安徽潁上行蓄洪區(qū)莊臺綜合整治二期給水工程設(shè)計

張新亮

(潁上縣防汛抗旱機動搶險隊，安徽潁上236200)

0 引言

20世紀80年代以來，為改善行蓄洪區(qū)內(nèi)的安全避洪條件，在國家的大力支持下，行蓄洪區(qū)建設(shè)了大量莊臺、保莊圩、避洪樓及一定數(shù)量的撤退道路等。當(dāng)時由于資金問題，莊臺基礎(chǔ)設(shè)施配套嚴重不足，供、排水設(shè)施存在先天不足，加之后天破壞及運用管理差等原因，多數(shù)莊臺處在停運或癱瘓狀態(tài)；部分莊臺局部位置未完成護坡，或已護坡結(jié)構(gòu)遭到人為破壞，局部護坡位置已出現(xiàn)滑坡塌方現(xiàn)象，嚴重影響莊臺上群眾的生產(chǎn)生活安全。為進一步解決沿淮行蓄洪區(qū)莊臺現(xiàn)狀存在的問題，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H需要，在已實施的潁上縣沿淮行蓄洪區(qū)貧困村莊臺綜合整治工程基礎(chǔ)上，對潁上縣行蓄洪區(qū)莊臺進行二期綜合整治。本文針對潁上行蓄洪區(qū)莊臺綜合整治二期給水工程的設(shè)計進行分析。

1 項目概況

潁上縣位于安徽省淮北平原南緣，淮河與潁河交匯處。東毗鳳臺，北界利辛，西與阜陽市潁東區(qū)、潁州區(qū)、阜南縣接壤，南與壽縣、霍邱縣隔淮相望，東西長72.5 km，南北寬56.1 km，總面積1885 km2。

潁上行蓄洪區(qū)莊臺綜合整治二期給水工程位于潁上縣南部，屬淮河流域，沿淮河西起南照，東至賽澗，地勢西高東低。涉及南潤段、邱家湖、唐垛湖三個行洪區(qū)及古城、潤左、潤趙三個保莊圩，涉及南照、潤河、關(guān)屯、半崗、王崗、賽澗共六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。氣候?qū)倌媳边^渡帶，四季分明，雨熱同季，降雨集，冷暖氣團交鋒頻繁，降雨時空分布不均，年際和年內(nèi)降雨量變化較大，洪旱災(zāi)害頻繁，主汛期在6月～9月。根據(jù)潁上縣雨量站多年降雨量統(tǒng)計，多年平均降水量為942 mm，最大年降雨量1722.5 mm，發(fā)生在1954年，最小年降雨量406.8 mm，發(fā)生在1966年，年際間變化較大。多年平均年蒸發(fā)量(E20 cm)為920.5 mm。

2 給水工程工程設(shè)計

2.1 供水范圍和供水對象

項目供水工程涉及22個莊臺，共24690人，5123戶。其中一期改造提升治理9個莊臺，共6621人，1969戶；二期綜合整治治理13個莊臺，共18069人，5123戶。表1為項目實施后的受益范圍表。

表1 項目實施受益范圍表

2.2 設(shè)計年限

根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL 310-2004)中的有關(guān)規(guī)定，潁上行蓄洪區(qū)莊臺綜合整治二期供水工程的設(shè)計使用年限為15 a。

2.3 需水量預(yù)測

2.3.1 用水量組成及相關(guān)參數(shù)

村鎮(zhèn)供水量主要包括居民生活用水量、公共建筑用水量、工副業(yè)用水量、管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見用水量等[1]。

(1)居民生活用水。居民生活用水按最高日用水量標準和設(shè)計受益人口數(shù)確定[2]。項目區(qū)位于淮北平原農(nóng)村地區(qū)，結(jié)合迪溝鎮(zhèn)的建設(shè)規(guī)模、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展、水資源狀況，統(tǒng)籌考慮，集鎮(zhèn)居民最高日用水定額取80 L/(人·d)，鄉(xiāng)村居民最高日用水定額取50 L/(人·d)。本次供水項目區(qū)均為鄉(xiāng)村，取50 L/(人·d)。

W1=Pq/100

P=P0(1+r)n+P1

式中：W1為供水區(qū)內(nèi)居民生活用水量，m3/d；P為供水區(qū)內(nèi)設(shè)計用水居民人數(shù)，人；P0為供水區(qū)現(xiàn)狀居民人數(shù)，人；r為設(shè)計年限內(nèi)的人口自然增長率，本次取0；P1為供水區(qū)設(shè)計年限內(nèi)人口的機械增長總數(shù)，人；Q為供水區(qū)最高日居民生活用水定額。

莊臺目前大、小牲畜多為散養(yǎng)，因此供水設(shè)計時不計牲畜用水。

(2)村鎮(zhèn)企業(yè)和專業(yè)戶飼養(yǎng)畜禽用水量。村鎮(zhèn)企業(yè)和專業(yè)戶飼養(yǎng)畜禽用水量，即村鎮(zhèn)企業(yè)飼養(yǎng)蓄禽所耗用水和專業(yè)戶飼養(yǎng)蓄禽所耗用水。本項目區(qū)內(nèi)小規(guī)模養(yǎng)殖戶較少，暫以居民生活用水的15%確定該部分用水量。

(3)公共建筑用水量。根據(jù)相關(guān)條例規(guī)定，在缺乏資料的情況下，公共建筑用水量可以按照居民生活用水量的5%～20%進行估算，其中村莊按5%～10%確定，集鎮(zhèn)按10%～15%確定，建制鎮(zhèn)按10%～20%確定。本項目區(qū)范圍內(nèi)基本為村莊，綜合考慮認為，公共建筑用水量可暫按生活用水量的10%予以確定。

