農(nóng)村安全飲水工程配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)分析

袁甜甜

（遼寧中冠環(huán)境工程股份有限公司，遼寧鞍山 114014）

農(nóng)村安全飲水項(xiàng)目可以為農(nóng)村群眾提供安全的飲用水，減少各種不達(dá)標(biāo)等用水現(xiàn)象，從整體層面上提高農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活幸福指數(shù)，對(duì)于確保農(nóng)村地區(qū)供水飲水的安全性、質(zhì)量性、穩(wěn)定性具有重要作用［1］。農(nóng)村安全飲水工程中，配水管網(wǎng)實(shí)際包含的內(nèi)容非常多，主要有管道及其他不同類型的管道附件等，設(shè)計(jì)合理的配水管網(wǎng)可以讓農(nóng)村居民享受極大的便利。為了更好地對(duì)農(nóng)村安全飲水工程配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究分析，以吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)為例，進(jìn)行了全面深入分析，進(jìn)一步加快新時(shí)期農(nóng)村安全飲水工程建設(shè)。

1 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)基本情況介紹

新疆吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)自來(lái)水工程從20 世紀(jì)末開始修建，其以當(dāng)?shù)厣饺疄榛舅?，并配套了一座集水井，供水管網(wǎng)類型是典型的D160 的PE 管，支管為D90 的PE 管。在最初設(shè)計(jì)時(shí)，目標(biāo)是滿足70 萬(wàn)左右人口的用水需求，在實(shí)際建成后可以滿足超過(guò)54 萬(wàn)人的用水需要，受到各種因素的影響，實(shí)際供水能力與目標(biāo)預(yù)期還有明顯差距［2］。黨的十八大以來(lái)，在“兩居”工程等的實(shí)施推動(dòng)下，鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府駐地的人口牲畜數(shù)量急劇增加，鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的用水壓力持續(xù)增大。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，截至2017 年末，吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)實(shí)際常住人口達(dá)到73 萬(wàn)，以往建成的自來(lái)水供水系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足基本需要，而且在最初的自來(lái)水供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)上科學(xué)性、合理性不夠，供水存在著比較明顯的不平衡性，部分地方的管網(wǎng)在實(shí)際埋深上不夠，支管實(shí)際布局不夠科學(xué)，不少地方自來(lái)水管網(wǎng)出現(xiàn)了嚴(yán)重老化、堵塞等情況，實(shí)際需要檢修維護(hù)的管網(wǎng)持續(xù)增多，整體的成本開支非常大，嚴(yán)重影響了吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)區(qū)對(duì)自來(lái)水的需求，導(dǎo)致水資源供需矛盾非常大，因此，如何更好地對(duì)自來(lái)水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造成為了吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)共同關(guān)注的問(wèn)題。近年來(lái)，社會(huì)對(duì)于水資源的需求會(huì)更加旺盛，基于實(shí)際需要，對(duì)配水管網(wǎng)管道布置進(jìn)行了不同層面的分析，并從基本要點(diǎn)切入對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，這對(duì)于加快新時(shí)期配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)具有重要參考作用。

2 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)配水管網(wǎng)工程基本概況

吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)距離縣城超過(guò)25 km，四周緊鄰4 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，屬于典型的核心位置，交通條件便利，實(shí)際轄區(qū)面積為1 214 km2。從轄區(qū)自然地形條件看，主要地區(qū)地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，呈現(xiàn)出波狀起伏的特點(diǎn)，地勢(shì)整體上是北高南低，南北長(zhǎng)73 km，東西長(zhǎng)16 km［3］。根據(jù)最新測(cè)量數(shù)據(jù)，轄區(qū)海拔最高點(diǎn)為1 614 m，供水范圍主要是吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地及周圍行政村。根據(jù)當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該農(nóng)村飲水安全工程地區(qū)居民存在著較為嚴(yán)重的細(xì)菌性痢疾等疾病，導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因與長(zhǎng)時(shí)間飲用不健康水體有著直接關(guān)系。基于更好地維護(hù)群眾身體健康及解決各種歷史性飲用水遺留問(wèn)題的考慮，更加有必要加快農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)工作。

