前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的农村饮水安全工程设计，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
1工程概况
安阳县位于河南省最北部，总面积1201km2，现辖20个乡镇571个行政村，耕地面积6.99万hm2，总人口98.81万人，其中农村人口87.43万人。安阳县地形呈横带状，地势西高东低，西部为山区，东部为平原区，属山前冲积平原，低洼易涝。安阳县农村饮水面临的主要问题是高氟水、苦咸水及污染水。为解决农村饮水安全问题，需新建集中供水工程，集中供水工程具有水源可靠，便于管理等优点，对项目区群众的身体健康、工农业生产发展和自然面貌的改善具有重要作用。
2集中供水方式选择原则
集中供水工程主要由取水工程、调节构筑物、输配水工程、消毒设施以及供配电工程等部分组成。根据不同地形，集中供水方式主要包括在平原地区开展以联村供水和集中水厂供水等方式，在山区村庄开展以单村集中供水为主的供水方式等工程类型。另外，调节构筑物型式根据项目区实际情况确定，西部山区项目区靠山有高地，调节构筑物选择高位水池型式。中、东部平原地区项目区地势平坦，供电有保障，调节构筑物选择压力罐和加压泵形式。为便于管理，结合各项目区实际情况，西部山区高位水池根据供水需求布置在供水站外地势较高处，水源井、水泵、消毒设施及供配电设施布置在供水站管理院内。中、东部平原地区水源井、水泵、压力罐、消毒设施及供配电设施均布置在供水站管理院内。输配水工程供水管道布置以管线长度短，施工方便为原则，管线大体沿道路两侧布设，以尽量减少破路口和占地。供水干管引接供水站压力罐或高位水池，然后接供水分干管、支管至各供水点。
3典型工程设计
3.1柏庄水厂设计
3.1.1总体布置
水厂厂址一般应选择在工程地质条件较好的地方，以及供水线路较短、取水容易、交通方便的地点，以降低工程造价和便于施工。经综合比选，柏庄水厂厂址选择在东辛庄村南。设计供水管道布置以管线长度短，施工方便为原则，由水厂至村庄的供水干管大体沿道路一侧布设，村内主管线大体沿道路两侧布设；由水厂内的清水池出口经加压泵引接供水干管，然后接供水干、支管至各供水点。
3.1.2水源选择及设计
通过进行区内水文地质调查和水源分析论证，项目选取中深层地下水做为供水水源，采用打井抽取地下水集中供水形式，按全日制供水工程进行设计。根据水资源论证报告，项目区中深层地下水可开采量丰富，水质良好，满足饮用水生活标准。根据拟建水源井附近的机井成井资料，项目区水源井出水量为50m3/h，设计井深400m，井孔直径500/450mm。该设计井壁管及滤水管管材均采用螺旋钢管。对应取水层设置桥式镀锌滤水管，加箍焊接连接，在取水层上部设密封层，材料为粘土球，在取水层深度内均设反滤料，滤料为石英砂，密封层上部及井外周回填土密实。
3.1.3输配水工程设计
输水工程主要包括水源地至水厂的管道和水厂至村（镇）配水管网前的管道。从潜水泵到井口、井口到清水池到水厂总闸阀井选用钢管，其他输水管道均采用改性聚乙烯PE管。本次输水管道主干管管径按总体规划人口进行计算。在水源井至清水池及清水池至水厂总闸阀井房之间安装输水管，根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006），出水管直径<250mm时，管道流速应为1.50~2.00m/s，水泵出水管的设计管径一般大于水泵出口直径，水泵出口与出水管连接应采用同心异径管。根据水厂纵横向布置确定输水管道长度。在管道凸起点，设自动进（排）气阀。干管上分段或分区设置检修阀，各级支管上适宜位置设检修阀；在满足用户对水量、水压的要求下，尽量减少干管长度，降低管网造价和管理费用；管线走向，尽量沿现有道路或规划道路敷设。根据区域地质报告，柏庄镇地质大部分为壤土，机井至水厂管道埋深按照平均1.50m控制。
3.1.4清水池设计