(4)管網(wǎng)漏失水量與不可預(yù)見用水量。管網(wǎng)漏失水量與不可預(yù)見用水量一般按照居民生活用水量、公建用水量、集體或?qū)I(yè)戶飼養(yǎng)畜禽用水量之和的10%～20%進行計算。其中村莊按較低值計、較大規(guī)模的鎮(zhèn)區(qū)按較高值計。綜合考慮，本項目區(qū)均為村莊，按10%計。

(5)水廠自用水量。根據(jù)安徽省水利廳文件皖水農(nóng)[2010]23號文，只進行消毒處理的水廠，可不計此項。

2.3.2 農(nóng)村用水變化系數(shù)與供水時間

本工程設(shè)計采用全日供水。全日供水工程的時變化系數(shù)可按下表2選取，日變化系數(shù)根據(jù)可在1.3～1.6之間取值。(《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL 310-2004))

表2 全日供水工程的時變化系數(shù)

綜合考慮，確定本次設(shè)計水廠時變化系數(shù)取2.0，日變化系數(shù)取1.5。

2.4 供水規(guī)模確定

根據(jù)安徽省水利廳文件皖水農(nóng)[2010]23號文，集中式供水工程規(guī)模的確定應(yīng)以供水范圍內(nèi)的最高日用水量為依據(jù)。同時，需水量的預(yù)測要充分結(jié)合供水區(qū)內(nèi)已有供水設(shè)施的利用情況和群眾的用水習(xí)慣，真實有效地反映區(qū)內(nèi)對水量的需求，以免采用定額過高，造成設(shè)計規(guī)模與實際的差距過大，使得設(shè)計成本偏高，工程難以正常運轉(zhuǎn)[3]。

考慮莊臺居住情況，莊臺人口遠期無發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水量也較少，因此按現(xiàn)有人口進行供水設(shè)計，居民最高日用水定額取70L/(人·d)。各莊臺供水規(guī)模計算明細見表3。

3 工程總體布置

3.1 水源選擇

22個莊臺均有深井，根據(jù)調(diào)查，單井穩(wěn)定出水量不小于45 m3/h，故本次設(shè)計選定中深層地下水作為供水水源?？紤]到水廠運營情況，小漁場莊臺僅119人，就近由1 km遠的關(guān)屯古城水廠管網(wǎng)延伸解決；陳臺孜莊臺鐵錳超標，人口較少，與之距離約500 m的小羅臺莊臺鐵錳檢測合格，因此規(guī)劃將小羅臺與陳臺孜并網(wǎng)供水，水源來自小羅臺深井。

3.2 給水系統(tǒng)方案比選

供水工程水源為中深層地下水。皖西北地區(qū)為沖積平原，地形平坦，給水系統(tǒng)方案普遍采用以下3種：

方案一：經(jīng)水泵提取中深層地下水，經(jīng)處理后進入水塔，然后依靠重力供水；

方案二：經(jīng)水泵提取中深層地下水，經(jīng)處理后采用氣壓罐供水；

方案三：經(jīng)水泵提取中深層地下水，進入清水池，在清水池中消毒處理，然后采用二次加壓供水。

上述3種供水方案各有優(yōu)劣，現(xiàn)方案比較如下：

①方案一：水塔供水

優(yōu)點：經(jīng)井泵提水后依靠重力自流供水，無需二次加壓；水塔有調(diào)蓄功能，井泵不需頻繁啟動，故供水成本較低；運行方式簡單明了，便于管理。

缺點：投資較大，建設(shè)工期長，占地多，對地基承載力要求高，施工復(fù)雜，水塔清洗較為麻煩，供水范圍不宜太大，適合于中等規(guī)模以下的水廠。

②方案二：氣壓罐供水

優(yōu)點：投資小，建設(shè)工期短，占地小，對地基承載力的要求低，施工簡單，對于供水量較小時，氣壓罐啟動次數(shù)少,供水成本較低。

缺點：供水量較大時，氣壓罐啟動次數(shù)頻繁，運行成本較高；調(diào)節(jié)能力差，高峰供水時易對深水井造成損害；氣壓罐易銹蝕，且不易清洗，加氯后進入井管，對井管和機泵銹蝕嚴重，且不利于控制加氯量。

③方案三：二次加壓供水

優(yōu)點：供水范圍廣，適用于供水規(guī)模較大的水廠；使用蓄水池調(diào)節(jié)供水，可降低對深水井出水量的要求；通過流量大小不一的幾臺加壓泵配合，按管網(wǎng)實時需水量變頻供水，可降低供水成本；通過更改或增加加壓泵，可實現(xiàn)水廠供水規(guī)模的擴大；蓄水池便于清洗；加氯后進入蓄水池，可便于充分拌合，防止局部氯含量過大。

缺點：投資較大，建設(shè)工期較長，占地多，蓄水池施工時受地下水位影響大，對于供水規(guī)模小的水廠，運行成本高。

經(jīng)過比選，本工程最終確定給水方案采用方案一，水塔調(diào)節(jié)，二次加壓供水的方案。

4 結(jié)論與建議

潁上縣行蓄洪區(qū)莊臺綜合整治二期工程項目給排水工程的改善，徹底改變了項目區(qū)人居環(huán)境，極大提升項目區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，改變環(huán)境臟亂現(xiàn)象，生態(tài)效益顯著，兼顧地區(qū)實情，真正使得當(dāng)?shù)厝罕娔軌蚯袑嵏惺艿巾椖繋淼纳鐣б?。同時，還應(yīng)加強建設(shè)項目的組織管理工作、強化領(lǐng)導(dǎo)班子和職工隊伍的綜合素質(zhì)、建立完善的經(jīng)營管理制度、推行可行的項目管理辦法，以保證建設(shè)項目的工程質(zhì)量。