平原片区安全饮水工程管材优化选择
农村安全饮水工程配水管网设计分析
农村安全饮水工程配水管网设计分析摘要：民以食为天，食以水为天。
我国政府高度重视农村饮水问题，自新中国成立以来至 2015 年年底，先后经历了自然发展、饮水起步、饮水解困、饮水安全四个阶段，取得了显著成效。
实施农村安全饮水工程可以有效解决农村水量不达标、饮水不安全、用水不便以及供水保证率低的问题，为保证农村安全用水的可持续性，有效改善农村生活环境“脏乱差”的生活现状，对推进我国社会主义新农村建设具有重要意义。
关键词：新农村建设；安全饮水工程；配水管网设计1 我国农村安全饮水工程主要特点1.1 工程分布不集中虽然农村需水量大，但村庄分布普遍不集中，一般采用机井单村供水。
不利于水源保护，特别是在雨季，容易产生井水气味，不能直接饮用；因此，要解决村民用水问题，就必须集中力量建设集中供水工程，利用管道分配水量。
1.2 需水量增加随着我国发展水平的不断提高，农民生活水平也得到了显著提高。
每家每户的用水需求不断提高。
此外，随着乡镇工业和家庭副业的增加，发展用水需求也在增加。
传统的供水方式已不能满足大规模的用水需求。
必须采取更加合理的资源配置方式，及时为每个农户提供水源，促进其发展进程。
1.3 水厂采用间歇式供水模式，灵活度较低农业生产活动具有较强的季节性，与城市工业活动不同。
这就需要灵活多变的供水，并根据当地农民的生产规律及时供水。
一些水厂采用的定点供水方式，会给农民取水带来不便，缺乏相应的消毒设备，会影响水质，为农民身体健康带来损害。
为了更好促进农业发展，应该以乡镇为建设中心，向周边村落蔓延，构成水网系统统一管理，保障农民日常用水供应以及水质安全。
2 输配水管网布置原则1）配水管网应尽量覆盖整个供水区，缩短线路长度，确保符合村镇规划方案。
2）如果村镇规模比较小，则尽量选用树枝状管网设计形式，而如果村镇规模比较大，则应该尽量选用环状设计形式，或将环状与树形进行有效结合。
对于山区农村，配水管网应尽量沿着山脊进行布置，减少管道起伏，同时，管道最大纵坡应控制在 1：1.5 以内。
平原地区农村供水工程的优化布局
关 键 词 ： 村 供 水 ；经 济 距 离；线 性 规 划 ；水厂 布 局 农 中 图分 类 号 ： Ｕ ９ Ｔ ９１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：ｌ７一 ｌ ４ ２ ｌ）２＇ ｌ６ ４ ６２ ｌ （０ＯＯ —０ ０—ｏ ４
Ｏｐ ｉ ａ ｙ ｕ ｎ Ｒｕ ａ ａｅ ｕ ｐｌ ｎ Ｐｌｉ Ａｒ ａ ｔｍ ｌＬａ ｏ ｔｏ ｒ ｌＷ ｔｒ Ｓ ｐ ｙ ｉ ａｎ ｅ
论供水半径对供水量 、 水价 以及供 水工 程经济性 的影 响 ， 提
出供水经济半径的概念为农村供水规模的选择 、 供水范 围的 土 木 与水 利 工 程 学 院 ， 徽 合 肥 ２００ ） 合 安 ３０９
平原地区农村供水工程建设及系统优化研究的开题报告
平原地区农村供水工程建设及系统优化研究的开题
报告
【研究背景和意义】
随着人民生活水平的提高，农村地区的供水问题日益受到重视。
特
别是平原地区，受制于地下水位下降和地下水污染等因素，传统的供水
方式已经难以满足日益增长的需求。
因此，对于如何建设农村供水工程，优化供水系统，提高供水质量和效率具有重要的理论和实践意义。
【研究目标】
本研究旨在探讨在平原地区建设农村供水工程，优化供水系统的可
行性和优化方案，提高供水的质量和效率。
【研究内容】
1. 平原地区农村供水现状及存在的问题
