第2篇　农村饮水安全工程建设与管理

第1章　农村饮水安全规划设计

1.1　农村饮水安全规划设计程序

农村供水工程规划是在相关水利规划和乡镇总体规划的基础上，按照确定的对象和供水范围，根据当地的水源、资金、技术等条件和经济社会发展的需要，对农村居住区生活用水和工业用水等作出一定时期内建设与管理的计划安排。农村供水规划分为宏观的区域规划和具体的供水工程规划两个层次。

区域规划包括省级（省、自治区、直辖市和计划单列市）和县级（县级区、市）规划。省级规划以全国规划为指导，由省级水行政主管部门在汇总县级规划的基础上制订。县级水行政部门负责农村供水工程规划、建设和管理工作，因此，县级农村供水规划是我国农村供水工程建设与管理的基础，其质量直接影响工程建设的成效。区域规划的主要内容包括：阐述农村供水的现状，解决农村供水问题的必要性、规划的指导思想、基本原则和目标任务、总体布局与分区规划、工程管理与水源保护、投资估算与资金筹措、经济和环境影响评价、实施规划的保障措施等。

工程规划是针对具体工程的农村供水规划，主要内容包括需水量预测，确定供水规模，水源选择，确定供水工艺流程和水厂平面布置以及输配水管网系统规划等，要根据水资源的综合利用，地方经济的发展水平、资金状况、工程效益等对工程建设分批作出安排。在可行性研究中，对现状的调查要深入、系统、全面，对当地的经济发展水平、人口增长、用水标准的预测，要求准确，并做好水质分析，合理确定工程规模、建设标准、取水方式、结构型式等。要进行技术经济比较，从而作出合理的规划方案。

1.1.1　规划设计基础资料

建设农村供水工程时，首要任务是确定供水范围和选择水源。为做好这项工作，满足设计上的要求，必须收集地形、气象、水文、水文地质、工程地质等方面的基础资料，并进行综合分析。所需要的资料包括以下方面。

（1）1ϒ5000～1ϒ25000地形图。根据地形、地貌、地面标高，考虑取水点、水厂及输配水管的铺设等绘制规划用图。

（2）气象资料。根据年降水量和年最大降雨量判断地表水源的补给来源是否可靠和充足，洪水时取水口、泵站等有无必要采取防洪措施；根据年平均气温、月平均气温、全年最低气温、最大冻土深度等考虑处理构筑物的防冻措施和输配水管道的埋设深度。

（3）水文资料。了解水源的分布、补给、流量及其变化情况，确定取水口的位置和取水构筑物的型式，包括地下水水文资料和地表水水文资料。

（4）水源、水质分析资料。包括感官性状、化学、毒理学、细菌等指标的分析结果，以确定净化工艺和估算制水成本。

（5）水资料的综合利用情况。包括渔业、航运、灌溉等，以便考虑这些因素对水厂的供水量、取水口位置及取水构筑物的影响。

（6）经济社会资料。包括规划区县（市）的地理位置、面积、所辖乡（镇）、村（街道委员会）的数量、总人口、农村人口，以及农村饮水不安全人口数量、成因、分布，项目所在地区农村劳动力、农业生产、基础设施建设，财政收入、农民收入、经济社会发展状况等。

