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关键词:农田;水利工程;灌溉;规划设计
灌溉规划设计是我国农田水利工程的重要工作,对水利工程的效益有直接或间接的影响,甚至在某些方面起决定性作用。水利工程灌溉技术关系到农村的经济发展,关乎到农民自身的经济来源,更有可能使农产品的价格出现大幅度上涨,影响城市人口的工作和生活。为了积极建设我国社会主义新农村,对乡村水利工作负责的相关部门应该加强水利工程建设的工作。在工作中科学合理的设计水利灌溉工程,满足农民的生产需求,促进我国农业生产飞速发展。
1实现农田水利工程灌溉规划的原则
1.1继承性原则
农田水利工程灌溉规划设计必须符合当地农田的实际情况,工作人员在进行规划设计前,一定要亲临施工地点的现场,对现场的情况做到细致的观察,根据农田的实际结构和土壤的实际情况,尽可能的选择最适宜当地环境的水利工程规划设计的方案、保证当地农民在进行生产和生活时能高效快捷的使用水资源,并且尽可能的做到不破坏当地的自然环境。针对农田水利利用的现状、结构以及存在的其他的问题进行综合的分析,同时以分析的结果作为水利工程方案规划的基础。
1.2整体性原则
农田水利工程可以有效的促进农作物的生长,具有生态服务既建设用地等多种功能。由此可见,在开展水利工程的规划设计工作时,必须在布局和数量上做到统筹兼顾,继而更好的从事农业生产等工作,确保不会影响到周围的生态环境。
1.3动态性原则
农田水利作为一个经济和生态有效结合在一起的综合体,继而它的规划工作就不是一成不变的,而是要根据其中一项的变化,做出相应的变更,从而维持经济和生态都能和谐稳定的发展。
2水利工程灌溉规划设计
2.1规划建设规模的分析
规划建设规模的分析主要有以下四个方面。第一,社会的发展和进步和国民经济的建设都必须满足当地灌溉面积的要求,当地工作人员和政府部门应该切实保障好粮食的安全性,积极增加农业生产的产量,稳固灌溉区在我国农业生产中的地位。政府部门应该积极以灌溉区实际的灌溉量为基础领导农民确立生产的目标。第二,耕地资源的大小要根据该地区现有的土地资源的实际情况而定,不应过度的开采现有的土地资源来进行农业生产活动,所有的生产活动都应该在耕地上进行。第三,灌溉区的灌溉面积和实际的供水量应该在当地水资源管理局能承受的用水量以内。有关部门要明确当地水资源的实际情况,并且确定一个合理的灌溉数据。最后,小型灌溉区要根据上面水资源和土地资源的分配状况建造合理的节水小型水源工程。
2.2水利工程灌溉规划设计的内容
水利工程灌溉规划设计的内容有以下五个方面。第一,小型水库设计一定的去水枢纽,固定水源流动的渠道续建配套设施。第二,小型灌溉区的水泵和涵闸等建筑物的建设,以及对已经建成的渠道应特殊情况而进行一系列的改善。第三,例如提水设施等水源工程。第四,灌排泵站的更新改造。最后,排涝泵站的建设。
2.3经济效益
小型水库在建设完工后能给该地区创造巨大的经济效益。广大人民群众通过一系列水源工程的建设,有效的改善了农业生产所面临的困境,水利工程灌溉规划设计不但给农业生产创造了巨大的经济效益而且还为农业生态环境的保护贡献了一份力量。水利工程灌溉规划设计有效的改善了土地的结构和土壤条件,有效的保护了当地的土地资源,减少了泥石流等此类灾害的发生,保护了自然资源和自然环境,更保护了全体劳动人民的生命财产安全。水利工程灌溉规划设计更净化了当地的空气,让人们工作和生活的生态环境更加美好。水利工程灌溉规划设计可以在一定程度上避免洪涝灾害的发生而污染环境,更有效的保护了劳动人民的生命财产安全。水利工程灌溉规划设计对环境建设带来的益处,极大的促进了我国农业现代化的发展。
3保障规划顺利进行的措施
3.1水利灌溉设施使用度越来越广
