根据陕西省县城及村镇供水在设计阶段及施工中存在的问题，本次主要简述供水设计问题中注意的问题。

在陕西省村镇主要采取集中式供水和分散式供水。

集中式供水主要分布在城镇和村镇，在集中水源处取水，通过输水管道送水至水厂，经过水处理和消毒设施然后配水至各个用户。集中式供水工程一般为24小时不间断供水。多采用变频调速恒压或高位水池（水塔）供水。

分散式供水（供水人口少于20人的供水设施）主要集中在山区，陕西主要集中在陕南山区，如镇巴、佛坪、及西乡等。主要原因用户由于地理环境的限制，用户很分散，不集中，分散用户主要饮水为直接从水源取水，大部分水源为山泉及沟道地表水，通过简易的低坝及渗渠取水，然后通过重力或加压形式配水至各个用户。

1. 水源

地下水源水质符合《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)，地表水水源水质符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2012），应采取相应的特殊净化工艺进行处理。《地表水环境质量标准》（GB3838-2012）项目共计109项，其中地表水环境质量标准基本项目24项，地下水水源设计取水量应小于允许开采量，开采后不应引起地下水水位下降及地面沉陷等，地表水水源设计枯水期流量的保证率，严重缺水地区不低于90%，其他地区不低于95%，可采取多水源形式保障保证率。集中式生活饮用水适用于地表水为水源一级保护区和二级保护区，水源地由县级以上人民政府环境保护行政主管部门批准。可将取水点上游1km以外的一定范围河段划为水源保护区。

2. 设计供水规模及饮用水量

设计供水规模是指供水工程最高日输出量，供水范围内各用水区的居民生活、公共建筑、牲畜、企业、浇洒道路和绿地用水量、管网漏失、不可预见及消防用水量等组成，但不含水厂自用水量。

3. 时变化系数与日变化系数

时变化系数是指最高日最高时用水量与该日平均时用水量的比值，日供水时间长，用水人口多取值较低，时变化系数是用来确定配水管网设计流量的重要参数。

日变化系数是指年最高日用水量与平均日用水量的比值，反映了年内用水量变化情况，是制水成本分析的重要参数。

水源取水量通常可按供水规模加水厂自用水量确定。

4.加压泵站

一、泵站主要考虑设计扬程和设计流量。

1、向水厂内的净水构筑物送原水，设计扬程应满足净水构筑物的最高设计水位。设计流量应为最高日工作时的平均取水量。

2、直接向无调节构筑物的配水管网供水时，设计扬程应满足配水管网中最不利点和消火栓的最小服务水头要求。设计流量应为最高日最高时用水量。

二、机组选型

水泵性能和组合应满足正常运行工况下水泵机组在高效区运行，工作时流量变化较小的泵站，宜采用相同型号的水泵，工作时流量变化较大的泵站，宜采用大小泵搭配，但型号不宜超过3种。大型供水工程应至少设一台备用泵，备用泵型号与工作泵中的大泵型号相同。

水泵进水管设计流速宜采用1.5m/s～2.0m/s，出水管设计流速宜采用2.0m/s～3.0m/s。

水泵出水管应设管道伸缩节、多功能控制阀（止回阀）和闸阀（蝶阀）。

5.管道水力计算

管道水力计算的主要任务是合理确定输配水管道的管径。为了防止水锤破坏，管道流速不宜大于2.0m/s，为了防止泥沙沉淀和淤堵，设计流速不宜小于0.6m/s。消火栓管道内径不宜小于100mm。

