引言

随着乡村振兴战略的深入推进,农村饮用水安全已成为保障民生福祉、促进农村可持续发展的关键环节。诸暨市作为浙江省重要的县级市,其农村地区分布广泛,地形复杂,水源类型多样,既面临传统水源保护的压力,又需应对供水系统稳定性的挑战。本文将深入探讨诸暨农村饮用水安全工程在破解水源保护与供水稳定双重挑战中的实践路径、技术方案与管理策略,通过具体案例和详细分析,为类似地区提供可借鉴的经验。

一、诸暨农村饮用水安全工程的背景与挑战

1.1 地理与水源特点

诸暨市地处浙东丘陵地带,农村地区以山地、丘陵为主,水源主要依赖山溪、水库和地下水。其中,山溪水源易受季节性降水影响,丰枯期水量差异大;水库水源虽相对稳定,但面临面源污染风险;地下水则存在硬度高、铁锰含量超标等问题。例如,东白湖镇部分村庄依赖山溪水,旱季时水量锐减,而雨季又可能因山洪导致水质浑浊。

1.2 双重挑战的具体表现

  • 水源保护挑战:农村地区农业面源污染(如化肥、农药流失)、生活污水直排、畜禽养殖污染等问题突出,直接影响水源水质。例如,某村周边果园大量使用化肥,导致附近溪流硝酸盐含量超标。
  • 供水稳定挑战:农村供水管网覆盖范围广、地形高差大,传统重力供水模式在部分区域难以实现;供水设施老化、维护不足,导致漏损率高;极端天气(如干旱、台风)频发,进一步加剧供水不稳定性。

二、水源保护策略:从源头到水龙头的全链条管控

2.1 水源地划定与分级保护

诸暨市依据《浙江省饮用水水源保护条例》,对农村集中式供水水源地进行科学划定,实施分级保护。以陈蔡水库为例,将水库周边划分为一级保护区(取水口周边50米)、二级保护区(一级保护区外延200米)和准保护区(集雨区范围),并设置物理隔离设施(如围栏、警示牌)。

具体措施

  • 一级保护区:禁止任何与供水无关的建设活动,拆除违规建筑,种植水源涵养林。例如,在陈蔡水库一级保护区,拆除3处农家乐,种植香樟、水杉等涵养林500亩。
  • 二级保护区:限制农业种植类型,推广有机农业,禁止新建排污企业。例如,某村在二级保护区内将传统水稻田改为生态茶园,减少化肥使用量60%。
  • 准保护区:加强面源污染治理,建设生态缓冲带。例如,在水库上游建设人工湿地,通过植物吸收、土壤过滤净化农田径流,使氮磷去除率达40%以上。

2.2 面源污染治理技术

针对农业面源污染,诸暨市采用“源头减量-过程拦截-末端净化”三段式治理模式。

案例:同山镇农业面源污染治理

  • 源头减量:推广测土配方施肥和病虫害绿色防控技术。通过土壤检测,为每户农户制定个性化施肥方案,减少化肥用量30%。例如,某葡萄种植户采用滴灌施肥,化肥利用率从40%提升至70%。
  • 过程拦截:建设生态沟渠和植草过滤带。在农田与河道之间,建设宽2米、深0.5米的生态沟渠,内种植芦苇、菖蒲等水生植物,拦截泥沙和污染物。监测数据显示,生态沟渠对总磷的去除率达55%。
  • 末端净化:建设小型人工湿地。在村庄排水口附近,建设面积500平方米的人工湿地,采用“厌氧池-好氧池-人工湿地”组合工艺,处理生活污水和农田排水。出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。

2.3 生态修复与水源涵养

通过生态修复提升水源地的自净能力。例如,在东白湖镇水源地,实施“退耕还林、退渔还湿”工程,将200亩坡耕地改造为水源涵养林,将100亩鱼塘恢复为湿地。湿地植物(如芦苇、香蒲)可吸收水中氮磷,同时为鸟类提供栖息地,形成良性生态循环。监测显示,修复后水源地水质从Ⅲ类提升至Ⅱ类。