由于人们的物质文化需求不断提高,对水利灌溉工程的要求也逐渐增加。水利灌溉设施使用度越来越广,这就需要有关部门尽快研发出新的灌溉技术。工作人员在开展研发活动前必须亲临施工现场,对该地区的环境有一个了解。在研发的过程中充分考虑到此地区经济发展的现状,能否承受住后期所要面对的经济压力。
3.2促进水利工程灌溉能够井然有序的进行
为了促进水利工程灌溉工作能够井然有序的进行,政府和有关部门必须加强对该地区水利工程建设的监管工作。政府和有关部门可以派人对水利工程灌溉技术进行管理,并且须提高政府官员对这一技术的重视程度。
3.3建设时和建设后的运行管理
有关部门在开展农村水利工程在建设工作时,应该严格依据相关的规章制度,监督项目的建设工作,严格的把关好水利工程的施工进度和最终质量。工程建设完工后,小型农田水利工程设施要按照社会市场经济体制的要求进行市场运作和管理。
4结语
积极响应国家号召,建设社会主义新农村,深入贯彻落实科学发展观的战略和人与自然和谐相处的观念,在促进我国农业生产工作的同时,保护好我国的自然资源和自然环境。工作人员也应该积极设计出更为科学合理的灌溉技术方案,建设出更为高效的水利灌溉工程。
参考文献
[1]杨建玲.浅谈农田水利工程灌溉规划设计[J].科技创新与应用,2016(32):235.[2017-08-04].
关键词:农村;供水工程;设计
随着农村经济的不断发展,农村供水工程也得到了一定的发展,从传统的小规模供水逐渐朝着集成化、规模化方向发展,农村供水方式也产生了全新的变化,因此,在供水工程的设计上必须要理性分析,从水源、水质、水量、工艺流程等多个方面完善,提高农村供水工程设计的合理性。
1农村供水工程发展模式
“十一五”以前,国家启动了“农村饮水解困项目”和农村“防氟改水项目”,建成了大批农村供水工程,这些工程以小型单村集中式供水工程为主,主要解决群众饮水困难问题,“十一五”以来,国家启动了“农村饮水安全项目”,随着投资的不断加大,农村供水工程逐步向城乡自来水一体化或以乡镇为中心的、连片的、适度规模的集中式供水方式为主,分散式供水为辅的发展模式过渡。随着我国农村经济的不断发展,农民生活水平的不断提高,正规自来水是农村供水工程发展的主要方向。
2农村供水工程规划
科学的规划可以保证工程的合理性,确保长久发挥效益。在农村供水工程的规划时,要遵循因地制宜、适度规模的原则,主要包括以下四部分。第一,合理利用水资源,保证水源的可持续发展。供水工程在选择水源时,一定要保证布局分布的合理,不仅要考虑到当下的供水问题,同时还要兼顾水源的可持续发展。既要保证供水量的充足,也要保证水的质量。应当对水源进行全方位的调查和分析,择优选择。在有多种水源可以选择的情况下,应选择水质优良、水量充沛、安全性较高、成本较小、运行管理方便的水源,保障供水工程的合理性。在水源工程的建设中,应当根据相关部门法律法规的要求,划定水源保护区,保证供水水源的安全。尤其要加强对水源周围排污的管理,避免水源受到污染。农村供水工程在进行设计时,要以可持续发展为基本原则,高效利用水资源,优化配置,科学规划,保证农民的安全用水。第二,因地制宜,科学规划。农村供水工程应当根据项目区自然情况、经济条件,因地制宜,选择合适的设计方案,科学规划。在县城、乡镇自来水厂周边的农村,在设计供水工程时,应当优先考虑依托自来水厂的扩建、改建、辐射扩网,延伸配水管线自来水;对于人口居住较为集中,水源较好的地区,首先应当考虑一定规模的集中式供水工程,必要时可以采用跨区域取水的方式、连片供水;对于乡村较为独立,难以采取连片供水的,应当合理选择当地水源,采用单村集中供水;对于居住较为集中,同时也没有良好水源的地区,需要对水进行一定的处理,如需投入较大的成本,可采用分质供水的方式进行改善;对于居住较为分散的山丘区,有山泉水和裂缝水等水源条件的,可以建造井、池等水源设施,进行单户或联户供水,没有合适水源的,可建造水池、水窖等作为水源。第三,加强水质净化,保证水质。保障农村供水安全,水源是关键,应优先选择水量充足、水质好的水源。