发布时间：2022-05-30 14:46:06
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关键词：城市水工程水质管网系统工艺设备
Abstract:Accordingtothedefinitionofmunicipalwaterengineering,thispaperistoexplainmunicipalwaterengineering’soriginanddevelopmentinourcountry,andthecoresandthefutureofmunicipalwaterengineering.
Keywords:municipalwaterengineeringquantityofwaterpipingsystemprocessequipment
1.城市水工程学科的沿革
1.1水工程学科
水是人类生存、生活和生产不可代替的宝贵资源。人类生存离不开水，每人每天平均需要使用2~4L水。人们为了生活和生产的需要，由天然水体取水，经适当处理后，供人们生活和生产使用。用过的水又排回天然水体。一般天然水体都是一个生态系统，其依靠水体的自净能力，对排入的废弃物有一定的净化能力。但由于社会循环的水量不断增大，排入水体的废弃物已经超过的水体的自净能力，水体水质不断恶化，使得水体遭到污染。受到污染的水体，将丧失和部分丧失使用功能，从而影响水资源的可持续利用，并加剧水资源短缺的危机。
以水的自然循环的“水利工程”和以水的采集、净化、生产加工成商品水的“水工业”作为研究对象的学科，称之为水工程学科。水工程学科含盖了水的自然循环和社会循环，它主要包括服务于水的自然循环的“水利工程”和以水的社会循环为服务对象，为实现水的社会循环提供所需的工程建设、技术装备、运营管理和技术服务的“水工业”。
1.2城市水工程学科
“城市水工程学科”是以水的社会循环为研究对象，以水质为中心，研究其水质和水量的运动变化规律，以及相关的工程技术问题，在社会主义经济条件下，以实现良性社会循环和水资源的可持续利用为目标的工程技术学科。城市水工程学科是支持水工业的主干学科，它是以水工业发展中提出的问题特别是前沿课题为研究对象，以科技进步带动水工业发展和进步。
1.3城市水工程学科的沿革
给水排水工程学科是“城市水工程”学科的前身，它在我国建于20世纪50年代。那时中华人民共和国刚成立，为学习前苏联建设经验，提出“向苏联学习”的口号，所以也模仿前苏联的模式，建立了“给水排水工程”学科，在高等院校成立了“给水排水工程”专业。
建国后的前30年，但由于当时实行的“先生产，后生活”的发展方针，而“给水排水”被归入“生活”类，所以长期发展缓慢，大大滞后与国民经济的发展。
进入80年代，我国开始实行“改革开放”政策，国民经济开始了快速发展，相应的对水的需求成倍地增加，而我国是一个说资源短缺的国家，从而引起了供求之间的矛盾。同时，水污染治理滞后，大量城市污水和工业废水未经过处理直接排入水体，再加上农田化肥农药流失，使得水环境污染情况日益严重。
80年代以后，水环境污染程度不断加大，这与人对饮用水水质不断提高的要求之间的矛盾也日益增大，这样在水量和水质两个方面，水质矛盾就日益突出而上升成为主要矛盾。与此同时，以水的社会循环为主要研究对象，在水质和水量两个方面以水质为中心的“城市水工程”也孕育而生。
2.城市水工程学科内涵
城市水工程学科是以水质为中心，研究水质和水量的运动变化规律，以及相关的工程技术问题的学科，具体的说包括水资源的保护和利用、城市给水排水工程、水工艺设备及水工艺过程检测与控制等三大部分。
2.1水资源的保护和利用
广义的水资源是指地球上所有的水。不论它以何种形式、何种状态存在，都能够直接或间接的加以利用，是人类社会的财富，属于自然资源的范畴。狭义的水资源则认为水资源是在目前的社会条件下可被人类直接开发利用的水。而且开发利用时必须技术上可行、经济上合理且不影响地球生态，同时要考虑水量和水质的要求。
2.1.1水资源概况
广义的水资源是指地球上所有的水。通常所说的“水资源”是指陆地上可供生产、生活直接利用的江河、湖沼以及部分储存是地下的淡水资源，即“可利用的水资源”。从可持续发展的角度来看，水资源仅指一定地域内逐年可以恢复更新的淡水量，具体来说是指河川径流量表征的地表水资源，以及参与水循环的以底下径流量表征的地下水资源。对一定地域范围而言，水资源的量并不是恒定不变的，它随用水的目的与水质要求的不同、科学技术与经济发展水平的不同而变化。地球上的水通过不段的蒸发、降雨和径流的循环实现再生和更新。其循环的基本形式是自然循环和社会循环。
进入社会循环供人类使用的水，主要取自江河、湖泊和地下水。
地球上的总水量达14.6亿km3，但可为人类开发利用的淡水资源却有限；特别是现代工业发展对水资源的污染，加剧了“水质”型缺水。
2.1.2水资源的保护与管理
水资源的保护与管理的目的实现水资源可持续开发利用、保护水生态环境的良好状态，促进社会经济的不段发展。
水资源保护的内涵是采取法律、行政、经济、技术等综合措施，对水资源实行积极的保护与科学管理：一方面对水量的合理取用及对其补给源的保护，包括对水资源的开发利用的统筹规划、涵养及保护水源、科学合理用水、节约用水、提高用水效率等；另一方面是对水质的保护，包括制定有关法规和标准、进行水质调查、监测和评价、制定水质规划、治理污染等。
水资源管理就是运用行政、法律、经济、技术和教育等手段，合理开发利用水资源，协调水资源的开发利用与社会经济发展之间的关系，处理各地区、各部门之间的用水矛盾；监督并限制各种危害水资源的行为；保护水资源的水量及水质供应，以满足社会现实可持续发展对水资源的要求。
