摘要城鄉(xiāng)一體化供水是在城鄉(xiāng)區(qū)域范圍內，將供水由城市延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)，形成城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村互聯的供水模式。建設中可分為調整服務范圍和運行規(guī)模、優(yōu)化性能與長效管理３個階段。它的實施有助于合理利用水資源、解決村鎮(zhèn)居民飲用水安全問題、提高供水可靠性和充分發(fā)揮大型水廠的運行管理能力等。在分析城市一體化供水特點的基礎上，介紹了宜興市城鄉(xiāng)一體化供水的實踐，重點介紹了近期加壓站節(jié)能改造的３種措施。

關鍵詞城鄉(xiāng)一體化；供水模式；加壓泵站

１城鄉(xiāng)一體化供水建設特點

城鄉(xiāng)一體化供水是在城鄉(xiāng)區(qū)域范圍內，將供水由城市延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)，形成城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村互聯的供水模式。城鄉(xiāng)一體化供水消除了傳統(tǒng)城市供水系統(tǒng)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水之間的差別，使整個區(qū)域內享受相同的供水服務，有利于促進城鄉(xiāng)社會經濟可持續(xù)協(xié)調發(fā)展［１］。城鄉(xiāng)一體化供水建設往往需要很大的初始資金投入，具有協(xié)調原有小型水廠的歸屬權變更、從業(yè)人員從新安置等問題，通常應由當地政府作為主導，從改善民生和促進當地經濟發(fā)展為出發(fā)點，提出相應政策，完善規(guī)劃方案，逐步推進，充分保證城鎮(zhèn)和農村居民享受同等用水服務待遇。例如《江蘇省城鄉(xiāng)供水條例》中規(guī)定：“城鄉(xiāng)供水應當推進農村與城市同水源、同管網、同水質、同水價，實現城鄉(xiāng)一體化供水”［２］�！陡＝ㄊ〕青l(xiāng)供水條例》中規(guī)定：“鼓勵有條件的城鎮(zhèn)向周邊農村延伸供水管網，推動農村與城鎮(zhèn)同水源、同管網、同水質”［３］。江西省城鄉(xiāng)一體化供水目標為：“讓用戶享受‘同質、同價、同網、同服務’的供水設施”［４］。城鄉(xiāng)一體化供水通常是在城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的原有供水基礎上改造而成，建設可分為調整服務范圍和運行規(guī)模、優(yōu)化性能與長效管理３個階段。調整服務范圍和運行規(guī)模階段的建設內容通常包括：①關停一些原水水質較差或制水工藝落后的鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠，通常將其改造為中途加壓泵站，解決因供水管道較長、沿程水頭損失較大，致使管網供水壓力不足的問題；在泵站的集水井或清水池進水管上二次加氯，起到保證下游供水水質目的；②擴大主要水源取水和輸水設施規(guī)模；③新建或擴建水廠，擴大供水規(guī)模并提高供水水質；④合理布置相鄰供水片區(qū)間的聯絡干管和增壓站。供水規(guī)模擴大后，為保證用戶需求，水廠、泵站、管網等設施將根據實際情況有一段適應期，需要對制水工藝、泵站和管網設施的性能進行優(yōu)化。該階段的主要內容包括：根據管網末梢水應滿足飲用水質標準的要求，優(yōu)化水廠工藝；根據用戶水量和水壓要求，優(yōu)化泵站性能和調度方法；根據水量漏損控制要求，需進行管網合理分區(qū)、改造管網、加強水表計量等。最后將落實城鄉(xiāng)一體化供水長效管理機制，包括供水系統(tǒng)資料的實時調查和更新；供水系統(tǒng)運行的實時調度；制定嚴格的管理措施，強化衛(wèi)生監(jiān)督，水質檢測；培訓相關技術人員等。