当水质不达标时,须增加水质净化措施,净化工艺应根据水源水质情况优先选择操作简便、成本较少的技术。例如当水源水质浊度、悬浮物超标时可采取一般过滤措施进行处理;对中重度氟超标的水可以采用活性氧化铝吸附工艺、混凝沉淀工艺等进行改善,对氯化物、铬、砷等多种指标超标可采用电渗析或反渗透等方法处理;当水源受到污染时,可以在常规的净化技术后采取活性炭吸附工艺等等,具体处理工艺应依据当地水源水质情况确定,可采取一种工艺或多种工艺复合处理,既不能过渡处理,造成工程造价增加,运行成本增大,又不能处理工艺缺失,造成水质不达标。第四,加强水质检测,建立水质监测网络。在供水工程中,水源的质量和农民的生活和身体健康息息相关,因此,必须加强对供水工程的水质检测,建立科学、全面的检验制度与监督体系。应当根据工程的供水规模、原水水质、处理工艺等情况,确定检验项目、频率,并建立相应的检验制度,严格遵守相关规定,落实责任到人。在规模较大的供水工程中,需要建立相应的化验室,并配备相应的仪器和人员,建立严格的规章制度。
3农村供水工程设计
3.1合理选择水源
第一,要选择水质良好,水量充足,易于防护的水源。水源水质应当符合国家的相关标准,选择地下水作为水源时,要保证开采的水量低于含水层的允许开采量;选择地表水时,要保证枯水期不得低于90%。第二,选择水源时,应首先考虑地下水。地下水一般水质有所保障,分布较广,水量稳定,不容易受到污染。而地表水则很容易受到工业废水、农药等成分的污染,为净化处理增加成本、难度。第三,对于有条件区域,可以将山泉或地势较高的水库作为水源,而且一般山泉水的水质有一定保障,不需要额外的净化操作,水质质量较高。第四,平原地区的农村在设计供水工程时,在水源条件允许的情况下,应尽可能保证工程有一定的规模,以便水源地的卫生防护[1]。
3.2确定供水规模
供水规模是供水工程设计时的重要组成之一,供水规模包括居民生活用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、公共建筑用水量、消防用水量等。居民用水量是供水工程规模设计中最主要的因素,在计算中有较大的比重。在计算时,应当对区域内的居民人口进行调查,包括无当地户籍的常住人口,例如工厂合同工、学校住宿生等。对于工程使用年限内可能增长的人数,可以根据城镇人口的流动情况,按照平均增长法进行计算。有些村庄的流动人口较少,工程使用年限内甚至可能出现负增长,此时在设计时,应当按照常住人口进行计算。散养畜禽用水量一般包含在居民生活用水量中,不需要单独进行计算。企业用水量中包括企业生产用水量和企业生活用水量。企业生产用水量的计算要根据企业的数量、类型、规模、生产工艺、用水工艺等多种情况进行分析确定;企业生活用水量方面,要综合考虑企业内部员工的日常生活用水以及工作的环境、卫生、劳动条件等。公共建筑用水量要根据公共建筑的性质、规模以及用水定额进行分析。条件较好的地区,要严格按照《村镇供水工程设计规范》中的规定确定用水定额。一些条件较差的地区,则可以根据实际情况对规定中的用水定额进行适当缩减。具体的缩减要考虑当地公用建筑的用水情况,包括经济条件、气候、用水习惯等多个方面。消防用水量的确定要严格按照《建筑设计防火规范》以及《村镇建筑设计防火规范》的相关规定。
3.3适宜的供水系统
供水系统可以分为两个方面:集中式供水系统和分散式供水系统。集中式供水系统的特点是集中取水、净化、配水,是目前我国农村最常见的供水系统。这类系统的优势在于供水保证率高,水质质量好,便于农民的日常生活,在管理和维护方面也比较简单。一般有条件的农村地区,都应当选择这种供水系统。分散式供水系统的特点是分散取水,没有配水管网,居民需要自行取水[2]。这种供水的系统的水质难以得到保证,很容易受到污染,居民在用水方面也有诸多不便,一般应用在居住分散、没有合适水源的地区。
3.4良好的供水方式