2.2市政给水排水工程
市政给排水工程是市政水工程所研究的主要内容，它包括居民生活用水、城市生产用水、其他市政用水、各种来源和形式的污水与废水及各种水的处理、净化和排放。市政给排水工程含盖了市政水质工程、市政管网系统工程和建筑给水排水系统工程三大块。
2.2.1市政水质工程
2.2.1.1水质工程简述
市政水质工程又可分为市政给水水质工程和市政排水水质工程两部分。市政给水水质工程主要是对从水源取来的水进行相应的处理，使得经过处理后的水符合相应的用水水质标准；市政排水水质工程是对收集的污（废）水进行处理，使经过处理后的水达到污（废）水排放标准。
市政水质工程对水的处理一般采用物理方法、化学方法、物理化学处理方法和生物处理方法。物理一般方法有格栅和筛网拦截、混凝和絮凝、沉淀、气浮、吸附、粒状材料过滤以及曝气和吹脱等；化学方法有电解、化学沉淀、酸碱中和、氧化还原等；物理化学方法有离子交换、电渗析、反渗透和纳滤、超滤和微滤等；生物处理方法有好氧生物处理方法和厌氧生物处理方法等。
2.2.1.2水及污、废水的处理工艺
对每一项水质指标一般都有一种或几种处理方法可供选择。但是，有时一项水质指标只有采用几种处理方法的组合才能达到水质标准的要求，这种组合称为处理工艺。在具体情况下，如果有几种水质项目需要处理，就需要采用多种处理方法进行组合，从而形成相应的处理工艺。
当城市以轻度污染的河水为水源时，水中除了浑浊度和细菌学指标不符合标准要求外，水中有机物也常不符合要求，为除去水中有机物，特别是种类繁多的微量有机物，和在混凝、沉淀、过滤之后，增设臭氧氧化和粒状活性炭吸附的处理方法，或在混凝投药之前增设生物预处理，或在混凝投药前后向水中投加氧化剂或粉末活性炭，经过处理后的水中微量有机物指标便可符合水质标准要求。
城市以含铁井水为水源时，一般水的含铁量和细菌学指标不符和要求。对此可以通过曝气和沉淀过虑去除二价铁。向滤后水加氯进行消毒，便可使水的细菌学指标符合标准要求。
对城市生活污水的处理，主要是降低水中的有机物含量和杀灭水中细菌。一般多采用生物处理的方法对污水进行处理，处理后的水在排放前加氯消毒。城市工业废水的处理，要针对废水的性质，即要降低有机物含量，又要使其他对人体有害的物质达到排放标准。
2.2.2市政管网系统工程
市政管网系统工程由管道和相应附属构筑物组成。管道承当水的输送任务；附属构筑物则起水压提升、水量调控以及污（废）水和雨水的收集等作用。市政管网系统工程分为市政给水管道系统和市政排水管道系统。
2.2.2.1市政给水管道系统
市政给水管道系统的任务是水的提升、水的输送和分配及水量的调节。其组成包括输水管（渠）道、配水管网、泵站、水量调节构筑物和给水管道系统上的附属构筑物。
市政给水管道系统的总体布局，可分为统一供水系统、分质供水系统、分区供水系统和区域供水系统；配水管网的布置是在给水系统总体布局基础上进行的，基本形式有树状网和环状网。输水管（渠）选线及布置在保证按安全送水和满足用户用水要求是前提下，充分利用重力流送水，以节省工程造价；同时要尽量不穿越如河谷、铁路等障碍。给水管道系统设计的内容包括流量计算、配水管网中的管段设计流量计算、管径计算、管道系统水力计算、水泵扬程计算和给水管道系统优化计算。
2.2.2.2市政排水管道系统
市政排水管道系统的任务是将城市的污（废）水和降水按要求进行收集并输送到污水厂或天然水体，其主要由污水支管、干管、主干管、雨水支管、雨水干管和排水管道系统上的附属构筑物组成。
市政排水管道系统的体制有合流制和分流制两种基本形式。前者又分为完全合流制和部分合流制。新建的城区只能采用分流制，在旧城改造过程中，对改造难度大的可以将原来的合流制改造为部分合流制。排水管道系统设计的内容包括污（废）水和雨水流量计算、流速设计、最小管径计算、最小坡度设计及覆土厚度计算。
2.2.3建筑给水排水系统工程
建筑给水排水系统工程是城市水工程学科的重要内容。从组成上将，它是给水系统工程的末端和排水系统工程的起端；从水质控制上将，建筑给水排水系统工程是关键性工程措施之一。为保证人们在节约用水的前提下，能用到安全优质的水和排放不致污染过分的水，建筑给水排水系统工程的设备和装置起重要的作用，因为它们是人们直接的用水点和排水点。
2.2.3.1建筑给水系统工程
建筑给水系统工程要保证供水安全可靠、管理修理方便的同时，要力求工程投资量最小；而满足用户对水的水量、水质和水压要求是建筑给水系统工程的核心要求。
建筑给水系统工程一般由引入管、干管、主管、支管和用水设备组成。按用途不同可分为生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统三类。给水方式有直接给水方式，设有水箱的供水方式，设水泵的给水方法，设水泵、畜水池、高位水箱联合供水方式和设气压给水装置的供水方式。供水方式的选择原则是：保证供水安全可靠，管理维修方便，在满足用户用水要求的前提下，力求给水系统简单，造价最省；充分利用市政管网直接供水。
建筑消防系统工程作为建筑给水的重要组成部分，应根据消防用水的要求供水。特别是现代建筑中的高层建筑和高层建筑群的消防系统，正在成为人们研究的重点。
2.2.3.2建筑排水系统工程
建筑排水系统工程按排除污、废水的类别分为生活污水排水系统、工业废水排水系统和建筑雨水排水系统。三类排水系统可按需要独立设置或合并设置，分别称为建筑合流排水系统或建筑分流排水系统。独立设置或分流设置主要考虑的因素是：污、废水的性质、污染程度、城市排水系统的体制以及综合利用是可能性与处理要求等。同时，排水系统应该有通气管，将排水管道中的有害气体及时排至建筑物外。
