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飲水安全工程論文實用13篇

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飲水安全工程論文

篇1

(3)維修費。維修費包括日常維修和大修理費。日常維修費按固定資產原值的1%提取,按實列支,年度間調劑使用。

(4)水處理及消毒費用。我縣農村飲水安全工程全部采用負壓式二氧化氯發生器,所需原料為鹽酸和次氯酸鈉,投加含量為0.4g/t,按提水量計算,經測算消毒劑費用0.0013元/m3。

(5)折舊費。我縣農村飲水安全工程固定資產投資主要包括:井房、提水設備、消毒設備、機電設備、管網、管理房等。設計使用年限15年,固定資產綜合殘值率5%,按提水量計提固定資產折舊。

(6)水質檢測費。水質檢測由衛生部門分豐水期和枯水期兩季定期檢測,其費用由衛生部門支付,未將其列入成本支出。日常檢測由供水單位負擔,由于目前檢測儀器較為簡單,其費用包含在管理費中。

(7)管理費。管理費主要包括辦公費、發票購置、執照年檢費以及地方政府征收的費用等,按供水成本的10%提取,按實列支,年度間調劑使用。

(8)稅金主要是增值稅及其附加稅費,綜合稅率為3.35%。豐縣在制定供水水價過程中,部分影響水價成本因素取值偏低。其中,電費、工資、水質檢測費、維修費等取值偏低。當前的市場勞動力報酬應在100~150元/天,在水價分析時,因管理人員多為水利站職工兼職,取值較低。

2農村飲水安全工程水價制定的影響因素

為滿足用戶需求,充分利用和保護水資源,促進經濟發展,發揮水價杠桿的調節作用,實現農村飲水安全工程建得成、用得起、長受益目標。在水價核定時主要考慮了以下因素:

(1)農村飲水安全工程公益性。農村飲水安全工程作為當前重要的民生工程項目,是各級政府給農民的一次性補助。這種低水價在一定程度上可以促進農村自來水的普及,供水工程目前可以正常運轉,但從長遠來看,不利于水資源的節約,不利于供水工程的良性運行和發展。

(2)農村居民的承受能力。農民從原來的用水不繳費到交費,有一個心理適應過程,既有用自來水的愿望,又想有較低的水價。因此,在制定水價時,必須要正確評估農民的承受能力。

篇2

1.2流水養護

在實施混凝土溫度養護措施的時候,采用表面流水養護形式能夠讓混凝土初期的最高溫度再低1.5°,可是由于混凝土澆筑倉面的平整度相對比較差些,導致倉面難以實現全部流水,與此同時,會干擾到鄰近位置的混凝土施工,所以在實際的執行過程中存在有難度。在進行表面養護時,通常需滿足相關要求,①需運用河水,在完成混凝土澆筑施工之后,需及時針對混凝土結構表面與側面位置實施有效的灑水氧化,確保其維持濕潤狀態,與此同時,在混凝土澆筑完成一段時間內,需預防其遭受太陽關的直接暴曬,認真遮蓋混凝土表面,對于低流態混凝土而言,需適當延長其的養護時間;②通常而言,在澆筑完混凝土結構的12~18h內則需立即實施養護措施,若是遇到環境較為炎熱干燥的時候則需提前開展混凝土養護;③需要進行特種水泥的合理運用時,則應根據特殊規定來執行實施;④混凝土溫度養護工作需時刻保持連續性,堅決不允許使用干濕并用的養護手段;⑤需配備專員以及專業施工隊伍來完成混凝土溫度養護,同時,應仔細做好相應的養護記錄工作。

1.3表面保護

導致混凝土結構表面產生裂縫的主要因素為溫度應力的存在以及干縮作用。造成混凝土表面出現拉應力的溫度因素包含有混凝土水化熱以及初始溫度、周圍環境氣溫變化等等方面,造成氣溫出現變化的主要原因在于氣溫的日變化與年變化、氣溫忽然驟降。在實際的混凝土澆筑振搗施工進程當中,有的是需將缺口預留出來,目的在于實施過水,當缺口跟溫度較低的水進行接觸之后,通常會在缺口的兩側以及底端位置產生裂縫。經過長期實踐證明,合理運用表面保護措施是預防混凝土表面產生裂縫的最為有效的方法,尤其是在澆筑混凝土的初期,混凝土內部結構溫度相對高些,此時需注重其的表面保護。在新澆筑完成的混凝土倉面位置處進行保溫被的合理鋪設是針對倉面溫度回升實施有效控制的較為有效的一項便捷措施。高壓聚乙烯泡沫塑料這種第三代泡沫塑料制品,其實際的導溫系數相對較小,在倉內混凝土形狀不一、高低不平位置處均可適用,該材料作為主要覆蓋物可與混凝土表面緊密的貼在一起,獲取良好的降溫隔熱效果。在越冬期間以及氣溫驟降的時期,需針對混凝土表面認真實施保溫措施,就不同地區、不同氣候、不同工程部分需有針對性地運用相應的保溫措施,起到一定的保溫作用。某個壩區經常會出現氣溫驟降情況,其每月均會出現2~3d內降低6℃的現象,此現象在3—4月出現的較多,查閱相關統計資料可以得知,一次降溫6~8℃占66%,8~10℃占24%,>10℃的占10%,實測一次降溫最大為14.1℃。具體要求為,在進行保溫材料選擇的時候,需采用保溫作用良好且方便施工的,并必須通過β值驗算,保溫后混凝土等效放熱系數為,大體積混凝土β≤2.0~3.0W/m℃,導疏底孔、深孔、排漂孔等結構混凝土β≤1.5~2.0W/m℃;針對10到4月份實施澆筑的混凝土結構,在完成拆模之后應馬上進行永久保溫層的鋪設,針對5—9月份實施澆筑的混凝土結構,則需在10月份進行永久保溫層的有效鋪設,β取下限值;當氣溫下降到冰點之下時,針對齡期少于7d的混凝土結構來說,需將合格的保溫材料覆蓋其上當作是臨時性的保溫層;針對工程關鍵位置,在模版內進行保溫材料是可優先使用的可靠保護措施;混凝土表面保護材料施工手段包括噴涂、內貼和外貼。

篇3

建設標準低、管理難度大,特別是因干旱、水毀引起的水源井出水量不足或毀損,設備、管道老化失修等原因,導致部分單村供水工程重返飲水不安全行列,飲水安全工程還存在諸多問題。

2.1 工程自籌資金困難

農村飲水工程一般按照國家、省及本市配套資金補助80%,群眾自籌 20% 的原則,但由于村集體經濟基礎薄弱,自籌部分向農戶收取,而群眾受傳統觀念影響,各農戶自家大都配有自備井,導致飲水工程自籌款不能足額到位,進而影響了飲水工程的正常開展。

2.2 維修資金短缺

飲水安全工程運行過程中,受自然因素和人為因素的影響,部分村水源井出水量不足,水泵、變頻器、消毒設備損壞,管道意外損毀及村莊擴容等各種狀況,這些村不能重復列入上級飲水安全項目,而村集體沒有經濟能力對這些問題進行維修改善,導致原飲水工程部分使用或整體癱瘓,重返飲水不安全行列。

2.3 建后管理不到位

飲水安全工程“三分建,七分管”,專業性強。目前,各村飲水工程基本由村集體委派一人負責日常水泵開關,一旦出現狀況,不但發現不了問題關鍵,而且處理不及時。大部分村水電費和維修費由村集體全部負擔,造成群眾水商品意識淡薄,工程管理得不到重視。

3 “十三五”農村飲水工程的建設思路

針對“十二五”期間飲水安全工程的狀況和存在的問題,本著以人為本、科學規劃、因地制宜、設計合理的方針,提出“十三五”期間幾點思路:對于城區附近的農村,優先考慮城市管網延伸,逐步建成聯片集中供水體系,加快供水由城市向農村覆蓋步伐,實現城鄉供水一體化,這部分村由自來水公司統一管理。對于人口相對集中的村鎮,特別是各鎮鄉政府所在地,人口密集,可以考慮建設水廠集中供水,管理權交給工程所在村鎮,制定公平水價,合理收費,實現工程維修、管理的良性運行。對于山區短期內無法遷移或規劃不予遷移的村鎮,可以采取投資小、易實施、見效快的分散式單村供水工程。沿河流域且水源無污染的村,例如,彭店子鄉、夏官營鎮、楊各莊鎮青龍河沿岸村莊,由于地下水埋深較淺,水質有保證,支持群眾使用一家一戶自備井供水,即方便群眾又節省資金。在水源污染地區,特別是楊店子鎮部分村出現鐵錳元素超標,其他鎮鄉個別村地下水受廠礦污水、生活污水的污染狀況,這些村主要是尋找好水源,利用“常規處理加活性炭深度處理”的方式建設集中供水工程。在水源缺乏區,可以考慮跨村或跨流域引水,在水源豐富地區建設由 2 個或幾個村聯村供水工程,由受益村成立工程聯合管理機構,對飲水安全工程進行管理。