（7）国家、行业和地方的有关法律法规和各类技术规范、规程与标准。

1.1.2　规划设计依据与相关标准

农村供水工程规划设计的主要依据与相关标准如下：

（1）《镇规划标准》（GB 50188）。

（2）《城市给水工程规划规范》（GB 50282）。

（3）《生活饮用水卫生标准》（CJ 5749）。

（4）《农村生活饮用水量卫生标准》（GB 11730）。

（5）《地下水质量标准》（GB/T 14848）。

（6）《生活饮用水水源水质标准》（GB 3020）。

（7）《村镇供水工程技术规范》（SL 310）。

（8）《地表水环境质量规范》（GB 3838）。

（9）《给排水工程结构设计规范》（GB 50069）。

（10）《室外给水设计规范》（GB 50013）。

（11）《镇（乡）村给水工程技术规程》（CJJ 123）。

（12）《国民经济和社会发展“十一五规划”》《关于开展全国水利发展“十一五”规划编制工作的通知》、水利部《全国水利发展“十一五”规划编制工作指导意见》等。

（13）《规划设计委托书》和《合同书》。

1.1.3　规划设计指导思想与原则

1.1.3.1　指导思想

坚持以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观，充分认识到解决农村饮水安全问题的艰巨性、复杂性和紧迫性，适应全面建设小康社会和建设社会主义新农村的总体要求，把解决农村饮水安全问题摆到优先位置，加快农村饮水安全工程建设步伐，深化农村供水管理体制改革，强化水源保护、水质监测和社会化服务，建立健全的农村饮水安全保障体系，统筹城乡规划，集中规模发展，完善建管机制，锐意科技创新，加快解决农村饮水安全步伐，使农村社会可持续发展。

1.1.3.2　规划设计一般原则

为了满足农村居民生活与生产活动过程中对水量、水质、取水方便程度和供水保证率4个方面的需求，农村供水工程规划应符合国家的建设方针和政策，在村镇总体规划的基础上，提出技术先进、经济合理、安全可靠的方案，合理利用当地水资源，保证水源水量可靠、水质达标，确保饮水工程长期稳定地发挥效益。

1.1.4　规划步骤和方法

农村饮水工程规划同其他工程项目规划一样，必须按照一定的工作流程进行，包括规划编制流程和规划审批流程两个阶段。

1.1.4.1　农村供水工程规划基本程序

（1）根据当地农村供水现状、水源、自然地理条件、居住状况、管理水平、发展规划需求、工程建设资金等情况，确定供水工程建设的类型和供水方案。

（2）收集、整理、分析当地多年的水文、地形、地质、气象、水源水质等资料，为初步选择和确定供水工程的可利用水源提供依据，并经现场调查进一步证实水源的水量、水质情况和确定取水方案。

（3）根据当地的发展规划，合理确定供水工程的设计年限。

（4）确定供水人口、用水量组成和各类用水量的取值标准。

（5）计算供水工程的供水规模和合理确定供水工程的制水规模。

（6）合理选择水源，并确定供水工程取水位置和取水方式。

（7）选择适宜的水质处理方法和净水构筑物或净水设备及消毒方式。

（8）根据地形资料和实地测量成果，布置输水管道和配水管网，并通过水力计算确定管径、水泵扬程、调节构筑物的设置。

（9）进行工程总平面布置、水厂的平面布置和高程布置。

（10）对有两个以上供水方案和净水工艺方案可供选择时，应论证各个方案的优缺点，估算工程造价及年经营费，通过技术经济比较，选定规划方案。

农村供水工程规划原则上以市（县）为单元，由具有相应资质的规划设计单位编制，并将项目任务落实到项目县并规划到村。

工程规划编制单位的考核与资质管理直接关系到工程规划编制的水平和质量，关系到工程规划、建设、管理工作的互相促进和良性循环，它也是工程规划编制管理工作的一个重要组成部分。农村供水工程所在地供水主管部门应根据不同性质和内容，采取委托或者招标等方式，由具有相应编制资质单位或者经水行政主管部门认可的单位承担农村供水工程规划编制工作。

1.1.4.2　规划的审批管理

农村供水工程规划审批管理包括：明确负责规划审批的机构；规定规划审批的程序和内容。具体为：①根据规划人口，以县为单位编制本县（市、区）农村供水工程实施规划，由市级主管部门审查、核定，由县（市、区）人民政府批准后，报省级备案；②依据经批准的规划，各县（市、区）委托有资质单位编制年度可行性研究报告，市发改委、水利局审核后联文上报。各县上级主管部门或具有相应资质的中介机构审查，形成审查意见后，由省发改委水利厅批复项目立项。

各级水行政主管部门组织编制的规划，应当报本级人民政府或者其授权的部门批准，并报上级水行政主管部门核备。涉及流域、区域规划及市际、县际水利关系的，需要事先征得有管辖权的水行政主管部门同意，必要时由上级水行政主管部门提出技术审查意见。

