新農(nóng)村建設(shè)中自來水管道線路的設(shè)計要點

王新亮

（甘肅省高臺縣水務(wù)局，甘肅 高臺 734300）

保障農(nóng)村飲水安全是鄉(xiāng)村振興的重要內(nèi)容，是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要基礎(chǔ)。因此，要加大農(nóng)村供水工程的優(yōu)化設(shè)計，尤其要對自來水管道線路進(jìn)行科學(xué)設(shè)計和布局，緊密結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，重點通過骨干水源配套、城鄉(xiāng)供水管網(wǎng)延伸、水源地保護(hù)、水質(zhì)達(dá)標(biāo)建設(shè)等，進(jìn)一步提升農(nóng)村飲水安全保障程度、飲用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)程度、自來水普及程度和取用水便捷程度，實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化，保障農(nóng)村飲用水安全，改善農(nóng)民生活條件，實現(xiàn)農(nóng)村供水管理體系的優(yōu)化改革，為推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的有效實施奠定基礎(chǔ)。

1 新農(nóng)村建設(shè)中自來水管道線路優(yōu)化設(shè)計的作用

農(nóng)村供水工程是一項民生工程，實現(xiàn)它的優(yōu)化設(shè)計與高質(zhì)量建設(shè)，是新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。通過對新農(nóng)村自來水管道線路的優(yōu)化設(shè)計，可以保障農(nóng)村飲用水安全，保證農(nóng)民身體健康素質(zhì)，避免重污染水質(zhì)對農(nóng)作物、牲畜等的健康成長造成危害。隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施，新農(nóng)村建設(shè)力度越來越大，但仍有部分經(jīng)濟(jì)較為落后的農(nóng)村地區(qū)飲用水安全得不到保障，針對農(nóng)村供水存在的供水規(guī)模偏小、供水保證率不高、凈水設(shè)施不齊備、水質(zhì)達(dá)標(biāo)率偏低、運(yùn)行管理薄弱等問題，亟須進(jìn)一步規(guī)范農(nóng)村供水工程的建設(shè)與管理，促進(jìn)農(nóng)村供水高質(zhì)量發(fā)展，積極開展以農(nóng)民生活飲用水為主，統(tǒng)籌考慮飼養(yǎng)畜禽和二、三產(chǎn)業(yè)等用水的工作。“千人工程”和“萬人工程”的管理模式，農(nóng)戶參與機(jī)制尚處于探索階段。針對目前供水建設(shè)和管理存在的薄弱環(huán)節(jié)，亟須補(bǔ)充完善農(nóng)村飲用水源保護(hù)、適宜水處理工藝和消毒技術(shù)、水質(zhì)檢測等內(nèi)容，并按照分類管理的原則，對一定規(guī)模的工程建設(shè)和運(yùn)行管理提出更嚴(yán)格的要求，進(jìn)一步提高《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》的針對性和指導(dǎo)性。因此，加強(qiáng)農(nóng)村飲水工程安全管理勢在必行。我國人口基數(shù)較大，水資源匱乏，人均淡水資源保有量較少，在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，需要大量的人力、物力、財力支持，才能保障農(nóng)村供水工程的優(yōu)化設(shè)計與建設(shè)，保障農(nóng)村飲用水安全[1]。另外，提高農(nóng)村自來水安全性，能夠?qū)Σ糠謧魅静〉漠a(chǎn)生與傳播起到良好的抑制作用，緩解農(nóng)村的飲用水壓力，改善農(nóng)民生活條件。因此，要推動自來水管道線路設(shè)計優(yōu)化與創(chuàng)新，實現(xiàn)農(nóng)村供水工程的高質(zhì)量建設(shè)，推進(jìn)城鄉(xiāng)供水一體化建設(shè)，保障用水安全。

