1、农村饮水工程管道设计及材料选定摘要：近年来，国家加大农村饮水解困工程建设，改善和解决了农村饮水困难问题，使农村饮水工程建设有了长足发展。但在工程建设中，出现了设备及材料选用上没有科学的依据，只凭借经验来选定，造成经济浪费。本文主要就是针对农村饮水工程管道设计及材料选定来进行分析。 关键词：农村饮水工程；管道设计；材料选定 中图分类号：TU991.25 文献标识码： A 引言 近年来，国家加大农村饮水解困工程建设，改善和解决了农村饮水困难问题，使农村饮水工程建设有了长足发展。但在工程建设中，出现了设备及材料选用上没有科学的依据，只凭借经验来选定，造成经济浪费。 某区位于公路的南侧，其东西长为 2
2、10m，南北长为 690m，共有 24趟房屋，每一趟有 12 户，全村一共有 288 户，人口 912 人，畜牧业比较兴旺。 根据实际勘测井位落在村西侧，南北居中位置，设置干管 2 条，每干管下有 12 条支管，相邻两条支管距离均为 30m，同一支管相邻两户均为 17.5m。 1、计算最高日用水量 Q 总和最高时用水量 Q 均 Li-某人、畜日需水量(L/d) ni-某人、畜数量 n-人、畜类别数 根据其所在省的地方标准 DB23/T-2003 中农村人、畜用水定额。各定额均取最大值，计算得最高日用水量 Q 总=139.5m3。 最高时用水量 Q 均=小时变化系数 式中:小时变化系数在农村自来
3、水工程设计中一般采用 25，这里采用 3，可得 Q 均=17.4m3/h 因干管上支管及支管上用户的距离均为等距，因此，同径管路上各段沿线流量近似相等。 2、选择管径及管材 2.1、管径的选择 干管直径 d 干的选定根据公式：d 干=1000 Q=Q 干=Q 均/2=8.70m3/h 计算得 Q 干=55.47mm 按照经济管估 根据查阅 SG80-75 材料规格及性能指标满足要求，选定聚乙烯管，外径为 63mm，内径为 50mm。 2.2、管材类型及其技术性能 2.2.1、钢管 钢管应用历史较长，范围较广，输配水管网工程一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。钢管的优点是适应性强，加工灵活方便，可承
4、受较高的内压。其缺点是不宜承受较大的外荷载。另外，钢管埋地易受腐蚀，必须对其内外壁做防腐涂层。钢管防腐麻烦，总造价高，一旦防腐处理不当，将直接影响其使用寿命和输水能力。 2.2.2、球墨铸铁管 球墨铸铁管具有较高的抗拉强度和延伸率，而且具有较好的韧性、耐腐蚀、抗氧化、耐高压等优良性能，施工方便，不需要在现场进行焊接及防腐操作。球墨铸铁管沿轴线允许的偏转角为 3050，具有良好的密封性和可挠性，减少漏水几率。施工安装方便，大大减轻铺管劳动强度。给水球墨铸铁管根据接口方式不同，可分为(型机械式柔性接口管和)型承插式柔性接口管。 2.2.3、钢筋混凝土管 钢筋混凝土管有普通的钢筋混凝土管、自应力钢筋
5、混凝土管、预应力钢筋混凝土管和预应力钢筒混凝土管。其共同特点是：不需内外防腐，节省钢材，价格低廉，防腐性能好，不会减少水管的输水能力，能够承受比较高的压力，接口为柔性接口，具有较好的抗渗性、耐久性，能就地取材，节省钢材，在资金不足的情况下，应用价值大。目前生产的钢筋混凝土管管径大多在 1001500mm 规格。但钢筋混凝土管重量大而质地较脆，装卸和搬运困难运输费用较高。 2.2.4、塑料管 塑料管主要包括无毒聚氯乙烯管即 U-PVC 管，聚乙烯管即 PE 管两种。(1)无毒聚氯乙烯管即 U-PVC 管 U-PVC 管是一种以聚氯乙烯(PVC)树脂为原料，不含增塑剂的无毒级的塑料管材。它除了具备
6、一般聚氯乙烯的性能，还具有耐腐蚀性和柔软性好的优点，并增加了一些优异性能，特别适用于供水管网。 U-PVC 给水管材主要规格有公称通径 DN15mmDN700mm 多种。管材最高许可压力为 0.6，0.9，1.6MPa 种规格 U-PVC 管的连接方式有承插胶圈连接、粘合连接及法兰连接等。 (2)聚乙烯管即 PE 管 作为管材领域的新型产品聚乙烯塑料昔，简称 PE 管材，是由乙烯合成的高分子材料。PE 管根据生产昔道的聚乙烯原材料不同，分为 PE63级、PE80 级、PE100 级及 PE112 级聚乙烯管材，目前给水中应用的主要是 PE80 级、PE100 级，PE112 级是今后应用的方向