1.1.4.3　规划的实施及监督

农村饮水安全项目实施应参照基本建设程序进行建设和管理。农村供水工程规划一经批准立项，工程建设管理部门应及时做好建设资金和工程建设进度的安排；组织开展好农村供水工程的施工图设计、工程施工和物资设备采购的招（投）标工作、施工监理工作；对批准的规划任务及对策措施进行分解落实，推动规划实施；安排好工程建设的督导检查与监控、竣工工程的验收和运行管理工作。

各级水行政主管部门应当对批准的规划任务进行分解落实，推动规划实施，并适时对规划实施情况及适应性等进行评估，供规划修订时参考，并加强规划实施过程的跟踪、管理和监督检查。对于违反农村供水工程规划的项目建设和工程规划实施的行为，各级项目主管部门或者委托的管理机构应当依据有关法律、法规予以制止和处置。

1.1.5　建设和设计程序

1.1.5.1　建设程序

建设程序包括项目建议书、可行性研究、编制设计文件、施工准备、组织施工、竣工验收、投产使用等内容。

1.1.5.2　设计阶段

设计所需的文件包括立项批准文件、水资源论证报告、水源水质卫生评价报告、取水许可证、工程地质勘察报告、土地使用许可证、供电协议、环境影响评价报告（表）、配套资金承诺书、村民意见书。

设计工作一般可分为项目建议书、可行性研究、初步设计和施工图设计等4个阶段。

1.项目建议书

项目建议书是由国家发改委、水利部等主管部门或本地区有关部门提出的对投资项目需要进行可行性研究的建议性文件，是对投资建设项目的轮廓性设想。

2.可行性研究

可行性研究是在项目投资决策之前，调查、研究与拟建项目有关的自然、社会、经济、技术资料，分析比较可能的投资决策建设方案，预测评价项目建成后的社会经济效益，并在此基础上综合论证项目投资建设的必要性、财务上的盈利性、经济上的合理性、技术上的先进性以及建设条件上的可能性和可行性，为投资决策提供科学依据。

3.初步设计

初步设计文件应根据批准的可行性研究报告和可靠的设计基础资料进行编制。初步设计文件包括设计说明书、工程概算书、主要材料设备表和设计图纸。

4.施工图设计

施工图设计文件应根据批准的初步设计和主要设备订货情况进行编制。施工图设计的深度应能满足施工安装要求和设备材料采购、非标准设备制作等需要。施工图设计文件应包括设计说明书、施工图纸和施工图预算。

1.2　供水水源及取水建筑物

1.2.1　水源的分类及其特点

地球上的水可以简单分为陆地水和海洋水，本书所指的水源特指陆地水，而这些作为饮用水水源的陆地水亦可分为两大类：地表水源和地下水源。

1.2.1.1　地表水源

地表水是指存在于地壳表面，暴露于大气中的水，是河流、冰川、湖泊、沼泽4种水体的总称。地表水源一般具有径流量大，矿化度、硬度和铁、锰含量较低的优点。地表水易受污染，水质水量季节性变化显著，给卫生防护及其他技术措施的实施采用带来一定的复杂性。

1.2.1.2　地下水源

地下水是贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水源具有水质澄清、水量稳定、分布面广等优点。矿化度、硬度及其他一些物质浓度较高。地下水按矿化度分类见表2.1.1。

1.2.2　地表水取水构筑物

所谓取水构筑物，是农村自来水厂为了获得符合国家水源水质标准的原水而设置的各种构筑物的总称。一般有地下水取水构筑物和地表水取水构筑物两类。地表水取水构筑物有山区浅水河流式、湖泊水库水取水构筑物及雨水收集器；地下水取水构筑物有管井、大口井、渗渠、辐射井及引泉设施等。