4 發展建議

4.1 轉變傳統觀念,制定合理收費政策

農村飲水水價要兼顧效率與公平,本著節約用水、降低農民水費支出,保障工程良性運行的原則,不以營利性為目標,考慮群眾的承受能力。目前,遷安市飲水安全項目收費主要有 2 種形式:一部分項目,由于村集體經濟基礎較好,工程運行所需管理、維修、人員工資等費用由村集體負擔;村集體經濟基礎薄弱的項目村水費的收繳基本上只收取水泵運轉所需電費,不考慮工程的運行成本、維修及管理費用,工程出現任何問題都影響工程的正常運行,這些問題也導致群眾水商品意識、節約用水意識淡薄。制定統一合理的水價和收費政策,轉變傳統的觀念,有利于工程的良性運行和避免重復投資。通過成本合算,按水費成本加微利的原則,經物價部門批準,建立合理的水價體系。充分發揮水表作用,計量收費,實行定額用水制度與超定額加價制度,做到“定價到位、收取到位、管理到位、使用到位”。

4.2 加強水源保護和水質監測,確保工程長效發揮

農村飲水安全工程的核心是解決水質問題,做好水源保護工作,避免二次污染是飲水工程運行的基礎保證。劃定水源保護區,設立水源保護標志牌;禁止水源污染活動,水源周圍的小選場、小鐵礦大多沒有污水處理設備,污水基本滲入地下,對地下水安全造成極大威脅,必須預予取締;提高群眾的環保意識、節水意識,盡量減少農村生活污水的排放量。目前,遷安市農村飲水安全工程水質主要是在水源井成井時,由施工隊進行水質檢測,工程移交后,由于管理人員少,沒有專業的水質監測設備,影響水質的正常監測。建議建立專業的農村飲水安全工程水質檢測中心,安排專業人員,對水質進行定期檢測,保障人民群眾的飲水安全。

4.3 加大資金扶持

建立多元化投資機制對于列入國家、省級飲水安全項目,群眾自籌資金建議由本級財政支農資金中列支,以減輕項目村集體和群眾的自籌壓力。加快建立以財政資金為主的農村供水工程儲備資金,統一用于區域內工程日常維護和更新改造。通過宣傳,鼓勵社會資本投向飲水安全工程,鼓勵農民自力更生、艱苦奮斗,按照多籌多補,多干多補的原則,加大一事一議獎補力度,充分調動農民建設飲水安全工程的積極性,改善飲水安全工程的維修資金缺乏的現狀。

4.4 加強運營管理,探索社會化和專業化管理模式

4.4.1 明晰工程產權

單村供水工程,所有權歸受益村集體所有,入戶工程資產歸受益農戶所有。聯村集中供水工程,主體工程所有權歸國家所有,由水行政部門行使管理權,村內工程產權界定按單村供水工程產權界定執行。

4.4.2 落實管護主體

單村供水工程,村委會為管理責任主體,由村委會選派代表負責供水工程日常管理。戶內工程實行“自建、自有、自用、自管”,由受益農戶自行管理維護。聯村集中供水工程,所在鄉鎮政府為工程管理責任主體。

4.4.3 明確運行管理方式

因地制宜推行村集體管理、承包管理和農民用水者協會管理等多種模式,完善管理制度,落實管護機制,責任到人。

篇4

針對以上情況及問題,通過近兩年的探索,基本形成了以下的建設管理模式。該模式不僅可以用在農村人蓄飲水安全項目上,其他的如:重點縣建設、節水改造、大范圍農田灌溉等“大、廣、散”的項目也可以參考此種管理模式進行。

2.1機構健全是保證

參照2007年的《關于加強農村飲水安全工程建設和運行管理工作的通知》及2013年的《農村飲水安全工程建設管理辦法》,西雙版那州內各縣均由水務局牽頭,組建了農村飲水安全工程建設管理局,明確了法人主體,確實實行項目法人責任制。管理局配專職技術人員2~3人,明確質量責任人員,配備車輛;配齊財務人員,嚴格財經制度,做到專款、專戶、專用。a.嚴格實施工程建設監理制。委托相對規范的監理單位參與工程招標投標及工程建設,確保監理人員數量(一般為4~5人)滿足要求,并且人員具有一定的施工管理經驗。b.嚴格實行招標投標制。選擇有實力、有信譽、比較穩定的施工單位,杜絕無資質的、掛靠的“皮包”公司進入市場;對管材、管件的供應單獨招標,且規定投標必須帶樣品實體及生產許可證、衛生許可證,供貨時必須是樣品生產商的同類產品。c.規范合同管理。針對工程特點,細化施工合同,嚴格合同管理,參建各方嚴格履行合同義務,及時支付進度款。d.實施政府監督。開工前到質量監督部門辦理監督手續,監督人員、設計人員對所有參建人員進行開工前培訓、技術交底,明確設計意圖,明確各部位、各個工序的質量要求,明確工程中容易出現的問題以及容易出現問題的部位、工序,有針對性地進行事先質量控制。e.施工單位建立健全施工質量保證體系。主要是明確質量責任人,做好現場每個施工班組的技術交底工作,統一質量標準。

2.2宣傳到位是基礎

a.每個項目村均召開“一事一議”的民主村民大會,保證家家戶戶都有代表參加,全面介紹項目情況、一般性的質量標準,做到人人參與監督管理。b.每個項目村均豎立公示牌,公示內容包括:項目批復文件名稱、文號,工程措施、投資規模、資金來源,解決農村人蓄飲水安全問題戶數、人數及完成時間等。

2.3資源整合是關鍵

工程的特點決定了監理工作量大,由于監理費用較低,不可能配備過多的人員,現場不可能單靠監理單位的監督檢查。因此,需將建設單位、監理單位、鄉鎮水管站等現場技術人員以及項目村的村小組長、會計、村民代表統一進行整合,一體化進行現場監督檢查。a.監理單位、建設單位人員搭配,分兩批人馬分片工作,每到一個鄉鎮則叫上當地水管站人員一起巡查,發現問題現場及時處理。b.充分依靠項目村村民代表,發揮其主觀能動性。開工前向其交代清楚各道工序的質量要求、所用原材料的質量要求、注意事項等,實施中由村民代表隨時進行監督檢查,發現問題及時處理;處理不了或不清楚的,及時電話聯系給予指導。c.對需進行熔接、粘接安裝的管材,在安裝前由監理單位召集所有施工班組長參加,管材供應單位現場具體示范熔接、粘接安裝的方法及注意事項,以保證安裝質量。

2.4質量檢測是依據

a.所有進場鋼筋、水泥、管材、管件等產品,必須具有出廠合格證及廠家的品質檢驗報告。b.施工單位對所有使用的產品、原材料、中間產品必須按評定要求進行取樣檢測,并由監理人員現場見證取樣。c.在上述基礎上,建設單位委托具有檢測資質的檢測單位對工程所用產品、原材料、中間產品進行抽樣檢驗,以佐證施工單位的檢測試驗成果。d.對管材、管件的檢測,由于費用較高,統一由建設、監理、檢測及管材供應單位共同取樣,由建設單位送專業的試驗室檢驗。e.對每個施工單位抽取一定數量的管路,主要選擇水頭差較大的村寨進行簡易壓水試驗,確保其運行正常。

2.5加強外觀質量控制

開工前由質量監督單位下發各種建筑物的外觀質量控制標準、偏差控制范圍等;完工后由參建各方進行外觀質量檢測評定,對不合格的,必須進行處理。

2.6工程計量、驗收

以每個項目村為單位進行檢查驗收。每完工一處,建設、監理、設計、施工、檢測及村小組長、會計、村民代表聯合進行檢查,并告知所有村民。在驗收資料整編完成后進行驗收,并填寫驗收卡,參建各方簽字,待整個工程經過政府驗收合格后移交受益村管理。

