楊昊天

(懷化市水利水電勘測設(shè)計(jì)院貴州分院，貴陽550001)

1 工程概況

方召鄉(xiāng)供水工程位于臺(tái)江縣方召鄉(xiāng)場區(qū)及方召村境內(nèi)，距貴州省會(huì)貴陽市約240 km，距黔東南州州府凱里市60 km，距臺(tái)江縣城(臺(tái)拱鎮(zhèn))13 km。本工程供水范圍涉及臺(tái)江縣方召鄉(xiāng)新場區(qū)、方召鄉(xiāng)老場區(qū)及方召行政村方召大寨自然寨。

工程供水范圍由于受高山地形和降水時(shí)空分布等自然條件的限制，本工程供水范圍內(nèi)村民長期以來都是依靠自引附近的山溝水飲用，也有部分村民自行挖井取水或者到附近的河溝挑水飲用，特別是近年受極端天氣影響，連續(xù)干旱更使得當(dāng)?shù)乩习傩湛嗖豢把?，用水量、用水方便程度、水源保證率等均已嚴(yán)重不達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重影響村民正常生活。在國家大力推進(jìn)水利建設(shè)和逐步解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村飲水安全問題的大背景下，當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)部門抓住機(jī)遇，立足為老百姓辦實(shí)事、辦好事的原則［1］。因此，臺(tái)江縣方召鄉(xiāng)供水工程被提上了工作日程。

2 工程規(guī)模

本工程供水范圍內(nèi)現(xiàn)狀供水人口共計(jì)3 620人，2015年4 968人，2025年6 079人。臺(tái)江縣方召鄉(xiāng)供水工程以考慮近期為主，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，擬設(shè)計(jì)規(guī)劃年限按13 a設(shè)計(jì)。

2.1 生活用水量(Q 1)

2.1.1 供水范圍和供水人口

本工程設(shè)計(jì)年限為13 a，至設(shè)計(jì)水平年2025年，供水總?cè)丝跒? 079人。

2.1.2 用水量及用水規(guī)模

本次設(shè)計(jì)的方召鄉(xiāng)供水工程，根據(jù)對供水范圍用戶的實(shí)地考察，以及村民生活習(xí)慣與用水狀況，結(jié)合本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，確定有關(guān)用水參數(shù)。其主要參數(shù)如下:

式中:P 為設(shè)計(jì)用水居民人數(shù);q 為居民設(shè)計(jì)用水量95 L/d·人;q 為最高日生活用水定額，根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL310—2004)規(guī)定，工程位于貴州省臺(tái)江縣，根據(jù)最高日居民生活用水定額區(qū)域劃分屬于四區(qū)，根據(jù)本工程供水范圍內(nèi)居民及附近居民實(shí)際用水情況，本次設(shè)計(jì)最高日居民用水定額取95 L/人·d。

2.2 公共建筑用水量(Q 2)

本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)公共建筑主要為學(xué)校、機(jī)關(guān)、醫(yī)院、飯店、旅館、公共浴室、商店等，公共建筑用水取值范圍為10% ～15%，由于方召鄉(xiāng)海拔較高，水源取水量較少，故取地質(zhì)，按居民生活用水的10%估算。

2.3 飼養(yǎng)畜禽用水量(Q 3)

飼養(yǎng)畜禽用水量=各畜禽用水量之和

根據(jù)規(guī)范:集體或?qū)I(yè)戶飼養(yǎng)畜禽日最高用水量，應(yīng)根據(jù)畜禽飼養(yǎng)方式、種類、數(shù)量、用水現(xiàn)狀和近期發(fā)展計(jì)劃確定［2］。

根據(jù)當(dāng)?shù)卣{(diào)查顯示，供水區(qū)內(nèi)沒有飼養(yǎng)畜禽的集體或?qū)I(yè)戶。

故:牲畜飼養(yǎng)用水量Q3=0(m3/d)。

2.4 企業(yè)用水量(Q4 )

供水區(qū)內(nèi)現(xiàn)無企業(yè)，確定企業(yè)用水Q4=0.0(m3/d)。

2.5 消防用水量(Q5)