目前的供水方式主要可以分为五种:区域统一供水、村级独立供水、城市管网延伸供水、分压供水和分质供水。区域统一供水是在一定区域内,同一个给水系统同时向多个地区供水。该系统需要专门的工作人员进行管理,供水安全性较高,在建设方面的成本也比较低,能实现可持续发展。因此,有条件的地区有应当采用这种供水方式。村级独立供水指的是一个村采用独立的供水系统。这种供水工程的规模有限,管理人员的水平往往较低,管理和维护比较麻烦,一般居住分散、没有较大规模水源的地区采用这种方式。城市管网延伸供水指的是依靠城市的水管网进行供水。一般使用于城市周边的农村,水质合格率、供水保障率较高。分压供水指的是同一供水系统向地形相差较大的地区提供不同的水压,分别给水。对于地形起伏较大的工程,可采用这种供水方式,不仅可以避免管网因静压过高而出现的崩管事故,同时还能降低成本。分质供水指的是供水企业向不同用户,或同一用户提供几种不同水质的水,以实现用途不同,水质不同,达到降低成本、节省能源的目的。
4结语
随着我国城镇化的不断发展,农村供水工程也受到了各界人士的关注。在具体的设计过程中,要根据地区实际情况,选择合适的供水系统和供水方式,保证水质的安全与质量,提高农民的生活水平。
参考文献
[1]李维鹏.对农村供水工程设计问题的探讨[J].农业与技术,2013,(13).
关键词:农村饮水;现状;调查与思考
中图分类号:TV731.5 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170532075
1 概况
1.1 供水类型
迁安市共有534个行政村,据水利年报统计,截止到2016年底,安装自来水村为459个(含4个集中供水点),占农村总数的86%,其余75个村为户内自备井供水。
农村供水基本情况:
城区供水工程。全市有42个行政村纳入了市政供水官网。市政供水工程全天候供水,有专业管理人员,定期化验水源水质,水质符合国家卫生饮用水标准。
联村和单村集中供水工程。全市建有2处联村集中供水工程,即沙河驿镇联村供水工程(1个村)和彭店子乡联村供水工程(13个村),目前沙河驿镇集中供水工程运行良好,彭店子乡集中供水工程因运行费用等原因未使用;单村供水工程有403处,其中有4个村为供水点工程。
分散式供水工程。到2016年底,全市有75个村由于当地水文地质条件差,地下水资源匮乏,仍采用分散式供水。
非城区安置楼社区集中供水。近年来,迁安市所辖部分乡(镇)政府,统一规划建设一批农村保障房,解决了农村群众的住房保障问题。目前迁安市共建乡镇保障房11处,除迁安镇保障房使用市政供水外,其他全部使用自备井供水,实行全天供水并收费,按城市自来水设计实施。
用首钢矿业公司。由于迁安市杨店子镇紧邻首钢矿业公司,杨店子镇张官营村、沈家营村、官寨和上午村等4个村使用首钢水源水,供水到户,实行全天供水,不收费。
水源地用九江焦化厂和轧一。上庄乡平林镇村成井困难,九江焦化距离该村较近,经协商该村纳入九江生活供水管网,供水到户,实行全天供水,不收费;蔡园镇新庄村因上述原因,纳入轧一生活供水管网。
1.2 使用现状
据各镇乡调查上报,仅对城区外农村且不包括安置楼社区的417个村进行统计,有334个村使用自来水,83个村闲置未使用。
1.3 工程建设标准
工程建设标准按《村镇供水工程设计规范(SL687-2014)》进行设计建设,采用集中式供水,自来水入户,一户一表,自2010年以来新建或改建的饮水安全工程均安装了消毒设施,共涉及153个村和17所农村中小学校,安装消毒设备181套。
1.4 收费情况
据镇乡上报,仅对城区外农村且不包括安置楼社区的集中供水工程M行统计,有1个村按人口收费,有10个村按用量收费,有33个村按户收费,其余村不收费。
2 “十一五”以来农村饮水安全工程建设情况
