山丘區(qū)農(nóng)村供水工程模式探討與實(shí)踐
——以山東省昌樂(lè)縣為例

王長(zhǎng)龍，李建偉，鄭曉亮

（1.山東恒源勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，261201，濰坊；2.山東省濰坊市水利局，261201，濰坊；3.山東省昌樂(lè)縣水利局，262400，昌樂(lè)）

近年，隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施和脫貧攻堅(jiān)工作的推進(jìn)，我國(guó)農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程建設(shè)日趨完善。山區(qū)、丘陵區(qū)作為脫貧攻堅(jiān)的重要戰(zhàn)場(chǎng)，其農(nóng)村供水工程在水資源條件、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、日常運(yùn)行管護(hù)等方面尚存在諸多短板，給農(nóng)村供水工程建設(shè)帶來(lái)了諸多困難。本文對(duì)山東省昌樂(lè)縣解決山丘區(qū)農(nóng)村供水工程建設(shè)的做法進(jìn)行了總結(jié)歸納，分析了山丘區(qū)農(nóng)村供水工程建設(shè)模式，以期為山丘區(qū)農(nóng)村供水工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研究、運(yùn)行管理等提供參考。

一、農(nóng)村供水工程模式探討

我國(guó)農(nóng)村供水工程可分為集中式供水和分散式供水兩種模式。集中式供水工程是從水源集中取水輸送至水廠，經(jīng)水廠凈化和消毒后，通過(guò)配水管網(wǎng)輸送到用戶或集中供水點(diǎn)的工程，按供水規(guī)?？煞譃橐?guī)?；泄┧こ毯托⌒图泄┧こ虄深?lèi)；其中小型集中供水工程又分為單村供水工程和小型聯(lián)村供水工程。分散式供水工程是以一戶或幾戶為獨(dú)立供水單元，由用水農(nóng)戶自管自用的小型供水工程。

工程型式的選擇應(yīng)符合農(nóng)村供水的發(fā)展方向，充分利用現(xiàn)有水源工程及供水設(shè)施，積極采用適合當(dāng)?shù)貤l件且成熟實(shí)用的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備。平原區(qū)和淺山區(qū)的村莊，應(yīng)優(yōu)先選擇城鄉(xiāng)已有可靠水廠管網(wǎng)延伸供水或建設(shè)規(guī)模化集中供水工程，并實(shí)現(xiàn)供水到戶。高山、牧區(qū)等地區(qū)的村莊，因人口稀少、分布廣、地形復(fù)雜、居住分散等原因，不具備入戶條件的，可選擇集中供水點(diǎn)或分散供水工程供水。山丘區(qū)村莊水文地質(zhì)條件往往較差，水資源缺乏、地表徑流量少，這種現(xiàn)象在北方內(nèi)陸地區(qū)尤為明顯。受水資源匱乏等自然條件所限，山丘區(qū)村莊只能因地制宜地選擇引泉水供水、深水井供水等單村、小型聯(lián)村供水模式。

受地理位置、資源條件和經(jīng)濟(jì)條件等方面的限制，山丘區(qū)農(nóng)村供水工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，存在無(wú)管理房、無(wú)水處理設(shè)備等問(wèn)題，加之無(wú)專(zhuān)業(yè)管理隊(duì)伍進(jìn)行運(yùn)行管護(hù)，部分村民直接飲用未經(jīng)處理的水，嚴(yán)重影響村民用水安全。

實(shí)踐表明，規(guī)?；泄┧翘岣吖┧ＷC率和水質(zhì)達(dá)標(biāo)率的根本措施。因此解決山丘區(qū)村莊飲水不安全問(wèn)題的有效措施是新建或利用已有規(guī)?；泄┧畯S，采取管網(wǎng)延伸方式，將山丘區(qū)村莊納入其供水管網(wǎng)，實(shí)行規(guī)?；泄┧Ｊ健?/p>

二、昌樂(lè)縣農(nóng)村供水概況

昌樂(lè)縣位于山東半島中部，面積1 101 km2，人口62.3萬(wàn)人，轄4個(gè)鎮(zhèn)、4個(gè)街道、1處省級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、1處省級(jí)旅游區(qū)和1處水庫(kù)管理區(qū)，地勢(shì)南高北低、西高東低。最高點(diǎn)為鄌郚鎮(zhèn)的車(chē)羅頂，海拔381 m，最低點(diǎn)在朱劉街道北莊一帶，海拔25.6 m，大部分區(qū)域在海拔40~150 m之間。地貌為低山、丘陵、平原相間，中西部、中北部多低山，東部多丘陵，南北兩端系平原。