2.3水工艺设备及水工艺过程检测与控制
2.3.1水工艺设备
2.3.1.1水工艺设备概述
水工艺设备，是以水质为核心的水工艺和工程的重要组成部分。它是保证水质、提高水处理效率、降低制水成本的关键。现代化的水工艺与工程，应在精密、高效、节约动力和原材料、运行稳定的设备方面体现出来。
水工艺设备分通用设备、专用设备和一体化设备三大类。通用设备主要有各类阀门、泵和风机。
2.3.1.2水工艺专用设备
水工艺专用设备可分为物化处理设备和生化处理设备。
在水处理工艺中，通过物理、化学、或物理化学作用去除水中某些特定物质或承当整个水处理工艺中某一特定任务的设备，称物化处理设备。
水工艺中常用的物化处理设备有：拦污机械设备，排泥、排沙设备，撇油、撇沙设备，污泥浓缩脱水设备，搅拌设备，气浮设备，投药设备，消毒设备，过滤设备，离子交换设备，膜处理设备等。
生化处理设备主要有曝气设备和生物转盘。
水工艺一体化设备分小型一体化净水设备和小型一体化污水处理设备。
小型一体化净水设备是以地面水为水源，将混凝、沉淀、过滤三个净水单元合理地组合与同一设备内，再配以加药、消毒即可成为一个完整的小型净水设备。它适用于水量较小，远离城市供水系统以外的区域。一体化净水设备混凝、沉淀、过滤三个净水单元可根据不同原水水质及处理水量采用不同型式，但原则是：体积小，效率高。
小型一体化污水处理设备多用于生活污水的处理。由于生活污水可生化性强，采用生物处理比较经济有效，故基本都采用生物处理工艺。根据处理工艺流程的不同小型一体化污水处理设备可分为压力式污水生物处理设备、间歇式污水生物处理设备和地埋式污水生物处理设备。
2.3.2水工艺过程检测与控制
水工艺过程检测分水质检测、水工艺参数检测和水工艺设备运行参数检测。
水质检测的目的是为了水处理工艺过程的控制提供依据，并保证处理后的水质达到预期的要求和规定的水质标准，掌握水处理设备运行是状况。水质检测包含物理性检测、化学性检测和生物性检测。
水工艺参数检测的目的主要是为了保证水工艺过程运行正常，为生产操作、运行控制以及管理提供依据。水工艺参数检测主要包括：水力特征参数的检测；气体特性参数检测；以及其他工艺参数检测。
3.城市水工程学科的未来
在水及污、废水处理技术方面，水处理的新方法和新工艺正随着高新技术的发展，随着对水质是要求的不段提高，随着对水处理系统的经济性、可靠性、安全性的要求不断提高，而不断发展和不断更新。
研制多功能高效、廉价的新的水处理药剂，是当前的一个热点。在混凝剂、絮凝剂方面，过去主要用与除浊，但现在因水质污染、水中有机物增多，所以要求研制出即能高效除浊，又能高效去除有机物的新型混凝剂和絮凝剂。目前，研制新型无机高分子混凝剂、新型有机高分子絮凝剂以及各种复合混凝剂，是该领域的发展动向。氯消毒产生的消毒副产物读人体健康构成危害，研制安全有效的新型消毒剂以取代氯，是消毒技术发展的一个方向。
在氧化剂方面，目前正在开发的高级氧化技术，如催化氧化技术、二氧化钛催化氧化技术等，能提高氧化剂是氧化能力，特别是能产生比上述氧化剂强的中间产物—自由基。
膜技术近年发展非常迅速。膜几乎可以去除水中的一切杂质，研制低价的微滤膜和超滤膜，用微滤和超滤取代城市水厂常规水处理工艺，可以不向水中投药或少投药，减少投药对水质带来的影响，处理水质可以得到进一步，并便于实现水厂自动化，这是水处理技术今后发展的一个方向。
生物技术是当展最迅速的一个领域。利用生物技术对微生物进行分离、纯化，得到处理所需的微生物群落和利用基因工程处理微生物，得到处理某些污水的高效菌种这两个方面，都将大大推动生物法处理水技术的进步。
水及污、废水处理设备与工艺方面，主要是改进专用设备的安全性和提高设备的使用效率和成套及一体化设备的研究。如由于废水资源化和水回用的要求，要开发废水深度处理设备（如膜法、臭氧法、活性碳法及微过滤技术）和新型消毒装备。安全饮用水技术设备：包括水源水微污染处理技术和设备；乡镇和中西部地区饮水净化设备；节水技术设备等。用于轻工、食品、饮料、医药、发酵、屠宰加工领域的中、高浓度有机废水处理设备。根据市场需求，要重点发展升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧复合滤地、好氧生物流化床及折流式厌氧生物处理反应器等技术设备。近几年来，我国合资的啤酒厂和可口可乐厂，大多引进了国外的升流式厌氧污泥床反应器组件和沼气燃烧系统，而国内的水处理环保企业，还很少有能力提供此类定型组件和沼气系统设备。开发造纸废液有效的处理设备。为了控制水污染急剧发展，国家不得不下令关闭大批小造纸厂，以改变一个纸厂污染一条河道的局面。但大中型的造纸厂，特别是草浆废水的治理，应着力研制可行的技术装备。还有表面处理废水、废液及有色金属等矿冶炼废水处理设备；含油废水处理设备；油田水净化设备；煤矿地下水及高浊度含盐废水处理净化设备等，都需要在优化现有处理设备基础上，开发定型设备。开发多功能组合式水处理设备等。
城市水工程施工与经济是城市水工程学科是最重要的外延。城市水工程学科的各个方面都具有很强的使用性，水的开发、净化、供给、保护、利用和再生都与经济直接相连。在水工程项目方案评价、决策及项目建设、管理方面将有长足发展。
主要参考资料：
1.李圭白主编《城市水工程概论》中国建筑工业出版社
2.李广贺主编《水资源利用与保护》中国建筑工业出版社
3.严煦世、刘遂庆主编《给水排水管网系统》中国建筑工业出版社
1.1管材选择及连接方式
