陳洪松

摘要：本文針對(duì)貴州山區(qū)村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，缺少管理技術(shù)人員，管理水平較低下的情況，結(jié)合山區(qū)的特點(diǎn)，對(duì)供水系統(tǒng)的各構(gòu)成部分進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的分析比選，盡量在村鎮(zhèn)小規(guī)模供水工程供水系統(tǒng)選擇時(shí)做到合理化、經(jīng)濟(jì)化，做到實(shí)施簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行電耗低，降低水價(jià)，造福于人民。

關(guān)鍵詞：村鎮(zhèn) 供水系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì) 技術(shù)

貴州省位于中國(guó)西南的東南部，省會(huì)貴陽(yáng)。東毗湖南、南鄰廣西、西連云南、北接四川和重慶，介于東經(jīng)103°36′～109°35′、北緯24°37′ ～29°13′之間，國(guó)土面積176167K㎡，占全國(guó)國(guó)土面積的1.8%。2010年9月止，全省設(shè)4個(gè)地級(jí)市，3個(gè)自治州，2個(gè)地區(qū)；9個(gè)縣級(jí)市，56個(gè)縣，11個(gè)自治縣，10個(gè)市轄區(qū)，2個(gè)特區(qū)；共計(jì)505個(gè)鄉(xiāng)（含252個(gè)民族鄉(xiāng)），689個(gè)鎮(zhèn)，109個(gè)街道辦事處。

貴州地貌屬于中國(guó)西南部高原山地，境內(nèi)地勢(shì)西高東低，自中部向北、東、南三面傾斜，平均海拔在1100米左右。全省地貌可概括分為高原、山地、丘陵和盆地四種基本類(lèi)型，其中92.5%的面積為山地和丘陵。貴州巖溶地貌發(fā)育非常典型?？λ固氐孛裁娣e109084平方千米，占全省國(guó)土總面積的61.9 %，境內(nèi)巖溶分布范圍廣泛，形態(tài)類(lèi)型齊全，地域分布明顯，構(gòu)成一種特殊的巖溶生態(tài)系統(tǒng)。

1．貴州村鎮(zhèn)供水工程主要特點(diǎn)

貴州的村鎮(zhèn)相對(duì)來(lái)說(shuō)大多經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，供水工程具有以下特點(diǎn)：

①人口規(guī)模小。鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口多在幾千到一萬(wàn)多人，小的自然村寨幾百到一千人，較大的自然村寨有一、兩千人。

②除特殊類(lèi)型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村寨外，供水用途單一，主要為生活用水、少量農(nóng)副產(chǎn)品加工用水，有些旅游服務(wù)型村寨有部分餐飲用水，自然村寨還有部分大牲畜用水。

③用水量少，供水工程的建設(shè)規(guī)模小。受經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制，衛(wèi)生器具的完善程度較低，根據(jù)氣候條件和生活條件，自然村寨居民綜合用水量多在80-120L/（cap·d）間，鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民綜合用水量多在100-150L/（cap·d）之間，除特殊類(lèi)型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、自然村寨外，供水工程的供水規(guī)模大多在100m3/d—2000m3/d。

④供水水源距離鎮(zhèn)區(qū)或者村寨遠(yuǎn)近不一，輸水管線長(zhǎng)度較短的1-2Km，長(zhǎng)的4-6Km，少數(shù)長(zhǎng)達(dá)10Km及以上。

⑤受山區(qū)地形影響，配水覆蓋范圍內(nèi)多地形起伏較大，配水管網(wǎng)中水壓差較大。

⑥貴州村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，缺少管理的技術(shù)人員，管理水平相對(duì)低下。

2．常見(jiàn)的供水系統(tǒng)分類(lèi)及系統(tǒng)組成

2.1常見(jiàn)的供水系統(tǒng)分類(lèi)

城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)按不同的性質(zhì)有多種不同的分法，如按水源性質(zhì)分，可分為地表水供水系統(tǒng)、地下水供水系統(tǒng)，按供水方式分，可分為重力流供水系統(tǒng)、壓力供水系統(tǒng)、混合供水系統(tǒng)，按使用目的分可生活用水供水系統(tǒng)、工業(yè)用水供水系統(tǒng)等等。

2.2供水系統(tǒng)的組成

不論是何種類(lèi)型的供水系統(tǒng)，一般均包括水源、取、輸水工程、凈水工程、配水工程四大部分。

2.2.1水源

供水水源分為兩類(lèi)，一是地表水，包含江、河、湖、海、水庫(kù)、山塘等；二是地下水，包含地下出露泉水、深層地下水（承壓水）、淺層地下水（潛水）等類(lèi)型。

2.2.1取、輸水工程

取水工程主要為取水構(gòu)筑物，即從選定的水源（包括地表水和地下水）取水。有滲渠、大口井、岸邊式取水泵房等等形式。

輸水工程即從水源將原水輸送到凈水廠的管（渠）道。

2.2.2凈水工程

凈水工程通常指凈水設(shè)施、凈水廠，包含將水源原水處理達(dá)到用水水質(zhì)要求的構(gòu)筑物、附屬的投藥、消毒、變配電間及水處理所需要的相關(guān)的投藥設(shè)備、消毒設(shè)備等等。

一般的凈水工程構(gòu)建筑物有澄清池、絮凝反應(yīng)池、沉淀池、濾池、清水池等，附屬生產(chǎn)建筑物有投藥間、消毒間、變配電室、送水加壓泵房等。

2.3.3配水工程

配水工程通常指將凈水廠處理達(dá)標(biāo)后的水輸送到個(gè)用水點(diǎn)的管道工程。包括配水管網(wǎng)和配水管網(wǎng)中的高峰用水調(diào)節(jié)水池，如供水系統(tǒng)采用前置調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)水池一般與凈水廠中的清水池合并。