1.2.2.1　江河水、湖库水取水构筑物

按水源分，有河流、湖泊、水库等取水构筑物；按取水头部在河流中的位置，可分为岸边式与河床式；按取水头部与河床的相对关系，则又可分为固定式与移动式。

1.固定式取水构筑物

位置固定不变，安全可靠，应用较为广泛。由于水源的水位变化幅度、岸边的地形地质和冰冻、航运等因素，可有多种布置方式。

（1）河床式取水构筑物。利用伸入江河中心的进水管和固定在河床上的取水头部进行取水的构筑物，称为河床式取水构筑物。由取水头部、进水管、集水间和泵房等部分组成。

在河床较稳定、河岸平坦、主流远离取水岸、岸边水深不能满足取水要求或岸边水质较差的情况下，往往采用河床式取水构筑物。

（2）岸边式取水构筑物。直接从江河岸边取水的构筑物称为岸边式取水构筑物，由进水间和水泵房两部分组成。一般适用于岸坡较陡、河岸地质条件良好、主流靠近岸边、有足够水深的河段。

（3）斗槽式取水构筑物。对河水含沙量大或冬季冰凌严重的河流，而取水量又较大时，为了克服泥沙和潜冰可采用斗槽式取水构筑物。它由岸边取水构筑物和斗槽组成，其前部以围堤筑成一个斗槽，粗砂将在斗槽内沉淀，冰凌则在槽内上浮。中国西北地区有多处斗槽式取水构筑物。

2.移动式取水构筑物

移动式取水构筑物在我国西南、中南地区以及大、小河流的中、上游采用较多。适用于水位流量变化大的河流。构筑物可随水位升降，具有投资较省、施工简单等优点，其缺点有：①操作管理较固定式烦琐，需要经常更换接头和移动位置；②取水安全性也较差，易受洪水、风浪的威胁和航运及漂浮物的影响。其特点和适用范围见表2.1.2。

1.2.2.2　山溪水、泉水取水构筑物

在我国南方广东省等地区，山溪水、山泉水凭借其水质优良无污染、可以利用重力自流引水的优点，成为广泛采用的一种水源形式。

山溪水：主要采用挡水陂进行取水。用挡水陂拦在山溪中，雍高水位，减缓流速使水中泥沙等杂质下沉，距地面一定高度处设置输水管，将陂前水引至陂后的过滤池。

山泉水：山泉水的取水构筑物一般采用泉水箱的形式，即在泉水渗出处设置透水系数较大的砂砾层，水流经砂砾层后，经过块石墙体进入泉水箱，再由出水管引出。

1.2.2.3　雨水集蓄利用

1.集雨灌溉系统的概念及其组成

集雨灌溉系统是对降雨进行收集、汇流、存储和灌溉利用设施的总称。一般由集雨设施、输水设施、蓄水设施和灌溉设施组成。

（1）集雨设施。集雨设施主要是指收集雨水的集雨场。集雨场分为天然集雨场和人工集雨场，在规划设计时应优先考虑将具有一定产流面积的地方作为天然集雨场，没有天然条件的地方，则考虑人工修建集雨场。

（2）输水设施。输水设施是指输水沟（渠）和截流沟。其作用是将集雨场上的来水汇集起来，引入沉沙池，而后流入蓄水系统。

（3）蓄水设施。蓄水设施包括储水体及其附属设施，其作用是存储雨水。

储水体：我国西北、华北黄土高原一带，主要是修建水窖（水窑）和蓄水池。

主要附属设施包括：

1）沉沙池：其作用是沉降进窖（窑）水流中的泥沙含量。

2）拦污栅与进水暗管（渠）：拦污栅的作用是拦截水流中的杂物，如树叶、杂草等飘浮物和砖石块等，设在沉沙池的进口。进水暗管（渠）的作用是将沉沙池与窖体（或蓄水池）连通，使沉淀后的水流顺利流入窖（池）中，其过水断面应根据最大进流量来确定。

