張新亮

(潁上縣防汛抗旱機(jī)動(dòng)搶險(xiǎn)隊(duì)，安徽潁上236200)

0 引言

20世紀(jì)80年代以來，為改善行蓄洪區(qū)內(nèi)的安全避洪條件，在國(guó)家的大力支持下，行蓄洪區(qū)建設(shè)了大量莊臺(tái)、保莊圩、避洪樓及一定數(shù)量的撤退道路等。當(dāng)時(shí)由于資金問題，莊臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施配套嚴(yán)重不足，供、排水設(shè)施存在先天不足，加之后天破壞及運(yùn)用管理差等原因，多數(shù)莊臺(tái)處在停運(yùn)或癱瘓狀態(tài)；部分莊臺(tái)局部位置未完成護(hù)坡，或已護(hù)坡結(jié)構(gòu)遭到人為破壞，局部護(hù)坡位置已出現(xiàn)滑坡塌方現(xiàn)象，嚴(yán)重影響莊臺(tái)上群眾的生產(chǎn)生活安全。為進(jìn)一步解決沿淮行蓄洪區(qū)莊臺(tái)現(xiàn)狀存在的問題，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際需要，在已實(shí)施的潁上縣沿淮行蓄洪區(qū)貧困村莊臺(tái)綜合整治工程基礎(chǔ)上，對(duì)潁上縣行蓄洪區(qū)莊臺(tái)進(jìn)行二期綜合整治。本文針對(duì)潁上行蓄洪區(qū)莊臺(tái)綜合整治二期給水工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1 項(xiàng)目概況

潁上縣位于安徽省淮北平原南緣，淮河與潁河交匯處。東毗鳳臺(tái)，北界利辛，西與阜陽市潁東區(qū)、潁州區(qū)、阜南縣接壤，南與壽縣、霍邱縣隔淮相望，東西長(zhǎng)72.5 km，南北寬56.1 km，總面積1885 km2。

潁上行蓄洪區(qū)莊臺(tái)綜合整治二期給水工程位于潁上縣南部，屬淮河流域，沿淮河西起南照，東至賽澗，地勢(shì)西高東低。涉及南潤(rùn)段、邱家湖、唐垛湖三個(gè)行洪區(qū)及古城、潤(rùn)左、潤(rùn)趙三個(gè)保莊圩，涉及南照、潤(rùn)河、關(guān)屯、半崗、王崗、賽澗共六個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。氣候?qū)倌媳边^渡帶，四季分明，雨熱同季，降雨集，冷暖氣團(tuán)交鋒頻繁，降雨時(shí)空分布不均，年際和年內(nèi)降雨量變化較大，洪旱災(zāi)害頻繁，主汛期在6月～9月。根據(jù)潁上縣雨量站多年降雨量統(tǒng)計(jì)，多年平均降水量為942 mm，最大年降雨量1722.5 mm，發(fā)生在1954年，最小年降雨量406.8 mm，發(fā)生在1966年，年際間變化較大。多年平均年蒸發(fā)量(E20 cm)為920.5 mm。

2 給水工程工程設(shè)計(jì)

2.1 供水范圍和供水對(duì)象

項(xiàng)目供水工程涉及22個(gè)莊臺(tái)，共24690人，5123戶。其中一期改造提升治理9個(gè)莊臺(tái)，共6621人，1969戶；二期綜合整治治理13個(gè)莊臺(tái)，共18069人，5123戶。表1為項(xiàng)目實(shí)施后的受益范圍表。

表1 項(xiàng)目實(shí)施受益范圍表

2.2 設(shè)計(jì)年限

根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL 310-2004)中的有關(guān)規(guī)定，潁上行蓄洪區(qū)莊臺(tái)綜合整治二期供水工程的設(shè)計(jì)使用年限為15 a。

2.3 需水量預(yù)測(cè)

2.3.1 用水量組成及相關(guān)參數(shù)

村鎮(zhèn)供水量主要包括居民生活用水量、公共建筑用水量、工副業(yè)用水量、管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見用水量等[1]。

(1)居民生活用水。居民生活用水按最高日用水量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)受益人口數(shù)確定[2]。項(xiàng)目區(qū)位于淮北平原農(nóng)村地區(qū)，結(jié)合迪溝鎮(zhèn)的建設(shè)規(guī)模、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、水資源狀況，統(tǒng)籌考慮，集鎮(zhèn)居民最高日用水定額取80 L/(人·d)，鄉(xiāng)村居民最高日用水定額取50 L/(人·d)。本次供水項(xiàng)目區(qū)均為鄉(xiāng)村，取50 L/(人·d)。