3工程運行管理

幫助受益村寨建立運行管理模式,由“一事一議”的民主村民大會確定水價核算、建后運行管理、水源林保護等具體措施,確保農村人蓄飲水安全工程“建得成、管得好、用得起、長受益”。

篇5

對于無法埋設、必須露天鋪設的管段可選擇鋼管。鋼管在運送到現場后必須要馬上采用兩油三布的方式進行防腐處理,在接口位置預留50cm的長度,在焊接安裝之后再進行防腐處理。鋼管在焊接之前必須要按照施工規范的要求來進行修口,之后再運送到施工的工作面進行焊接,在焊接的過程中,對口必須要有1.50~2.00mm之間的間隙,同時對其嚴格控制,在采用點焊固定之后再層層的進行焊接,以此來使焊接與防腐的質量得到保障。

3管道水壓試驗

管道在進行安裝的過程中,鎮墩和管道的閥井等配套設施的施工應同步進行,在鎮墩完成7d之后,應按照已經確定的管道試壓方案來進行管道水壓試驗,先對已經制作完成的打壓套件進行逐段安裝,然后再對管道進行水壓試驗。在對管道進行水壓試驗之前,必須要先進行回填,回填至管頂上面50cm的位置,這樣就能夠確保在對管道水壓進行試驗的過程中,管道不會出現軸向滑動以及徑向震動。在對管道水壓進行試驗的過程中,必須要嚴格遵守分段試壓的原則,試壓的長度應嚴格進行控制,確保在500~1000m之間。想要確保管道水壓試驗能夠成功,還有最關鍵的一點就是試壓泵以及試壓套件,試壓套件的材質不能比主管的材質差,同時必須要規范的進行加工,壓力表以及試壓泵的量程應大于試驗壓力的1.30倍。在進行試壓的過程中,要先在試壓管段的下部與管道的軸線垂直的支管上安裝壓力表,并在管道上端安裝排氣裝置,在兩端部位都開挖完成之后,與背墻之間要盡可能的保持垂直,待試壓管段的管道兩端在進行穩固的支撐之后再加壓,加壓時應嚴格按照試驗的具體規定緩緩的進行加壓,管內水壓一旦到達試驗要求的壓力之后應及時進行拍照,并將照片做為驗收圖片的資料存檔。

4管道工程的回填施工

施工回填可以分成兩個階段,也就是水壓試驗段的管道在安裝完成之后先對管區進行回填,回填到管頂上大概為50cm高程的位置,管區如果是PE管段,回填則可以選擇≤10mm的顆粒料進行回填。跨路段的管道如果試壓合格則可以進行二次回填,在進行回填的過程中可以選擇分層夯實。跨路段的輸水管以及干支管所處位置的鄉村道路,路面寬一般為6~7m,路段的交通如果較為繁忙,管道在進行安裝之后為了對交通不造成影響,就必須及時進行回填,以確保交通能夠通暢。

篇6

1.3農村飲水安全工程建設沒有充分考慮飲水設施的可利用性對飲水設施的可利用性考慮不充分也是農村飲水安全工程建設的主要問題。在當前飲水安全工程建設中,由于管理不善,導致飲水安全工程建設多部門管理的狀況,出現多頭申報來套取國家資金的狀況。而且在建設的過程中,多部門參與,一方面導致建設的質量不能夠保證,另一方面也導致在建設中出現工程建好后閑置的狀況,引起嚴重的資源浪費。而且,在工程結束后,對供水設備沒有進行責任分管,很多飲水井露天放置,導致水質污染現象嚴重。

1.4農村飲水安全工程建設的資金支持不足農村飲水安全工程建設的資金支持不足也是工程建設面臨的嚴重問題。首先,在對飲水安全工程所在地進行前期勘察的過程中,由于國家對勘察的資金設置不足,影響了勘察工作的進行,導致工程建設在沒有有效勘察地質及水文的基礎上進行,嚴重影響了工程的質量;其次,工程在建設的過程中,由于專項資金不足,導致工程所用材料及設備達不到應用的標準,施工粗糙,嚴重影響著工程的質量;再者,工程建設完成后,由于資金不足而不能夠做好驗收工作,沒有有效的水質監測,從而導致水質不達標,影響飲水安全工程建設的初衷。

1.5農村飲水安全工程建設的運行成本過高運行成本過高是農村飲水安全工程建設中的又一重要問題。一方面,對于農民來講,由于考慮資金狀況,而不愿意使用工程建設后的安全用水,導致資源浪費;另一方面,在進行飲水安全工程建設時無論是征地,還是進行水質監測及繳納相關的稅費,都需要資金投入。而農村飲水安全工程建設的管線一般比較長,成本也就相應地會升高。而農民的承受能力有限,不愿意投入資金來換取安全的水資源。因此,運行成本高也影響著飲水安全工程建設的運行效果。

2加強農村飲水安全工程建設的措施分析

2.1建立完善的管理體制和良好運行機制建立完善的管理體制和良好的運行機制是做好農村飲水安全工程建設的重要措施。首先,要明確飲水安全工程的所有權,充分調動農民的積極性,將工程建好后的管理落實到每家每戶。在保障工程建設過程權責明確的同時,對工程維護的責任也要進行劃分,以實現有效的管理;其次,對于工程建設的管理人員及技術人員,要進行專業的培訓,確保其能夠達到工程建設所需的管理水平及技術水平,避免流于形式的管理現象;再者,針對農村飲水安全工程建設的規模不大的情況,可以將幾個存在劃片,由一個施工團隊來完成,避免建設過程中的資金分散及管理失控;另外,在工程建設完成后,綜合各種因素的基礎上,進行水費的核算,在農民承受的范圍之內進行合理地收費,以保障運行的有效性。

2.2建立科學合理的水質檢測體系建立科學合理的水質檢測體系是做好農村飲水安全工程建設的基礎。首先,在選址時要避開污染嚴重的水源區域,在保護農村水源的基礎上進行工程的實施;其次,在工程實施之前要對工程所在地的水質進行嚴格的檢測,以保障水質符合飲用的標準,確保工程建成后農民用水的安全性;再者,工程建成后要建立水質監測系統,對用水進行有效的管理及維護,以保障供水的安全性。另外,還要加強農民的安全用水意識,積極配合水質監測工作的落實。

2.3加強對農村飲水安全工程建設的管理加強對農村飲水安全工程建設的管理是促進工程順利實施的保障。首先,建立完善的工程建設管理制度,有效地約束工程建設過程中施工人員的行為,避免偷工減料及不負責任的施工現象;其次,設置可行的工程管理流程,對工程的選址、方案制定、工程施工及驗收等各個環節進行梳理,確保工程建設有據可依;再者,加強對施工過程的監督,避免不合理的施工操作存在,及時發現工程存在的問題并進行合理的控制。

2.4加大對農村飲水安全工程建設的資金支持加大資金支持是保障農村飲水安全工程建設順利實施的重要舉措。一方面,勘察結算工程,保障資金的投入,以促進勘察工作的有效開展,避免勘察不嚴而留下的隱患;另一方面,在工程實施階段也要保障資金的充足,以促進工程的順利實施,保障工程建設的質量;另外,在工程建成后,還要投入一定的維護資金,以促進水質監測及后續維護的有效開展,切實保證農村飲水安全工程建設的效果實現。

篇7

2.1流域片農村水利概況及特點

珠江流域片包括珠江流域、韓江流域、瀾滄江以東國際河流(不含瀾滄江)、粵桂沿海諸河和海南省諸河,涉及云南、貴州、廣西、廣東、海南、湖南、江西、福建8個省(自治區)和港澳2個特別行政區,總面積為65.84萬km2(國內面積,下同),約占我國國土面積的6.8%,珠江流域片內各省(自治區)面積占各省(自治區)總面積比例見表1。由于地理位置、資源、環境等條件的限制及歷史原因,流域片內經濟發展極不平衡,農村水利是伴隨著流域的治理、開發、利用和保護逐漸發展起來的,具有漸進性、差異性、不均衡性和復雜性等自身的若干特點。

