城鄉(xiāng)供水一體化規(guī)劃設計的思考—以樅陽縣為例
進入十四五以來，按照鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的總體部署，中央及各級政府高度重視農(nóng)村供水保障問題。為消除當下突出的城鄉(xiāng)“二元”結構，改善農(nóng)村供水狀況，要求進一步優(yōu)化農(nóng)村供水格局，有條件的地區(qū)實施城鄉(xiāng)一體化等規(guī)模化工程建設，通過農(nóng)村供水規(guī)模化標準化發(fā)展實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。
根據(jù)城鄉(xiāng)供水一體化的發(fā)展要求，給各地供水領域發(fā)展帶來了巨大的機遇，僅安徽省十四五農(nóng)村供水投資將達273億元。但農(nóng)村供水與城市供水存在著很大的不同，如何更好做好規(guī)劃設計工作是值得探討的問題，本文以樅陽縣為例，對城鄉(xiāng)供水一體化的規(guī)劃設計提出幾點思考。
1.農(nóng)村供水存在主要問題及面臨的挑戰(zhàn)
目前，我國農(nóng)村長期存在的飲水難和飲水不安全問題已基本解決，與過去相比，農(nóng)村供水已發(fā)生較大改觀；與發(fā)展相比，農(nóng)村供水短板問題仍然較為突出，總體水平與城市供水相比還有較大差距。面對變化和發(fā)展的農(nóng)村社會經(jīng)濟環(huán)境，解決當前農(nóng)村供水基礎設施建設和服務存在的投資、標準、長效機制等現(xiàn)實問題，實施城鄉(xiāng)供水一體化發(fā)展戰(zhàn)略無疑具有重要的現(xiàn)實意義。
從十一五至十三五建設情況來看，農(nóng)村飲水工程在“供”、“需”、“建”、“管”四個方面主要存在以下問題。
“供”：
（1）水源水質(zhì)難保障。農(nóng)村供水未統(tǒng)一規(guī)劃，受資金限制及行政劃分的限制，原供水按就近取水原則，保障率及水質(zhì)安全風險率考慮較少，造成取水口眾多，水源保護難度大。
（2）供水規(guī)模難確定。農(nóng)村人口節(jié)假日變化大，農(nóng)村空心化嚴重，取值標準偏低，造成節(jié)假日供水不足。
（3）供水分區(qū)難劃定。農(nóng)村地區(qū)農(nóng)村飲水工程未對縣域進行統(tǒng)一的科學規(guī)劃，僅從資金、行政界線考慮，造成供水分區(qū)不合理。
（4）點多面廣，農(nóng)村用戶居民點分散，長距離支狀管網(wǎng)末端水質(zhì)難保障。
“需”：受農(nóng)村地區(qū)人口遷移變化趨勢，農(nóng)村人口逐步減少，但節(jié)假日期間人口驟增，且隨著農(nóng)村改水改廁工作的推進，農(nóng)村用水量日趨增加。造成農(nóng)村地區(qū)用水量變化大、水壓需求不均衡、人口數(shù)量節(jié)假日變化大的特點。
“建”：地形地質(zhì)條件復雜、建設戰(zhàn)線長，周期長：農(nóng)村供水涉及千家萬戶，居住條件復雜；有些住戶尋找各種理由戶前不讓開挖，協(xié)調(diào)難度大；施工作業(yè)面條件受限，難以按圖施工。
“管”：設施分散，傳統(tǒng)方式難以應對；管網(wǎng)漏損控制、維修難。農(nóng)村供水工程面廣量大，單個工程規(guī)模小，經(jīng)濟效益低，管理難度大。不少村鎮(zhèn)供水水工程只有1～2個人管理，且多為沒有經(jīng)過培訓的農(nóng)民，其技術水平較低、管理意識淡薄。
農(nóng)村供水問題可以歸納為兩大方面：一是“先天建設不足”，二是“后天管養(yǎng)薄弱”。其中，后天管養(yǎng)的問題比先天建設的問題更加突出，是主要矛盾。從相關部門調(diào)查的問題上來看，“管養(yǎng)”的問題數(shù)量是“建設”的三倍。如果無法解決“管養(yǎng)”的問題，建設投入再多也很難奏效。
2．城鄉(xiāng)供水一體化規(guī)劃設計目標
城鄉(xiāng)供水一體化一般以縣域為單位，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌建設，以城市供水管網(wǎng)延伸和規(guī)模化供水工程為主，小型集中式供水工程為輔，分散式供水工程為補充的供水工程體系，實現(xiàn)全民覆蓋，城鄉(xiāng)共享優(yōu)質(zhì)供水服務的供水保障模式。目前普遍認為城鄉(xiāng)供水一體化的實質(zhì)不在于城市和鄉(xiāng)村的供水系統(tǒng)必須存在物理上的連接(比如同一個水源、供水管網(wǎng)聯(lián)通、同一個水廠)，而在于鄉(xiāng)村居民能享受到和城市用戶同樣標準的自來水、同樣標準的供水服務，城鄉(xiāng)供水一體化更重要的是目標、是效果。
