郭加跃

（福建省莆田市水利局水利建设站，福建 莆田 351100）

保障人民群众的饮水安全，是全面建设小康社会的一项重要内容，是建设社会主义和谐社会的一项重要任务。目前莆田市城乡居民基本实现有水喝，但广大山区的饮水工程规模小、净水设施弱，水质水量水压等均难以保证。且山区众多的小微型农村饮水安全工程多以群管为主，管理水平低，使得区域内群众生活用水难以得到保障，阻碍着当地经济社会的发展。所以推进建设城乡供水一体化项目，整合优化小型供水企业，解决人民切实的安全饮用水需求迫在眉睫。

1 项目背景

莆田市位于福建省沿海福厦黄金海岸线中部、海峡西岸经济区闽南经济圈和闽江口经济圈的中间地带，根据《莆田市水资源合理配置规划》，降水的空间分布自西北山区向东南沿海递减，多年平均降水量等值线走向基本上与地形高低相对应。受气候、水汽来源和地形综合影响，年平均降水量在2000 mm以上的区域均分布在仙游县西北部山区，1600 mm～2000 mm之间的区域主要分布在仙游县中部及东北部、城厢区西部以及涵江区西北部，1300 mm～1600 mm 之间的区域主要分布在仙游县南部、城厢区中东部、涵江区中东部、荔城区西部以及秀屿区西北部，小于1300 mm 的区域主要分布在涵江区东南部、荔城区东部以及秀屿区大部分地区。

2 山区片供水工程设计

本次规划的山区片供水工程主要为莆田市涵江区山区片供水工程、莆田市城厢区常太镇供水工程、莆田市仙游县北部山区片供水工程，根据工程布置情况，拟选择莆田市城厢区常太镇山区片供水工程作为典型设计。

2.1 规划水平年供水区人口计算

本项目主要解决项目区内的农村人口的安全用水问题。项目区人口自然增长率按8.1‰计（依据莆田市2014—2017年统计年鉴汇总统计），设计水平年（2030年）的受益人口计算公式如下：

式中：P为项目区设计水平年受益人口；P0为项目区现状年受益人口；a为人口自然增长率；n为设计年限。

根据常太镇各个行政村人口分布情况，结合各村庄所处高程，本工程拟供水范围涉及25 个行政村，另外汀洋村（高程430 m）、内东坪村（高程542 m）、外东坪村（高程540 m）由于村庄高程远远超出常太镇村庄平均高程，故三个村庄不列入本次供水范围，村庄供水保持现状山涧水为主，地下水为辅的基本状态。经计算，到规划水平年（2030年）供水区用水人口为4.39 万人，见表1。

表1 城厢区常太镇人口汇总统计表

2.2 需水量预测

（1）居民的生活用水量

居民生活用水标准按《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）规定，及工程所处地理位置和经济发展情况，本工程取生活用水定额近期取100 L/（人·d），远期随着经济发展人民生活水平的提高，居民生活用水定额取200 L/（人·d）。

（2）公共建筑用水量

公共建筑用水量集镇按10%计算。

（3）消防用水量

根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）规定，消防用水标准按同一时间内火灾次数为2 次，灭火流量取35 L/s，火灾历时按2 h 计。

（4）管网漏失水量和未预见用水量

管网漏失水量和未预见用水量按（1）到（3）总和的15%计算。

工程为全日供水工程，时变化系数根据供水规模按《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）取1.6（实际管网水力计算时，考虑乡镇常住人口与在册人口比例，实际管网时变化系数取1.0）。具体需水量见表2。

表2 供水规模预测表

经过以上计算，并考虑留有适当余地，本工程近期设计供水量取6000 m3/d；远期供水量取8500 m3/d。

3.3 供水方案

福建省莆田市城厢区常太镇地处莆田市东圳水库之畔，东临荔城区西天尾镇，西毗仙游县九鲤湖风景区，南通华亭镇，北接涵江区白沙、庄边镇，地形上系一山间盆地，四周为低山、丘陵所环绕，中央地势较低。