W1=Pq/100

P=P0(1+r)n+P1

式中：W1為供水區(qū)內(nèi)居民生活用水量，m3/d；P為供水區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)用水居民人數(shù)，人；P0為供水區(qū)現(xiàn)狀居民人數(shù)，人；r為設(shè)計(jì)年限內(nèi)的人口自然增長(zhǎng)率，本次取0；P1為供水區(qū)設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的機(jī)械增長(zhǎng)總數(shù)，人；Q為供水區(qū)最高日居民生活用水定額。

莊臺(tái)目前大、小牲畜多為散養(yǎng)，因此供水設(shè)計(jì)時(shí)不計(jì)牲畜用水。

(2)村鎮(zhèn)企業(yè)和專業(yè)戶飼養(yǎng)畜禽用水量。村鎮(zhèn)企業(yè)和專業(yè)戶飼養(yǎng)畜禽用水量，即村鎮(zhèn)企業(yè)飼養(yǎng)蓄禽所耗用水和專業(yè)戶飼養(yǎng)蓄禽所耗用水。本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)小規(guī)模養(yǎng)殖戶較少，暫以居民生活用水的15%確定該部分用水量。

(3)公共建筑用水量。根據(jù)相關(guān)條例規(guī)定，在缺乏資料的情況下，公共建筑用水量可以按照居民生活用水量的5%～20%進(jìn)行估算，其中村莊按5%～10%確定，集鎮(zhèn)按10%～15%確定，建制鎮(zhèn)按10%～20%確定。本項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)基本為村莊，綜合考慮認(rèn)為，公共建筑用水量可暫按生活用水量的10%予以確定。

(4)管網(wǎng)漏失水量與不可預(yù)見用水量。管網(wǎng)漏失水量與不可預(yù)見用水量一般按照居民生活用水量、公建用水量、集體或?qū)I(yè)戶飼養(yǎng)畜禽用水量之和的10%～20%進(jìn)行計(jì)算。其中村莊按較低值計(jì)、較大規(guī)模的鎮(zhèn)區(qū)按較高值計(jì)。綜合考慮，本項(xiàng)目區(qū)均為村莊，按10%計(jì)。

(5)水廠自用水量。根據(jù)安徽省水利廳文件皖水農(nóng)[2010]23號(hào)文，只進(jìn)行消毒處理的水廠，可不計(jì)此項(xiàng)。

2.3.2 農(nóng)村用水變化系數(shù)與供水時(shí)間

本工程設(shè)計(jì)采用全日供水。全日供水工程的時(shí)變化系數(shù)可按下表2選取，日變化系數(shù)根據(jù)可在1.3～1.6之間取值。(《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL 310-2004))

表2 全日供水工程的時(shí)變化系數(shù)

綜合考慮，確定本次設(shè)計(jì)水廠時(shí)變化系數(shù)取2.0，日變化系數(shù)取1.5。

2.4 供水規(guī)模確定

根據(jù)安徽省水利廳文件皖水農(nóng)[2010]23號(hào)文，集中式供水工程規(guī)模的確定應(yīng)以供水范圍內(nèi)的最高日用水量為依據(jù)。同時(shí)，需水量的預(yù)測(cè)要充分結(jié)合供水區(qū)內(nèi)已有供水設(shè)施的利用情況和群眾的用水習(xí)慣，真實(shí)有效地反映區(qū)內(nèi)對(duì)水量的需求，以免采用定額過高，造成設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際的差距過大，使得設(shè)計(jì)成本偏高，工程難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)[3]。

考慮莊臺(tái)居住情況，莊臺(tái)人口遠(yuǎn)期無發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水量也較少，因此按現(xiàn)有人口進(jìn)行供水設(shè)計(jì)，居民最高日用水定額取70L/(人·d)。各莊臺(tái)供水規(guī)模計(jì)算明細(xì)見表3。

