鐘華芳

（泉州市水利水電勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，福建 泉州 362000）

農(nóng)村飲水安全不僅有助于維護(hù)農(nóng)民的利益，增加農(nóng)民的福利，促進(jìn)“三農(nóng)”問題的解決，而且對實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和全面建設(shè)小康社會(huì)有著重大意義。隨著當(dāng)前社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進(jìn)，農(nóng)村飲水安全工程日益成為國家和社會(huì)最關(guān)心的問題，也是目前最迫切需要解決的民生問題。

泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)規(guī)劃內(nèi)20個(gè)行政村存在飲水不安全問題，涉及人口共48479人，其中涂嶺鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全（一期）工程已解決其中6個(gè)行政村11306人飲水不安全問題，本次設(shè)計(jì)為涂嶺鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全（二期）工程，擬解決37173人飲水不安全問題，共涉及14個(gè)行政村。

1 泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)飲水安全存在的問題

涂嶺鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全（二期）工程涉及到的工程區(qū)目前主要通過打井取用地下水或引用地表水的方式解決飲水問題。隨著城鄉(xiāng)生活污水排放量和農(nóng)藥、化肥使用量的增加，地表水水質(zhì)不斷惡化，給當(dāng)?shù)卮迕裆眢w健康帶來嚴(yán)重危害，且過量開采地下水導(dǎo)致地下水位下降，甚至有的水井已經(jīng)枯竭，有的靠近化糞池，而且水源很容易受到季節(jié)性影響，使得供水量和水質(zhì)無法得到保證。通過走訪調(diào)查，村民對農(nóng)村飲水安全工程項(xiàng)目實(shí)施的呼聲很高。根據(jù)實(shí)際情況，本次各供水區(qū)主要采取管網(wǎng)延伸供水，個(gè)別偏遠(yuǎn)自然村采用打井供水來解決居民飲水不安全問題。

2 泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)飲水安全工程設(shè)計(jì)

2.1 水源選擇

在對農(nóng)村飲水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)結(jié)合該地現(xiàn)狀與未來發(fā)展的需求進(jìn)行水源選擇。所選水源應(yīng)水量充足、水質(zhì)優(yōu)良，符合相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。具體實(shí)施過程，還應(yīng)安排專門人員對水源的出水量與水質(zhì)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果及時(shí)報(bào)送至相關(guān)部門。

地下水由于受到環(huán)境影響比較小，水質(zhì)通常比較好，并且水量穩(wěn)定、分布廣泛，所以，可以考慮作為水源使用。

2.2 水源工程設(shè)計(jì)

水源工程是農(nóng)村飲水安全工程的重要組成，由于農(nóng)村地區(qū)水源形式多樣，因而需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合水源出水量、水源總量等客觀情況，進(jìn)行科學(xué)合理的水源取水建筑設(shè)計(jì)。水源工程建筑物的設(shè)計(jì)形式主要包括以下幾種類型：

（1）根據(jù)水源地水量進(jìn)行平衡計(jì)算設(shè)計(jì)，對水源地的水量進(jìn)行科學(xué)測算，若每個(gè)月所能夠?qū)崿F(xiàn)的供水量不能滿足實(shí)際的應(yīng)用需求，而全年水量卻能夠滿足，便需要應(yīng)用大壩進(jìn)行蓄水，在水源地的適當(dāng)區(qū)域建設(shè)大壩，并進(jìn)行庫容量測算，以保障實(shí)現(xiàn)水資源的合理調(diào)配。泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)年降水量1291 mm，全區(qū)淡水資源總量（含地下水）為 2.58億 m3，是個(gè)水資源相對匱乏的地區(qū)，人均地表水資源占有量僅有634 m3。經(jīng)計(jì)算，3座中型水庫、3座?。?）型水庫及10座小（2）型水庫基本可以滿足全區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水和部分生活用水。

（2）根據(jù)水源地的數(shù)量分析水源出水量，若能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求，則需要在水源地修建保護(hù)性建筑物，如封山或者防洪墻等。涂嶺鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)人口分散，工業(yè)廢水和廢氣排放量小且不集中，環(huán)境質(zhì)量狀況良好，基本可以滿足相應(yīng)的功能區(qū)要求，暫無需修建防洪墻等保護(hù)性建筑物。

（3）水源地的出水量能夠滿足供水需求，但是水源地的高程低于供水應(yīng)用區(qū)域，此時(shí)需要利用泵站進(jìn)行提水，同時(shí)還需建設(shè)集水建筑物，實(shí)現(xiàn)擋水功能；由于泵站能夠?qū)崿F(xiàn)對于水源的人為控制，在很多地區(qū)都已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。若水源地的高程低于供水區(qū)，應(yīng)用機(jī)械泵站給水方式；而如果水源地的高程高于供水區(qū)，便可以應(yīng)用重力式給水方式。煻灶村山泉水出水量小，村落位置離湄豐水廠供水主管較遠(yuǎn)，因此，煻灶村供水水源選擇抽取地下水的方式。擬投資約6.5萬元，修建打機(jī)井1口，新建15 m3清水池一座，配套深井潛水泵1臺(tái)，配套消毒設(shè)備1套，并設(shè)置簡易泵房1座。

