北京農(nóng)村供水排水的難點(diǎn)及解決方案

李 娟

（湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院（北京分院），100054，北京）

農(nóng)村供排水工程是農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，設(shè)計(jì)好建設(shè)好農(nóng)村供排水工程有助于促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善農(nóng)民生活水平，為全面推動鄉(xiāng)村振興打好基礎(chǔ)。本文總結(jié)了北京市農(nóng)村供、排水設(shè)計(jì)工作中遇到的一些問題，并提出技術(shù)解決方法。

一、供水問題及解決方案

北京市下轄16 個行政區(qū)、165 個街道、178 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3 887 個行政村，農(nóng)村供水設(shè)施主要有鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水廠、村莊供水站、城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)延伸工程。目前在3 887 個行政村中，1 158個村莊通過城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水廠供水，其余2 729 個村由村莊供水站供水“。十三五”以來，全市更新改造農(nóng)村供水廠（站）1 000 余處，建設(shè)供水管網(wǎng)550 km，更新或新裝消毒設(shè)備2 000余套，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村供水凈化設(shè)施應(yīng)配盡配、消毒設(shè)備百分之百配備。

山區(qū)農(nóng)村供水區(qū)域分散，難以將所有用水戶納入集中供水范圍，輸水管線長，現(xiàn)狀住房多是依山而建，街道狹窄，水源問題和管道防凍問題凸顯，且改造輸、配水管線還會涉及穿越公路、鐵路橋、河道等問題。應(yīng)根據(jù)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民對幸福生活的要求，克服地形地勢限制、人口流動、水源變動和資金等問題，逐步改善和提高農(nóng)村供水質(zhì)量。

1.供水水源

保障供水首要的是解決好水源問題，包含水質(zhì)和水量兩個方面。北京城區(qū)經(jīng)歷多年建設(shè)發(fā)展，大部分地區(qū)水源沒有問題，出現(xiàn)問題的普遍在山區(qū)。以門頭溝區(qū)為例，隨著近年永定河綜合治理和生態(tài)修復(fù)的全面實(shí)施，2022 年門頭溝平原區(qū)地下水水位較2018 年回升16.35 m，但隨著民宿和鄉(xiāng)村旅游發(fā)展，出現(xiàn)了水源供給不足的情況，特別是山區(qū)有些地方無法保證24 小時供水，且大部分地區(qū)無地表水可以利用，水資源貧乏。部分村莊因位置偏遠(yuǎn)、住戶分散，鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水管網(wǎng)無法覆蓋。因此，出現(xiàn)個別村莊采用山泉水為水源，水量、水質(zhì)存在不穩(wěn)定因素，特別是冬季容易出現(xiàn)斷流，無法達(dá)到安全用水標(biāo)準(zhǔn)。

解決方案就是在合理利用山泉水的前提下科學(xué)規(guī)范開采地下水。截至2021 年年底，門頭溝區(qū)內(nèi)30 處泉眼復(fù)涌，地下水資源量0.61 億m3，目前門頭溝區(qū)水務(wù)局正在開展地下水水質(zhì)監(jiān)測及檢測工作，以便下一步進(jìn)行科學(xué)利用。此外，可截留收集泉水作為夏季高峰用水的有效補(bǔ)充。在選用地下水水源時，需要合理確定機(jī)井位置及取水地層、開采深度，同時需核查機(jī)井建設(shè)占地的性質(zhì)，如果在林地或田地中，需提前與國土規(guī)劃部門協(xié)商，調(diào)整規(guī)劃及土地性質(zhì)。在地下水資源有限的地區(qū)，合理利用科學(xué)開采地下水是十分必要的，且因山區(qū)開鑿機(jī)井取水量有限，同時需建設(shè)地埋高位水池，可有效調(diào)節(jié)水量和調(diào)節(jié)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)用電。

2.管道防凍

農(nóng)村房屋多數(shù)都依據(jù)地勢而建，街道寬度不足，且多巖類或卵石類地質(zhì)，土層很?。环课輦?cè)面多是立坡，無法滿足供水管道鋪設(shè)埋深凍土深度，達(dá)不到防凍保溫要求，冬季不能保證24 小時供水，且常發(fā)生管道凍裂。

