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摘要：给水工程是城市基础设施的重要组成部分，编制给水工程专项规划为给水设施建设和管理提供依据。本文结合皖南某县城给水工程规划的实例，对用水量预测、水源选择、给水管网布置、供水技术进步规划、供水安全技术措施、节约用水、非传统水资源利用等方面进行了分析。对类似县城的给水工程规划提供参考作用。
关键词：给水规划 用水量预测 水源选择 供水安全 节约用水。
1 歙县城市概况及供水现状分析
1.1 城市概况
歙县位于安徽省东南部，地理位置介于东经118°4′40″～118°53′50″，北纬29°30′25″～30°9′10″之间。地处中纬度地带，属北亚热带湿润季风气候。县城地形呈外围群山环抱的山间河谷盆地特点。县域总面积2122km2，辖13个建制镇，28个乡，为黄山市第一大县。2010年末县域总人口为485798人，共计171808户，户均2.83人。歙县县城包括徽城镇、桂林镇和郑村镇三镇，2010年末县城人口为10.6万人。
1.2 供水现状分析
1.2.1 供水情况
歙县目前有两座水厂，为歙县第一自来水水厂和歙县第二自来水厂。由二水厂单独供水，平均日供水量为2.62万m3/d，最高日供水量为3.00万m3/d，一水厂仅作为备用水厂。二水厂用水量高峰时出水水压为0.30左右，满足90％用户用水要求。但局部地势较高或距离较远地区供水压力不足。
1.2.2 存在问题
歙县给水系统主要存在以下问题：①一水厂原水水源氨氮和总氮含量较高，超过地表水Ⅲ类水氨氮和总氮含量标准。二水厂从丰乐水库取水，丰乐水库水质较好，但不能满足二水厂远期取水量要求。②二水厂构筑物位置布置不尽合理，影响运行。③老城区部分管道使用年限在20年以上，管道老化破损、漏损严重。城区现状给水管道大部分管径偏小，导致配水量不足，在夏季用水高峰期尤其明显。现状管网不满足消防要求。④管网漏损率高，达25%以上。用水浪费严重，缺乏有效地节水管理法规和措施。工业用水重复率低，仅为15%。工业废水排放量超出计划的91%。
2 城市给水规划
2.1 城市用水量预测
城市用水量由城市生活用水量、公建用水量、工业用水量、市政用水量及消防用水量等组成，其大小与城市所处地区气候及水资源状况、城市社会经济发展水平与规模、产业结构、居民生活水平、节水等因素有关，在进行用水量预测时，应综合分析这些因素对用水量预测结果的影响。
常用的用水量预测方法主要有分类预测法、综合指标法、城市单位建设用地综合用水量指标法和分项建设用地用水量指标法等。前两种预测方法的主要计算因子是人口与用水指标，需要的资料少，计算简单，预测精度可以满足给水工程规划要求。后两种方法的主要计算因子是不同性质用地的面积与用水指标，需要的资料相对较多，计算复杂。由于目前县城的经济发达程度和生产力水平、生活方式等均落后于大中城市，现有的统计资料常常有限。因此，在缺乏相关资料的情况下，县城用水量预测优先考虑分类预测法和综合指标法。本规划中采用分類预测法和综合指标法进行预测，经综合分析，最后确定歙县县城2015年城市最高日用水量为5万m3；2020年城市最高日用水量为7万m3，2030年城市最高日用水量为10万m3。
2.2 水源选择
根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98），选用地表水为城市给水水源时，城市给水水源的枯水流量保证率应根据城市性质和规模确定，可采用90%～97%。本次规划给水水源的枯水流量保证率取95%。
通过对扬之河、富资河、布射河、丰乐河、练江及新安江的水量水质分析可知，丰乐河与练江水质较差，不符合供水水源水质要求；布射河95%保证率的日流量为1.85万m3/d，流量较小，不满足远期水源要求；扬之河95%保证率的日流量为14.04万m3/d，可保证一水厂需水要求；富资河沙溪以上河段，水质较好，95%保证率日流量为3.97万m3/d；丰乐水库水质较好，歙县允许取水量为6万m3/d的输水量；新安江95%保证率的日流量为31.10万m3/d。
2.2.1 近期水源
歙县2015年需水量5万m3/d。扬之河作为一水厂近期水源，丰乐水库水作为二水厂近期水源，不需开辟新水源。
2.2.2 中、远期水源
歙县2020年需水量为7万m3/d。扬之河作为一水厂中期水源，丰乐水库水作为二水厂中期水源，允许取水量为6万m3/d，另外1万m3/d需从其它水源获取。
歙县2030年需水量为10万m3/d。，扬之河作为一水厂远期水源，丰乐水库水作为二水厂远期水源，允许取水量为6万m3/d，另外4万m3/d需从其它水源获取。
综合考虑中期和远期水源水量不足情况，现提出两种取水方案：
方案一：修建富资河水库作为中、远期水源。
富资河属于Ⅲ类水，水质满足供水要求，枯水年95%保证率的日流量为3.97万m3/d，满足中期取水水量要求，远期要求在富资河上游建造水库，通过水库调节，可增加枯水期流量，满足中、远期取水要求。拟采用重力输水方式，两根DN800输水管并列输水。输水管全程约6.5km。
方案二：采用新安江作为中、远期水源。
新安江属于Ⅲ类水，枯水年95%保证率的日流量为31.1万m3/d，水质水量都满足中、远期取水要求。取水构筑物拟建在义城村与朱村中间段，水源至一级泵站采用重力输水方式，一级泵站至二水厂厂区采用压力输水方式，提升扬程约30m，两根DN800输水管并列输水，输水管全程约7.5km。
取水方案比较：从水量、水质、经济及社会方面比较两个取水方案的优缺点。经过综合分析，两种取水方案在水量和水质上都可以满足要求，但采用新安江作为中、远期新僻水源的费用远小于新建富资水库作为中、远期新僻水源的费用。故规划采用新安江作为中、远期新僻水源。
2.3 输配水管网规划 2.3.1 输水管线规划
输水管线是城市给水系统的重要组成部分，对供水成本和安全影响较大。原水输水管线设计流量按最高日平均时流量加水厂自用水量计算。输水管条数主要根据输水量、事故时须保证的给水量、输水管长度等情况定，歙县新建输水管应不少于2条，发生事故时应保证供应70%的设计流量。
2.3.2 配水管网规划
2.3.2.1 布置原则
配水管网布置应遵循以下原则：①按照城市现状和规划路网布置管网，以便于施工与管理。②为兼顾供水经济性与可靠性，干管应沿供水主要流向布置，设置几条平行干管，采用最短路线向用水户供水，特别是用水大户。主要城区采用环状网布置方式，城市周边地区采用树状网布置方式。尽量利用原有配水管道，优化管网改扩建和新建方案。③干管一般按规划道路布置，应尽量避免在高等级路面或重要道路下敷设，其平面位置和高程应符合城市地下管线综合设计要求。④考虑给水系统的分期建设，适当留有发展余地。⑤自备水源供水管道严禁与城市给水管网直接连接，非生活饮用水管网严禁与城市给水管网连接。
2.3.2.2 水力计算。在完成管网布置、计算出各节点流量后，进行最高日最高时设计状况、事故校核、消防校核和转输校核等四种情况下的管网平差计算，其目的是：①最高时正常设计情况下，计算管网控制点及其他节点自由水压、各管段流量和水头损失、二级泵站水泵流量和扬程。根据平差计算结果，分析现状管网和规划管网存在的问题，并提出改进措施。②核实事故时各节点流量是否大于70%设计流量，控制点水压是否满足要求。③校核发生火灾时，控制点水压是否大于10m水柱。
2.4 供水技术进步规划
城市供水系统是市政管网的重要组成部分，属城市基础设施。其运行、维护及管理水平的高低直接影响到市民正常生活和工厂企业生产生活，也影响供水企业的社会效益和经济效益。大部分县城由于城市化进程过快，供水行业大都存在优化调度技术落后、电能消耗高、供水漏损率高等问题。
供水技术进步规划主要包括以下几个方面：①供水科学调度：在供水系统运行状态集中、全面和实时监控的基础上，运用现代信息技术，采取智能化和优化控制理论和方法，实现供水系统的科学管理。②降低漏损率：通过改进供水系统运行管理、检漏、管网改造等措施来降低管网漏损率。③降低能耗：选择高效率的机泵，并使水泵运行工况处在高效区，采用合适的调速装置，使水泵的扬程、水量能适应管网的变化。另外应加强管网的优化设计、调度和管理，特别对多水源和多泵站的管網更应实行优化调度，考虑分时电价问题，充分利用电费低阶段。④无负压供水：禁止直接在管道上装泵抽水，优先选择电子无负压供水设备。⑤城乡一体化供水：对于正在不断发展的城乡一体化供水进程，应在充分考虑其自身特点的前提下进行。根据地形、源水实际情况，合理选择供水方式。
2.5 供水安全技术措施
2.5.1 安全供水
供水安全包括供水水量、水质和水压三方面。
①水量：规划长距离输水管线时，输水管不宜少于两根；配水管网应布置成环状。②水质：建议加强水源地保护，保证水源水质；加强水厂的科学管理以及合理使用药剂，确保出厂水水质；加强管网管理，保证管网水质。③水压：对局部水压不足地区采取加压措施。
2.5.2 应急预案
针对可能发生的突发性供水事故，制定相应的应急预案。当某一供水水源发生污染或者水厂发生事故时，启动备用水厂生产供水，优先保证生活用水。
2.6 节水规划
提出节水规划，可防止盲目开发水资源造成水源枯竭、资源浪费，为有限水源的合理开发利用提供依据，为城市的发展提供更好的供水保障。主要节水措施有：①生活用水节水：大力推广应用以下节水器具与设备；推广公共建筑节水措施；发展绿化节水技术和机动车洗车节水技术。②工业用水节水：高耗水行业技术改造；提高水的重复利用率。③给水系统节水：加强供水管网检漏和防渗；加大供水管网改造力度。
2.7 非传统水资源利用
非常规水资源区别于一般意义上的地表水、地下水，通常包括污水处理回用水、海水、雨水、微咸水和中水等。非常规水资源利用量的多少是一个城市水开发利用先进水平的重要标志，充分利用非常规水资源已经成为解决城市缺水问题的必要手段。
参考文献：
[1]李仕友，谢水波等.小城镇供水工程规划中的几个问题[J].农村水利水电，2006，（4）：3-5.
[2]任铁军.供水工程设计中几个规划问题的分析[J].水利规划，1998，（1）：36-37.
[3]安徽省黄山市歙县统计局.歙县统计年鉴,2011年[M].
[4]汪光焘.城市供水行业2000年技术进步发展规划[M].中国建筑工业出版社，1993.
[5]GB 50282-98，城市给水工程规划规范[S].
关键词：给水规划 用水量预测 水源选择 供水安全 节约用水。
1 歙县城市概况及供水现状分析
1.1 城市概况
歙县位于安徽省东南部，地理位置介于东经118°4′40″～118°53′50″，北纬29°30′25″～30°9′10″之间。地处中纬度地带，属北亚热带湿润季风气候。县城地形呈外围群山环抱的山间河谷盆地特点。县域总面积2122km2，辖13个建制镇，28个乡，为黄山市第一大县。2010年末县域总人口为485798人，共计171808户，户均2.83人。歙县县城包括徽城镇、桂林镇和郑村镇三镇，2010年末县城人口为10.6万人。
1.2 供水现状分析
1.2.1 供水情况
歙县目前有两座水厂，为歙县第一自来水水厂和歙县第二自来水厂。由二水厂单独供水，平均日供水量为2.62万m3/d，最高日供水量为3.00万m3/d，一水厂仅作为备用水厂。二水厂用水量高峰时出水水压为0.30左右，满足90％用户用水要求。但局部地势较高或距离较远地区供水压力不足。
1.2.2 存在问题
歙县给水系统主要存在以下问题：①一水厂原水水源氨氮和总氮含量较高，超过地表水Ⅲ类水氨氮和总氮含量标准。二水厂从丰乐水库取水，丰乐水库水质较好，但不能满足二水厂远期取水量要求。②二水厂构筑物位置布置不尽合理，影响运行。③老城区部分管道使用年限在20年以上，管道老化破损、漏损严重。城区现状给水管道大部分管径偏小，导致配水量不足，在夏季用水高峰期尤其明显。现状管网不满足消防要求。④管网漏损率高，达25%以上。用水浪费严重，缺乏有效地节水管理法规和措施。工业用水重复率低，仅为15%。工业废水排放量超出计划的91%。
2 城市给水规划
2.1 城市用水量预测
