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文档简介
农村供水工程规划设计要点
与水厂总体设计
一、农村供水工程规划设计总论与前期工作
(一)建设程序
从事建设工程活动,必须严格执行基本建设程序,坚持先勘察、后设计、
再施工的原则.
设计工作一般可分为项目建议书、可行性研究报告、初步设计和施工
图设计等四个阶段。
建设项目前期工作主要内容包括:项目建议书的编报与审批;可行性
研究报告的编报与审批;初步设计的编报与审批
初步设计文件批准后,进入建设准备阶段,可展开施工图设计和施工
准备工作。根据规定,施工图文件未经审查批准的,不得施工。
在整个建设程序中,必须在完成上一环节后方可转入下一环节,不得
任意超越。
(二)设计阶段
1、项目建议书
项目建议书是由国家发改委、水利部等主管部门或本地区有关部门
提出的对投资项目需要进行可行性研究的建议性文件,是对投资建设项目的
轮廓性设想。
给水工程项目建议书一般包括以下内容:
(一)建没项目提出的必要性和依据
(二)拟建规模、供水水质和建设地点的初步设想
(三)水资源情况、建设条件、协作关系的初步分析
(四)投资估算和自己能筹措设想
(五)项目的进度安排
(六)经济效果和社会效益的初步估计
2、可行性研究
可行性研究是在项目投资决策之前,调查、研究与拟建项目有关的自
然、社会、经济、技术资料,分析•、比较可能的投资决策建设方案,预测评
价项目建成后的社会经济效益,并在此基础上,综合论证项目投资建设的必
要性、财务上的盈利性、经济上的合理性、技术上的先进性和适用性以及建
设条件上的可能性和可行性,为投资决策提供科学依据。
可行性研究的主要文件为可行性研究报告。给水工程可行性研究报告
一般包括项目背景和建设必要性、需水量预测和供需平衡计划、工程规模和
目标、工程方案和评价、推荐方案的工程组成和内容、环境保护、劳动保护、
消防、节能和防震措施、项目实施计划、投资估算和资金筹措、财务评价和
工程效益分析、结论和存在的问题、附件和附图。
3、初步设计
初步设计文件应根据批准的可行性研究报告和可靠的设计基础资料进
行编制。
给水工程初步设计文件包括设计说明书、工程概算书、主要材料设备
表和设计图纸.
设计说明书应有概述、方案选择、工程设计、劳动保护与工业卫生、
环境保护、消防安全、节能与节电、防震措施、人员编制以及对下阶段设计
要求等章节
设计图纸应包括总体布置图、枢纽工程布置图、主要管渠平纵断面图、
主要构筑物工艺图、供电系统和主要配电设饴布置图、自动控制仪表配置图
等。
初步设计和工程概算批准后,是确定建设项目投资额,编制固定资产投
资计划,签订建设工程总包合同、贷款合同,实行投资包干,控制建设工程
拨款,组织主要设备订货,进行施工准备以及编制施工招标文件和编制施工
图设计文件等的依据.
4、施工图设计
施工图设计文件应根据批准的初步设计和主要设备订货情况进行编
制。施工图设计的深度应能满足施工安装的要求和设备材料采购、非标准设
备制作等需要。
给水工程施工图设计文件应包括设计说明书、施工图纸和施工图预
算。设计文件还应注明建设工程合理使用年限。施工图预算经审定后,却作
为预算包干、工程结算的依据。
(三)设计依据与相关标准
1、依据
(1)国家方针、政策、法规
(2)当地国民经济发展总体规划
2、相关专业标准、规范
(1)《镇规划标准》GB50188
(2)《城市给水工程规划规范》GB50282
水蕴臧量及开采量、补给水源、单井出水量、井的静水位和动水位变化、减
压漏斗等,以便确定打井深度,井的类型和构造、井的出水量、水泵的类型
和型号
5、地表水水文资料:根据地下水的流量、最高洪水位、最低枯水位、
冰凌情况等,确定取水门位置、去睡构筑物形式及供水量
6、土壤性质:用来估计土壤承载能力及透水性能,以便考虑自来水厂
构筑物的设计和施工
7、地下水和地表水的水质分析资料:包括感官性状、化学、毒理学、
细菌等指标的分析结果,用来确定处理工艺和估算制水成本
8、水资源综合利用情况:包括渔业、航运、灌溉等,以便考虑他们对水
厂的供水量、取水口位置及确定构筑物的影响
9、当地村镇建设总体规划及相关规划资料(供电、道路、排水等)
(五)设计所需文件
1、立项批准文件
2、水资源论证报告
3、水源水质卫生评价报告
4、取水许G证
5、工程地质勘察报告
6、土地使用许可证
7、供电协议
8、环境影响评价报告(表)
9、配套资金承诺书
1()、村民意向书
二、农村供水工程规划设计主要原则
(一)合理利用、优化配置水资源,优质水优先供给生活,加强水源卫
生防护,保证水源的可持续性
我国是个淡水资源匮乏且时空分布不均的国家,随着国家经济的发展,
有限的淡水资源又程度不同的受到污染。为了从根本上保障广大农民的伙水
安全,各级领导必须高度重视饮水水质问题,真正把优质水作为农村饮水工
程的水源。
选择水源时,一定要布局合理,立足当前,兼顾长远;既要考虑水量,又
要充分水质,应在详细调查和搜集区域水资源资料的基础上,择优选择适宜水
源。存在多水源可供选择时,应选择水质良好、水量充沛、安全可靠、经济
合理、运行管理和维修方便、便于卫生防护的水源
对饮水水源工程应按照《饮用水水源保护区污染防治管理规定》和《生
活饮用水卫生标准》(GB5749)中的水源卫生防护要求,划定供水水源保护
区,制定保护办法,加大水环境执法力度,确保饮水安全.特别是要加强对水
源地周边严禁设置排污口的规定,防止供水水源受到污染。
各地区要坚持可持续发展战略,注重水资源的合理开发,高效利用、优
化配置和节约保护,根据各地区经济社会发展水平和水资源条件,科学规划、
合理布局,促进农村人口、水资源、水环境和会协调发展,保证农民群众可
持续获得安全饮用水源。
(二)因地制宜,科学规划,以城乡供水一体化为目标,优先建设规模化集中
式供水工程
各地应根据当地的向然条件、经济状况、因地制宜、科学规划确定工程
形式
1、县城、乡镇自来水厂的周边农村,应优先依托自来水厂的扩建、改
建、辐射扩网、延伸配水管线发展自来水,供水到户。
2、在人口居住集中、有好水源的地区,应优先建设适度规模的集中式
供水工程,必要时间可跨区域取水、联片供水。
3、无联片供水条件,又相对独立的村庄,可选择适宜水源,建造单村
集中供水工程。
4、居住相对集中,又无好水源地区,需特殊处理,制水成本较高时,
可采用分质供水(饮用水与其他生活用水分别供水).
