农村安全饮水工程配水管网设计分析论文_黄绍锋

农村安全饮水工程配水管网设计分析论文_黄绍锋

河北省水利水电勘测设计研究院

摘要:民以食为天,食以水为天。我国政府高度重视农村饮水问题,自新中国成立以来至 2015 年年底,先后经历了自然发展、饮水起步、饮水解困、饮水安全四个阶段,取得了显著成效。实施农村安全饮水工程可以有效解决农村水量不达标、饮水不安全、用水不便以及供水保证率低的问题,为保证农村安全用水的可持续性,有效改善农村生活环境 “脏乱差”的生活现状,对推进我国社会主义新农村建设具有重要意义。

关键词:新农村建设;安全饮水工程;配水管网设计

1 我国农村安全饮水工程主要特点

1.1 工程分布不集中

虽然农村需水量大,但村庄分布普遍不集中,一般采用机井单村供水。不利于水源保护,特别是在雨季,容易产生井水气味,不能直接饮用;因此,要解决村民用水问题,就必须集中力量建设集中供水工程,利用管道分配水量。

1.2 需水量增加

随着我国发展水平的不断提高,农民生活水平也得到了显著提高。每家每户的用水需求不断提高。此外,随着乡镇工业和家庭副业的增加,发展用水需求也在增加。传统的供水方式已不能满足大规模的用水需求。必须采取更加合理的资源配置方式,及时为每个农户提供水源,促进其发展进程。

1.3 水厂采用间歇式供水模式,灵活度较低

农业生产活动具有较强的季节性,与城市工业活动不同。这就需要灵活多变的供水,并根据当地农民的生产规律及时供水。一些水厂采用的定点供水方式,会给农民取水带来不便,缺乏相应的消毒设备,会影响水质,为农民身体健康带来损害。为了更好促进农业发展,应该以乡镇为建设中心,向周边村落蔓延,构成水网系统统一管理,保障农民日常用水供应以及水质安全。

2 输配水管网布置原则

1)配水管网应尽量覆盖整个供水区,缩短线路长度,确保符合村镇规划方案。2)如果村镇规模比较小,则尽量选用树枝状管网设计形式,而如果村镇规模比较大,则应该尽量选用环状设计形式,或将环状与树形进行有效结合。对于山区农村,配水管网应尽量沿着山脊进行布置,减少管道起伏,同时,管道最大纵坡应控制在 1:1.5 以内。3)管道沿已有道路工程布置,应充分考虑规划中的道路工程。4)在管道埋设设计方面,应埋设在没有受到扰动影响的原状土层中,如果需要在岩基上埋设管道,则需要先铺设垫层,如果土层承载力无法满足管道埋设要求,则还需要做好基础加固处理。5)在配水管网的凸起点,要求设置自动进气阀和排气阀,排气阀直径与管道直径的比应控制在1:2~1:5之间。在配水管道的最低点,需要设置泄水阀,泄水阀直径与管道直径之间的比应该控制在 1:3 左右。

3 农村饮水工程配水管网设计

3.1 管材选择与布置

3.2管材选择

在农村安全饮水工程配水管道材料方面,常见管材类型有UPVC 塑料管、PE管、钢骨架塑料复合管、等等。配水管道材料对于配水工程造价的影响比较大,在选材过程中,需要综合考虑施工便捷性、技术成熟性等因素。在本工程施工中,根据以往的施工经验,可选用 PE管。PE 管的管壁光滑,化学稳定性比较强,具有良好的耐腐蚀性,并且长期使用不易结构,不会产生有毒有害物质,因此,在本工程配水管网规划设计中,优先选用 PE 管材。

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3.3 布线原则

农村配水管网一般按以下几种类型分布,树形、环形、混合形状,考虑到农村管道铺设会受到地理因素影响,因此在铺设过程中,要遵循以下原则。

短线原则,从经济角度以及农村居民人数考虑,一般尽量设置短线管道较多,灵活铺设、节省成本。而且,依据村落规模进行管道安排,如果村庄小则选择树形、环形;人口较多,村庄大则选择混合布置。第二、紧贴地形原则,在管道铺设时应尽量使管道按照地形走势铺设。另外,管道转弯处,尽量避免直角转弯,应采取缓弧度设计。第三,在铺设过程中,应尽量选择原状土层铺设,如果遇到岩基地带,则要设沙垫层,如果地基较软,则要依照实际需要进行夯击处理。第四、如果管道存在凸起部位,要设置自动换气阀装置。第五,在配水管网设计中,要提前考虑当地消防用水,单独安排消防管道。另外集中供水点应设置在居民便利取水地带,要做好管道养护工作,在一些冬季较寒冷地区要做好防冻裂准备工作。

3.4 管道水力计算设计

上述提到过,农村居民生活规律与生产规律相统一,因此在管道布设时,要计算居民用水高峰期时最大流量,以及普通时间每日最高用水量。管道水力计算还包括以下几类参考指标;节点流量、内径设计、水头损失。由于管道铺设过程中存在许多节点,因此要分别计算出这些节点流量,以及高峰期时节点流量;内径设计需要参考国家标准公式,结合流量、压力需要进行设计;水头损失计算包含沿程损失与局部损失。

4 农村饮水工程配水管网施工设计要点

管槽开挖时,一定要按照设计要求对边坡进行处理,如果达不到设计边坡,则要采用支护等措施。如在雨季施工,要尽量安排挖沟、安装、回填等工艺统一进行,避免由于降水导致管道浮起或是管槽塌陷。在安装过程中,要测量沟槽中心线,精确管道位置,减少人工误差。在回填过程中,回填土不能含有石块、砂砾或其他坚硬物,以防造成管道裂缝。在回填过程中,采取合理工艺步骤不得使管道发生位移或是转动,回填土密度要大于90%,先填管道两侧,再回填管道顶部,并人工进行捣实。

结束语:

综上所述,通过实施饮水安全工程,可有效缓解农村用水需求,改善水质,保障居民身体健康。在具体的设计过程中,应根据农村规模选择具体的设计形式,并对配水管网流量进行科学合理的设计,保证流量分配的合理性。

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论文作者:黄绍锋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/24

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