论文部分内容阅读
摘要：本文针对山区农村水资源分布特点，利用山区自然地理优势，采用重力式管道引水方式修建山区农村饮水安全工程，并在规划设计的水源选择、供水能力计算、设计用水量计算、供水管道水力计算等几个问题进行了分析，并对怀集县甘洒镇农村饮水安全工程进行了结合阐述。
关键词：农村饮水安全工程；重力式管道引水方式；规划设计
中图分类号：G812.42 文献标识码：A 文章编号：
农村饮水安全工程解决了农村饮水的问题，保障了农民身体健康，是建设社会主义新农村的主要内容。近年来，集镇规模的迅速扩大、工业园区的建设和农民生活水平的提高，对饮用水质量、规模、方便程度等有更高的要求。饮水安全工程规划设计是否合理可行直接关系到工程的总投入、运行成本、建后管理及饮水安全等。本文将从实际出发，总结实践经验，提出适合于山区农村饮水安全工程的规划设计方案。
1 概况
甘洒镇位于怀集县东部，距县城18公里。地形属山区丘陵地带，多年平均降雨量1750mm~1800mm。全镇总面积 132.21平方公里，辖13个村委会，总人口25265人。
2 山区农村饮水安全工程规划设计
2.1水源选择原则
水源布局合理，既考虑当前，又要考虑长远；既要考虑水量，又要考虑水质。首选是高位山泉水或山涧水。由于该水水质较好，水源所处的位置高于供水区，可采用重力式管道引水方式建设。其次选择水库水、河水。打井抽水是地表水源贫乏才采用的策略。选择水量充沛的水源，能满足各个工程的需要，供水保证率要达90%以上。
经实地勘察及水量计算等综合考虑，怀集县甘洒镇农村饮水安全工程水源点设在小竹村上游的鱼鲤坑。该水源点坝址以上集雨面积为4.05 km2，区域内均为杂木林植被较好，水量充沛能满足供水要求。
2.2水质要求
确定水源后，取水样经县防疫部门水质化验鉴定，该水源水质符合国家制定的《生活饮用水卫生标准》（GB5749）。并按《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等相关法规要求对该水源进行保护，根据水源类型划定为保护区，制定保护办法。
2.3供水能力计算
甘洒镇农村饮水安全工程水源处没有实测水文资料，水文计算时采用附近的马池水文站38年实测降雨量资料，查阅《广东省水文图集》，得本工程径流特征值为：其多年平均降雨量为1750mm，年径流深1062mm。根据水源处控制集雨面积为4.05km2，统一取Cv=0.39，Cs=2Cv。计算得多年平均径流总量为430.03万m3，多年平均径流量为0.14m3/s（12096 m3/d）。甘洒镇设计日用水量Q=0.0184 m3/s （1589m3/d），该水源流量完全满足设计用水量要求。
2.4设计用水量计算
（1）设计年限。考虑当前经济水平、发展规划及供水系统设备使用年限等因素，设计年限为15年。
（2）设计人口。设计用水人数按如下公式计算：
式中：
P———设计用水居民人数；
———供水范围内的现状常住人口数，其中包括无当地户籍的常住人口；
a———设计年限内人口的自然增长率，可根据当地近年来的人口自然增长率确定；
n———工程设计年限，一般采用15年；
———设计年限内人口的机械增长总数；由于近年来农村人口的迁入与迁出基本持平，取为 0。
（3）居民生活用水量按下式计算：
W=Pq/1000
式中：P———设计用水居民人数；
q———最高日居民生活用水定额，根据本地区的实际情况取80L/d人。
（4）其它用水量。公共建筑用水量、企业用水量、消防用水量等可根据实际情况要求确定。
（5）管网漏失与未预见水量。取上述用水量之和的10%。
（6）供水规模。设计用水量（最高日用水量）= 居民生活用水量+公共建筑用水量+企业用水量+消防用水量+管网漏失与未预见水量。
设计供水规模计算表 表1
2.5水厂工艺流程及净化
农村饮水安全工程工艺流程设计取决于不同类别的水源和水质。本工程采用一体化净水器，其产水量按为66.2m3/h，符合本工程的最高日供水量要求；制水周期平均30h，反冲洗时间4~8min，反冲洗水量占制水1%。通过一体化净水器的絮凝、沉淀、漫滤、消毒后，经过清水池，送入输水主管道，再供给用户。