2.3 輸水工程設(shè)計(jì)

輸水工程是指將水從水源地運(yùn)輸?shù)郊ㄖ锏倪^程，能夠?qū)┧^程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。輸水工程的設(shè)計(jì)首先需要確定水源出漏的高程與供水區(qū)和高程之間的關(guān)系，進(jìn)而確定應(yīng)用何種供水方式。采用重力式供水方式能夠大幅降低輸水環(huán)節(jié)的應(yīng)用成本，且應(yīng)用效果良好，也可以減少農(nóng)村居民用水費(fèi)用，因而設(shè)計(jì)單位需要進(jìn)行科學(xué)的測算，以確定最為合理的輸水方式[2]。水泵的供水模式是指水泵從外供水系統(tǒng)取水的方式。通過這種方式，水量的供應(yīng)更加有保障，而且更加適用于低位向高位供水。該項(xiàng)目的輸水管道是驛坂村煻灶自然村機(jī)井至高位水池管段，使用水泵進(jìn)行抽水。由于要確定井的位置，水管的長度暫時(shí)設(shè)定為100米，實(shí)際長度需要進(jìn)行現(xiàn)場測量。

2.4 二級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

二級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要應(yīng)用機(jī)械式輸水方式的建設(shè)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。二級(jí)項(xiàng)目主要包括泵房建筑、水泵機(jī)組安裝、上水管道等三個(gè)部分。其一，泵房建筑設(shè)計(jì)，泵房建筑面積的確定需要以水泵機(jī)組的應(yīng)用尺寸作為基礎(chǔ)，并保證泵房的建筑空間能夠滿足水泵機(jī)組安裝和檢修的應(yīng)用需求，并盡量保證泵房光照和通風(fēng)良好，其建筑設(shè)計(jì)需要滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)安全飲水工程項(xiàng)目中，每套加壓設(shè)備新建1座簡易加壓泵房，加壓泵房根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形選址。加壓設(shè)備位于泵房內(nèi)中心位置，泵房尺寸為2.5 m×2.5 m×2.5 m（高），四周采用水泥實(shí)心磚砌筑，頂部設(shè)C25鋼筋砼屋面板0.1 m。其二，水泵機(jī)組的安裝，水泵機(jī)組的型號(hào)選擇主要根據(jù)揚(yáng)水高度、水泵運(yùn)行時(shí)間、上水量以及管徑等進(jìn)行確定，其配套電機(jī)功率需要進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。本工程計(jì)劃新建機(jī)井1口，QJ型深井潛水泵1臺(tái)。其三，上水管道。上水管道是指水泵進(jìn)口到揚(yáng)水高程出口的管段，對整個(gè)工程的設(shè)計(jì)具有重要影響，水泵進(jìn)口之前的管道口徑應(yīng)大于水泵口徑。自然村最大日供水量40.7 m3，供水規(guī)模小，供水管道采用單管設(shè)計(jì)，管徑根據(jù)設(shè)計(jì)流量和流量確定（取1.0 m/s）。計(jì)算出管的內(nèi)徑為24.5 mm。因此，使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的De32PE100供水管，管的公稱壓力為1.6 Mpa。

2.5 水處理及調(diào)節(jié)工程

水處理及調(diào)節(jié)工程需要將出水口及水處理程序設(shè)置在供水區(qū)域附近的高臺(tái)位置。農(nóng)村飲水安全工程的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)是水處理環(huán)節(jié)，水處理的效果直接影響民眾的飲水水質(zhì)。不同地區(qū)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的水質(zhì)情況選擇合理的水處理設(shè)備。如果水處理設(shè)備安裝在室內(nèi)環(huán)境中，則需要重視室內(nèi)環(huán)境的衛(wèi)生問題。驛坂村煻灶自然村清水池前設(shè)1臺(tái)CTT-200型消毒劑投加器對源水進(jìn)行消毒。消毒劑選用緩釋氯片，控制水中氯指標(biāo)為0.3 mg/L～0.5 mg/L。進(jìn)水設(shè)備進(jìn)、出口設(shè)有透明管和閥門，以觀察水的濁度和水質(zhì)取樣。

調(diào)節(jié)工程是應(yīng)用水塔或者水池對經(jīng)過處理設(shè)備處理之后的合格水進(jìn)行收集和控制調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)工程需要保證其調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)不受外界因素干擾，確保水不會(huì)受到二次污染，同時(shí)調(diào)節(jié)工程還需要滿足農(nóng)村民眾的用水需求，具有良好的水資源調(diào)控能力。調(diào)節(jié)工程的容量需要結(jié)合實(shí)際供水區(qū)域和供水用量進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，酌情考慮調(diào)節(jié)工程的容積大小，體現(xiàn)因地制宜的設(shè)計(jì)理念[3]。根據(jù)實(shí)際情況，該村需要建立高位清水池，清水池采用C20埋石混凝土結(jié)構(gòu)。池底部厚250 mm，側(cè)壁厚600 mm～300 mm，池蓋采用120 mm的C25鋼筋混凝土，外部用粘土回填夯實(shí)。根據(jù)煻灶自然村的地形情況，清水池建在村后高地。