3 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)配水管網(wǎng)布置的基本原則

在給水設(shè)計(jì)上，充分考慮農(nóng)村實(shí)際情況，在吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)管網(wǎng)工程布置上，嚴(yán)格遵循以下基本原則。1）將線路盡量縮短，減少線路出現(xiàn)起伏現(xiàn)象，土石方工程要盡量降低，科學(xué)控制整體的工程成本開支。2）在管道的敷設(shè)上，盡量應(yīng)用原有的或者既定規(guī)劃道路，確保后續(xù)施工及檢修維護(hù)作業(yè)的實(shí)施。3）減少對(duì)農(nóng)田的占用，將各種可能存在交叉建筑物數(shù)量控制在最少。4）有效利用地形高差，在條件滿足的情況下選擇自壓輸水。5）注重與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合，體現(xiàn)出管網(wǎng)設(shè)計(jì)等的長(zhǎng)期性、可持續(xù)性。6）對(duì)于供水一定要確保安全可靠。

4 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)配水管網(wǎng)布置具體要求

充分利用現(xiàn)有地形，在條件滿足的情況下先選擇重力輸水。在配水管網(wǎng)的選擇上，要結(jié)合用水基本要求，合理設(shè)置覆蓋給水區(qū)域機(jī)芯，從而滿足不同群眾的用水需求，讓不同地區(qū)群眾都能夠獲得足夠的水資源，對(duì)水壓進(jìn)行嚴(yán)格要求，最不利點(diǎn)的自由水頭不得小于4 m［4］。對(duì)于所有的村鎮(zhèn)基本情況要進(jìn)行考慮，還需要綜合長(zhǎng)遠(yuǎn)視角進(jìn)行把握，讓供水設(shè)計(jì)更具有科學(xué)性。要確保盡量少占用農(nóng)田，減少各種類型的交叉建筑物，在管網(wǎng)的設(shè)計(jì)上，一定要避開經(jīng)常性出現(xiàn)滑坡的路段。如果是進(jìn)行長(zhǎng)距離輸水，就需要在合適的位置設(shè)置排氣閥或者泄水閥，重力輸水，在地面坡度較陡時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)跌水井或減壓等控制水壓設(shè)施。在布置配水干管上，需要沿著覆蓋村莊進(jìn)行有效落實(shí)，避免將干管壓到路面下，減少對(duì)干管的硬性損傷。需要在不同的管道節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置檢查井，而且還需要將管道埋深到最大凍深以下。

5 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)配水管網(wǎng)布置要點(diǎn)

在管網(wǎng)布置上，需要確保管網(wǎng)以樹枝狀方式呈現(xiàn)出來(lái)。考慮到供水服務(wù)地區(qū)群眾居住較為分散，需要綜合考慮工程所在區(qū)域的地形特點(diǎn)等，確保管線在具體布置上沿著現(xiàn)有的道路及規(guī)劃道路進(jìn)行，如果在管道經(jīng)過(guò)區(qū)域中存在著可能的腐蝕性路段，則一定要避開。在向不同的村鎮(zhèn)進(jìn)行輸水時(shí)，需要將檢修閥設(shè)置在分水點(diǎn)下游側(cè)的干管及分水支管上。在本次設(shè)計(jì)中，綜合考慮了服務(wù)地區(qū)的基本情況，并嚴(yán)格遵循了對(duì)管道進(jìn)行布置的基本原則，實(shí)際的布置如下。

從水源特點(diǎn)上看，本次設(shè)計(jì)是典型的新建水源，處于該地最大的水閘上游大約70 m 的位置，選擇合理的位置新修建了一座集水井，在集水井的上游接了3 條滲管。在滲管的材料上，選擇的是無(wú)砂混凝土花管，與集水井成30°夾角埋設(shè)，實(shí)際埋深平均為3 m，每條管道的長(zhǎng)度為100 m，管道的直徑為1 m，共計(jì)300 m［5］。

結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，考慮到本次供水服務(wù)對(duì)象特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選擇了自壓方式供水，新修建了兩座水廠，以兩條管道為主，從集水井當(dāng)中吸水，分別從兩個(gè)方向進(jìn)行供水。在正式供水之前，需要組織專門技術(shù)人員對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)化驗(yàn)，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，確保水在集水井經(jīng)過(guò)有效濾料，之后到自來(lái)水廠進(jìn)行消毒處理，進(jìn)而在清水池調(diào)節(jié)，借助于管網(wǎng)配水輸送到農(nóng)戶家中，這樣才能切實(shí)為群眾提供安全的飲水用，減少各種由于水體污染等導(dǎo)致的疾病。實(shí)踐證明，這對(duì)于提高群眾滿意度起到了非常好的作用。