2.2流域片農村飲水安全工程建設現狀

通過多年努力,特別是自2005年將農村飲水安全工程列為各級政府為民辦實事項目以來,流域片內各省地的農村飲水解困工作取得了顯著成效,廣大受益群眾十分滿意,把“飲水工程”稱為“德政工程”“民心工程”,社會效益和經濟效益十分顯著。2005年,廣東省列人全國農村安全工程規劃范圍的飲水不安全人數為1645.5萬人,水量、方便程度和水源保證率不達標人數為268.6萬人。2006—2012年,廣東省規劃解決農村1645.5萬人的飲水安全問題,工程投資估算需73.4億元,新增工程供水能力184.33萬m3/d。2004年底,廣西鄉村兩級共建成集中式供水工程14260處,受益人口1385.81萬人,分散式設施供水受益人口2256.17萬人,二者共占廣西農村人口87.92%w;截至2008年新建成各類飲水工程2741處,占計劃建設數87.32%;解決飲水不安全人口增加287.87萬人,占計劃任務的89.96%[5]。截至2004年底,海南全省飲水安全和基本安全人口為427.67萬人,占農村總人口的68.3%[6]。截至2004年底,云南全省有集中供水工程2.43萬處,其中跨鄉鎮的集中式供水工程894處,村級集中供水工程2.34萬處。集中供水工程總供水規模2291萬m3/d,供水規模大于200m3/d的工程供水人口僅占農村總人口的9.0%,集中供水工程規模普遍較小;云南農村飲水不安全人口總數為1513.76萬人,占全省農村總人口的42%,水質不達標人口為934.6萬人,水量水源保證率不達標人數為570.2萬人,預計到2015年飲水不安全人數要降低2/3,2020年可基本解決云南的農村飲水安全問題。據貴州省水利廳調查資料顯示,截至2004年底貴州全省農村飲用水水質不達標的有537112萬人,占不安全飲水人口的36.15%m。全省有84117萬人飲用高氟水,有78161萬農村人口飲用污染嚴重、未經處理的地下水,有55193萬人飲用未經處理的IV類及超IV類地表水,有192158萬人飲用細菌嚴重超標的水,還有117189萬人飲用有其他水質問題的水。從2004—2007年的四年期間,福建全省累計完成投資162597萬元,實現鄉鎮間通自來水,建成村級供水6250個,受益人口813.2萬人,預計至2015年大力解決3.8萬個自然村通水問題,全面解決農民飲水安全問題。2005—2009年間江西省累積完成農村飲水工程總投資19億元,興建集中供水工程1.3萬余處,分散工程5.5萬處,解決了472.31萬農村人口的飲水安全問題。根據湖南省2004年農村飲水現狀調查評估,全省飲水不安全人口為1431.4萬人,2006年至2010年,實際解決了963.46萬農村人口飲水不安全問題,超額完成了省規劃計劃。“十一五”期間,流域片各省(自治區)采取多種方式加大農村飲水安全工程建設力度,大力發展鄉鎮供水及農村自來水,因地制宜修建小型、微型水利工程,共解決了3113萬農村人口的飲水安全問題,有效地改善了農村地區的飲用水條件,初步解決了農村飲水安全問題。截至2011年,流域片農村供水工程520.5萬處,占全國農村供水工程總數的8.84%,受益人口1.2億人;其中集中式供水工程18.13萬處(日供水千噸以上集中式供水工程7419處),受益人口8751.33萬人;分散式供水工程502.40萬處,受益人口3214.98萬人。

3流域片內農村飲水安全工程建設管理中存在的問題

從“十五”至“十一五”期間,流域片大力投資建設的農村安全飲水工程數量越來越多,工程覆蓋面也越來越廣,在運行與管理工作中出現了一系列的問題,直接影響到農村供水工程正常運營。農村飲水工程建設“三分建,七分管”,建立之后能否順利運轉并發揮長久功效,關鍵重在管理。從當前情況看,問題主要表現為以下幾個方面:一,農村安全飲水工程有著工作量大、工作面廣的特征,多數供水網點未建立好完善的操作制度,缺乏科學管理機制的約束,管理人員的專業技能水平與責任意識參差不齊,相關部門很少舉行培訓,導致專業技能水平難以提升,不能很好解決管理工作中存在的問題。二,大部分農村飲水工程收費很低,供水成本高,農村安全飲水工程中,多數水廠回收率未超過50%。此外,整個供水管道的管線較長,居民用水量也較小,致使用水成本不斷攀升,另受農村道路與村莊建設、耕作等影響,人為破壞加大,漏水損失大,維修費用高。水價形成不合理,不包括折舊費,有的甚至根本就沒有收水費,工程長期的低價供水導致了大部分工程建成后,維修、更新費用沒有著落,無法實現良性運行,致使保障工程長遠效益成了空話。三,很多地方對農村飲水工程重建輕管,對工程的前期工作如立項、建設等比較重視,對建成以后的管理則不夠重視。工程建成運行后,沒有具體的運行管理方案,管理職責、權限不明晰,有人用而無人管。四,有的農村飲水安全工程雖然采用了集體管理的方式,但運行管理機制不靈活,工程運行維護、水費收取等供水管理制度不健全,部分設施壽命縮短,管理混亂,出了問題沒人管。五,水源保護區和水質監測難以到位。農村飲水安全工程分散廣,對水源保護難度大,而影響水源的因素復雜,水質容易受農藥、人畜類便、生產生活污水排放等污染源的影響,水源保護較為困難,水質安全保障的有效率還很低。現行的水質檢測多由衛生疾控部門承擔,項目點受集中供水規模的P艮制,少數管理不善者連按規范要求的定期水質化驗也無法保證。

4流域片內農村飲水安全工程實現可持續管理的對策和建議

“建后管理”是當前流域各省地農村飲水安全工程建設管理工作中的薄弱環節,在實施過程中,應重點放在加強管理上。為進一步加強流域片農村飲水安全工程可持續管理工作,充分發揮工程的長遠使用效益,本文借鑒一些成功做法,針對現行各地農村飲水安全工程建設后期管理的實際情況,提出如下對策和建議:首先,要提高對管理的認識,建立農村飲水安全工程后期管理的長效工作機制。明晰工程產權,落實管護主體,堅持走“明晰所有權、放開使用權、搞活經營權”之路,各地根據工程的類型和規模,形成不同的運行管理模式。建立不同級的農村飲水安全工程專管機構,制定有關供水規章制度,履行安全飲水工程規劃、管理、運行維護等職責。設立農村飲水安全工程維修服務部,按維修規定對農村飲7jC安全工程開展維修服務,同時在人員、編制、經費上抓好落實,努力克服當前人員少、技術力量薄弱、管理不到位的問題,切實擔負起農村水廠的公共服務和社會管理職責。其次,要做到以水養水,確保供水工程良性運行,制定合理的水價,規范水費征收使用管理。除農戶自建自用的微型供水工程外,集中供水工程都要實行有償供水,計量收費。水價核定、水費計收按照“補償成本、合理收益、優質優價、公平負擔、確保運行”的原則,合理確定供水價格。水價不僅包括工程的日常運行管理費用,還應考慮到工程的維修、改造所需的經費。水費的收繳和使用要實行規范化管理,供水單位要加強財務管理,明確水費開支范圍和審批管理權限。要建立嚴格的工程折舊費、維修養護費等管理和使用制度,保證水費資金安全和專款專用。第三,提高工程規劃質量和科技含量,探索建立工程后續維修基金保障機制。農村飲水工程要方便管理、減低成本,必須以科學的規劃和設計為前提,采用變頻技術、水位自動控制、遠程控制等新技術等,提高自動化管理水平,降低工程能耗,減少水量損失,實現降低工程運行成本。要設立農村飲水安全工程維修基金財政專戶,加強監管,確保維修基金專款專用。凡按時足額交納維修基金的農村供水單位,均列入區級維修基金補助范圍,給予工程維修補助,只有這樣才能保證和實現農村飲水安全工程的正常運轉和長期的良性循環。第四,強化水源水質監測和水源地保護,飲用水的水源必須設置嚴格的衛生防護區,制定農村飲水安全水源地保護辦法,對所有建成的農村集中供水工程應配備必要的水質處理設施,采用必要的消毒凈化處理工藝,確保供水水質符合國家規定的飲用水衛生標準,確保人民群眾吃上放心水、衛生水。區級衛生疾控部門收取的水質檢測費用,可申請財政給予一定補貼,或依托區級自來水公司水質監測設施設備和技術人員,組建農村飲水安全水質監測中心,定期實行水質檢測。第五,強化服務意識,構建服務網絡,水利部門作為主管部門,必須強化服務意識,充分發揮本身的技術優勢,參與工程運行管理,確保工程一次投資、定斯更新、永續使用。

