【摘要】实施农村饮水安全工程将有效解决农民用水不便、饮水量不达标、饮水不安全、供水保证率偏低的问题,可持续地获得安全饮用水从根本上改善农村生活环境“脏、乱、差”的现状将得到有效改善。这对于我国推行社会主义新农村建设具有极为重要的意义。
【关键词】新农村;安全饮水工程;配水管网设计;环节
1.前言
农村安全饮水工程是一项系统、复杂的工程,涉及范围较广,其中配水管网的设计是农村安全饮水工程的重要环节。饮水工程配水管网设计工作主要包括以下几个方面:配水管道的选线布置;各级管道管材选择;计算配水管管网水力以及确定配水管管径等。在实际的农村安全饮水工程(设计)中,配水管网设计应严格以及相关设计规范,并结合本地农村地区的地理和气候特点合理进行,使得设计满足技术科学性和经济合理性要求,以有效提高农村安全饮水工程的经济效益。
2.配水管网布置原则
在进行配水管网选线布置工作时应注意遵循以下几个方面的原则:
(1)配水管网在满足覆盖整个用水区域要求的前提条件下尽可能缩短线路,(少经过或者少占耕地),这符合经济合理性要求,便于对配水管线进行维护管理,并符合村镇有关建设规划。
(2)配水管网的具体布置形式可以根据用水村镇规模情况来确定,对于用水区域范围较小,且用水村镇沿狭长方向平行于等高线延伸的情况,布置成树枝状的配水管网较为合理;而如果用水区域范围较大、且用水村镇垂直于等高线方向延伸时,宜将配水管网布置成环状形式或环、树结合的形式。
(3)布置配水管网时应充分考虑当地的地形地貌情况,如果当地地形复杂的山区丘陵,在应尽可能将配水管网沿山脊布置,以达到有效减少配水管道起伏的目的。在布置时应尽可能避免爬坡现象。确需爬坡布置配水管道的最大坡度应保持在1:1.5以内。
(4)应尽可能沿规划道路路边设置配水管道。同时还应注意将配水管线原理其他工程施工现场,避免施工对管线造成损害等不良影响。
(5)埋设配水管道时应将其埋设在原状土层(未经扰动)里,如果需要将配水管道布置在岩基上,则可以根据实际情况进行铺设砂垫层的合理措施。如果埋设配水管网的土壤过于松软,应根据实际情况进行必要的基础处理。
(6)如果配水管道存在凸起点,则应根据实际情况合理设置自动进(排)气阀装置。在农村安全饮水工程中所配置的自动进(排)气阀装置一般为单口排气阀,其与管道两者之间的直径比大约为1:2-1:5。
(7)合理配置排水阀[1]。为了便于检修维护排水管线以及清除管线内沉积物,应将排水管和排水阀合理布置在排水管道高程低点位置。为了便于排放,布置排水管位置可根据实际情况将其在靠近市政排水检查井就近位置布置。排水管和排水阀直径应根据需要放空时间确定。
(8)如果配水管网经过的区域具有较大的地形高差,则应合理布置必要的加压泵装置或减压装置;应根据用水村镇的实际情况以及当地环境条件,按照相关消防要求合理布置消火栓设备,一般情况下应将消火栓设备布置在应取水方便的醒目位置;
(9)应将排水管网的集中供水点设置在取水方便的位置,如果当地位于北方寒冷地区,还应合理布置配水管网的防冻措施。此外,应将测压表设备布置在水压最不利用户接管点的位置较为合理。
3.合理选择管材
配水管道管材应具有一定的化学稳定性和物理稳定性,还应具备良好的水力性能,管道内壁应保持良好的光滑性能,在长时间的使用条件下不易沉积污垢。综合上述各种因素以及合理考虑农村安全饮水工程的经济效益,我们应选择能承一定内压和外荷载;安全可靠性好,施工维修方便;内壁光滑,具有一定稳定输水能力;造价较低的管材。
综合考虑各种管材性能、工程投资、管理和维护等相关因素,管材在镀锌钢管与PE管之间进行选择。PE管在土山易开挖区可填埋铺设的地方使用[2]。在城镇、大石山区、不易埋铺设地方,机械要求较高地区使用镀锌钢管。各种管材中和优缺点比较见表1。
表1 各种管材综合优缺点比较
管材 | 镀锌钢管 | PE给水塑料管 |
优点 | 机械性能,强度好;施工方便;具有较高的供水可靠性。 | 工程投资低;抗腐能力强;运输、施工方便;水流阻力小,接头少。 |
缺点 | 工程投资高;管材通常需要作防腐处理;使用周期较短。 | 管材不耐高温;供水可靠性较低;管件配件不全,通常需钢管件转换。 |
4.配水管网水力计算
4.1配水管网设计流量
农村安全饮水工程中,配水管网的设计流量应能够满足当地用于最高用水量需求,即配水管网的最高日最高时用水量,其计算公式为: