遼北丘陵區(qū)農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問題及對(duì)策探討

(遼寧省昌圖縣水利局，遼寧 鐵嶺 112500)

遼寧北部丘陵地區(qū)多年平均水資源總量為26億 m3，可開發(fā)利用的水資源量為22.15億 m3，地下水可開發(fā)利用水量為8.21億 m3，其地表水資源量分布從東南向西北方向逐漸遞減，時(shí)空分布十分不均勻。遼寧北部丘陵地區(qū)主要以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)業(yè)用水量占總用水量比重的83%，這一比重超過了遼寧省平均農(nóng)業(yè)用水量。遼寧北部丘陵地區(qū)農(nóng)村人口約為200萬以上，2005年我國啟動(dòng)了農(nóng)村飲水安全應(yīng)急工程，意欲解決2 120萬農(nóng)村人口飲水安全問題，為解決遼寧北部丘陵地區(qū)200多萬農(nóng)村飲水不安全問題，提高區(qū)域農(nóng)村自來水的普及率，開展了農(nóng)村飲水安全工程，但由于遼北丘陵區(qū)地形復(fù)雜、村屯分布廣與分散、人口多，使得遼寧北部丘陵區(qū)農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃設(shè)計(jì)存在許多關(guān)鍵問題。為提高區(qū)域農(nóng)村飲水安全規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性，急需對(duì)工程規(guī)劃中的關(guān)鍵問題進(jìn)行探討。為此本文針對(duì)這幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行探析，成果對(duì)于農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃設(shè)計(jì)具有重要的參考和借鑒價(jià)值。

1 農(nóng)村飲水安全工程總體規(guī)劃

按照區(qū)域水資源分布特點(diǎn)以及農(nóng)村安全飲水用水工程建設(shè)的總體需求，其總體規(guī)劃主要分為四個(gè)方面：

(1)全局規(guī)劃，整體推進(jìn)：針對(duì)目前飲水管網(wǎng)運(yùn)行較好，基礎(chǔ)設(shè)施較為完備的縣區(qū)，采用聯(lián)網(wǎng)并行，改建擴(kuò)建方式進(jìn)行區(qū)域整體供水工程的優(yōu)化整合，規(guī)?；w供水過程，對(duì)遼寧北部丘陵地區(qū)農(nóng)村飲水安全進(jìn)行總體規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展；

(2)整鎮(zhèn)實(shí)施，帶動(dòng)區(qū)域城鎮(zhèn)減少發(fā)展，通過改建擴(kuò)建新建鎮(zhèn)供水工程，結(jié)合管網(wǎng)延伸工程的實(shí)施，帶動(dòng)周邊區(qū)域農(nóng)村的供水，實(shí)現(xiàn)整個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水，為進(jìn)一步推薦整個(gè)縣區(qū)的飲水供水工程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

(3)聯(lián)網(wǎng)并網(wǎng)，進(jìn)行資源整合，針對(duì)飲用水源及供水基礎(chǔ)條件較差的縣區(qū)，以村屯為基礎(chǔ)單元，最大程度實(shí)現(xiàn)保證率較高的水資源的整合，結(jié)合各村屯逐級(jí)合并的方式，擴(kuò)大供水方式，完善和提高供水保障程度；

(4)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的精準(zhǔn)扶貧：每個(gè)層次的工程建設(shè)過程中，應(yīng)該盡量覆蓋較為貧困區(qū)域的農(nóng)村人口的飲水問題，實(shí)在無法進(jìn)行覆蓋的，應(yīng)該單獨(dú)建設(shè)工程進(jìn)行解決。

2 農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)存在的關(guān)鍵問題及對(duì)策

2.1 水源選擇問題及解決對(duì)策

水源問題是農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵性的制約因素，是飲水安全工程的最核心所在。在對(duì)工程的設(shè)計(jì)過程中，必須盡可能地調(diào)查供水范圍內(nèi)以及周邊地區(qū)可以被利用的水源，掌握其具體信息，收集當(dāng)?shù)禺?dāng)前用水情況、供水設(shè)施情況以及當(dāng)?shù)厮牡荣Y料。重點(diǎn)對(duì)各種可能水源的水質(zhì)、水量進(jìn)行分析論證，再對(duì)其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定最佳的水源方案。

水源選擇的要求：(1)水源其水量要充沛。當(dāng)以地下水作為水源的時(shí)候，可開采量應(yīng)大于取水量；當(dāng)以地表水作為水源的時(shí)候，枯水期的流量保證率不能低于95%。(2)地下水水源其水質(zhì)要符合地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，地表水水源其水質(zhì)要符合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。(3)水源選擇應(yīng)當(dāng)考慮利于水源保護(hù)、經(jīng)濟(jì)與安全等因素。(4)當(dāng)有多處水源可以選擇，應(yīng)當(dāng)對(duì)其各項(xiàng)因素進(jìn)行全面的比較分析，選擇最佳水源。(5)當(dāng)?shù)乇硭c地下水都滿足要求的時(shí)候，優(yōu)先選擇地表水。(6)當(dāng)供水區(qū)無地下水可供利用以及周邊沒有水庫可供利用，但有較好水質(zhì)的地表徑流的時(shí)候，可以選擇適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)修建飲水工程，在對(duì)飲水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分調(diào)查分析地表徑流的洪水情況、枯水流量等，論證其可靠性。

