淺談邯鄲市農(nóng)村安全飲水工程設(shè)計(jì)

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淺談邯鄲市農(nóng)村安全飲水工程設(shè)計(jì)
許源馬麗輝李巖

[摘要] 本文主要論述邯鄲市農(nóng)村飲水安全工程的設(shè)計(jì)重要性，從供水現(xiàn)狀、水源選擇、水站設(shè)計(jì)、配水管網(wǎng)等幾個(gè)方面闡述了作者對邯鄲市飲水安全工程設(shè)計(jì)的看法。

1　項(xiàng)目區(qū)概況
邯鄲市位于河北省南端，地處東經(jīng)114°03'—40'，北緯36°20'—44'之間，西依太行山脈，東接華北平原，與晉、魯、豫三省接壤，土地總面積12047km2，轄有19個(gè)縣（市）區(qū)，214個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?84.1萬人。境內(nèi)西高東低，由山區(qū)、丘陵和平原三大地貌構(gòu)成，京廣鐵路南北貫穿于丘陵和平原交界處。其中山丘區(qū)4460 km2，平原區(qū)7587 km2。截止2004年底，全市除市內(nèi)三區(qū)外共有飲水不安全人口292.97萬人，經(jīng)2008年重新統(tǒng)計(jì)，飲水不安全人口又新增196.45萬。主要原因一是氟化物、礦化度、硫酸鹽、總硬度等有害物超標(biāo)，主要分布在東部平原地區(qū)；二是水污染嚴(yán)重，主要分布在沿河、庫、渠(排水)周圍地區(qū)。
2 水源選擇
邯鄲市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。春季風(fēng)多干旱，夏季炎熱多雨，秋季溫和涼爽，冬季寒冷干燥，邯鄲市地勢自西向東呈階梯狀下降，高差懸殊，地貌類型復(fù)雜多樣。以京廣鐵路為界，西部為中、低山丘陵地貌，東部為華北平原。2005年降水總量為68.4億m3，水資源總量為15.43億m3，十年九旱是其自然特征，區(qū)域內(nèi)地下水位近幾年呈下降趨勢。市內(nèi)主要河流有漳河、滏陽河和洺河等。
邯鄲市區(qū)地層以第四系覆蓋層為主，分布于西部河谷和東部平原，由輸元河、沁河、渚河沖洪積物和漳河故道組成。巖性和厚度分布不均，自西向東厚度逐漸增大，顆粒由粗變細(xì)。京廣鐵路以西丘陵地帶，主要為第三系陸相沉積，含水層以中細(xì)砂為主，水質(zhì)差。京廣鐵路以東，根據(jù)含水層的富集特征，大致可分為三段：0~30m，含水層為中細(xì)砂含少量砂礫石層，結(jié)構(gòu)松散，隔水層為淡黃色亞粘土層；30~80m，含水層最富集，巖性為粗砂礫石層，結(jié)構(gòu)松散，富水性好；80m以下含水層以中細(xì)砂為主，單層厚度小，富水性差，隔水層以亞粘土、粘土為主。
水源的選擇是關(guān)系到飲水安全工程能否有效解決農(nóng)村飲水不安全問題的首要條件，是農(nóng)村飲水安全工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此農(nóng)村飲水安全工程選取水源要滿足如下條件：(一)水量充沛，可滿足工程需要。地表水枯水期的保證率不低于90%，最好為95%。(二)水質(zhì)良好。水源水質(zhì)不應(yīng)超過《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3020-93）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值的要求。(三)水源衛(wèi)生防護(hù)條件良好。 (四)水源選擇順序合理，即優(yōu)先選用水質(zhì)良好的泉水、承壓水、潛水作水源。來水量比較穩(wěn)定、無污染等條件。
平原地區(qū)供水區(qū)現(xiàn)狀飲用水水源多為淺層水，水質(zhì)存在的問題主要為：高氟、苦咸及淺層水污染。若只采取水處理方式存在技術(shù)難度較大，投資高，運(yùn)行成本大,管理水平要求高等諸多問題，不宜大范圍推廣。另外主要河道、渠道基本上常年干枯，工業(yè)和生活污水一年到頭有小流量排放。綜上所述，地表水水質(zhì)不滿足要求，而且保證率低，所以飲水水源只能是地下水。
山區(qū)農(nóng)村一般是多山高低起伏地區(qū)，四面環(huán)山，而山上植被良好、枝葉茂盛,儲(chǔ)水能力較強(qiáng)，來水量充足，來水量比較穩(wěn)定，水源水質(zhì)可靠，長流不斷，水質(zhì)清澈，口感清甜，無污染，衛(wèi)生防護(hù)條件好，所以山區(qū)山泉水是理想的飲用水水源。
3　工程設(shè)計(jì)方案
邯鄲市農(nóng)村安全飲水工程?hào)|部平原地區(qū)采用集中供水站供水，單個(gè)供水站服務(wù)人口大多在1萬人以上，西部山丘區(qū)采用單村或集中供水站供水，單個(gè)供水站供水規(guī)模較小，大多服務(wù)2、3個(gè)村。
