刘祖斌
顺昌县洋口镇水利电力工作站 353211
一、引言
顺昌县洋口镇地处富屯溪中游，距顺昌县城15公里，下辖14个行政村，1个农林场，1个居委会。总面积142.5平方公里，总人ロ1.93万人。2004年以前本镇农村饮水工程大部分采用分散供水，普遍存在水质达不到国家颁布的卫生标准，供水水压不高，水量不足等隐患。从2004年开始，本镇开始实施了农村饮水安全工程建设，重点解决农村人饮困难和饮水安全问题。目前实施的农村饮水安全工程主要有以下三种形式:一是利用山涧地表水或地下水等水源新建饮水安全工程。二是改造工程，在原有的设施基础上改造建设。三是在镇周边的村庄，依托镇现有自来水厂延伸管网建设。
二、农村饮水安全工程的设计
1、水源点的选取
水源点的选取是整个工程建设的重点，水源点选取的基本条件是:水质良好(水质经卫生防疫部门检测达标)、植被好、水量充沛可靠、水压满足生活、生产用水要求、取水距离尽可能短、上游尽量没有农田。水源类型有:地表水(山涧水、水库水、河水)、地下水(山泉水、深层地下水)二种。本镇农村饮水工程大部分采取山涧水，部分村确无水源，采用打机井、明井的形式取用地下水。取用山涧水优点是可充分利用地形条件和落差，兴建自压供水。缺点是在雨季时水较浑浊，在枯水季节又怕水量不足，因此在设计时采用净化设施处理浑浊水，水量不足时采取多水源或调蓄等措施，本镇地处闽北山区，水资源相对丰富，行政村多数采用单一水源供水。取用地下水优点是水质好，无需净化处理，能节省前期投资，缺点是管理费用高，而且有的地区会出现矿物质超标。总之选取水源点时按照“先地表、后地下”的原则。
2、供水规模的确定
供水规模是指水厂供水能力，按该工程供水范围内的最高日用水量。它包括:居民生活用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、公共建筑用水量、消防用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏失及未预见水量。供水规模的确定直接影响到整个工程的投资和经济效益，因此设计人员要做好调查工作。供水规模的确定要根据供水区内的社会经济情况、设计年限、用水量标准等。行政村用水量主要考虑居民生活用水量、饲养畜禽用水量、管网漏失水量，部分行政村有小型加工厂的可根据实际用水量考虑。
供水规模具体计算如下
(1)用水人口确定
P＝Po(1+a)n--设计用水人口
Po--现有人口数(人)
a-- 人口自然增长率12‰
n--设计使用年限(取15年)
(2)用水量标准
按农村生活用水标准规定进行设计。南平市属Ⅲ类气候区，按有洗涤池及沐浴设备，水龙头安装到户标准取100升/人日，牲畜最高用水统一按60升/头、日。
(3)用水量变化系数(时变化系数)
时变化系数K时 ＝ 最高日最高时用水量
最高日平均时用水量
顺昌县取K时＝2.0
(4)设计用水量
a、生活用水Q1
Q1＝ pq (m3/d)
1000
Q1--最高日生活用水量(m3/d)
P--设计年限规划人口数(人)
q—设计日生活用水量(升/人.d)
b、牲畜最高用水统一按60升/头、日来计算。Q2
C、管路渗漏水量:考虑到管网渗漏因素，损失量按日用水量的20％计算Q3＝(Q1+Q2)×20％(m3/d)
d、乡村企业生产用水标准根据企业发产产品种类不同而不同，按实际调查结果确定。Q4
e、总用水量Q总
Q总＝Q1+Q2+Q3+Q4(m3/d)
3、天然来水量效对：
根据坝址以上集雨面积，取P＝90％设计，以河墩水文站实测资料为参照，计算出坝址日平均来水量，与设计供水规模相比较，来水量需大于最高日用水量则此处水源点满足供水要求。
3、输水管路的设计
输水管道是指水源点至清水池的主干管，配水管是指由清水池向用户配水的管道。输配水管道是控制工程投资的关键。为节约输水管道投资除了在选择路线上尽量缩短管道长度外，还得合理考虑管材和管径的选择
(1)管材的选用
供水工程的管材常用的有UPVC管、PE管和镀锌管。UPVC管的特点：具有较好的刚性和韧性，耐磨，价格低廉是其主要优势。PE管的特点:连接可靠，耐扭曲、耐磨损，重量轻，运输、安装方便。镀锌管特点:耐压，不耐腐蚀，水头损失大，投资也较大。本镇农村饮水在设计选用管材考虑：在输水主干管和配水主干管，采用UPVC管材;进村、入户难以埋设的，采用PE管材;而由乡镇自来水厂延伸管网的管道采用镀锌管。
(2)管径的选择
根据经验公式D＝18.8×
式中:D--为管道直径(mm)
Q--为设计流量(m3/s)
V--为流速(m3/s) 我县取值V＝0.8m3/s
(3)水头损失的计算
根据公式每米沿程水头损失i＝0.000875×Q1.761/dg4.761
式中
i--每米沿程水头损失(m/m)
Q--设计流量(m3/s)
dg--管道直径(mm)
局部水头损失按沿程水头损失的10％计算。
计算得出工程总水头损失，总共分为水源点至清水池及清水池至供水点两段计算，校核总水头损失小于水源点至供水点最大高差，则满足水头损失的要求。
引水主管的布置尽可能顺山势而下埋设，最少埋设深度在50-100cm。尽量避免大角度的弯曲，以减少水头损失，在主管线路的低处安装排污阀，以保证清洗管路时排污，在凸起高处设置一个自动排气阀，以防空气受阻，减少水头损失。
4、清水池容量确定
清水池有效容量按照设计日供水量的20-30％确定。在工程实际实施中，为了施工方便，往往采用50、100、150、200吨等常用清水池型式。
5、水处理净水工艺
净水工艺流程:原水→沉淀→过滤→清水
(1)原水:为供水工程选定的水源。必需是除细菌类以外其它指标均优于国家标准3类的山泉水、山涧水、水库水、井水等，以卫生防疫站化验单为凭
(2)沉淀:把原水引到沉淀池进行沉淀。把沉淀池建在水源点下游，由于在沉淀池的流速减慢，水体里的较重和较大的杂质下沉到池底不能进入引水管和清水池。
（3)过滤:把沉淀后的水送到过滤池进行过滤。把水引到(正冲洗反过滤)简易过滤池的底部，水流从池底通过砂层滤料到过池顶口水面，过滤后的水从水面流入清水池。过滤后的杂质留在过滤池底部，当觉得滤速变慢(或定时)时就要进行反冲洗。把引水管的闸阀关闭，把池底的反冲洗闸阀打开，利用留在过滤池内的水冲走留在过滤池底的杂质，反复冲洗2-3次基本可把滤料清洗干净。
三、农村饮水安全工作措施
1、建立多元投入体系
农村饮水安全工程建设在积极争取国家和地方财政投入的基础上，要制定各种优惠政策，采取股份制等办法，积极吸纳社会资金，拓宽融资渠道，努力使饮水安全工程的建设资金得到保障。
2、建立水源保护体系
加强水环境保护，确保饮用水源不受污染。水行政主管部门要及时与有关部门共同划定饮水水源保护区和饮水工程管护范围，制定保护办法，特别是要加强对水源地周边设置排污口的管理，限制和禁止有害化肥、农药的使用，杜绝垃圾和有害物品的堆放，防止饮水水源受到污染
3、建立水质检验体系
目前农村饮水安全工程水质检测是一个薄弱环节，除部分行政村每年由防疫部门抽检外，其他工程只在建设初期进行一次水质化验，对水质动态变化情况不能及时掌握。水利部门要与发展改革、卫生等有关部门密切配合，尽快完善农村饮水安全监测体系。建立科学有效的水质监测体系，加强水源地水质、水量的管理和保护以及供水水质监测工作，根据不同关型的水源地形式，制定科学的化验程序，制定合理测验方案，及时公布测验结果。对于集中供水工程，加强水源、出厂水和管网末梢水的水质检验和监测;对于分散供水工程，分区域定期进行水质监测。
四、结语
农村饮水工程的设计与实施的关键是要合乎区域经济发展的客观现实。在选择技术方案时，充分考虑当地的管理条件和农民对水价的承受能力，在保证供水质量的前提下，优先选择管理简便、运行费用低的技术。建成后为管好用好工程，要求明晰所有权、落实管理体制与运行机制，明确水价和收费办法及服务体系，确保供水工程良性运行，持久发挥效益。