引泉工程设计

[摘 要] 村镇居民用水是涉及到群众基本生存的保障，本文通过对实例中用水量的数据的整合分析，依据相关水利建设条例，对此实例中居民用水系统设施做出了相关设计，并对相关水压、水源井、配水管网等项目作出了初步计算。

[关键词] 引泉工程；管网设计；供水水压

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 18. 084

[中图分类号] TV213.9 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）18- 0139- 02

1 用水量与设计规模

上玉兴屯位于桦甸市常山镇西北部7千米处，现有人口380人、142头大牲畜，设计供水人口417人。根据村民生活习惯与用水状况，结合本地经济发展状况，确定有关用水参数。其主要参数如下。

1.1 设计年限

本次设计以2013年为现状年，工程使用年限取15年，即规划设计水平年为2028年。

1.2 设计人口

设计用水居民人数P=P0（1+γ）n+ P1

=380×（1+0.006）15+1=417（人）

式中，P0为各村供水范围内的现状常住人口数，其中包括无当地户籍的常住人口；P1为各村的设计年限内人口的机械增长、人口规划以及近年来流动人口和户籍迁移人口的变化情况，按平均增长法确定；γ为设计年限内各村人口的自然增长率，可根据当地近年来的人口自然增长率确定；n 为工程设计年限。

1.3 居民生活用水量

居民生活用水量W=Pq/1 000（m3/d）

=417×60/1 000=25.00（m3/d）

式中，P为设计用水各村居民人数；q为最高日居民生活用水定额，本工程设计用水条件为水龙头入户，有洗涤池，其他卫生设施较少，根据规范最高日居民生活用水定额取值范围为45.0～65.0 L/d・人。本方案取60 L/d・人。

1.4 饲养畜禽用水量

畜禽用水量=畜禽数量×用水定额×放养折算比例

=（142×50）/1 000 =7.10（m3/d）

1.5 管网漏水用水量和其他未预见水量

根据规范：管网漏失水量和其他未预见水量宜按上述用水量之和的20%取值

管网漏失水量和其他未预见水量= 按上述用水量之和×20%

=（25.00+7.10） ×20%=6.42（m3/d）

1.6 供水规模

供水规模（即最高日供水量）= 居民生活用水量 +饲养畜禽用水量 + 管网漏失水量及其他未预见用水量 =25.00+7.10+6.42= 38.52（m3/d）

1.7 人均综合用水量

人均综合用水量 = 供水规模 / 设计人=38.52/501=0.092（m3/d）

2 工程建设依据

（1）《村镇供给水工程技术规范》（SL 310-2004）

（2）《供水管井技术规范》（GB 50296-99）

（3）《水利部水总〔2002〕116号文》

（4）2004年修订本《农村给水设计规范》（CECS 82-96）

3 供水水质要求

符合《国家生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）。

4 供水水压要求

供水水压应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头；设计时，对很高或很远的个别用户所需的水压不宜为控制条件，可采取局部加压或设集中供水点等措施满足其用水需要。

配水管网中用户接管点的最小服务水头10m。

用户水龙头的最大净水头为13.06m，满足要求，不用采取减压措施。

5 建筑物设计

设计规模为38.52m3/d，按照每天工作24.00小时， K时=3.50，进行供水工程设计。

5.1 设计依据的标准

（1）《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ 41-91）

（2）《混凝土结构设计规范》（GBJ 10-89）

（3）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ 69-84）

5.2 取水工程

5.2.1 取水量

高位蓄水池设计取水量为38.52 m3/d。经过走访村民和现场调查得知，此处泉水在枯水期的最小来水量为55.50 m3/d，最大来水量为75.50 m3/d，能够满足村民用水需要。

5.2.2 取水构筑物

取水水源位于山沟里，泉眼附近植被好，引泉的水质良好、水量充足，所以采用泉室集取，高位蓄水池的供水方式。

5.3 输水工程

根据水源井至高位水池距离为20.00 m，输水管按最高日工作时用水量，每天工作24 h，总设计流量为1.12 L/s。

（1）Q（m3/s）设计流量（最高日工作时取水量）=（供水规模+水厂自用水）/水厂工作时间

（2）V（ m/s）设计流速，采用经济流速.

（3）管道设计内径d（m），应根据设计流量和设计流速确定；设置消火栓的管道内径不应小于100mm。d（m）=2 sqrt（Q / （v × π））

（4）沿程水头损失，按下式计算：h1= i×L

式中，h1为沿程水头损失m；L为计算管段的长度m；i为单位管长水头损失m/m；

PE、PPR等硬塑料管的单位管长水头损失计算：

i=0.000 915Q1.774/d4.774

式中，Q为管段流量m3/s；d为管道内径，m；

（5）局部水头损失，按其沿程水头损失的5%计算。

5.4 配水工程

5.4.1 水源井

水源井设计高程250.0 m ，设计流量1.12 L/s。

5.4.2 配水管网

配水管网采用树枝状布置，按照供水区域的分布情况，以及为售后维修安装方便，管线走向尽量沿桥、公路、沟渠、机耕路等，以最短的管线提供最大供水范围。配水量按最高日最高时用水量计算，K时=3.50，干管管径按设计流量和经济流速确定；进入村的干管管径为50 mm，各进口处均设置一座闸阀井。支管按设计流量和水头损失确定管径，管网最不利点自由水头为10.00 m。供水到每一用户。

5.4.3 管网水力计算

树形管网计算：Q配 设计流量=（供水规模-大用户用水量） × 时变化系数 /24小时；q0 人均配水当量=Q配 / 设计人口；Q节节点出流量 = q0 人均配水当量×节点设计人口+大用户用水量；Q管管段计算流量=可按其沿线出流量的50%加上其下游各管段沿线出流量计算下游出流量之和。

6 结 语

通过以上实例，对于国家关于村镇居民用水的管网铺设，能够生成有一份有效的概念与参考。居民用水保障与用水安全问题一直是建设规划中所有问题的重中之重，对细节环节的把控，如管网水力的计算、配水管网、供水井的计算等加以充分考察和准确计算，能够在后续的工程工作中更加顺利。当然，对于建筑物设计以及水质安全的处理是未来建设中水利规划中下一个重难点。

主要参考文献

[1]朱洪启.二十世纪上半叶华北水井的使用与管理[J].南京农业大学学报：社会科学版，2004（3）.

[2]刘欣.农村水利公共设施的供给与需求分析[J].中国农村水利水电，2007（7）.