2.6构筑物设计
2.6.1取水口及初虑池取水口采用半箱式，取水口由设有条栅窗口现浇钢筋混凝土进水箱及设于其内的钢栅组成，箱的底座设在河底坚实土层上，箱的内外侧均以砂卵石抛填。初虑池起拦污、沉泥及沉沙以防引水管堵塞。
2.6.2 清水池清水池主要用于原水加药后的接触消毒，同时兼有部分调节蓄水的作用。本设计采用容积为320m3钢筋混凝土矩形结构清水池1座。长10m，宽8m，池深4m，采用半挖半填式结构。
2.6.3 供水管道设计本工程依靠山区自然地势落差，采用重力式管道引水方式。由于农村地形变化大，管路较长，管线和管材选择直接影响工程安全和造价。在重力输、供水方式下，管道的水力计算原则是在满足管段供水流量及管道末端工作水头的条件下，在确定的允许流速范围内，选择最小的管道直径，达到管网工程造价最低的要求。各级管道供水流量以设计供水人口和确定的各种用途用水量标准计算指标，并按所辖区域设计供水人口数量从下到上逐级推算。
水头损失包括沿程损失和局部损失两部分。根据《中国农村给水工程规划设计手册》有关要求和行业标准《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）规定，其中PVC-U管單位管长沿程水头损失按公式如下计算：
局部损失按沿程损失的8%计算，计算结果如下表：
甘洒镇供水管道水力计算表表2
2.6.4管材选用根据水力计算结果，确定采用的管段直径、管材压力级别和相关工程措施。
3 结语
根据山区农村地形变化特点，采用重力式管道引水方式建设农村饮水安全工程，既节省工程投资，又降低运行成本，建后管理业比较方便。
参考文献：
[1]《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）
[2]《怀集县城市总体规划（2004-2025年）》广东省城乡规划设计研究院
[3]《广东省怀集县江河流域综合规划报告书》（2000年9月）
[4]《怀集县农村饮水安全工程总体规划》（2005年9月）
关键词：农村饮水安全工程；重力式管道引水方式；规划设计
中图分类号：G812.42 文献标识码：A 文章编号：
农村饮水安全工程解决了农村饮水的问题，保障了农民身体健康，是建设社会主义新农村的主要内容。近年来，集镇规模的迅速扩大、工业园区的建设和农民生活水平的提高，对饮用水质量、规模、方便程度等有更高的要求。饮水安全工程规划设计是否合理可行直接关系到工程的总投入、运行成本、建后管理及饮水安全等。本文将从实际出发，总结实践经验，提出适合于山区农村饮水安全工程的规划设计方案。
1 概况
甘洒镇位于怀集县东部，距县城18公里。地形属山区丘陵地带，多年平均降雨量1750mm~1800mm。全镇总面积 132.21平方公里，辖13个村委会，总人口25265人。
2 山区农村饮水安全工程规划设计
2.1水源选择原则
水源布局合理，既考虑当前，又要考虑长远；既要考虑水量，又要考虑水质。首选是高位山泉水或山涧水。由于该水水质较好，水源所处的位置高于供水区，可采用重力式管道引水方式建设。其次选择水库水、河水。打井抽水是地表水源贫乏才采用的策略。选择水量充沛的水源，能满足各个工程的需要，供水保证率要达90%以上。
经实地勘察及水量计算等综合考虑，怀集县甘洒镇农村饮水安全工程水源点设在小竹村上游的鱼鲤坑。该水源点坝址以上集雨面积为4.05 km2，区域内均为杂木林植被较好，水量充沛能满足供水要求。
2.2水质要求
确定水源后，取水样经县防疫部门水质化验鉴定，该水源水质符合国家制定的《生活饮用水卫生标准》（GB5749）。并按《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等相关法规要求对该水源进行保护，根据水源类型划定为保护区，制定保护办法。
2.3供水能力计算