2. 农村供水工程建设方案及可行性分析
3. 供水系统优化方案设计及实施效果分析
4. 供水水质监测及评估
【研究方法】
1. 调查和分析平原地区农村供水的现状和存在的问题
2. 分析不同农村供水工程方案的可行性和经济性，包括地下水开发、河流引水、水井引水等
3. 通过对供水系统现状的调研，设计不同的优化方案，包括供水管
网扩建、购置新设备、加强水源保护等
4. 对供水水质进行监测和评估，采用主流技术手段，如等离子体质
谱等
【论文结构】
1. 研究背景和意义
2. 相关理论回顾
3. 平原地区农村供水现状及存在的问题
4. 农村供水工程建设方案及可行性分析
5. 供水系统优化方案设计及实施效果分析
6. 供水水质监测及评估
7. 结论与展望
【预期成果】
1. 构建适合平原地区的农村供水工程方案
2. 设计可行的供水系统优化方案
3. 提高平原地区农村供水质量和效率
4. 在学术上对农村供水工程的建设和优化提出自己的研究心得和建议。
聚乙烯(PE)管材在农村饮水安全工程中的应用
聚乙烯（PE）管材在农村饮水安全工程中的应用摘要：随着高分子材料技术的飞速发展，塑料管材的开发利用也不断深化，各种塑料管类型应运而生，并相继被应用于工程实际中。
本文主要在对新产品之一的pe管材类型、基本特性进行叙述的基础上，从灌南县农村饮水工程现状出发，就pe管材在工程中的应用提出具体的施工技术要点。
关键词：pe管材饮水安全应用1.引言灌南县位于江苏省东北部，全境地跨北纬33°59′～34°27′，东经119°07′～119°48′，总面积1041km2。
灌南县地貌上属于黄河泛滥时冲积的黄泛低平原区，地势平坦，坡降小，属平原缓坡地带。
经实查，全县共有不安全饮水人口21.34万人。
我县从2008年开始灌南县饮水安全工程建设，主要工程措施为机电设备更新完善和管网改造延伸。
经过反复论证，工程中用于管网改造的管材选用pe管材。
2. pe管材的应用优点pe是聚乙烯材料的英文缩写，指以聚乙烯为主要材料合成的塑料管材，室外供水管道中常用的是高密度聚乙烯。
根据静液压强度等级分为pe63、pe80、pe100，指在200℃下pe材料在50年后能保持的最低强度，数字越高，对应可保持的最低强度越高。
由建设部颁发的《推广应用和限制禁止使用技术》的公告中明确指出pe管材为城镇市政供水管道工程建设中的推广使用技术。
pe管材主要优点有：（1）无毒、卫生。
管材属绿色惰性建材，可耐多种化学介质侵蚀，不结垢，可有效的保证管网内水质不变化。
（2）高密封性。
管道采用热熔连接，熔接接头与管材熔为一体，其接口强度高于管材本体，管材的高强度和高韧性使管道具有超强的密封性。
（3）低摩阻性。
管道内壁绝对粗糙率仅为钢管的1/6，内壁的高光滑度有效降低水流阻力。
（4）高韧性，抗冲击能力强。
管道断裂伸长率一般可超过500%。
其对管基础变形具有超强的适应性，抗冲击能力强。
（5）管材质量轻，安装便捷。
pe管材质量轻，同规格管道仅为钢管质量的1/8左右，焊接工艺亦简单。
农村饮水安全工程输水管道设计与施工要点探析
148 |CHINA HOUSING FACILITIES3.1.3线路布置原则在对输水配水管道进行设计时，应充分结合农村地区的发展规划与实际地形[3]。
首先，在正式施工前，需要有专业的技术人员对施工场地进行实地勘探，并根据勘探数据对水文地质进行分析。
同时，在实地勘验过程中要秉承着严谨的态度，不可存在盲目随意的心理。
在进行管道线路布置设计时，需要充分考虑到输水配水管道的使用频率以及使用寿命因素。