3）消力设施：为了减轻进窖（窑）水流对窖底的冲刷，要在进水暗管（渠）的下方窖（窑）底上设置消力设施。

4）窖口井台：其作用是保证取水口不致坍塌损坏，同时防止污物进窖。

（4）灌溉设施。灌溉设施包括首部提水设备、输水管道和田间的灌水器等节水灌溉设备，是实现雨水高效利用的最终措施。

2.储水设施的类型

水窖是一种建在地下的埋藏式蓄水工程，与一般开敞式蓄水池相比具有以下优点：①容易保持良好的水质；②防止蒸发，减少水量损失；③一般比修建蓄水池要经济；④冬季窖内存水时不会结冰。

水窖按其基本形状的不同可分为瓶式窖、坛式窖、井式窖、盖碗窖、球形窖和窑窖等；按采用的防渗材料不同又可分为胶泥窖、砖拱窖、水泥砂浆抹面窖、混凝土和钢筋混凝土窖、土工膜布防渗窖等。

（1）土窖。传统式土窖分成两大类，即瓶式窖和坛式窖。其区别在于：瓶式窖脖子细而长，窖深而蓄水量小；坛式窖脖子相对短而肚子大，蓄水量多。其结构型式如图2.1.1所示。土窖适宜于土质密实的红、黄土地区。

（2）水泥砂浆薄壁坛式窖。窖体结构包括水窖（储水体）、旱窖、窖口和窖盖。整体形状近似于“坛式酒瓶”，结构形状如图2.1.2所示。

该种型体的水窖部分位于窖体下部，形似水缸；旱窖位于窖体上部；窖口和窖盖起稳定上部结构的作用，并防止来水冲刷，同时连接提水灌溉设施。此窖型适宜于土质比较密实的红、黄土地区，对于土质疏松的砂壤土地区和土壤含水量过大的地区则不宜采用。

（3）混凝土盖碗窖。混凝土盖碗窖形状类似盖碗茶具，故取名盖碗窖（图2.1.3）。此窖型避免了因传统窖型窖脖子过深而带来的打窖取土、提水灌溉及清淤等困难。适宜于土质比较松散的黄土和砂壤土地区。

（4）混凝土球形薄壳窖。主要由现浇混凝土上半球壳、水泥沙浆抹面（也可用先浇混凝土）下半球壳、两半球接合圈梁、窖颈、窖盖、进水管及沉沙池7部分组成，其形状如图2.1.4所示。

凡是在土层厚度能够达到开挖要求的地方（尤其是黄土层厚的地方）都可以建造。

3.水窖的设计

水窖设计按照水利部《雨水集蓄利用工程技术规范》（SL 267—2001）和国家技术监督局发布的《水土保持综合治理技术规范》（GB/T 164153—1996）要求及已建工程经验进行。

（1）窖址选择。窖址要根据生活、生产的需要和是否具有较好的汇水面积等条件来确定，其基本原则是“集流容易、用水方便、安全耐久、便于管理”。

（2）结构设计。存蓄雨水的小窖，集水面积应该满足在当地常年降水年份能蓄满水，一般1m3水需要10～20m2的集雨面积。补水条件较好，根据地方群众用水量进行设计。为便于取水和尽量少占耕地，将水窖建在地下，窖口高出地面20cm，窖口加盖封闭。

（3）材料选择。水窖材料选择包括窖体材料和防渗材料的选择，窖体材料有砖石、混凝土、固化土、橡胶等；防渗材料主要有水泥砂浆、黏土、现浇混凝土等。

1.2.3　地下水取水构筑物

地下水取水构筑物即从地下含水层取集浅层水、潜水、承压水和泉水等地下水的构筑物，主要包括引泉池、大口井、管井、渗渠和辐射井等不同类型的取水构筑物。其适用范围见表2.1.3。

1.引泉池

引泉池又叫泉室，是一种集取并可贮存泉水的构筑物。引泉池主要由泉室、检修操作室及进水部分组成。

2.渗渠

渗渠是一种利用埋设在地下含水层中带孔眼的水平渗水管道或渠道，依靠水的渗透和重力来集取地下水的水平式取水构筑物。通常用于开采埋深小于2m、厚度小于6m的含水层，埋设深度一般为4～7m，很少超过10m，主要依靠较大的长度来增加出水量，这有别于井。其形式和特点见表2.1.4。