２實施城鄉(xiāng)一體化供水的效益

２．１有助于合理利用水資源

城鄉(xiāng)一體化供水可以解決城鄉(xiāng)水資源不平衡問題。一個縣內或市內在空間上存在水資源分配不均情況，往往山區(qū)水資源豐富而人口稀少，平原地區(qū)人口較密集但可用優(yōu)質水資源較少。同時也存在季節(jié)性水資源分配不均問題，通常在雨季水資源量較高，旱季水資源量較低。水資源的時空分配不均不利于小范圍內的水量調節(jié)和調度。此外，農村多采用地下水為水源，隨著工農業(yè)生產需水量的增長，地下水位明顯下降，原有水源井出水量大幅減少甚至干枯，造成一些區(qū)域因水源保證率不高而飲水困難［５，６］。于是，城鄉(xiāng)一體化供水可以通過大型給水工程設施，合理調配水資源，增加地下水涵養(yǎng)，滿足居民用水需求。

２．２有助于解決村鎮(zhèn)居民飲用水安全問題

實施城鄉(xiāng)一體化供水，以優(yōu)質水取代河塘井水，以現代化水廠取代簡陋的小水廠，從定時供水到一天２４ｈ連續(xù)供水，將顯著改善村鎮(zhèn)居民的生活質量，保障了群眾的身體健康。例如，江蘇省常熟市在實施城鄉(xiāng)一體化供水之前的五年中，每１０萬人中腸道傳染病的平均發(fā)病人數為１６２人；實施城鄉(xiāng)一體化供水后的５年中，每１０萬人中腸道傳染病的平均發(fā)病人數為２７人，下降了近８４％［７］。

２．３有助于提高供水可靠性

城鄉(xiāng)一體化供水系統(tǒng)常形成由多水源、多水廠面向同一區(qū)域管網供水的布局，城鎮(zhèn)之間、村鎮(zhèn)之間聯網形成環(huán)形輸水網絡，城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村內部管網同樣形成環(huán)形配水網絡。當有一條供水路徑出現故障時，可通過另外路徑供水到用戶，提高了供水可靠性［８］。

２．４可充分發(fā)揮大型水廠的運行管理能力

城鄉(xiāng)一體化供水實施前，通常要面臨鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠數量眾多、分散經營、規(guī)模小、設備簡陋、管理水平、技術力量薄弱等問題。當水廠規(guī)模較小，尤其在２萬ｍ３／ｄ以下時，單位工程造價指標會迅速增加。城鄉(xiāng)一體化供水實施后，通過關閉小型水廠、建設（擴建）大型水廠，處理設施大型化集中化，可以發(fā)揮規(guī)模效益。通常小范圍供水時，水量波動較大，而在大范圍供水下，由于用戶較多，各種用水模式的高峰和低峰減緩，使水廠處理水量變化幅度較小，有助于運行管理。此外大型水廠在規(guī)范化管理情況下，也使出水水質更為穩(wěn)定［９］。