同时，本着缩短管道建设距离的原则，在施工设计阶段，管道的施工路线可以与道路、规划线路相贴近，这样可以有效降低工程施工质量，同时降低客观因素对施工带来的影响。
近年来，国家对农村发展给予了极大的重视，因此在进行输水配水工程设计时，需要充分考虑到农村当前发展状态以及未来几年内的发展方向，使农村安全用水工程能够满足未来的发展需求，避免对发展规划造成影响。
需要避开公路、河流、沉陷、塌方、高压水、侵蚀土等危险区域，以避免对管道造成损伤。
降低房屋拆迁工作量。
如果线路需要跨越既有交通线路或河流，则应在保证管道线路可能避让既有的地下管线，以降低后期管线恢复施工的成本[4]。
如果存在无法避让的，并定期进行维护，确保管道能够正常使用。
专业技术人员对工程施工方案以及相关资料进行复查。
在这一过程中，需要对关键的织专人对其进行复测，确保施工方案的合理性以及可实施性，同时确保工程施工质量。
在管道施工桩号方面，需要将工程施工建设误差控制在允许范围内，使其功能能够程建设施工要求。
在复查工程精确度时，需要确保复测后的工程精确度设计与施工方过程中因施工误差导致的工程变更等情况的出现，进而增加工程施工成本[5]。
同时，相关的道路工程等，可以利用其工程设计进行输水配水管道的施工操作，但是这一过造成影响。
用寿命等能够符合标准，在进行管道设计过程中，需要针对实际情况选择使用的管道致分为两种，即P E管材与钢制管材。
在实际施工过程中，P E塑料管材的应用较为广泛。
农村饮水安全工程水源位置优化设计方案应用比较
根 据 徐 州 市 饮 水 安 全 工 程 建 设 特 点 ，通 过 两种 水 源 井 设 计 方 案 的应 用 比较 ，简 单 阐 述 了 两 种 方 法 的 优 缺 点 以 及 在 实 际 应 用 中 如 何 选 择 ，对 农 村 饮 水 安全 工 程 建 设 具 有 一 定 的指 导 意 义 。 【 关键 词 】 饮 水 安 全
设 计 供 水 规 模 ３ ４ ． ｍ。 ｄ 设 计 供 水 流 量 为 ７ ３７ ／ ， ３ ２ ／ ，根 据 机 井 位 置 选 择 要 求 和 布 局 设 计 原 １ ｍ。 ｈ
！ 兰Leabharlann Ｑ —ｌ ｇ— ４ 方 案 设 计
４ １ 方案 一 ：群 井供水 。水源 井集 中布 设 ．
【 图分 类 号】 中
水 源 优 化 应 用 比较
农 村
ＴＶ １ ．４ 【 献 标 识 码】 Ｃ 【 章 编 号 】 １ ７ —２ ６ （ ０ １ ０ － ０ １ —０ ２ ２３ 文 文 ６ ２ ４ ９ ２ １ ） ２ ０ ９ ０
【 Ｉ 码 】 １． ９ ９］ｉ ｎ １ ７ — ２ ６． ０ １ ０ ． ０ Ｄ０ 编 ０ ３ ６ ／ ｓ ． ６ ２ ４ ９ ２ １ ．２ ０ ７ ． ｓ
括江河 、湖泊 、水库 和海 洋 。 由于地 面水 源 受 地 面 各种 因素 的影 响较 大 ，易受 环 境 污染 ，季节 性 变化
较强 ，水量 和水质 均难 以保证 ，在 一般 情 况 下 ，采 用地下水 源具有如下 的优 点 ：① 取水 条件 构筑 物构 造简单 ，便 于施工 和运 行 管理 ；②对 于一般 用户 而
Ｎ＝ ＝ＭＦ／ ６ ＱＴ ３５
散 ；（ ） 对规 模供 水 、区域供 水受 限制 ；（ ）井 与 ２ ３
饮水安全工程输配水管道施工技术
饮水安全工程输配水管道施工技术在内蒙古翁牛特旗全宁街道范围之内，为使其适应现代化经济的快速发展，合理建设饮水安全工程，优化输配水管道施工技术，不仅可以满足当地对水的需求，还可以保护饮水安全。
以下对此做具体分析。