5、居住分散的山丘区,有山泉水与裂隙水时,可建井、池、窖等。单
户或联户供水;无适宜水源时,可建塘坝、水池、水窖等,收集降雨径流水
或屋顶集水。
(三)针对水源不同水质,采用适宜技术,加强水质净化与消毒,确保水质为
保证饮水安全,确保饮水水质达标,必须加强水质净化。确定净化工艺时应
选择技术可靠、经济合理、操作简便、价格低廉的适宜技术。
1、未受污染的地下水仅需进行消毒处理即可。
2、地表水符合(GB3838)III类以上水体,原水浑浊度低于20NTU,可
采用慢滤或微絮凝直接过滤工艺.
3、地表水原水浊度长期低于500NTU,瞬间不超过1000NTU,宜采用常
规净化处理.1:艺或者粗滤和慢滤.工艺.
4、原水浑浊度(洪峰季节)超过500NTU或含沙量变化较大时,原水应
采取预沉,高浊度水处理应按CJJ40《高浊度水给水设计规范》。
5、当水源水质超过(GB3838)HI类为微污染地表水体时,净水工艺宜
采用强化常规净水工艺,或在常规净水工艺前增加生物预处理或化学氧化处
理,也可采用滤后活性炭吸附进行深度处理。
6、含藻水宜在常规净化工艺中增加气浮工艺.
7、铁镭超标的地下水,可采用曝气氧化、过滤工艺。
8、氟超标的地下水宜采用复合多介质过滤法、活性氧化铝吸附、混凝
沉淀或电渗析等净水工艺.
9、溶解性总固体超标的苦咸水宜采用电渗析或反渗透等膜处理工艺。
所有供水工程,均应根据具体情况,采用适宜的消毒设施。偶示范工程
做依托,一定要从实际出发,不能盲目照搬,要把适宜性摆在第一位,先进
性摆在第二位。采用新技术时,要充分考虑新技术的运行成本,新设备的售
后服务及使用寿命.
(四)合理确定设计供水规模,发挥投资效益,保证水厂良性运营
村镇供水工程的供水规模,系指水厂的供水能力,为集中供水工程规划设
计的重要参数。应按该工程供水范围内的最高日用水量计算,以nBd表示.
供水规模(即最高日用水量)包括:居民生活用水量、饲养畜禽用水量、
工业企业用水量、公共建筑用水量、消防用水量、浇洒道路与绿地用水量、
管网漏失与未预见水量。
合理确定供水规模是集中式供水工程规划设计,首先需要解决一个重要
问题,是一项工程能否满足规划设计年限内用水量需求的关键,供水规模笑
了,水不够用需要扩建,供水规模大了,水供不出去,不仅造成设施和设备
闲置,资金浪费,而且加大了折旧费、提高了制水成本和水价,水价高用户
用水少,水更供不出去,造成恶性循环。合理确定供水规模,关系到工程建
设投资的合理性和生产经营的经济性,对一项供水工程的良性运行和可持续
发展、充分发挥投资效益至关重要。
《村镇供水工程技术规范》SL310(以下简称规范)对供水规模的计算作
出了规定。《中国水利》2007年10月期曾有文章做过阐述。
目前大多供水工程设计规模偏大,实际供水量仅为设计供水规模的30%
-50%,原因很多,应引起注意.在确定供水规模时,一定要处理好现状与发
展的关系,宜以现状为主,合理选择规范中的定额值(尤其注意现状有无分
散水源),适当考虑发展.