根据本工程特点，输水管材采用PE管材，管径壁厚比SDR13.6，最大内压力1.25MPa。根据该管材的特性及类似工程的使用情况，该类型完全符合本工程的设计需要，采用管径壁厚比SDR13.6，最大内压力1.25MPa的PE管做为本工程的输水管管材。PE管的连接方式采用热熔对接。采用重力输水方式，在水库常年运行水位下，输水管作用水头为70m。循环经济园区要求水头不小于20m，经计算De450、De500的管径均满足设计要求，以投资较少的原则，本工程选取De450的PE100管道。
1.2输水管结构复核
通过计算确定管径后，要进行详细的输水管结构复核。1)采用《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》(CJJ101－2004)，可得水锤压力的计算公式:P=vaga=1rwg(1k+cEpdien槡)式中:Ep为管材的弹性模量，可取900MPa(20℃);c为管端固定度，可取值0.75～0.10。本设计取0.8;k为水的体积模量，取2200MPa;rw为水的重力密度，取10kN/m3;v为取平均流速，即1.30m/s;g为重力加速度，取9.81m/s2。计算结果:因为管道标准尺寸比SDR取13.6，所以di/en=(dn－2en)/en=13.6－2=11.6。2)设计管道内压力P设计的计算采用《埋地聚乙烯烯给水管道工程技术规程》(CJJ101－2004)，公式如下:P=γh式中:P为管道的内水压力;γ为水的容重，一般取9.81kN/m3;h为测压管水头;测压管水头最大值为hmax=校核洪水位－管道末端高程－管道总水头损失，由以上材料值校核洪水位为173.53m，管道末端高程为97.31m，DN450的总水头损失为35.46，所以hmax为40.76m。pmax=9.81×40.63=0.400MPa，管道设计压力等于管道内最大瞬时压力与水锤压力之和，P设计=pmax+p水锤=0.793≤1.2MPa。本次所选管材满足最大管道内压力。3)聚乙烯管道的结构计算。根据《埋地聚乙烯烯给水管道工程技术规程》(CJJ101－2004)可知，聚乙烯管道结构的强度计算应采用下列极限计算表达式:γ0S≤R式中:γ0为管道的重要性系数;S为设计内水压力作用下，作用效应的组合值;R为管道结构的抗力强度设计值，是管道在水温20℃，50年长期承受内水压力下环向抗拉强度的最低保证值，由厂家提供。环向抗力强度应满足下列公式:γ0σθ≤γotfσθ=γQFwdD02t式中:σθ为设计内水压力作用下管壁环向应力设计值;γot为聚乙烯管材抗力分项系数;Fwd为管道设计内水压力的标准值，N/mm2，应采取管道工作压力的1.5倍计算;D0为管道的计算直径;t为管道的计算厚度为33，mm;γQ为设计内水压力的作用分项系数，γQ=1.2。计算结果:Fwd应采取管道工作压力的1.5倍计算，管道的工作压力为0.400MPa，则Fwd=0.600MPaf为管材环向长期抗拉强度标准值，按下列数值确定:对PE80级管，f=8N/mm2;对PE100级管，f=10N/mm2;取不利条件下(即40℃)时γot=0.71，采用PE100级管γotf=7.1γ0σθ=1.1×4.53=4.98＜γotf=7.1满足要求。聚乙烯管材抗力分项系数γot可根据不同水温温度确定，见表2。
1.3首部设计
输水管起点为白河水库发电站废弃的1#机组的闸阀，发电隧洞为DN1200mm的混凝土管，长68m，进口高程为159.15m，出口高程为157.85m，后接调压井，调压井井径130cm，出口为直径1m的混凝土管，高程为161.05，接DN1000闸阀控制，变径D1000×1600至发电机组。本次设计为拆除1#发电机组，变径改成DN1000×DN450的直径，后接21m的钢管，穿墙过一干渠，建阀门井控制，一干渠的正常水位161.30m，考虑0.05m的超高，管道的底部高程为161.35m。
1.4输水管配套建筑物
输水管首起白河水库发电站1#机组的闸阀，末端至某化工集团循环经济园区，全程约10.1km。由于输水距离较长，在管路上设置检修、控制装置，主要包括安全检修用的检修阀、排空阀、排气阀等，以及用于控制流量的流量计等，均放在井内。为保证管道输水的安全运行，在输水管道的隆起点(局部高点)以及管线竖向布置平缓段，每间隔800～1000m左右设进排气阀一处，本工程共设置的检修井17座，每座阀井内设置1台排气阀和1台蝶阀。在输水管段的低处(局部低点)设泄水阀，以满足管道排水和管道检修排水需要，本工程共设置泄水阀9处，每处设1座泄水阀井。
2结语
枝江市七星台镇有丰富的水能资源，境内长江岸线长20km，沮漳河岸线长15km，水系属长江水系。其水质经宜昌市水环境监测中心监测。《生活用水水源水质标准》中规定的二级水源水质标准，其水质状况良好。依据表1水源的水质状况，净水工艺采用网板絮凝—斜板沉淀—砂滤—氯消毒工艺[2]，可达到国标GB5749—2006的水质标准。
2净水厂平面布置
净水厂平面呈长方形，长79m，宽48.4m。其中主要建筑物有：网格絮凝斜管沉淀池（10.8m×5.4m）；重力式无阀滤池（8.9m×7.6m）；清水池（25.6m×10.6m）；加药、消毒间（24.5m×6.6m）；加压泵房（21.5m×7.6m）；综合楼（20m×6m）；生活服务楼（15m×6m）等。
3取水工程设计
3.1取水方案
饮用水源为长江，采用岸边式取水。由于长江水位在洪水期和枯水期水位变幅较大，采用缆车式取水比较方便，较浮船式稳定，受风浪影响小[3]，因此，采用缆车式取水。
3.2取水构筑物设计
泵车尺寸设计为：长×宽×高=4.0m×3.0m×3.0m，泵车内平行布置离心泵2台（IS150-125-315），1用1备。泵车下部车架为型钢组成的桁架结构，在主桁架的下节点处装有4对滚轮。采用斜桥式坡道，坡度为25°，轨距2.5m。岸边设置绞车房，内设电动绞车，并备置安全装置。