3．供水系統(tǒng)的選擇與經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

村鎮(zhèn)的供水規(guī)模小，且主要為生活用水，若將生活用水和工業(yè)生產(chǎn)用水分水質(zhì)進(jìn)行供應(yīng)，則需建兩套凈水系統(tǒng)和兩套配水系統(tǒng)，增加了工程的管理復(fù)雜難度、工程投資和運(yùn)行成本，故一般采用同質(zhì)供水系統(tǒng)，以生活用水要求進(jìn)行凈水處理。

山區(qū)地形起伏較大，應(yīng)在分析配水能耗、合理降低水價(jià)的前提下，合理確定是否采用同壓供水還是采用分區(qū)（分壓供水）供水。

貴州村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，缺少管理技術(shù)人員，管理水平相對(duì)低下，合理的確定供水系統(tǒng)及其組成單元，做到設(shè)備材料簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行電耗低、使用的藥劑或原料易采購(gòu)保存，做到水價(jià)最低，造福于人民，是值得研究和探討的。

3.1水源

一般來(lái)說(shuō)，地下水水質(zhì)變化較小，使運(yùn)行維護(hù)管理簡(jiǎn)單化，容易保證水處理達(dá)標(biāo)，處理費(fèi)用低，供水安全性得到提高和保障。

地表水受人為破壞污染、大氣降水影響、季節(jié)變換等等因素影響，水質(zhì)變化大，給凈水廠水處理帶來(lái)一定困難，且水處理費(fèi)用高，如不結(jié)合水質(zhì)變化調(diào)整水廠的運(yùn)行工況，則出廠水水質(zhì)難以保證。

故在保證取水量的前提下，首選水質(zhì)符合水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的地下水作為供水水源，適宜缺少技術(shù)人員，管理水平相對(duì)較低的村鎮(zhèn)級(jí)小規(guī)模供水工程。如開(kāi)采地下水作為水源，則應(yīng)注意取水量須小于允許開(kāi)采量，防止造成地層結(jié)構(gòu)破壞，帶來(lái)地面塌陷等自然災(zāi)害。

3.2取、輸水工程

3.2.1取水工程

取水工程在滿足取水要求的前提下，應(yīng)考慮采用維護(hù)簡(jiǎn)單、管理方便，并利于安全衛(wèi)生防護(hù)的取水方式。

通常地下出露泉水采取泉室取水；一般不通航的小河流采用取水低壩抬高水位取水，也可采取滲渠、大口井等方式取水，但應(yīng)考慮洪水影響因素和取水工程的安全；較大河流、水庫(kù)等地表水等采取岸邊式取水泵房取水，同樣需要考慮洪水影響因素。

3.2.2輸水工程

輸水工程分重力流輸水和壓力流輸水兩種類(lèi)型，貴州村鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，應(yīng)充分考慮節(jié)約運(yùn)行電耗，制定合理的居民水價(jià)。

重力流輸水在滿足水力計(jì)算要求的前提下，輸水管管材考慮運(yùn)行維護(hù)管理、運(yùn)輸、氣候條件、地質(zhì)條件、工程投資的影響因素即可。

對(duì)于需要加壓輸水的供水系統(tǒng)，輸水管道的管材選擇對(duì)運(yùn)行電耗費(fèi)用有相當(dāng)?shù)挠绊?，而運(yùn)行費(fèi)用的高低取決于管道水頭損失的大小。

管道的水頭損失包含沿程水頭損失和局部水頭損失，沿程水頭損失可按下式計(jì)算[1]：

10.67q1.852L

h=

C1.852D4.87

h—沿程水頭損失（m）

L—管道長(zhǎng)度（m）

D—管徑（m）

q—流量（m3/s）

C—（海曾-威廉）系數(shù)，按下表取值：

管道種類(lèi) C值

塑料管 140

新鑄鐵管、涂水泥砂漿的鑄鐵管 130

混凝土管、焊接鋼管 120

根據(jù)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，局部水頭損失一般按沿程水頭損失的5-10%計(jì)算，但受貴州山區(qū)特殊地形影響，輸水管線起伏較大、轉(zhuǎn)彎較多，局部水頭損失較大，對(duì)于較長(zhǎng)的輸水管線，難以對(duì)其局部水頭損失進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，根據(jù)筆者在貴州山區(qū)供水工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建議按沿程水頭損失的10-15%計(jì)算。

輸水工程的電費(fèi)可計(jì)算按下式計(jì)算[2]：

以當(dāng)前市場(chǎng)上最容易采購(gòu)、應(yīng)用最廣、最具有代表性的給水管管材鋼管、離心球墨鑄鐵管、PE給水管為例，由上面的計(jì)算式可推算出同管徑的PE給水管的理論水頭損失和理論電耗分別是鋼管、離心球墨鑄鐵管的75%和87%，如遇到長(zhǎng)距離輸水管線，噸水電耗費(fèi)用可達(dá)0.10元左右甚至以上，綜合折舊、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，噸水的水價(jià)差距在0.20-0.30元左右，年總電耗費(fèi)用相差也較多，對(duì)居民的水價(jià)影響較大，故供水工程輸水管的管材材應(yīng)在充分考慮運(yùn)行維護(hù)管理、運(yùn)輸、氣候條件、地質(zhì)條件、工程投資的影響因素下核算運(yùn)行成本，進(jìn)行合理的選擇和搭配使用。