详见本文四(一)
(五)加强水质检验、监测,逐步建立水质监测网络饮用水水质问题,直接关系
到农民的生活与身体健康,必须重视已建和规划建设饮水工程的水质监测,
逐步建立和完善水质检验和监督体系
检测的目的在于及时掌握水质情况,查找原因,采取有效措施和技术对
策,确保供水水质达到生活饮用水卫生标准。为此,各地应建立水质检查制
度,按照有关规定,确定检验项目、频率、并落实责任。新建较大规模集中
供水工程应建立相应的化验室,配备必要的仪器设备,建立和健全规章制度,
由专人负责,每次水质检验应做好记录,认真填写水质检验报告;对于规模
较小的供水工程可依托乡镇或县级自来水厂进行检验,并落实经费.在此基础
上,逐步建立县级水质检验体系。
所有水厂的脸验工作,应接受卫生部门的监督和检查。当地有条件的
地区,可依托现有的大中型水厂或县卫生疾控部门成立县级水质检测中心,
配备必要的人员和仪器设备,负责对县区内饮水工程的水源水质和供水水质
进行检测;逐步完善乡镇水厂化验室,负责本乡镇饮水工程水质检测,由县
级水质检测中心负责技术指导和监督
在逐步建立和完善县级农村饮水水质检测中心的基础上,有条件的地、
市尚可建立相应的农村饮水监测中心,负责水质检测、数据的汇总、分析处
理和对下级单位的技术指导和监督工作,建立水质数据库、预警预报系统,
实现水质检测网络化
六、工程规划及设计标准
(一)规划设计年限
1、水平年
分为基准现状水平年与规划水平年(设计水平年)。
基准现状水平年是指编制规划或设计所依据的基础数据提供的年份,
一般是开展规划设计工作的前一年,受条件限制无法得到前一年数据资料时,
可将年份再往前推一年,规划设计时要考虑这段时间的变化
例如,《全国农村饮水安全工程“十一五”规划》的基准现状水平年为
2005年.
规划水平年是指完成规划的建设内容或所设计的工程投产正常运行的
年份。
例如,《全国农村饮水安全工程“十一五”规划》的规划水平年为2010年
2、设计年限
设计年限是指工程设计投产后,可按设计规模正常供水的使用年限.
村镇集中式供水工程的规划设计,应与当地村镇总体规划相协调,以
近期为主,近、远期相结合,设计年限宜为10~15年.
一般型的IV、V型的小型供水工程,设计年限宜为10年。I、II、III
型的大、中型供水工程宜为15年。
(二)供水水质和水压
1、供水水质
村镇集中式供水工程,主要供生活饮用.其水质应符合国家现行的《生
活饮用水卫生标准》(GB5749)的要求
2007年7月1日实施的《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006,对生
活饮用水水质卫生要求严格规定:生活饮用水中不得含有病原微生物;生活
饮用水中化学物质、放射型物质不得危害人体健康;生活饮用水的感官性状
良好,应经消毒处理“该标准规定水质检测指标共106项,其中水质常规指
标38项,饮用水中消毒剂常规指标4项(可按选用的消毒剂种类任选1项),
水质非常规指标64项。
水质常规指标及限制,见表3-1
饮用水中消毒剂常规指标及要求,见表3—2。农村日供水1000m3以卜,
或供水人口在1万人以下的小型集中式供水和分散式供水因条件限制,对常
规指标中的14项的限值适当放宽执行,见表3—3。表中未列的指标,其强值
仍按表3-1、表3・2执行.水厂日常检测的水质项目及频率与水源类型及供水规
模有关,详见表34表中I类,供水规模W>10000m3/d;n类为10000m3/d
2W>5000m3/d;IH类为5000m3/d2W>1000m3/d;IV类为1000m3/d2W>
200m3/d;V类为WV2()()m3/d。
表3・1水质常规指标及限值
指标限值
1、微生物指标①
总大肠菌群(MPN100mL或CFU/100mL)不得检出
耐热大肠菌群(MPN100mL或CFU100mL)不得检出
大肠埃考氏菌(MPN100mLCFU100mL)不得检出
菌落总数(CFU/n±)100
2、毒理指标
珅(mgL)0.01
镉(mgL)0.005
辂(六价,mg,L)0.05
铅(mgL)0.01
汞(mgL)0.001
硒(mgL)0.01
氟化物(mg/L)0.05
氟化物(mg/L)1.0
硝酸盐(以N计,mg/L)10
地下水源限制时为20
三氯甲烷(mg/L)0.06
四氯化碳(mg/L)0.002
漠酸起(使用臭氧时,mgL)0.01
甲醛(使用臭氧时,mgL)0.9
亚氯酸盐(使用二氧化氯消毒时,mgL)0.7
氨酸盐(使用复合二氧化氯消毒时,mgL)0.7
3、感官性状和一般化学指标
色度(铝钻色度单位)15
1
浑浊度(NTU-散射浊度单位)
水源与净水技术条件限制时为3
臭和味无异臭、异味
肉眼可见物无
pH(pH单位)不小干6.5且不大干S.5
铝(mgL)0.2
铁(mgL)0.3
迳(mgL)0.1
铜(mgL)1.0
锌(mgL)1.0
氯化物(mgL)250
硫酸盐(mgL)250
溶解性总固体(mgL)1000
总硬度(以CaCOj计,mgL)450
3
耗氧量(S9R期法,以0?计,mgL)
水源限制,原水耗黛量>6mgL时为5
拣发酚类(以苯酚计,mgL)0.002
阴高子合成洗涤剂(mg,L)0.3
4、放射性指标②指导值
总a放射性(BqL)0.5
总。放射性(Bq/L)1
