徐榮昌

（廣西壯族自治區(qū)柳州市柳江區(qū)水利局，廣西 柳州 545100）

1 供水現(xiàn)狀及存在困難分析

1.1 供水現(xiàn)狀

三加村地處喀斯特地貌偏遠山區(qū)，下轄10個自然屯，住地高程分布328.00～479 m，整體地勢與三都鎮(zhèn)街區(qū)和相鄰成團鎮(zhèn)其他村屯相比，高差達到200 m以上。三加村主要依靠山上表層滲水或者山泉水飲用，部分有淺層地表滲水集水引用。每年10月中旬至次年3月會出現(xiàn)季節(jié)性缺水。

1.2 存在困難

一是工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不高。二是單村供水規(guī)模小。

2 供水方案設(shè)計分析

2.1 供水任務(wù)

一期任務(wù)是在低海拔的水源村尋找穩(wěn)定水源，向海拔最高的三加村供水，確保飲水安全保證率90%以上，同時覆蓋沿途的土博鎮(zhèn)水源委、四案等2個村委的10個自然村屯，以及三都鎮(zhèn)三加村委14個自然屯總共5 314人；二期任務(wù)是通過一期在佳偶路口預(yù)留節(jié)點，繼續(xù)覆蓋包含土博社區(qū)土博街1、2、3隊和龍朝屯，以及甘貢村甘貢屯等自然屯共6 282人。

取集中式供水工程綜合用水定額120 L/人·d。設(shè)計基準(zhǔn)年為2019年，設(shè)計水平年為2034年。項目區(qū)現(xiàn)有人口P0=11 596人，人口增長率R取12‰，設(shè)計供水人口P為13 868 人。居民生活用水Q1為1 664.17 m3；生產(chǎn)用水Q2暫不考慮，其它用水Q3包括管網(wǎng)損失及未預(yù)見水量等按Q3的15%為249.63 m3；算得Q為1 914 m3/d。綜合分析，項目區(qū)設(shè)計供水能力為1 914 m3/d。

2.2 水源確定

土博鎮(zhèn)木貫屯有一處水源，名為狼口泉，水深超過70 m，水位常年穩(wěn)定。根據(jù)《柳江縣巖溶大泉初步調(diào)查一覽表-2001.4》，狼口泉豐水期出水量696.24 t/h，枯水期出水量558.18 t/h，出水量十分穩(wěn)定，歷年來從未出現(xiàn)斷水現(xiàn)象，供水保證率在97%以上。據(jù)柳江區(qū)農(nóng)村飲水安全水質(zhì)檢測中心出具的檢驗報告，狼口泉水符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求，水質(zhì)需經(jīng)通過消毒設(shè)備消毒后，水質(zhì)可達到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析，狼口泉可作為穩(wěn)定大水源。

2.3 供水方案選擇

①方案一：單個村屯分散供水。對29 個自然屯的水源和飲水設(shè)施進行排查，將現(xiàn)有的蓄水池、供水管網(wǎng)等年久失修的設(shè)施進行維修或重建，不穩(wěn)定的水源必須重新打井找水。投資按單個自然屯投入50萬估算，預(yù)計總投入1 450萬元。供水工藝流程：山澗積水（井水）→抽水泵→高位蓄水池→用戶。②方案二：規(guī)模化集中供水。以狼口泉作為穩(wěn)定水源，在水源村新建規(guī)?；幚韽S。按照從遠到近，自低向高的原則，從水源所在地起，向最遠最高處的三加村委敷設(shè)供水主管道，沿途建設(shè)3 座加壓泵站，分級自動加壓進行供水。同時，采取樹枝狀敷設(shè)支管，接入沿途周邊村屯原有供水設(shè)施。通過在水源地周邊建設(shè)1 座規(guī)模化水處理廠，地下水經(jīng)一體化設(shè)備消毒處理后，自動注入各村莊原有調(diào)節(jié)蓄水池，各屯水池水重力自流供水入戶，實現(xiàn)24 h不間斷集中供水。項目概算總投資1 645.74萬元。供水工藝流程：泉水→取水泵→一體化凈水器→一級加壓站蓄水池→一級加壓泵房→原有150 m3蓄水池（二級）→二級加壓泵房→三級加壓站蓄水池→三級加壓泵房→各村屯高位水池。③綜合分析結(jié)果，宜采用規(guī)模化集中供水方案。

2.4 工程設(shè)計

2.4.1 工程總體布置

在水源村新建1座規(guī)?；幚韽S，即一級加壓站。從一級加壓站加壓供水至三加山場（原有150 m3蓄水池），在山場新建二級加壓站，從二級加壓站加壓供水至巴下屯路口，位于巴下屯路口新建三級加壓站，分級自動供水至各個村屯。設(shè)計主要建設(shè)內(nèi)容包括：新建取水機井1 處、管理房1 間，50 m3調(diào)節(jié)水池一座，加壓泵站1間，100 T/h凈化器1臺，供水機組5套，總裝機容量109.50 kW。二級加壓站：新建加壓泵站1 間。三級加壓站：新建24 m3調(diào)節(jié)水池一座，加壓泵站1間。工程建成后管網(wǎng)總長34 000 m，架設(shè)10 kV 高壓線路230 m，0.40 kV 低壓線路100 m，120 kVA桿式變壓器1臺，低壓配電系統(tǒng)1套。

