張吉興

（河北省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，天津 300250）

1 工程概況

寧河縣位于天津市東北部，華北平原東部，其北部和東北部與河北省玉田縣、豐潤縣為鄰，東接豐南縣，西部和西北部與天津市北辰區(qū)、武清縣、寶坻縣搭界，南部和西南部與天津市東麗區(qū)、塘沽區(qū)相連，東南部與漢沽區(qū)毗鄰。

寧河縣農(nóng)村居民供水管網(wǎng)大都建于上世紀(jì)70～80年代，已使用20a以上，不能保證正常供水。

2 工程現(xiàn)狀

配水管網(wǎng)存在以下主要問題：

2.1 管道老化失修

管道老化失修，跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至局部地區(qū)出現(xiàn)供水水質(zhì)惡化現(xiàn)象，大腸菌群和細(xì)菌總數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)，達(dá)不到國家規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，居民反響很大。

2.2 配水管網(wǎng)建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和管理

現(xiàn)狀配水管網(wǎng)大部分為枝狀布置，管徑小，形成許多“卡脖子”現(xiàn)象，經(jīng)常出現(xiàn)爆管事故且老管網(wǎng)缺乏必要的閥門控制設(shè)備，管網(wǎng)一處出現(xiàn)事故，造成多處停水，再加上管徑較小，形成有水送不出的不利局面。

2.3 管網(wǎng)壓力低

由于居民人數(shù)的增加，村落規(guī)模擴(kuò)大，管道延伸，導(dǎo)致供水距離長，管網(wǎng)壓力降低，不能滿足部分村民用水。

2.4 供水設(shè)施技術(shù)落后

供水能耗較大，供水成本較高。

2.5 不能保證正常供水

普遍采用定時(shí)限量供水，居民用水仍處于缸貯罐存的水平，供水水質(zhì)惡化。

3 設(shè)計(jì)原則

供配水的根本任務(wù)是向用戶提供符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的用水，連續(xù)供應(yīng)有壓力的水，同時(shí)降低供水費(fèi)用。配水管網(wǎng)改造需考慮本地區(qū)的總體規(guī)劃、供水地形、管網(wǎng)形狀和工程投資等因素，確定本工程管網(wǎng)改造原則。

3.1 管網(wǎng)改選的規(guī)劃

輸水管網(wǎng)應(yīng)符合本地區(qū)發(fā)展規(guī)劃的要求，按規(guī)劃期給水規(guī)模、用水標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合近期需水量確定。其管線走向、布局沿現(xiàn)有街道或規(guī)劃道路布置。

3.2 供水地形

在保證供水安全的前提下，盡量減少征地和拆遷，布線力求簡單，盡量減少穿越等特殊工程，節(jié)約工程投資，確保工程的順利實(shí)施。

4 工程設(shè)計(jì)

4.1 用水量的確定

用水主要有農(nóng)民生活用水、公共建筑用水、管網(wǎng)漏失和未預(yù)見水量。

用水量計(jì)算根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》和天津市的實(shí)際情況確定本工程設(shè)計(jì)年限為15a。

4.2 管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量和水壓

單村供水管網(wǎng)采用住戶設(shè)計(jì)秒流量（每戶衛(wèi)生器具1.0當(dāng)量）進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用最高日、最高時(shí)和消防情況進(jìn)行校核，選擇規(guī)模較大者作為設(shè)計(jì)依據(jù)。管網(wǎng)控制點(diǎn)自由水頭不低于0.10MPa，管網(wǎng)布置為枝狀管網(wǎng)。

4.3 管材選擇

目前市政給水采用的塑料管以UPVC管為主。故本工程設(shè)計(jì)選用UPVC管為推薦管材，管道壓力等級0.60MPa。同時(shí)考慮到流動(dòng)人口的因素，設(shè)計(jì)選定管徑時(shí)適當(dāng)加粗。同時(shí)要求UPVC管材、管件、膠圈、粘接劑符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，具有生活飲用水衛(wèi)生許可批件，保證各種證件齊全，產(chǎn)品全部合格。

4.4 管網(wǎng)水力計(jì)算

給水管道沿程水頭損失按式（1）計(jì)算。

式中h為管道水頭損失（m）；q為管道設(shè)計(jì)流量（m3/s）；L為管段長度（m）；D為管道計(jì)算內(nèi)徑（m）；C為海澄—威廉系數(shù)，塑料管取C=140。

局部水頭損失取沿程水頭損失的10%。

4.5 消毒設(shè)備

為了生活飲用水安全、衛(wèi)生得到保障需設(shè)置消毒設(shè)施，選擇消毒設(shè)備為臭氧發(fā)生器，出水投加臭氧消毒，投加量為0.5mg/L。發(fā)生器設(shè)在深井泵房中，并設(shè)置通風(fēng)設(shè)備1臺(tái)。

