摘要：為了滿足農村居民生活與生產活動過程中對水量、水質、取水方便程度和供水保證率等到四個方面的需求，農村飲水安全工程要力求做到綜合調度、合理利用當地水資源、保證水源水量可靠、水質達標，確保飲水工程長期穩定地發揮效益。合理、高效的完成農村人畜飲水安全設計，是保證農村飲水安全工程得以充分發揮效益的先決條件，在農村飲水安全工程設計管理上規范化，程序化、模塊化，是農村飲水安全工程設計人員的應具備的職責。
　　關鍵詞：農村，飲水安全工程，模塊化設計
　　農村飲水困難地區多屬山區、少數民族聚居區和邊遠貧困地區，由于經濟欠發達，交通不便，居住分散，文化經濟比較落后。工程點多面廣，單個工程涉及人口較少，但工程項目數量多。每個縣每年至少有三十個項目，由于單個工程投資少，沒有設計院愿為小工程提供設計，只好由縣（市）水利局水利水電勘測設計室（隊）自行設計，這給縣（市）水利局水利水利勘測設計室（隊）的工作帶來相當繁重的壓力。為了減輕設計人員的工作繁重程度，規范設計程序，以及提高工作效率，作者結合多年的農村飲水安全工程設計經驗，提出模塊化設計經驗以供交流。下面根據工程設計步驟對模塊化設計進行分析。
　　1、基礎數據模塊。收集設計所需的原始數據、資料，實地查看、走訪受益群眾，對受益群眾的經濟條件及用水結構進行了解，以合理確定受益群眾數量、選擇用水定額等，并了解項目區在飲水安全中存在的主要問題（水源保證率問題、取水距離問題和水質問題），并提出相應的解決措施。根據農村發展的趨勢，城鎮化率的不斷提高，邊遠山區農村向壩區農村遷移民，壩區農民向集鎮區農民，集鎮區農民向縣城或市級城市遷移，以及外出務工等將成為不可逆轉的事實。因此，在考慮當地人口自然增長的同時，也應考慮人口轉移的實事，在非常邊遠的農村，人口自然增長是很緩慢的，有的甚至出現負增長，而集鎮人口增長率將遠遠大于自然增長率。比如在某縣，全縣人口平均自然增長率為7‰，邊遠山區多數不到2‰，集鎮多在18‰以上，在那個村組，常住人口甚至只有2000年的80%，因此考慮工程涉及人口時應綜合各方面因素，確定一個相應合理的人口增長率。用水定額也是影響工程投資的重大因素，按照2004年水利部、衛生部制訂的《農村飲用水安全衛生水評價指標體系》的有關規定，每人每天可獲得的水量不低于40～60L為安全，不低于20～40L為基本安全。根據實際劃分，舉個例子：貴州應為四區，每人每天可獲得的水量不低于55L為安全，不低于35L為基本安全。最高日居民生活用水量定額還對各類供水情況及家庭設施情況進行劃定。同為四區，最低為40～55L/人.日，最高為95～130L/人.日，相差3倍多。因此，不能貪大，也不能一味為了節省投資而縮小，應根據當地農村群眾的用水習慣以及家庭用水設施情況進行確定。原則上邊遠山區應該小一點，集鎮應該大一點，大集鎮比小集鎮又大一點。
　　2、水源選擇模塊。將本轄區的地下水出露情況調查清楚，主要是調查流量及高程，以及是否存在各種有害物質，包括礦物質和微生物。對礦物質含量進行分區，哪些區域某種礦物質含量超標，對應采取什么工程措施，做出個區域規劃圖，在設計中可以直接選用。在水質檢測時，只需進行微生物檢測即可滿足要求，特別是對只有幾百人飲水規模的工程，本身工程投資就相當緊張，這有利于節省工程投資。有條件的地方可以選擇幾個水源進行方案比較再確定具體水源。應優先選用流量穩定、能自流供水的水源。其次選擇溪溝、河流或水庫提水水源，再次才是抽采地下水源。自流供水是農村飲水工程水源的首選，也是農村飲水工程長效發揮效益的首要條件，更有利于減輕受益農民負擔。