“十一五”以来,迁安市共完成投资25206.09万元,其中中央资金4041万元,省级资金1876万元,本市资金15961.45万元,群众自筹及投劳折资2347.64万元。共完成新打水源井547眼,安装水泵610台套,安装变频器各647台套,消毒设备181台,铺设输水管道370.1万m,建区域水质检测中心1处。
3 当前农村饮水现状探析
3.1 群众自筹资金存在困难
近年中央省市落地实施的农村饮水工程专项项目,一般国家、省及本市配套资金占总投资的80%,项目村需自筹解决总投资的20%。由于项目村集体经济一般较薄弱,而农村饮水安全工程属社会公益工程,所以近年在建设过程中存在饮水工程自筹款不能足额到位的情况,进而从一定程度上影响了饮水工程的正常开展。
3.2 维修改造资金紧缺
一些已解决的饮水不安全村,由于长时间运行,在设备正常维修更换、水源井更新、管道意外损毁、村庄扩建等情况下,饮水问题会再次凸显。由于维修改造资金紧缺,影响了饮水工程的使用。
3.3 建后管护存在欠缺
工程建后管理是饮水安全运行的重要保障,由于农村饮水工程面广、量大,单个工程规模小,所以管理难度较大。在建设过程中,虽然水务部门多次指导项目村落实管理责任、管护措施,但是在项目验收移交项目村管理后,还是暴露出诸多问题。饮水工程基本由村委会管理,大多管理意识淡薄,通常只安排一人负责日常开启或关闭水泵工作,一旦出现问题,很难及时处理。因冬季管网保温难度大,部分村未能实施24h供水,而采用定时供水。不能按计量设施实际运转情况收费,而是正常运行费用由村集体垫付。由于不能正常收费,而村集体经济又困难,从而使部分村在今后的使用过程中出现维修困难,进而引发新一轮的饮水不安全问题。
4 意见和建议
十三五期间,以巩固提升为饮水安全的重点,全面推进农村供水发展方式的“三个转变”,即由基本满足农村饮用水需求向全面提供清洁安全饮用水转变,由粗放管理向“从源头到龙头”的工程运行管护体系转变,由工程建设主要依靠财政投入向政府引导、广泛吸引各类社会资金等多形式、多渠道筹措建设资金方式转变。
4.1 加大投入,引导建立多元化投资机制
农村饮水安全工程建设作为社会公益性事业,建议政府发挥主导作用,加大投入力度,引导建立多元化投资机制。继续争取国家农村饮水安全项目专项资金和省级配套资金。落实《河北省农村供水用水管理办法》,设立农村饮水安全专项基金,将农村饮水安全项目资金列入年度财政预算计划,安排专项资金用于工程建设与维护。按照农村公益性事业建设“一事一议”办法,积极引导受益农民筹资投劳参与工程建设。通过政府出台优惠政策鼓励和支持社会民间资金投入农村饮水安全工程,建立起完善的多元化投入体系。
4.2 建立考核,推行计量收费
建议每年年底由市政府对各乡镇、村的水表使用、计量收费等农村饮水工程管理情况进行考核,对成绩突出的单位和个人予以表彰和奖励,在下年度的项目安排上予以优先考虑。同时,按照“补偿成本、公平负担”的原则,综合供水成本、费用等因素,合理确定水价,并根据用水户承受能力等因素适时调整,逐步推行阶梯水价、用水定额管理与超定额加价制度,做到“定价到位、收取到位、管理到位、使用到位、监督到位”。
4.3 强化饮水工程建后的运营管理
4.3.1 明晰工程产权
单村供水工程,所有权归受益村集体所有;入户工程,资产归受益农户所有;联村集中供水工程,村内工程产权按单村集中供水工程产权界定执行,其他工程归国家所有。
4.3.2 明确工程管护主体
单村集中供水工程,村委会为管理责任主体,由村委会选派代表负责供水工程日常管理;户内工程,实行“自建、自有、自用、自管”,由受益农户自行管理维护;联村集中供水工程,由所在乡镇政府负责工程管理。
4.3.3明确运行管理方式
因地制宜推行村集体管理、承包管理和农民用水者协会管理等多种管理模式,完善管理制度,落实管护机制。
关键词:供水安全;高扬程;水力计算;自动化控制
