談村鎮(zhèn)供水管網(wǎng)水力計算

姚光輝

摘 要：村鎮(zhèn)供水工程為水務(wù)工作的重要組成部分，而村鎮(zhèn)供水工程的網(wǎng)管建設(shè)是該工程的建設(shè)重點，本文結(jié)合工作實踐論述村鎮(zhèn)供水管網(wǎng)水力計算的簡便方法。

關(guān)鍵詞：村鎮(zhèn)供水；管網(wǎng)工程；水力計算

為促進(jìn)村鎮(zhèn)社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保障廣大農(nóng)村居民的飲水安全，國家近年加大了對農(nóng)飲工程的資金投入，建設(shè)許多村鎮(zhèn)供水工程。安徽省沿江地區(qū)自來水水廠供水能力較大，超過實際供水規(guī)模，所以建設(shè)村鎮(zhèn)供水工程的關(guān)鍵是對現(xiàn)有水廠的供水管網(wǎng)進(jìn)行延伸，擴(kuò)大用水戶，使輸配水管網(wǎng)深入項目區(qū)，做到供水到戶。管網(wǎng)的水力計算十分重要，決定了所選管材的直徑，和沿程水頭損失，從而影響整個工程的造價。

1.首先確定村鎮(zhèn)供水管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計依據(jù)

在建設(shè)村鎮(zhèn)供水前，要確定建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計依據(jù)，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的高低決定了工程的造價。根據(jù)我縣農(nóng)村用水情況及國家有關(guān)規(guī)定，建議村鎮(zhèn)供水采用以下標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

（1）供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（SL 310-2004），I～Ⅲ型供水工程以及有條件的Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，供水水質(zhì)應(yīng)符合國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749）要求。在水源、技術(shù)和管理等條件受限制的地區(qū)，對于Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，其水質(zhì)要求可以適當(dāng)放寬，但仍應(yīng)符合《農(nóng)村實施<生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)>準(zhǔn)則》的要求。

（2）供水水壓標(biāo)準(zhǔn)

①配水管網(wǎng)中最不利用戶接管點的最小服務(wù)水頭為10m。

②對管網(wǎng)中用戶較集中、樓層較高區(qū)域可實行分壓供水。

③配水管網(wǎng)中消火栓設(shè)置處最小服務(wù)水頭不應(yīng)低于10m。

④用戶水龍頭的最大靜水頭不宜超過40m，超過時應(yīng)采取減壓措施。

⑤管網(wǎng)最不利點的自由水頭要大于5m。單層建筑物可為5～10m，兩層建筑物為10～12m，二層以上每增高一層增加3.5～4.0m。

（3）用水方便程度

應(yīng)采用供水到戶方式供水，受經(jīng)濟(jì)條件約束，對暫不具備到戶條件的也應(yīng)供水到自然村、組，并滿足取水的往返時間不超過20分鐘的要求。

（4）水源保證率

水源保證率不低于95%，對嚴(yán)重缺水的村組水源保證率不得低于90%。

（5）設(shè)計年限

工程設(shè)計年限取15年。

1.2 工程設(shè)計依據(jù)

（1）《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749）；

（2）《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（SL 310）；

2.掌握供水范圍內(nèi)的基本情況是管網(wǎng)水力計算的基礎(chǔ)

在管網(wǎng)水力計算前要對項目區(qū)進(jìn)行仔細(xì)而又充分的調(diào)查，并收集和工程相關(guān)的資料。

（1）確定供水范圍內(nèi)人數(shù)

首先要確定供水范圍，掌握供水區(qū)內(nèi)的人口數(shù)及生畜數(shù)量，考慮農(nóng)村外出打工的人數(shù)較多，常大于人口的自然增長，故設(shè)計用水居民人數(shù)按現(xiàn)狀人口數(shù)作為設(shè)計人口數(shù)。 供水能力集合新孫村鎮(zhèn)農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃的人數(shù)考慮。

（2）了解供水區(qū)內(nèi)的地形及各供水點的地面高程，以及各供水線路和長度，并繪制成圖，方便后面的計算。

（3）調(diào)查和收集的資料還包括當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)規(guī)劃、地形圖和地質(zhì)勘探資料、供水水源的有關(guān)資料、以及用電、用地、用水的有關(guān)文件和資料。