①MPN表示最可能数;CFU表示菌落形成单位。当水样检出总大肠菌群时,应进一步检验大肠埃希氏菌或耐
热大肠菌群;水样未检出总大肠的群,不必检验大肠埃希氏菌或耐金大肠菌群。
②放射性指标超过指导值,应进行核素分析和评价,判定能否饮用。
表3・2饮用水中消毒剂常规指标及要求
出厂水出厂水管网末梢水中
消毒剂名称与水接触时间
中限值中余量余量
氯气及游离氯制剂(游离氯:mgL)至少30min4>0.3>0.05
一氯胺(总氯,mgL)至少120min3>0.5>0.05
0.02
臭氧(。3,mgL)至少IZmin0.3如加氯,
总氯"95
二氧化氯(CIO:,mgL)至少30min0.8>0.1>0.02
表3-3农村小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值
指标限值
1、微生物指标
苣落总数(CFU触)500
2、毒三指标
碑(mg/L)0.05
氟化物(mgL)1.2
硝酸盐(以N计,mgL)20
3、感官性状和一般化学指标
色度(粕牯色度单位)20
3
浑浊度(NTU-数射浊度单位)
水源与净水技术条件限制时为5
pH(pH单位)不小于6.5且不大于9.5
溶解性总固体(mg/L)1500
总硬度(以CaCC>3计,mgL)550
耗氧量法,以C?计,mgT,)5
铁(mgL)0.5
链(mgL)0.3
氯化物(mgL)300
硫酸盐(mgL)300
水供水单位类别
检验项目
a1I1IV
感官性状指标、pH值每周1次每周1次每周1次每月2次每月1次
地
细菌学指标每月2次每月2次每月2次每月1次每月1次
水下
特殊项目每周1次每周1次每周1次每月2次每月2次
水
全分析每季1次每年2次每年1次每年1次每年1次
源
感官性状指标、pH值每日1次每日1次每日1次每日1次每日1次
地
细菌学指标每周1次每周1次每月2次每月1次每月1次
水表
特殊项目每周1次每周1次每周1次每周1次每周1次
水
全分析每月1次每季1次每年2次每年2次每年2次
感官性状指标、pH值每日1次每日1次每日1次每日1次每日1次
出细菌学指标每日1次每日1次每日1次每周1次每月2次
厂消毒控制指标每班1次每班1次每日1次每日1次每日1次
水特殊项目每日1次每日1次每日1次每日1次每日1次
全分析每月1次每季1次每年2次每年1次每年1次
感官性状指标、pH值每月2次每月2次每月2次每月2次每月1次
末细菌学指标每月2次每月2次每月2次每月2次每月1次
梢消毒控制指标每月2次每月2次每月2次每月2次每月1次
水视情况
全分析,每季次每年次每年次每年次
1211确定.
注1:感官性状指标包括浑浊度、肉眼可见物、色、臭和味等四项。
注2:细菌学指标包括细菌总数、总大肠菌群两项。
注3:消毒控制指标:采用氯消毒时,为余氯;采用氯胺消毒时,为总氯;采用二
氧化氯消毒时,为二氧化氯余量;采用其他消毒措施时,为相应检验消毒?
制指标.
注4:特殊检验项目是指水源水中氨化物、碑、铁、钵、溶解性总固体或CODM一
超标且有净化要求的项目.
注5:全分析每年2次的,应为丰水期、枯水期各1次;全分析每年1次的,应;
枯水期.
注6,水质变化较大时,应根据需要适当增加检验项目和检测频率。
2、供水水压
村镇集中式供水工程的供水水压,应满足配水管网中用户接管点最小服
务水头的要求。《村镇供水工程技术规范》(SL310)规定:配水管网中用户
接管点的最小服务水头,单层建筑物可为5〜l()m,两层建筑物为10〜12m,
二层以上每增高一层增加3。5〜4。0m,当用户高于接管点时,尚应加上用户
与接管点的地形高差。
配水管网中用户接管点的做小服务水头,是配水官网水力计算的重要
参数,高了增加投资和能耗,低了无法保证用户用水。该值大小与接管点到
用户的距离与地形高差、用水量大小、建筑物层数有关,经济发达的村镇或
用水量大、入户管长时取高值;经济条件差、发展缓慢的村庄取较低值。
供水水压还应满足消防水压的要求。按《建筑设计防火规范》(GB5(X)16)
的规定,消火栓设置处的最小服务水头不应低于10m.
此外,用户水龙头的服务水头过高时,对管道及其附件(阀门、水表、
水龙头)的使用寿命会造成影响,且用水不方便,因此规定用户水龙头的最
大净水头不宜超过40m,超过时宜采取减压措施。
(三)供水量
村镇集中式供水工程的供水量,应满足供水范围内居民生活、饲养畜禽、
公共建筑、工业企业等最高日用水量的要求,并应考虑管网漏失和未预见用
水量.
详见本文四(一)供水规模的确定
确定供水量时,应该以居民生活用水为主,统筹考虑饲养畜禽和二、三
产业用水,优质水首先用于居民生活饮用。
(四)水源保证率
为了保证集中式供水工程正常供水、可持续运行,规划设计标准中,对
水源保证率做出了规定。
《村镇供水工程技术规范》(SL310)中规定:“干旱年枯水期设计取水量
的保证率,严重缺水地区不低于90%,其他地区不低于95%。”
《镇(乡)村给水工程技术规程》(CJJ123)中规定:“用地下水作为供水
水源时,取水量应小于允许开采量;用地表△作为供水水源时,设计枯水流
量的年保证率宜不低于90%。”
保证率90%即为十年一遇的干旱年,枯水期水源的可取水量低于设计取
水量;保证率95%,即为二十年一遇的干旱年,枯水期水源的可取水量低于
设计取水量.
