農(nóng)村規(guī)?；┧こ痰慕ㄔO(shè)與運(yùn)營研究

楊靜宗 楊在華 尹自萍

(1.保山學(xué)院大數(shù)據(jù)學(xué)院，云南 保山 678000;2.云南省施甸縣水務(wù)局，云南 保山 678200)

我國農(nóng)村受生產(chǎn)生活規(guī)律、農(nóng)民居住條件、衛(wèi)生設(shè)施水平，以及地理環(huán)境、水資源狀況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等諸多因素的影響，造成了供水工程規(guī)模小、供水分散，多數(shù)供水工程計(jì)量設(shè)施缺失、無水處理設(shè)施、供水保障程度不高、飲用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率低等飲水安全問題[1]。而以上現(xiàn)象與“讓人民群眾喝上安全水、放心水”的要求不相適應(yīng)。云南省施甸縣酒房鄉(xiāng)抗旱應(yīng)急供水工程(以下簡稱酒房供水工程)建立了從“水源”到“水龍頭”的農(nóng)村供水管理體系，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村供水同質(zhì)、同服務(wù)的目標(biāo)。

1 基本情況

施甸酒房鄉(xiāng)面積317.95km2，轄10個(gè)行政村、166個(gè)村民小組、380個(gè)自然村，2019年末總?cè)丝?6212人。鄉(xiāng)境最高海拔2600m，最低海拔600m，村寨分散，文化經(jīng)濟(jì)比較落后，屬典型的山區(qū)貧困鄉(xiāng)。自20世紀(jì)60年代以來，該鄉(xiāng)基本3年一小旱，10年一大旱。特別是2009年秋至2010年春，云南省發(fā)生了百年不遇的特大干旱，為歷史上所罕見。這場秋冬春連旱持續(xù)時(shí)間長，受災(zāi)范圍廣，受災(zāi)程度深，給云南省的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來了嚴(yán)重影響，尤其是對農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收和城鄉(xiāng)群眾的生活造成較大影響，造成該鄉(xiāng)約2萬人及2萬頭牲畜飲水困難。為減輕自然災(zāi)害的影響，提高抗旱應(yīng)急能力，解決當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷娘嬎踩珕栴}，2016年12月酒房供水工程完工。本工程內(nèi)容主要包括水源工程、水系連通工程、水處理設(shè)施、供水管網(wǎng)改造等。

酒房供水工程通過興建小型水庫工程、建設(shè)規(guī)模較大的集中供水工程，擴(kuò)建、整合現(xiàn)有規(guī)模較小的集中供水工程，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村供水同質(zhì)、同服務(wù)、同保障的一體化供水模式[2]。

2 農(nóng)村供水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1 工程規(guī)模

酒房供水工程年供水量為104.4萬m3，供水規(guī)模為6820m3/d，供水工程類型為II型。該工程的主要任務(wù)是保障酒房鄉(xiāng)26212人和50231頭牲畜的飲水安全。其主要建設(shè)內(nèi)容為：?對楊柳洼、打磨山、白石頭3座小型病險(xiǎn)水庫實(shí)施除險(xiǎn)加固，并通過工程處理消除水庫病險(xiǎn)，恢復(fù)水庫蓄水功能；?新建金星水庫1座；?擴(kuò)建、整合酒房、楊柳洼、舊寨、擺田等4個(gè)片區(qū)供水工程，新建水處理廠4座，建500m3調(diào)節(jié)池4個(gè)；?連村、連片改造供水管網(wǎng)1035.7km。工程總投資2641.61萬元。

2.2 供水范圍與供水平衡計(jì)算

酒房供水工程的供水范圍包括所轄的10個(gè)行政村和166個(gè)村民小組。結(jié)合該鄉(xiāng)自然、地理、水源等條件，供水工程以集中式供水為主、分散式供水為輔進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。將10個(gè)行政村劃分為酒房、楊柳洼、舊寨、擺田等4個(gè)片區(qū)，并通過片區(qū)規(guī)?；┧こ痰慕ㄔO(shè)，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村供水規(guī)?；?。酒房供水工程的設(shè)計(jì)年限為15年，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年為2014年，規(guī)劃水平年為2029年。人口增長率取6.0‰，農(nóng)村居民生活用水定額為70L/(人·d)，牲畜綜合用水定額為35L/(頭·d)。

2.2.1 需水量

依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，經(jīng)計(jì)算，擺田、舊寨、楊柳洼、酒房4個(gè)片區(qū)的年需水量為104.41萬m3。需水量匯總信息見表1。