2 新農(nóng)村建設(shè)中自來水管道線路優(yōu)化設(shè)計要點

在對自來水管道線路設(shè)計時，要在保障供水安全的同時，進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)村供水格局，實施城鄉(xiāng)一體化建設(shè)，加強(qiáng)水源地的管理和巡察，積極開展水質(zhì)檢測，完善水費(fèi)收繳制度，建立飲水安全長效運(yùn)行管護(hù)機(jī)制，提升農(nóng)村供水保障水平。結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，選擇最佳的設(shè)計方案，對工程參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計，實現(xiàn)工程成本的合理控制。

2.1 選擇合適的水源

在選擇水源時，要確保水質(zhì)安全，對水源周邊環(huán)境隱患進(jìn)行排查，特別是可能影響水源安全的化工、造紙、冶煉、制藥等風(fēng)險源和生活垃圾污水、畜禽養(yǎng)殖等風(fēng)險源進(jìn)行排查。檢測出水源水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，通過對水源地及水源更換、集中供水、污染治理等措施，確保農(nóng)村供水安全。通過有資質(zhì)的第三方提供水資源需求調(diào)查報告以及水資源基本承受能力，合理開發(fā)和利用水資源。以保護(hù)生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展為目的，把生態(tài)環(huán)境改善用水的因素考慮其中，在保障本地區(qū)水資源的前提下做到可持續(xù)利用。還要注重供水水源的優(yōu)化合理布局，為管道網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)設(shè)計提供便利，同時能夠?qū)Τ鞘信c鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水進(jìn)行全面覆蓋，推動城鄉(xiāng)供水一體化工程建設(shè)，對工程建設(shè)成本進(jìn)行合理控制，減少不必要的投入[2]。

2.2 管網(wǎng)供水量的優(yōu)化設(shè)計

在對管網(wǎng)供水量進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合當(dāng)?shù)毓┧畻l件、供水設(shè)備的不同，對本地區(qū)最高生產(chǎn)生活用水量進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。參考國內(nèi)同類地區(qū)或城市生活用水定額水平和農(nóng)村生活用水定額水平，以分析結(jié)果分別擬定該地區(qū)各水平年城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活用水定額。在此基礎(chǔ)上，考慮生產(chǎn)生活水平提高和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素，用水定額逐年有所提高，結(jié)合人口發(fā)展指標(biāo)，進(jìn)行生活需水量的預(yù)測。居民生活需水要考慮管網(wǎng)漏失率和節(jié)水器具的普及率。

隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施，未來人們的生活水平會不斷提高，用水定額也會逐步增大，根據(jù)《國家節(jié)水行動方案》提出的節(jié)約用水總體要求，預(yù)測2025 年農(nóng)村居民生活用水定額提高到60 L/（人·d），城鎮(zhèn)居民生活用水定額提高到120 L/（人·d）。

目前一般使用計費(fèi)供水的方式，可以提高人們的節(jié)水自覺性，強(qiáng)化整體管理效果，改善農(nóng)村地區(qū)的生活條件[3]。計量表入戶需要結(jié)合較低的日用水變化系數(shù)，對上限用水量進(jìn)行合理設(shè)置。定時供水區(qū)域需要選擇較高的日用水變化系數(shù)，利用用水量下限進(jìn)行合理控制。通過這種方式既能滿足農(nóng)村基本用水需求，還可以有效控制用水成本。

2.3 管網(wǎng)水壓的優(yōu)化設(shè)計

在對管網(wǎng)水壓進(jìn)行設(shè)計時，需要對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況展開全面調(diào)查，經(jīng)濟(jì)情況相對落后或發(fā)達(dá)的區(qū)域，管網(wǎng)最不利點水頭分別為6 m、12 m，正常管網(wǎng)壓力分別滿足20 m、28 m 的自由水頭。因此，在對管網(wǎng)水壓進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H經(jīng)濟(jì)情況，管網(wǎng)通過樹型分布，所有沿途沿線管道的供水流量總和等于最高日最高時用水量，沿途沿線管道各分支管網(wǎng)管段的出流量根據(jù)各管段用水人口和人均用水量、用水大戶的配水流量計算確定。選擇合適的承壓級別，同時滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求[4]。