解決方案為對于因地質(zhì)問題不能挖填的，供水管道采取明設(shè)，增加外保溫設(shè)計(jì)，同時適當(dāng)增加泄水閥，在冬季夜里進(jìn)行泄水管理。對于挖深不夠只能淺埋的和山區(qū)側(cè)向深度不夠的，采取增加管道外保溫設(shè)計(jì)或者局部采用電伴熱技術(shù)。電伴熱工程后期運(yùn)營電費(fèi)較高，需根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、人口等情況綜合考慮。對經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好、人口多的村莊增加電伴熱工程，保障24 小時不間斷供水；對人口少、經(jīng)濟(jì)相對落后的村莊采用傳統(tǒng)泄水工藝，冬季短期限時供水。

3.計(jì)量運(yùn)管

因長期管理不到位，農(nóng)村水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。為管好水資源，貫徹落實(shí)水利部農(nóng)村供水計(jì)量收費(fèi)工作部署，按照農(nóng)村供水“全監(jiān)測、全監(jiān)管、全計(jì)量、全收費(fèi)”目標(biāo)，北京市水務(wù)局指導(dǎo)各區(qū)科學(xué)測算農(nóng)村供水成本，合理確定農(nóng)村供水價格；組織實(shí)施農(nóng)村供水計(jì)量設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)取水、供水和終端用戶計(jì)量設(shè)備全配備；創(chuàng)新水費(fèi)收繳方式，充分利用智能水表、掃碼支付等便民措施，提升農(nóng)村供水收費(fèi)便捷化水平。但在計(jì)量收費(fèi)推廣工作中，村民積極性不高且部分村莊管道破舊，給推進(jìn)工作造成困難。

解決方法為將宣傳教育放首位，增強(qiáng)農(nóng)民節(jié)水意識，宣傳普及計(jì)量收費(fèi)政策。推廣智能水表安裝，各區(qū)建立農(nóng)村水費(fèi)收取制度并完善管理體制及獎懲制度。逐步推行計(jì)量表安裝工作，項(xiàng)目實(shí)施需結(jié)合各行政村實(shí)際情況，對老舊管網(wǎng)及時統(tǒng)籌一體化改進(jìn)，保證計(jì)量設(shè)備良好運(yùn)行。推進(jìn)智慧平臺建設(shè)，采集統(tǒng)計(jì)各村鎮(zhèn)及區(qū)縣的用水情況并進(jìn)行總結(jié)分析。實(shí)施階梯水價，支持民生基本用水，對于超標(biāo)準(zhǔn)用水進(jìn)行合理收費(fèi)及控制。水務(wù)部門或運(yùn)管部門可以通過數(shù)字平臺和專業(yè)化監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村供水設(shè)施“有人管、能運(yùn)行、可持久”目的。

同時也可通過總水表和分戶水表實(shí)現(xiàn)村中管網(wǎng)健康情況的更有效判斷。智慧水務(wù)管理對水量的精準(zhǔn)計(jì)量在管道漏損時更為準(zhǔn)確，比測漏設(shè)備更有效，不受管道材質(zhì)限制。

二、污水問題及解決建議

北京市水務(wù)局2016 年發(fā)布了3年治污計(jì)劃。農(nóng)村污水治理與城市污水處理的主要不同在于，農(nóng)村污水主要由農(nóng)民的生活污水和一些民宿、飯店的餐飲污水構(gòu)成，污水成分不復(fù)雜，主要是管道和廠站占地問題及污水量的不穩(wěn)定問題。

1.農(nóng)村污水收集

農(nóng)村污水具有不穩(wěn)定性，部分人口只在節(jié)假日返家，加上外來旅游人口增多，造成平時與節(jié)假日、冬季與夏季用水量差額大，污水排出量在不同時期因用水量波動而差別大。2021 年，門頭溝農(nóng)村污水處理站3月處理污水量最小，為13.59萬m3，7月處理污水量最大，為21.95萬m3，水量相差近一倍。

三格化糞池在農(nóng)村污水收集端設(shè)置非常必要，糞便如不經(jīng)過處理直接進(jìn)入管道容易造成污水管堵塞。污水調(diào)節(jié)池的設(shè)置也很有利于污水站的良性運(yùn)行。民宿餐飲需增設(shè)隔油池，否則對于DN200 或者DN300 的污水管道容易造成油污堵塞，不易清理。根據(jù)農(nóng)村胡同窄的問題，湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院(北京分院)發(fā)明了適合農(nóng)村施工的混凝土管化糞池，并成功用于平谷區(qū)京津風(fēng)沙源小流域工程中的農(nóng)村污水工程和平谷區(qū)2014 年農(nóng)村污水治理工程，至今幾千座混凝土化糞池均正常使用。