根據(jù)規(guī)范要求:消防用水量應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定。允許短時(shí)間段供水的村鎮(zhèn)，當(dāng)上述用水量之和高于消防用水量時(shí)，確定供水規(guī)模可不單列消防用水量。最終確定消防用水量Q5= 0.00(m3/d)。

2.6 管網(wǎng)漏水與其它未預(yù)見用水量(Q 6)

根據(jù)規(guī)范，管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量之和，宜按上述用水量之和的10% ～25%取值，村莊取較低值、規(guī)模較大的鎮(zhèn)區(qū)取較高值［3］。結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展情況，管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量之和按上述用水量之和的10%取值［4］。

2.7 設(shè)計(jì)用水量(Q)

設(shè)計(jì)用水量(即最高日供水量)Q =居民生活用水量(Q1)+公共建筑用水量(Q2)+飼養(yǎng)畜禽用水量(Q3)+企業(yè)用水量(Q4)+消防用水量(Q5)+ 管網(wǎng)漏失水量及其它未預(yù)見用水量(Q6)。

根據(jù)計(jì)算得出，方召鄉(xiāng)供水工程設(shè)計(jì)用水量為698.78 m3/d，工程供水規(guī)模取700 m3/d。

2.8 水源設(shè)計(jì)取水量

設(shè)計(jì)流量除滿足日用水量700 m3/d的要求外，還應(yīng)保證水廠的自用水量，水廠自用水量按日供水規(guī)模的5%考慮，即自用水量=700 ×5% =35 m3/d。因此水源設(shè)計(jì)取水量為735 m3/d，故本工程設(shè)計(jì)取水量為735m3/d。

3 水源選擇

工程供水范圍附近小溪溝眾多，但由于供水區(qū)居住高程較高，位于小溪溝發(fā)源地分水嶺位置，大部分小溪溝集雨面積較?。?］。因此，本次初步選定兩處供水水源點(diǎn):會(huì)容小溪溝、東翁呆河。兩處水源比較如下:

3.1 水量及水質(zhì)

綜合水量及水質(zhì)比較，東翁呆河雖水量充足，但水質(zhì)較差，故會(huì)容小溪溝較優(yōu)。

3.2 工程總體布置及提水揚(yáng)程

會(huì)容小溪溝輸水管道較短，提水揚(yáng)程比東翁呆河小84.33 m，故會(huì)容小溪溝較優(yōu)。

3.3 工程量及工程投資

會(huì)容小溪溝投資228.28萬元，東翁呆河144.80萬元，工程投資東翁呆河低于會(huì)容小溪溝83.48萬元，東翁呆河較優(yōu)［6］。

3.4 工程運(yùn)行費(fèi)

會(huì)容小溪溝取水泵站年運(yùn)行費(fèi)11.67萬元，東翁呆河取水泵站年運(yùn)行費(fèi)28.38萬元，會(huì)容小溪溝年運(yùn)行費(fèi)低于東翁呆河16.17萬元，按正常運(yùn)行期20a 計(jì)算，共323.40萬元，故會(huì)容小溪溝較優(yōu)。

3.5 綜合比較

綜合以上各項(xiàng)比較，確定供水水源選擇會(huì)容小溪溝較優(yōu)。

4 工程廠區(qū)總體布置

經(jīng)比選，本工程水源取水點(diǎn)位于方召鄉(xiāng)新場區(qū)南面會(huì)容小溪溝，距方召鄉(xiāng)新場區(qū)約1.2 km，水源取水點(diǎn)高程為998.00 m，根據(jù)村莊分布及地形條件，擬選擇以下兩種廠區(qū)布置進(jìn)行比較:

4.1 方案Ⅰ

方案Ⅰ(推薦方案)供水工藝流程圖見圖1。

圖1 方案Ⅰ供水工藝流程圖

工程通過在方召鄉(xiāng)新場區(qū)南面約1.2 km處會(huì)容小溪溝新建山塘，在壩后10 m處新建提水泵房，通過提水泵房提水至水處理廠區(qū);水處理廠區(qū)布置在方召新場區(qū)西面100 m處，地面高程為1 166.20 m，該處現(xiàn)狀為耕地(旱地)，地形開闊，適宜布置水處理各建筑物。