2.4 選擇合適的管道材料

按照“規(guī)模化發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、專業(yè)化管理、準(zhǔn)市場運(yùn)營”的要求，按照“利于供水安全、經(jīng)濟(jì)合理和方便管理”的原則，科學(xué)規(guī)劃農(nóng)村供水保障工程的總體布局、建設(shè)規(guī)模與技術(shù)方案。處理好當(dāng)前與發(fā)展、近期與長遠(yuǎn)等關(guān)系。工程建設(shè)規(guī)劃與當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)發(fā)展規(guī)劃、新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃和水資源中長期規(guī)劃等相協(xié)調(diào)。在對管道材料進(jìn)行選擇時，一方面要對當(dāng)?shù)氐匦?、地質(zhì)條件進(jìn)行全面調(diào)查；另一方面要對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況進(jìn)行了解，選擇質(zhì)量較高、材料較好、經(jīng)濟(jì)實惠的管道材料進(jìn)行施工，可以保障供水工程穩(wěn)定運(yùn)行，延長使用壽命，確保供水安全。一般情況下，選擇HDPE、PP、PVC、PB 等管道類型，性能較好，安裝方便，內(nèi)部光滑，使輸水更暢通[5]。為了保障整體管網(wǎng)安全運(yùn)行，如果管溝是石方材質(zhì)，需要先鋪設(shè)一定厚度的石屑，避免對管道造成損傷，管道承壓級別要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 供水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計

在農(nóng)村供水管道設(shè)計中，要保障管網(wǎng)的合理規(guī)劃與優(yōu)化布局，從而使工程建設(shè)費(fèi)用控制在合理范圍內(nèi)，同時確保管網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為工程管理與設(shè)備維護(hù)提供便利。新農(nóng)村建設(shè)過程中，供水工程主要是雙管環(huán)形管網(wǎng)進(jìn)行布設(shè)，環(huán)形管網(wǎng)的優(yōu)點是供水安全。當(dāng)一段管道發(fā)生故障時，可以在小范圍內(nèi)止水，為管道維修提供便利，提高維修質(zhì)量和效果。在對供水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計多種備選方案，需要結(jié)合具體的施工要求重復(fù)計算，考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面的因素，選擇最佳的設(shè)計方案，用最低的工程成本獲得最佳的運(yùn)行效果。設(shè)計方案的不同，需要使用的管線總長度也有所差異，其造成的成本、鋪設(shè)難易程度也存在很大不同。因此，在選擇最為合適的設(shè)計方案時，要嚴(yán)格按照規(guī)范的步驟流程。在定線時，要以城市規(guī)劃方案為參考，盡量減少管線的鋪設(shè)總長度，對不同級別管道的走向進(jìn)行合理控制，避免對周邊建筑物進(jìn)行大規(guī)模的拆遷，也減少對農(nóng)田的占用，提高日常維護(hù)管理效率，確保整體供水工程安全穩(wěn)定運(yùn)行。要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、自然環(huán)境等特點進(jìn)行綜合論證，選擇合適的管網(wǎng)型號，最好沿著現(xiàn)有的道路進(jìn)行鋪設(shè)，避免與道路河流交叉，如果輸水距離較遠(yuǎn)，可以結(jié)合地形、管線長度等具體情況，增加泵站數(shù)量，提高供水工程的承壓能力和輸水效果[6]。

