新农村建设中自来水管道线路的设计要点

王新亮

（甘肃省高台县水务局，甘肃 高台 734300）

保障农村饮水安全是乡村振兴的重要内容，是建设社会主义新农村的重要基础。因此，要加大农村供水工程的优化设计，尤其要对自来水管道线路进行科学设计和布局，紧密结合乡村振兴战略和新型城镇化建设，重点通过骨干水源配套、城乡供水管网延伸、水源地保护、水质达标建设等，进一步提升农村饮水安全保障程度、饮用水水质达标程度、自来水普及程度和取用水便捷程度，实现城乡供水一体化，保障农村饮用水安全，改善农民生活条件，实现农村供水管理体系的优化改革，为推进乡村振兴战略的有效实施奠定基础。

1 新农村建设中自来水管道线路优化设计的作用

农村供水工程是一项民生工程，实现它的优化设计与高质量建设，是新农村建设的重要内容。通过对新农村自来水管道线路的优化设计，可以保障农村饮用水安全，保证农民身体健康素质，避免重污染水质对农作物、牲畜等的健康成长造成危害。随着乡村振兴战略的实施，新农村建设力度越来越大，但仍有部分经济较为落后的农村地区饮用水安全得不到保障，针对农村供水存在的供水规模偏小、供水保证率不高、净水设施不齐备、水质达标率偏低、运行管理薄弱等问题，亟须进一步规范农村供水工程的建设与管理，促进农村供水高质量发展，积极开展以农民生活饮用水为主，统筹考虑饲养畜禽和二、三产业等用水的工作。“千人工程”和“万人工程”的管理模式，农户参与机制尚处于探索阶段。针对目前供水建设和管理存在的薄弱环节，亟须补充完善农村饮用水源保护、适宜水处理工艺和消毒技术、水质检测等内容，并按照分类管理的原则，对一定规模的工程建设和运行管理提出更严格的要求，进一步提高《村镇供水工程技术规范》的针对性和指导性。因此，加强农村饮水工程安全管理势在必行。我国人口基数较大，水资源匮乏，人均淡水资源保有量较少，在经济不发达的地区，需要大量的人力、物力、财力支持，才能保障农村供水工程的优化设计与建设，保障农村饮用水安全[1]。另外，提高农村自来水安全性，能够对部分传染病的产生与传播起到良好的抑制作用，缓解农村的饮用水压力，改善农民生活条件。因此，要推动自来水管道线路设计优化与创新，实现农村供水工程的高质量建设，推进城乡供水一体化建设，保障用水安全。

2 新农村建设中自来水管道线路优化设计要点

在对自来水管道线路设计时，要在保障供水安全的同时，进一步优化农村供水格局，实施城乡一体化建设，加强水源地的管理和巡察，积极开展水质检测，完善水费收缴制度，建立饮水安全长效运行管护机制，提升农村供水保障水平。结合当地实际情况，选择最佳的设计方案，对工程参数进行合理设计，实现工程成本的合理控制。

2.1 选择合适的水源

在选择水源时，要确保水质安全，对水源周边环境隐患进行排查，特别是可能影响水源安全的化工、造纸、冶炼、制药等风险源和生活垃圾污水、畜禽养殖等风险源进行排查。检测出水源水质不达标，通过对水源地及水源更换、集中供水、污染治理等措施，确保农村供水安全。通过有资质的第三方提供水资源需求调查报告以及水资源基本承受能力，合理开发和利用水资源。以保护生态和可持续发展为目的，把生态环境改善用水的因素考虑其中，在保障本地区水资源的前提下做到可持续利用。还要注重供水水源的优化合理布局，为管道网络的铺设设计提供便利，同时能够对城市与乡镇供水进行全面覆盖，推动城乡供水一体化工程建设，对工程建设成本进行合理控制，减少不必要的投入[2]。

2.2 管网供水量的优化设计

在对管网供水量进行设计时，要结合当地供水条件、供水设备的不同，对本地区最高生产生活用水量进行设计优化。参考国内同类地区或城市生活用水定额水平和农村生活用水定额水平，以分析结果分别拟定该地区各水平年城镇和农村居民生活用水定额。在此基础上，考虑生产生活水平提高和社会经济发展等因素，用水定额逐年有所提高，结合人口发展指标，进行生活需水量的预测。居民生活需水要考虑管网漏失率和节水器具的普及率。

随着城镇化的推进和乡村振兴战略的实施，未来人们的生活水平会不断提高，用水定额也会逐步增大，根据《国家节水行动方案》提出的节约用水总体要求，预测2025 年农村居民生活用水定额提高到60 L/（人·d），城镇居民生活用水定额提高到120 L/（人·d）。

目前一般使用计费供水的方式，可以提高人们的节水自觉性，强化整体管理效果，改善农村地区的生活条件[3]。计量表入户需要结合较低的日用水变化系数，对上限用水量进行合理设置。定时供水区域需要选择较高的日用水变化系数，利用用水量下限进行合理控制。通过这种方式既能满足农村基本用水需求，还可以有效控制用水成本。

2.3 管网水压的优化设计

在对管网水压进行设计时，需要对当地的经济发展情况展开全面调查，经济情况相对落后或发达的区域，管网最不利点水头分别为6 m、12 m，正常管网压力分别满足20 m、28 m 的自由水头。因此，在对管网水压进行设计时，要结合当地实际经济情况，管网通过树型分布，所有沿途沿线管道的供水流量总和等于最高日最高时用水量，沿途沿线管道各分支管网管段的出流量根据各管段用水人口和人均用水量、用水大户的配水流量计算确定。选择合适的承压级别，同时满足技术和经济指标要求[4]。