統(tǒng)籌城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展，打破二元割裂的局面，建立各區(qū)域性水廠范圍內(nèi)“同網(wǎng)、同質(zhì)、同價、同服務”的城鄉(xiāng)一體化供水運營管理體制，解決農(nóng)村飲水安全問題，是城鄉(xiāng)供水一體化的最終目標。
3．城鄉(xiāng)供水一體化的設計實踐—以樅陽縣為例
3.1項目簡介
樅陽縣農(nóng)村自來水并網(wǎng)PPP項目由北京首創(chuàng)股份、中鐵上海工程局、合肥市市政設計研究總院有限公司組成的聯(lián)合體中標，項目總投資14億元，工程包括新建取水工程、新建凈水廠、現(xiàn)狀水廠改造及配水管網(wǎng)工程。樅陽縣位于安徽省銅陵市，面積1808.1平方公里，下轄22個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。原共有47處集中供水工程。大部分農(nóng)村自來水廠水源選址不合理，取水能力不足，枯水期取水保證率低，不同程度存在安全隱患和水質(zhì)風險。且大部分水廠維護管理不到位，設施老化嚴重，部分水廠實行限時供水的模式。還有部分自來水廠未建立有效的消毒系統(tǒng)，出水水質(zhì)不達標，嚴重影響居民的身體健康。2018年樅陽全面啟動農(nóng)村自來水并網(wǎng)改造工程，擬在3年內(nèi)實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水同網(wǎng)同質(zhì)同服務。
3.2規(guī)劃設計方案
（1）水源選擇
通過調(diào)研現(xiàn)狀碼頭、排污口情況，對用水地區(qū)分布、長江岸線條件進行分析后，棄用水質(zhì)水量保障率不高的小型河流、水庫水源，將現(xiàn)狀47個取水口，整合為4個取水口。選擇擇水源水質(zhì)好，水量有保障的菜籽湖和長江水源。新建菜子湖雨壇（近期5萬噸/日，遠期8萬噸/日）、長江湯溝（近期3萬噸/日，遠期5萬噸/日）及長江老洲（近期5萬噸/日，遠期15萬噸/日）三個水源取水口，保留縣自來水廠5萬噸/日長江取水口，實現(xiàn)全縣供水水源的安全保證。
（2）水廠布局
本工程將全縣供水分為4個區(qū)（不含江心洲），兼并聯(lián)網(wǎng)小水廠形成4個規(guī)模水廠，整合水源水質(zhì)差、建設標準低、制水工藝落后、管理不善的現(xiàn)狀46個小型水廠。四個分區(qū)分別為：雨壇～錢橋片西北部供水區(qū)（覆蓋雨壇、義津、麒麟、錢橋四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)），建設雨壇水廠（近期5萬噸/日，遠期8萬噸/日）；樅陽～白柳片南部供水區(qū)（覆蓋樅陽縣城、官埠橋、會宮、藕山、浮山及白柳六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)），擴建縣水廠至8萬噸/日；湯溝-白梅片中部供水區(qū)（覆蓋湯溝、金社、項鋪、及白梅四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)），新建湯溝水廠（近期3萬噸/日，遠期5萬噸/日）；老洲-錢鋪片東部供水區(qū)（覆蓋老洲、陳瑤湖、周潭、橫埠、錢鋪及普濟圩農(nóng)場五個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及一個農(nóng)場），新建老洲江北水廠（近期5萬噸/日，遠期15萬噸/日）。
樅陽縣供水分區(qū)圖
（3）管網(wǎng)及加壓泵站布置
規(guī)劃“三橫四縱”的干管體系，新建9座區(qū)域加壓泵站及2800km配水管網(wǎng)覆蓋全域。片區(qū)之間獨立運營又互聯(lián)互通，實現(xiàn)了“水源互調(diào)、片區(qū)互濟”的供水安全保障體系。通過管網(wǎng)水力平差計算合理布置管線，配水干管路線主要沿交通干線輻射，升級改造老舊管網(wǎng)。強化各片區(qū)高位水池、加壓站的規(guī)劃和建設布局，站在全縣一盤棋的高度統(tǒng)籌新建一批高位水池和加壓站，為供水管網(wǎng)“互聯(lián)互通”和“增擴”墊定基礎。為適應農(nóng)村地區(qū)日變化系數(shù)、時變化系數(shù)大的特點，加壓泵站設計采用無負壓+清水池的模式，對平時用水量小充分利用高水頭，節(jié)假日用水高峰期切換至清水池模式，既保障了用水安全又充分節(jié)能。