城市用水量由城市生活用水量、公建用水量、工业用水量、市政用水量及消防用水量等组成，其大小与城市所处地区气候及水资源状况、城市社会经济发展水平与规模、产业结构、居民生活水平、节水等因素有关，在进行用水量预测时，应综合分析这些因素对用水量预测结果的影响。
常用的用水量预测方法主要有分类预测法、综合指标法、城市单位建设用地综合用水量指标法和分项建设用地用水量指标法等。前两种预测方法的主要计算因子是人口与用水指标，需要的资料少，计算简单，预测精度可以满足给水工程规划要求。后两种方法的主要计算因子是不同性质用地的面积与用水指标，需要的资料相对较多，计算复杂。由于目前县城的经济发达程度和生产力水平、生活方式等均落后于大中城市，现有的统计资料常常有限。因此，在缺乏相关资料的情况下，县城用水量预测优先考虑分类预测法和综合指标法。本规划中采用分類预测法和综合指标法进行预测，经综合分析，最后确定歙县县城2015年城市最高日用水量为5万m3；2020年城市最高日用水量为7万m3，2030年城市最高日用水量为10万m3。
2.2 水源选择
根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98），选用地表水为城市给水水源时，城市给水水源的枯水流量保证率应根据城市性质和规模确定，可采用90%～97%。本次规划给水水源的枯水流量保证率取95%。
通过对扬之河、富资河、布射河、丰乐河、练江及新安江的水量水质分析可知，丰乐河与练江水质较差，不符合供水水源水质要求；布射河95%保证率的日流量为1.85万m3/d，流量较小，不满足远期水源要求；扬之河95%保证率的日流量为14.04万m3/d，可保证一水厂需水要求；富资河沙溪以上河段，水质较好，95%保证率日流量为3.97万m3/d；丰乐水库水质较好，歙县允许取水量为6万m3/d的输水量；新安江95%保证率的日流量为31.10万m3/d。
2.2.1 近期水源
歙县2015年需水量5万m3/d。扬之河作为一水厂近期水源，丰乐水库水作为二水厂近期水源，不需开辟新水源。
2.2.2 中、远期水源
歙县2020年需水量为7万m3/d。扬之河作为一水厂中期水源，丰乐水库水作为二水厂中期水源，允许取水量为6万m3/d，另外1万m3/d需从其它水源获取。
歙县2030年需水量为10万m3/d。，扬之河作为一水厂远期水源，丰乐水库水作为二水厂远期水源，允许取水量为6万m3/d，另外4万m3/d需从其它水源获取。
综合考虑中期和远期水源水量不足情况，现提出两种取水方案：
方案一：修建富资河水库作为中、远期水源。
富资河属于Ⅲ类水，水质满足供水要求，枯水年95%保证率的日流量为3.97万m3/d，满足中期取水水量要求，远期要求在富资河上游建造水库，通过水库调节，可增加枯水期流量，满足中、远期取水要求。拟采用重力输水方式，两根DN800输水管并列输水。输水管全程约6.5km。
方案二：采用新安江作为中、远期水源。
新安江属于Ⅲ类水，枯水年95%保证率的日流量为31.1万m3/d，水质水量都满足中、远期取水要求。取水构筑物拟建在义城村与朱村中间段，水源至一级泵站采用重力输水方式，一级泵站至二水厂厂区采用压力输水方式，提升扬程约30m，两根DN800输水管并列输水，输水管全程约7.5km。
取水方案比较：从水量、水质、经济及社会方面比较两个取水方案的优缺点。经过综合分析，两种取水方案在水量和水质上都可以满足要求，但采用新安江作为中、远期新僻水源的费用远小于新建富资水库作为中、远期新僻水源的费用。故规划采用新安江作为中、远期新僻水源。
2.3 输配水管网规划 2.3.1 输水管线规划
输水管线是城市给水系统的重要组成部分，对供水成本和安全影响较大。原水输水管线设计流量按最高日平均时流量加水厂自用水量计算。输水管条数主要根据输水量、事故时须保证的给水量、输水管长度等情况定，歙县新建输水管应不少于2条，发生事故时应保证供应70%的设计流量。
2.3.2 配水管网规划
2.3.2.1 布置原则