管道水头损失计算应包括沿程水头损失和局部水头损失水头。

水泵的设计总扬程由净扬程Hst和管路阻力损失h损两部分组成。

管路阻力损失包括沿程损失和局部损失（可按沿程损失的5%～10%计算）：

6.管网计算

设计当中主要涉及到枝状管网及环状管网两种类型，枝状管网主要分布在单一的村庄和村组之间连同，环状管网主要在集镇和城市网状道路连同的管道计算。

主要计算公式为海曾威廉公式进行迭代计算，计算软件一般采取鸿业市政管线计算程序。

主要过程为平差计算；

首先假定最不利点，反算水源处的水源压力。

第二，利用计算出的水源压力计算最不利点的压力。

第三，事故校核，把主要供水管道断开，事故流量为正常流量的70%。计算水压是否满足要求。

第四，消防校核计算，一般选择两处着火点，一处为最不利点，另一处为最大用户出着火点，计算一次着火点用水量进行计算。

第五，最大转输校核，在高位水池水源处输入在规定时间内冲满水池的流量，计算管径对应的水压是否满足。

7.调节构筑物

单独设计的清水池或高位水池的有效容积，Ⅰ～Ⅲ型工程可为最高日用水量的15%～25%；Ⅳ型工程可为最高日用水量的25%～40%；Ⅴ型工程可为最高日用水量的40%～60%。

8.常规水处理

水处理是供水工程的重要环节，目的是去除生活饮用水中的泥沙、悬浮物、胶体颗粒、超标化学成分和病原微生物，使供水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749）的要求。

生活饮用水处理一般分常规处理和特殊水处理。常规处理是指对化学成分不超标原水的处理，而特殊水处理是指对化学成分超标原水的处理。

规模化供水工程宜采用构筑物型式，小型集中供水工程可采用一体式净化器。净水构筑物生产能力按照供水规模加水厂自用水量计算。

水处理工艺选择前，应搜集分析原水水质化验资料及不同季节变化情况，并委托有资质的单位进行实地取样化验。

常规处理可由多个基本单元组成，包括预沉淀、混凝剂和助凝剂的投机与混合、絮凝、沉淀、粗滤、慢滤、普通过滤、超滤膜过滤和消毒基本处理单元。

1、水质良好的地下水（浊度小于1NTU）可进行消毒处理；

2、规模较小的工程可进行慢滤池水处理工艺；

3、原水浊度长期不超过20 NTU，可采用过滤或超滤过滤处理；

4、原水浊度长期不超过50 NTU，可采用絮凝沉淀、超滤膜过滤处理；

5、原水若含沙量大或浑浊度经常超过500 NTU时，处理工艺前应采取预沉淀处理，然后进行水处理。

沉淀池一般有平流沉淀池、斜管沉淀池、水平管沉淀池，滤池一般有粗滤池（流速0.3～1.0m/h）、慢滤池（流速0.1～0.3m/h），普通快滤池（流速6～8m/h）、重力式无阀滤池（进水管流速0.5～0.7m/h）和虹吸滤池（供水规模1.5万～5.0万m3/d）、超滤，超滤膜一般为中空纤维超滤膜，是最成熟、最广泛的一种。按照过滤方式一般有压力式膜和浸没式膜。浑浊度大于20NTU，推荐使用浸没式超滤膜。

超滤膜能去除水中悬浮物、胶体、藻类、细菌、病毒等污染物，保证饮用水的微生物安全性，出水浊度在0.2 NTU以下。

当供水规模大于1000t/d时，可分3～4个净水单元，当供水规模小于1000t/d时，可采用一体式净化器设备（絮凝、沉淀、过滤三个净化过程组合成一个装置）。

特殊水质处理：地下水除铁、锰常采用曝气法氧化处理，地下水除氟常采用反渗透和吸附滤池处理。

药剂投加按照原水最不利水质处理的最大投加量处理，常用的絮凝剂有固体硫酸铝；三氯化铁；聚合氯化铝。药剂投加采用一体式溶药投加设备。药剂与水混合一般采用管式混合器。

生活饮用水消毒：以消灭出厂水中的病原微生物。常见的消毒方法有氯消毒（液氯、漂白粉、次氯酸钠等）、二氧化氯消毒（目前村镇采用最多的消毒方式、复合型的）、臭氧消毒、紫外线消毒等。投加点一般位于调节构筑物的进水管上。

参考资料：

1、《水工设计手册》（灌溉、供水）第九卷；

2、《村镇供水工程设计规范》（SL687-2014）；

3、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）；

4、《水力工程设计计算手册》（2006）；

5、《水力计算手册》（2006）；

6、《泵站设计规范》（GB50265-2010）；

7、《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）；

8、《市政工程设计施工图集》（上、下册）。