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城鄉(xiāng)供水一體化規(guī)劃設(shè)計(jì)的思考—以樅陽縣為例
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進(jìn)入十四五以來,按照鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的總體部署,中央及各級政府高度重視農(nóng)村供水保障問題。為消除當(dāng)下突出的城鄉(xiāng)“二元”結(jié)構(gòu),改善農(nóng)村供水狀況,要求進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)村供水格局,有條件的地區(qū)實(shí)施城鄉(xiāng)一體化等規(guī)模化工程建設(shè),通過農(nóng)村供水規(guī)模化標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

根據(jù)城鄉(xiāng)供水一體化的發(fā)展要求,給各地供水領(lǐng)域發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇,僅安徽省十四五農(nóng)村供水投資將達(dá)273億元。但農(nóng)村供水與城市供水存在著很大的不同,如何更好做好規(guī)劃設(shè)計(jì)工作是值得探討的問題,本文以樅陽縣為例,對城鄉(xiāng)供水一體化的規(guī)劃設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)思考。

1.農(nóng)村供水存在主要問題及面臨的挑戰(zhàn)

目前,我國農(nóng)村長期存在的飲水難和飲水不安全問題已基本解決,與過去相比,農(nóng)村供水已發(fā)生較大改觀;與發(fā)展相比,農(nóng)村供水短板問題仍然較為突出,總體水平與城市供水相比還有較大差距。面對變化和發(fā)展的農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境,解決當(dāng)前農(nóng)村供水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和服務(wù)存在的投資、標(biāo)準(zhǔn)、長效機(jī)制等現(xiàn)實(shí)問題,實(shí)施城鄉(xiāng)供水一體化發(fā)展戰(zhàn)略無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

從十一五至十三五建設(shè)情況來看,農(nóng)村飲水工程在“供”、“需”、“建”、“管”四個方面主要存在以下問題。

“供”:

(1)水源水質(zhì)難保障。農(nóng)村供水未統(tǒng)一規(guī)劃,受資金限制及行政劃分的限制,原供水按就近取水原則,保障率及水質(zhì)安全風(fēng)險率考慮較少,造成取水口眾多,水源保護(hù)難度大。

(2)供水規(guī)模難確定。農(nóng)村人口節(jié)假日變化大,農(nóng)村空心化嚴(yán)重,取值標(biāo)準(zhǔn)偏低,造成節(jié)假日供水不足。

(3)供水分區(qū)難劃定。農(nóng)村地區(qū)農(nóng)村飲水工程未對縣域進(jìn)行統(tǒng)一的科學(xué)規(guī)劃,僅從資金、行政界線考慮,造成供水分區(qū)不合理。

(4)點(diǎn)多面廣,農(nóng)村用戶居民點(diǎn)分散,長距離支狀管網(wǎng)末端水質(zhì)難保障。

“需”:受農(nóng)村地區(qū)人口遷移變化趨勢,農(nóng)村人口逐步減少,但節(jié)假日期間人口驟增,且隨著農(nóng)村改水改廁工作的推進(jìn),農(nóng)村用水量日趨增加。造成農(nóng)村地區(qū)用水量變化大、水壓需求不均衡、人口數(shù)量節(jié)假日變化大的特點(diǎn)。

“建”:地形地質(zhì)條件復(fù)雜、建設(shè)戰(zhàn)線長,周期長:農(nóng)村供水涉及千家萬戶,居住條件復(fù)雜;有些住戶尋找各種理由戶前不讓開挖,協(xié)調(diào)難度大;施工作業(yè)面條件受限,難以按圖施工。

“管”:設(shè)施分散,傳統(tǒng)方式難以應(yīng)對;管網(wǎng)漏損控制、維修難。農(nóng)村供水工程面廣量大,單個工程規(guī)模小,經(jīng)濟(jì)效益低,管理難度大。不少村鎮(zhèn)供水水工程只有1~2個人管理,且多為沒有經(jīng)過培訓(xùn)的農(nóng)民,其技術(shù)水平較低、管理意識淡薄。