一、饮水安全工程案例在内蒙古翁牛特旗全宁街道范围之内，为了让农村牧区群众用上安全水，喝上放心水，将饮水安全工程作为民生工作中的重点，计划投入资金1,000万元，分类实施饮水安全工程16处，以便解决饮水安全问题。
在其输配水管道施工中，赤峰市翁牛特旗从百姓“吃、喝、住、行”等最基本需求入手，落实饮水安全工程。
在该工程中，其输配水管道施工方面，管道管线起点到终点的输水管道长度约为280Km，单管敷设，管径达到DN150，管材为U-PVC。
并且在输配水管道施工中，线路区以平地为主，急需提升施工技术水平。
二、饮水安全工程输配水施工重点1．管道设计在输配水管道施工中，由于其饮水工程所处平原地区，但是其地质环境条件较为复杂，且其管道施工中的管件均为工厂化PCCP管产品，不仅具有半柔性接口特性，还具有管件大、管材重等弊端因素，因此，对输配水管道施工设计图纸的质量提出更高要求。
输配水管道施工中，对于饮水安全工程输配水管道设计，不仅关系到对输水以及分配水的能力，还将是影响工程需求。
在输配水管道施工中，输水渠道破坏的不断增加，导致会看输水能力大大降低，必须加强施工技术，提升输水工程质量。
2．输配水管道渗漏问题饮水安全工程的输配水管道施工中，管道渗漏具体表现在防洪能力低、失稳和裂缝变形，坝基和绕坝渗漏问题，也是造成饮水安全工程不安全的主要原因之一。
在实际的设计工作中，存在草率选择防渗方案，不考虑方案可操作性和可灌性，必将使饮水安全工程存在安全隐患，对人民的生活安全造成影响。
强化饮水安全工程输配水管道施工的防渗加固设计，在施工过程中采取质量控制措施，可以提升输水能力。
3．安全施工保障饮水安全工程中，由于工期长、复杂性高，输配水管道施工安全难以得到保障。
论农村饮水安全工程管材的选择与施工
论农村饮水安全工程管材的选择与施工管网是农村饮水安全工程中重要的一环，管材的选用是否合理对于所建工程的经济合理性和安全、高效运行有着很大的影响。
一、给排水管的选择原则1.水管的卫生。
随着社会生产力的进步，“健康”与“安全”是现代人最为重视的两大主题，饮用水的水质及水管的安全性也就成了人们关注的焦点。
金属管材易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢，可以说是金属管的四大致命弱点。
一旦镀锌钢管里的铁与空气中或水中氧气发生化学反应，管道里外都全生锈，并滋生各种微生物，污染管道中的自来水，这些受污染的自来水中携带的细菌像无形的杀手，时时威胁着人们的健康。
农村地区饮用水长期不达标，给当地农民身心健康带来巨大损害，选择好的水管成了制约工程质量好坏的关键。
2.水管的性能。
管道标准的选定首先要考虑的因素是在规定的使用压力和温度下具有足够的机械强度，并且对管内流动的流体有好的耐腐蚀性，此外还包括材料和工程的成本适当。
二、农村饮水安全工程建设中管材选型1.塑料管。
塑料管道具有良好的物理性能和化学性能，并且，从生产到使用的各个环节，与金属管道相比，塑料管道的节能效果都十分显著。
常用的塑料管材包括PE 管、PVC-U 管和PP 管。
（1）PE 管：PE管具有无毒、阻力小、能耗低、具有必要的强度和韧性、使用寿命长等特点。
小管径PE管为卷材，便于运输和安装，接头少，耐锈蚀，综合建设投资省。
PE管材一般管径较小，不宜用作大型供水工程的主干输水管道。
但农村供水工程一般规模较小，一般情况下PE管道均可满足要求。
因此，在农村供水工程中，PE管得到了广泛使用，特别是支管和入户管，采用PE 管较多。