3.大口井

所谓大口井是与管井相比较，口径较大、深度较浅的垂直取水构筑物，主要用来集取浅层地下水或岸边渗渠水。大口井构造简单、取材容易、施工方便、使用年限长、容积大、能起到水调节作用，适用于地下水埋藏较浅，含水层较薄且渗透性较强的地层取水，但深度较浅，对水位变化适应性差。

大口井由井口、井筒、井底等部分组成。

4.管井

管井又称为机井，地下水取水设施中用得最多的是管井，管井可以开采深层地下水，且不受地层岩性的限制。管井由井室、井壁管、滤水管、回填砾石、沉淀管等组成。农村供水工程中常用的管井的直径为5～20cm，井深在100m以内。

1.3　输配水工程

供水管网系统包括输水管、配水管网和增压储水设施。

输水管是指从水源地到水厂或当水厂距供水区较远时，从水厂到配水管网的管道系统。配水管网是指向用户配水的管道系统。增压储水设施是指设在输水管与配水管网之间、输水管系统内，或设在配水管网内的加压泵站和调储构筑物（水池、水塔等）及设施。

1.3.1　供水管网系统方案和布置形式

供水管网系统方案的确定应根据农村的地形条件、水源位置、农村规划、供水规模、水质及水压要求，以及原有供水工程设施等条件，从供水的全局出发，通过技术经济比较后确定。

1.3.1.1　配水管网系统方案

（1）农村地形高差较大、供水区域狭长，配水管网可考虑采用分区供水方案。

（2）对于远离城镇的供水区域，可考虑单独供水。

（3）当水源地或水厂与供水区域有地形高差可利用时，可考虑重力输配水。应对重力输配水与加压输配水管网系统进行技术经济比较，择优选用。

（4）当供水区域有适合建造储水池的地形条件时，应考虑在配水管网系统中设置高地储水池。这样既可增大供水的安全性，又可调节高峰用水时二级泵站供水规模，减少输配水管道的管径，降低工程造价。

（5）多水源供水的村镇，在进行配水管网系统方案布置时，可考虑按水源规模划分供水区域，同时也要考虑发生事故后，各水源间的相互补充问题。

1.3.1.2　输水管系统的布置形式

输水干管不宜少于两条，当有安全储水池或其他安全供水措施时，也可修建一条。输水干管和连通管的管径及连通管的根数，应按输水干管任何一段发生故障时仍能通过的事故用水量计算确定。

输水管的基本型式如下：

（1）单管加储水池的型式：只有一条输水管线，在适当位置设置安全储水池。该布置形式适用于输水距离远、布置两条输水管线不经济、供水有一定保障能力的情况。

（2）一条输水管的型式：在水厂与配水管网之间只有一条输水管线。该布置形式一般适用于多水源供水的农村。

（3）两条输水管的型式：在水厂与配水管网之间设有两条输水管线，输水管线之间设连通管。

1.3.1.3　配水管网布置形式

配水管网是向用户配水的管道系统，凡是有用水的地方，均应布置配水管网。根据配水管网之间连接形状的不同，配水管网有树状管网、环状管网和混合管网之分。

1.3.2　输配水管网设计

农村饮水安全工程输配水管网的设计内容包括：管网布置、管网设计供水量与流量的确定、管材及管径的选择、管网水力计算、调节构筑物的型式与规模和输配水管网各控制点的压力计算等。

1.3.2.1　管网布置

1.管网布置要求

（1）农村饮水安全工程供水管网一般采用树状布置型式，布置时选择最短线路，力求少占农田，减少交叉建筑物，尽量避开有毒、有害或腐蚀性地域以及岩石、沼泽和高地下水位、河流淹没与冲刷等不利地段，无法避开时应采取防护措施。

（2）供水管网主、分支管道水流方向尽量一致，既要照顾村、队现状，又要考虑村、队远景发展规划，近远期结合，尽可能沿道路布置，暂时缓建的支管道，要预留接口，留有充分的发展余地。