2.4.2 加壓泵選擇

2.4.2.1 流量的確定工程最高日供水量1 914 m3/d，每天水泵工作時間按24 h計，最大每小時用水量79.75 m3/h。

2.4.2.2 揚程的確定

根據(jù)供水區(qū)域管網(wǎng)水力計算，設(shè)計加壓泵房加壓供水至各個村屯高位水池的自由水頭5 m以上滿足要求。按照流量和加壓泵房出水口水頭，以及該工程的實際情況，選擇變頻加壓泵。一級加壓站加壓泵型號選用BG3-80-75 共3 臺（兩用一備），每臺泵流量40 m3/h，揚程75 m，配套電機15 kW；變頻調(diào)速（巡檢）供水機組型號選用BG2-20-90共2臺（一用一備），出水流量20 t/h，揚程0～90 m，電機功率7.50 kW（巡檢泵作用：用來巡檢管網(wǎng)壓力，判斷各調(diào)節(jié)水池是否處于滿水狀態(tài)，來控制一級泵站水泵啟停）。二級加壓站加壓泵型號選用BG2-16-70共2臺（一用一備），每臺泵流量16 m3/h，揚程70 m，配套電機5.50 kW。三級加壓站加壓泵型號選用BG2-6-105 共2 臺（一用一備），每臺泵流量6 m3/h，揚程105 m，配套電機4.00 kW。

2.4.2.3 反沖洗泵流量及揚程

工程反沖洗泵選用ZG1-460-21一套，出水流量460 m3/h，揚程21 m，電機功率37 kW，配套水泵：KPS25-200（單級雙吸泵）。

2.4.3 凈水裝置設(shè)計

2.4.3.1 凈水設(shè)備選擇

凈水設(shè)備采用KG-L2400型重力式一體化凈水器，該凈水器裝置集絮凝、沉淀、排污、反沖洗、集水過濾等工藝，本設(shè)計擬建1 座凈水器裝置于廠區(qū)內(nèi)。凈水構(gòu)筑物或凈水裝置的生產(chǎn)能力應(yīng)按最高日供水量加水廠自用水量、日工作時間確定。

式中：Qah—水處理構(gòu)筑物設(shè)計流量（m3/h）；Qd—最高日用水量（m3/h）；T—水處理構(gòu)筑物每天工作時間（h）。

設(shè)計日最高用水量為1 914 m3/h，凈水器每天工作時間按24 小時計，每小時需凈化水量79.75 m3，設(shè)計采用重力式凈化器1 臺，容積為100 t/h，凈化器型號為KG-L2400 型，外形尺寸（長×寬×高）8 700 mm×2 700 mm×3 000 mm。該凈水器反沖洗所需流量450 m3/h，揚程大于15 m，由于加壓泵出水量無法達到反沖洗流量要求，需新增一臺反沖洗泵：KPS25-200（單級雙吸泵），流量為460 m3/h，揚程為21 m，電機功率為37 kW。

2.4.3.2 自動控制設(shè)計

以下6個自動控制設(shè)備也都包含了手動控制功能，都可以支持設(shè)備自動遠程報警、預(yù)警。①取水泵控制。②排水泵控制。③絮凝劑投加設(shè)備和二氧化氯消毒設(shè)備控制。可以實現(xiàn)絮凝加藥系統(tǒng)運行狀態(tài)實時在線監(jiān)測、二氧化氯消毒設(shè)備運行狀態(tài)實時在線監(jiān)測。④凈水器反沖洗機組控制。⑤變頻調(diào)速（巡檢）供水機組控制。⑥各村屯水箱液位控制。

2.4.4 調(diào)節(jié)水池設(shè)計

本工程一級加壓站選取蓄水池的有效容積為50 m3位置建在木貫屯南面，地面相對標(biāo)高328.80 m，二級加壓站選取原有蓄水池的有效容積為150 m3位置在三加山場，地面相對標(biāo)高346.80 m，三級加壓站選取蓄水池的有效容積為24 m3位置建在岜下屯路口，地面相對標(biāo)高396.20 m，新建村屯節(jié)點（B、G、H、N）50 m3蓄水池。加壓站蓄水池為方形，結(jié)構(gòu)為不銹鋼裝配式結(jié)構(gòu)，各個村屯設(shè)計套用《圓形鋼筋混凝土蓄水池》圖集，水池為圓形，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2.4.5 管網(wǎng)設(shè)計

供水工程水壓按二層樓設(shè)計，輸水管網(wǎng)采用樹枝狀管網(wǎng)，自由水壓12 m，設(shè)計供水至高位水池，最小水頭6.15 m，滿足供水要求。管網(wǎng)總長34 000 m，包括PE100 塑料管（1.00 MPa）、球墨鑄鐵鋼管及鍍鋅鋼管（國標(biāo)）兩種。

2.4.6 供配電設(shè)計

一級加壓站包括3臺加壓泵，功率各15 kW；1臺反沖洗設(shè)備，功率37 kW；1臺水源提升泵，功率5.50 kW；1臺排水泵，功率1.50 kW，1臺巡檢泵，功率7.50 kW；還包括泵房其他用電約5 kW；總功率為105 kW。需在一級加壓站新增變壓器1臺，其容量經(jīng)計算可取106 kVA。

考慮加壓泵房其他用電5 kW，可選擇變壓器容量及型號為S11-M-120/10-0.4。另外，取水泵房、二級站、三級站附近的原有變壓器能滿足用戶的用電要求。

3 結(jié)語

土博鎮(zhèn)水源村至三都鎮(zhèn)三加村集中供水工程，獲評廣西壯族自治區(qū)文明示范工地。分析項目區(qū)供水現(xiàn)狀及存在困難，從水源確定、供水方案和供水工程設(shè)計等方面提出思路。