中图分类号: S277.7 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)01-155-2
1 工程概况
山阳县天竺山森林公园位于县城东南30km的鹘岭以南,郧岭以北,东西长约40km,南北宽约25km,总面积1058hm2,最高海拔2074.4m,最低海拔1225m,森林覆盖率88%。据县旅游局提供,大顶接待游客预测最高日为20000人,其中用餐人数为5000人/日,供水量50m3/d。通过实地勘测和调查,天竺山山坡非常陡,山顶及山坡没有充足供水水源,依靠集雨供水,集流一则没有适当的地形、地质条件,二则还需要砍伐松林,且投资大,所以只有利用天竺山坡脚的长沟地表水源,该沟在七里峡入口前的阴坡,沟内常年流水,从来未断流,实测最小流量为20L/s,距天竺山森林公园约10km,高差约1330m,水量和水质满足供水要求。故计划在七里峡入口前的阴坡沟口建一级加压站,在站前距沟口30m处设渗渠取水,取水高程720.0m,沟泉水经侧向滤池进入集水室,再经DN110PE管流入柱塞泵吸水口,经加压,通过高压输水管道将水送至山顶高位蓄水池。
2 选泵
由于旅游区用水时间多集中在白天,而且5000人用水时间基本上集中在11:00~16:00时的5个小时之内,由于泵站扬程高,供水量小,若采取多级供水,不仅工程投资大,建设难度大,而且管理也很复杂,故计划采用以下三种一级供水方案。
方案一: 24小时供水,泵站设计流量:Q=50m3/24h=2.08m3/h;方案二:21小时供水,泵站设计流量:Q=50m3/21h=2.38 m3/h;方案三:16小时供水,泵站设计流量:Q=50m3/16h=3.13m3/h。
根据宝鸡航天动力泵业有限公司及天津海盛泵业公司提供工业用高压柱塞泵特性,并根据本工程高扬程的特点,三种方案选择泵型如下:方案一:宝鸡航天动力泵业的3DS18.5(22MPa,2.1m3/ h,18.5kW)两台,一用一备;方案二:天津海盛泵业的3D1-SZ-40/20(20MPa,2.4m3/h,18.5kW)两台,一用一备;方案三:宝鸡航天动力泵业的3DS22(22MPa,3.1m3/h,22kW)两台,一用一备。
3 管道最优化计算
压力水管直径的选择是一个动能经济比较问题:当增大直径时,水管造价亦随之增加,但其流速减小,水头损失引起的电能损失也可以小一些;反之,当减小直径,造价虽然降低,但其流速增大,损失的电能就要多一些。而目前计算管道经济直径的公式都不是针对本工程的,很难达到最优,对于高扬程、长距离本供水工程而言,一些经验性指标的微小变化,也会产生很大的差异[1,2],因此,管径问题已成为其关键问题。
压力钢管的主要荷载是内水压力,由它在管壁中所形成的环拉应力是控制壁厚的主要因素。根据工业工程管道设计规范,管壁厚度可按如下公式初选[3]:
t=(cm) (1)
式中:p为内水压强p=9.81H(103Pa);D为管内径(cm);[σ]为钢材允许应力,取[σ]=164.0 MPa;φ为焊接系数,取0.9(单面对焊接)和0.95(双面对接焊)。
其中:作用水头H=H+hf
式中:H为作用水头(m);H为高差;hf为沿程损失水头。
hf= (2)
其中:v为流速,v=Q/S=4Q/πD2,其中,Q为流量;n为粗糙系数(钢管中等粗糙系数为0.0125);R为断面水力半径(m),R=D/4;C为谢才系数,C=R1/6/n;所以:
hf== (3)
要使钢管重量最小,则应使钢管截面面积最小,其截面面积A=πDt (4)
代入得:A= (5)
为求极小值,需两边对D求导,并令其为零,则得:
=
=0
即:D=() (6)
公式(6)即为压力水管的经济直径计算公式。
3.1 管内径计算
陕西省山阳县天竺山供水工程高差约为1330m,输水距离大l=10000m,其中糙率系数n取0.0125,按以上初选三种方案分别计算。方案一流量Q=2.1m3/h,方案二流量Q=2.4m3/h,方案三流量Q=3.1m3/h,根据公式(6)计算管内径如下:
D24=()
=0.030m=30mm
D21=()
=0.031m=31mm
D16=()
=0.034m=34mm
根据计算,工况一时,管的内径选30mm;工况二时,管的内径选择32mm;工况三时,管的内径选34mm。
3.2 水头损失计算
根据公式(3),24小时工作时:
hf==726m
21小时工作时:
hf==672m
16小时工作时:
hf==811m
3.3 管道壁厚计算
根据公式(1),24小时工作时:
t==0.0019
21小时工作时:
t==0.0020
16小时工作时:
t==0.0023
考虑到钢管再运行中的锈蚀与磨损,对所计算得的管壁厚度增加1~2mm的锈蚀裕量,因此,三种方案均取壁厚为4mm。
3.4 流速计算
根据公式:v=Q/S=4Q/πD2得:
v24==0.83m/s
v21==0.83m/s
v16==0.95m/s
3.5 泵压力较核
三种方案水泵压力分别为22MPa,20MPa和22MPa。
P24=9.81×(1330+726)×103=20.2MPa<22MPa
P21=9.81×(1330+672)×103=19.6MPa<20MPa
P16=9.81×(1330+811)×103=21.0MPa<22MPa
因此三种方案所选泵型扬程满足要求。
3.6 三种方案比较
[工作时间\&24小时\&21小时\&16小时\&泵型
泵压力
流量(m3/h)
流速(m/s)
泵功率
管外径
壁厚\&3DS18.5
22MPa
2.1
0.83
18.5kW
38 mm
4 mm\&3D1-SZ
20MPa
2.4
0.83
18.5kW
40 mm
4 mm\&3DS22
22MPa
3.1
0.95
22kW
42 mm
4 mm\&]
从各种指标来看,方案一功率小,管径小,一次投资小,但设备运行时间长,方案三功率大,管径大,投资大。通过概算,三种方案工程静态总投资分别为92.35万元、89.29万元和97.05万元。因此,综合来看,推荐方案二(21小时工作),即柱塞泵使用天津海盛泵业公司提供的(3D1-SZ-40/20),钢管选择40×4无缝钢管。
4 远程供水监控系统
由于山坡陡峭,交通不变,为了提高管理水平且省电,拟采用自动化控制。远程供水监控系统一般监控距离在5公里以上,监控系统包括远程通讯系统、数据在线监测系统和远程控制系统三部分。由于有线方式采用光纤通讯,费用太高,设备有效利用率也低,因而采用无线通讯较好,费用低、安装、调试、维修也方便。
高位蓄水池设置上下限水位,由水位传感器提供信号,各种设备同步工作,图1~图5为控制原理图。
<E:\123\中小企业管理与科技・上旬刊201701\1-197\7-1.jpg>
图1 系统供水远程监控原理图
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图2 系统供水远程监控拓朴图
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图3 系统结构图
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图4 数据采集系统接线图
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图5 水泵控制系统接线图
5 结束语
陕西省山阳县天竺山供水工程具有高扬程、长距离输送的特点,本供水工程采用的方案主要关键技术包括:水源选择,特种柱塞泵选择,最优管径,自动化控制等。本文针对这些问题进行研究,为同类型农村供水工程提供参考。
参 考 文 献
[1] 刘玉忠,付艳锋.农村饮水安全工程设计要点探讨[J]. 河南水利与南水北调,2008(3):12~13.