(五)防洪和抗震
集中式供水工程是村镇重要的基础设施,为保障村镇居民日常生活和生
产的需要,应具有一定的防洪和抗震能力。为此,对不同规模供水工程的防
洪和抗震设计均提出了不同的要求。
1、防洪
集中式供水工程的防洪设计应符合《防洪标准》(GB50201)以及《水
利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252)的有关规定。
I〜HI型村镇供水工程的主要构(建)筑物等级为《防洪标准》中的3
级;IV、V型村镇供水工程的主要构(建)筑物等级为《防洪标准》中的4
级。为此,对照《防洪标准》和《村镇供水工程技术规范》,对村镇供水工
程的防洪标准做出了如下规定:
I型村镇供水工程的主要构(建)筑物,应按30、20a一遇洪水进行设
计、100~50a一遇洪水进行校核;IV、V型村镇供水工程的主要构(建)筑
物,应按20、10a一遇洪水进行设计、50~30a一遇洪水进行校核。
2、抗震
集中式供水工程的抗震设计应符合国家现行的《建筑工程抗震设防分
类标准》(GB5O223)、《建筑抗震设计规范》(GB5OO11)和《构筑物抗震设计
规范》(GB50191)的1T关规定。
建筑规定分为甲、乙、丙、丁四类抗震设防类别,集中式供水工程是
村镇生命线工程的重要组成部分,大型工程应定位为乙类,即重点设防类;
小型工程由于影响范围较小,可定位为丙类,即标准设防类。为此《村镇供
水工程技术规范》对村镇供水工程的抗震标准做出了如下的规定:
IIII型村镇供水工程的主要构(建)筑物,应按本地区抗震设防烈度
提高1度采取抗震措施;IV、V型村镇供水工程的主要构(建)筑物,可按本
地区抗震设防烈度采取抗震措施。
七、规划设计应注意的主要问题
村镇给谁工程既不同与一般的水利工程,也不同于城市给水工程,有其
自身的特点。因此,在工程规划中,要认真贯彻执行《村镇供水工程技术规
范》(SL310-2004).《镇(乡)给水工程设计规范》(CJJI23)
(一)合理确定供水规模
1、确定供水范围,供水人口和供水单位
村镇集中式供水工程规模的计算,首先要确定该工程的供水范围,该范
围内的供水人口和供水单位。供水范围系指工程规划设计所覆盖的范围,工
程所在地的行政区划,工程所包括的县、乡镇、村的名称、数量。供水人口
和供水单位是计算用水量的基础,规划设计单位可向工程建设单位收集,必
要时尚须进行复核、调研。
计算并确定设计供水人口后,乘以居民生活用水定额,即可计算出居民
生活用水量。
设计供水人口的计算如下:
P=pO(l+r)n+pl
式中:
P—-设计用水居民人数(人);
p()——现状用水居民人数(人);
r-设计年限内人口自然增长率(%);
n——工程设计年限(年);
pl--设计年限内人口机械增长总数(人)
“规范”要求在确定现状用水居民人数时,应深入进行调查,详细了解
现状居住人口,计算时应包括无当地户籍常住人口,如工厂合同工、学校的
住宿生等,不住宿学生可按50%折减计算。设计年限内人口机械增长法总数,
可根据对镇总体规划中的人口规划,近年来人口户籍迁移和流动情况,按平
均增长法确定.近年来,随着全国小城镇建设的发展,撤乡并镇的体制变化,农
村人口向城镇大量流动,人口变化较大,农村人口总体呈下降趋势,尤其是
经济条件较差的村镇,流入人口少,外迁人口多,设计年限人口明显呈负增
长,即流动外出的人口数大于人口自然增长的人数.
使用世界银行贷款建设的中国农村供水工程,按照设计年限15年,设计
年限内人口自然增长率按12%计算,设计用水人口约为现状人口的1。2(1.96
倍)。据调查,项目水厂运行年限最长的以超过2()年,除沿海经济发达地区
外,实际供水人口均低于设计供水人口;在采取同样最高日居民生活用水定
额条件下,由于设计人口比现状人口增加了约20%,致使居民生活用水量加大
了20%,这也是造成目前设计工程规模偏大,欠经济合理的一个因素。
为此,建议在确定设计供水人口时,应在当地政府和有关部门配合下,深
入供水区域内的村镇进行人口调查与资料收集工作,了解当地规划、实际的
人口自然增长率和人口的流动情况,分析发展趋势,立足现状坚固发展。一
般情况下,单村供水工程、以村庄供水为主的联村联片供水工程和向村庄供
水的管网延伸工程,设计供水人中宜按现状用水人口计算。
2、合理确定居民生活用水定额是计算供水规模的基础
按照“规范”的要求,居民生活用水量,依据最高日居民生活用水定
额计算确定。就全国村镇饮水安全工程建设而言,大多数村镇用水,以村镇
居民生活用水为主,“规范”中所指的居民生活用水,已包括户散养畜禽等
用水。除个别地区乡镇工业用水集体或专业户饲养畜禽用水较多,需按实际
需求单独计算外,其他用水量均可以生活用水量为基础,乘以不同的百分数
计算,一次,合理选用村镇居民生活用水定额是合理确定供水规模的重要基
础和保证.
