一、輸水工程

1.輸水工程概念

農(nóng)村人飲安全工程中的輸水工程是指從水源地將水體運送至調(diào)節(jié)的建筑物。輸水工程也同樣應因地制宜的布置、選擇。當經(jīng)實地測量水源出露高程高于供水片區(qū)高程10m左右時，能實現(xiàn)重力式給水時應盡量采用重力式給水，重力式給水在工程建后有運行成本低、管理方便的效果，同時在很大一定程度上減輕了農(nóng)村居民的水費負擔。如實地測量后，不能實現(xiàn)重力式給水時，就設(shè)計采用電力泵站揚水至所需給水高度，這種需用泵站電力提水的方式稱為機械輸水。

2.重力式輸水建筑物主要型式

主要形式有2種:①輸水管道;②引水隧洞及明渠。輸水管道的管徑選擇應以24h的輸水量來確定其管徑大小，在計算其管道沿程損失時可視為長管計算，在計算選擇其管徑大小時可按《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL310—2004)，規(guī)定使用的沿程水頭損失公式為:hi=iL(1)式中:L為管長;i為單位管長的水頭損失，i=0.000912V2［(1+0.086)/V］0.3/d1.3，(V＜1.2m3/s)和《水力學》上沿程水損失計算公式為:hf=6.35×n2v2L/d4/3(2)用這兩個方法的計算結(jié)果中的大者為設(shè)計選擇管徑的依據(jù);輸水隧洞(無壓)和明渠，其輸水流量完全按時渠流公式計算其過水斷面。

3.二級項目

當采用輸機械輸水—泵站輸水時，相對于重力式輸水要復雜一點，其二級項目可劃分為:

3.1泵房建筑

泵房建筑面積是根據(jù)所選水泵機組的基本尺寸為基礎(chǔ)，再結(jié)合所需的安裝運行空間，檢修空間等因素來擬設(shè)泵站房屋建筑，同時應考慮設(shè)計有采光、通風孔，要求泵房大門向外開啟，室內(nèi)高度參照工民建筑≥2.8m等諸多要素。

3.2水泵機組安裝

由揚水高度、水泵的單機運行時間、上水量和上水管(壓力管)的距離、管徑來擬設(shè)選定水泵機組的型號，其中的配套電機功率在初設(shè)時，可按水力發(fā)電工程中選擇發(fā)電機組裝機容量公式為:P=ηQH(3)式中:η為效率因素，取0.7左右。

3.3上水管(壓力管)道

上水管道是指水泵進口至揚水高程出口的這段管長，其中水泵進口前這段管又稱為吸水管，它要求比水泵的進口口徑要大2個型號以上。上水管徑的選擇仍可按前述的輸水管徑選擇方法一致。

3.4電力配給系統(tǒng)

電力配給系統(tǒng)是電力提水泵站的一項重要組成部分，采用的一般電壓最好等級10kV，動力配給電壓等級為380V。該部分又可劃分第三級項目為:1)10kv配電拉線架設(shè)。2)電力變壓器的安裝，這可根據(jù)水泵的電機容量來配置，鑒于農(nóng)村人飲安全工程的特殊性，也應因地制宜的考慮泵站附近500m距離內(nèi)的民用變壓器是否有多余容量，或者可錯開用電高峰時，應優(yōu)先考慮利用此民用變壓器，從而還可省掉前述a條。3)380V線路拉線安裝。4)低壓動力配電控制成套設(shè)備安裝等。

二、水處理及調(diào)節(jié)工程

水處理及調(diào)節(jié)工程設(shè)計中，一般布置在供水片區(qū)附近高臺地上的輸水工程的出水口處，水處理工序就設(shè)在此水口處，水處理在農(nóng)村人飲安全中特別應注因地制宜，應根據(jù)水源的水質(zhì)化驗結(jié)果，有針對性的設(shè)計安裝具有先進性的一體化水處理設(shè)備。如水質(zhì)結(jié)果化驗可直接飲用時，該部分就不設(shè)置，處理設(shè)備應安裝在室內(nèi)，該室應注意遺水的排放、衛(wèi)生問題，同時應具備相對可行的電源(自備小型些油發(fā)電機)，其供電系統(tǒng)應與前述泵站輸水中的電力配給一致，但僅考慮380V一次拉線的架設(shè)安裝。調(diào)節(jié)工程是經(jīng)過水處理后在設(shè)計配置具有日調(diào)節(jié)能力的蓄水建筑，此建筑一般為水池、水塔。由于是建在供水片區(qū)附近某處的一高臺地上，故又稱之為高位水池。此建筑物以滿足農(nóng)村人飲安全日制供水的調(diào)節(jié)能力和壓力目的。在我國南方一般建在供水區(qū)周邊的某一山坡處，而在北方平原地區(qū)則設(shè)置在塔架上，其塔架的高度要求滿足供水區(qū)管網(wǎng)的壓力而定，由于是在塔架上設(shè)蓄水罐，故而又稱之為水塔。此建筑物在農(nóng)村人飲安全設(shè)計中，其結(jié)構(gòu)型式不是主要問題，而關(guān)鍵是如何因地制宜的來確定其容積的大小。因為它對工程的投資、技術(shù)難易有一個比較重大的影響，而在今后的運行中又是一個關(guān)鍵的建筑物。