3.確定用水量與設(shè)計規(guī)模是管網(wǎng)水力計算的關(guān)鍵

村鎮(zhèn)和城鎮(zhèn)用水量有很大的區(qū)別，村鎮(zhèn)用水量和設(shè)計規(guī)模要根據(jù)項目區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況和農(nóng)戶用水情況確定。根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定和我縣農(nóng)村用水情況，建議按下以確定。

3.1 用水量組成及標(biāo)準(zhǔn)

（1）生活用水：按最高日用水量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計受益人口數(shù)確定。取值標(biāo)準(zhǔn)60L/（人·d）。

（2）工副業(yè)用水：依據(jù)現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃按用水量的15%計。

（3）公共建筑用水：按生活用水量的10%確定。

（4）管網(wǎng)漏失水量和不可預(yù)見用水：取前三項用水量之和的15% 。

（5）水廠自用水：需反沖洗用水的，取前三項項用水量之和的5%。

說明：水廠自用水不作為設(shè)計供水規(guī)模。但取水量、輸水與凈水量的計算中，應(yīng)考慮水廠自用水。牲畜用水量暫不考慮。

3.2 供水規(guī)模

供水規(guī)模（即最高日供水量） = 居民生活用水量 + 工副業(yè)用水量 + 公共建筑用水量 + 管網(wǎng)漏失水量 （m3/d）。

4.管網(wǎng)的水力計算的方法

根據(jù)調(diào)查繪制出管網(wǎng)簡圖，計算各節(jié)點管段的流量、管徑和水頭損失，計算方法如下。

（1）確定各管段流量

村鎮(zhèn)供水工程日用水量指標(biāo)可按86 L/人/日進(jìn)行計算，時變化系數(shù)取KS=2.0。

（2）確定各管段和管徑

Q—管段流量（m3/s）；

V—經(jīng)濟(jì)流速（m/s）；取0.75m/s。

（3）根據(jù)管段長度，計算總水頭損失，局部水頭損失按沿程水頭損失的10%進(jìn)行計算。其中單位管長的水頭損失按以下公式進(jìn)行計算：

i=0.000915Q1.774/d4.774

式中：Q—管段流量，m3/s；

d—管道內(nèi)徑，m。

（4）計算總水頭損失，并校核加壓站處總水頭是否滿足要求。

（5）將計算結(jié)果標(biāo)注到簡圖內(nèi)，計算出總水頭損失，校核管道接口處的出廠水壓是否滿足要求，如果出廠水壓小于總水頭損失，應(yīng)調(diào)整管網(wǎng)內(nèi)部分管徑，減少總水頭損失，使之符合要求。

5.配水管網(wǎng)的布置

由于村鎮(zhèn)用水戶分散，管道鋪設(shè)應(yīng)采用樹枝狀管網(wǎng)供水，按照用戶居住的分布情況進(jìn)行布置，布置原則為方便施工、最短距離。在枝狀供水管網(wǎng)中可鋪設(shè)連通管，形成環(huán)狀管網(wǎng)，在連通管段設(shè)閘閥和止回閥斷開，各自獨立，如遇漏水、掄修等停水事件時，可打開連接閘閥，使之互聯(lián)，將停水造成的影響降低。項目區(qū)用水點最大水壓不超過40m，層建筑物最小水壓不低于10m。項目區(qū)內(nèi)設(shè)消防栓，管道在地勢較高或較低處設(shè)立進(jìn)排氣閥和泄水閥。項目所用管材全部為PE管，所鋪設(shè)的管道埋設(shè)設(shè)管頂以上不小于0.7m。

6.結(jié)束語

村鎮(zhèn)供水工程是解決廣大農(nóng)村居民飲水安全問題的民生工程，輸配水管網(wǎng)的建設(shè)在整個工程有著至關(guān)重要的位置，能過管網(wǎng)水力計算可以準(zhǔn)確的計算出工程所需管材的直徑，長度，以及各居民供水點的水壓和水量，自由水頭等數(shù)據(jù)，避免工程中盲目采用大管徑而造成的浪費，有效的控制的工程的造價。綜上所述，筆者認(rèn)為：村鎮(zhèn)供水工程管網(wǎng)水力計算首先要確定工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計依據(jù)；然后要對項目區(qū)內(nèi)基本情況進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查和勘測，正確了解項目區(qū)人口分布，供水點長度、地面高程等；根據(jù)項目區(qū)農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)情況和用水能力確定工程用水規(guī)模，最后才能進(jìn)行管網(wǎng)的水力計算。所以村鎮(zhèn)供水工程的水力計算準(zhǔn)確與否是建立在調(diào)查和收集大量的基礎(chǔ)資料上。