农村给排水系统适配性技术探究

引言

农村给排水系统是保障农村居民生活质量、改善农村生态环境的关键基础设施。当前，多数农村地区给排水系统存在技术选型不合理、与当地实际条件不匹配等问题，导致系统运行成本高、维护难度大，无法充分发挥服务功能。不同农村区域在地形地貌、人口密度及经济发展水平上存在显著差异，单一的给排水技术方案难以满足多样化需求。因此，开展农村给排水系统适配性技术探究，结合区域特征制定针对性技术方案，对推动农村基础设施建设、实现乡村振兴具有重要现实意义。

1 农村给排水系统适配性影响因素分析

农村给排水系统适配性受多维度因素影响，需从自然条件、社会经济及技术特性三方面展开具体分析。自然条件方面，地形坡度、降水量及地下水位直接决定给排水系统的布局与工艺选择，例如丘陵地区地形坡度大于 15°时，需采用分段式输水管道设计以降低水流冲击，平原地区则可采用平直管道布局减少建设成本；降水量年均值低于 600mm的干旱农村区域，给排水系统需重点考虑雨水收集与循环利用模块，地下水位高于 2m 的区域则需优化排水管网埋深以避免管体腐蚀。社会经济因素中，人口规模与产业结构是核心指标，村庄人口规模在 500 人以下时，适宜采用小型一体化污水处理设备，单套设备处理能力控制在 50-100m³/d 即可满足需求；以种植业为主的农村区域，排水系统需增设农田退水过滤装置，防止农业面源污染进入水体，以养殖业为主的区域则需强化污水预处理环节，确保污水 COD（化学需氧量）浓度降至300mg/L 以下再进入后续处理流程。技术特性层面，系统建设成本、维护难度及能源消耗需与农村经济水平适配，建设成本控制在当地人均年收入1.5 倍以内可提升方案可行性，维护操作需简化至初中文化水平人员经 _1^-2 次培训即可掌握，能源消耗方面优先选择太阳能、生物质能等清洁能源驱动的处理设备，降低系统运行对外部能源的依赖。

2 农村给排水系统适配性评价指标体系构建

2.1 评价指标选取与权重确定

基于农村给排水系统适配性影响因素，选取 12 项具体评价指标构建体系，各项指标及权重通过层次分析法确定。其中，地形适配度权重占比 18%，采用地形坡度与管道敷设难度系数的乘积计算，坡度每增加5°，管道敷设难度系数提升 0.15；人口适配度权重占比 15% ，以人口规模与设备处理能力的匹配度为计算依据，匹配度在 80%-120% 范围内时该项指标得分为优；水资源利用率权重占比 20% ，通过循环用水量与总用水量的比值衡量，比值高于 40% 时指标评定为优秀；建设成本适配度权重占比 16% ，以建设成本与当地人均可支配收入的比值为评价标准，比值低于 1.2 时判定为适配；维护便捷性权重占比 12% ，依据维护操作步骤数量与所需工具种类评定，操作步骤少于 5 步且工具种类不超过 3种时得分为高；能源消耗适配度权重占比 10% ，以单位处理水量的能耗值为指标，能耗低于 0.3kW⋅h/m³ 时符合适配要求；此外，水质达标率、管网漏损率、设备使用寿命、生态兼容性、技术成熟度及政策契合度等指标分别占比 3%-5% ，共同构成完整的评价指标体系。

2.2 适配性评价模型构建

采用多因素综合评价模型计算农村给排水系统适配性得分，模型表达式如下：

式（1）中，S 为系统适配性综合得分，取值范围为 0-100 分，得分高于80 分为高度适配，60-80 分为基本适配，低于60 分为不适配； Wi 为第 i 项评价指标的权重，满足 i 1 =∑Wi =1； 为第 i 项评价指标的标准化得分，通过极差法将原始数据转换至0-100 分区间。以某平原农村区域为例，代入各项指标数据计算得到综合得分 86.3 分，判定为高度适配，该结果与当地给排水系统实际运行效果一致，验证了评价模型的有效性。

3 农村给排水系统适配性技术方案与应用效果

3.1 分区域适配性技术方案设计

根据农村区域类型差异，设计三类适配性技术方案。平原人口密集型农村（人口规模≥ 1000 人）采用集中式给排水系统，输水管道选用DN200-DN300 的PE 管，管网布局遵循“环状为主、枝状为辅”原则，污水处理采用 A² /O（厌氧 - 缺氧 - 好氧）工艺，处理规模设定为 200-500m³/d，配套建设中水回用系统，用于农田灌溉与道路保洁，回用率控制在45% 以上。丘陵分散型农村（人口规模200-500 人）采用分散式与集中式结合的混合系统，居民点附近设置小型一体化污水处理设备（处理能力 50-100m³/d），采用MBR（膜生物反应器）工艺，输水管道选用DN100-DN150 的 PPR 管，根据地形坡度分段设置增压泵，每 1000m 管道设置 1 处检修井。山区偏远型农村（人口规模 <200 人）采用简易式给排水系统，供水以自打井结合小型净水设备为主，净水设备采用超滤 + 活性炭过滤工艺，确保出水浊度低于1NTU，排水采用人工湿地处理技术，湿地面积按人均0.5m² 设计，选用芦苇、香蒲等本土水生植物，实现污水自然净化。

3.2 技术方案应用效果测试

选取三个不同类型的农村区域开展技术方案应用测试，测试周期为 12 个月，测试指标包括系统运行稳定性、水资源利用率、建设与运行成本及水质达标率，测试结果如表 ¹ 所示。由表 1 可知，平原人口密集型农村应用集中式方案后，系统运行故障率仅为 2.1%，水资源利用率达 48.3%，吨水处理成本降至 1.2 元，出水水质达标率 100%；丘陵分散型农村采用混合系统后，设备运行稳定率 97.8% ，水资源利用率42.5%，建设成本较传统方案降低 18.6%；山区偏远型农村应用简易式方案后，供水水质达标率 100% ，排水 COD 去除率达 85% 以上，运行成本仅为传统方案的 60% 。三类方案均满足当地实际需求，适配性良好，可为同类农村区域给排水系统建设提供参考。

表 ¹ 农村给排水系统适配性技术方案应用效果测试结果

4 结语

农村给排水系统适配性技术探究需紧密结合区域自然条件、社会经济特征及技术需求，通过构建科学的评价指标体系与模型，实现对系统适配性的精准评估。分区域设计的集中式、混合式与简易式三类技术方案，分别适用于不同类型农村区域，可有效解决传统方案与当地实际条件不匹配的问题。应用测试表明，所提技术方案能显著降低系统建设与运行成本，提升水资源利用率与运行稳定性，出水水质全面达标。后续研究可进一步优化智能监测模块，通过物联网技术实现对给排水系统的远程精准管控，同时结合农村产业结构调整，动态调整技术方案，持续提升系统适配性，为农村基础设施高质量发展提供更有力的技术支持。

参考文献

[1] 张如军 . 浅谈农村给排水系统规划及其生活污水处理技术 [J]. 城乡建设 ,2009,(07):57- 58.

[2] 张伟 , 贾光业 . 农村给排水系统规划及其生活污水处理技术研究[J]. 农业开发与装备 ,2019,(03):82+88.

[3] 张志军 . 节能节水技术在农村住宅排水设计施工中的应用研究[J]. 农业灾害研究 ,2021,11(09):119- 120.

丁新宇

1998.6.1

男

汉族

山东省济宁市

专科（全日制），本科（函授）

助理工程师

论文方向：建设工程- 给排水工程

工作单位：