干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村飲用水安全保障體系與工程措施研究.pdf

1、水是人類生存發(fā)展的基本要素，飲用水安全一直是全世界熱議的焦點(diǎn)。然而在我國干旱半干旱地區(qū)，由于干旱缺水、生態(tài)脆弱、供水措施滯后，飲用水安全問題十分突出，已嚴(yán)重危害到人民群眾的身體健康，影響到當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展，亟需對(duì)飲用水安全理論、工程技術(shù)及管理措施進(jìn)行系統(tǒng)研究，使理論系統(tǒng)科學(xué)，工程技術(shù)成熟高效，管理措施健全有力，以解決飲用水安全問題，保障農(nóng)村飲用水安全。本學(xué)位論文以干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村飲用水安全為研究對(duì)象，從總體規(guī)劃、水源及水源地論證

2、、取水措施、處理工藝、管網(wǎng)設(shè)計(jì)及建設(shè)管理等方面開展研究論述，以期構(gòu)建出合理的農(nóng)村飲用水安全保障體系。主要內(nèi)容包括：
　?。?）在深入剖析我國干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村飲用水供給狀況及存在問題的基礎(chǔ)上，提出了干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村飲用水安全體系的內(nèi)涵——是包含了水量充足，水質(zhì)可靠，水源及供水設(shè)施供水能力有保障，取用方便，價(jià)格可負(fù)擔(dān)等多方面的綜合系統(tǒng)。分析研究了由水質(zhì)、水量和水壓、方便程度、保證率和水價(jià)組成的針對(duì)此區(qū)的農(nóng)村飲用水安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及

3、各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在明確了農(nóng)村飲用水安全內(nèi)涵及要求的基礎(chǔ)上，建立了涵蓋工程技術(shù)和管理維護(hù)兩大模塊的干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村飲用水安全體系框架。
　?。?）針對(duì)干旱半干旱地區(qū)水源稀少且分布不均，居民用水量時(shí)段差異性明顯等特點(diǎn)，按照多水源聯(lián)合調(diào)配、集中和分散供水方式結(jié)合、按時(shí)按需配給的供給原則，提出了分區(qū)供水、分質(zhì)供水和分時(shí)供水三種供水方式，并對(duì)各種供水方式進(jìn)行了詳細(xì)論述。同時(shí)分析了不同水源條件和用水需求下的供水規(guī)模計(jì)算方法。
　　

4、（3）針對(duì)干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村多種飲用水水源類型，提出了水源優(yōu)選原則，及各種水源水量、水質(zhì)評(píng)價(jià)計(jì)算方法。并根據(jù)各水源類型采用不同論證因子進(jìn)行水源地定位，其中，地表水水源地位置應(yīng)從水質(zhì)因素、河床地形、工程地質(zhì)及施工條件綜合考慮，地下水水源地位置應(yīng)從水文地質(zhì)條件，水生態(tài)環(huán)境、施工費(fèi)用等方面進(jìn)行論證。雨水收集區(qū)的位置應(yīng)設(shè)在減少土壤入滲，增加地表徑流的地區(qū)。
　　（4）干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村以地下水為主要飲用水源，可根據(jù)水源地特點(diǎn)選用不同類型地

5、下取水構(gòu)筑物。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^深、含水層厚度較豐或?qū)訑?shù)較多時(shí)，可采用管井或大口井取水。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺、含水層厚度較薄時(shí)，可建設(shè)截潛流工程。在西北黃土旱塬地區(qū)，輻射井和滲流井綜合了垂直式和水平式地下水取水構(gòu)筑物特點(diǎn)，取得了良好的截蓄功效。此外在水源極度稀缺地區(qū)，水窖集雨是一種飲用水集取的有效手段。文中對(duì)以上幾種取水構(gòu)筑物的工藝原理、特點(diǎn)、適用范圍、工程結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)計(jì)算做了詳細(xì)論述。
　?。?）針對(duì)干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村飲用水工程特點(diǎn)，將處

6、理系統(tǒng)分為原水和家用儲(chǔ)水設(shè)施水質(zhì)處理兩部分。原水處理工藝應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)條件進(jìn)行選擇：當(dāng)水質(zhì)符合Ι類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可用直接消毒法；當(dāng)濁度小于20NTU時(shí)，采用慢濾池過濾；當(dāng)濁度在20~500NTU之間時(shí)，采用粗濾+慢濾工藝；當(dāng)濁度超過500NTU時(shí)，在粗濾+慢濾工藝前設(shè)預(yù)沉設(shè)施。對(duì)于家用儲(chǔ)水設(shè)施的水質(zhì)處理，可通過二次消毒和定期清理來防止二次污染。
　　（6）從管網(wǎng)布置、輸水管道和配水管網(wǎng)三個(gè)方面研究了管網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。首先，利用遙感（RS

7、）技術(shù)，并結(jié)合實(shí)地勘測，對(duì)設(shè)計(jì)資料缺失和滯后部分進(jìn)行修正，為合理規(guī)劃供水分區(qū)、精準(zhǔn)布置管線提供支持。其次，針對(duì)農(nóng)村建設(shè)難度大的長距離、高水壓倒虹吸重力式輸水管道，提出了改進(jìn)后的水力計(jì)算方程以及承壓和事故備用保障措施。最后，通過繪制管徑——價(jià)格相關(guān)曲線，結(jié)合不同管材沿程水頭損失公式，建立了重力式枝狀管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)管徑求解方程。
　?。?）在深入考察各地農(nóng)村人飲工程管理模式和組織構(gòu)架的基礎(chǔ)上，提出了干旱半干旱地區(qū)農(nóng)村飲用水安全的管理保護(hù)措