近年，昌樂(lè)縣將解決農(nóng)村飲水問(wèn)題作為改善民生、促進(jìn)和諧、加快新農(nóng)村建設(shè)的重要舉措，不斷完善機(jī)制、創(chuàng)新突破，按照“規(guī)?；l(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、企業(yè)化經(jīng)營(yíng)、市場(chǎng)化運(yùn)作、專(zhuān)業(yè)化管理、用水戶參與”的模式，大力進(jìn)行農(nóng)村規(guī)?；┧こ探ㄔO(shè)?！笆濉逼陂g，建成了縣域內(nèi)“一縣兩網(wǎng)”的集中供水工程體系，集中供水覆蓋率達(dá)到96.11%，全面解決了農(nóng)村飲水不安全問(wèn)題。

一是南部高崖水廠供水管網(wǎng)，以高崖水庫(kù)為主要水源，日供水能力2萬(wàn)t，管網(wǎng)覆蓋縣域內(nèi)濰臨路以南的5個(gè)鎮(zhèn)（區(qū)），共 547 個(gè)村、31.24 萬(wàn)人。二是北部實(shí)康水業(yè)城南水廠和荊山水廠聯(lián)通供水管網(wǎng)，以高崖水庫(kù)為主要水源，日供水能力10萬(wàn)t，管網(wǎng)覆蓋縣域內(nèi)濰臨路以北的6個(gè)鎮(zhèn) （街、區(qū)），共315個(gè)村、18.20萬(wàn)人。三是對(duì)地處山丘區(qū)、確實(shí)不能建設(shè)規(guī)?；泄┧?5個(gè)單村供水工程進(jìn)行了改造，配套了消毒設(shè)施，解決了2萬(wàn)人的飲水問(wèn)題。

三、山丘區(qū)供水存在的問(wèn)題

昌樂(lè)縣45個(gè)單村供水村莊，因地處偏遠(yuǎn)山丘區(qū)，地勢(shì)較高、地形復(fù)雜等原因，一直未納入規(guī)模化集中供水管網(wǎng)，在供水水質(zhì)、水量、工程設(shè)施、運(yùn)行管理等方面存在不同程度的問(wèn)題，影響了村民的用水安全。

1.水資源匱乏

昌樂(lè)縣山丘區(qū)水文地質(zhì)條件較差，地下水貧乏，地表水?dāng)r蓄工程較少，現(xiàn)有供水水源水量得不到保障，旱情嚴(yán)重時(shí)曾有22個(gè)村出現(xiàn)斷水狀況。水資源匱乏已經(jīng)影響到村民的生產(chǎn)生活，成為制約該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

2.工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低

現(xiàn)有單村供水工程受所處地理位置、資源條件和經(jīng)濟(jì)條件等方面的限制，工程設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，無(wú)凈水設(shè)施、無(wú)防護(hù)措施等問(wèn)題普遍存在，造成供水保證率低、水質(zhì)不穩(wěn)定，影響村民用水安全。

3.水源遭受污染

單村供水水源均為地下水，水源井大多距離村莊較近，部分蓄水池缺少防護(hù)設(shè)施，加之無(wú)專(zhuān)業(yè)管理隊(duì)伍進(jìn)行管護(hù)，水源易受化肥農(nóng)藥、生活垃圾、畜禽養(yǎng)殖等污染，水質(zhì)得不到保證。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和農(nóng)村生活水平的提高，現(xiàn)有單村供水工程規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足群眾的生產(chǎn)和生活需要，影響了村民的生活質(zhì)量和身體健康，這與人民群眾對(duì)美好生活的向往背道而馳，切實(shí)解決這些村莊的飲水安全問(wèn)題是民心所盼。

四、解決山丘區(qū)供水問(wèn)題的昌樂(lè)方案

“十三五”以來(lái)，昌樂(lè)縣堅(jiān)持以人民為中心的發(fā)展思想，圍繞群眾最關(guān)心最直接最現(xiàn)實(shí)的利益問(wèn)題，不斷加大民生投入，深入實(shí)施民生工程，把人民群眾對(duì)美好生活的向往作為奮斗目標(biāo)，堅(jiān)守底線、狠補(bǔ)短板，著力增進(jìn)民生福祉。2018年將實(shí)施農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程列入全縣十大民生實(shí)事之一，投資2 000多萬(wàn)元，全力解決山丘區(qū)45個(gè)單村供水村莊的飲水問(wèn)題。

1.工程型式選擇

45個(gè)單村供水村莊分布在昌樂(lè)縣鄌郚鎮(zhèn)、喬官鎮(zhèn)的山丘區(qū)，受水文地質(zhì)條件限制，無(wú)可靠的地表水或地下水水源作為水源地，無(wú)新建集中式規(guī)?；┧こ痰乃礂l件。而高崖水廠供水主管網(wǎng)已鋪設(shè)到鄌郚鎮(zhèn)，且水廠生產(chǎn)及管網(wǎng)供水潛力能夠滿足項(xiàng)目區(qū)用水需要。因此選擇采用管網(wǎng)延伸供水型式，通過(guò)新建引水管道、調(diào)節(jié)池、加壓泵站等工程措施，將45個(gè)單村供水村莊納入水廠集中供水體系，改善項(xiàng)目村用水條件，解決供水水量不足、水質(zhì)不穩(wěn)定等飲水問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目村飲水安全。