目前水利部门执行的标准、规范中,有二份材料涉及到居民生活用水
定额,分别是“村镇供水工程技术规范”(SL310)和“农村饮用水安全卫生评
价指标体系”水农[2004]547号,详见表4-1、表4-2。前者为供水工程规划
中,计算生活用水时用的最高日居民生活用水定额,与工程所在地分区和主
要用(供)水条件有关;后者为饮用水安全卫生评价指标体系中的大量评价
指标,是从供水量方面评价农民饮用水是否安全的一个指标,即每人每天可
获得的水量不低于40〜6()升为安全,不低于2()~4()升为基本安全,这个评价指
标在全国农村饮用水安全现状调查中发挥了重要作用,并在今后的一个时期
内,作为评价农村饮用水安全与否的重要指标,继续发挥作用.这个指标有区
域之分,是未涉及用(供)水条件的基本值,可作为一项供水工程确定供水
规模或工程运行后复核时使用.
表4-1最高日居民生活用水定额(L/人.d)
主要用(供)水条件二区三区四区五区
集中供水点取水,或水龙头30—4030—4530-5040-5540-70
入户但无洗涤池和其他卫
生设施
水龙头入户、有洗涤池,其40—6045-6550-7050-7560—100
他卫生设施较少
全日供水、户内有洗涤池和60-8065—8570-9075—9590—140
部分其他卫生设施
全日供水,室内有给水、排80-11085—11590-12095—130120—180
水设施且卫生设施较齐全
表4・2不同地区农村生活用水量狂尬指标单位:L/(人-d)
分区一区二区三区四区五区
安全4045505560
基本安全2025303540
一区包括:新51,西藏,青海,甘肃,宁夏,内蒙古西北部,陕西、山西黄土高原丘陵沟壑区,
四川西部。
二区包括:黑龙江,吉林,辽宁,内蓑古西北部以外地区,河北北部。
三区包括:北京,天津,山东,河南,河北北部以外地区,陕西关中平原地区,山西黄土高原
丘陵沟壑区以外地区,安徽、江苏北部。
四区包括:重庆,贵州,云南南部以外地区,四川西部以外地区,广西西北部,湖北、湖南西
部山区,陕西南部。
五区包括:上海、浙江、福建、江西、广东、台湾,安徽、江苏两省北部以外的地区、J西西
北部、湖北、湖南两省西部山区以外的地区。
综上分析,规划设计供水工程时,计算供水规模的生活用水量,应采
用表4-1中,,村镇供水工程技术规范,,中的最高日居民生活用水定额.表4—1
中,除了分区的不同,每种用水条件的数值均有一个范围,建议参照以下意
见,按照“村镇供水工程技术规范”,选取最高日居民生活用水定额。
(1)按照表4-1中的分区划分,确定项目所在省属于那个地区
(2)结合当地用水现状、经济条件和发展潜力,确定设计范围内的综合
用水条件,对照表4-1中的主要用(供)水条件,确定居民生活用水定额的范
围值.规划设计供水范围内以村庄为主的供水工程或单村供水工程设计,宜
选取第2种水龙头入户,有洗涤池但其他卫生设施较少的一项的用水定额范
围值
(3)综合农村生活用水量调查结果,并分析目前北方地区用水习惯与
现状用水量较少,南方地区分散水源较多,可做生活杂用的用水条件,一般
在无特殊用水(如用水户饲养奶牛或大棚种植等)的情况下,确定用水定额
时,宜在“规范”规定的范围内选取下限值(低值).
(4)经济条件较好、有发展潜力、现状用水调查用水量较多的村镇,在确
定用水定额时,可按照设计综合用水条件,选取“规范”用水定额范围值的
中值(即均值)
3、其他用水量计算
在确定供水规模时,主要是居民生活用水量,此外,还有饲养畜禽、
企业(乡镇工业)、公共建筑、消防、浇洒道路和绿地用水量,以及管网漏失
和未预见水量,在“规范”中对这些用水量的计算已做了详细规定。这几种
用水统称其他用水,在计算确定时应注意以下几点要求:
(1)严格根据供水范围内的实际用水需求列项,有用水需求的列项,
并认真按照“规范”,对照实际用水情况计算;没有用水需求时,一定不要列
项.
(2)按照“规范”中其他用水量的规定范围值计算,并参考笔者多年设
计和审查农村供水工程的经验,以居民生活用水量为参照标准,其他各类用
水量之和,约为居民生活用水量的3()〜8()%,可供计算其他水量时参考。
4、人均综合用水量
以工程供水规模除以供水人口即为人均综合用水量,是将所有用水量
之和按人计算的平均值.在村镇供水工程规划,立项、编制项目建议书或审
查工程可行性研究报告时,以人均综合用水量乘以设计人口,即为工程供水
规模,因此确定人均综合用水量,计算供水规模,方法简便,便于实际操作
和掌握。
(1)通过对甘肃、内蒙、安徽、广东、江苏、浙江等地,已运行工程实际日供
水量和供水人口的调查、统计和分析,人均综合用水量为61。8〜86。7L/
人・d,平均值为75.0L/人・d.(详见“中国水利”2007年第10期)考虑随
着村镇经济发展用水量会有一定增长,可乘以增长系数1。2,故在实际操
作中,人均综合月水量可按90L/人-d计算。
(2)北京市村镇饮水安全工程建设,在计算供水规模时,人均综合生活用水量,
山区、丘陵区采月80L/人-d;平原区采用100L/人・(1。
(3)笔者参与设计与宙查的使用世界银行贷款建设的农村供水工程,曾以人均综
合用水量作为一项控制指标,北方地区为8()〜100L/人-d,南方地区为1()()〜
120L/人-d。据了解,已竣工运行的工程,供水规模均可满足用水需求,
部分工程供水规模仍然偏大
综合上述,村镇供水工程规划设计立项审查时,人均综合用水量,建
议北方地区采用60〜90L/人・d,南方地区采用80〜110L/人・d为宜。详见表4-3.