7、，PE63 级承压较低，较少用于给水材料、)PE 给水管材主要规格有公称通径 DN20mm-DN630mm，管材最高许可压力为 0.3，0.4，0.6，0.8，1.0，1.25，1.6MPa7 种压力等级、 3、管材的选用 随着社会生产力的进步， “健康”与“安全”是现代人最为重视的两大主题，饮用水的水质及水管的安全性也就成了人们关注的焦点。传统的输水管道系统多采用金属管材，如镀锌钢管，二次污染的问题长期未得到解决，使终端的饮用水质量难以保障。 目前我国钢管生产技术成熟，钢管具有工作压力高、敷设方便、管件齐全、质量安全可靠、故障率很低等优点，但其造价高，且耐腐蚀性差，易结垢，需做管内外壁的防腐
8、，地埋管更需做特种防腐处理。因此，在供水工程中，除特殊需要外，一般慎用，如在穿越障碍河道、道路等、工作压力较高等条件下使用。 据资料可知，综合比较给水球墨铸铁管承压、耐腐等功能及管材造价、开挖施工、维护等各种费用，城市输配水管网建设选用管径在DN200mmDN800mm 优势比较突出。球墨铸铁管造价较高，限于目前农村经济条件，无法在农村饮水工程中得到广泛应用。只有管径在 DN400mm(含DN400mm)以上，考虑耐高压、安全性时，输配水管道一般考虑选用球墨铸铁管钢筋混凝土管，其重量大、施工安装劳动强度大、运输费用高、无标准管件，难以适应配件需要过多的管道，小规格管材难以生产，成本高。但由于它
9、能节约大量金属材料，更具耐腐蚀性、使用寿命长、不结垢、输水能力稳定等优良的技术性能，故备受青睐，且价格便宜，年折算费用低，因而在大口径供水管中应用比较广泛。一般来说，在运距适当时，对口径大、管件需要少的输水管来说，它是一种很好的输水管材。由于农村饮水工程输配水管网中使用的管道口径较小，管件需要较多，具体工程一般很少使用钢筋混凝土管管材。 近十多年来，国家提出全而使用以塑料管为主体的不生锈、无腐蚀、无渗漏、无结垢的优质绿色管材，从根木上解决自来水管道系统中的二次污染问题。突出的卫生性能使得新型塑料类和塑料复合类建筑给水管材，如聚乙烯管(PF)，聚丙烯管(PP)，聚丁烯管(PB)、铝塑复合管(PA
10、P)和 U-PVC 管等近几年在我国迅猛发展，尤其是 U-PVC 管具有重量轻，不生锈，不结垢，内壁光滑，水力条件优越，不会产生管道二次污染，而且 U-PVC 管相比对其它塑料管材技术成熟，管材、管件规格齐全，便于维修等，并有成功使用的实践，考虑到目前生产 U-PVC 管厂家众多，管件通用性不好。从连接方式来看 U-PV 管有承插胶圈连接、粘合连接和法兰连接，对于管径较大的管选用承插胶圈连接较为合适。如果采用粘合连接，在施工时要保证粘接之前管接头部分的绝对清洁，一粒泥沙或一个小汽泡都将是接口漏水的隐患，另外粘合还受气温和空气的影响，在室外施工有一定难度。PE 管的连接形式有电热熔连接和热熔对接
11、连接。电热熔连接是用一个套管将两条管接口处套住，通过套管内部的电热丝加热使套管和两条管熔在一起，工艺简单，且能保证接口处密实不漏，但这个套管式接头的价格贵。 U-PVC 管和 PE 管从技术、经济上各有优缺点，要因地制宜，根据不同的工程发挥它们的优势。U-PVC 管具有应用技术法规完整、施工技术研究深入、产品加工工艺成熟的优势，从而有利于产品质量和工程质量的稳定。U-PVC 管管材及管件规格齐全管道连接方式比，PE 管简单，符合埋地给水管的要求，而且价格较低，在经济上和技术上相对更为合理和成熟。其主要的材料设备清单： 结束语 目前，还没有很完善的新型给水管材规范和规程，可借鉴的施工经验也有限，施工中的一些做法还不成熟，只有在不断的尝试中进行完善，与同行一起探讨，才能更好保证工程质量，真正把体现党的温暖，政府的关怀，提高农民群众生活质量水平的“民生工程”落在实处。 参考文献 1翟浩辉.农村供水安全与饮水工程管理J.中国水利,2003,23:6-10. 2寿胜年,宁春鹏.农村饮水工程主要材料及设备的采购J.中国农村水利水电,2004,01:7-8. 3张大伟,董玉良,綦山.农村饮水工程管道设计及材料选定J.黑龙江水利科技,2004,03:34-35.