2.6 配水工程設(shè)計(jì)

配水工程主要是將水從調(diào)節(jié)工程出口配送給各個(gè)用戶。配水工程的管道設(shè)計(jì)需要進(jìn)行逐級(jí)設(shè)計(jì)，從調(diào)節(jié)工程出口到一級(jí)分配水管，再由一級(jí)分配水管到二級(jí)分配水管，以此類推直至將配水管引入到居民家中。通常情況下配水管會(huì)采用管道鋪埋的安裝方式，管徑大小也需要根據(jù)供水區(qū)域的用水量進(jìn)行計(jì)算和分析，保證配水管徑既能夠滿足村民的用水需求，也能夠適用于調(diào)節(jié)工程的出口?？紤]到管道價(jià)格，施工條件和經(jīng)濟(jì)條件，本項(xiàng)目跨越橋梁和河段的管道采用襯塑復(fù)合鋼管，直徑小于50 mm的管道采用PE100給水管，直徑大于等于50 mm的管道采用鋼絲網(wǎng)骨架塑料(聚乙烯)復(fù)合管給水管。

式中：d為管徑（內(nèi)徑），單位：m；Q 為設(shè)計(jì)流量，單位：m3/s；v為管內(nèi)流速，單位：m/s。

管道沿程水頭損失計(jì)算，采用經(jīng)驗(yàn)公式：hf=il

式中：hf為沿程水頭損失，m；l為計(jì)算段管道長度，m；i為單位管長水頭損失（水力坡度）。

以編號(hào)為D1-1的管段為例，設(shè)計(jì)流量為0.00017 m3/s，流速為0.32 m/s，計(jì)算管道內(nèi)徑為26 mm；管道長度85 m，取0.0068，沿程水頭損失為0.58 m。

3 泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)飲水安全工程的有效應(yīng)用

自泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程投入運(yùn)行以來，基本解決了所屬轄區(qū)的農(nóng)村民眾飲水安全問題。當(dāng)前泉州市內(nèi)的農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自來水的全覆蓋，在城市周邊農(nóng)村地區(qū)，對城市供水管網(wǎng)進(jìn)行延伸，擴(kuò)大城區(qū)供水規(guī)模，保證城市周邊農(nóng)村地區(qū)的用水安全；對于城市管網(wǎng)無法實(shí)現(xiàn)覆蓋的區(qū)域建立集鎮(zhèn)聯(lián)村的供水模式，通過增加對鎮(zhèn)級(jí)供水單位的建設(shè)投入，盡可能將其管網(wǎng)連接到周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村落，進(jìn)一步拓展集中供水管網(wǎng)；對于距離城鎮(zhèn)較遠(yuǎn)、人口分布零散的農(nóng)村區(qū)域，建立村級(jí)獨(dú)立分散性供水模式，建立村級(jí)單位的飲水工程，組建村民構(gòu)建供水聯(lián)合會(huì)對供水工程進(jìn)行自主管理。通過三層供水體系的改革和建設(shè)，實(shí)現(xiàn)泉州市泉港區(qū)農(nóng)村飲水安全工程的全覆蓋[4]。

為保證飲水安全工程的應(yīng)用效能，結(jié)合泉港區(qū)本地地表水及地下水污染較為嚴(yán)重的實(shí)際情況，相關(guān)部門通過采取多重打擊和管控措施來減小人為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活活動(dòng)對自然水體造成的污染和破壞，并制定相應(yīng)的飲水安全工程管理制度，加大工程的經(jīng)濟(jì)投入，定期對水源地的水質(zhì)進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測，對各級(jí)工程單位水處理工作環(huán)節(jié)的有效性進(jìn)行檢查，對過濾、沉淀、消毒等水質(zhì)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)質(zhì)量管控，保證實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)的科學(xué)監(jiān)管。同時(shí)提升各級(jí)主管單位自身的工程管控職責(zé)，確保水質(zhì)檢驗(yàn)合格后才能夠?yàn)槊癖姽┧?，保證農(nóng)村地區(qū)民眾的飲水安全。

4 結(jié)語

農(nóng)村飲水安全工程是民生工程的重要組成部分，我國地域遼闊，不同地區(qū)的水文環(huán)節(jié)、地質(zhì)條件、農(nóng)村居民用水情況均存在差異，各地區(qū)進(jìn)行飲水安全工程設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合自身實(shí)際情況，進(jìn)行科學(xué)的勘測、計(jì)算和數(shù)據(jù)分析，保證工程各環(huán)節(jié)方案設(shè)計(jì)的合理性。同時(shí)為更好地完成飲水安全工程的建設(shè)和應(yīng)用工作，地區(qū)還需要加強(qiáng)對飲水工程的有效管控，保證水處理設(shè)備能夠發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值，保障農(nóng)村地區(qū)民眾的飲水安全。