農(nóng)村供水問題可以歸納為兩大方面:一是“先天建設(shè)不足”,二是“后天管養(yǎng)薄弱”。其中,后天管養(yǎng)的問題比先天建設(shè)的問題更加突出,是主要矛盾。從相關(guān)部門調(diào)查的問題上來看,“管養(yǎng)”的問題數(shù)量是“建設(shè)”的三倍。如果無法解決“管養(yǎng)”的問題,建設(shè)投入再多也很難奏效。

2.城鄉(xiāng)供水一體化規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)

城鄉(xiāng)供水一體化一般以縣域?yàn)閱挝唬y(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌建設(shè),以城市供水管網(wǎng)延伸和規(guī)模化供水工程為主,小型集中式供水工程為輔,分散式供水工程為補(bǔ)充的供水工程體系,實(shí)現(xiàn)全民覆蓋,城鄉(xiāng)共享優(yōu)質(zhì)供水服務(wù)的供水保障模式。目前普遍認(rèn)為城鄉(xiāng)供水一體化的實(shí)質(zhì)不在于城市和鄉(xiāng)村的供水系統(tǒng)必須存在物理上的連接(比如同一個水源、供水管網(wǎng)聯(lián)通、同一個水廠),而在于鄉(xiāng)村居民能享受到和城市用戶同樣標(biāo)準(zhǔn)的自來水、同樣標(biāo)準(zhǔn)的供水服務(wù),城鄉(xiāng)供水一體化更重要的是目標(biāo)、是效果。

統(tǒng)籌城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展,打破二元割裂的局面,建立各區(qū)域性水廠范圍內(nèi)“同網(wǎng)、同質(zhì)、同價、同服務(wù)”的城鄉(xiāng)一體化供水運(yùn)營管理體制,解決農(nóng)村飲水安全問題,是城鄉(xiāng)供水一體化的最終目標(biāo)。

3.城鄉(xiāng)供水一體化的設(shè)計(jì)實(shí)踐—以樅陽縣為例

3.1項(xiàng)目簡介

樅陽縣農(nóng)村自來水并網(wǎng)PPP項(xiàng)目由北京首創(chuàng)股份、中鐵上海工程局、合肥市市政設(shè)計(jì)研究總院有限公司組成的聯(lián)合體中標(biāo),項(xiàng)目總投資14億元,工程包括新建取水工程、新建凈水廠、現(xiàn)狀水廠改造及配水管網(wǎng)工程。樅陽縣位于安徽省銅陵市,面積1808.1平方公里,下轄22個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。原共有47處集中供水工程。大部分農(nóng)村自來水廠水源選址不合理,取水能力不足,枯水期取水保證率低,不同程度存在安全隱患和水質(zhì)風(fēng)險。且大部分水廠維護(hù)管理不到位,設(shè)施老化嚴(yán)重,部分水廠實(shí)行限時供水的模式。還有部分自來水廠未建立有效的消毒系統(tǒng),出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo),嚴(yán)重影響居民的身體健康。2018年樅陽全面啟動農(nóng)村自來水并網(wǎng)改造工程,擬在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)供水同網(wǎng)同質(zhì)同服務(wù)。

3.2規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

(1)水源選擇

通過調(diào)研現(xiàn)狀碼頭、排污口情況,對用水地區(qū)分布、長江岸線條件進(jìn)行分析后,棄用水質(zhì)水量保障率不高的小型河流、水庫水源,將現(xiàn)狀47個取水口,整合為4個取水口。選擇擇水源水質(zhì)好,水量有保障的菜籽湖和長江水源。新建菜子湖雨壇(近期5萬噸/日,遠(yuǎn)期8萬噸/日)、長江湯溝(近期3萬噸/日,遠(yuǎn)期5萬噸/日)及長江老洲(近期5萬噸/日,遠(yuǎn)期15萬噸/日)三個水源取水口,保留縣自來水廠5萬噸/日長江取水口,實(shí)現(xiàn)全縣供水水源的安全保證。

