第三节 集中式供水工程设计

一、供水规模和用水量

村镇用水包括居民生活用水量、公共建筑用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、消防用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏失水量和未预见用水量等，应根据当地实际用水需求列项，按最高日用水量进行计算。

确定供水规模时，应综合考虑现状用水量、用水条件及其设计年限内的发展变化、水源条件、制水成本、已有供水能力、当地用水定额标准和类似工程的供水情况；联片集中供水工程的供水规模，应分别计算供水范围内各村镇的最高日用水量。

1.居民生活用水量W1

生活用水是指人们从事生活活动需要的水，包括居民家庭用水，学校、机关、医院、餐馆、浴室等公共建筑的用水。生活用水量可按式（1-1）计算确定：

式中 W1——居民生活用水量，m3/d；

q——最高日居民生活用水定额，L/（人·d），可按表1-2确定；

p——设计用水居民人数，人。

在确定用水定额q时，应对本地村镇居民的水源条件、供水方式、用水条件、用水习惯、生活水平、发展潜力等情况进行调查分析，并遵照以下原则：村庄比镇区低，生活水平较高地区宜采用高值，有其他清洁水源可利用且取用方便的地区宜采用低值，发展潜力小的地区宜采用低值，制水成本高的地区宜采用低值。实际调查情况与表1-2有出入时，应根据当地实际情况适当增减。

设计居民人数p按式（1-2）计算：

式中 p0——供水范围内的现状常住人口，包括无当地户籍的常住人口，人；

γ——设计年限内人口的自然增长率，可根据当地近年来的人口自然增长率确定；

n——工程设计年限，a；

p1——设计年限内人口的机械增长总数，可根据各村镇的人口规划以及近年来流动人口和户籍迁移人口的变化情况按平均增长法确定，人。

在确定设计用水人口数时，中心村、企业较多的村和乡镇所在地，应考虑自然增长和机械增长；条件一般的村庄，应充分考虑农村人口向城市和小城镇的转移，设计用水人口不应超过现状户籍人口数。

2.公共建筑用水量W2

公共建筑用水量应根据公共建筑性质、规模及其用水定额确定，并应符合下列要求：

（1）村庄的公共建筑用水量，可只考虑学校和幼儿园的用水，可根据师生数、是否寄宿以及表1-3中用水定额确定。

（2）乡镇政府所在地、集镇，可按《建筑给排水设计规范》（GB 50015—2010）确定公共建筑用水定额。缺乏资料时，公共建筑用水量可按居民生活用水量的10%～25%估算，其中，集镇和乡政府所在地可为10%～15%、建制镇可为15%～25%。无学校的村庄不计公共建筑用水量W2。

3.畜禽最高日用水量W3

集体或专业户饲养畜禽最高日用水量，应根据畜禽饲养方式、种类、数量、用水现状和近期发展计划确定。圈养时，饲养畜禽最高日用水定额可按表1-4选取；放养畜禽时，应根据用水现状对按定额计算的用水量适当折减；有独立水源的饲养场可不考虑此项。

4.企业用水量W4

企业用水量应根据下列要求确定：

（1）企业用水量，应根据企业类型、规模、生产工艺、生产条件及要求、用水现状、近期发展计划和当地的用水定额标准等确定。

（2）企业内部工作人员的生活用水量，应根据车间性质、温度、劳动条件、卫生要求等确定，无淋浴的可为20～30L/（人·班），有淋浴的可为40～50L/（人·班）。

（3）对耗水量大、水质要求低或远离居民区的企业，是否将其列入供水范围，应根据水源充沛程度、经济比较和水资源管理要求以及企业意愿等确定，并对企业用水现状及发展计划进行调查。

（4）只有家庭手工业、小作坊的村镇不应计此项。

5.浇洒道路和绿地用水量W5

浇洒道路和绿地用水量，经济条件好且规模较大的镇确实需要时，可根据浇洒道路和绿地的面积、按1.0～2.0L/（m2·d）的用水负荷计算，其余镇（乡）、村可不计此项。

