摘要：為落實“十一五”新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃，農(nóng)村飲用水安全工程建設(shè)在全國農(nóng)村鋪開。筆者結(jié)合四會市農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計中積累了一定的經(jīng)驗，農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計應(yīng)因地制宜、多種形式解決飲水困難，應(yīng)從水源選擇、取水構(gòu)筑物設(shè)計，輸配水管道設(shè)計、凈水工藝設(shè)計等多方面比選，做出一個最佳方案，使農(nóng)村飲水安全工程運行費低，水費低。

　　關(guān)鍵詞：飲水工程,水源的選擇,取水構(gòu)筑物,輸配水管道,凈水工藝

　　概述

　　水資源是人類生存和發(fā)展不可缺少、不可替代的自然資源，是人類生活和生產(chǎn)的基本保證，也是社會發(fā)展必不可少的重要基礎(chǔ)性資源、戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源和公共性社會資源。搞好社會主義新農(nóng)村建設(shè)，解決新農(nóng)村建設(shè)中的飲水困難和安全問題是關(guān)鍵，這既是保證人民群眾飲水安全衛(wèi)生、保障身體健康的有效途徑之一，也是解放農(nóng)村勞動力、提高人民群眾生活水平的核心問題之一。

　　四會市共轄13個鎮(zhèn)(街道)、121個村委會和31個社區(qū)居委會。2010年末常住總?cè)丝?3.32萬人，其中農(nóng)村人口為325635人。近幾年來，在黨中央的支持關(guān)懷下，四會市建設(shè)了多宗農(nóng)村飲水安全工程，范圍涉及全市9個鎮(zhèn)(街道)，解決農(nóng)村9.8912萬人的飲水不安全問題。筆者在近幾年的四會市農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計中積累了一定的經(jīng)驗，通過以下幾個方淺述對飲水安全工程設(shè)計的看法。

　　一、水源的選擇

　　我國是一個水資源匱乏的國家，隨著人口的增加和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出，水源污染和地下水超采加劇，村鎮(zhèn)供水工程的建設(shè)和管理應(yīng)合理利用水資源，充分發(fā)揮有限水資源的效益，水源的水質(zhì)和水量直接關(guān)系到供水水質(zhì)和供水保證率，因此，水源的選擇是關(guān)系到飲水安全工程能否有效解決農(nóng)村飲水不安全問題的首要條件，是農(nóng)村飲水安全工程項目設(shè)計中最重要的一個環(huán)節(jié)。農(nóng)村飲水安全工程選取水源要滿足如下條件： (一)水量充沛，可滿足生活用水需要。干旱年枯水期設(shè)計取水量保證率，嚴(yán)重缺水地區(qū)不低于90%，其他地區(qū)不低于95%。(二)水質(zhì)、水源衛(wèi)生防護條件應(yīng)滿足《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3020-93)。(三)水源選擇順序合理。應(yīng)符合《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL310-2004)中的一般順序要求，即優(yōu)先選用水質(zhì)良好的泉水、承壓水、潛水作水源。來水量比較穩(wěn)定、無污染等條件。根據(jù)四會市水資源開發(fā)利用的實際情況，選擇地表水作為工程水源的工程很多，如下茆鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程利用江谷水庫放水渠放水，水源是水庫水。也有采用地下潛流作水源，如，龍甫鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程中祿村、虎板坑片區(qū)，由于該自然村人口少、地勢高，選擇地表水源距離遠且水壓不能滿足，故水源選擇打井取水，節(jié)省投資。

　　無論選擇哪種水源，對我們設(shè)計人員來說，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查和搜集區(qū)域水資源資料，有多個水源可供選擇時，應(yīng)對其水質(zhì)、水量、工程投資、運行成本、施工和管理條件、衛(wèi)生防護等進行綜合比較、擇優(yōu)確定適宜的水源，并且對設(shè)計選用的水源應(yīng)建立水源防護管理制度以及水源監(jiān)測措施。