4净水工艺设计净水工艺流程
4.1混凝剂
该设计采用碱式氯化铝混凝剂，其为无机高分子混凝剂，操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低，净化效率高，用药量少，温度适用性高。同时，混凝剂采用碱式氯化铝PAC计量泵投加[5]。整个投药过程应用自控技术，自动计量并投加。
4.2混合
根据混合效果以及经济效益，该设计采用管径为300mm的GW型管式静态混合器，设在距沉淀池10m处的进水管中，投药管插入管径的1/3处，使混凝剂均匀地分布于进水中。
4.3絮凝沉淀
采用单个网格絮凝池与单个斜流式沉淀池合建，设置2组。设计流量为5000m3/d，絮凝停留时间为14.48min，每组池体积319m3，有效水深4.2m，每组池面积63m2。竖井流速0.12m/s，分格面积0.48m2，分25格，布置为5行5列，每格0.8m×0.6m，前段6格内安装3层50mm×50mm的网格，中间7～13格每格安装2层80mm×80mm的网格，14～19格每格安装1层100mm×100mm的网格，20～25格不安装网格。采用管径30mm、长1.0m的斜管，安装倾角为60°[6]，斜管内水流速度为0.32cm/s，沉淀时间5min。
4.4过滤
小城镇水厂属于小型水厂，采用重力式无阀滤池，运行全部自动，操作方便，工作稳定可靠，结构简单，造价也较低[7]。该工程设2座滤池，1用1备。设计流量为5000m3/d，滤池边长为4.6m，实际过滤面积为20.58m2，冲洗水箱高度为2.19m，总高度为4.7m。滤池进、出水管管径均为300mm。滤池底板入土埋深采用2.25m。虹吸上升管管径为500mm，下降管管径为450mm。
4.5清水池及加压泵房
一、农村饮水安全工程安全管理现状
工程施工安全是劳动者的安全和健康的保障，是促进社会生产力发展的基本保证，也是保证社会主义经济发展、进一步实行改革开放的基本条件。然而近期全国各地特大安全事故频发。这些事故不但造成国家财产损失和人员伤亡，而且在社会上造成非常恶劣的影响。近几年来，全国各地农村饮水安全工程都取得了一定的成效，但在工程施工安全管理工作方面依然存在着一些隐患。主要表现在以下两个方面：
（一）安全意识不强
施工过程中因工序多，不确定因素较多，再加上管理分散，尽管在施工前就制定了各种规章制度和安全技术交底等工作，但在具体管理上，仍有部分措施无法到位，这样就造成了很多安全隐患。如有些管槽开挖后，没有任何警示标志，任由路人随意行走，认为这些只是小事，太过专注未免小题大做，反正这种情况普遍存在而从来都没有出现过问题，存在一种侥幸心理。
（二）农村饮水安全工程有着特殊的施工环境
由于农村饮水安全工程具有涉及面广、工程分散等特点而且施工环境比较复杂，如加压站房土建施工、挖掘机施工、PE管焊接、管道铺设等大都在主要干道旁边，来往人员密集，无形之中就给安全管理工作增加了不少难度，同时工程的安全配套设施不齐全，这些都成为安全管理中的一个个薄弱环节，也给农村饮水安全工程施工安全管理带来了很大的难度。
二、提高农村饮水安全工程安全管理工作水平的措施
（一）宣讲工程安全管理的重要性
很多管理者说工程的管理不好做，这往往是管理者没有正确认识到安全管理的重要性。想要将安全管理抓好，首先需要提高安全教育的认识，将安全教育放在首要位置，通过分析工程施工中存在的一些典型的安全案例，从而提高安全管理人员的危险意识，增强自身的工作责任心。而对于农村饮水安全工程的安全教育，应倡导以预防为主，做好先期的治理，确保工程防范措施的到位。在安全教育中，应采取多管齐下的措施，不仅要抓好安全培训和常规性的教育，还要将安全会议等讲义重点明确，加强宣传的效果。在安全教育中，应让安全教育具有知识型、趣味性，要懂得寓教于乐，虽然人数不多，但是安全管理知识的教育不在于人数，而在于“精”。
（二）以人为本的安全管理
管理的主体是人，客体也是人；管理的原动力是人，最终目标还是人。在农村饮水安全工程得以安全运行的过程里，人的心理素质、安全素质、文化素质等等占据了主导地位，人的行为贯穿于农村饮水安全工程的每一个细节部分。所以，在农村饮水安全工程的安全管理中：首先，要推行以人为本的措施，保障下属人员的切实利益，让职工有一种归属感，最终形成“命运共同体”的安全管理，从而推动安全管理的不断改善；其次，实行科学化、民主化的管理，要懂得激励每一位员工，充分尊重和考虑每一位员工提出的意见，这也是有利于农村饮水安全工程管理的有效措施。
（三）实行农村饮水安全工程安全管理责任制度
想要保障农村饮水安全工程能够安全的运行，需要坚持走群众路线，形成一种“安全工作，人人有责”的共识，将农村饮水安全工程的专业化管理与群众管理相结合，在专业化安全管理人员的职能能够得到有效发挥的同时，吸引所有的员工参与到安全管理当中来，提高员工安全工作的积极性，将农村饮水安全工程的安全管理制度真正的落到实处。在农村饮水安全工程安全管理中，一定要将各个方面人员的具体任务及责任划分清楚。每一个人应当做什么，应当负责哪一方面，防止出现问题而无人问津，面对问题相互推诿。针对施工操作规程，制定出切实可行的安全生产责任状，让每一位安全管理人员和施工人员都不敢掉以轻心，从而保证整个工程的安全管理水平得到提高。
（四）加强改进作业环境
面对农村饮水安全工程特殊的施工环境，在加压站房土建施工、挖掘机施工、PE管焊接、管道铺设这些工序施工前，应该合理的利用现场场地，科学规划，针对施工场地靠近主要干道的实际情况，确保现场道路畅通，切实保障来往群众的生命财产安全，尽量避免不必要的临时设施搭建。在划分施工现场的功能区域时，应合理划分并保持出一定的安全距离，避免非工作人员误入，在危险处标示或者悬挂安全警示牌。在施工的过程中，还应该实行封闭式管理，设置防护措施，坚决做到不留缺口，尽量将施工现场与周边环境隔离开来，避免施工影响到周边环境。此外，还应安排相关人员进行值班巡逻，以求万无一失。