根据常太镇所处地理位置及现有的水源和供水条件，常太镇供水工程建设采用跨区域供水方案- 莆田市自来水公司管网延伸方案：

在荔城大道行政服务中心附近DN800 供水主管道开口，利用龙桥溪暗涵横穿荔城大道后，沿市政府办公区道路边的人行道铺设DN400 配水主管至东圳渠道边。

3.4 配水线路水力计算

（1）基本情况

莆田市自来水公司第二水厂出厂水压50 m（静水压）；荔城大道行政服务中心段配水主管为DN800 球墨管；新建一级加压泵站（市政府加压泵站）地面标高25 m；新建二级加压泵站（东圳电站加压泵站）地面标高100 m。

本工程新建配水主管道83.9 km，管径DN63-400，管材采用PE 管，公称压力1.0 MPa。铺设村庄入户配水支管长度1120 km，管径DN50 和DN25，管道公称压力1.6 MPa。

（2）计算公式

根据《室外给水工程设计规范》（GB 50013-2006）和《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014），PE 管水头损失计算采用公式［1]：

式中：h 为管道沿程水头损失；i 为水力坡度；C 为海曾威廉系数；Q 为流量，m3/s；d 为管道内径，m；L 为管道长度，m。

根据《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）中的规定，本工程村镇配水支管网时变化系数取1.6，各加压泵站及高位水池之间的连接配水主管时变化系数取1.0。村庄配水管网最不利点用水水压按三层计算，即最不利点供水水压不小于16 m 的要求。

（3）计算成果

根据以上公式，近、远期水力计算成果见表3。

表3 配水主管管道水力计算成果汇总表

根据上表计算结果，本工程新建配水主管道能够满足城厢区常太片各个村庄居民用水要求。

4 主体工程施工

（1）土石方开挖

本工程水泵间基坑土石方开挖工程量不大，拟采用0.6 m3的小型挖掘机进行沟槽开挖，基坑底部按设计高程采用人工配合进行平整、修底，基坑的开挖断面须满足设计要求断面。

开挖的土石方可堆放在基坑远离延寿溪河道的一侧，由5 t 自重汽车运至统一规划的弃碴场。基坑开挖时应按设计支护方案进行基坑开挖支护。

（2）球墨铸铁管安装施工

①管道安装施工

首先在沟槽底部铺设枕木安装轨道，然后在轨道上组装龙门吊，龙门吊组装完成后，移至待装管道处；管道经安装橡校密封圈后中心调整、高程调整就位，采用手拉葫芦拉近待安装管道与已安装好管道对接，再采用垫层料对该管道的进行稳固。管道安装经验收合格后即可进行沟槽回填。

②沟槽回填：首先进行清除沟槽内杂物，并排除积水，使沟底应保持干燥，管道试压前只能在管体局部，回填土方，待压水试验合格后再全面回填。管道两侧应对称下料，分层夯实，均匀上升。

③压水试验：压水试验可分段进行，分段长度在1 km 以内。试验所用的管端堵头为特制的钢板堵头或试压后背。最后要进行全段的试通水试验。

（3）现浇混凝土

浇筑前，先进行扎筋、立模、搭设仓面脚手架和清仓。砼由0.8 m3拌机供料，砼基础由人工推双胶轮车水平运输或通过滑槽入仓，砼闸、桥墩等用脚手架由人工推双胶轮车提升入仓，砼采用平仓浇筑法，铺料厚度控制在30 cm～50 cm，普遍以40 cm厚控制。为保证上、下层砼完整结构，振捣器需插入下层砼5 cm～10 cm，振捣器布点应避开预埋件、止水带等结构，以免对其损坏或移位。

5 结语

莆田市城乡供水一体化项目规划将新建（扩建、迁建）水厂12 座，远期总设计供水能力170 万m3/d；配套建设水厂配水管网工程共计约20 处，并配套建设莆田市城乡供水一体化信息化系统。本项目的建设，可将莆田市城乡自来水普及率由81%提高到98%，大大提高城乡居民的生活水平，促进社会基础设施的完善，具有明显的社会经济效益，工程建设技术上可行，经济上合理。