关于农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用研究.docx

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关于农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用研究

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王浩

摘要：农村饮水安全是自新中国建立起就受到党和政府高度重视的安全问题，是为了让农村群众能够获取干净、足量、负担得起的饮用水而建设的工程。本文从农村集中供水工程管网的现状入手，分析并探讨优化集中供水工程管网的方法和具体应用方式，为提高农村饮水安全程度提供一些思路。

关键词：农村饮水安全;集中式供水;管网;优化;应用

：G4?：A?：（2020）-22-304

1.農村集中供水工程管网现状

1.1?供水对象分散且单位需水规模小

与城市地区需水情况不同，农村地区各个村落之间距离较远且分布较为分散，村落所在地周边地形复杂程度不同，有的村落距离城市、城镇较近，有的则分布在大山、丘陵地带之内。与城市地区动辄数十万、数百上千万人口聚居不同，农村地区一个村落的规模大约在数十、上百户，人口数量较小，需水规模较小。所以，农村集中供水工程不仅面临着供水对象分散、供水对象所在地地形地质条件复杂的难题，还面临着单位需水规模小的窘境。经济条件好一些、靠近城市或城镇的村落比较适合集中供水，经济条件较差、距离城市或城镇距离较远、地形地质复杂的村落想要实现集中供水难度系数还很高。

1.2?以集中式供水为主，以村落内部集中供水为辅

对于经济条件较好、靠近城市或城镇、村落多且集中的地区而言，集中供水是一种性较比更高的供水方式，这是大部分农村地区都会做的选择。但若是经济条件欠佳、距离城市或城镇距离较远、村落之间距离较大的情况，投入大量资金建设集中供水工程管网就不太经济、适用，这时候通常会选择进行村落内部的就地取水、集中供水，以保证群众的饮水安全。

1.3?生产用水比例逐年走高

对于农村群众而言，日常用水的方式不仅局限于生活用水，还包含庭院作物灌溉用水、家养牲畜用水等方式，且相较于日常生活饮用水量而言，灌溉用水和畜牧用水的总量更大。除此外，农村地区建设的工业企业用水也基本借助集中供水工程管网获取。随着我国农村地区的经济逐步发展，生产方面的用水所占据的比例正在逐年走高，为了跟上农村地区对于用水的需求，部分地区的集中供水工程管网规模需要进行扩大和优化。

1.4?间歇式运行已经表现出不适用

最初建设集中供水工程管网时，考虑到农村用水以生活方面用水为主，村落中居民有近乎相同的生活规律，用水时间比较集中，因此，很多农村地区建设的集中供水工程管网都采取了间歇式运行供水模式。但随着农村用水中生产用水比例的提高，间歇式运行供水模式逐步表现出不适用的现象，农村群众取用水不方便、取用水量无法满足所需、水质得不到保障，这些现象都催促着我们进行集中供水工程管网的优化工作。

2.农村集中式供水工程管网优化方法与具体应用策略

2.1?合理选择水源

水源及其所在地是保证农村集中供水工程安全、经济的重要因素，必须引起相关工作人员的重视，从安全性和经济性两方面进行综合考虑，选择水质达标、距离适当的水源。首先，用于集中供水的水源不仅要具备良好的水质条件、充足的水量，还要与供水对象之间保持适当的距离，保证供水的安全、稳定和经济。其次，若发现水量、距离适当的水源地存在微量元素超标等水质问题时，集中供水工程要添加和应用水质净化技术，保证农村群众饮水安全。

2.2?合理选择输水路线

输水路线的最优化，不仅能够缩短输水管道铺设长度，还能够减少水体在管道内的停留时间，保证饮用水的水质和经济性。在选择输水路线时，相关人员首先要对管道线路方案进行定性分析，充分考虑地质条件、水源与供水对象的相对位置、分水口分布等情况，考虑是否采用套管、管桥等方式进行公路地区、软土地区、河道地区的穿越，以缩短供水工程管网的总长度。其次，相关人员要对管道线路方案进行定量分析，计算管网线路的总成本，其中包括套管、管桥成本，穿越特殊地区成本等，最终确定一个性价比最高的输水路线。

2.3?合理选择输水管道管径

水头损失是长距离输水过程中不可避免的损失，想要尽可能减少这种损失，降低集中供水工程管网的建设和运行成本，需要相关人员合理选择管道的管径。减小水头损失的主要方式是增大管径、减小管道阻力，而扩大管径、选择更优秀的管径材质都意味着成本上升，因此，相关人员需要综合考虑水头损失和管网成本，择选最合适的管径参数，降低集中供水工程管网的建设和运维成本。以F为管网输水管道总投资，Xi为管网线路方案，建立数学模型目标函数F=minni=1Fi（Xi）和首末水头约束ni=1hi（Xi）≤Hi。其中节点与水源点允许的水头损失为Hi，第i段水头损失为hi。农村饮用水集中式供水管网的优化需要保证水头损失在允许范围内，并尽可能降低输水管道的资金投入，从而得到最优的输水管网建设方案。

结束语

目前，农村群众的实际饮用水使用量并不大，与预设的供水规模有较大的落差，容易导致水塔溢流、饮用水在管