（4）項目信息化建設
通過管控平臺基礎構架的搭建實現(xiàn)水廠及泵站的自動化，實時監(jiān)測出水水質(zhì)、設備運行狀態(tài)，自動調(diào)控供水流量及壓力等，為應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。同步建設以管網(wǎng)GIS系統(tǒng)為基礎，提高供水效率逐步建成廠網(wǎng)站一體信息化調(diào)度平臺，從而形成集生產(chǎn)運營中心和管理信息化調(diào)度中心的智慧水務系統(tǒng)。
（5）水廠工藝
水廠工藝設計既注重水質(zhì)安全又注重降低運營費用，采用運行成熟穩(wěn)定的折板絮凝+平流沉淀池+V型濾池+成品次氯酸鈉消毒處理工藝。水廠設置應急活性炭、高錳酸鉀處理設施，設置前加氯、強化常規(guī)處理措施，以應對各種緊急水質(zhì)事件。
雨壇水廠效果圖
老洲水廠效果圖
3.3項目成效
（1）雨壇、湯溝、老洲三座水廠已投入運營，開啟供水鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋、城鄉(xiāng)供水“同質(zhì)同網(wǎng)”新時代。
（2）基本完成到村到戶全覆蓋，城鄉(xiāng)供水一體化“大動脈”完全打通，結束“住在長江邊，不飲長江水”的歷史。
（3）水質(zhì)變得安全潔凈，水質(zhì)水廠出水濁度低于0.5NTU，水量更加充足，水壓也更加穩(wěn)定，為城鄉(xiāng)居民提供同樣高質(zhì)量的、規(guī)模化、標準化、專業(yè)化的供水。
（4）用戶的投訴率大幅下降，農(nóng)村居民的幸福感、安全感、獲得感顯著提升。
（5）《人民日報》《學習強國》《安徽日報》等多家新聞媒體和各級電視臺都對樅陽城鄉(xiāng)供水一體化項目進行了報道。
《人民日報》刊發(fā)報道《安徽樅陽推進供水一體化城鄉(xiāng)同飲一江水》
4．城鄉(xiāng)供水一體化規(guī)劃設計總結
（1）提高規(guī)劃站位，把農(nóng)村居民飲水安全作為第一要務。不能單純以經(jīng)濟性作為規(guī)劃的唯一標準，農(nóng)村地區(qū)地廣人稀，供水管網(wǎng)長，投資大，收益低，應以老百姓的迫切需求及健康作為首要考慮因素，將分散的居民點合理納入規(guī)劃。
（2）優(yōu)化水源選用，合理分區(qū)，管網(wǎng)互聯(lián)互通。發(fā)揮規(guī)模效益，形成大水源大水廠，打破行政區(qū)劃界線，根據(jù)地形、水源、人口分布合理分區(qū)，加強主管網(wǎng)建設形成互聯(lián)互通供水管網(wǎng)格局。
（3）合理預測供水規(guī)模。供水人口以戶籍人口為計算依據(jù)，鎮(zhèn)區(qū)與農(nóng)村采用差異化預測，人口結合現(xiàn)狀人口及規(guī)劃人口，以鎮(zhèn)區(qū)及中心村為重點，結合人口增長規(guī)律，科學預測。
（4）適當增設中途調(diào)蓄設施，優(yōu)化泵站形式。農(nóng)村供水存在變化系數(shù)大、管網(wǎng)支狀布置的特點，采用調(diào)蓄池可降低變化系數(shù)對管網(wǎng)管徑的影響同時也增加供水可靠性。各區(qū)域性加壓泵站可結合清水池采用無負壓+清水池聯(lián)合供水方式，充分利用平時段壓力節(jié)能降耗，高峰時段通過清水池對水量進行調(diào)節(jié)。
（5）采用分層分級建設模式。城鄉(xiāng)供水一體化建設涉及面廣，按輕重緩急做好項目建設計劃，先期實施骨干工程，支管網(wǎng)分層級實施，實行網(wǎng)格化模塊化設計。
（6）加強農(nóng)村供水設施信息化建設。采用可視化，智能化綜合管理，減少人力資源的使用。利用自動化和信息技術提高給水系統(tǒng)的可預測性和可控制性，實現(xiàn)優(yōu)化運行，智慧水務建設是應對挑戰(zhàn)的有效技術手段，也是未來水務行業(yè)發(fā)展的方向。
（7）加強專業(yè)化運行管理，創(chuàng)新建設模式。建議專業(yè)運營單位適當參與到建設中來，根據(jù)其運營需要提出建設性意見。