（2）PVC -U管：聚氯乙烯（PVC）管道具有耐化学腐蚀性好，不生锈，耐老化性能好，可在-15℃-60℃之间长期使用，与其他类型的塑料管相比，具有较好的抗拉压强度，内壁光滑、表面张力小，不易形成积垢，流体输送能力比金属管高，质量轻，施工安装便利等优点。
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某某平原片区安全饮水工程管材优化选择
1 工程概况
某某自来水公司现有两座净水站即萩芦净水站和松东净水站，水源来自萩芦溪外度栏闸坝引水工程。
萩芦净水站位于涵江城区北部规划区用地范围内，现供水能力已达80000m3/d；松东净水站位于涵江城区北部梧塘镇松东村白园自然村山坡上，现供水能力为50000m3/d。
目前某某生产生活用水主要由以上两水厂供给。
但由于萩芦供水站配水主管道投入使用时间长，原有配水管道管径偏小，部分地区管道老化严重，特别是荔涵大道和涵港大道的相继开通，配水管道等基础设施的建设严重滞后，严重影响了某某自来水公司的运行，配水管网末端的居民用水量无法得到保证。
现迫切需要建设新的配水主管道，解决配水主管到沿线和配水管网末端居民的用水水量和水压要求。
为解决以上问题，拟建某某平原片区安全饮水工程，其服务对象为包括某某三江口镇、国欢镇、梧塘镇和白塘镇，饮水不安全人口人73881人，设计供水规模80000m3/d（设计水平年2021年）。
供水任务以生活用水为主，适当兼顾工业园区用水。
2 管材比较与选定
我国经济高速发展，各种产品比较丰富，人民生活水平不断提高,从而对最基本的日常生活用水品质有了更高的要求。
而输水所用的管材是影响给水水质的最重要因素之一。
目前市面上给水管材品种非常繁多，我们国家比较常用的输水管材按大类分金属管及非金属管材，金属管材给水工程中常用的主要有钢管、给水球墨铸铁管；非金属管材有钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管和(钢骨架增强)塑料复合管几大类，其中钢筋混凝土管包括预应力钢筋混凝土管(PCP)和预应力钢筒钢筋混凝土管(PCCP)。
选择
符合饮用水安全卫生的管材，具有足够强度，方便、高效施工的管材，并切合建设单位经济与发展实际水平的给水管材，首先需要系统地熟悉掌握管材特性与适用要求，作出科学合理地选择。
2.1管材要求
输水管材内壁应整齐、光滑，水流阻力尽量小；输水管必须具有足够的强度，以承受内部的水压和外部的荷载，内部的水压是指水的工作压力，外部的荷载包括土壤的重量以及由于车辆运行所造成的动荷载；同时，为保证管道在运输和施工过程中不破裂，也必须有足够的强度；另外，所用管材最好应有此管径的系列产品的常规规格。
塑料管和(钢骨架增强)塑料复合管具有卫生条件好、柔韧性好、抗冲击强度高、接口的安全可靠的优点，但是塑料管管径系列一般不大于
DN500，主要应用于室内给水，超过DN500无常规产品，故不列入比较；本工程着重选择钢管、给水球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒混凝土管四种管材进行分析比较。
2.2可供选择管材特点
(1)钢管
钢管的机械强度高，耐高压、韧性好、耐震动，具有薄而轻以及管节长而接口少的特点；与其它管材相比具有重量轻、运输方便、接头少的优势。
其管身的可焊性方便制造各种管件，因此，其适应面广，加工使用方便灵活，是应用最为广泛的管材之一。
但钢管制作对焊接质量要求较高，管身易锈蚀影响使用寿命，同时，其价格较高。
钢管一般用于管径要求大、受水压力高路段，及穿越铁路、河谷和地震区等管段。