３宜興市城鄉(xiāng)一體化供水實踐

宜興市位于江蘇省南部，太湖西岸，地勢南高北低，南部為丘陵山區(qū)，北部為平原區(qū)。２００８年以前，全市有２０余座鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠，這些水廠規(guī)模小，制水工藝落后，大部分原水水質較差，出廠水質得不到保障，且管網質量差，漏損高，因此群眾要求喝上合格自來水的呼聲較高。從２００９年開始，按照宜興市委市政府“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一運行、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一監(jiān)管、統(tǒng)一服務”的要求，由宜興水務集團逐步收購鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠，實施“同城、同網、同質、同價、同服務”的城鄉(xiāng)一體化供水。到２０１５年完成了全市的所有水廠收購整合任務。目前全市有３座中心水廠（氿濱水廠、大賢嶺水廠和湖父水廠），制水設計總規(guī)模３７萬ｍ３／ｄ，供水主干輸水環(huán)網ＤＮ３００以上管道總長３３０ｋｍ（不包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)內部配水管網）。城鄉(xiāng)一體化供水環(huán)網見圖１。參照城鄉(xiāng)一體化供水建設的調整服務范圍和運行規(guī)模、優(yōu)化性能與長效管理３個階段的劃分，目前宜興市已進入優(yōu)化性能的攻堅階段。該階段中的首要任務是降低管網中加壓站的能耗。宜興市城鄉(xiāng)一體化供水區(qū)域內共有１３座中途加壓站，其中６座是利用鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠原有構筑物改造而成�？紤]到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水量變化，以及原有加壓站設計規(guī)模、水泵選型與當前需求不適應問題，于２０１６～２０１７年對一些泵站采取了優(yōu)化調度和技術改造措施，取得降低泵站能耗的效果。在充分調查現狀基礎上，３種典型泵站改造情況如下。（１）結合實際用水需求，更換合適流量和揚程的水泵。２００５年建造的萬石加壓站，安裝有３臺單級單吸臥式離心泵（２用１備），單泵參數Ｑ＝１００ｍ３／ｈ，Ｈ＝５０ｍ，ｎ＝２９６０ｒ／ｍｉｎ，Ｎ＝２２ｋＷ；城鄉(xiāng)一體化供水模式改造之前，一直處于停用狀態(tài)，該加壓站服務區(qū)域由和橋加壓站直接供水。近幾年萬石鎮(zhèn)用水量逐漸增加，需啟用加壓站。２０１６年加壓站經設備維修保養(yǎng)后投入使用，發(fā)現實際工作揚程只需３０ｍ，原水泵出水流量１２０ｍ３／ｈ，長期處于低效運行。２０１７年６月更換成３臺新水泵（２用１備），單泵參數Ｑ＝１６０ｍ３／ｈ，Ｈ＝３２ｍ，ｎ＝１４５０ｒ／ｍｉｎ，Ｎ＝２２ｋＷ。在增加供水流量情況下，水泵運行功率不變，節(jié)約電耗３３．３％［（２２／１２０－２２／１６０）／（２２／１２０）］。（２）充分利用加壓站前輸水管網剩余壓力，低用水時段直接由管網供水。都山加壓站設有２臺單級雙吸離心泵（１用１備），單臺水泵額定功率Ｎ＝３０ｋＷ。原來工作狀態(tài)為全天２４ｈ內運轉。在城鄉(xiāng)一體化供水后，經壓力數據分析，認為在２３：００～次日４：００這５ｈ內可關閉水泵，由管網直接供水至當地配水管網。從２０１７年５月起調整了這種運行方式，于是每天可節(jié)約泵站能耗約３０ｋＷ×５ｈ＝１５０ｋＷ•ｈ，占原來能耗的５／２４＝２０．８％。（３）條件許可時，不經泵站清水池，直接在進水管上安裝管道泵加壓供水。屺亭加壓站原來一天中１８ｈ由功率４５ｋＷ的單級雙吸離心泵從清水池抽水加壓后，向當地配水管網供水；另外６ｈ自流。經分析計算后，在站內進水管上安裝功率為３０ｋＷ的立式管道泵直接增壓供水，全天仍采用１８ｈ加壓，其他時段自流，運行后并不影響主干管網向其他地區(qū)的正常供水。改造后可節(jié)約能耗（４５－３０）ｋＷ×１８ｈ＝２７０ｋＷ•ｈ，占原來能耗的（４５－３０）／４５＝３３．３％。屺亭增壓站改造后現場見圖２．下一步重點任務將加大力度推進供水管網漏損控制工作，即建立健全漏損管理制度。對壓力控制管理、漏損分析、管道檢漏、計量管理等方面進行分析；強化管網巡查力度，提高漏點修復效率，確保爆管搶修及時率，拓展閥門設施巡查，強化日常停水等日常管理；加快老舊管網等基礎改造；加強管道設備和二次供水等設施的維護與保養(yǎng)，確保供水管網處于良好的工作狀態(tài)等。

４結語

城鄉(xiāng)一體化供水是社會發(fā)展到一定程度的重要供水模式，建設中可分為調整服務范圍和運行規(guī)模、優(yōu)化性能與長效管理三個階段。它的實施有助于合理利用水資源、解決村鎮(zhèn)居民飲用水安全問題、提高供水可靠性和充分發(fā)揮大型水廠的運行管理能力等。任何一種供水模式都是與政治、經濟、社會和環(huán)境分不開的，城鄉(xiāng)一體化供水作為一種模式，也具有一定的限制條件。例如在地域廣闊、人煙稀少、地形復雜、地質條件較差地區(qū)，或者當地具有充沛優(yōu)質水源時，不需要采用遠距離輸水的一體化供水模式。其次，城鄉(xiāng)一體化供水工程設施規(guī)模較大，如果資金不到位，將造成運行管理困難，一旦系統(tǒng)運行管理不當，則正常供水將受到嚴重影響。