表1 酒房供水工程需水量

2.2.2 供水量

酒房供水工程規(guī)劃水源為楊柳洼、打磨山、白石頭、金星水庫等4座小(2)型水庫，以及狗善人、三岔洼、楊柳洼、白石頭等4處泉眼。小型水庫供水量按水庫多年蓄水資料分析計(jì)算，泉眼采用多年實(shí)測的最枯流量。楊柳洼水庫水源地和打磨山水庫水源地見圖1和圖2。酒房供水工程(P=95%)可供水量為116.5萬m3。通過計(jì)算分析，酒房供水工程可供水量大于需水量，供水量與需水量平衡?？晒┧繀R總信息見表2。

圖1 楊柳洼水庫水源地

圖2 打磨山水庫水源地

表2 酒房供水工程可供水量(P=95%)

2.3 水處理設(shè)施

酒房供水工程設(shè)計(jì)新建酒房、楊柳洼、舊寨、擺田水處理廠4座，水處理能力分別為960m3/d、2700m3/d、400m3/d、2760m3/d，合計(jì)水處理能力為6820m3/d。新建調(diào)節(jié)池4座，調(diào)節(jié)池容積均為500m3。

通過檢測酒房供水工程水庫、泉眼水源水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)水庫、泉眼水質(zhì)除濁度和大腸桿菌超標(biāo)外，其余指標(biāo)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。水處理的主要任務(wù)是除濁和消毒，設(shè)計(jì)選用全自動(dòng)凈水裝置對水質(zhì)進(jìn)行凈化。采用集加藥、反應(yīng)、沉淀、過濾、自動(dòng)虹吸反沖洗、排污等于一體的凈水設(shè)備，其凈水工藝流程見圖3。本工程采用的一體化凈水設(shè)備和次氯酸納發(fā)生器消毒設(shè)備見圖4和圖5。

圖3 凈水工藝流程

圖4 重力式一體化凈水設(shè)備

圖5 次氯酸納發(fā)生器消毒設(shè)備

通過規(guī)模化建設(shè)水處理設(shè)施，使水質(zhì)達(dá)到了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)的要求。此后，當(dāng)?shù)氐娜罕姾壬狭税踩?、放心水，并?shí)現(xiàn)了水資源共享、供水同質(zhì)。

2.4 管道工程設(shè)計(jì)

酒房供水工程管道主要包括引水管、輸水干管、配水主管和配水管網(wǎng)；引水管徑根據(jù)片區(qū)引水量進(jìn)行分析計(jì)算；配水主管的管徑根據(jù)各設(shè)計(jì)供水流量進(jìn)行分析計(jì)算；輸水干管的管徑根據(jù)各條配水主管確定的設(shè)計(jì)供水流量進(jìn)行疊加分析計(jì)算。供水工程管道所選擇的經(jīng)濟(jì)流速如下：

管徑小于150mm，經(jīng)濟(jì)流速0.5～1.0m/s；

管徑150～300mm，經(jīng)濟(jì)流速0.7～1.2m/s；

管徑大于300mm，經(jīng)濟(jì)流速1.0～1.5m/s。

上述經(jīng)濟(jì)流速值根據(jù)下式求出：

(1)

式中：Q為管道設(shè)計(jì)流量,m3/s；v為經(jīng)濟(jì)流速，m/s；d為管道內(nèi)徑，m。

計(jì)算后選取的管徑為標(biāo)準(zhǔn)管徑，保證控制點(diǎn)自由水頭不小于5m。計(jì)算總水頭損失時(shí)，按沿程水頭損失的10%計(jì)局部水頭損失。通過分片規(guī)?；ㄔO(shè)引水、輸水、配水管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)村、連片供水，打破“一地一水”，提高了水資源利用率和供水保障率。

3 規(guī)模化供水工程建設(shè)分析

3.1 投融資模式

以往農(nóng)村供水工程采用的方式是“國家投資、村建群管”，但存在的問題是群眾吃水不交費(fèi)，供水工程無人管，運(yùn)行管理困難。酒房供水工程采取了整合投資的方式，實(shí)現(xiàn)了融資多元化。除中央和地方財(cái)政資金之外，拓展了水利融資渠道[3]，并大力爭取政策性、開發(fā)性金融機(jī)構(gòu)以及國有商業(yè)銀行的長期項(xiàng)目貸款支持。