（3）供水主管道一般每1～2km设置1个检修阀。长距离输水，在隆起点与低凹处设排气阀，在管道的最低处设置泄水阀。配水管沿公路边布置，防止压在路面之下。

（4）在管道拐弯处和纵断面起伏处设置镇墩。一般情况下，管道的转弯角度应大于或等于90°。

2.管网布置型式的选择

供水管网的布置型式基本上分为两种：树状网和环状网，如图2.1.5所示。

一般情况下，农村及规模较小的镇可布置成树状管网，规模较大且有一定条件的镇可选择环状或环、树结合的管网。由于树状管网构造简单、投资成本低，目前农村配水管网中采用较多，随着农村经济社会发展与农民生活水平的提高，农村可将原有的树状管网部分连接成环状，而新延伸的部分仍采用树状型式，待将来再连接成环状，以提高供水保证率。

1.3.2.2　管网设计供水量与流量

1.设计供水量

总的要求是设计供水量应等于消耗的水量。供水量的确定有多种计算方法，在供水规划时，要根据具体情况，选择合理可行的方法，也可同时采用多种计算方法，然后通过比较确定。

（1）分类计算法。分类计算法先按照用水的性质对用水进行分类，然后分析各类用水的特点，确定它们的用水量标准，并按用水量标准计算各类用水量，最后累计出总用水量。采用此方法时应按最高日用水量进行计算。各类用水包括最高日生活用水量、饲养禽畜用水量、公共建筑用水量、工业企业用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏损水量、未预见用水量、消防用水量。

（2）人均综合指标法。农村用水量与其人口具有密切的关系，农村除农业灌溉用水外，所有用水量之和除以农业人口数的商，称为农村人均综合用水量。在村镇供水工程规划时，以人均综合用水量乘以设计人口，即为需水量。

2.设计流量计算

设计流量是针对某一管段而言的，它涉及管段直径的确定。

农村饮水安全工程管网的设计流量是按照《农村饮水安全卫生评价指标体系》规定的用水量标准确定村民最高日、最大时的流量为管道的设计流量。

根据管道连接形式的不同，在计算时可将管道抽象为管段和节点。管段和节点流量的计算方法如下：

（1）节点流量计算。比流量法。比流量是将分散流量按单位管道长度或单位供水面积分摊的流量。比流量有两种计算方法：①长度比流量；②面积比流量。

（2）管段流量计算。任一管段的流量均包括两部分：①转输到后续管段中的转输流量；②沿线流量折算到该管段末端节点处的节点流量。

1.3.2.3　供水管网的管材

供水管网系统是输配水工程中投资最大的部分，也是事故多发部分，许多停水、漏水事故往往是由于管材原因造成的。为了保证供水管网系统安全和稳定运行，设计时必须合理选择管网材料。

1.管材的选择

供水管材及其规格，应根据设计内径、设计内水压力、敷设方式、外部荷载、地形地质、施工和材料供应等条件，通过结构计算和技术经济比较确定，并应符合以下的要求。

（1）应符合卫生学要求，不污染水质，应有卫生检验合格证。

（2）地埋管道，应优先考虑选用给水塑料管，通过技术经济比较确定。

（3）明设管道，应选用金属管或混凝土管，不应选用塑料管。

（4）选用PE或PVC给水塑料管时，PE管应符合《给水用聚乙烯（PE）管材》（GB/T 13663）的要求，PVC管应符合《给水用硬聚乙烯（PVC-D）管材》（GB/T 10002.1）的要求。

（5）采用钢管时，应进行内外防腐处理，内防腐不得采用有毒材料，壁厚应根据计算需要的壁厚另加不小于2mm的腐蚀厚度。

（6）选择管材时，应从节约资源和加强环境保护出发，尽可能选用技术成熟、抗腐蚀性能强、节能、价格低廉的非金属管材。

2.管径的确定

管道直径不但涉及技术问题，还涉及输水经济问题。在管网布置中，管材一定时，选用的管径大，工程投资大，但水头损失小，能耗小，运行费用低；反之，选用的管径小，虽可减少工程投资，但因水头损失大，运行费用增大。因此，管网的优化设计，就是优化管网布置和主支管道的管径优化选择。