　　二、取水構(gòu)筑物設(shè)計

　　取水構(gòu)筑物是整個給水系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，取水構(gòu)筑物分為地下水取水構(gòu)筑物和地表水取水構(gòu)筑物大類。四會市屬山區(qū)農(nóng)村，為多山高低起伏地區(qū)，地勢落差較大，四面環(huán)山，而山上植被良好、枝葉茂盛，儲水能力較強，來水量充足，來水量比較穩(wěn)定，水源水質(zhì)可靠，長流不斷，水質(zhì)清澈，口感清甜，無污染，衛(wèi)生防護條件好，所以農(nóng)村飲水安全工程水源一般為淺層地表水為首選，因此，取水構(gòu)筑物多為地表水取水構(gòu)筑物。如，逕口鎮(zhèn)鳳山村、上觀村、迎頭村三個行政村片區(qū)，由于人口多且村莊較集中，故考慮在坑尾水庫取水，采用浮船式取水構(gòu)筑物，采用浮船式取水構(gòu)筑物的優(yōu)點：能保證取水頭部吸水高度，便于維護及造價低。

　　三、輸配水管道設(shè)計

　　輸水線路包括水源地至水廠的管(渠)、水廠至村配水管網(wǎng)前的管道，輸配水管道的設(shè)計是農(nóng)村飲水安全工程能否正常運轉(zhuǎn)的前提。進行四會市農(nóng)村飲水安全工程輸水管道設(shè)計時，首先要會同市農(nóng)村飲水工程管理處技術(shù)人員及鎮(zhèn)水管站技術(shù)人員進行實地踏勘，選擇輸配水管線時要考慮到今后的新農(nóng)村建設(shè)，道路規(guī)劃。輸水管線布置合理，少拆遷、少占農(nóng)田，充分利用地形條件，優(yōu)先采用重力流輸水，盡量縮短線路長度。

　　其次，輸配水管道管徑計算，輸配水管道的內(nèi)徑，是由設(shè)計流量和設(shè)計流速確定，四會市農(nóng)村飲水安全工程均采用樹枝狀管網(wǎng)布置，配水管道(網(wǎng))設(shè)計流量，按最高日最高時用水量計算，其管段設(shè)計流量按其沿線出流量的50%加上其上下滸各管段沿線出流量計算。應(yīng)充分利用地形高差來確定管道的經(jīng)濟流速，如，威整鎮(zhèn)(荷包灣)農(nóng)村飲水安全工程農(nóng)村飲水安全工程采用泵組加壓輸送用水，由于考慮到農(nóng)村飲水安全工程對低運行費期望較高，因此，根據(jù)該工程的實際情況，綜合考慮管道工程造價和運行費用通過經(jīng)濟比較確定，并盡量降低水頭損失耗能費占運行費的比率以及事故停泵水錘的危害，管道直徑小于150mm時，流速為0.5m/s~1.0m/s，直徑150mm~300mm時，流速為0.7m/s~1.2m/s，管徑小，管線長取低值。設(shè)計人員在設(shè)計過程中需經(jīng)多次校核計算，才能選擇出最優(yōu)的設(shè)計管徑。

　　最后，管材的選擇，隨著社會生產(chǎn)力的進步“健康”與“安全”是現(xiàn)代人最為重視的兩在主題，根據(jù)四會市農(nóng)村飲水安全工程的現(xiàn)狀、地形等特點，在比較各種管材的優(yōu)缺點后，本著“方便施工、技術(shù)選進、經(jīng)濟節(jié)約”的原則，輸配水管道大部份選用新型節(jié)能材料U-PVC管，從根本上解決自來水管道系統(tǒng)中的二次污染問題。

　　輸配水管道埋深不小于0.7m，在管道凸起點設(shè)置自動進(排)氣閥，長距離無凸起點的管段，每隔800m設(shè)置自動進(排)氣閥;在管道低凹處，設(shè)置排空閥，排砂閥門等附屬設(shè)施。向多村供水時，每個村應(yīng)設(shè)村水表，用戶應(yīng)設(shè)戶表。視檢修需要設(shè)置閘閥。

　　四、凈水工藝設(shè)計

　　農(nóng)村飲水安全工程水廠的凈水工藝是農(nóng)村飲水安全工程的心臟。凈水工藝的選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)，設(shè)計規(guī)模，參照相似條件水廠的運行經(jīng)驗，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。核心是因地制宜，采用適宜技術(shù)。如，逕口鎮(zhèn)其中有個自然村名上村，該村由于為該鎮(zhèn)地勢最高的村莊，飲水不安全人口只有300人，且該村就近就有一條山坑水流經(jīng)，經(jīng)過深入調(diào)查與實地踏勘，發(fā)現(xiàn)該山坑水源能滿足用水量要求，常年低于20NTU，但遇雨天時，其原水濁度會大于20NTU，低于500NTU，瞬間不超過1000NTU，所以選擇該山坑水作為上村的供水水源，并確定該水源的凈水工工藝，采用粗濾池(二級)+慢濾池。消毒劑→原水→一級粗濾池→二級粗濾池→慢濾池→清水池→供水用戶，凈水工藝中關(guān)鍵是粗濾池和慢濾池的設(shè)計，下面對粗濾池和慢濾池的設(shè)計作簡述。