配水管网布置应遵循以下原则：①按照城市现状和规划路网布置管网，以便于施工与管理。②为兼顾供水经济性与可靠性，干管应沿供水主要流向布置，设置几条平行干管，采用最短路线向用水户供水，特别是用水大户。主要城区采用环状网布置方式，城市周边地区采用树状网布置方式。尽量利用原有配水管道，优化管网改扩建和新建方案。③干管一般按规划道路布置，应尽量避免在高等级路面或重要道路下敷设，其平面位置和高程应符合城市地下管线综合设计要求。④考虑给水系统的分期建设，适当留有发展余地。⑤自备水源供水管道严禁与城市给水管网直接连接，非生活饮用水管网严禁与城市给水管网连接。
2.3.2.2 水力计算。在完成管网布置、计算出各节点流量后，进行最高日最高时设计状况、事故校核、消防校核和转输校核等四种情况下的管网平差计算，其目的是：①最高时正常设计情况下，计算管网控制点及其他节点自由水压、各管段流量和水头损失、二级泵站水泵流量和扬程。根据平差计算结果，分析现状管网和规划管网存在的问题，并提出改进措施。②核实事故时各节点流量是否大于70%设计流量，控制点水压是否满足要求。③校核发生火灾时，控制点水压是否大于10m水柱。
2.4 供水技术进步规划
城市供水系统是市政管网的重要组成部分，属城市基础设施。其运行、维护及管理水平的高低直接影响到市民正常生活和工厂企业生产生活，也影响供水企业的社会效益和经济效益。大部分县城由于城市化进程过快，供水行业大都存在优化调度技术落后、电能消耗高、供水漏损率高等问题。
供水技术进步规划主要包括以下几个方面：①供水科学调度：在供水系统运行状态集中、全面和实时监控的基础上，运用现代信息技术，采取智能化和优化控制理论和方法，实现供水系统的科学管理。②降低漏损率：通过改进供水系统运行管理、检漏、管网改造等措施来降低管网漏损率。③降低能耗：选择高效率的机泵，并使水泵运行工况处在高效区，采用合适的调速装置，使水泵的扬程、水量能适应管网的变化。另外应加强管网的优化设计、调度和管理，特别对多水源和多泵站的管網更应实行优化调度，考虑分时电价问题，充分利用电费低阶段。④无负压供水：禁止直接在管道上装泵抽水，优先选择电子无负压供水设备。⑤城乡一体化供水：对于正在不断发展的城乡一体化供水进程，应在充分考虑其自身特点的前提下进行。根据地形、源水实际情况，合理选择供水方式。
2.5 供水安全技术措施
2.5.1 安全供水
供水安全包括供水水量、水质和水压三方面。
①水量：规划长距离输水管线时，输水管不宜少于两根；配水管网应布置成环状。②水质：建议加强水源地保护，保证水源水质；加强水厂的科学管理以及合理使用药剂，确保出厂水水质；加强管网管理，保证管网水质。③水压：对局部水压不足地区采取加压措施。
2.5.2 应急预案
针对可能发生的突发性供水事故，制定相应的应急预案。当某一供水水源发生污染或者水厂发生事故时，启动备用水厂生产供水，优先保证生活用水。
2.6 节水规划
提出节水规划，可防止盲目开发水资源造成水源枯竭、资源浪费，为有限水源的合理开发利用提供依据，为城市的发展提供更好的供水保障。主要节水措施有：①生活用水节水：大力推广应用以下节水器具与设备；推广公共建筑节水措施；发展绿化节水技术和机动车洗车节水技术。②工业用水节水：高耗水行业技术改造；提高水的重复利用率。③给水系统节水：加强供水管网检漏和防渗；加大供水管网改造力度。
2.7 非传统水资源利用
非常规水资源区别于一般意义上的地表水、地下水，通常包括污水处理回用水、海水、雨水、微咸水和中水等。非常规水资源利用量的多少是一个城市水开发利用先进水平的重要标志，充分利用非常规水资源已经成为解决城市缺水问题的必要手段。
参考文献：
[1]李仕友，谢水波等.小城镇供水工程规划中的几个问题[J].农村水利水电，2006，（4）：3-5.
[2]任铁军.供水工程设计中几个规划问题的分析[J].水利规划，1998，（1）：36-37.
[3]安徽省黄山市歙县统计局.歙县统计年鉴,2011年[M].
[4]汪光焘.城市供水行业2000年技术进步发展规划[M].中国建筑工业出版社，1993.
[5]GB 50282-98，城市给水工程规划规范[S].