农村供水系统浅谈

北京市农村集中供水系统浅谈摘要：从分析农村供水的特点着手，重点对农村供水中水源工程、供水方案、净水工艺、管网布设以及调节构筑物等进行了研究。根据北京市农村集中供水厂的工程实例，分析农村供水中存在的制约性因素，进行方案比选，确定经济合理的工程方案。关键词：农村供水工程供水方案净水工艺管网布设调节构筑物农村供水是农村社会经济发展的重要基础设施，是改善农民生活、提高农民收入、稳定农村经济不可替代的物质基础，同时也是新农村建设、缩小城乡差距的必然要求，但是由于经济、技术以及自然条件等各方面的影响，我国农村供水形势还异常严峻。据统计，目前我国尚有3亿多农村居民未能获得安全饮用水，特别是在西北干旱缺水地区相当一部分农村居民仍然喝的是雨水或经简单沉淀的地表水。北京市京郊农村内部分地区仍采用自备井取水使用。为改变农村供水的这种落后现状，加快农村经济发展，提高农村居民生活水平，目前国家正在广大农村地区推进乡村居民饮水工程计划，以国家出资和农民集资相结合的方式修筑供水工程，建设集中供水厂、蓄水池等。农村供水有其自身的特点，并且农村经济基础较为薄弱，与城市供水相比具有显著差异，本文根据笔者参加的北京市农村集中供水项目，分析农村供水中存在的制约性因素，进行方案比选，确定经济合理的工程方案做一探讨。1农村供水的特点由于其独特的社会、经济以及自然条件，农村供水具有有别于一般城市供水的不同特点。第一，农村供水规模通常相对较小，日供水能力多在几百到几千方之间，工程投资小，建设周期短。第二，农村居民人群居住分散，供水管线较长、供水区域相对较大，同时由于供水规模较小，管网管径也一般较小。第三，农村地区一般地形复杂，地势多起伏（平原地区除外），供水多可采用自流方式，在地势落差较大的地方可考虑采用减压措施，而部分压力不足的地方可考虑采用局部加压装置。2农村供水工程供水方案2.1水质要求为使农村饮水安全得到保障，农村供水的水质必须按要求基本符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749）的规定。水质标准包括微生物指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标及放射性指标四大类指标。水的细菌指标包括总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希式菌和菌群总数，通过消毒措施，使水质达到流行病学上安全，为群众供应卫生的水，是建设农村饮水工程的主要目标之一。水的毒理学指标包括砷、镉、铬（六价）、铅、汞、硒、氰化物、氟化物、硝酸盐、三氯甲烷、四氯化碳等有害物质，超过卫生标准时将对人体产生危害。水的感官性状包括色、浑浊度、臭和味、肉眼可见物等各项指标。要求水质从感观性状上对人体无不良影响。水的化学性状包括PH值、铝、铁、锰、铜、锌、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、耗氧量、挥发酚、阴离子合成剂等各项指标。超过一定限量时，将会使水发红发黑，产生异味、异臭，水烧开时产生沉淀，为生活用水所不宜。在农村最常遇到的是地下水含铁、含锰和硬度过高，这时需采取除铁、除锰措施。放射性指标包括总α放射性、总β放射性。现行生活饮用水标准规定所含放射性物质不得危害人体健康。2.2净水工艺农村供水水源水质相差较大。以地下水作为供水水源的净水工艺较为简单，除铁、锰、氟等超标需经特殊处理以外，一般仅需简单消毒即可；而在以江河湖泊等地表水作为供水水源时，由于水体所含杂质较多（特别是浊度不满足要求），一般需经净化处理。依据《农村给水设计规范》（CEC82:96）和《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004），在满足设计目标的条件下，遵循经济合理、简单可靠的原则，进行合理的工艺比选。北京地区地表水源缺乏，部分农村可由密云水库、官厅水库等作为水源建设的供水厂使用其处理后的自来水，但大部分农村均采用地下水做为集中供水厂的水源。混凝混凝池沉淀池滤池清水池原水a.地表水取水常规处理工艺二级泵房清水池消毒原水二级泵房清水池消毒原水b.地下水取水常规处理工艺图1净水工艺示意图由于水源的选择对供水工艺的影响较大，考虑农村供水的特殊性，目前部分农村采用自备井采集地下水，加以简单消毒进行使用。这种做法不利用地下水资源的保护和利用，且农民用水安全性、可靠性得不到保证。因此在农村集中地区修建集中供水厂，统一采集、处理、调配水资源，保障了农村用水，降低了水处理成本，是农村供水中经济可行的方案。2.3管网布设山区（或丘陵）农村因水源比较复杂，用户较为分散，输水管线相对较长，沿线地形、地质条件比较复杂。输水管线对工程投资，供水安全性影响较大，因此在选线和布置时，应遵循如下原则：(1)做到线路短捷，土石方量小，符合农村规划，工程造价低；(2)管线走向应避开不良地质，施工维护方便，最好沿现有道路或规划道路布置；(3)充分利用地形高差，尽可能考虑重力供水（部分压力不足的地方可采用局部加压措施，而在地势落差较大的地方应考虑采用减压措施）；(4)在输水管线的最高点，应装设排气阀。输水低洼处应设置泄水阀。配水管网分布在整个用水区域内，将输水管送来的水分配给各用水户。其路径选择和布置应遵循的原则：(1)满足输水管路径选择和布置外，还应满足配水管网与工程管线及建(构)筑物的有关规定；(2)供水管网严禁与非生活饮用水管网系统连接。(3)露天管道应有调节管道伸缩设施。(4)进入住户的供水管道上应安装设检修阀、水表和活动接头。农村给水管网对对管材的要求同市政管网基本一致，同时应考虑到农村的特殊性。一般供水管材应具有足够的强度，能承受内水压力和外部载荷，应有较高的水密性，水管内壁应光滑以减少水头损失，制管材料应无毒，价格要低，使用年限要长，并具有较高防止水和土壤侵蚀的能力。常用的几种供水管材，其性能分列如下：①钢管钢管有焊接钢管和无缝钢管两种。其优点是强度高，耐振动，重量轻，长度大，易切割焊接。缺点是价格高，易腐蚀，一般不埋地。钢管配件有直通、三通、四通、弯管、阀门等，也可直接用标准铸铁配件，也可焊接或法兰连接，小口径也可用丝扣连接等。②铸铁管铸铁管具有强度较高，价格较钢管低，有较强的耐腐蚀性。缺点是质地较脆，不耐振动，重量大。铸铁管采用承插连接和法兰连接。铸铁管有各种标准铸铁配件，可在水管转弯、改变口径、分叉等处连接使用。③混凝土管（水泥管）其防腐能力强，耐久性能好，价格低。但质地脆，重量大，强度低，不可切割。分为自应力和预应力两种。自应力具有低廉的价格，良好的耐久性能，其工作压力有0.4MPa和0.6MPa两种。预应力具有耐高压、抗渗性能好。最大口径可达9m