(2)水廠布局

本工程將全縣供水分為4個區(qū)(不含江心洲),兼并聯(lián)網(wǎng)小水廠形成4個規(guī)模水廠,整合水源水質(zhì)差、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、制水工藝落后、管理不善的現(xiàn)狀46個小型水廠。四個分區(qū)分別為:雨壇~錢橋片西北部供水區(qū)(覆蓋雨壇、義津、麒麟、錢橋四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)),建設(shè)雨壇水廠(近期5萬噸/日,遠(yuǎn)期8萬噸/日);樅陽~白柳片南部供水區(qū)(覆蓋樅陽縣城、官埠橋、會宮、藕山、浮山及白柳六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)),擴(kuò)建縣水廠至8萬噸/日;湯溝-白梅片中部供水區(qū)(覆蓋湯溝、金社、項(xiàng)鋪、及白梅四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)),新建湯溝水廠(近期3萬噸/日,遠(yuǎn)期5萬噸/日);老洲-錢鋪片東部供水區(qū)(覆蓋老洲、陳瑤湖、周潭、橫埠、錢鋪及普濟(jì)圩農(nóng)場五個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及一個農(nóng)場),新建老洲江北水廠(近期5萬噸/日,遠(yuǎn)期15萬噸/日)。

樅陽縣供水分區(qū)圖

(3)管網(wǎng)及加壓泵站布置

規(guī)劃“三橫四縱”的干管體系,新建9座區(qū)域加壓泵站及2800km配水管網(wǎng)覆蓋全域。片區(qū)之間獨(dú)立運(yùn)營又互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)了“水源互調(diào)、片區(qū)互濟(jì)”的供水安全保障體系。通過管網(wǎng)水力平差計(jì)算合理布置管線,配水干管路線主要沿交通干線輻射,升級改造老舊管網(wǎng)。強(qiáng)化各片區(qū)高位水池、加壓站的規(guī)劃和建設(shè)布局,站在全縣一盤棋的高度統(tǒng)籌新建一批高位水池和加壓站,為供水管網(wǎng)“互聯(lián)互通”和“增擴(kuò)”墊定基礎(chǔ)。為適應(yīng)農(nóng)村地區(qū)日變化系數(shù)、時變化系數(shù)大的特點(diǎn),加壓泵站設(shè)計(jì)采用無負(fù)壓+清水池的模式,對平時用水量小充分利用高水頭,節(jié)假日用水高峰期切換至清水池模式,既保障了用水安全又充分節(jié)能。

(4)項(xiàng)目信息化建設(shè)

通過管控平臺基礎(chǔ)構(gòu)架的搭建實(shí)現(xiàn)水廠及泵站的自動化,實(shí)時監(jiān)測出水水質(zhì)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),自動調(diào)控供水流量及壓力等,為應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。同步建設(shè)以管網(wǎng)GIS系統(tǒng)為基礎(chǔ),提高供水效率逐步建成廠網(wǎng)站一體信息化調(diào)度平臺,從而形成集生產(chǎn)運(yùn)營中心和管理信息化調(diào)度中心的智慧水務(wù)系統(tǒng)。

(5)水廠工藝

水廠工藝設(shè)計(jì)既注重水質(zhì)安全又注重降低運(yùn)營費(fèi)用,采用運(yùn)行成熟穩(wěn)定的折板絮凝+平流沉淀池+V型濾池+成品次氯酸鈉消毒處理工藝。水廠設(shè)置應(yīng)急活性炭、高錳酸鉀處理設(shè)施,設(shè)置前加氯、強(qiáng)化常規(guī)處理措施,以應(yīng)對各種緊急水質(zhì)事件。

雨壇水廠效果圖

老洲水廠效果圖

3.3項(xiàng)目成效

(1)雨壇、湯溝、老洲三座水廠已投入運(yùn)營,開啟供水鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋、城鄉(xiāng)供水“同質(zhì)同網(wǎng)”新時代。