(2)球墨铸铁管
给水球墨铸铁管是铸铁管的一种，另外一种铸铁管为灰口铸铁管，由
于灰口铸铁管口径不大，材质不稳定，输水工程中基本不采用。
输水工程采用较多的是给水球墨铸铁管，管径一般50mm～1500mm，最大口径约为2.6m；球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能，具有强度高、韧性大、密闭性能佳以及施工安装方便等优点，其强度和延伸率均高于钢管，同时，又具有一定的抗腐蚀能力，国内已有多家企业能够生产球墨铸铁管，目前中小口径已被许多国家和地区广泛用于输水工程中。
该管材缺点是质硬而脆、不能承受较大的动荷载，管身重量大、施工困难。
(3)玻璃钢管
玻璃钢管是一种新型管材，该管材诞生于20世40年代，它是选用多种不同性质的树脂作为内衬渗层，玻璃纤维作增强层复合制造而成。
经过50多年的发展，其技术和工艺日趋完善、成熟，玻璃钢管管径一般在
50-4000mm之间，工作压力在0.4-4.0Mpa之间，按制造工艺不同分为：离心浇铸型玻璃钢管和纤维缠绕型玻璃钢管。
玻璃钢夹砂给水管具有管轻、强度好、耐腐蚀、水头损失小等优点，并且运输、吊装、连接方便。
但中大口径管价较其他管材高，以及由于刚性较低，易损坏，管槽的开挖回填的要求高，专业性安装要求高。
(4)预应力钢筒混凝土管(PCCP)
预应力钢筒钢筋混凝土管我国近十多年发展起来的新型管道材料，国外以美国、加拿大生产使用最为广泛，已经发展了五十多年，现已进入技术成熟阶段，广泛用于国内外的输水工程。
该管材综合了普通预应力混凝土输水管和钢管的优点，充分发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、耐腐蚀性能，具有耗钢少、使用寿命长的优点。
预应力钢筒混凝土管是一种钢筒、钢丝和混凝土制成的复合管，按制作工艺可分为内衬式和埋置式两种型式，适用于不同管径范围。
该管材主要缺点是重量大、装卸和搬运
困难。
(5)PE管
塑料管具有卫生条件好、柔韧性好、抗冲击强度高、接口的安全可靠的优点，但是塑料管管径系列一般不大于DN500，它具有耐腐蚀，耐低温，长寿命，抗冲击，不易结垢，它糙率小、水头损失小、重量轻、加工和接口方便等优点，主要应用于小口径给水管道。
各种管材比较见表1所示。
2.3 本工程管材优化选择
从管材造价上分析，如果全部采用四种管材中一种，焊接钢管、球墨铸铁管及玻璃钢管造价均比预应力钢筒混凝土管高，另外，中大口径、高压力的玻璃钢管制造工艺要求高，不易生产，其造价较高。
且玻璃钢管管材较脆，不宜采用玻璃钢管。
而塑料管管径大于DN500时造价非常高，经经济比较，本工程大口径管道不适用PE管。
本工程配水管道工作压力0.8MPa，从技术上分析，使用各种管材均为可行；考虑供水安全性要求高，施工工期紧，投资要求尽量降低。
因此，本工程管材从经济技术上比较分析，大口径配水管道选择主要采用预应力钢筒混凝土管。
考虑该管材重量较重，施工中拟采用汽车吊进行铺管安装。
其它管线考虑在地形变化较大及明管铺设的地方（如过河、过桥等地方）均采用钢管布置。
村庄配水管道管径小，PE管不论是管材价格还是施工难易程度，均有无可比拟的优势，故本工程村庄配水管道选择PE管。
管材比较表表1
5
3结语
某某平原片区安全饮水工程管材通过经济、技术等多方面科学优化选择，大口径配水管道采用预应力钢筒混凝土管，村庄配水管道管采用PE管。
不仅最大限度地满足设计和使用要求，而且与建设单位经济发展的实际水平相适应，取得良好的效果，可供类似工程管材选择参考借签。