龐芳華王　麗（扶風(fēng)縣地下水管理監(jiān)測站　陜西　扶風(fēng)　700；扶風(fēng)縣防汛抗旱指揮部辦公室　陜西　扶風(fēng)　799）

扶風(fēng)縣城關(guān)鎮(zhèn)峪村白家窯組供水工程設(shè)計淺析

龐芳華1王麗2
（1扶風(fēng)縣地下水管理監(jiān)測站陜西扶風(fēng)722200；
2扶風(fēng)縣防汛抗旱指揮部辦公室陜西扶風(fēng)722299）

城關(guān)鎮(zhèn)峪村白家窯組現(xiàn)生活用水主要靠人工土井及拉水解決。逢農(nóng)忙、干旱、雨雪天，群眾吃水問題顯的尤為突出，現(xiàn)有的供水模式不但不方便，費(fèi)工費(fèi)時，群眾的用水成本也比較高。本文介紹該項目區(qū)的供水工程設(shè)計情況，結(jié)果認(rèn)為扶風(fēng)縣城關(guān)鎮(zhèn)峪村白家窯組供水工程設(shè)計以深層承壓水為水源，可以解決該組1143人、286戶的飲水困難，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

農(nóng)村供水；水資源；效益分析；工程設(shè)計

1　工程背景

扶風(fēng)縣城關(guān)鎮(zhèn)峪村白家窯組位于扶風(fēng)縣城西2km處，該村無集中供水設(shè)施，群眾吃水主要依靠人工土井或從鄰近村組拉水，水質(zhì)、水量得不到保證，給群眾的生產(chǎn)生活造成極大的不便。項目區(qū)屬暖溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候，多年平均降水量600mm，蒸發(fā)量892mm，降水年內(nèi)分布不均，7月份～9月份多雨，占全年降水量的50%以上。

城關(guān)鎮(zhèn)峪村白家窯組農(nóng)作物種植種類以小麥、玉米為主，經(jīng)濟(jì)作物有苗木、蘋果、蔬菜等。白家窯組現(xiàn)有人口1143人、286戶，2006年農(nóng)民人均純收入2130元。近年來由于地表、淺層地下水污染嚴(yán)重，群眾吃水水質(zhì)、水量得不到保證。項目區(qū)現(xiàn)生活用水主要靠人工土井及拉水解決。逢農(nóng)忙、干旱、雨雪天，群眾吃水問題顯的尤為突出，根據(jù)群眾現(xiàn)拉水水價0.4元/鋼桶計，項目區(qū)群眾所承受的水價大約為2.3元/m3。現(xiàn)有的供水模式不但不方便，費(fèi)工費(fèi)時，群眾的用水成本也比較高。不僅給群眾的生產(chǎn)生活造成極大的不便，還加大了群眾的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。進(jìn)行農(nóng)村飲水工程的設(shè)計是一項必不可少的工程［1-4］。

2　供水工程設(shè)計要點

扶風(fēng)縣城關(guān)鎮(zhèn)峪村白家窯組供水工程解決1143人、286戶群眾的飲水困難。根據(jù)工程所在地的實際情況，結(jié)合已成工程經(jīng)驗，確定有關(guān)用水參數(shù)。其主要參數(shù)如下：結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展情況，工程以2006年人口為設(shè)計基數(shù)，以2016年為設(shè)計水平年。設(shè)計年限為10年，設(shè)計使用年限按有關(guān)規(guī)定的要求取為21年。其中，建設(shè)期一年、工程正常運(yùn)行期20年。

2.1需水量分析

居民生活用水量按規(guī)范中的公式計算，人口自然增長率不高于6‰。則設(shè)計水平年人數(shù)為1213人。最高日居民生活用水定額應(yīng)按照規(guī)范公式選取。根據(jù)農(nóng)村居民的用水情況，本設(shè)計取60L/人·d。峪村白家窯組有小企業(yè)一處及家禽養(yǎng)殖幾處，按居民生活用水量的10%計。對于管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量的計算，一般按居民生活用水量，公建用水量，集體或?qū)I(yè)戶飼養(yǎng)畜禽用水量之和的10%～25%計，本設(shè)計取15%。供水形式為全日制供水，每日供水時間為24h。應(yīng)根據(jù)村鎮(zhèn)居民用水的實際情況，考慮現(xiàn)狀供水能力，合理確定供水規(guī)模為92.07m3/d，總需水量取整為92m3/d。