6.管网漏失水量和未预见水量之和W6

管网漏损水量系指水管网中未经使用而漏掉的水量，包括管道接口不严、管道腐蚀穿孔，水管爆裂、闸门水圈不严以及消防栓等用水设备的漏水。未预见水量系指给水设计中，对难以预见的因素（如规划的变化及流动人口用水等）而预留的水量。由于各地情况不同，宜将管网漏损量和未预见水量合并计算。

管网漏失水量和未预见水量之和Q6，按式（1-3）确定：

式中 K——管网漏失水量和未预见水量折减系数，一般为0.1～0.25，村庄取较低值，规模较大的镇区取较高值。

7.水厂自用水量W7

在饮水工程中，原水必须经过处理，符合饮用水标准后才能送给用户。水厂内部生产工艺过程和其他用途所需的水，称为水厂自用水量，用W7表示。水厂自用水量应根据原水水质、净水工艺和净水构筑物（设备）类型确定。采用常规净水工艺的水厂，可按最高日用水量的5%～8%计算；只进行消毒处理的水厂，可不计此项。

8.消防用水量W8

消防用水量W8应按照《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）和《农村防火规范》（GB 50039—2010）的有关规定确定。

编制乡镇规划时应同时规划消防给水和消防设施，并宜采用消防、生产、生活合一的给水系统。消防水池的容量应满足在火灾延续时间内消防用水的要求。甲、乙、丙类液体储罐和易燃、可燃材料堆放场的火灾延续时间不应小于4h，其他建筑不应小于2h。下列情况可不列此项：

（1）允许短时间间断供水的村镇，主管网的供水能力大于消防用水量。

（2）乡镇附近有可靠的其他水源且取水方便可作为消防水源。

9.设计供水规模Wd

设计用水规模需根据最高日最高用水量（又称为设计用水量）确定。在计算时，由于水厂自用水不进入供水管网，消防用水也不是每天都发生，消防用水只是储存在水厂的清水池中，所以设计用水量不包括这两项。

设计用水量Wd等于居民生活用水量W1、公共建筑用水量W2、饲养畜禽用水量W3、企业用水量W4、市政用水量W5、管网漏失水量和未预见水量W6等项之和，即

水源取水量也称为设计取水量，是确定水源及取水构筑物设计规模的重要依据。设计取水量可按设计供水规模加上水厂自用水量确定，用W表示；当输水管道较长时，应增加输水管道的漏失水量。

10.用水量变化系数

（1）时变化系数。在最高日用水时，每一时段的用水量并不一致。最高用水量发生在用水高峰时段，把这一时段的用水量称为最高日最高时供水量，用Wh表示。最高日最高时供水量Wh与最高日平均时供水量Wh之比称为时变化系数。

时变化系数反映用水变化的幅度，应根据各村镇的供水规模、供水方式、生活用水和企业用水条件、方式和比例，结合当地相似供水工程的最高日供水情况综合分析确定，并符合以下要求：①基本全日制供水工程的时变化系数Kh可按表1-5确定；②定时供水工程的Kh可在3～4的范围内取值，日供水时间长、用水人口多的取较低值。

（2）日变化系数。每天的用水量都不相同。日变化系数Kd是最高日供水量与平均日供水量比值。实际应用时应根据供水规模、用水量组成、生活水平以及气候条件，结合当地相似供水工程的年内供水变化情况综合分析确定，可在1.3～1.6范围内取值。

【例1-1】 集中式工程供水规模和用水量的确定。山东省五莲县松柏镇前长城岭村属库区整体搬迁村，该村共550户1583人，该村长期没有解决饮用水。为解决该村村民饮水安全问题，计划在村东新建大口井1眼，配套水泵和供水管道。试确定设计供水规模。

【解】 （1）计算居民人数p按式（1-2）计算。前长城岭村现住人口1583人，即p0=1583人，设计年限内人口的自然增长率γ取2‰，工程设计年限n取30a，设计年限内人口的机械增长总数p1取10，则设计居民人数按式（1-2）计算：

