自然村供水工程配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)——以鄭州市航空港區(qū)劉莊、辛莊為例

鄭州市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院 王晶晶 王永強(qiáng)

一、工程概況

鄭州市航空港區(qū)劉莊、辛莊包含椿樹張、劉莊、辛莊、羅家、魏家5個(gè)自然村，村內(nèi)村莊住戶分布較為集中，均為聯(lián)排胡同，布局相對(duì)規(guī)整，每排胡同內(nèi)有5 ～ 7戶，胡同長(zhǎng)100 ～ 150 m，胡同內(nèi)均為單面給水；自然村與自然村分布較為分散，通過給水干管把各個(gè)自然村銜接起來，自然村間的給水干管一般只承擔(dān)轉(zhuǎn)輸流量而不參與沿程配水。劉莊、辛莊設(shè)計(jì)供水人口3 147人。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)淺層地下水經(jīng)水質(zhì)化驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，不符合國家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，該村村民長(zhǎng)期飲用未經(jīng)任何處理，且受企業(yè)“三廢”不達(dá)標(biāo)排放造成污染的淺層井水，村民的身體健康受到了嚴(yán)重威脅。本文，筆者結(jié)合項(xiàng)目區(qū)情況，確定新打機(jī)井，鋪設(shè)管網(wǎng)，以便通過供水管道輸送至用水戶，從而達(dá)到村村通自來水的目的。

二、凈水工藝流程

凈水工藝流程如圖1所示。

圖1 凈水工藝流程

三、自然村配水管網(wǎng)計(jì)算方法選擇

劉莊、辛莊自然村內(nèi)干管距離短，用水戶多且成排胡同分布，自然村之間干管距離遠(yuǎn)，沿途無用水戶，此時(shí)若采用管長(zhǎng)比流量法計(jì)算，應(yīng)假定用水量均勻分布在全部干管上。與實(shí)際情況相比，這種方法忽視了沿線供水人數(shù)和用水量的差異，所以與各管段的實(shí)際配水量并不一致。按照這種方法得到的各段管徑計(jì)算數(shù)值偏小，不能作為采納的計(jì)算成果。

自然村配水管網(wǎng)的計(jì)算方法有兩種：一種是根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》，利用人口數(shù)計(jì)算；另一種是根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，統(tǒng)計(jì)用水戶衛(wèi)生器具種類、個(gè)數(shù)，運(yùn)用給水管道設(shè)計(jì)秒流量公式計(jì)算。本文，筆者通過研究分析，對(duì)這兩種計(jì)算方法進(jìn)行比對(duì)，從而確定合適的計(jì)算方法。

四、自然村配水管網(wǎng)計(jì)算

劉莊、辛莊農(nóng)村安全飲水工程為集中式供水、供水入戶。入戶工程標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，以達(dá)到通水入院的目的。統(tǒng)一修建水池，水池尺寸、樣式一致，以耐用、美觀為標(biāo)準(zhǔn)。為保證供水入戶，每個(gè)用水戶需裝水表1塊，水龍頭1個(gè)，洗滌池1個(gè)。

在業(yè)主提供的地形測(cè)量平面圖上進(jìn)行工程布置。每排胡同約5戶，每戶按4人計(jì)算，依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》，河南省屬于三區(qū)，按水龍頭入戶，有洗滌池，其他衛(wèi)生設(shè)施較少，最高日居民生活用水定額為60 L/（人·d），最高日最高時(shí)流量為0.033 L/s；而由建筑給排水可知，單只洗滌盆龍頭額定流量為0.20 L/s，一只洗滌盆龍頭額定流量就比一排胡同所需水量大，因此根據(jù)人口當(dāng)量法計(jì)算不符合實(shí)際用水情況。

參考《建水》規(guī)范，考慮管段負(fù)擔(dān)人數(shù)，以910戶農(nóng)村住戶為管段計(jì)算臨界戶數(shù)，分別采用兩種不同計(jì)算方法，來探討各自計(jì)算方法的適用條件與范圍。

1.用人口數(shù)計(jì)算。計(jì)算公式如下：

式（1）中，q為設(shè)計(jì)流量；kh為時(shí)變化系數(shù)，kh＝3.0；W為最高日用水量，kh＝3.0；則有q＝11.12 L/s。

2.用設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。根據(jù)《建水》規(guī)范相關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，以910戶為例，用人口數(shù)計(jì)算的流量與用設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算的流量基本相同。

3.兩種計(jì)算方法比對(duì)。500戶村莊，用人口數(shù)計(jì)算為6.11 L/s，用設(shè)計(jì)秒流量法計(jì)算為7.28 L/s。即小于910戶時(shí)應(yīng)以設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算為宜。1 000戶村莊，用人口數(shù)計(jì)算為12.21 L/s，用設(shè)計(jì)秒流量法計(jì)算為11.91 L/s。即大于910戶時(shí)應(yīng)以人口數(shù)量（最高日最高時(shí)流量）計(jì)算為宜。

依據(jù)上述方法，對(duì)航空港區(qū)劉莊、辛莊管道水力參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。干管管道水力參數(shù)要求見表1，支管道水力參數(shù)要求見表2。

表1 干管管道水力參數(shù)要求

表2 支管管道水力參數(shù)要求

五、結(jié)論

1.農(nóng)村用水戶具有與居住小區(qū)相類似的條件，從建筑給排水的角度考慮農(nóng)村供水管網(wǎng)計(jì)算，計(jì)算方法具有合理性。

2.將自然村的戶數(shù)是910戶定為臨界值，在此以下自然村的配水管網(wǎng)采用設(shè)計(jì)秒流量法計(jì)算，在此以上自然村的配水管采用人口數(shù)計(jì)算。

3.航空港區(qū)劉莊、辛莊各個(gè)自然村戶數(shù)均不超過400戶，按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算管段管徑。此方法考慮了各個(gè)用水戶龍頭同時(shí)出流概率，更貼合農(nóng)村實(shí)際用水情況，較為準(zhǔn)確可行。