表4—3人均综合用水量参考表(L/人•d)
西北东北华北西南中南华东
50-7050-8060-9060-9070-10080-110
5、要点
(1)工程规模(供水规模)为村镇集中式供水工程规划设计的重要参数。
合理确定供水规模,关系到工程建设投资的合理性和生产运营的经济性,对
一项供水工程能否良性运行,充分发挥投资效益至关重要.
(2)合理确定居民生活用水定额,是合理确定供水规模的重要基础。一般
在无特殊用水的情况下,宜在“规范”规定的范围内选取下限值(低值),经
济条件较好、有发展潜力、现状用水较多的村镇,宜在“规范”规定的范围
内选取中值(即均值)。
(3)无特殊要求时,设计供水人口宜按现状用水人口计算。
(4)其他用水量,一般可按村镇居民生活用水量的30〜80%计算或复
核。
(5)人均综合用水量可作为工程立项、规划和项目审查工程规模时的
控制指标,建议北方地区采用6()〜90L/人・d,南方地区采用8()~11()L/人・d
为宜。
(二)水源的选择
村镇给水工程的水源类型较多,水源选拦最主要的条件是水源的水量和
水质。水源选择恰当,不但可以保证水量充足,水质安全卫生,而且可以简
化工艺,降低工程投资与制水成木,便于管理和进行卫生防护。
具有供水意义的地下水源有上层滞水、潜水、承压水和泉水,地表水源
有山溪水、江河水、湖泊水、水库水、塘水和雨水。
地下水源中的上层滞水是处于地表以下,局部隔水层以上的地下水;潜水
是出于地表以下第一个连续分布的隔水层以上,具有自由水面的地下水,目
前是农村地区主要的饮用水源:承压水是处于两个连续分布的隔水层之间或
构造断层及不规则裂隙中,具有一定水头压力的地下水,是生活饮用水的理
想和重要水源;泉水是地下水涌出地表的天然水点,根据泉水的补给来源和
成因,可将泉水分为下降泉和上升泉。上升泉是农村给水工程建设中优先考
虑开发利用的水源。
地表水源中的山溪水受季节和降水的影响较大,一般水质较好,浊度较低,
但有时漂浮物较多:江河水水量和水质受季节和降水的影响较大,水的浊度
与细菌含量一般较湖泊、水库高,且宜受认为的环境污染:湖泊、水库水水
量、水质受季节和降水的影响,一般水量比江河水小,浊度叫江河水低,细
菌含量较少,但水中藻类等水生物在春秋季繁殖较快,可能引起臭味。
1、水源选择原则
(1)要选择水质良好,水量充足,便于卫生防护的水源。水源水质应符合《地
面水环境质量标准》(GB3838—88)中关于HI类水域水质的规定或《生活用
用水水源水质标准》(GB3020-93)的要求。当原水水质不能满足上述规定时,
应征得卫生主管部门的同意,并采取必要的净化措施。选择地下水为给水水源
时,其枯水期的保证率不得低于90%
(2)给水水源的选择应优先考虑地下水。地下水一般水质较好,分布广,水量
可靠,不易受污染;而地表水易受工业废水、农药、化肥等污染,给净化处理
增加难度.因此,在农村应优先选择水质符合国家有关标准规定的地下水作为
给水水源。当有多个水源可供选择时,除水质应符合要求外,还要考虑供水的可
靠性、基建投资、运行费用、施工条件和施工方法等,进行全面的技术经济
比较,然后择优确定.
(3)在有条件的农村,应尽量以山泉或地势较高的水库水为水源,・可以靠重力
输送.山泉水一般无须净化,且不易受污染。
(4)平原地区的农村给水工程建设,宜适度规模并适当集中,便于水源地卫生防
护.