2.管網(wǎng)鋪設(shè)

農(nóng)村污水管網(wǎng)與供水管網(wǎng)問題類似，鋪設(shè)污水支管管道埋深不能滿足規(guī)范要求，施工時機(jī)械不能進(jìn)入現(xiàn)場。

污水管道是重力流管道，遇到狹窄的街道時為保證管道鋪設(shè)坡度需淺埋管道，以保證污水順流，同時對同街道的供水支管道和入戶管增加套管保護(hù)。對街道窄小、不能正常實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)混凝土砌筑污水檢查井的，可選用方便施工的小型塑料檢查井。隨著農(nóng)村實(shí)施煤改電、煤改燃?xì)獾沫h(huán)?；菝裾?，管線綜合鋪設(shè)需要特別重視，尤其是遇到燃?xì)夤芫€時，設(shè)計(jì)人員需在全施工過程進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，應(yīng)對突發(fā)問題、及時調(diào)整方案，并與燃?xì)獠块T做好對接，按照燃?xì)夤局贫ǖ陌踩笞龊孟鄳?yīng)保護(hù)措施。近兩年北京市平谷區(qū)大部分村莊都進(jìn)行了煤改燃?xì)猓虼诉@個問題尤為凸顯。設(shè)計(jì)方需全過程跟蹤協(xié)調(diào)，調(diào)整設(shè)計(jì)方案，保證施工安全。

3.污水廠站建設(shè)

污水處理廠廠址的選擇很重要，必須位于集中給水水源下游，并應(yīng)設(shè)在生活區(qū)的下游和夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向，不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼處。農(nóng)村多分散的居民區(qū)，設(shè)置污水處理站更要科學(xué)合理，要保證處理效果首推生態(tài)處理方式。針對位于公路兩側(cè)、閑置場地不夠且沒有配套公路下方污水管道的村莊，以及位于水源地附近、無法設(shè)置污水廠站的村莊（例如門頭區(qū)北四地區(qū)在軍溫路兩側(cè)，且路下無排水管線，村莊在道路兩側(cè)，無地方可建污水場站；平谷區(qū)金海湖周圍的村莊，因金海湖水質(zhì)要求為地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)?shù)孛袼薨l(fā)展比較快，現(xiàn)有的污水處理工藝很難滿足排放要求，且低洼處沒有閑置空地，不能滿足廠站設(shè)計(jì)要求），這兩種情況適合設(shè)置地埋污水池，再將污水池的污水拉到附近污水處理廠處理，鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府統(tǒng)一進(jìn)行后期運(yùn)維管理。

農(nóng)村污水治理與再生水循環(huán)利用，推動了農(nóng)村生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，有效緩解了水資源供需矛盾?，F(xiàn)階段推薦2 種農(nóng)村污水處理工藝，濕地處理技術(shù)和MBR 工藝（膜生物反應(yīng)器）。處理的工藝原理、優(yōu)缺點(diǎn)如表1。在場地足夠的條件下污水處理站建議用濕地處理技術(shù)，在場地有限的地方建議采用MBR 工藝。

目前采用濕地處理技術(shù)的污水處理站在平谷區(qū)、密云區(qū)、房山區(qū)、大興區(qū)都有建成且運(yùn)行良好的案例。平谷區(qū)大興莊鎮(zhèn)自2019 年至今已建設(shè)20 座，解決了15 個村莊的污水收集治理問題。MBR 工藝技術(shù)已在順義區(qū)（西部和中部片區(qū)）、通州區(qū)（臺馬平片區(qū)）、密云區(qū)、懷柔區(qū)、延慶區(qū)、門頭溝區(qū)的幾百座污水廠站使用。

針對兩種工藝的不足之處，這兩年也已有改進(jìn)。濕地處理技術(shù)增加了保溫處理以保證冬季效果；MBR 工藝在膜上突破，用國產(chǎn)膜取代了進(jìn)口膜，降低造價，單位水量投資降至0.15 萬元 /m3～0.25 萬元 /m3。