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2.1管網的選線及合理布置

工程施工前期進行了詳細的勘察測量,根據項目區村莊分布大都在青龍山南部的情況,結合村鎮相關建設規劃,管網的布局采用環、樹結合的管網。由于是在山丘區長距離管道施工,地形變化大,工程建設中合理選擇管線走向,主管道盡可能在地勢較高并順著等高線敷設,支管道盡可能沿現狀或規劃中的道路兩側敷設,便于施工和維護檢修,保證管網中水頭壓力變化不會太大。

2.2管道過障礙物和管道附屬設施設計

山丘區管道穿越河流、溝谷、陡坡等易受洪水沖刷地段較多,距離遠。所以對過河、過溝應做專門勘察設計,對管件及管道附屬設施施工要求較高。本工程管道避開了跨度大的溝谷,但必須過河施工中時,工程特別注意了在管段兩端都設置鎮墩,河道中間設置鋼管管箍以固定管道的施工方法;管線盡量沿現有道路和規劃道路路邊布設,過生產橋時主要用三角鋼架支撐,同時采用外包鐵皮、保溫材料等防凍措施。當管道敷設高差變化較大時,本工程在輸水主管道和支管道最高點處設置進氣閥和排氣閥,以便及時排除管內空氣,在放空時引入空氣。在干管與支管的連接處設置手動蝶閥,以便于管道檢修,在各村村頭設置分水表井,設置閘閥、水表,用于控制和計量收取水費。

3自動化管理系統建設

本工程結合農村飲水安全工程管理的實際需要,建設了一套實用、先進、高效、可靠的自動化管理系統。主要進行了水廠實時圖像監控、安全監控功能的自控系統的建設和管網壓力監測點的建設。實現了3臺加壓水泵電機的電流、電壓、電量和管道的出廠水壓力、流量自動控制監測和各項目村頭管網壓力、流量監測。本自動化系統實現了對供水工程實時進行生產調度,準確掌握供水運行狀態的管理,降低了供水管理成本,保障了農村供水工程安全。

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1.2區域飲水概況

盤山縣地處遼河平原的南部,地面高程多在2.5~5.0m。根據地層形成時代,分為上第三系地下水和第四系地下水。因境內第四系地下水(淺層)大部分為苦咸水,無法飲用,盤山縣現狀飲用水源為上第三系地下水(深層)。水源以每個鄉鎮開鑿1~3眼上第三系水源井為主,每個鄉鎮獨立供水。由于最近幾年受氣候干旱、遼河油田集中開采、工業、生活用水量逐年加大的影響,該區域地下水呈逐年減少趨勢。根據2001年水位資料,上述水源共開采館陶組地下水19.15萬m3/d,明化鎮組地下水11.69萬m3/d,盤山縣上第三系開采量總計為30.84萬m3/d。而經計算的地下水補給量僅為1.19萬m3/d,已超采量達29.65萬m3/d,上第三系地下水流場已形成以興隆臺區、盤東水源等幾個水源地為中心的大型降落漏斗,漏斗中心水位最大達-39.61m。如果水位約束條件以60m計(一般深井水泵下潛深度),地下水位下降速率以1.50~2.00m/a的速度發展,照此發展速度,30a后,全縣生活用水,依靠現有的取水設備將無法取水,人民生活將處于無水可飲的尷尬境地,而且地下水位下降,極易造成區域地質災害。這是因為上第三系地下水,因補給量不足,開采地下水以消耗儲存量為特點,隨著開采量的增加而使地下水位下降,這是必然趨勢。

2胡家農村飲水安全工程建設及管理模式的具體做法

2.1設計階段方案選擇

2.1.1供水水源

盤山縣以北胡家鎮一帶為上第三系明化鎮組孔隙—裂隙水。該明化鎮組下段大部分泥質砂巖和泥質粉砂巖,斷裂構造孔隙—裂隙水不發育,地下水徑流條件差,富水性弱。在胡家鎮單井出水量為200~500m3/d,單井水位降深達-32m。由此可見,從工程可持續發展的長遠角度考慮,不能采用當地打井取水的方案,只能考慮遠距離調水的方案[2]。在胡家鎮西部13km距離,甜水鎮以北(北鎮縣溝幫子南部),屬黑魚溝河沖—洪積扇的前緣,有豐富的第四系地下水,第四系地層厚度為90~100m,含水層厚度40~50m。根據遼河油田、地勘等抽水試驗資料,當水位降深達8m時,單井出水量為3402m3/d,滲透系數為13.43m/d,影響半徑288m。地下水化學特征為重碳酸—鈣鈉型水,pH值7.38,總礦化度252mg/L,偏硅酸含量為34~37mg/L。水質達到國家飲用水的標準。該地區地下水除降水補給之外,還有由北向南地下水徑流補給(閭山山脈補給)、稻田水滲漏補給、黑魚溝河、鴨子河滲漏補給。在此處,開鑿一處水源井,一處水源備用井,既可達到了供水量和水質要求,又保證了供水工程可持續運行。

2.1.2水源井、加壓設施及管材選擇

由于原供水系統已經完善,只是因為水源問題。因此只要在甜水鎮開鑿一眼水源井、一眼水源備用井,并建一加壓站,將水引到胡家鎮自來水公司的加壓站,一切問題就全部解決。該工程共需開鑿第四系水源井2眼,井深95m,采用直徑300mm鑄鐵管。加壓站為2臺離心泵,水泵流量為80m3/h,水泵揚程為60m。供水主管路采用直徑300mm的UPVC管材,管長15km。

2.2工程建設及管護工作

2.2.1積極宣傳,保護水源

上第三系地下水是我縣生活和工業用水的主要水源,由于多年來的亂開采,地下水已呈區域性下降趨勢。為有效保護地下水資源,促進水資源可持續利用,我縣應逐漸消減上第三系地下水的取水許可量,研究利用第四系地下水。“十二五”期間,盤山縣農村生活飲用水源將從以前的主要依靠上第三系地下水源,過度到主要依靠第四系地下水源。

2.2.2資金籌措

項目采取中央、地方和受益單位群眾共同負擔,并引入市場機制,吸收社會資金,監理多元化的投入機制,逐年增加投入。各水廠要建立健全財務管理機制,提取設備折舊費,建立起良性循環的管理體系,確保農村飲水工程可持續發展。

2.2.3工程建設管理

工程建設實行“四制”,即法人負責制、招投標制、合同制、監理制。同時加強水源工程管理,對施工單位資質提出明確要求,并對新鑿水井的井管材質做出具體規定,這樣可以加強供水水源工程建設和鑿井施工隊伍的管理,而且可以提高成井質量,有效防止地下水源的污染。

2.2.4建后管護

由于工程涉及多個鄉鎮,縣級必須設立專職的管理部門,加強政府監督,實行統一標準,統一管理。負責農村供水系統的組織、管理、監督、監測、人員培訓等工作。要采取城市自來水的管理模式,以保證農村飲水事業能夠良性循環、可持續發展。

2.3工程建設情況及效益

該工程于2010年6月28日開工,于2010年10月30日竣工。工程總投資860萬元,其中省以上財政補助資金430萬元,地方配套及群眾自籌資金430萬元。完成水源井2眼、加壓站1座、主管路15km,及相關的配套設施。供水覆蓋了胡家鎮的6個行政村。目前,當地群眾已經吃上了安全衛生的自來水,受益農戶6023戶、人口18320人。此供水工程的建成,改變了當地群眾供水不足的局面,增進了黨與群眾雨魚水之情,社會效益顯著。

3“胡家”模式內含

2011年5月4日在盤錦市召開的盤錦市“農村飲水安全匯報工作會議”上,胡家農村飲水安全工程模式得到了領導和與會同志們的充分肯定和高度評價,被稱為農村飲水安全工程的“胡家”模式。“胡家”模式的具體內含主要包括以下幾點:

3.1對我縣農村飲用水的重新認識

消減上第三系地下水開采量,符合全市用水管理制度《盤錦市“十二五”期間實行最嚴格水資源管理制度》的規定。該規定指出:盤山縣要積極開發周邊的第四系地下水,“十二五”期間上第三系地下水開采量控制在1050萬m3以內。全縣飲用水一直以上第三系地下水為主,由鄉鎮自己管理。上第三系地下水開采歷時有近30a時間,因補給量不足,開采地下水以消耗儲存量為特點。而第四系地下水,屬淺層地下水,補給量充沛。但第四系地下水只存在于全縣的周邊部分地區,即石新、甜水、高升、沙嶺四鄉鎮與外縣的相鄰地區。要想開采,必須由縣里統一規劃。

3.2符合集中供水政策,代表供水管理的發展方向

為合理開發利用水資源,確保供水水質和服務質量,提高專業管理水平,各級政府城市建設(公用事業)行政主管部門應創造條件,實施供水行業統一管理。廣大農村地區的供水是人民群眾生活的命脈,它為農村的生產、生活提供著必需的條件,是制約農村發展的決定性因素,甚至也構成了關系社會安定的重要因素。由于它的不可代替性、不可選擇性,牽動著千家萬戶每一戶農村居民,所以集中供水是農村首要的基礎設施。在農村建設、改造和發展過程中,需要優先加以考慮。

3.3城鄉并網,同網同價

胡家農村飲水安全工程水源采用2處水源,一用一備,提高了供水保證率,解除了供水水源不足的后顧之憂。工程建成后,納入城市供水體系由盤山縣水利局統一管理。盤山縣新建縣城在太平鎮,現狀用水為太平鎮上第三系地下水,管理單位為盤山縣自來水公司。預計在“十二五”期間盤山縣城水源也采用甜水鎮水源。到那時,供水時間農村供水與城市供水管網相同,費用為同網同價,城鄉并網。

4未來規劃

“胡家”模式的推廣,將促使群眾轉變用水觀念,促進供水單位創新農村供水的發展模式,對于實現農村供水工程高效管理、建設節水型社會、解決水資源與經濟社會發展的矛盾等問題具有示范效應和戰略意義。規劃分區:根據全縣第四系水資源條件,地理條件將全縣分成四個規劃區,即石新鎮水源區、甜水鎮水源區、高升鎮水源區、沙嶺鎮水源區。石新鎮水源區:石新鎮、東郭鎮、羊圈子鎮,新縣城,農村人口51128人、城市人口60000人。甜水鎮水源區:甜水鎮、胡家鎮、太平鎮、陸家鎮,總人口80048人。高升鎮水源區:高升鎮、德晟鎮、陳家鄉,總人口68268人。沙嶺鎮水源區:沙嶺鎮、壩墻子鎮、吳家鄉、古城子鎮,總人口25818人。未來的4個第四系水源規劃區的建設,可以完全解決全縣農村及城市的飲水安全問題,使全縣農村飲水安全工作上一個新臺階。

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1.2保障措施

在建后運行管理上,石家莊市不斷制定和完善工程運行管理規章制度,使農村飲水工程建后運行有章可循,有法可依。2007年,以市水利局紅頭文件的形式下發了《關于啟用“工程交付管理使用卡”的通知》,全市統一制定了“使用卡”,工程完工后,履行工程交接手續,填寫工程交付管理使用卡,縣水務局和管理使用單位各執1份,使工程能及時交接并發揮作用。2011年,市水務局牽頭市發改委、衛生局聯合下發了《關于進一步加強農村飲水安全項目建設與管理的通知》,2012年市水務局通過對所轄18縣(市、區的調研,起草了《石家莊市農村飲水工程運行管理辦法》,并征求市發改委、公安局、財政局、物價局、供電局、環保局、衛生局等部門意見,以市政府辦公廳石政辦發[2012]20號文下發各縣(市、區。

2建后管理存在問題及原因分析

1無償供水和不按成本收取水費導致了農民群眾節水意識的淡薄,造成了個別農村飲水工程基本處于無償服務,對工程正常運轉起到了嚴重的阻礙作用。原因分析:一是喝“福利水”“大鍋水”的現象還普遍存在。部分村委干部將“村集體統一墊付水費,讓群眾免費吃水”作為競選村干部的條件。二是農民的承受能力有限。問題村經濟條件落后,農民收入普遍偏低,因此農民的承受能力也相應較弱。三是水價計價方式的不合理。部分工程對農村群眾生活用水實行不區分用水量的計價方式,不但不能按成本收費,而且造成了水資源的浪費,加劇了供需矛盾。2水質檢測和監測不到位。一是保供水,重建設,輕檢測的思想普遍存在;二是水質檢測、監測工作繁瑣,費用高,水質檢測經費不足。3各縣(市、區尚未建立農村飲水工程維修基金專戶,工程日常維護和大修資金沒有保障,導致農村飲水安全工程無法長期發揮效益。由于國家投資有限,投入的資金只用于工程建設,沒有多余資金用于日后工程維護;再加上各縣經濟狀況不同,上級政府也沒有明文規定市、縣級財政必須提出部分維修基金用于農村飲水安全工程;所收的水費也僅僅只夠維持工程正常運行。4大部分工程管理人員素質較低,沒有經過專業培訓,無法勝任日常的工程維護,水質檢測、監測等管理工作。

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(1)農村的排水送水建設在前期建設階段就產生了一定的問題

再加上很多設備老化,長期未進行檢修,而且在另一方面,這些排水送水設施也沒有相應的凈化水質的功能,所以也在很大程度上造成了農村飲水方面的較大問題。

(2)農村處于郊區,而且在很多農村周邊地區還會建有工廠

工廠也會產生大量未經處理的污水,再加上農村農藥的大量使用,這些都是造成農村用水存在大量威脅的重要原因。

(3)相關水質檢測部門的工作沒有落實到農村地區。

在現在大部分農村地區并沒有建立相關的水質檢測部門,沒有開展水質檢測工作,檢測設施也相對較為落后并且不完善。相關檢測部門也并沒有花費時間和精力對農村水質進行檢測,對水質的分析相對較弱。

(4)農村地區軍民對飲水的安全意識相對較弱。

農村地區相對較為閉塞,經濟相對較為落后,農村地區居民對飲水問題的安全意識相對較為薄弱。農村由于長期缺乏生活用水,他們已經習慣于使用現存的湖泊及河流用水,并沒有特別關注他們飲水的水質及水源。

3針對農村飲水的安全性建設措施

現在的農村飲水存在很大的安全隱患,由于水質污染及管理不善導致農村水資源日益缺乏、農村水污染及其嚴重、血吸蟲等水性疾病日益猖獗。而在另一方面,農村的水資源排水輸水設施相對較為短缺、管理措施及設備也較為缺乏、水資源檢測設備也較為短缺,再加上沒有一定的設備基礎,這些都對農村的水質產生了較大的威脅。而在另一方面,由于地理位置相對較為閉塞、經濟發展相對較為落后,這也導致了農村地區的飲水用水問題得不到及時有效的解決。與此同時,農村地區居民居住地相對較為分散,農村地區居民之間相互取水較為困難,居民之間的水平距離相對較大,這也給農村地區的水質檢測及相關設備的設置造成了極大的不便。而農村地區居民的飲水用水多為水井或河流湖泊用水,水量受季節、降水量、環境等多種因素影響。今年來,農村地區的發展也較為迅速,其用水問題也在一定程度上影響了農村地區的發展。隨著社會經濟的發展,農村地區居民用水緊張及水質污染較大等問題也給社會造成了較大的威脅,部分農村地區也因此涌入城市,造成了城市的擁堵和生活的不便。因此,解決農村地區用水也極為迫切。

(1)農村地區必須要合理的規劃輸水送水設備。

弄存地區由于居民較為分散,再加上水源相比較為單一、稀缺,所以一些有條件的農村地區則會選擇建設一些水源工程,這樣就可以減少因水源不便而導致飲水用水產生了極大的不便。同時農村地區在開采地下水時,也要注意地下水的采補平衡,要運用相關措施進行來進行治理。

(2)要全面建設工程設施的設備。

隨著社會經濟的發展,農村地區的建設也是社會建設的重要組成部分,因此,農村地區的工程建設設施要齊全,質量要能達到相應的標準,且能真正的投入農村居民的日常生活使用之中。與此同時,還要在修建中之前充分了解農村地區居民的意見,及時解決他們的問題,并向居民傳輸修建的想法和意見,真正解決他們的日常所需。