2.工程布置方案比選

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)與高崖水廠供水管網(wǎng)位置關(guān)系、管網(wǎng)輸水能力、交通條件等綜合分析，確定自鄌郚鎮(zhèn)秦家莊子村東主管道接入，接入點(diǎn)現(xiàn)狀管道輸水能力為0.8萬(wàn)m3/d，現(xiàn)狀供水量為0.5萬(wàn)m3/d，尚有0.3萬(wàn)m3/d的供水潛力，輸水能力能夠滿足45個(gè)村莊用水需求。接入點(diǎn)現(xiàn)狀自由水頭55 m左右，而項(xiàng)目區(qū)地形高差190 m左右，接入點(diǎn)水壓不能滿足需要。因此，需新建加壓泵站以滿足項(xiàng)目區(qū)壓力要求，同時(shí)需新建調(diào)節(jié)池以提高供水保證率。

根據(jù)工程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)兩個(gè)工程布置方案進(jìn)行比選：

方案一：采用水泵加壓直接供水到村方式。在接入點(diǎn)處新建加壓泵站，通過(guò)輸水管道直接供水到村。設(shè)計(jì)采用D155-30×6型臥式多級(jí)離心泵 （P=132 kW），共需鋪設(shè)DN300~DN50壓力輸水鋼管40 km。

方案二：采用“水泵+重力自流”組合供水方式。在接入點(diǎn)處新建加壓泵站，通過(guò)輸水管道輸水到高位蓄水池，通過(guò)配水管道自高位蓄水池引水供水到村。工程共需布置新建高位蓄水池5座，共需鋪設(shè)DN100~DN250壓力輸水鋼管約20 km，DN50~DN125PE管道約40 km，共計(jì)約60 km。

工程總布置示意圖見(jiàn)圖1。對(duì)方案一和方案二進(jìn)行分析對(duì)比，詳見(jiàn)表1。通過(guò)對(duì)比，方案二比方案一系統(tǒng)供水保證率更高、投資更節(jié)省、運(yùn)行管理成本更低，因此確定采用方案二。

3.工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，工程等別為Ⅴ等，永久性建筑物級(jí)別為5級(jí)，臨時(shí)性建筑物級(jí)別為5級(jí)。

（1）水源及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)水文部門(mén)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，高崖水庫(kù)水源地水質(zhì)為Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）和《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ 3020—1993）要求。水源水經(jīng)過(guò)高崖水廠絮凝沉淀、過(guò)濾和消毒后，出廠水水質(zhì)符合 《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）要求。

（2）用水定額

采用“水龍頭入戶，基本全日供水”方式，用戶內(nèi)設(shè)有洗滌池及少量衛(wèi)生設(shè)施，氣候和地域分區(qū)屬三區(qū)，同時(shí)參考類(lèi)似工程供水情況及昌樂(lè)縣實(shí)際情況，綜合確定最高居民生活用水定額為 60 L/（人·d）。

（3）水壓要求

根據(jù) 《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 687—2014），供水水壓應(yīng)滿足配水管網(wǎng)中用戶接管點(diǎn)的最小服務(wù)水頭要求，工程主要用水對(duì)象為農(nóng)村單層建筑，設(shè)計(jì)用戶接管點(diǎn)最小服務(wù)水頭為10 m，用戶水龍頭最大靜水頭不超過(guò)40 m。

（4）用水方便程度

工程建成后，高崖水廠出廠水供水至各村村頭，與村內(nèi)現(xiàn)有供水管網(wǎng)對(duì)接后，可實(shí)現(xiàn)供水到戶，村民用水方便。

4.工程規(guī)模

工程設(shè)計(jì)最高日用水量為1 539.25 m3，年用水量為37.46萬(wàn)m3。根據(jù)工程布置，辛官莊（17.03 m3/d）和西官莊（24.55 m3/d）采用單獨(dú)管網(wǎng)延伸供水，其余43個(gè)村采用加壓泵站統(tǒng)一供水，其設(shè)計(jì)最高日用水量為1 497.67 m3，根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，供水規(guī)模為Ⅲ型。