本工程將水庫除險(xiǎn)加固、消除安全隱患與農(nóng)村供水進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。水庫病險(xiǎn)治理后恢復(fù)蓄水功能，解決了農(nóng)村供水量的不足。水庫建設(shè)所需資金由中央和地方財(cái)政資金解決。同時(shí)，供水工程水處理、管網(wǎng)改造等規(guī)模化建設(shè)資金除由中央和地方財(cái)政資金解決外，不足部分采取了向金融機(jī)構(gòu)融資的方式。

3.2 水系連通

受技術(shù)和投資所限的影響，傳統(tǒng)的農(nóng)村供水工程規(guī)模小，以分散式供水(水井、水窖、水池、泉眼等)為主，導(dǎo)致水資源未得到合理的開發(fā)和利用，面臨水源無調(diào)節(jié)能力、供水保證率低的困境。

規(guī)?；ㄔO(shè)打破了傳統(tǒng)供水模式，并結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源的情況，統(tǒng)一規(guī)劃利用水資源。通過采取管網(wǎng)連通、泵站提水等措施，將現(xiàn)有水庫、地表水通過水系連通，增加水庫調(diào)蓄功能，提高了水資源的利用率和供水保障率。

3.3 規(guī)?；ㄔO(shè)

規(guī)模化建設(shè)不受行政區(qū)劃限制，采取工程措施解決工程性缺水問題，統(tǒng)一開發(fā)利用水資源。同時(shí)，以連村、連片供水為主，分散供水為輔，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村供水同質(zhì)、同價(jià)、同服務(wù)，使人民群眾喝上了安全、放心、優(yōu)質(zhì)的飲用水，并提高了人民群眾的飲水安全感和節(jié)水意識(shí)[4]。

4 規(guī)?；\(yùn)營特點(diǎn)

4.1 運(yùn)營管理

酒房供水工程于2015年7月開工，2016年12月完工。2018年2月酒房鄉(xiāng)人民政府注冊成立了“施甸縣天泉供水有限公司”，其性質(zhì)屬國有獨(dú)資。由該公司對酒房供水工程實(shí)行企業(yè)化運(yùn)作和專業(yè)化管理。按照“誰投資、誰所有，誰受益、誰負(fù)擔(dān)”的原則，明晰了工程的所有權(quán)、經(jīng)營權(quán)和管理權(quán)。

4.2 水價(jià)機(jī)制

天泉供水有限公司推行用水超定額累進(jìn)加價(jià)的制度，對居民生活用水實(shí)行階梯水價(jià)。階梯式水量設(shè)置為四級(jí)，核定每月每戶基本水量20m3，每上浮10m3為1個(gè)級(jí)差?；舅畠r(jià)1.90元/m3，超過基本水量后的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下：

用水量20～30m3，水價(jià)2.4元/m3；

用水量30～40m3，水價(jià)2.8元/m3；

用水量≥40m3，水價(jià)3.0元/m3。

公司對農(nóng)村特困戶、五保戶實(shí)行了傾斜政策，對上述用水戶采取每戶每月免費(fèi)供水6m3的政策。同時(shí)，養(yǎng)老機(jī)構(gòu)用水價(jià)格按居民生活用水價(jià)格執(zhí)行，不實(shí)行階梯水價(jià)。自2018年2月開始運(yùn)營至今，水費(fèi)收繳率達(dá)100%。農(nóng)村規(guī)?；┧こ探ㄔO(shè)取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村供水一體化。

5 結(jié) 語

通過農(nóng)村規(guī)?；┧こ探ㄔO(shè)，將酒房鄉(xiāng)垂直高差達(dá)2000m的山區(qū)劃分為4個(gè)片區(qū)。通過水庫、地表水的水系連通，并擴(kuò)建、整合現(xiàn)有規(guī)模較小的集中供水工程，實(shí)現(xiàn)了連村連片供水(供水量104.4萬m3/年、6820m3/d), 解決了全鄉(xiāng)10個(gè)行政村、166個(gè)村民小組26212人的飲水安全問題，使全鄉(xiāng)農(nóng)村自來水普及率達(dá)100%，集中供水率達(dá)99%，供水保證率達(dá)98.5%，讓全鄉(xiāng)人民群眾喝上了安全水、放心水，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村供水一體化，以及供水同質(zhì)、同價(jià)、同服務(wù)。該供水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理取得的經(jīng)驗(yàn)，可為山區(qū)農(nóng)村供水規(guī)?；ㄔO(shè)提供有益借鑒。