(3)對農村地區進行統一的規劃,注重用水質量的安全。

眾所周知,農村地區的用水問題越來越凸顯,很多農村地區也缺乏相應的水資源,難以維持日常生活所需。而在對農村地區進行專門治理時,也要注意其節約和防治并重。要提醒農村居民注意用水的節約,保證用水的有效。同時,相關水質檢測部門也要注意水質的預防和治理。不僅在輸水之初要對水質進行檢測,保障水質達到相應的標準。在另一方面,也要注意對農村居民排水及周邊的工業廢水進行相應的治理,減少因此產生的水資源污染。

4對農村地區飲水用水的相關管理和對策

(1)政府要建立完善的供水體系,不光要朱總城市用水體系的建設,農村地區飲水用水安全也不容忽視。

要加強水質檢測和管理部門對農村地區水質的檢測,保障農村居民飲水用水。

(2)要立足于農村地區水資源的現狀,針對在農村地區水資源的管理中存在的相關問題進行及時的解決。

同時,還要注意加強對相關檢測人員技能和職業素養的培訓,確保他們能真正服務于民。

(3)還可以選擇在農村居民之間設置片區管理者。

在各個農村應由相應的村長負責對農村居民進行集中管理,在由不同的鄉長對各個不同的鄉村進行管理。而在居民之間,則可以采用責任制,自家的飲水用水,包括排水及水資源處理都由自己負責,加強農村居民的自我管理。

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1.2水利部門直管模式

對于跨鄉鎮覆蓋面較大的供水工程,在縣水利局設專門管理機構,負責水源(水井)、干支管道的維修養護及水費收繳任務。由縣水利局招聘站長,由站長自主招聘業務人員。完成目標任務的即可享受全額工資,超額完成任務的給予適當獎勵。通過實行激勵機制,大大調動了管理人員的積極性,提高了服務質量與水平,徹底擺脫了農村供水工程管理上的電費靠貸款、薪酬靠補貼、工程修理費無積累的困境,使農村的自來水管理向著制度化、規范化、市場化方向邁進。

1.3農村集體管理模式

由村級組織確定專人進行管理,具體負責水源或水井、干支管道的維修養護與水費收繳,管理人員的工資在收取的水費中列支。

1.4節水管理

長期以來,人們普遍認為水是取之不盡、用之不竭的,隨意浪費揮霍。特別是在一些農村,家庭生活用水不按計量收費,有的是村集體統一繳納水費,從而導致隨意開關水龍頭,有的甚至是開了就不關,造成很大浪費。農村的自來水來之不易,為了充分利用寶貴的水資源,實現節約用水,須從以下方面強化:一是廣泛宣傳水資源的有限性,提高人們的節水意識。要充分利用現代媒體和標語、橫幅、宣傳畫等通俗易懂的多種方式,在廣泛宣傳水的作用、水和人類密切關系的同時,更要重點宣傳水資源的緊缺狀況,讓人們在思想上認識到節約用水必要性;二是按照計量收費,采取經濟手段進行干預。在不少農村,用水戶采取的是按人頭收費,即每人每月或每年上交一定的水費,便可隨意用水,由此造成水的嚴重浪費,解決這一問題的最好辦法就是安裝水表計量收費,即便于收費,又便于管理;三是推廣普及節水器具。如在農村推廣節水型水龍頭、節水型淋浴器、節水型洗衣機等,同時要求家庭生活用水盡量做到串聯使用,實行一水多用。

1.5質量管理

農村供水工程,大部分均是直供的水源水,多數沒有凈化處理設施,極易在輸水過程中受到污染;或者水源是地下水,抽用一段時間后水質也有可能發生變化。因此,必須定期進行水質檢測,一旦發現問題,立即解決。有條件的供水站點,最好能上化驗設備自行監測,這樣即方便快捷,又可以減少成本支出,還可保證供水安全。

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與一般的科學數據相比,飲水安全工程數據具備以下兩個特點:

(1)地理分布性。作為基本數據,國家農村飲水安全工程數據庫包括了國內各省(直轄市)、市(州)、縣(市、區)、鄉鎮內供水水廠的集中式工程數據,包括工程建設信息、實時監測信息,遍布全國,因此飲水安全工程數據具備地理空間的分布特性。

(2)數據要素多。飲水安全工程數據包括了地圖數據,供水工程專題數據,省、市州、縣區、鄉鎮專題基礎信息,水質、管壓安全監測信息,政務信息等。而且每類數據又包括多種要素的數據,如供水工程專題數據包括專題地理信息和專題建設信息,監測數據包括余氯、濁度、水壓、流量等測量數據。整體來說,飲水安全工程數據是描述飲水安全工程的數據,數據量大,且與日俱增,專業性強,具有時間維上的有效性,且數據區域性強,不同市縣統計的數據不交叉,數據存儲形式多樣,以小文件居多。

3飲水安全工程核心元數據

3.1元數據定義

首先,介紹幾個關于元數據的定義。元數據:關于數據的數據。元數據元素:元數據的基本單元,元數據元素在元數據實體中是唯一的。元數據實體:一組說明數據相同特性的元數據元素,元數據實體可以包含一個或一個以上的元數據實體。元數據子集:元數據的子集合,由相關的元數據實體和元素組成。數據集:可以標識的數據集合。通常在物理上可以是更大數據集較小的部分。從理論上講,數據集可以小到更大數據集內的單個要素或要素屬性,一張硬拷貝地圖或圖表均可以被認為是一個數據集。飲水安全工程核心元數據指的是標識飲水安全工程信息所需要的最小元數據元素和元數據實體,為元數據元素集的子集。其次,本文采用UML類圖方法描述飲水安全工程信息元數據。在元數據結構上采用《水利信息核心元數據》的結構作為本標準的基本結構,在內容上對元數據的特征,包括子集/實體名、元素名、英文名、英文縮寫、定義、約束/條件、出現次數、類型和值域進行詳細描述。

3.2飲水安全工程核心元數據結構

飲水安全工程元數據分為元數據元素、元數據實體和元數據子集三層。飲水安全工程核心元數據由一個元數據實體和四個元數據子集構成。其中,標識信息、數據質量為必選子集,內容信息、參照系信息為可選子集。每個子集由若干個實體(UML類)和元素(UML類屬性)構成。

3.3飲水安全核心元數據內容

3.3.1飲水安全核心元數據信息

飲水安全工程元數據信息實體描述飲水安全工程信息的全部元數據信息,用必選實體MD_元數據表示,由以下元數據實體和元數據元素構成:元數據實體:MD_標識、DQ_數據質量、RS_參照系、MD_分發、MD_內容描述;元數據元素:元數據創建日期、聯系單位、元數據名稱、字符集、元數據使用的語言、元數據標準名稱、元數據標準版本。

3.3.2標識信息

標識信息包含唯一標識數據的信息,用MD_標識實體表示,是必選實體。MD_標識是下列實體的聚集:MD_關鍵詞、MD_數據集限制、EX_時間范圍信息、MD_聯系單位或聯系人、MD_維護信息。MD_標識實體本身包含如下元素:名稱、行政區編碼、字符集、摘要、日期、狀況、數據表示方式。

3.3.3數據質量信息

數據質量信息包含對數據資源質量的總體評價,用DQ_數據質量實體表示。應包括與數據生產有關的數據志信息的一般說明。DQ_數據質量實體包括兩個條件必選的實體,DQ_數據質量說明和DQ_數據志。DQ_數據質量說明是數據集的總體質量信息。DQ_數據志是從數據源到數據集當前狀態的演變過程說明。包括數據源信息實體和處理過程信息實體。

3.3.4內容信息

內容信息包含提供數據內容特征的描述信息,用MD_內容描述實體表示。

3.3.5空間參照系信息

參照系信息包含對數據集使用的空間參照系的說明,是條件必選子集,用RS_參照系實體表示。是關于地理空間數據集的坐標參考框架的描述信息,它反映了現實世界的空間框架模型化的過程和相關的描述參數。RS_參照系由三個條件必選的實體構成:SI_基于地理標識的空間參照系、SC_基于坐標的空間參照系、SC_垂向坐標參照系。

4元數據分級索引算法

本文根據飲水安全工程數據的區域性特點,選取分布式NameNode模型,改進目錄子樹分區算法和哈希算法,利用BloomFilter原理設計符合飲水安全工程信息的元數據分級索引算法。