(5)经化验确认水源水质会引起某些地方性疾病时,选择水源工作应特别慎
重。如高氟水地区、应尽量采取凿深井开采水质良好的深层承压水或从别处
引用泉水或水库水等措施.当遇到含铁、镒地下水和高浊度地表水等特殊水源
时,要将这些水源进行经济技术比较,选择一种较为经济、合理的水源。
(6)农村水源的选择,要注意卫生防护条件,取水点一般选在居住区上游,另
外,还应考虑结合水利、农田建设等工程进行综合利用,要与当地水利、水
文地质部门配合好。
2、水源选择的一般顺序
农村水源情况差异性较大,有些地方还存在多种水源。在选择水源时,
可依照上述原则,同时按以下先后顺序考虑。
(1)可直接饮用或经消毒等简单处理后即可饮用的水源,如泉水、深层地下
水(承压水)、千层地下水(包括潜水)、山溪水、未污染的洁净水库水和未污
染的洁净湖水。
(2)经常规净化后即可饮用的水源,如江、河水、受轻微污染的水库水及
湖泊水等。
(3)便于开采,但需经特殊净化后方可饮用的地下水源,如含铁(镐)量
超过《生活饮用水卫生标准》的地下水水源、高氟水源。
(4)需进行深度处理的地表水
(5)淡水资源匮乏地区,可修建雨水收集系统,直接收集雨水作为分数式
给水水源
(三)供水系统和供水方式的选择
1、确定供水系统
(1)供水系统的组成
集中式供水工程作为一个供水系统,由取水工程、输水工程、净水工
程和配水工程四部分
・取水工程:取水工程为从自然界的地下水源或地表水源取水设施的
工程设施淇取水量应满足设计要求,一般可按工程设计供水规模(最
高日用水量)加水厂自用水量计算。取水工程通常由取水构筑物和
取水泵窖组成。
•输水工程:输水工程为将取水构筑物集取的原水,输送至净水厂的
工程措施。一般包括输水管道和附属设施。
・净水工程:亦可称为净水厂或水厂工程。是将原水进行净化消毒,使
其达到《生活饮用水卫生标准》的要求,并将净水后的达标水送至
配水管网的工程措施。一般出净水构筑物或净水设备、厂内调蓄构
筑物(清水池、水塔、气压供水灌)、配水泵房及附属构(建)筑物等
组成。
•配水工程:亦称配水管网,是将净化合格的水送至用户或供水点,以
满足用户对用水量和水压的要求的工程措施。通常包括配水管道、
厂外调蓄构筑物(高位水池、水塔等)、附属设施和用水设备等。
(2)供水系统的分类与确定
农村集中式供水工程:重力自流系统;抽升系统两大类。同时由于工
程的水源类型的不同每种系统中又可分为地下水源重力自流系统、抽升系
统,地表水源重力自流系统、抽升系统。由于重力自流系统具有工艺简单,
工程投资与成本低、节电,运行管理方便等优点,凡具有高为水源条件,如高
位泉、高位水库、山溪等,具有可利用的地势时,均应优先选择重力自流系
统。
按水源分类的供水系统如下:
1)地下水源
①重力自流系统,此类系统工艺流程如图所示。由于这种系统工艺简单,
工程投资与成本低,管理方便,有条件的地区应优先采用
引泉池[消毒剂
高位地下水-渗渠一」高位水池-----一^管网-----用户
截潜构筑物
地下水源自流系统工艺流程图
②抽升系统,此系统工艺流程如图所示。具有良好的地下水源,又无自流条件
的地区,均可选用这种系统
管井
—井消毒剂g
地下水-渗渠厂水泵-调节构筑物一-用户
辐射井
截潜构筑物
地下水源抽升系统工艺流程图
2)地表水源
①重力自流系统,此系统工艺流程如图所示.由于这种系统工艺较简单,工程
投资与成本较低,管理较方便,有高位地表水源(如高位水库、湖泊、山溪
等)的地方可考虑采用
高位地表水—,取水I_♦输水I_►[净、配水I配水管网~~►用户
的.I
I图高位水池一1I
图4-3地表水源自流系统工艺流程
②抽升系统,此系统工艺流程如图所示,为常见的一种系统。有条件的地
方应尽量减少抽升次数,以节省投资,降低成本。
2、供水方式
(1)供水方式分类
农村集中式供水工程的供水方式可分为以下几种:
1)城镇管网延伸供水
即由城镇供水管网向周边农村供水。由于城镇供水系统一般规模较大,运营
时间久,有专门人员管理,管理比较规范,供水保证率与水质合格率高,当
城镇水厂供水能力富裕时,城镇周边的农村,宜优先选择从城镇管网延伸的
供水方式,该供水方式一般不需要在建水源工程与净水厂,必要时可扩建,
通常工程基建投资与制水成本较低.管网延伸距离的长短,应通过技术经济
比较确定。采用时,要核算水量与水压,当水压不足需要加压时,为防止管
网产生负压,严禁用管道泵从管网对口吸水,可设集水池,再用泵加压,供水
或采用稳压补偿式无负压供水设备(CJ/T3O3—2008)供水
2)区域(联片)集中供水
即在一定区域内,采用一个供水系统同时向多处村、镇供水,又称适度规模
集中供水方式或联村联片集中供水方式.由于该供水方式一般供水规模,有专
门人员集中管理,有必要的规章制度,供水保证率与水质合格率较高,单方
水的基建投资与制水成本较低,利于长期良性运行与经营,当无条件采用城
镇管网延伸供水方式时,凡有可靠的良好水源,居住乂相对比较集中的农村,
均宜考虑采用区域(联片)集中供水
3)单村供水
即一个村采用一个独立的供水系统向本村供水,又称村级独立供水方式。单
村供水一般供水规模较小,管理人员技术水平难以保证,管理薄弱,供水保
证率与水质合格率较低,日常保养维修力量不足,难以长期良性运营,而且单
方水量基建投资与制水成本较高,仅适用于居住分散,村间距离远,没有规
模较大水源的地区。
4)分压供水
即采用同一供水系统按不同的供水压力向地形高差较大的村镇的供水方式.
这种供水方式一般分为高压区管道系统,低压区尽可能依靠重力自流供水,
只有高压区采用水泵抽升供水。可节省电耗,降低管道工资投资和成本,还
可以防止因管网中静压过高而发生崩管事故。分压供水是前面介绍的三种供
水方式
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