4.6 管道埋深的確定

對于配水管線而言，合理確定管道的埋設(shè)深度是保證配水管道運(yùn)行安全和降低工程投資的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)寧河地區(qū)的凍土深度0.80m，綜合考慮其他情況，確定管道一般覆土深度1.0～1.5m；在管道穿越公路部位覆土深度不小于2m；在管道穿越河道時(shí)，其覆土深度除滿足最小冰凍深度外，還應(yīng)滿足不小于50a一遇洪水沖刷深度以下500mm。

4.7 管道施工

4.7.1 管道基礎(chǔ)

對于輸水管線所經(jīng)地段，一般粘性土、砂性土、壤土段管道基槽開挖至距設(shè)計(jì)標(biāo)高200～300mm后，人工清理找平后可直接鋪設(shè)管道，遇有超挖或軟基地段采用碎石回填，鋪設(shè)200mm粗砂墊層；對于巖石地段將溝槽超挖200mm后，鋪設(shè)200mm厚粗砂墊層；管道穿越河槽部分基礎(chǔ)做C15混凝土管道基礎(chǔ)。水平及縱向轉(zhuǎn)彎大于或等于5.625（°）時(shí)做C15混凝土鎮(zhèn)墩。

4.7.2 管槽開挖

（1）結(jié)合本地區(qū)的地質(zhì)情況，開槽時(shí)進(jìn)行放坡，坡比1∶0.33～1∶0.5，溝底寬度為管道外徑加1.0m。

（2）開挖溝槽時(shí)，溝底設(shè)計(jì)標(biāo)高以上0.2～0.3m的原狀土應(yīng)予以保留，禁止擾動(dòng)，鋪管前用人工清理，但一般不宜挖至溝底設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，如局部超挖，需用砂土或合乎要求的原土填補(bǔ)并分層夯實(shí)。

（3）溝底埋有不易清除的塊石等堅(jiān)硬物體或地基為巖石、半巖石或礫石時(shí)，應(yīng)鏟除至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下0.15～0.2m，然后鋪上砂土整平夯實(shí)。

（4）開挖溝槽，遇有管道、電纜、地下構(gòu)筑物或文物古跡時(shí)，須予以保護(hù)，并及時(shí)與設(shè)計(jì)部門和有關(guān)單位協(xié)同處理。

（5）管道嚴(yán)禁直接穿過糞坑、廁所和墳?zāi)沟饶茉斐晌廴镜牡囟?，若在溝槽開挖過程中發(fā)現(xiàn)這類情況應(yīng)與設(shè)計(jì)及衛(wèi)生等有關(guān)部門協(xié)同處理。

4.7.3 管槽回填

（1）在管道安裝鋪設(shè)完畢后應(yīng)盡快回填，回填的時(shí)間宜在一晝夜氣溫最低的時(shí)刻；回填土中不應(yīng)含有礫石及其它雜硬物體。

（2）管槽回填分二次進(jìn)行：第一次，隨著管道鋪設(shè)的同時(shí)，宜用砂土或符合要求的原土回填管道的兩肋，一次回填高度宜為0.10～0.15m，搗實(shí)后再進(jìn)行第二次回填，直至回填到管頂以上0.1m處。在回填過程中，管道下部與管底的間隙處必須填實(shí)；管道接口前后0.2m范圍內(nèi)不得回填，以便觀察試壓時(shí)事故情況；管道試壓合格后大面積回填，宜在管道內(nèi)充滿水的情況下進(jìn)行。管頂0.5m以上部分，可回填原土并夯實(shí)。采用機(jī)械回填時(shí)，要從管道兩側(cè)同時(shí)回填，機(jī)械不得在管道上行使；在管道整體試壓前，管頂以上回填土厚度不應(yīng)小于0.5m，以防試壓時(shí)管道系統(tǒng)產(chǎn)生推移。

5 結(jié)語

該工程于2007年開始建設(shè)，年底全部建成，建成后即陸續(xù)投入使用，通過本工程的實(shí)施，取得了很大效益。對改善農(nóng)村居民生活質(zhì)量、提高人們的健康水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建設(shè)新農(nóng)村，促進(jìn)社會(huì)和諧起到了重要作用。

［1］鐘淳昌，戚盛豪.簡明給水設(shè)計(jì)手冊［K］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994.

［2］SL310—2004，村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］GB50013—2006，室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］河北水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院.天津市寧河縣2007年度農(nóng)村管網(wǎng)入戶改造工程實(shí)施方案［R］.2007.

［5］GB50332-2002，給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.