九市镇利垌水厂供水工程设计分析

方 程

(韶关市水利水电勘测设计咨询有限公司惠州分公司，广东 惠州 516008)

1 九市镇现状供水与规划情况

1.1 九市镇概况

九市镇位于粤西中部西江中游北岸，是广东省德庆县下属镇。西距县城22 km，东距肇庆市区70 km。西江水路、公路国道G321均从镇内经过，交通便利。全镇面积152.6 km2，其中圩镇面积1.18 km2，耕地面积1000.00 hm2，山地面积8963.54 hm2。辖14个村委会，1个居委会，98个自然村[1]。

1.2 现状供水情况

九市镇供水区内现有主要供水工程为扶号水厂和利垌水厂。扶号水厂为Ⅳ型集中供水工程，设计供水规模为280t/d，水源为地表水；利垌水厂为Ⅳ型集中供水工程，设计供水规模为215 t/d，水源为地表水。其余水厂均为Ⅴ型集中供水工程。根据2012—2014年《肇庆市水资源公报》，三年来德庆县供水工程实际供水量详见表1。

表1 2012—2014年德庆县供水工程实际供水量 亿m3

1.3 供水区规划情况

根据《广东省德庆县村村通自来水工程建设规划修编报告》，九市镇规划主要建设内容有：对现有未达标的供水工程进行改造，对部分分散供水或未供水的区域新建供水工程。规划供水工程共38宗，其中包括3宗Ⅳ型集中供水工程，其余均为Ⅴ型集中供水工程。

本次设计主要建设内容为新建利垌水厂及其管网，从利垌水库上游集雨范围内的三个取水陂头取水(其中陂头1和陂头3需要新建，陂头2利用现有陂头)，引水至水厂，预留利垌水库作为以上三个陂头水量不够时的预备水源[2-4]。

九市镇现状水平年总人口36 281人，本次九市镇村村通供水将分片区进行设计，本次设计的利垌水厂供水片区总人口为23 507人，项目实施后，九市镇14个行政村和1个居委会通自来水的有13个行政村和1个居委会，占全镇的93.33%，通自来水的总人口将达到31 486人，占全镇总人口的86.78%。通过本工程的实施，加强对全镇自来水原水、出厂水和末梢水的水质管理，确保水质达标率达到90%。本项目实施后，将达到广东省要求的实现行政村自来水覆盖率90%以上，农村自来水普及率山区和人口分散地区达到85%以上，农村生活饮用水水质达标率90%以上的目标。

2 九市镇利垌水厂供水工程设计分析

2.1 需水预测分析

本项目主要建设内容为新建三个取水陂头、新建输水管线、新建利垌水厂及配套的配水管网，取水水源为山溪水，预留利垌水库作为以上三个陂头水量不够时的预备水源。设计利垌水厂规模为最高日用水量2900 m3/d。

2.1.1 设计水平年

《村镇供水工程技术规范》(SL 310—2019)规定，设计水平年应与当地村镇总体规划以及人口、居民区、企业、建设用地、环境、防洪和水资源等相关规划相协调，统筹考虑村镇发展的需要和当前亟待解决的饮水问题，近远期结合，分期实施，近期设计年限宜采用5～10 a，远期规划设计年限宜采用10～20 a。取设计年限为10 a，现状水平年为2015年，确定本项目设计水平年为2025年。本次设计采用的人口自然增长率为6.0‰。

2.1.2 设计供水保证率

根据本工程的实际，结合《广东省村村通自来水工程设计指引》，确定本项目的设计保证率为95%。

2.1.3 用户水压

根据规范SL 310—2019，结合现场调研的情况，农村住房多为2～3层，因此本次设计以16 m水头作为用户接点的最小服务水头。

2.1.4 供水水质

利垌水厂水源为山溪水。供水水源选择须符合国家《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类 以上或《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅲ类以上要求；供水水质须符合国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。

