农村饮水安全工程管网优化设计与运行管理

一、引言

农村饮水安全是关系到广大农村居民身体健康和生活质量的重要民生问题。随着国家对农村基础设施建设投入的不断加大，众多农村地区兴建了饮水安全工程。在农村饮水安全工程中，管网系统占据着核心地位，其投资通常占工程总投资的 50%-80% 。管网的优化设计与良好运行管理，不仅能够降低工程建设成本，还能保障供水的稳定性、安全性和高效性，对促进农村经济发展、提高农村居民生活水平具有深远意义。因此，深入研究农村饮水安全工程管网优化设计与运行管理具有重要的现实意义。

二、农村饮水安全工程管网优化设计

2.1 管材选择

管材的质量和性能直接影响管网的使用寿命、供水安全以及运行成本。在选择管材时，需综合考虑多方面因素。对于农村饮水安全工程，球墨铸铁管和PE 管较为常用。球墨铸铁管具有较高的强度、耐腐蚀性和密封性，适用于管径较大、压力要求较高的主管网。如在泗阳县农村饮水巩固提升PPP 项目工程中，将原有的玻璃钢供水主管网全部更新为球墨铸铁管道，有效提升了管网的稳定性。PE管则具有重量轻、柔韧性好、施工方便、耐腐蚀等优点，且价格相对较低，在支管和入户管中应用广泛。例如峡门乡吴坡村在自来水管网改造工程中，将原有老化的 PVC 材质管道更换为更耐用、耐磨的 PE 输水管，改善了供水质量。同时管材的选择还需结合当地的地质条件、施工环境以及经济状况等，确保所选管材既满足工程需求，又具有良好的经济性。

2.2 管径计算

管径的合理确定是管网优化设计的关键环节。管径过大，会增加工程投资和运行成本；管径过小，则无法满足用户的用水需求，还可能导致水压不足、水流不畅等问题。在计算管径时，要依据用水定额、用水人口数量以及管网的水力计算等因素。首先根据当地农村居民的生活习惯、季节变化等确定合理的用水定额。然后结合村庄的人口数量和分布情况，计算出管网各节点的设计流量。在此基础上，运用水力计算公式，考虑管道的沿程水头损失和局部水头损失，确定满足供水压力和流量要求的管径。例如可采用哈森 - 威廉姆斯公式进行水力计算，通过反复试算和优化，得出经济合理的管径组合方案。同时还应预留一定的余量，以应对未来可能的用水增长需求。

2.3 管网布局

科学合理的管网布局能够提高供水效率、降低能耗和工程投资。农村地区地形复杂、居民居住分散，在进行管网布局时，需充分考虑地形地貌、村庄分布以及水源位置等因素。一般采用环状与枝状相结合的管网布置形式，在人口密集、用水需求大的区域采用环状管网，以提高供水的可靠性和稳定性；在偏远、用水需求较小的区域采用枝状管网，降低工程成本。例如在乡镇农村饮水工程中，依据地形和村庄分布，在镇中心区域构建环状管网，而在周边村落采用枝状管网与之相连。同时合理设置泵站和蓄水池，根据地势高差和用水需求，利用地形实现重力自流供水，减少能源消耗。在管网布局过程中，要尽量避免穿越障碍物，减少管道的迂回和弯折，以降低水头损失和施工难度。此外还需充分考虑管网的维护和检修便利性，合理设置阀门、排气阀、排水阀等附属设施，便于在管网出现故障时能够及时进行维修和维护。

三、农村饮水安全工程运行管理

3.1 水质管理

水质安全是农村饮水安全工程的核心。为确保供水水质符合国家饮用水卫生标准，需建立完善的水质管理体系。首先加强水源保护，划定明确的水源保护区，在保护区内严禁一切可能污染水源的活动，如工业排放、农业面源污染、垃圾倾倒等。相关部门应加强对水源地的巡查和监管，定期监测水源水质。其次强化水厂的水质处理工艺。采用先进的水处理技术，如“预臭氧－折板絮凝、混流沉淀 - 碳滤、砂滤深度处理－后臭氧”等工艺，有效去除水中的杂质、细菌、病毒及重金属等有害物质。同时，加强对水质处理设备的运行管理和维护，确保设备正常运行，处理效果稳定。此外建立完善的水质检测制度，除了水厂自身的日常检测外，卫生健康部门和水利部门应定期对出厂水和末梢水进行抽检，及时掌握水质情况，一旦发现水质异常，立即采取相应措施进行处理。

3.2 设备维护

农村饮水安全工程中的设备包括水泵、电机、消毒设备、净化设备等，这些设备的正常运行是保障供水的关键。建立健全设备维护管理制度，定期对设备进行巡检、保养和维修。制定详细的设备维护计划，明确维护的内容、时间和责任人。例如对水泵和电机，要定期检查其运行状态、润滑情况、密封性能等，及时更换磨损的零部件；对消毒设备和净化设备，要按照操作规程进行操作和维护，定期清洗、更换滤料和消毒药剂。同时加强设备的备品备件管理，确保在设备出现故障时能够及时更换备件，减少停水时间。此外利用信息化技术，对设备进行远程监控和管理，实时掌握设备的运行参数，提前发现设备故障隐患，提高设备维护管理的效率和水平。

3.3 水费征收

合理的水费征收是保障农村饮水安全工程可持续运行的重要经济手段。按照“补偿成本、公平负担”的原则，制定科学合理的水价。水价应涵盖工程的运行成本、设备维护成本、人员工资以及合理的利润等。在制定水价时，充分征求农村居民的意见，进行成本核算和价格听证，确保水价合理、透明。同时加强水费征收管理，建立完善的水费收缴制度，明确缴费方式、时间和逾期处理办法。采用一户一表计量收费方式，安装智能水表，方便用户查询用水量和缴费。对于恶意拖欠水费的用户，采取适当的催缴措施，必要时可暂停供水。通过合理的水费征收，提高农村居民的节水意识，同时为工程的运行管理提供稳定的资金来源。

3.4 人员管理

专业、负责的管理人员是农村饮水安全工程良好运行的保障。加强对管理人员的培训和考核，提高其业务水平和责任意识。管理人员应具备一定的水利工程知识、水质检测知识和设备操作技能。定期组织管理人员参加业务培训，学习先进的管理经验和技术方法，不断提升其管理能力。同时建立健全人员考核制度，对管理人员的工作表现进行量化考核，考核内容包括设备维护情况、水质管理情况、水费征收情况以及用户满意度等。根据考核结果，对表现优秀的管理人员给予奖励，对不称职的管理人员进行批评教育或调整岗位。

四、结论

农村饮水安全工程管网的优化设计与运行管理是一项系统工程，涉及多个方面。通过合理选择管材、精确计算管径、科学布局管网，能够实现管网的优化设计，降低工程投资和运行成本。在运行管理方面，加强水质管理、设备维护、水费征收和人员管理，能够保障供水的安全、稳定和可持续。只有做好农村饮水安全工程管网的优化设计与运行管理，才能真正提高农村饮水安全保障水平，为农村居民提供优质、可靠的饮用水，促进农村经济社会的健康发展。在今后的农村饮水安全工程建设和管理中，应不断总结经验，引入先进的技术和管理理念，持续完善管网优化设计与运行管理体系，推动农村饮水安全事业不断向前发展。

参考文献：

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