3 工程總體布置

3.1 水源選擇

22個(gè)莊臺(tái)均有深井，根據(jù)調(diào)查，單井穩(wěn)定出水量不小于45 m3/h，故本次設(shè)計(jì)選定中深層地下水作為供水水源?？紤]到水廠運(yùn)營(yíng)情況，小漁場(chǎng)莊臺(tái)僅119人，就近由1 km遠(yuǎn)的關(guān)屯古城水廠管網(wǎng)延伸解決；陳臺(tái)孜莊臺(tái)鐵錳超標(biāo)，人口較少，與之距離約500 m的小羅臺(tái)莊臺(tái)鐵錳檢測(cè)合格，因此規(guī)劃將小羅臺(tái)與陳臺(tái)孜并網(wǎng)供水，水源來自小羅臺(tái)深井。

3.2 給水系統(tǒng)方案比選

供水工程水源為中深層地下水。皖西北地區(qū)為沖積平原，地形平坦，給水系統(tǒng)方案普遍采用以下3種：

方案一：經(jīng)水泵提取中深層地下水，經(jīng)處理后進(jìn)入水塔，然后依靠重力供水；

方案二：經(jīng)水泵提取中深層地下水，經(jīng)處理后采用氣壓罐供水；

方案三：經(jīng)水泵提取中深層地下水，進(jìn)入清水池，在清水池中消毒處理，然后采用二次加壓供水。

上述3種供水方案各有優(yōu)劣，現(xiàn)方案比較如下：

①方案一：水塔供水

優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)井泵提水后依靠重力自流供水，無需二次加壓；水塔有調(diào)蓄功能，井泵不需頻繁啟動(dòng)，故供水成本較低；運(yùn)行方式簡(jiǎn)單明了，便于管理。

缺點(diǎn)：投資較大，建設(shè)工期長(zhǎng)，占地多，對(duì)地基承載力要求高，施工復(fù)雜，水塔清洗較為麻煩，供水范圍不宜太大，適合于中等規(guī)模以下的水廠。

②方案二：氣壓罐供水

優(yōu)點(diǎn)：投資小，建設(shè)工期短，占地小，對(duì)地基承載力的要求低，施工簡(jiǎn)單，對(duì)于供水量較小時(shí)，氣壓罐啟動(dòng)次數(shù)少,供水成本較低。

缺點(diǎn)：供水量較大時(shí)，氣壓罐啟動(dòng)次數(shù)頻繁，運(yùn)行成本較高；調(diào)節(jié)能力差，高峰供水時(shí)易對(duì)深水井造成損害；氣壓罐易銹蝕，且不易清洗，加氯后進(jìn)入井管，對(duì)井管和機(jī)泵銹蝕嚴(yán)重，且不利于控制加氯量。

③方案三：二次加壓供水

優(yōu)點(diǎn)：供水范圍廣，適用于供水規(guī)模較大的水廠；使用蓄水池調(diào)節(jié)供水，可降低對(duì)深水井出水量的要求；通過流量大小不一的幾臺(tái)加壓泵配合，按管網(wǎng)實(shí)時(shí)需水量變頻供水，可降低供水成本；通過更改或增加加壓泵，可實(shí)現(xiàn)水廠供水規(guī)模的擴(kuò)大；蓄水池便于清洗；加氯后進(jìn)入蓄水池，可便于充分拌合，防止局部氯含量過大。

缺點(diǎn)：投資較大，建設(shè)工期較長(zhǎng)，占地多，蓄水池施工時(shí)受地下水位影響大，對(duì)于供水規(guī)模小的水廠，運(yùn)行成本高。

經(jīng)過比選，本工程最終確定給水方案采用方案一，水塔調(diào)節(jié)，二次加壓供水的方案。

4 結(jié)論與建議

潁上縣行蓄洪區(qū)莊臺(tái)綜合整治二期工程項(xiàng)目給排水工程的改善，徹底改變了項(xiàng)目區(qū)人居環(huán)境，極大提升項(xiàng)目區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，改變環(huán)境臟亂現(xiàn)象，生態(tài)效益顯著，兼顧地區(qū)實(shí)情，真正使得當(dāng)?shù)厝罕娔軌蚯袑?shí)感受到項(xiàng)目帶來的社會(huì)效益。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目的組織管理工作、強(qiáng)化領(lǐng)導(dǎo)班子和職工隊(duì)伍的綜合素質(zhì)、建立完善的經(jīng)營(yíng)管理制度、推行可行的項(xiàng)目管理辦法，以保證建設(shè)項(xiàng)目的工程質(zhì)量。