□ 楊紅艷 楊紅宇
五大連池市位于北緯48°17′~49°10′,屬寒溫帶大陸性氣候,全年平均氣溫-2℃至5℃,有記錄顯示最低氣溫48℃,最大凍深為2.9米。
五大連池市農(nóng)村飲水安全特別是山區(qū)農(nóng)村飲水安全工程的設(shè)計(jì),在十幾年的工作中積累了一定的經(jīng)驗(yàn),通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。
根據(jù)《五大連池市農(nóng)村飲水安全工程技術(shù)要求》,居民最高日生活用水定額,山區(qū)不超過(guò)60L/(每人·每天);平原區(qū)與小域鎮(zhèn)不超過(guò)100L/(每人·每天);單村供水工程設(shè)計(jì)年限原則上是20年。其他用水量考慮公共建筑用水量,牲畜用水量,企業(yè)用水量,不可預(yù)見(jiàn)用水量及管網(wǎng)漏水損失量,消防用水量,但不得因考慮消防用水需求而影響飲用水供水系統(tǒng)本身的正常安全運(yùn)行,因此在供水規(guī)模小的單村供水村屯可不計(jì)消防用水。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,農(nóng)民生活水平的提高,飲水工程標(biāo)準(zhǔn)也要適當(dāng)提高,所謂飲水安全,不僅限于“有水”喝,而且要“安全”,符合《農(nóng)村飲用水安全衛(wèi)生評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》,從水質(zhì)、水量、方便程度和保證率4項(xiàng)指標(biāo)保證飲水安全。因此,五大連池市農(nóng)村飲水安全工程是按供水到戶設(shè)計(jì),只有對(duì)村屯規(guī)模過(guò)小,人口少,取水和供水管網(wǎng)投資高的單村供水工程,結(jié)合區(qū)內(nèi)搬遷計(jì)劃,建集中供水點(diǎn),滿足人力取水要求。
供水水質(zhì)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5749-2006) 的要求,并符合生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理?xiàng)l例的規(guī)定。水壓標(biāo)準(zhǔn)為:配水管網(wǎng)中用戶按管點(diǎn)的最小服務(wù)水頭,單層建筑物可為5~10m,兩層建筑物為10~12m,兩層以上每增高一層加3.5~4.0m;用水戶水龍頭的最大靜水頭不超過(guò)40m。消火栓設(shè)置處的最小服務(wù)水頭不低于10m。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,在水量滿足消防栓設(shè)置要求的地區(qū),以用戶按管點(diǎn)的最小服務(wù)水頭設(shè)計(jì),以消防用水的最小服務(wù)水頭進(jìn)行校核。對(duì)單村供水工程,水量往往不滿足消防栓設(shè)置要求,僅以用戶的最小水頭控制。
五大連池市山區(qū)村屯規(guī)模相對(duì)較小,人口少,村屯分散,飲水安全工程采用單村供水形式。
供水系統(tǒng)可分為重力供水系統(tǒng)和壓力供水系統(tǒng)。山區(qū)地形起伏大,如果水源在高處,可以利用地勢(shì)差自流供水或部分自流供水。供水范圍地形高差較大,則采取分壓供水,水源在低處需采取壓力供水,多采用清水池加二次加壓變頻供水及高位水池等方式。
五大連池市村鎮(zhèn)供水中沒(méi)有以地表水為水源的供水工程,山區(qū)農(nóng)村飲水安全工程供水水源以深層地下水為主要飲用水源。在選擇地下水作為水源時(shí),要對(duì)取水的合理性、水量、水質(zhì),以及取水對(duì)周邊環(huán)境的影響等方面做出評(píng)價(jià),編寫(xiě)出水資源論證報(bào)告。根據(jù)近幾年飲水工程取水經(jīng)驗(yàn),新建機(jī)井在保證一定取水深度以及黏土球封孔深度條件下,可保證深井水水質(zhì),不受表層水的影響。
目前在飲用水管道輸送方面,有多種材質(zhì)可供選擇。農(nóng)村飲水安全工程的供水規(guī)模相對(duì)較小,所用的管材主要有鋼管(sp)球墨鑄鐵管,硬聚氯乙烯 (pvc-v) 管,聚乙烯 (PE)管。根據(jù)五大連池市幾十年農(nóng)村自來(lái)水工程施工經(jīng)驗(yàn),聚乙烯(PE) 管除具有pvc-v管的優(yōu)點(diǎn)外,該管屬柔性管,對(duì)小口徑管可采用塑料管件、鑄鐵管件等方式連接,鋪設(shè)方便,可將管道連接長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米鋪設(shè)。
常用的給水聚乙烯管有DN32-DN500多種規(guī)格,埋地聚乙烯管應(yīng)選用最小要求強(qiáng)度(MRS)不小于8.0MPa的聚乙烯混配專用料生產(chǎn)的管材和管件。
1.重力供水問(wèn)題。其管徑應(yīng)按輸水管和管網(wǎng)通過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí),供水起點(diǎn)至控制點(diǎn)的水頭損失總和等于或略小于可利用的水頭來(lái)確定,但山區(qū)往往高差大,還應(yīng)考慮其流速問(wèn)題,按照靜壓進(jìn)行復(fù)核。
2.管道壓力問(wèn)題。管道的工作壓力由管網(wǎng)水力計(jì)算得出,根據(jù)工作時(shí)的最大動(dòng)水壓力和不輸水時(shí)的最大靜水壓力確定。在經(jīng)濟(jì)流速0.6~0.9m3/s范圍內(nèi),運(yùn)行中殘余水錘壓力增值不超過(guò)0.3~0.4MPa,當(dāng)聚乙烯管設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的1.5倍時(shí),就是同時(shí)考慮了最大工作壓力和殘余水錘壓力的結(jié)果。
另外,考慮山區(qū)地形高差,管道的使用壽命要求,一般山區(qū)的管材壓力建議不小于0.8MPa。
3.管道埋深問(wèn)題。五大連池市山區(qū)最大凍深一般在2.85~2.90之間,如何解決好管道埋設(shè)問(wèn)題,近幾年我們采取如下三種方案:
一是土層及碎石厚度達(dá)到或超過(guò)了3m的按3m深控制施工。
二是土層及碎石厚度在2~3m間的采用上覆土層辦法使管道上覆土層滿足3m半徑的要求,見(jiàn)圖1。
三是土層及碎石層在0.5~1.5m間的采用設(shè)管道發(fā)泡保溫層的方法,進(jìn)行淺埋施工。