　　(一)粗濾池設(shè)計：1、山區(qū)原水含砂量一般常年較低，原水可不作預(yù)沉，粗濾池可設(shè)在慢濾池前。2、粗濾池設(shè)計濾速0.3～1.0m/h，原水濁度高時取低值。3、粗濾池有豎流式(上向流，下向流)和平流式。本工程選用豎流式。4、粗濾池采用豎流式二級串聯(lián)時，一級上向流、二級下向流。濾料表面以上水深0.2～0.3m,保護高0.2m。豎流式粗濾池濾料宜選用卵石或礫石，按順?biāo)�流方向由大到小分三層鋪設(shè)。上向流粒徑分布：底部16～32mm，厚450～500mm;中層8～16mm,厚度300～400mm;上層4～8mm， 厚度200～300mm。上向流粗濾底部設(shè)排水管，沖洗時打開快開蝶閥，隔墻配水孔。

　　(二)慢濾池設(shè)計。粗濾后的原水其濁度小于20NTU，再經(jīng)慢濾池過濾后，出水濁度小于1NTU，慢濾池能很好地去除細(xì)菌、病毒、臭味和色度。設(shè)計要點：1、布水應(yīng)均勻：按小阻力配水系統(tǒng)設(shè)計，開孔比宜為1%(開孔比為配水孔眼總面積與過濾面積之比)。2、應(yīng)連續(xù)運行：濾速0.1～0.3m/h，進水濁度高時取低值。3、出水口設(shè)可調(diào)堰或出水管安裝控制閥、流量計，控制濾速。4、濾料采用石英砂，粒徑0.3～1.0mm,濾層厚800～1200mm。5、濾料表面以上水深1.0～1.3m,池頂高出水面0.3m，高出地面不小于0.5m。6、承托層采用卵石或礫石，自上而下鋪設(shè)5 層，粒徑1～2mm,厚度50mm,粒徑2～4mm、4～8mm、8～16mm、16～32mm,厚度均為100mm。7、濾池面積一般小于15m2，可采用底溝集水，坡度為1%。8、濾池長寬比為1.25:1～2.0:1。9、濾池應(yīng)安裝溢流管、放空管，濾池一般分為2 格。10、濾池面積面積計算：F = Q/(T·V)(式中：F —濾池面積，m2;Q —設(shè)計規(guī)模，m3/d;T—工作時間，24h/d; V —設(shè)計濾速,0.1～0.3m/h。)

　　(三)運行管理。慢濾池在過濾初期1～2 周濾膜生成后才能出現(xiàn)清澈的過濾水，而且正常運行2～3 個月后濾料就有可能被泥堵塞，需要人工將表面2～3cm 的砂子刮掉而補充新的砂子或重復(fù)利用濾料，重復(fù)利用濾料時濾料需清洗干凈。

　　五、結(jié)語

　　農(nóng)村飲水安全工程是一項關(guān)乎廣大農(nóng)村群眾身體健康和生活水平提高的的民生工程，作為設(shè)計人員，應(yīng)具有高度的責(zé)任感，使命感，并以主人翁的精精神投入到設(shè)計工作中，設(shè)計時應(yīng)首先考慮水源的水質(zhì)水量情況，項目區(qū)的地形條件、電源保證情況等，要因地制宜，在工程設(shè)計中統(tǒng)籌兼顧，多方案進行技術(shù)經(jīng)濟比選，科學(xué)選擇最優(yōu)方案進行設(shè)計，不斷思考、總結(jié)，尤其是在科技發(fā)展迅猛的時代，新設(shè)備，新工藝、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，對于我們設(shè)計人員，是一個學(xué)習(xí)的過程，更是一個考驗的過程，我們堅信，到2020年，我國基本可以解決農(nóng)村飲水安全問題。

　　參考文獻：

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