井，为了方便检修及管理，在主输水管向各加压站分水管首端设检修井，井内设闸门及水表在穿越工程等处设有阀门井，阀门并内设手动蝶阀[8-10]。

3 工程设计方案

3.1 供水水压

一般地，农村改水工程中配水管网供水压力低于6个大气压，所以设计供水系统加压站扬程不超过该压强，管材管径110mm以上选用PE100型级0.6VIP管材，管径110mm以下选用PE63级0.6MP管材，供水工程设计年限为15a。

3.2 供水规模计算

大洼区大注区域内9镇、5街道、1个开发区，282288人，由现供水厂通过主管网分别向各个村屯供水达到24小时供水。按照《村镇供水工程技术规范》((SL310 200)的规定要求，并结合实际工程特点，工程建设用水规模的确定主要考虑生活用水量、公共建筑用水量、管网踹失和未预见水量[11]。

1)居民日生活最要用水量W1利用下式确定：

W=Pq/1000

(1)

P=P0(1+γ)n+P1

(2)

式中：W1为居民生活用水量，m3/d；P为设计用水人数，人；P0为现状供水范围内的常住人口；γ为设计年限内人口的自然增长率，按2010年全国第六次普查12%计：n为工程设计年限按15年计算；P1为设计年限内人口的机械增长总数，取1；q为最高日居民生活用水定额，根据《村镇供水工程技术规范》和项目区的实际情况,取85L/(人·d)；按照以上公式和参数值，经计算设计总人口33759人。

2)其它用水量W2：不考虑企业用水、庭院用水、浇洒道路和绿化用水，则W3=W1×10%。

3)公共建筑用水量W3：按居民生活用水量的10%计，即W3=W1×10%。

4)管网未预见水量与漏失水量W4，可以按照以上总用水量的20%来计算，即：W4=(W1+W2+W3)×20%。

根据现状调查及各种因素综合考虑，最高日人均综合用水指标取为118L/人·d，设计用水量W=W1+W2+W3+W4。原供水量为200L/人·d，规模为56457.6m3/d，经计算总设计供水规模为41822m3/d，可满足水量要求。

3.3 管网水力计算

以树枝状布设供水管网，充分考虑施工维修安装要求、供水区与分布情况，尽量沿公路布设管线走向，以较短的管线实现最大供水范围，以最高日最高时用水量确定配水量，根据《村镇供水工程技术规范》规定：W时=2.0，按经济流速与设计流量确定干管管径，即干、支管交叉处安装水表井、闸阀。结合水头损失与设计流量确定支管管径，最不利点处管网自由水头应>5.0m。

3.4 工程量计算

巩固提升工程主要对大洼区大洼区域内9镇、5街道、1个开发区共有129个行政村721个自然屯，进行输配水管网新建、改造，改造供水管网干管736.777km，其中：DN315管1.073km，DN250管0.872km，DN200管44.564km，DNI60管177.979km，DN110管337.165km，DN90管175.124km。支管3398.548km，DN63管1273.204km，DN25管2125 km。安装入户水表92025块，新建水表阀井532座，解决大洼区282288人24h全时段供水问题。

4 结 论

盘锦市大洼区现有供水系统的主干管道管径偏小、供水设施陈旧，现状供水能力达不到24h供水要求，若不妥善解决将制约当地城市建设的进一步发展。对此，必须结合农村饮水工程实际情况和区域水资源开发利用现状，科学评价供水系统运行情况，系统查找关键制约因素和薄弱环节，围绕水源保护、用水方便、水质水量达标，突出长效管护机制、立足巩固以往成效综合实施新建、升级、配套和高潮措施，按照标准化建设、专业化管理、规模化发展目标设计巩固提升工程方案，在节省投资、最大化工程效益的条件下优化设计方案。