管径的影响参数有两个，一是管段设计流量，二是设计流速。在管段设计流量已知的条件下，如果设计流速未定，还是无法确定管径。因此，在确定管径之前应首先确定设计流速。

管道的设计流速应该在一个适中的范围。为防止管道被冲刷，管网的设计流速不应超过2.5～3.0m/s；为防止水中的杂质在管道内沉淀，最低设计流速通常不小于0.6m/s。

3.管网水力计算

水力计算的任务是在管网节点流量算出后，按节点流量平衡条件，计算出各管道流量，然后根据经济流速选定管径。根据控制点要求的自由水压和地面标高，推求各节点水压，进而求出水塔高度或水泵扬程等。

（1）树状网水力计算。

1）绘制管网平面布置图，在图上标明节点和节点处地面标高及每段管道的长度（m）。

2）计算设计供水量。

3）求比流量、节点流量及管段流量。

4）以节点用水量和“节点水量流进等于流出”的原则逐段确定管材、管径和沿程水头损失，并标注在图上。

5）计算各段的水头损失及总水头损失。

6）确定高位水池与水塔高程、泵站扬程，并统计管材用量。

（2）环状网水力计算。农村供水管网如布置成环状管网，一般环数都较少，无论采用手工计算还是采用计算机辅助计算均十分方便。环状管网手工计算时，一般多采用解环方程组法。

环方程组是求解管网的恒定流方程组，在计算时需满足以下几个方程：节点流量平衡方程、管段方程、节点方程、环能量方程。

解环能量方程的思路是：在拟定各管段水流方向的基础上，满足节点流量方程的情况下，假设各管段的流量初值；根据各管段的流量初值确定管径；将各管段流量初值带入每个环的能量方程中得到水头损失闭合差Δh。若Δh＝0，说明满足能量方程，原假设的各管段流量初值满足要求，即为管段设计流量。若Δh≠0，则要进行平方计算，将原假设的各管段流量初值进行校正，校正流量为Δq。对各个管段施加Δq，得到新的管段流量，将新的管段流量代入环能量方程，再判断环能量方程是否满足，通过不断地调整管段流量，直到满足环能量方程为止。最终满足要求的管段流量即为管段设计流量。

满足工程精度要求的闭合差可参考下列值：当采用手工计算时，闭合差一般应为0.1～0.5m；当采用计算机程序计算时，闭合差一般应为0.01～0.1m。

（3）水头损失计算。水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分。

1）沿程水头损失。输配水管网沿程水头损失可根据《村镇供水工程技术规范》（SL 310—2004）的规定，不同管材选用不同的水力计算公式；或者选用目前国内外用得比较多的海曾-威廉公式计算；或者根据设计手册中的各种管材的水力计算表查得。

2）局部水头损失。由于配水管网局部水头损失比较小，一般可不作详细计算，可按沿程水头损失的5%～10%进行估算。

（4）供水管网设计图纸的绘制。供水管网设计图纸是供水管网设计的主要组成部分。

1）平面图的绘制。平面图是管网的平面布置图，应反映出管网的总体布置和流域范围。在初步设计阶段，平面图绘制采用的比例尺通常为1ϒ5 000～1ϒ10 000。平面图上应标出各设计管段的服务面积，可能设置的泵站等，注明主干管和干管的材质与管径、坡度和长度，给出各节点的编号及位置等。

2）纵剖面图是管道的高程布置图，应反映出管线在纵断面方向的变化情况，它和平面图是相互对应的。在纵断面上应标明各点的埋深、沟槽深度，与其他管道交叉点的位置及高程，管道基础、管道敷设的坡度、长度等内容，纵断面的比例设置，横向一般取1ϒ500或1ϒ1000，纵向一般取1ϒ100或1ϒ200。初步设计一般不绘制剖面图。