甘洒镇农村饮水安全工程水源处没有实测水文资料，水文计算时采用附近的马池水文站38年实测降雨量资料，查阅《广东省水文图集》，得本工程径流特征值为：其多年平均降雨量为1750mm，年径流深1062mm。根据水源处控制集雨面积为4.05km2，统一取Cv=0.39，Cs=2Cv。计算得多年平均径流总量为430.03万m3，多年平均径流量为0.14m3/s（12096 m3/d）。甘洒镇设计日用水量Q=0.0184 m3/s （1589m3/d），该水源流量完全满足设计用水量要求。
2.4设计用水量计算
（1）设计年限。考虑当前经济水平、发展规划及供水系统设备使用年限等因素，设计年限为15年。
（2）设计人口。设计用水人数按如下公式计算：
式中：
P———设计用水居民人数；
———供水范围内的现状常住人口数，其中包括无当地户籍的常住人口；
a———设计年限内人口的自然增长率，可根据当地近年来的人口自然增长率确定；
n———工程设计年限，一般采用15年；
———设计年限内人口的机械增长总数；由于近年来农村人口的迁入与迁出基本持平，取为 0。
（3）居民生活用水量按下式计算：
W=Pq/1000
式中：P———设计用水居民人数；
q———最高日居民生活用水定额，根据本地区的实际情况取80L/d人。
（4）其它用水量。公共建筑用水量、企业用水量、消防用水量等可根据实际情况要求确定。
（5）管网漏失与未预见水量。取上述用水量之和的10%。
（6）供水规模。设计用水量（最高日用水量）= 居民生活用水量+公共建筑用水量+企业用水量+消防用水量+管网漏失与未预见水量。
设计供水规模计算表 表1
2.5水厂工艺流程及净化
农村饮水安全工程工艺流程设计取决于不同类别的水源和水质。本工程采用一体化净水器，其产水量按为66.2m3/h，符合本工程的最高日供水量要求；制水周期平均30h，反冲洗时间4~8min，反冲洗水量占制水1%。通过一体化净水器的絮凝、沉淀、漫滤、消毒后，经过清水池，送入输水主管道，再供给用户。
2.6构筑物设计
2.6.1取水口及初虑池取水口采用半箱式，取水口由设有条栅窗口现浇钢筋混凝土进水箱及设于其内的钢栅组成，箱的底座设在河底坚实土层上，箱的内外侧均以砂卵石抛填。初虑池起拦污、沉泥及沉沙以防引水管堵塞。
2.6.2 清水池清水池主要用于原水加药后的接触消毒，同时兼有部分调节蓄水的作用。本设计采用容积为320m3钢筋混凝土矩形结构清水池1座。长10m，宽8m，池深4m，采用半挖半填式结构。
2.6.3 供水管道设计本工程依靠山区自然地势落差，采用重力式管道引水方式。由于农村地形变化大，管路较长，管线和管材选择直接影响工程安全和造价。在重力输、供水方式下，管道的水力计算原则是在满足管段供水流量及管道末端工作水头的条件下，在确定的允许流速范围内，选择最小的管道直径，达到管网工程造价最低的要求。各级管道供水流量以设计供水人口和确定的各种用途用水量标准计算指标，并按所辖区域设计供水人口数量从下到上逐级推算。
水头损失包括沿程损失和局部损失两部分。根据《中国农村给水工程规划设计手册》有关要求和行业标准《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）规定，其中PVC-U管單位管长沿程水头损失按公式如下计算：
局部损失按沿程损失的8%计算，计算结果如下表：
甘洒镇供水管道水力计算表表2
2.6.4管材选用根据水力计算结果，确定采用的管段直径、管材压力级别和相关工程措施。
3 结语
根据山区农村地形变化特点，采用重力式管道引水方式建设农村饮水安全工程，既节省工程投资，又降低运行成本，建后管理业比较方便。
参考文献：
[1]《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）
[2]《怀集县城市总体规划（2004-2025年）》广东省城乡规划设计研究院
[3]《广东省怀集县江河流域综合规划报告书》（2000年9月）
[4]《怀集县农村饮水安全工程总体规划》（2005年9月）