2.1.5 用水定额

结合现场考察情况及安全饮水用户的要求，本工程农村居民的最高日用水定额为90 L/(人·d)，镇区居民的最高日用水定额为100 L/(人·d)。本项目最高日用水量为2900 m3/d。

2.1.6 取水规模

根据规范SL 310—2019，水厂的自用水率按8%计，可计算水厂的设计取水规模为3095.86 m3/d，则月取水规模为6.3万m3/月。

2.2 总体布置方案

根据规范SL 310—2019，本工程为集中式供水工程；根据《广东省村村通自来水工程设计指引》(2011年12月)，本工程类型为Ⅲ型,主要建筑物级别为3级。

根据本区地形地势特点以及河流水系、水资源量、水源水质和人口分布等情况，在充分考虑地方实际情况的基础上，经过初步的供水水源水量分析和需水预测分析判断，结合供水现状，本次利垌水厂供水片区的供水水源、供水工程及供水范围见表2。

表2 供水水源、供水工程及供水范围

2.3 取水工程设计

2.3.1 水源选择

根据现场实地查勘，本工程新建利垌水厂供水，水源为山溪水，水厂取水水源、出厂水、末梢水已委托德庆县疾病预防控制中心(德庆县卫生检验中心)进行检验，并出具《德庆县疾病预防控制中心(德庆县卫生检验中心)检验报告》。

2.3.2 取水陂头

本次设计从利垌水库上游集雨范围内的三个取水陂头取水(其中陂头1和陂头3需要新建，陂头2利用现有陂头)，引水至水厂，预留利垌水库作为以上三个陂头水量不够时的预备水源。除枯水期外，三个陂头的水量能够满足江咀、化龙、竹围等19个自然村共计6992人，最高日用水量为877.94 m3/d的用水需求，当枯水期三个陂头水量不足时，可利用小型移动式抽水泵从利垌水库抽水以满足上述19个自然村的用水需求[5]。

2.3.3 输配水管线

本次利垌水厂扩网新建工程主要新建输水干管3.44 km，新建配水干管22.32 km，新建支管14.68 km。设计从取水陂头至水厂的输水管线采用单管布置，经计算确定利垌水厂陂头1输水管为DN250PE100管，陂头2输水管为DN110PE100管，陂头3输水管为DN200PE100管。本工程配水管网属于农村供水工程，供水范围较小，且村内供水对象居住较分散，因此本次配水管网设计主要以树状网的配水形式为主。

2.4 净水工程设计

2.4.1 水厂选址

水厂选址于利垌水库坝肩右岸空地处，便于枯水期利用抽水泵从利垌水库抽水，由于此处地势较高，重力流供水可以满足服务水头，因此不需要增设加压泵站。

2.4.2 净水构筑物形式

本工程水厂设计供水规模2900 m3/d，在村镇供水工程中属于小型水厂。考虑可以采用反冲洗时间较短，运行管理简洁方便，净水工艺处理能力不小于2900 m3/d的净水构筑物，根据水厂每天运行20 小时，则净水工艺处理能力不小于145 m3/h。

本工程对净水构筑物的设计拟采用一体化净水装置并列运行，净水装置把各个净水工艺段全部结合在一套设备中，具有良好的净水效果，性能稳定、结构紧凑、体积小、占地面积少、维修容易、管理操作方便，为防止设备腐蚀延长使用寿命，净水设备采用不锈钢产品制作。

2.4.3 一体化净水装置

本工程属于小型水厂，选用一体化净水装置，净水工艺处理能力145 m3/h，一体化式水厂净水设备工艺如图1所示。

图1 一体化式水厂净水设备工艺

3 结 语

随着我国城镇化进程的不断加快，各地区供水设施不断完善，农村地区由于居民点分散、地形复杂、人口少，农村饮水安全工程建设难度相对较大，做好规划设计十分关键。在农村供水工程设计中，应根据实际情况做好需水分析，由此做好总体布置规划，逐步落实取水、净水工程设计，切实满足实际水量、水质要求，保证农村安全饮水。