2.2 供水方式選擇問題及解決對(duì)策

遼北丘陵區(qū)由于地形復(fù)雜、村屯分布廣與分散、人口多，沒有較大規(guī)模水源。因此可采用修建蓄水池、小口徑深井、大口徑井等方式分散供水。而在水源有保障的前提之下，對(duì)于集中鄉(xiāng)鎮(zhèn)或中心村等居住相對(duì)集中的區(qū)域可以采用一個(gè)供水系統(tǒng)，通過水塔或蓄水池調(diào)節(jié)，經(jīng)集中供水管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供水區(qū)域內(nèi)的集中供水，并可以成立供水合作社來改善供水的管理問題。針對(duì)城市周邊的村屯，可選擇恰當(dāng)?shù)牡乩砦恢门d建自來水廠，通過自來水廠向這些村屯提供水資源。此外，在對(duì)自來水廠興建的過程中，還可以利用輻射擴(kuò)網(wǎng)的措施來擴(kuò)大自來水廠的供水范圍，以滿足更多農(nóng)村居民對(duì)水資源的生產(chǎn)、生活需求。

2.3 供水管網(wǎng)選擇問題及解決對(duì)策

供水管網(wǎng)布置是否合理關(guān)乎到管網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性以及安全性。由于遼北丘陵區(qū)地形復(fù)雜、村屯分布廣與分散、人口多，時(shí)變化系數(shù)大，供水距離長，完全用水系數(shù)要求不高，因此在對(duì)輸水管道進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先要進(jìn)行實(shí)地勘查。對(duì)輸配水管線進(jìn)行選擇的時(shí)候，要對(duì)近遠(yuǎn)期結(jié)合以及分布實(shí)施的可能予以考慮，結(jié)合當(dāng)?shù)匾?guī)劃，結(jié)合實(shí)際布置情況，盡可能減少鐵路、公路等障礙物，盡可能減少占用農(nóng)田以及拆遷，優(yōu)先利用重力流這個(gè)重力條件進(jìn)行供水。比如在已建自來水廠管道的重新鋪設(shè)與新建自來水廠管道鋪設(shè)上，需要與交通建設(shè)部門以及水利部門共同協(xié)商，避免管道重新鋪設(shè)這個(gè)問題的發(fā)生。同時(shí)還需要對(duì)農(nóng)村居民的遠(yuǎn)期規(guī)劃予以考慮，對(duì)新規(guī)劃的居民點(diǎn)要提前做好相應(yīng)規(guī)劃，從而避免重復(fù)建設(shè)的同時(shí)，將飲水安全工程的效益最大限度地發(fā)揮出來，使農(nóng)村居民的飲用水符合國家頒布的安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 供水管網(wǎng)材料選擇問題及解決對(duì)策

農(nóng)村供水管網(wǎng)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管與預(yù)應(yīng)力混凝土管的應(yīng)用較少，因此其所用管材一般在玻璃鋼夾砂管、PVC-M、UPVC、PE管、球墨鑄鐵管、鋼管等中選擇。其中塑料管因?yàn)榫邆湓S多優(yōu)點(diǎn)，因此在保證水量、水質(zhì)、水壓上要比傳統(tǒng)管材更好，值得推廣使用。但各種塑料管在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上也各自有著各自的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。其中UPVC管因其成熟的工藝、較低的價(jià)格、有利于工程質(zhì)量的穩(wěn)定，管徑范圍較寬，滿足埋地給水管的需求這個(gè)優(yōu)勢(shì)，在市政給水工程中得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)村屯供水管網(wǎng)其管材的選用優(yōu)先順序具體見表1。

2.5 供水管道流速如何確定的問題

農(nóng)村飲水安全工程項(xiàng)目對(duì)低運(yùn)行費(fèi)有著較高的期望值，因此，對(duì)于泵站揚(yáng)水系統(tǒng)中管道的流速要綜合考慮運(yùn)行費(fèi)以及管道工程造價(jià)等因素通過經(jīng)濟(jì)比較來予以確定，盡可能降低事故停泵水錘[4]的危害以及水頭損失耗能費(fèi)在運(yùn)行費(fèi)中的比例。針對(duì)遼北丘陵區(qū)農(nóng)村用水特點(diǎn)，對(duì)加壓水泵的選擇，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇大小泵結(jié)合這種供水方式，使在絕大多數(shù)運(yùn)行時(shí)間里，變頻泵其運(yùn)行轉(zhuǎn)速不低于額定轉(zhuǎn)速的70%，如此既能達(dá)到節(jié)能的目的，又能達(dá)到穩(wěn)定供水的效果。此外，配水管網(wǎng)中其他各級(jí)支管的最佳流速，也應(yīng)當(dāng)根據(jù)其位置、地形高差等，善于利用分水點(diǎn)的壓力水頭來予以確定。

表1 村屯供水管網(wǎng)管材優(yōu)先選用順序表

表2 各管道直徑最佳流速表

備注：管線長、管徑小取低值，塑料管道其流速可以略微高于混泥土管與金屬管的流速

3 結(jié)語

本文主要就遼北丘陵區(qū)農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的水源選擇、供水方式選擇、供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、管材選用、管道流速等幾個(gè)關(guān)鍵性問題進(jìn)行了深入分析探討，希望能借此給予基層水利工程設(shè)計(jì)人員以一定參考借鑒，不斷完善農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，使其更好地為農(nóng)村居民飲水服務(wù)，促進(jìn)農(nóng)村居民生活質(zhì)量的改善，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。