張吉興

（河北省水利水電勘測設計研究院，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，大腸菌群和細菌總數(shù)嚴重超標，達不到國家規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標準，居民反響很大。

2.2 配水管網(wǎng)建設缺乏統(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)模擴大，管道延伸，導致供水距離長，管網(wǎng)壓力降低，不能滿足部分村民用水。

2.4 供水設施技術落后

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 設計原則

供配水的根本任務是向用戶提供符合國家有關標準的用水，連續(xù)供應有壓力的水，同時降低供水費用。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、用水標準并結(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，確保工程的順利實施。

4 工程設計

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)漏失和未預見水量。

用水量計算根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》和天津市的實際情況確定本工程設計年限為15a。

4.2 管網(wǎng)設計流量和水壓

單村供水管網(wǎng)采用住戶設計秒流量（每戶衛(wèi)生器具1.0當量）進行設計，采用最高日、最高時和消防情況進行校核，選擇規(guī)模較大者作為設計依據(jù)。管網(wǎng)控制點自由水頭不低于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。故本工程設計選用UPVC管為推薦管材，管道壓力等級0.60MPa。同時考慮到流動人口的因素，設計選定管徑時適當加粗。同時要求UPVC管材、管件、膠圈、粘接劑符合衛(wèi)生標準，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)水力計算

給水管道沿程水頭損失按式（1）計算。

式中h為管道水頭損失（m）；q為管道設計流量（m3/s）；L為管段長度（m）；D為管道計算內(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 消毒設備

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

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深度是保證配水管道運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，其覆土深度除滿足最小冰凍深度外，還應滿足不小于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

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計標高200～300mm后，人工清理找平后可直接鋪設管道，遇有超挖或軟基地段采用碎石回填，鋪設200mm粗砂墊層；對于巖石地段將溝槽超挖200mm后，鋪設200mm厚粗砂墊層；管道穿越河槽部分基礎做C15混凝土管道基礎。水平及縱向轉(zhuǎn)彎大于或等于5.625（°）時做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，開槽時進行放坡，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，溝底設計標高以上0.2～0.3m的原狀土應予以保留，禁止擾動，鋪管前用人工清理，但一般不宜挖至溝底設計標高以下，如局部超挖，需用砂土或合乎要求的原土填補并分層夯實。

（3）溝底埋有不易清除的塊石等堅硬物體或地基為巖石、半巖石或礫石時，應鏟除至設計標高以下0.15～0.2m，然后鋪上砂土整平夯實。

（4）開挖溝槽，遇有管道、電纜、地下構筑物或文物古跡時，須予以保護，并及時與設計部門和有關單位協(xié)同處理。

（5）管道嚴禁直接穿過糞坑、廁所和墳墓等能造成污染的地段，若在溝槽開挖過程中發(fā)現(xiàn)這類情況應與設計及衛(wèi)生等有關部門協(xié)同處理。

4.7.3 管槽回填

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

（2）管槽回填分二次進行：第一次，隨著管道鋪設的同時，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，搗實后再進行第二次回填，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；管道接口前后0.2m范圍內(nèi)不得回填，以便觀察試壓時事故情況；管道試壓合格后大面積回填，宜在管道內(nèi)充滿水的情況下進行。管頂0.5m以上部分，可回填原土并夯實。采用機械回填時，要從管道兩側(cè)同時回填，機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小于0.5m，以防試壓時管道系統(tǒng)產(chǎn)生推移。

5 結(jié)語

該工程于2007年開始建設，年底全部建成，建成后即陸續(xù)投入使用，通過本工程的實施，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，促進經(jīng)濟發(fā)展，建設新農(nóng)村，促進社會和諧起到了重要作用。

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

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

［3］GB50013—2006，室外給水設計規(guī)范［S］.

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

［5］GB50332-2002，給水排水工程管道結(jié)構設計規(guī)范［S］.