　　3、蓄水池設計。蓄水池設計主要考慮容積和高程問題,這在存在水源保證率不足的地區尤為重要。在一些農村飲水工程中，只需建設一個蓄水池及一條主供水管道就能滿足要求。在農村調查中，農民總是希望將蓄水池建得很大，但規范中對蓄水池的容積又顯得比較小。這在邊遠山區微、小工程顯得尤為突出。比如現有人口150人的一個小山村，地處高山，本身水源就不是特別保障，從很遠的地方引水或提水又受到投資的限制，只得考慮現有水源———老百姓長期飲用的水源，當地群眾長時期飲用的這水源，知道一般情況干旱多長時間水源的流量是多少，能解決多少用量，差多少用量，因此群眾對此很有發言權，但根據規范，一般蓄水池設計只為平均日用水量的30%～40%，因此這一矛盾在設計經常出現，一般都有2倍以上的差距，在資金充裕的情況下，可以適當放大蓄水池，多蓄一點水，更大程度解決水源保證率不足的問題。在解決山區供水保證率問題為主的飲水安全工程中應以建大蓄水池為主要工程措施，而可在輸水管道上可以相應縮小。
　　4、凈化及消毒設計模塊。在2000人以下的小型工程，如果沒有特殊化學物質必須處理，僅是濁度超標，或引用溪流水等，凈化設計可只考慮修建過濾池進行物理過濾處理即可。2000人以上的項目同時又采用集中水源，可以考濾一體化凈水設備，這能較好的保證水質達標。消毒設備要根據水中所含有害物質確定，在只有大腸桿菌超標的情況（這一現象在現在的地下水或地面水中經常出現），考慮二氧化氯消毒即可解決，且成本較低，操作簡便。如果需要特殊處理的水源，可以專門作一個區域區劃。
　　5、提水站設計。提水站設計中最先需要確定的數據為提水時間，結合已建設工程管理的實際經驗，小工程提水時間應該較短為好，大工程（有專門管理機構）提水時間不宜過短，因為提水時間的長短不光與機組選擇有關，還與管道及集水井、蓄水池的大小有關，小型工程的供水規律基本就是白天用水，深夜用水量很小，每天提水時間8小時就可滿足24小時的用量，集水井及蓄水池的總容積可以建成每天的用水量，這在小型工程比較合適，也便于后期運行管理。而在較大型的供水工程中，用水結構較為復雜，全天24小時都在用水，在設計提水站時，可以考慮每天16～18小時的提水時間，不論大小工程都應該設計2套提水機組，以備檢修或者其他情況替用，提水設備優先選擇深井泵。
　　6、輸、供水管道設計模塊。自流引水的管道輸水能力根據計算確定，不宜過大，管道過大，在水源不足時間很容易進入空氣，造成堵塞，小管徑（DN63及以下）管道每500m設計一道排氣閥，在必要的情況下每段的最低處設計沖沙閘，最高處增設排氣閥。大管徑管道應每1000m設計一道排氣閥。
　　供水管道設計應該考慮供水時變化系數以及供水未端的自由水頭。山區工程由于只用于人畜飲水，用水時間比較集中，早上及下午為用水高峰時段，理論上時變化系數應取高值，但山區農村人家幾乎都有水缸等蓄水設備，因此時變化系數取2即可滿足要求。未端自由水頭在山區供水工程中也沒有特殊要求，只要保證最高處用戶能夠用上水即可，有特殊要求的除外。較大的供水工程或集鎮飲水工程時變化系數也可以取2左右，但考慮以后工程擴大的需要，供水管道宜預留一部分富余供水能力，以免出現三年一新建，五年一擴建的無規律建設。規模較大的工程一般都出現在集鎮或周邊，這些地方往往建有高層建筑，因此對未端自由水頭有一定要求，一般要求在集鎮的供水工程未端自由水能高出地面20m左右，以保證六層樓頂能正常供水。
　　總而言之，模塊化設計的好處在于將一個飲水安全工程進行流水化、規范化打包設計，對于點多面廣的小型農村飲水安全工程設計，有著類似于工廠流水化生產的優點，能有效避免設計方案不清、意圖不明、點要環節無法控制的弊病，在實施過程中不斷總結完善，可以有效提高設計質量和效率。