（五）提高农村饮水安全工程安全管理的科技含量
随着电子技术的广泛应用，安全管理信息的处理也在不断的加快，使农村饮水安全工程安全管理由定性逐渐走向定量。目前，安全监控系统、管理信息系统和各种安全防范技术设备已经在各类水利工程管理中广泛应用，但是考虑到笔者所在的管理还比较原始，所以只有不断加强每一位员工的相关专业知识的科学技术水平，将原始的管理方式摆脱，以科学的管理去保证工程的安全。
（六）建立安全生产管理保证体系并制定切实有效地应急措施和预案
水源选择原则：选择水质良好、水量充沛（干旱年枯水期设计取水量保证率不低于95%）、符合当地水资源统一规划管理要求的水源。为了彻底解决马武镇场镇饮水安全问题，经实地踏勘，拟定将楠厂沟、斗狼坪处小溪水作为马武镇场镇用水水源。现楠厂沟处小溪流向下游大水沟处的山坪塘，途中水源未受到污染。拟新建由斗狼坪处小溪至山坪塘的引水管道。两水源水均流入山坪塘，取水点拟选在山坪塘。水源水未受到污染，水质较好。源水水质根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的要求，经抽样化验，检测指标达到规定的Ⅲ类水质标准，可作为生活饮用水水源。
二、水量计算
本次设计，拟在大水沟处山坪塘取水，山坪塘上游楠厂沟来水最枯流量为0.01m3/s，山坪塘蓄水容量较小，仅靠上游楠厂沟来水及蓄水容量，不能满足场镇水厂最大引用流量0.012m3/s；故本次设计，拟新建由斗狼坪小溪至山坪塘的引水管道，斗狼坪处小溪最枯流量为0.02m3/s，引水管道铺设完成后，山坪塘上游来水最枯流量为0.03m3/s，远大于水厂最大引用流量，故在该取水点处取水，水质、水量均能满足场镇供水需求。
三、工程总体布置及主要建筑物
1.工程总体布置。
在马武镇斗狼坪处河道上布置取水堤坝取水，设计坝顶高程986.10m，铺设由取水堤坝至大水沟山坪塘引水管线，长0.85km。山坪塘汇集上游楠厂沟（楠厂沟处小溪流向下游山坪塘）及斗狼坪两处水源来水。取水点选在山坪塘，在山坪塘下游0.86km左右处，现有一座容量为2500m3的水池（2005年经过加固），本次设计保留该水池，作为预沉池。在预沉池下游0.59km，朱家院子附近新建净水厂一座。铺设由山坪塘至预沉池、预沉池至净水厂的引水管道。由取水堤坝至净水厂引水管道总长2.3km，且均为重力式输水，最后由清水池向配水管网重力式供水。
2.取水构筑物平面布置。
本次供水工程，水源距净水厂有一定的地形高差，故采用自流引水。本次设计水源为楠厂沟及斗狼坪处小溪水，现楠厂沟处溪水流向下游山坪塘。斗狼坪处小溪最枯流量为0.02m3/s，为方便取水，沿水流方向拟新建一座取水堤坝，抬高来水水位。经勘察，该处工程地质条件良好，河床稳定，易筑坝。设计坝顶高程986.10m，水流以重力流形式流向山坪塘。取水堤坝至山坪塘输水管道建成后，山坪塘上游来水最枯流量为0.03m3/s，而水厂引水流量小（引水流量为0.012m3/s）；且山坪塘与净水厂间有一定地形高差，故在取水点山坪塘处不布置取水构筑物，输水管道直接在山坪塘内通过喇叭管取水头部取水。
3.取水构筑物设计。
本次设计，拟在斗狼坪处小溪采用堤拦坝取水，坝体采用M7.5水泥砂浆砌条石，坝体上设有引水管、冲砂管，拟建坝顶长4.4m，宽0.6m；坝底长1.4m，宽1.2m；坝高1.4m，坝顶高程986.10m。
4.输水工程设计。
（1）输水管线布置。
管线布置原则及要求：①管线尽量利用现有自然高差，管线布置纵剖面力求平顺，折点少，不产生负压。②符合工程总体设计要求，尽可能沿公路、引水渠或规划道路敷设，尽量减少与公路、河流的交叉，管线应避免滑坡、塌方等不利的工程地质地段。③明敷管道在变坡、转弯分叉处，当转角大于10度时应设置镇墩和伸缩节，每6m设一支墩。本着线路最短、水头损失最少、施工方便、挖填结合的原则布置。输水管线分三段：取水堤坝至山坪塘；山坪塘至预沉池；预沉池至净水厂，途经寨坪、黑头坪、大水沟、水宝寨等地。输水管线全长2.3km，输水管道布置采用单管布置。
（2）输水管道设计。
本次设计，取水堤坝至山坪塘，山坪塘至净水厂段输水管道均按管道流量为0.012m3/s设计，按24小时输水考虑。取水堤坝至山坪塘，山坪塘至预沉池段管材选用无缝钢管，预沉池至净水厂段管材选用PE塑管，输水管线总长2.3km。
四、结语
建筑的给水设备包括饮水设备、供水设备以及相应的输水管线、阀门、水表等零部件组成。若要确保给水工程质量过关，运作稳定、可靠，并延长设备的使用寿命，则必须保证各设备安装质量过关。为此，在施工过程中需严格按照一定的安装要求进行。首先，对于所安装使用的全部设备需在使用前进行质量核查，确保通过正规渠道购置质量合格的设备。其次，施工前需对零部件进行数量及性能检测，避免出现零件损坏、生锈、腐蚀等现象，对于需转动的部分，应检测其灵活性，不应出现转动阻滞、声音异常等现象。在施工前进行工程设计时，对于不同型号的水泵应进行位置规划，并在泵房中依据一定顺序依次排放，不同机组间的联络管线应尽量最短，并避免过多的管线弯曲，从而为后期的设备检测、维修提供便利。引放管与其他管道之间不应距离过近，且应与排污管彼此平行，引放管与其他管道之间外壁间距应大于1．0m。
2给水系统施工注意事项
