农村饮水安全工程设计原则及要点分析

2021-12-07张永

农业科技与信息 2021年10期

张永

（武威市水利信息中心，甘肃武威733000）

水是人类生命的源泉，饮水安全直接关系着人们的身体健康。近年来，国家越来越重视农村发展，尤其是乡村振兴战略的实施，将农业、农村、农民的发展提升到更高层次。农村饮水安全工程建设作为乡村振兴战略中的一部分，决定着农村经济发展和农民的生活质量，也是农民实现小康的重要环节[1]。因此，因地制宜、科学施策、合理设计农村饮水安全工程，大力推进农村饮水安全工程建设至关重要。

1 农村饮水安全工程现状

我国是一个农业大国，农村人口占全国总人口的一半以上。长期以来受经济水平及自然、地理条件的制约，我国农村饮水安全工程设计及建设问题较为突出，大多农村地区缺乏供水设施，尤其在偏远山区，由于居住条件恶劣，饮水条件差，饮水不安全问题严重[2]。首先，受农村的经济条件、发展水平及技术水平等因素的限制，供水基础设施薄弱。其次，供水设施建成后，由于缺乏专业的维护人员，导致部分管路出现故障后无法维修，影响了正常供水，使得工程建设未能发挥应有的作用。再次，受资金限制及部分农民居住较为分散，饮水工程实施难度较大，水厂建设时管网铺设也未能延伸到各个村落。

2 农村饮水安全工程设计

为了确保饮水安全，今后的农村饮水安全工程建设一定要做好前期的设计工作，优化供水系统设计，最大程度的降低故障发生率。

2.1 农村饮水安全工程设计原则

受自然经济条件的影响，农村供水系统有着不同于城镇供水系统的特点。虽然水源类型多样，但农户居住比较分散，导致供水区域较大，加之农村地区地形多样复杂，因此应根据实际情况采取不同措施。农村饮水安全工程设计对工程建设及后期的效益发挥有很大影响，其设计过程必须遵循如下原则：首先，由于农村经济水平整体较低，因此在工程设计时要考虑造价问题，仔细核算前期的建设成本及后期的运行维护成本等。其次，要根据农村的区域划分情况设计建设规模（可适当大一些，但不能过小）。此外，由于农村饮水安全工程点多面广，比较分散，为了确保工程建成后可发挥最大效益并便于管理，在设计上要综合考虑选址和结构。

2.2 农村饮水安全工程设计要点

2.2.1 水源选择合理选择水源，既能确保饮水质量，还能最大限度地降低工程建设成本。首先，结合农户的居住分布情况，优先选择地下水，但需提前对地下水量进行探测，并测试水质，只有符合国家标准的水源才可使用。其次，选用地表水源，地表水主要有水库、湖泊、河流、沼泽地等，使用时需要对使用区域的水源地进行划界保护，同时地表水的使用需要增加处理工艺并加注消毒剂，因此成本较高[3]。再次，干旱地区及地下水资源匮乏的地区，可设计为多种模式供水。

2.2.2 供水管网设计在饮水工程设计过程中，输水管道的造价相对较高，这也是影响饮水安全工程整体设计的重要因素，所以选择合理的输水管道是极其重要的。农村供水管网包含内容多，供水距离长，设计较为复杂。在设计输水管道时，设计部门一定要实地踏勘。选择输配水管线时，需结合当地整体建设规划，尽量避开公路、铁路等障碍物，最好将供水主管道埋设于农田地，优先考虑利用重力供水。分别在输水管道的最高处和最低处设置排气阀和排水阀，以便冲洗管网，保证供水质量。输水管道的管径与输水流量有着直接的关系，不同区域管径的设计需要经过多次复核计算，以达到最优。此外，在设计主干管道时，还要充分考虑到临近村庄管网延伸的供水量，避免后期重复建设。

供水管网的设计除了合理选择管径外，管材类型的选择也很重要。目前，供水使用的管材主要有混凝土管、铸铁管、PE管等。其中混凝土管为最早使用的管材，成本高、易漏水、难以维修，基本已被淘汰；铸铁管虽然质量好，但成本太高，不建议在农村地区使用；PE管具有轻便、价廉、安装方便、防冻性能好及材料持久耐用等特点，最适宜在农村供水管网中使用。

2.2.3 调节构筑物设计农村供水工程中，常用的调节构筑物有清水池、高位水池、水塔等。不同地区可根据实际情况选择适宜的调节构筑物，比如在平原地区宜选用清水池或水塔。在材质方面，不锈钢水池一般使用5～8年后，箱体会产生严重腐蚀，影响供水量及水质，因此建议选择混凝土水池。在多山地区为了降低建设成本，可选择高位水池。由于有天然的山体优势，在山顶建设高位水池后，可以重力为供水动力。调节构筑物的规模应根据供水厂的能力，以及后期的管网延伸及改造等情况设计，避免后期重复建设。

2.2.4 确定供水规模用水量与农村经济发展水平、村镇建设规模、人口增长速度、工业生产结构、牲畜饲养量等有关。因此，农村饮水安全工程的供水规模可根据供水范围进行设计，同时要综合考虑当前用水量、用水条件及设计年限内的发展变化、水源条件、制水成本、供水能力、当地用水定额标准和类似工程的供水情况等。设计过程中用水量的预测方法有4种，分别是根据人口综合用水指标确定用水量；根据用地性质预测用水量；利用回归分析法，建立函数模型后进行分析预测；根据往年供水量的年递增率进行预测。

2.2.5 施工方案设计施工方案是工程建设的关键，方案的优劣在很大程度上决定了施工组织设计质量的好坏和施工任务能否圆满完成。只有合理确定施工方案，优化施工组织设计，方能做到科学施工，从而降低工程造价，发挥工程效益。在设计施工方案时，要确保技术可行、经济合理、施工过程安全，要合理安排人员，综合考虑施工方法和施工顺序，同时在预算时要准确、详实的计算工程量，尽量减少误差。