5.工程總體方案

本著技術(shù)合理、施工可行、管理方便的原則，工程方案包括引水管道、加壓泵站、輸水管道、高位蓄水池、配水管道、其他工程等內(nèi)容。

（1）引水管道

引水管道采用DN315PE管（1.0 MPa），長(zhǎng)度0.88 km。主要功能為連通高崖水廠主管網(wǎng)和加壓泵站，將高崖水廠出廠水引入加壓泵站調(diào)節(jié)池內(nèi)。

圖1 工程總布置示意圖

表1 工程供水管網(wǎng)布置方案對(duì)比

（2）加壓泵站

輸水加壓泵站內(nèi)設(shè)容量1 000 m3調(diào)節(jié)池1座，配套建設(shè)泵房、控制室、加氯間、管理房、變壓器等設(shè)施，采用輕型立式多級(jí)離心泵KQDQ80-45×11/2和KQDQ65-32×11分別為西、東供水線加壓，水泵均設(shè)置一用一備。

（3）輸水管道

輸水管道分為東線和西線兩部分。 東線通過(guò) DN100、DN150、DN200焊接鋼管，輸水至宗家山、黃山2座高位蓄水池。西線通過(guò)DN100、DN150、DN200、DN250焊接鋼管，輸水至車(chē)羅頂、榮山、北鄌郚3座高位蓄水池。管道沿線設(shè)置閥門(mén)井、鎮(zhèn)墩、標(biāo)志樁等配套設(shè)施。

（4）高位蓄水池

高位蓄水池共5座，其中東線設(shè)宗家山（200 m3）、黃山（100 m3）2 座，分別為17個(gè)、4個(gè)村供水；西線設(shè)車(chē)羅頂（200 m3）、榮山（100 m3）、北鄌郚（100 m3）3座，分別為 13 個(gè)、6個(gè)、3 個(gè)村供水。高位蓄水池用于調(diào)配各村用水，可通過(guò)重力自流實(shí)現(xiàn)供水。

（5）配水管道

配水管道采用PE管道，規(guī)格為DN50、DN63、DN75、DN90、DN110、DN125管，由高位蓄水池自流配水至各用水村村頭，總長(zhǎng)度約45.3 km。

（6）其他工程

主要為配套的信息化建設(shè)及相關(guān)泵站改造工程。

五、工程建設(shè)成效

工程建成后，有效解決了昌樂(lè)縣45個(gè)山丘區(qū)村莊的供水問(wèn)題，形成較完善的供水管網(wǎng)系統(tǒng)，極大提高了村莊供水保證率和水質(zhì)達(dá)標(biāo)率，提高了規(guī)?；泄┧壤瑢?shí)現(xiàn)了濰坊地區(qū)第一個(gè)山丘區(qū)縣無(wú)單村供水工程。

生活質(zhì)量得到明顯改善。隨著用水條件的改善和飲水質(zhì)量的提高，項(xiàng)目村生活條件得到了較大提升，促進(jìn)了衛(wèi)生潔具、洗衣機(jī)、太陽(yáng)能熱水器的普及使用，一些群眾利用供水工程在房前屋后植樹(shù)種花、美化環(huán)境，村莊的生活環(huán)境顯著改觀，生活方式也發(fā)生了顯著變化。

村民健康水平進(jìn)一步提高。隨著生活環(huán)境的改觀，村民精神面貌和日常衛(wèi)生習(xí)慣發(fā)生轉(zhuǎn)變，與飲用水相關(guān)的各類(lèi)疾病得到控制，村民的健康水平提高，醫(yī)藥費(fèi)支出減少，幸福感增強(qiáng)。

提高了水資源利用率。統(tǒng)一規(guī)劃、集中供水，減少了水資源浪費(fèi)，提高了水資源利用率。通過(guò)加強(qiáng)供水管理，還可增強(qiáng)群眾的節(jié)水意識(shí)，從而有助于節(jié)約型社會(huì)建設(shè)。

促進(jìn)了社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展。有效解決農(nóng)村水資源分配不當(dāng)而引發(fā)的各類(lèi)問(wèn)題，有利于村與村之間及村民之間的和諧相處，有利于社會(huì)團(tuán)結(jié)安定。

六、結(jié) 語(yǔ)

山丘區(qū)農(nóng)村飲水資源性缺水、工程性缺水、管理性缺水等問(wèn)題突出，影響了村民的用水安全。根據(jù)山丘區(qū)地形復(fù)雜、高差大、用水戶分散、供水能耗大等特點(diǎn)，依托現(xiàn)有可靠水廠，管網(wǎng)延伸供水到戶是有效解決山丘區(qū)飲水安全問(wèn)題的最經(jīng)濟(jì)、合理、有效的方法。實(shí)踐證明，“水泵+重力”組合供水方式是適用于山丘區(qū)農(nóng)村供水管網(wǎng)延伸工程的供水模式，能較好地解決山丘區(qū)農(nóng)村飲水安全問(wèn)題。 ■