水流通過水廠消毒凈化處理后分兩條管路，一條管路通過輸水管加壓泵加壓至1#高位水池，高程為1 200.00 m，自流供水至方召鄉(xiāng)老場區(qū);另一管路通過配水管網(wǎng)供水至方召鄉(xiāng)新場區(qū)、方召大寨［7－8］。

4.2 方案Ⅱ

方案Ⅱ供水工藝流程圖見圖2。

圖2 方案Ⅱ供水工藝流程圖

工程通過在方召鄉(xiāng)新場區(qū)南面約1.2 km處會(huì)容小溪溝新建山塘，在壩后10 m處新建提水泵房，通過提水泵房提水至水處理廠區(qū);水處理廠區(qū)布置在方召新場區(qū)西北面300 m處，地面高程為1 200.00 m，該處現(xiàn)狀為林地，地形開闊，適宜布置水處理各建筑物;水流通過水廠消毒凈化處理后分兩條管路，一條管路通過1#配水主管自流供水至方召鄉(xiāng)老場區(qū);另一管路通過2#配水主管網(wǎng)供水至方召鄉(xiāng)新場區(qū)、方召大寨［9－10］。

以上提出的兩個(gè)方案中各有特點(diǎn)，現(xiàn)對兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。

表1 供水方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表

以上兩個(gè)方案中，方案Ⅰ雖然采用二級(jí)提水方案，且多購置2 臺(tái)水泵及多建設(shè)一座加壓泵房，且水池?cái)?shù)量較多，但取、輸水管道投資小于方案Ⅱ，工程投資稍高于方案Ⅱ，但由于方案Ⅱ廠區(qū)高程較高，年運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)高于方案Ⅰ。

另外，方案Ⅰ水處理廠區(qū)耕地已征用，更有利于工程順利實(shí)施，且雙級(jí)提水可降低工程建設(shè)后運(yùn)營管理成本，降低水費(fèi)。

綜合以上因素考慮，從工程投資、年運(yùn)行管理費(fèi)和方便后期運(yùn)營管理及用水成本等角度出發(fā)，本次設(shè)計(jì)選擇投資稍高的方案Ⅰ。

5 結(jié) 語

經(jīng)過上述分析、比較與選擇，對工程的規(guī)模、水源的選擇以及廠區(qū)的布置都作出了結(jié)論。該工程建設(shè)極有必要，且十分迫切，能夠保障農(nóng)民身體健康、改善農(nóng)民生產(chǎn)生活環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容，也是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建和諧社會(huì)的必然選擇，同時(shí)可促進(jìn)方召鄉(xiāng)新場區(qū)快速發(fā)展。因此，應(yīng)加強(qiáng)本工程設(shè)計(jì)，促進(jìn)工程早日實(shí)施并發(fā)揮效益，讓老百姓獲得實(shí)惠。

［1］張玉河. 慶云縣農(nóng)村飲水工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)［J］. 中國農(nóng)村水利水電，2003(05):19 －20.

［2］婁珩，王紅霞，王有亮. 農(nóng)村飲水安全工程的建設(shè)與運(yùn)行管理［J］. 河南水利與南水北調(diào)，2009(06):09.

［3］曾建軍. 安徽省“十二五”農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)思路［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(32):20012 －20014.

［4］于秀閣，霍振平，齊小軍. 烏爾其漢鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2012(05):168.

［5］石剛，楊玉峰，張澤中. 京石段應(yīng)急供水工程設(shè)計(jì)階段造價(jià)控制［J］. 人民黃河，2010，32(12):227 －229.

［6］顏景協(xié)，馬安堂，李文鋮，傅國華. 鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的若干問題［J］. 水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2004(03):32 －34.

［7］江焱生，劉德祥. 城鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題［J］.中國農(nóng)村水利水電，1996(10):27 －29.

［8］熊綠枝. 對農(nóng)村供水工程設(shè)計(jì)問題的探討［J］. 湖南水利水電，2010(05):47 －48.

［9］劉慧. 淺論農(nóng)村飲水工程建設(shè)與管理［J］. 水利建設(shè)與管理，2012(09):50 －51.

［10］高興輝. 我國農(nóng)村飲水工程現(xiàn)狀分析［J］. 黑龍江水利科技，2013，41(05):230 －232.