徐國軍

(新疆省昌吉回族自治州昌吉市農(nóng)村集中供水中心，新疆 昌吉 831100)

0 引 言

農(nóng)村飲水安全問題歷來是各級政府最為關注的民生工程之一，由于新疆自治區(qū)長期以來經(jīng)濟較為落后，很多農(nóng)村地區(qū)自來水配套工程存在：供水規(guī)模偏小、供水保證率低、凈水設施不齊備、管網(wǎng)漏損率較高、入戶率和水質(zhì)合格率偏低等問題，因此進行輻射廣大農(nóng)村地區(qū)的飲水改造工程是近3年必須要完成的一項工作。

1 工程概況

昌吉市阿什里鄉(xiāng)轄7個行政村及1個集鎮(zhèn)區(qū)，這是項目工程的改造對象，供水由昌吉市第三水廠統(tǒng)一供給。該項目線路總長度達72.417km，新建主管及干管與現(xiàn)有各村水塔、村級管網(wǎng)相連，實現(xiàn)供水入戶，覆蓋總?cè)丝跒?596人。本項目要求建設標準是飲用水水源的保證率不低于95%，方便程度標準要求供水到戶或人工取水的往返時間不超過10分鐘。

2 供水規(guī)模計算

項目用水類別包括：生活用水、牲畜用水、公共建筑用水量、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量、管網(wǎng)漏失及未預見水量(并考慮消防用水量)，其中具體用水指標見表1所示。下面對這幾個用水類別進行分別計算(設計年限為15a)[1]。

表1 昌吉市阿什里鄉(xiāng)相關用水指標

2.1 生活用水量計算

日生活用水量Q1與用水人口直接相關，具體計算公式見(2-1)所示[2]。經(jīng)計算可得：本項目區(qū)到2035年人口約為9192人，因此Q1≈597.5m3/d。

Q1=[p0·(1+a)n+X]·q1

(1)

式中：p0為現(xiàn)狀年地區(qū)人口總數(shù)，5596；a為地區(qū)人口自然增長率，12‰；n為設計年限，15；X為新建牧民定居點人數(shù)，2500；q1為生活用水指標。

2.2 牲畜用水量計算

牲畜用水量計算公式見2所示，經(jīng)計算可得：本項目區(qū)到2035年牲畜數(shù)量約為43592標準只，因此Q2≈217.96m3/d。

Q2=[X0·(1+a勝)n]·q2

(2)

式中：X0為現(xiàn)狀年地區(qū)總牲畜數(shù)，27980；a牲為地區(qū)牲畜自然增長率，3.0%；q2為牲畜用水指標。

2.3 其他用水量計算

根據(jù)上表1的計算規(guī)則，可以得出公共建筑用水量為59.75m3/d，企業(yè)用水量為87.52m3/d，管網(wǎng)損漏和其他為96.27m3/d，因此最終計算出項目區(qū)總的用水量為1059m3/d，以該數(shù)值作為供水規(guī)模的設計標準。

3 飲水管網(wǎng)改造方案比選

3.1 管線位置比選分析

由于項目區(qū)村內(nèi)主要道路已建，且均為柏油路。其余管線布置形式較為單一，管網(wǎng)線路提出兩種方案，兩種方案優(yōu)缺點及投資見表2所示[3]。

方案一：管線沿現(xiàn)有已建柏油道路路邊布置，施工時先用切割機將需要破壞的路面切開，在進行管溝開挖，管道施工完成后再恢復柏油路面；

方案二：管線盡量避開主干道柏油路，沿草場路邊或林帶邊布置。

表2 兩種管線布置方案比選表

經(jīng)過對比，從投資、施工方便程度及后期運行管理等各方面比選，沿耕地邊布設優(yōu)于沿柏油道路布設，因此，本次管線方案推薦采用方案二。

3.2 管材比選分析

由于本項目是飲水管道，因此對管材各方面要求較高，包括環(huán)保性、耐腐蝕性、安全可靠性等[4]。經(jīng)過對市場上一般管材進行篩選，最終決定在UPVC管、PE管、球墨鑄鐵管、鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復核管四種管材中進行選擇，管材對比詳見表3所示。

經(jīng)過對比得出：①球墨鑄鐵管及鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管管材造價高，但抗腐蝕性強，強度高適用于規(guī)模較大的供水工程，一般DN400以上性價比較高；②UPVC管價格最低，但管抗荷載差、實際運行中較易發(fā)生爆管現(xiàn)象；③PE管在穩(wěn)定性、市場推廣力度等方面均由于UPVC管，且該類管材已經(jīng)在昌吉市很多地區(qū)使用，因此本項目采用PE管[5]。

表3 管材比選分析

3.3 管道工程施工要點分析

1)管溝開挖：

該本項目管溝開挖以“機械為主，人工為輔”，其中機械挖至設計槽底標高以上20cm左右，其余用人工清挖。溝底若為堅硬石塊時，應多挖10cm，然后回填、平整、夯實到設計高程，保證管道埋深在凍土深度以下。挖出土妥善安放在離溝槽邊≥2m位置，分類堆放，以節(jié)省篩分費用[6]；開挖時如遇到渠道、道路、電纜時應予以保護，并應避開原有管道，如溝內(nèi)發(fā)現(xiàn)電纜等重要物體，要立即報告施工人員，采取保護措施，并及時與有關單位協(xié)調(diào)解決；③管道穿耕地處土方開挖應分層進行，先將表層30cm熟土揭放在管道一側(cè)，下部生土開挖后堆放在管道另一側(cè)，管溝開挖邊坡為1∶0.5。

2)土方回填：

土方回填時采用管坑兩側(cè)同時回填，并要分層夯實(分層填筑厚度≤0.2m)。施工時大型機具不能靠近或直接穿越管道，以免造成管道破壞。

管溝回填時要求不得直接將挖出土回填，應進行篩分處理，先填細土，厚度不低于300mm，然后再回填開挖出的土料，注意要在管道兩側(cè)對稱回填。在最上層鋪設≥500mm熟土，便于后期恢復地貌[7]。

3.4 PE管安裝施工

管道測量放線直接影響到管道水頭損失大小，如果管道鋪設不平直，就可能發(fā)生積水和漏氣，左右偏移，上下起伏會影響節(jié)點接口對接，造成滲漏。施工管線每25m打一樁，按設計要求挖深。

項目要求PE管連接形式為熱熔和機械連接，但是如果管道外徑超過60mm，則禁止使用手工熱熔連接，必須使用專業(yè)機器，且不得采用螺紋以及黏結(jié)形式。此外，PE管和金屬管件采用法蘭連接。

管道進行插入套管時，必須在承口內(nèi)和插口外表面涂刷環(huán)保潤滑劑，禁止涂抹在承口上，要求潤滑劑對各類管材、密封橡膠等均無腐蝕影響。

4 結(jié) 語

農(nóng)村飲水改造工程對于提高自治區(qū)農(nóng)民的生活水平和質(zhì)量有著巨大的影響，飲水管網(wǎng)工程覆蓋面大，因此必須對各種方案在經(jīng)濟性、實用性上進行比選，最終確定最優(yōu)方案，這是保證工程可行性的重要基礎。本項目水改造管網(wǎng)工程歷時5個月完成，總投資約為1000萬元，最終解決了覆蓋區(qū)內(nèi)所有農(nóng)民的取水負擔，取得了較好的社會和經(jīng)濟效益。