(2)基本完成到村到戶全覆蓋,城鄉(xiāng)供水一體化“大動脈”完全打通,結(jié)束“住在長江邊,不飲長江水”的歷史。

(3)水質(zhì)變得安全潔凈,水質(zhì)水廠出水濁度低于0.5NTU,水量更加充足,水壓也更加穩(wěn)定,為城鄉(xiāng)居民提供同樣高質(zhì)量的、規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的供水。

(4)用戶的投訴率大幅下降,農(nóng)村居民的幸福感、安全感、獲得感顯著提升。

(5)《人民日報(bào)》《學(xué)習(xí)強(qiáng)國》《安徽日報(bào)》等多家新聞媒體和各級電視臺都對樅陽城鄉(xiāng)供水一體化項(xiàng)目進(jìn)行了報(bào)道。

《人民日報(bào)》刊發(fā)報(bào)道《安徽樅陽推進(jìn)供水一體化城鄉(xiāng)同飲一江水》

4.城鄉(xiāng)供水一體化規(guī)劃設(shè)計(jì)總結(jié)

(1)提高規(guī)劃站位,把農(nóng)村居民飲水安全作為第一要務(wù)。不能單純以經(jīng)濟(jì)性作為規(guī)劃的唯一標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)村地區(qū)地廣人稀,供水管網(wǎng)長,投資大,收益低,應(yīng)以老百姓的迫切需求及健康作為首要考慮因素,將分散的居民點(diǎn)合理納入規(guī)劃。

(2)優(yōu)化水源選用,合理分區(qū),管網(wǎng)互聯(lián)互通。發(fā)揮規(guī)模效益,形成大水源大水廠,打破行政區(qū)劃界線,根據(jù)地形、水源、人口分布合理分區(qū),加強(qiáng)主管網(wǎng)建設(shè)形成互聯(lián)互通供水管網(wǎng)格局。

(3)合理預(yù)測供水規(guī)模。供水人口以戶籍人口為計(jì)算依據(jù),鎮(zhèn)區(qū)與農(nóng)村采用差異化預(yù)測,人口結(jié)合現(xiàn)狀人口及規(guī)劃人口,以鎮(zhèn)區(qū)及中心村為重點(diǎn),結(jié)合人口增長規(guī)律,科學(xué)預(yù)測。

(4)適當(dāng)增設(shè)中途調(diào)蓄設(shè)施,優(yōu)化泵站形式。農(nóng)村供水存在變化系數(shù)大、管網(wǎng)支狀布置的特點(diǎn),采用調(diào)蓄池可降低變化系數(shù)對管網(wǎng)管徑的影響同時也增加供水可靠性。各區(qū)域性加壓泵站可結(jié)合清水池采用無負(fù)壓+清水池聯(lián)合供水方式,充分利用平時段壓力節(jié)能降耗,高峰時段通過清水池對水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(5)采用分層分級建設(shè)模式。城鄉(xiāng)供水一體化建設(shè)涉及面廣,按輕重緩急做好項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃,先期實(shí)施骨干工程,支管網(wǎng)分層級實(shí)施,實(shí)行網(wǎng)格化模塊化設(shè)計(jì)。

(6)加強(qiáng)農(nóng)村供水設(shè)施信息化建設(shè)。采用可視化,智能化綜合管理,減少人力資源的使用。利用自動化和信息技術(shù)提高給水系統(tǒng)的可預(yù)測性和可控制性,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行,智慧水務(wù)建設(shè)是應(yīng)對挑戰(zhàn)的有效技術(shù)手段,也是未來水務(wù)行業(yè)發(fā)展的方向。

(7)加強(qiáng)專業(yè)化運(yùn)行管理,創(chuàng)新建設(shè)模式。建議專業(yè)運(yùn)營單位適當(dāng)參與到建設(shè)中來,根據(jù)其運(yùn)營需要提出建設(shè)性意見。