2.4 选择合适的管道材料

按照“规模化发展、标准化建设、专业化管理、准市场运营”的要求，按照“利于供水安全、经济合理和方便管理”的原则，科学规划农村供水保障工程的总体布局、建设规模与技术方案。处理好当前与发展、近期与长远等关系。工程建设规划与当地村镇发展规划、新农村建设规划和水资源中长期规划等相协调。在对管道材料进行选择时，一方面要对当地地形、地质条件进行全面调查；另一方面要对当地的经济发展情况进行了解，选择质量较高、材料较好、经济实惠的管道材料进行施工，可以保障供水工程稳定运行，延长使用寿命，确保供水安全。一般情况下，选择HDPE、PP、PVC、PB 等管道类型，性能较好，安装方便，内部光滑，使输水更畅通[5]。为了保障整体管网安全运行，如果管沟是石方材质，需要先铺设一定厚度的石屑，避免对管道造成损伤，管道承压级别要符合相关标准。

2.5 供水管网的优化设计

在农村供水管道设计中，要保障管网的合理规划与优化布局，从而使工程建设费用控制在合理范围内，同时确保管网的稳定运行，为工程管理与设备维护提供便利。新农村建设过程中，供水工程主要是双管环形管网进行布设，环形管网的优点是供水安全。当一段管道发生故障时，可以在小范围内止水，为管道维修提供便利，提高维修质量和效果。在对供水管网进行设计时，设计多种备选方案，需要结合具体的施工要求重复计算，考虑技术、经济等多方面的因素，选择最佳的设计方案，用最低的工程成本获得最佳的运行效果。设计方案的不同，需要使用的管线总长度也有所差异，其造成的成本、铺设难易程度也存在很大不同。因此，在选择最为合适的设计方案时，要严格按照规范的步骤流程。在定线时，要以城市规划方案为参考，尽量减少管线的铺设总长度，对不同级别管道的走向进行合理控制，避免对周边建筑物进行大规模的拆迁，也减少对农田的占用，提高日常维护管理效率，确保整体供水工程安全稳定运行。要结合当地的地形、自然环境等特点进行综合论证，选择合适的管网型号，最好沿着现有的道路进行铺设，避免与道路河流交叉，如果输水距离较远，可以结合地形、管线长度等具体情况，增加泵站数量，提高供水工程的承压能力和输水效果[6]。

对管网图纸进行优化设计，并对不同级别的管道进行标注，对高程给水点进行标注，明确管件、附属建筑物的建设位置等，并对不同型号的管道、管件进行分类统计，优化工程管理。在对供水管网进行设计时，要对当地的用水需求展开全面调查，结合实际情况，对管网流量、管径等进行针对性设计，在保障基本用水需求的基础上，合理控制建设成本，确保在不同情况下都能高效运行。

供水管网设计中需要注意的是，管道铺设位置一定要在当地冻土层以下，以甘肃省张掖市为例，项目区最大冻土深度1.8 m，因此本地区管道设计埋深1.8～2.5 m。根据管道施工所处地质情况分析，地质情况良好且稳定性较强的地域，管道开挖设计为梯形，边坡坡率不小于0.75，沟底宽不小于0.7 m。在直立性较好的地质路段可应用管道开槽机。在开挖管沟两侧0.15～0.3 m 内不容许堆积土砂方。安装前根据当地地质情况每50～100 m 进行图纸复评，待监理及施工人员现场验收合格后，采取人工小回填的方式在管沟底部铺设20 cm 细土，并人工压实，挑出细土中存在的碎石及硬块突出物。待管道安装完毕，技术人员验收合格后，对每段管沟的垂直高程根据图纸进行复测，复测合格后方可进行管沟回填。管沟回填一般分为2 个步骤：一是采取人工小回填的方式，管道上方铺设50 cm 的细土，防止对管道造成二次损害；二是管道小回填完毕后对管道进行打压测试，对测试合格的管道进行机械回填，出现管道露点可及时进行维修。在所有管道回填结束后，管沟上方应预留高出地面10～20 cm 的土方，确保管道回填遇水后发生下陷的现象，保证管网不受冬季冻管影响。

2.6 供水工程检查井、减压井优化设计

工程供水管网布置为树型分布，由于农村供水点多面广、居民居住分散、供水管道维修等因素，在供水管道分支及关键部位应设置检查井，供水压力过大应在水头压力临界点和管道交汇处布置检查井。检查井的内径要根据管道管径及维修方便程度进行设计，一般为1.4～2.2 m，井深一般为1.8～3.0 m。

2.6.1 管道系统断面设计 管槽的断面形式根据现场土质、地下水位、管材种类、最大冻土深度以及施工要求确定为梯形。经过分析，管沟开挖深2.6 m，底宽0.6 m，边坡1∶0.3。

2.6.2 供水管道跨越渠道、穿越道路 供水管道施工穿越道路，一般分为2 种情况：一是沥青路面，根据管道布设路径对原路面进行划线选址开挖，并对开挖路面做好警示及便道的预设，埋设管道后，根据当地交通部门对道路基础要求进行处理；二是混凝土通村道路采取路下穿越打孔进行管道穿越，穿越渠道要在维护渠道正常使用的情况下，以渠底以下30 cm 为准进行渠道打孔穿越。

3 结语

随着我国乡村振兴战略的深入实施，要结合新农村建设要求，对供水工程进行优化设计，保障自来水管道线路设计的科学化与合理化，改善农村饮用水条件，促进城乡一体化发展。