2.2水源的選擇

村鎮(zhèn)供水工程的水源選擇最主要的條件是水源的水量和水質(zhì)。水源選擇恰當(dāng)，不但保證水量充足，水質(zhì)安全衛(wèi)生，而且簡化工藝，降低工程投資與制水成本，便于管理和進(jìn)行衛(wèi)生防護(hù)。項目區(qū)內(nèi)的地表水主要為小韋水河和五群溝水，因所處位置距縣城近，地表水污染嚴(yán)重。淺層水質(zhì)受到污染，已不能做為飲用水源。可選用的水源主要為深層地下水，潛水位埋深2m～70m，最深達(dá)95m。單井出水量一般15m3/h～50m3/h。部分洼地上層有滯水。水位一般埋深2m～12m。原區(qū)淺層承壓水頂板埋深120m～130m，壓力水頭距地表50m～70m，200m以上可見到5個～7個含水層，單層厚1m～12m。承壓水貯藏量比較豐富。

從當(dāng)?shù)貙嶋H出發(fā)，確定以深層承壓水為水源，在村西地勢較高處建水廠，海拔高程為603m，占地面積約0.6畝，周圍無污染源，且該村原有低壓輸電線路已接入，不需另行架設(shè)。根據(jù)水文地質(zhì)資料及附近已成井?dāng)?shù)據(jù)分析，打150m深機(jī)井，水泵安裝深度140m，出水量大多可在25m3/h～30m3/h左右。經(jīng)取離峪村白家窯組最近的村組機(jī)井水進(jìn)行檢驗，其水質(zhì)符合生活飲用水中的二級標(biāo)準(zhǔn)，可以放心使用。

表1　　工程運(yùn)行成本計算表　　單位：萬元

2.3工程總體布置和設(shè)計

工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)符合飲用水水質(zhì)符合國家要求。村組最遠(yuǎn)點或最高點的農(nóng)戶供水入戶自來水龍頭水壓為10m。根據(jù)該村目前供水現(xiàn)狀，按照優(yōu)化配置有限水資源的原則，項目設(shè)計新打配深機(jī)井作為供水水源，新建水塔通過重力自流向項目區(qū)供水，采用樹枝狀布設(shè)供水管網(wǎng)。該區(qū)供水工程屬Ⅳ型小型供水工程。設(shè)計必須滿足水質(zhì)、取水方便程度和服務(wù)水頭的要求，村組最遠(yuǎn)點農(nóng)戶供水入戶水壓按0.09MPa設(shè)計。

2.3.1供水系統(tǒng)設(shè)計

通過勘測和實際調(diào)查，規(guī)劃在峪村白家窯組村西北打150m深機(jī)井一眼，配套修建日處理能力為92m3的水廠一座，解決該組1143人、286戶的飲水困難，水廠占地約0.6畝，水廠內(nèi)建機(jī)泵管理房及加氯機(jī)房，每15m建30m3水塔一座，配套井用潛水泵一臺，配套功率18.5kW。敷設(shè)樹枝狀輸配水管道向各用水戶供水，主管道長360m、支管道長2775m，進(jìn)戶286戶、進(jìn)戶管道4290m。該工程供水規(guī)模為92m3/d，最高日平均時供水量，按全天24小時供水為3.83m3/h；最高日最高時供水量，按規(guī)定取時變系數(shù)Kh=2.5為2.66L/S；年平均供水量，以居民生活用水及畜禽飼養(yǎng)為主，日需水量變化較小，取日變系數(shù)Kd=1.5為2.24萬m3。

2.3.2取水和輸水工程設(shè)計

根據(jù)含水層埋藏深度和鄰近村組機(jī)井資料，峪村白家窯組井深確定為150m，依據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造，開口孔徑450mm、終孔孔徑580mm。井壁管采用鋼筋砼焊接管，管外徑360mm、內(nèi)徑305mm。濾水管采用繞絲型，用12號鉛絲纏繞，纏絲間距1mm～1.5mm，空隙率25%，總長度30m。濾料采用φ8mm～12mm礫石，用量24m3?？傮w施工嚴(yán)格按照《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。工藝流程為：成孔→電測→換漿→下管→填礫→洗井→抽水實驗→安裝水泵。在井口建取水泵房一座。水泵房設(shè)計流量應(yīng)滿足日供水量92m3/d的要求。

輸水管線路的布置：輸水管的主要作用是傳輸水量，沿線一般不接配水管。根據(jù)取水泵房至水廠的距離確定一條輸水管道長度為10m，輸水管按最高日工作時用水量92m3/d，采用UPVC管，管徑取外徑110mm。