4.1概念與公式

行政區劃請求量:表示該行政區劃所需的農村飲水安全工程元數據的請求量,用Request表示。由于請求量的具體數值難以確定,工程元數據的請求量與工程的數量有直接關系,而飲水工程的數量與行政區劃的人口密度存在一定的換算關系。每個工程所涉及的文件包括招標文件、合同、工程規劃、預算、管網圖、廠區布置圖、每年的運營報表等多種文件。因此,第m個行政區劃的請求量Requestm為:Requestm=Densitym×f×Naverage(1)其中,Densitym代表第m個行政區劃的人口密度,f表示飲水安全工程數量與人口密度的轉換因子,Naverage代表每個工程文件的平均值。

4.2BloomFilter基本思想元數據分級索引算法

包括三部分:一部分是元數據請求被分配到哪個普通NameNode節點上,第二部分是分配到NameNode節點的哪個目錄,最后根據NameNode節點中的目錄信息查找元數據文件在DataNode中的具置。本文采用BloomFilter與Key-Value的存儲位置對應表,來確定元數據文件在DataNode中的存儲位置。BloomFilter的基本思想是使用一個比特的數組保存信息,初始狀態時,整個數組的元素全部為0,采用k個獨立的Hash函數,將每個元數據文件對應到{1,…,m}的位置,當有飲水安全元數據文件存儲請求時,k個獨立的Hash函數將以元數據標識信息中的元數據文件名為變量,得到k個哈希值,然后將比特數組中的相應位置更改為1,即:hashi(x)=1(1≤i≤k)(2)其中,x是元數據文件名。數組中的某一位置被置為1后,只有第一次有效,以后再置為1將不起作用。所示,假設k=3,x1先通過哈希函數,將數組中的三個位置置為1,在x2通過哈希函數得到的數組位置,將是0的位置置為1,已經是1的位置則不重復置1。判斷某元素y是否屬于這個集合,需對y應用k次哈希函數,如果所有的位置都是1(1≤i≤k),那么就認為y是集合中的元素,否則就認為y不是集合中的元素。如圖3所示,y1可能是集合中的元素,y2則不屬于這個集合。BloomFilter能高效地判斷某個元素是否屬于一個集合,但這種高效是有代價的,是存在一定的錯誤率,因為它有可能會把不屬于這個集合的元素判定為屬于此集合。為簡化計算,假設kn<m并且各哈希函數完全隨機。當某個目錄中的所有元數據文件全部存儲,即所有元素都被哈希函數映射到比特數組中去,這個數組中某一位置是0代表kn次哈希操作都沒有被置為1,因此概率為:p=(1-1m)kn≈e-kn/m(3)其中第二次近似計算是因為:limxm(1+1n)n=e(4)令ρ代表比特數組中0的比例,則ρ的數學期望E(ρ)=p,則ρ≈p,因此:pfalse=(1-ρ)k≈(1-p)k(5)

4.3元數據分級索引算法

元數據分級索引算法包括三個步驟:一是選NameNode節點,二是選目錄,三是分配存儲位置。

4.3.1選取NameNode節點分布式

NameNode模型有一個主NameNode節點,一個主SecondaryNameNode和n個普通NameNode節點。其中,主SecondaryNameNode是主NameNode的快照,防止單點失效。算法的基本思想如下:(1)計算行政區劃請求數。在本文中所涉及的飲水安全工程指的是湖北省的農村飲水安全工程,因此在普通NameNode節點上分布的是以市級為單位的元數據信息。在這一步中,根據公式(1)給每個市級行政區劃的請求賦值,用Requestm表示。(2)分配NameNode節點。若n為奇數,則將其中一個NameNode節點作為備用節點,n=n-1;若n為偶數,則n不變。分配NameNode節點,得出市級行政區劃與NameNode節點映射表。(3)第二次分組。將偶數個NameNode兩兩分成組,互為SecondaryNameNode節點,分組的原則為請求量較大的NameNode節點與請求量較小的NameNode節點一組。

4.3.2選擇目錄

分配完NameNode節點后,須設定每個Nam-eNode節點的目錄,根據市級行政區劃與Name-Node節點映射表設定一級目錄。然后根據一級目錄的編碼,設定二級目錄,二級目錄為對應市及所管轄縣級行政區劃的目錄。在飲水安全工程項目中,所涉及的數據類型分為圖片類型、視頻類型、文本類型等,所以將三級目錄按文件類型進行劃分,即每個二級目錄下對應的三級目錄為pic、video、txt等。

4.3.3分配存儲位置

當用戶要查找某個飲水安全元數據時,系統首先根據待查找元數據的行政區劃編碼,從市級行政區劃與NameNode節點映射表中找到其對應的NameNode節點;然后,主NameNode節點將用戶請求轉發給此NameNode節點,收到轉發的用戶請求的NameNode節點同樣將行政區編碼進行處理,轉化為市級編碼,找到其一級目錄;然后在一級目錄下,根據編碼找到二級目錄,再根據用戶請求的元數據類型,定位到三級目錄,在三級目錄下根據哈希表,找到對應存儲位置并提交給主Name-Node節點,由主NameNode節點返回給用戶。飲水安全元數據檢索結果分為兩種情況,第一種是查找成功,第二種是查找失敗。一次飲水安全元數據成功檢索過程的檢索時間包括主NameNo-de節點并發處理延遲、主NameNode節點找到對應的NameNode節點的時間、轉發用戶請求與普通NameNode節點的通信時間、普通節點執行查找目錄的時間、查找Hash表讀取元數據的時間和返回查找結果給主NameNode的時間。一次失敗的檢索包含兩種情況,一是定位到目錄后,通過BloomFilter過濾后,判定要查找飲水安全工程元數據哈希表不屬于該目錄;二是通過BloomFilter過濾后,判定其屬于該目錄,但是通過查詢Key-Value表,發現匹配錯誤,即上文提到的BloomFilter自身的錯誤率。第一種情況,根據BloomFilter的原理,可知經過k次獨立的哈希函數后,如果得到的位置不是全為1,則返回查找失敗,要查找的元數據請求不在此目錄中,時間復雜度為O(1)。第二種情況是BloomFilter自身的缺陷,但是由于有對應的Key-Value表,即使經過k次哈希操作得到的位置在比特數組中全為1,通過查找對應的鍵值,如果發現元數據名稱不能與之匹配,則返回檢索不成功,時間復雜度也為O(1),在用戶可以接受的范圍內。

5實驗結果

本文通過實驗仿真驗證飲水安全工程元數據模型的元數據分級索引算法在元數據檢索上的性2226ComputerEngineering&Science計算機工程與科學2014,36(11)能,并與目錄子樹分區算法和哈希算法在檢索成功時間和檢索失敗時間進行對比。第一組實驗,測試三種算法檢索成功的平均檢索時間,其中用戶數為10,請求數為1000,在定位NameNode節點的時間上來說,目錄子樹分區算法能夠根據用戶請求中的類型定位節點,哈希算法是通過特定的Hash函數,算出用戶請求元數據所在的節點。而本文設計的元數據分級索引算法,將市級行政區劃和NameNode節點編號存儲在一張靜態的表中,查找時間與Name-Node節點個數有關,時間復雜度為O(n)。在本文的應用中,至多會有14個NameNode節點,三種算法的定位時間基本相同,在查找NameNode節點的步驟上所用時間可以近似算作相等。定位目錄的時間復雜度,三種算法也相同,可認為是O(1)。在最后一步定位元數據文件存儲位置上,由于BloomFilter查找成功的時間復雜度是O(1),而目錄子樹分區算法和哈希算法沒有考慮定位物理位置,查找目錄下的元數據名稱,時間復雜度為O(n),目錄下的元數據文件越多,查找速度越慢。第二組實驗,測試三種算法檢索失敗的平均檢索時間,其中用戶數為10,請求數為1000,仿若是檢索不在目錄下的文件,BloomFilter將文件名進行Hash運算,可以判定被請求的文件名不在目錄中,時間復雜度為O(1)。而另外兩種算法,則會遍歷目錄中的所有文件,直至遍歷完,找不到所請求的文件,時間復雜度為O(n)。對比三種算法在飲水安全工程元數據檢索上的應用情況,由于元數據分級算法使用了BloomFilter,檢索效率比其它兩種算法效率高,尤其是檢索失敗的檢索請求。