关键词:城北水资源开发利用工程 水库联网输水 水量平衡
1、前 言
资中县地处四川盆地中部偏南,幅员面积1734平方公里;属沱江水系,沱江在资中河段多年平均来水量达92亿m3,多年平均流量292m3/s,水量丰沛。沱江作为资中县城用水水源,其水量是极为丰富的,但是,由于工业、人口发展等因素,对沱江水质构成严重威胁。
资中县城北水资源充足,辖区内有9座水库。
2、水库调节库容
九座水库调节库容详见下表:
3、灌溉用水量
3.1 灌溉范围
本工程灌溉范围:9座水库实际灌溉面积7.2万亩。
3.2 代表作物
根据灌区种植习惯及耕作制度,结合作物组成规划成果,选择中稻、小麦、油菜、玉米、红苕为代表作物。
3.3 基本参数
降雨采用灌区内元滩站,蒸发采用资中气象站实测资料,对个别缺测年份,采用邻近站资料替代或插补延长。
作物生育期有关参数则根据区内主要农作物耕作习惯及对其最有利生长期分析,参照农业部门意见及四川省水科所等科研院所研究成果,考虑先进的节水灌溉方式,并与灌区多年经验及调查成果分析确定。
4、城市及农村生活用水量
4.1 城市生活用水量预测
本次资中县城区用水量预测的年限为:近期2015年、中期2020年、远期2030年。
预测的范围为:总体规划中的资中县中心城区。
根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)规定,日变化系数Kd为1.3~1.6;取Kd=1.3。
4.1.1 人均综合用水量指标法
人均综合用水量指标的选取应根据资中县城近几年的供水实际情况,结合该地区今后经济发展和用水量增长的形势,综合考虑,合理选取。
根据《资中县城市总体规划(2010-2020)》,到2015年规划人口为25万人,2020年规划人口为31万人,2030年规划人口为44万人。资中县城区目前给水普及率达95%以上,居民综合生活用水(含公共用水)为185L/(人·d)。
根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)和《室外给水工程设计规范》(GB 50013-2006)的要求,四川省属于二区,中等城市单位人口综合用水量指标为0.35~0.7万m3/万人·d,规划充分考虑资中的实际情况和国家有关节约利用水资源的政策,资中县中心城区单位人口综合用水量指标2015年取0.22万m3/万人·d,2020年取0.25万m3/万人·d,2030年取0.28万m3/万人·d。
因此,根据人均综合用水量指标法,资中县城2015年最高日用水量为5.5万m3/d;2020年最高日用水量取为7.75万m3/d;2030年最高日用水量为12.32万m3/d。
4.1.3 分类用地指标法
根据分类用地指标法进行水量预测,资中县城2020年最高日用水量为10.43万m3/d。
4.1.4 城区供水规模确定
综合上述三种用水量预测方法计算的结果,(详见下表)。
4.2 农村生活用水量预测
4.2.1 农村用水指标
根据《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)3.1.2规定,资中县域为四类地区,参照全日供水,户内有洗涤池和部分其它卫生设施使用标准,最高日居民生活用水定额为50~75L/(人·d);根据《镇(乡)给水工程技术规程(CJJ123-2008)》4.1.2规定,参照户内有给水排水卫生设备无淋浴设备,村庄最高日用水量为40~100L/(人·d),镇(乡)区最高日用水量为85~130L/(人·d);根据资中发展规划,参照《四川省村镇集中供水工程初步设计大纲》,资中县场镇居民生活用水定额取90L/(人·d),村庄居民用水定额取60L/(人·d)。
公共建筑用水量根据实际情况选用15%进行计算,消防用水,浇洒道路和绿化用水量,乡镇综合按5%考虑,村庄不计此项。
管网漏失水量和未预见水量之和采用15%进行计算。
根据规范规定,日变化系数Kd为1.3~1.6;取Kd=1.5。
4.2.2 农村生活用水量预测
根据上述用水量预测表,资中农村供水规模2015年取为8.1万m3/d,2020年取为8.5万m3/d,2030年取为8.5万m3/d,则平均日用水量2015年为5.4万m3/d,2020年为5.67万m3/d,2030年为5.67万m3/d。