對管網(wǎng)圖紙進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并對不同級別的管道進(jìn)行標(biāo)注，對高程給水點進(jìn)行標(biāo)注，明確管件、附屬建筑物的建設(shè)位置等，并對不同型號的管道、管件進(jìn)行分類統(tǒng)計，優(yōu)化工程管理。在對供水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計時，要對當(dāng)?shù)氐挠盟枨笳归_全面調(diào)查，結(jié)合實際情況，對管網(wǎng)流量、管徑等進(jìn)行針對性設(shè)計，在保障基本用水需求的基礎(chǔ)上，合理控制建設(shè)成本，確保在不同情況下都能高效運(yùn)行。

供水管網(wǎng)設(shè)計中需要注意的是，管道鋪設(shè)位置一定要在當(dāng)?shù)貎鐾翆右韵?，以甘肅省張掖市為例，項目區(qū)最大凍土深度1.8 m，因此本地區(qū)管道設(shè)計埋深1.8～2.5 m。根據(jù)管道施工所處地質(zhì)情況分析，地質(zhì)情況良好且穩(wěn)定性較強(qiáng)的地域，管道開挖設(shè)計為梯形，邊坡坡率不小于0.75，溝底寬不小于0.7 m。在直立性較好的地質(zhì)路段可應(yīng)用管道開槽機(jī)。在開挖管溝兩側(cè)0.15～0.3 m 內(nèi)不容許堆積土砂方。安裝前根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況每50～100 m 進(jìn)行圖紙復(fù)評，待監(jiān)理及施工人員現(xiàn)場驗收合格后，采取人工小回填的方式在管溝底部鋪設(shè)20 cm 細(xì)土，并人工壓實，挑出細(xì)土中存在的碎石及硬塊突出物。待管道安裝完畢，技術(shù)人員驗收合格后，對每段管溝的垂直高程根據(jù)圖紙進(jìn)行復(fù)測，復(fù)測合格后方可進(jìn)行管溝回填。管溝回填一般分為2 個步驟：一是采取人工小回填的方式，管道上方鋪設(shè)50 cm 的細(xì)土，防止對管道造成二次損害；二是管道小回填完畢后對管道進(jìn)行打壓測試，對測試合格的管道進(jìn)行機(jī)械回填，出現(xiàn)管道露點可及時進(jìn)行維修。在所有管道回填結(jié)束后，管溝上方應(yīng)預(yù)留高出地面10～20 cm 的土方，確保管道回填遇水后發(fā)生下陷的現(xiàn)象，保證管網(wǎng)不受冬季凍管影響。

2.6 供水工程檢查井、減壓井優(yōu)化設(shè)計

工程供水管網(wǎng)布置為樹型分布，由于農(nóng)村供水點多面廣、居民居住分散、供水管道維修等因素，在供水管道分支及關(guān)鍵部位應(yīng)設(shè)置檢查井，供水壓力過大應(yīng)在水頭壓力臨界點和管道交匯處布置檢查井。檢查井的內(nèi)徑要根據(jù)管道管徑及維修方便程度進(jìn)行設(shè)計，一般為1.4～2.2 m，井深一般為1.8～3.0 m。

2.6.1 管道系統(tǒng)斷面設(shè)計 管槽的斷面形式根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)、地下水位、管材種類、最大凍土深度以及施工要求確定為梯形。經(jīng)過分析，管溝開挖深2.6 m，底寬0.6 m，邊坡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，一般分為2 種情況：一是瀝青路面，根據(jù)管道布設(shè)路徑對原路面進(jìn)行劃線選址開挖，并對開挖路面做好警示及便道的預(yù)設(shè)，埋設(shè)管道后，根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌ú块T對道路基礎(chǔ)要求進(jìn)行處理；二是混凝土通村道路采取路下穿越打孔進(jìn)行管道穿越，穿越渠道要在維護(hù)渠道正常使用的情況下，以渠底以下30 cm 為準(zhǔn)進(jìn)行渠道打孔穿越。

3 結(jié)語

隨著我國鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的深入實施，要結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)要求，對供水工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保障自來水管道線路設(shè)計的科學(xué)化與合理化，改善農(nóng)村飲用水條件，促進(jìn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展。