清水池主要用于原水经净水处理及加药后的接触消毒，同时兼有部分调节蓄水的作用。根据《村镇供水工程设计规范》，清水池容积按水厂供水规模的25%～40%计算；且清水池的个数应≥2个，并能单独工作和分别泄空。柏庄水厂供水规模为902.92m3/d，按照规范计算其清水池有效容积应为180～361.20m3，根据柏庄水厂供水工程规模要求，并结合当地实际情况，考虑适当留有一定余地，水厂选择新建1座300m3清水池，池后接出水管至二次加压泵站。厂区内新建清水池东侧预留一座300m3清水池位置。清水池池中设置导流墙，以保证氯在池中接触时间。每个清水池均设有进、出水管、溢流管，高程满足加压泵起动和排水管无压自流排放要求。清水池为有盖半地下结构，池壁、顶板及底板为周边固定的支撑形式。采用C25S6F100混凝土浇筑，水池外壁、内壁及顶板顶面采用1:2防水水泥砂浆抹面，厚20mm，顶板底面及支柱采用1:2水泥砂浆抹面，厚15mm。根据地质情况，本次设计地下埋深按不超过2m考虑。池身设计时，综合考虑了进人孔、爬梯、引水管、供水管、通气弯管、溢流管、放空底管、闸阀及阀井等附属设施。
3.1.5加压泵房设计
加压泵设计流量按照《村镇供水工程设计规范》（SL687-2014）中直接向无调节构筑物的配水管网供水的泵站确定，计算公式如下：Q=khW/24式中：Q－泵站设计流量，m3/h；W－最高日用水量，m3/s；kh－时变化系数，取2.00～2.50。经计算，加压泵站设计流量为75.24～94.05m3/s，选择3台单泵流量为50m3/h离心泵，其中1台为备用。为保证水厂正常供水，二次加压泵站每处备用一台同型号的加压水泵，为减少泵房尺寸，均选用立式离心泵。为节约电能，采用变频调速器。泵房采用半地下式的钢筋混凝土框架结构，平面占地面积6.24m×19.80m，设有泵站机房、配电控制室和消毒室，屋顶采用钢筋混凝土屋顶，铺有SBS防水自带保护层。清水池出水管进入泵房加压，后通过三通管汇集水流通往各供水点。
3.2单村供水站工程设计
3.2.1机井设计
根据物探报告并结合项目区附近已建类似工程机井进行水源井设计。该次设计南西炉机井成井深度550m，静水位79m，动水位120m，出水量50m3/h。井孔直径377～219mm。因地层岩性为奥陶系灰岩，本次设计机井初拟保留裸井孔，施工过程中，根据岩层实际稳定情况，确定是否安装井管，如上部遇不稳定岩层，增设井壁管，下部开采段若岩层破碎，增设过滤器。
3.2.2高位水池设计
项目区靠山有高地，据当地地形情况，该村调节构筑物选择高位水池型式。高位水池向村庄供水采用重力流，根据项目所在村庄地形及管理需要，初定水池位置位于南西炉村东北侧山丘上，地面高程255m处，设计对水池高程按最不利用户接管点的最小服务水头12m进行复核。根据规范，高位水池的有效容积，Ⅳ型工程可为最高日用水量的20%～40%设计，由于安阳县西部山区供电保证率低，考虑远期规划要求，结合各乡镇实际情况与多年工程实施的群众要求，高位水池的容积按照计算确定的有效容积的2～3倍来考虑。为了节约投资、降低管理费用，村级管网布置方式选定为树枝状管网。随着今后的经济发展可向环状管网和树枝状管网相结合的混合方式过渡，以提高供水可靠性。南西炉村高位水池布置在地势较高的山上，项目区地形变化较大，经综合比较，根据地形起伏情况及用户端最小服务水头12m要求进行水力复核计算。根据计算，机井至高位水池、高位水池至村口段输水干管采用无缝钢管，村内管网采用PE管。
4结论及建议
根据党的十八大精神，市政基础设施城乡发展一体化，城市共享，尽量使用优质水源。安阳市城市水厂供水能力充裕，安阳县柏庄镇、崔家桥乡、曲沟镇部分村庄临近安阳市市区，远期规划临近城市村庄采用城市供水设施，饮用水工程与市区供水联网，实行城市支持农村，让广大农民共享改革发展成果，就可以在城乡一体化的形式上，逐步建立起以工补农、城乡良性互动、协调发展的新型城乡关系。
作者：苏静文 单位：河南省豫北水利勘测设计院