（2）居民生活用水量W1按式（1-1）确定。山东为三区，根据表1-2可知，最高日居民生活用水定额q取80L/（人·d），则居民生活用水量W1=1690×80/1000=135.2m3/d。

（3）畜禽最高日用水量W3。该村只有550户，按每户饲养1头猪和10只鸡估算，育肥猪和鸡的用水定额分别取40L/（头·d）、1L/（只·d），则畜禽最高日用水量W3=550×1×40+550×10×1=27500（L/d）=27.5（m3/d）。

（4）该村无学校、无村办企业、经济条件较差，故本次供水范围不考虑公共建筑用水量W2、企业供水量W4、浇洒道路和绿地用水量W5。

（5）管网漏失水量和未预见水量之和W6。管网漏失水量和未预见水量折减系数K取0.2，管网漏失水量和未预见水量之和W6按式（1-3）计算，W6=0.2×（135.2+0+27.5+0+0）=32.5（m3/d）。

（6）设计供水规模。设计供水规模按式（1-4）确定，Wd=135.2+0+27.5+0+0+32.5）=195.2（m3/d）。

二、供水水质和水压

（1）集中式供水工程，生活饮用水水质应符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）的要求。受水源、技术、管理等条件限制的Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，生活饮用水水质应符合《农村实施〈生活饮用水卫生标准〉准则》的要求。

（2）供水水压应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头。设计时，很高或很远的个别用户所需的水压不宜为控制条件，可采取局部加压或设集中供水点等措施满足其用水需要。

（3）配水管网中用户接管点的最小服务水头，单层建筑物可为5～10m，两层建筑物为10～12m，二层以上每增高一层增加3.5～4.0m；当用户高于接管点时，尚应加上用户与接管点的地形高差。

（4）配水管网中，消防栓设置处的最小服务水头不应低于10m。

（5）用户水龙头的最大静水头不宜超过40m，超过时宜采取减压措施。

三、供水范围和供水方式

1.区域（联片）统一供水

在一定区域内，采用一个给水系统向多处村镇供水，该系统由专门人员集中管理，供水安全，水质保证率高。凡有可靠水源，居住比较集中的地区，应首先考虑这种供水方式。

2.城市管网延伸供水

依靠城市管网向村镇供水，由于城市给水系统供水安全，水质合格率高，因此城市周边地区，距离城市管网较近处，优先考虑采用城市管网延伸供水。

3.村级独立供水

一个村采用一个独立的供水系统仅向本村供水。一般供水规模小，供水保证率和水质合格率低，维修不便，仅适用于居住分散，村间距离远，没有规模大的水源地区。

4.分压供水

采用同一给水系统向地形高差较大的不同村镇或生活区分压供水。凡供水范围内地形高差较大的，均应考虑这种供水方式。不仅可以防止管网中因静压过高而发生崩管事故，还可节省能耗，降低成本。

5.分质供水

按供水水质不同，分别供饮用水和其他生活用水的供水方式。

供水范围和供水方式应根据区域的水资源条件、用水需求、地形条件、居民点分布等进行技术经济比较，按照优水优用、便于管理、单方投资和运行成本合理的原则确定。

（1）水源水量充沛，在地形、管理、投资效益比、制水成本等条件适宜时，应优先选择适度规模的联片集中供水。

（2）水源水量较小，或受其他条件限制时，可选择单村或单镇供水。

（3）距离城镇供水管网较近，条件适宜时，应选择管网延伸供水。

（4）有地形条件时，宜选择重力自流方式供水。

（5）当用水区地形高差较大或个别用水区较远时，应分压供水。

（6）只有唯一水质较好水源且水量有限时，或制水成本较高、用户难于接受时，可分质供水。

（7）有条件时，应全日供水；条件不具备的Ⅳ型、Ⅴ型供水工程，可定时供水。