6 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)配水管網(wǎng)工程管材質(zhì)量

農(nóng)村安全飲水工程配水管網(wǎng)中，管材的影響至關(guān)重要，只有管材質(zhì)量過(guò)關(guān)，這樣才能確保管網(wǎng)使用壽命符合實(shí)際要求，才能減少各種破損、裂縫等問(wèn)題的發(fā)生，結(jié)合實(shí)際來(lái)看，在管材的選擇上必須要做到以下5 點(diǎn)。1）可以承受來(lái)自各個(gè)層面的實(shí)際壓力，而且還需要避免出現(xiàn)堆水質(zhì)產(chǎn)生污染現(xiàn)象；2）由于施工建設(shè)的復(fù)雜性，實(shí)際需要的管道數(shù)量比較大，在管道材質(zhì)的選擇上一定要確保成本可控，而且質(zhì)量還需要得到切實(shí)的保障；3）實(shí)際選擇的管材要有足夠長(zhǎng)的使用壽命，能夠經(jīng)得住長(zhǎng)時(shí)間的磨損；4）要確保管道內(nèi)壁非常光滑，將水頭損耗出現(xiàn)的可能性降到最低，從而有效節(jié)約水資源；5）由于施工區(qū)域的復(fù)雜性，在施工當(dāng)中對(duì)于安全質(zhì)量要嚴(yán)格要求，確保整體性的施工建設(shè)經(jīng)得住推敲。

7 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)配水管網(wǎng)工程管材類型

從實(shí)際來(lái)看，在當(dāng)前農(nóng)村防病改水工程項(xiàng)目建設(shè)中，實(shí)際使用最為廣泛的管道材料，主要有塑料管、鋼管、球墨鑄鐵管等，不同的部分實(shí)際起到的作用也不一樣。結(jié)合供水的實(shí)際需要，綜合以往農(nóng)村安全飲水工程建設(shè)經(jīng)營(yíng)，在本次配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，管材的選擇都是PE 管。這種類型的管材在實(shí)際應(yīng)用上具有非常大的優(yōu)勢(shì)，在耐腐蝕上表現(xiàn)良好，管材的內(nèi)壁非常光滑，實(shí)際表現(xiàn)出的輸水能力也相當(dāng)強(qiáng)，整體的重量不大，對(duì)于方便施工具有重要意義，最為重要的是材料成本不高，在實(shí)際推廣應(yīng)用上具有廣闊的前景。在實(shí)際安裝上非常簡(jiǎn)單，可以非常好的適應(yīng)農(nóng)村環(huán)境要求，在所有材料的選擇上，都需要經(jīng)過(guò)專門的安全鑒定。

8 吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)配水管網(wǎng)工程管網(wǎng)水力計(jì)算

根據(jù)管網(wǎng)中最不利節(jié)點(diǎn)所要求的自由水頭和各管段的水頭損失，再由控制點(diǎn)要求的自由水壓和地面高程，推算出各節(jié)點(diǎn)的水壓，確定設(shè)計(jì)管材壓力、規(guī)格。經(jīng)過(guò)計(jì)算，供水整體系統(tǒng)動(dòng)水壓力主要為節(jié)點(diǎn)區(qū)域自由水頭，并滿足壓力需求，最大值為58.42 m，最小值為16.01 m。

在項(xiàng)目運(yùn)行中，管道內(nèi)部壓力極易受到管網(wǎng)用戶用水量的干擾。如果其降低則會(huì)導(dǎo)致動(dòng)水壓加大，最高趨于管道凈水壓力，主要為首部水壓線標(biāo)高一級(jí)地面高程直接的長(zhǎng)，所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需對(duì)不同凈水壓力管段給予可惜的設(shè)計(jì)，選擇壓力（額定壓力）的管材，同時(shí)在不同節(jié)點(diǎn)區(qū)域設(shè)置自動(dòng)排氣裝置，保證工程整體運(yùn)行質(zhì)量。

9 結(jié)語(yǔ)

以吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)為例，對(duì)農(nóng)村安全飲用水工程管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面剖析，介紹了吉木乃縣別斯鐵熱克鄉(xiāng)的基本情況，明確了工程建設(shè)的必要性及意義所在，進(jìn)而從不同層面對(duì)如何進(jìn)行配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索，這對(duì)于更好地落實(shí)新時(shí)期農(nóng)村安全飲水要求，滿足不同層面的用水需要都具有重要意義。