農(nóng)村安全飲水工程可分為水廠和配水管網(wǎng)兩大部分，其中水廠又由取水工程、輸水管道、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物、凈水工藝等幾部分組成。
根據(jù)以上特點(diǎn)，
3.1水源及取水工程
本項(xiàng)目選取水源為地下水，水源井取水工程設(shè)計(jì)規(guī)模按照最高日需水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，日供水時(shí)間為24h設(shè)計(jì)水源地單井出水量按照50～60 m3/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。水源井井管采用鋼管結(jié)構(gòu)。
3.2輸水管道
輸水管道的設(shè)計(jì)是農(nóng)村飲水安全工程能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。輸水管按最高日工作時(shí)用水量加上水廠用水量，每天工作按24小時(shí)設(shè)計(jì)，在輸水管道設(shè)計(jì)中應(yīng)注意如下幾點(diǎn)為：(一)輸水管線布置合理。山區(qū)一般采用重力式輸水，應(yīng)選擇最短線路，但應(yīng)盡量避免高低起伏。(二)輸水管的設(shè)計(jì)流量正確，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。 (三)管材選擇合理，管道埋深不小于0.6m,并要考慮放空閥門、排砂閥門等附屬設(shè)施。
3.3調(diào)節(jié)構(gòu)筑物
調(diào)節(jié)構(gòu)筑物采用兩座鋼筋混凝土清水池。清水池容積按最高日供水量的20~30%計(jì)算，共設(shè)兩座。清水池為半地下式，池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻，使消毒藥劑和水充分接觸，池頂覆土厚度0.5m可作為保溫防凍層。兩座清水池檢修時(shí)互為備用。
3.4凈水工藝
從深井取出的地下水完全滿足飲用水水質(zhì)要求，為防止水在管道及其它蓄水構(gòu)筑物中造成二次污染，只需對水進(jìn)行消毒處理。消毒設(shè)備選用一臺(tái)二氧化氯發(fā)生器。采用濾后消毒,消毒劑與水充分混合，其接觸時(shí)間不小于30min。消毒劑投加點(diǎn)宜設(shè)在水池的進(jìn)水口處，無水池時(shí)，可在泵前或泵后管道中投加。消毒劑的最大用量根據(jù)原水水質(zhì)、管網(wǎng)長度和相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，使水中消毒劑殘留量和有害副產(chǎn)物控制在允許范內(nèi)。二氧化氯通過二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場制備，出廠水氧化氯余量不低于0.1mg/L，管網(wǎng)末梢水二氧化氯余量不低于0.02mg/L、亞氯酸鹽含量不大于0.8mg/L。
3.5配水管網(wǎng)
配水管道一般可埋地鋪設(shè)，管材可選擇性價(jià)比優(yōu)良的管材PVC管或PE管。配水管道設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求：(一)配水管道（網(wǎng)）設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日最高時(shí)用水量計(jì)算。(二)布置管道時(shí)，應(yīng)使干管水流方向與供水流向一致，盡量縮短管線長度，宜沿村道及小路布置。(三)管網(wǎng)水力計(jì)算正確、合理。宜按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑，流入節(jié)點(diǎn)的流量應(yīng)等于從該節(jié)點(diǎn)流出的流量。沿供水方向水壓線標(biāo)高逐減。干管末梢最不利點(diǎn)自由水頭，單層建筑為5～10m,二層建筑物為10～12m,二層以上每增高一層加3.5～4m。(四)考慮設(shè)置附屬設(shè)施，且合理齊全。水廠應(yīng)設(shè)總水表。向多村供水時(shí)，每個(gè)村應(yīng)設(shè)村水表，用戶應(yīng)設(shè)戶表。視檢修需要設(shè)置閘閥。管道最低處，應(yīng)設(shè)泄水閥。在室外的附屬設(shè)備均應(yīng)設(shè)井。
農(nóng)村安全飲水工程在以上幾方面的合理設(shè)計(jì)的同時(shí)，又要對工程項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化比選，通過必要的比選為工程項(xiàng)目確定安全的水源、合理的供水范圍、良性運(yùn)行條件、經(jīng)濟(jì)的總體投資和運(yùn)行費(fèi)用。