在给水系统施工过程中，部分环节在施工过程中容易被忽视，从而给实际使用过程造成隐患。(1)在给水工程主要环节施工结束后，部分施工方为了缩短工期而忽略了给水试压的环节，而是直接进行了设施隐蔽。因此便无法确保给水设备承压能力，造成了后期的渗漏隐患。(2)进行室外的给水系统施工时，必须采取必要的保温及遮光措施，对于管道沉降的区域，还应采取补偿措施。只有这样，才能确保给水设备在室外长期运行而不发生冻裂、渗漏，且在设备发生较大沉降时，管道接口处不会发生裂口现象。(3)对于生活用水的给水设备，应严格选取环保、优质的组成构件，防止给水出现污染，给人们的身体健康造成伤害。(4)阀门、水表的安装位置应进行合理选择，并符合行业要求，优先选择避免曝晒、不易受到污染，且易于后期读值、检修的位置。
3排水系统的设备安装要点
在进行排水系统的设备安装时，首先，排水用的输水管应安置伸缩节，伸缩节的间距依据不同的施工状况而有所区别，若工程设计中未作出特别说明，则间距应控制在4m以内。其次，排水管线敷设完成后，需进行设备的通球试验以确保管线排水畅通，试验时，小球直径应大于管道的2/3。第三，对于排放污水的排水管道，其管道坡度应按照相关要求设定。此外，排水管道通气口应避开建筑风道，安装过程严格遵守施工设计规范。
4排水系统施工注意事项
(1)进行合理的地漏安装，地漏的安装位置应符合设计要求，过高或过低均会影响其功能的发挥，通常情况下，地漏应安置在距地面5－10cm处，其水封深度需大于5cm，方能确保排水系统的臭气不会反冒至地表。此外，地漏安装位置的选取也应符合一定条件，安装点地面应具有一定坡度，坡向地漏。(2)在进行室内排水设计时，坐便器下水口位置的选择应尽量具有较为广泛的适用性，从而可以适于多种坐便器的安装使用。特别是进行家居卫生间排水设计时，坐便器排水口与墙面之间应保持适当的距离，以防影响坐便器安装，同时，设计时还应考虑淋浴设备空间，控制是不同设备排水之间保持一定间距。(3)不应将雨水排水管道与生活用水排水管道混用。这是因为部分地区每到春夏季节时，雨季出现，降水显著增多，特别是遭遇连续暴雨天气时，雨水的排水要求远远高于生活用水排水管道的排放能力，从而会出现排水不畅，大量污水外溢等现象，严重影响人们的正常生产、生活。因此，建筑给排水工程应设有专门的雨水排水管道，保障排水通畅。
5结语
1.1资金不足致使饮用水工程质量不达标
受地理位置影响，我国农村地区经济普遍落后，近年来，虽然政府对解决农村居民饮用水问题予以重视和扶持，但受县财政收支影响，饮用水工程资金无法得到有效筹措，即使在各乡镇进行集资短时间内也无法凑足，在资金短缺的现状下，兴建饮用水工程质量较差。目前已完成的农村饮用水工程，实用性较强的为数不多，主要原因不仅是资金问题，还有对施工缺乏管理、工程验收工作存在不规范，各工程开展没有进行全面规划，致使分布不合理。
1.2水源及水质的影响
饮用水工程施工时，没有进行全面、科学的水质评估和水源勘测，致使部分工程在建设完成之后无法充分发挥真正价值和作用。加之，施工人员自身专业技能较差，无法进行一些技术要求较高的作业，部分施工技术有所欠缺。受常年生活习惯和文化程度影响，工作人员缺乏保护饮用水源的意识，致使饮用水工程管理和设备的维护存在不合理现象。同时，农村地区生活环境较恶劣，对水质污染也有一定影响。
1.3水费收取工作困难
受观念或收入水平的影响，农村居民在饮用水问题上存在意识偏差。水费收取过高，居民无力承担，收取过低，无法保障饮用水工程的正常运转。农村居民需要一段时间进行观念转变，在水费收取工作比较困难的情况下，饮用水工程资金链断裂，致使部分工程停用，从而引发恶性循环。
1.4管理不规范，宣传力度弱
就消费市场来说，景泰县农村地区常住居民较多，加之，没有形成系统性的工程规划和饮用水费用收取制度，无法实现管理水平的提升。由于常年饮用井水，农村居民没有形成饮用水的消费观念，饮用水的净化和使用没有普及到人们生活中去。
2加强景泰县农村饮用水工程管理的措施
2.1加强水源污染防治，提高水质质量
水源是饮用水的主要来源地，它的质量好坏直接关系到饮用水的安全，优质水源是饮用水安全最根本保障。因此，对水源较为集中的地区必须进行控制，杜绝污染严重的企业入驻，同时重视水源周边环境问题，尽可能引导农民使用无污染、绿色肥料进行作物种植，适当的进行营林工程，增强土地含水量，改善景泰县农村生活环境。
2.2重视水质检测
2.2.1构建三级水质检测体系农村饮用水工程建设要始终坚持高标准、高起点、标准化原则，将分散式供水工程升级为集中式供水工程。乡镇水厂要建立独立的水质化验室，配齐水质常规检测所需设备，对每日出厂水的常规指标进行检测，对各水厂出厂水和末梢水水质进行不定期抽样检测。县卫生疾病控制中心要每季度抽样检测一次出厂水和末梢水水质，责令限期整改水质不合格的供水企业，以确保供水安全。
2.2.2运用科学的水质检测技术提高水质检验技术水平和水质检验能力是执行水质标准的首要任务。供水企业要加快水质检验室建设，对当前水源和供水水质现状进行技术改造、升级，对常规处理工艺进行优化，以达到防范和降低副产物风险的目的。
2.2.3更新改造净水设备和配水管网为确保农村供水系统中出厂水、管网水、二次供水、用户龙头的水质均达到国家水质标准要求，应对农村供水系统进行评估，更新改造净水设施，强化配水管网建设和二次供水管理，为农村饮水安全提供有力保障。
2.2.4大力推行节水灌溉技术面对供水供需矛盾突出的严峻形势，采用节水灌溉措施，尽可能节省农业灌溉用水，以补充生活、工业用水不足。建立科学的水价机制综合考量农村居民消费能力和应用水工程的运营成本，合理收取水费，提高居民节约用水意识，形成科学用水观念，政府也可适当进行经济补贴。同时，健全相关饮用水管理制度，定期进行实地考察和评估，从而有效进行景泰县农村饮用水工程管理工作。