2.2.3輸水線路選擇和配水工程設(shè)計

配水管網(wǎng)采用樹枝狀布置，按照供水區(qū)域的分布情況，以及維修安裝方便，管線走向盡量沿橋、公路、溝渠、機(jī)耕路等，以最短的管線提供最大供水范圍。壓力輸水管道上的最高處應(yīng)設(shè)進(jìn)氣閥和排氣閥，以便及時排除管內(nèi)空氣，或在輸水管排空時引入空氣。在輸水管的最低處應(yīng)設(shè)置泄水閥及泄水管，間隔適當(dāng)距離需安裝閥門，以便檢修?？紤]到價格、施工和將來管護(hù)維修方便，輸配水管材選給水用硬聚氯乙烯管（PVC-U管），設(shè)計內(nèi)水壓力按規(guī)范要求選定。

配水管網(wǎng)配水量按最高日最高時用水量計算，為9.58m3/h（2.66L/S）。干管管徑按設(shè)計流量和經(jīng)濟(jì)流速確定（經(jīng)濟(jì)流速取0.47m/s～0.68m/s）；取干管管徑為110mm 的UPVC管，長度為270m。各開口處均設(shè)置一座閘閥。要求管網(wǎng)最不利點自由水頭不小于10m。支管選用三種，管徑為90mm 的UPVC管，長度為30m；管徑為63mm 的UPVC管，長度為30m；管徑為50mm的UPVC管，長度為2960m；供水到每一用戶，每戶設(shè)置一個水表，以便計量，共進(jìn)戶286戶，進(jìn)戶管采用直徑20mm的UPVC管，按每戶15m計，共需4290m，出水豎管為鋼管，直徑取20mm，長2.0m，共需D20鍍鋅鋼管572m。

3　工程經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1工程環(huán)境影響評價

經(jīng)過環(huán)境影響評價分析認(rèn)為該工程的興建可以解決了該地區(qū)的水質(zhì)污染問題，改善了供水方法，提高了人民群眾的健康水平。項目實施后，通過統(tǒng)一管理、集中供水、水質(zhì)得到了保證，使項目區(qū)群眾的生活水平也得到了提高，增強(qiáng)了人們保護(hù)水資源的意識，為新農(nóng)村建設(shè)創(chuàng)造了良好的條件。

總體而言該工程的興建，對社會環(huán)境和用水觀念有很大的改善，在工程的建設(shè)期和運(yùn)行期盡量對環(huán)境的影響降到最低，使工程的興建真正造福于人民。另外，本工程的實施不但在經(jīng)濟(jì)上是合理的，而且在環(huán)境上是可行的。工程建成后，對緩解水的供需矛盾，提高群眾生活質(zhì)量和廣大群眾的環(huán)保意識，將起到積極作用，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

3.2工程效益分析

本工程總投資概算為47.4萬元。其中建筑工程費(fèi)39.22萬元，機(jī)電設(shè)備安裝工程3.89萬元，其他費(fèi)用2.03萬元，預(yù)備費(fèi)2.26萬元。本工程運(yùn)行成本計算表如表1所示。

經(jīng)分析，本項目年經(jīng)營成本1.24萬元，年總成本3.14萬元。按年平均供水量2.24 萬m3/a，計算單位制水成本為1.4元/m3。建議銷售水價按1.6元/m3收取。通過計算項目供水成本和供水效益，并進(jìn)行項目國民經(jīng)濟(jì)評價，獲得各項指標(biāo)。項目經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為16.5%，大于社會折現(xiàn)率12%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為11.2萬元大于零；經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比大于1。因此可看出本項目在國民經(jīng)濟(jì)上是合理的。通過從項目國民經(jīng)濟(jì)評價分析成果來看，本工程項目各項指標(biāo)符合供水工程建設(shè)指標(biāo)要求，充分說明本工程確定的水價是可行的。

4　結(jié)語

扶風(fēng)縣城關(guān)鎮(zhèn)峪村白家窯組供水工程計劃以深層承壓水為水源，解決該組1143人、286戶的飲水困難。使居民的水價從2.3元/m3降低為1.6元/m3，大大地惠及了群眾用水，該工程經(jīng)濟(jì)效益顯著，很好地解決了居民目前所面臨的用水困難問題，對于提高村民的生活水平發(fā)揮了重要的作用。陜西水利

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（責(zé)任編輯：暢妮）

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