在電力泵站給水中，其調(diào)節(jié)建筑可參考《給排水》，其中對調(diào)節(jié)水池的容積大小確定分兩種情況:1)在電力保證率高(雙電源)的情況下，可將調(diào)節(jié)建筑的容積設(shè)計為日最高用水總量的1/3。2)在電力保證率差(單電源)的情況下，調(diào)節(jié)建筑物的容積設(shè)計為日最高用水總量。我國南方大部分山區(qū)的農(nóng)村，有很多給水是重力式給水，因經(jīng)查對重力式給水方式供水的調(diào)節(jié)建筑的容積確定尚無正式的理論，對此本人總結(jié)了自己10多年來設(shè)計農(nóng)村人飲的經(jīng)驗:認為如果將這種重力式給水，按電源不保情況下來確定調(diào)節(jié)建筑物的容積，則重力式給水的調(diào)節(jié)水容積，就應為最高日用水總量。即假設(shè)有某一農(nóng)村人飲安全項目是一個重力式給水，其人口為2000人，日最高用水量為80L/d，最高日用水總量:2000×80=160m3，高位水池的容積應為160m3。可蓄160m3的調(diào)節(jié)建筑物在我國山地很容易建設(shè)，如在我國平原地方建時，則在高塔架上，這個高塔架的造價比160m3的調(diào)節(jié)建筑要高出至少2倍以上，因此為了因地制宜設(shè)計農(nóng)村人飲安全工程中遇到的這種力式給水的項目時，其調(diào)節(jié)水池的容積根據(jù)本人的實踐和理論推斷，應確定為最高日用水量的一半(此論另有本文專述)，在上述中提及的最高日用水量為160m3時，則其調(diào)節(jié)建筑物的容積設(shè)計為80m3即可。不難看出80m3的水池這一定比160m3水池的造價節(jié)約至少1/3以上，這就是在農(nóng)村人飲安全工程設(shè)計中注重因地制宜的實際效果。

三、配水工程

按本文的項目劃分該部分為最后一個工藝環(huán)節(jié)，該部分很簡單，主要是安裝配水管網(wǎng)(給水管網(wǎng))，配水管網(wǎng)的設(shè)計應該遵循鎮(zhèn)、村的居住地理環(huán)境因地制宜地布置配水管網(wǎng)。在我國大部分農(nóng)村的自然村落是依山布置在不同的高程、不同的地點上。一個村鎮(zhèn)農(nóng)村人飲安全工程可能涉及到10多個自然村落，考慮好配水管網(wǎng)的布置、走向、分枝都很重要。配水管網(wǎng)中又可劃分為:①配水主管;②配水第一級、第二級支管;③配水進戶管。農(nóng)村人飲安全工程一般多采用支狀分布。如采用網(wǎng)狀時則不現(xiàn)實、也不經(jīng)濟。配水工程是指從調(diào)節(jié)水池出口至各自然村落居民家中的這一切管道。配水主管是從調(diào)節(jié)水池至第一級分支配水管這段距離，第一級分支配水管配是在第一級分支配水管道上分支至第二級配水管分支的這段距離，這樣以此類推就可分第二級、第三級等支配水管。在末級配水管上分支進入農(nóng)戶居民家中為進戶配水管(含用水設(shè)備的控制)。配水部分的建筑一般全為管道鋪埋安裝，其管徑的設(shè)計選擇計算方法與述“輸水管”使用的公式一樣。但設(shè)計計算時是“本末倒置”，即是從各進戶管網(wǎng)開始，逐級向上至主配水管。其流量以最高日用水量為基本，按《規(guī)范》要求乘以2～3的同時供水系數(shù)，得供水流量后逐級向上疊加為總需水量來選擇主配水管、支配水管等，以便確定管徑的大小口徑。

四、結(jié)語

綜上所述飲水資源對人類的生命及生存有著息息相關(guān)的關(guān)系，也告訴我們要加強對水資源的管理。同時也讓我們要因地制宜的去開發(fā)和利用水資源，保證水資源的合理利用。

作者：曾凡江 單位：福泉市水利局