3小结
1．1、全方位成本管理概念不够充分
到目前为止，大多数的施工方对于给排水处理工程造价管理的概念以及实际的意义理解得过于片面，只是单纯的停留在结算这个单一的因素上．现如今，市政给排水工程造价控制方面通常情况下会出现两种问题，一个是轻预算，另一个则是重结算，这两个问题的存在直接产生了许多不良的影响。而针对工程造价的控制方面，最为突出且常见的现象就是:除了竣工结算以外，对于工程造价的其他阶段基本上不予以仔细的审核，也就意味着这些阶段没有得到很好的控制，简而言之，即为主要侧重于事后核算，但就事实而言，前期阶段的管理工作对于整个工程造价的管理及控制都起着重要的作用。市政给排水工程涉及到的范围很广，其不仅仅涉及系统辅件和施工材料以及施工设备，除此之外，对于工程成本与质量的协调性也要予以兼顾。目前，对于工程成本节约积极性的调动还并不充分，这主要是因为施工工程项目的施工工序比较复杂，而且对于施工工程的质量的要求较高，而对于材料的掌握以及材料的对比费用往往又跟不上市场更新换代以及市场价格变动的步伐，从而出现概算的值大于估算的值，预算的值超过了概算的值，而决算的值远远大于预算的值。
1．2、施工阶段设计变更不确定性很强
排水处理在工程中很重要，尤其是系统工程的排水处理工程就会更加的突出，这是由于如果排水处理出现了状况就会直接的影响到整个生产装置的正常生产情况带来严重的影响，从而间接的带来无法弥补的经济损失。有时处理不当，甚至会造成火灾和爆炸等事故，除此之外，排水处理工程还有一个不可忽视的特点就是倘若出现问题，找到问题的所在需要很长的时间，由于造成这些问题的原因是不可预见的，以至于遇到问题需要临时应对，换而言之解决时间就会很长。施工过程的管理是一个不可忽视的关键性工作。然而，目前存在的一个问题就在于:作为审查部门，对于工程项目设计深度的审查以及招标文件还有承包合同的合理与完善程度也未做到严格地控制，除此之外，很多施工单位对于项目的开工都操之过急，从某种意义上来讲施工单位不可能做好项目开工的准备，甚至就连建筑标准以及投资额度的要求都不够了解就草率的开工，从而导致后期在施工的过程当中对部分内容进行涂改，而对于所更改的内容的必要性以及合理性的监督也未到位，而且也没有制定针对性的应急机制。
2、给排水工程造价的控制措施
2．1、设计阶段控制
工程项目设计阶段的造价控制是给排水工程项目建设过程中的一个关键性环节。在对给排水工程项目的设计阶段进行控制时，其主要目的就在于的预先控制。所谓的设计阶段控制就是指尽可能地使工程项目的实际的经济投资成本得到降低，但其前提条件有两个，即为:必须要达到工程项目所要求的的质量标准以及其功能需求，并且，与此同时，其相关费用不得超出工程项目计划的具体投资预算。在工程项目的设计阶段达到工程项目造价的控制目标，对于造价构成分布趋于合理化是极为有利的，其不但可以保证资金的使用效率，而且还有利于其工程设计人员找到一种合理有效的可以实现其理想的规划目标的方式。
2．2、对于工程施工阶段的造价控制
工程施工项目的实施阶段，是建设项目价值和使用价值实现的主要阶段，简单来说，就是把设计图纸和原材料以及半成品还有设备等变成工程实体的过程。施工阶段的工程造价控制对于提高投资效益有着极为重大的影响作用，这主要是因为施工阶段的工程造价控制是实施建设工程全过程造价管理中的一个重要的组成部分。以下则是对工程施工阶段的造价控制的方法进行的介绍。
2．2．1、对施工承发包的行为进行控制设计施工图交底的方式交底会，这样做的意义是为了使设计方向工程施工的有关各方针对设计施工图得到更加详细的说明设计意图。在此过程中，作为设计方，一旦不能够按照约定在规定时期内达成要求的履职效果，那么就由其来承担设计方的责任。而所谓图纸会审，就是指当图纸中出现一些与现行设计规范以及施工验收规范相违背的情况，那么其履职责任就由监理方来承担，承包商不承担过失责任。这足以说明工程各方的责任行为原则是非常的关键。
2．2．2、严格控制工程变更。在工程实施阶段，设计变更也作为一个重要因素对工程造价造成不可忽视的影响。在施工进行之前，为了降低造价，则有必要组织施工人员到现场进行踏勘工作，并且对其图纸进行必要的会审以及技术交底，应当尽量将设计变更提前，因为设计变更发生得越早，其损失就会越小。所以，当工程项目不得不进行设计变更时，无论对工程造价的影响大与小，都应当要尽量做到将其控制在设计阶段的初期，特别时对于一些对工程造价造成极大影响作用设计变更，为了降低损失，则必须要做到先算账后变更。
2．2．3、对现场签证进行严格地管理在对工程项目进行建设的过程中，往往会出现一项经常性的工作即:现场签证。正是因为这个原因，作为驻地监理和甲方代表，就必须要在其各自的工作岗位中要有足够的责任感以及使命感，一定要认真且严谨地对其施工现场进行详细的记录。
2．3、工程结算阶段的造价审查
在对工程进行结算时，工程结算量是有一定的标准和依据的，其标准和依据就是该工程项目的招标文件以及承包合同中的工程量，所以，在结算的过程中，一定要对其工程量进行严格地审核。若在施工过程中，其工程量有所变更，则必须要对其中的变更工程量认真地加以审核，尤其要仔细地审查的是施工签证单，严格审查其符合性以及合理性。由于工程结算是一个比较复杂的过程，对工程造价的结果亦产生一定的影响，所以就要求进行审核工作相关人员一定要对其工程设计图纸还有工程量的计算规则加以熟悉并掌握，除此之外，还要对其整个工程的图纸设计以及施工过程要有着全面的了解。由于在结算审核时经常会发生定额换算错误和定额错套等情况，所以在诸多的审核工作中，定额的套用也是非常重要的，由此看来，对于合理定价和减少不必要的投资而言，把好工程结算关也是极为重要的。
3、结束语