三、供水稳定策略:构建韧性供水系统

3.1 多水源互补与联合调度

为应对单一水源的不稳定性,诸暨市构建“多水源、多水厂、多管网”的供水网络,实现水源互补和联合调度。

案例:牌头镇供水系统

  • 水源配置:以石壁水库为主水源,地下水为备用水源,建设应急备用水源(如山塘水库)。石壁水库供水量占70%,地下水占20%,应急水源占10%。
  • 联合调度:通过智能调度系统,根据实时监测数据(水位、水质、用水量)动态调整水源比例。例如,干旱季节水库水位下降时,自动增加地下水开采量;台风期间,若水库水质浑浊,立即切换至地下水。
  • 技术支撑:安装水位传感器、水质在线监测仪(监测pH、浊度、氨氮等指标),数据实时传输至调度中心。调度系统基于算法模型,预测未来7天用水需求,提前调整水源分配。

3.2 管网优化与漏损控制

农村供水管网地形复杂,漏损率高。诸暨市采用分区计量和压力管理技术降低漏损。

具体技术方案

  • 分区计量(DMA):将供水区域划分为若干独立计量区,每个分区安装流量计和压力计。例如,某村划分为5个DMA区,通过对比各分区夜间最小流量,快速定位漏损区域。实施后,该村漏损率从25%降至12%。
  • 压力管理:在管网关键节点安装调压阀,根据地形高差动态调整压力。例如,在山丘区,采用“减压阀+高位水池”组合,避免高压导致的爆管。某片区安装调压阀后,爆管次数从年均15次降至3次。
  • 智能检漏:使用声学检漏仪和相关仪,结合GIS系统精准定位漏点。例如,某次夜间检漏中,通过声学信号分析,在3米深的地下准确找到漏点,修复时间从3天缩短至1天。

3.3 应急供水保障体系

针对极端天气和突发污染事件,建立应急供水保障体系。

案例:2022年干旱应急供水

  • 预案启动:当水库水位低于设计水位的70%时,自动启动应急预案。
  • 措施
    1. 限水措施:分时段供水,优先保障居民生活用水,暂停农业灌溉用水。例如,某村实行“早6-8点、晚5-7点”定时供水。
    2. 应急水源启用:启用备用水源井,组织送水车为偏远村庄送水。例如,为5个偏远村送水,日均送水量200吨。
    3. 节水宣传:通过村广播、微信群宣传节水知识,推广节水器具。例如,某村发放节水龙头500个,用水量下降15%。

四、智慧化管理:提升工程效能的关键

4.1 物联网监测体系

构建覆盖水源、水厂、管网、用户的物联网监测网络。

监测点布局

  • 水源地:安装水质在线监测仪(监测pH、溶解氧、浊度、氨氮、总磷等),水位传感器。
  • 水厂:安装流量计、压力计、余氯在线监测仪。
  • 管网:在关键节点安装压力传感器、流量计。
  • 用户端:安装智能水表,实时监测用水量。

数据应用:通过大数据分析,实现水质预警、漏损预警、用水量预测。例如,当水源地氨氮浓度突然升高时,系统自动报警,并提示可能污染源(如上游养殖场),调度人员可立即采取措施。

4.2 数字化管理平台

开发“诸暨农村供水智慧管理平台”,整合监测数据、调度指令、维修记录等。

平台功能

  • 实时监控:以地图形式展示各水源、水厂、管网的实时状态。
  • 智能调度:基于用水量预测和水源状态,自动生成调度方案。
  • 维修管理:通过手机APP派发维修工单,跟踪维修进度。
  • 公众服务:用户可通过APP查询水质、用水量,报修漏水。

案例:2023年,平台成功预警3起水质异常事件,提前2小时通知水厂调整处理工艺,避免了水质超标事件。

五、社区参与与长效管理机制

5.1 村民自治与监督

建立“村两委+村民代表+水管员”的自治体系。每个村设立1-2名专职水管员,负责日常巡查、抄表、收费和简单维修。例如,某村水管员每日巡查管网,发现漏水及时上报,年减少漏损水量5000吨。

5.2 水价与收费机制

实行“基本水价+计量水价”的阶梯水价制度,鼓励节约用水。例如,居民生活用水第一阶梯(0-15吨/月)水价2.5元/吨,第二阶梯(15-25吨/月)3.5元/吨,第三阶梯(25吨以上)5元/吨。水费收入用于管网维护和更新,形成良性循环。

5.3 长效管护资金保障

建立“政府补贴+村集体投入+村民自筹”的资金保障机制。例如,诸暨市财政每年安排专项资金500万元用于农村供水工程维护,村集体从集体经济收入中提取10%,村民按用水量分摊部分费用。

六、典型案例分析:同山镇供水工程

6.1 项目背景

同山镇地处山区,原供水系统依赖山溪水,旱季水量不足,水质不稳定,漏损率高达30%。

6.2 改造方案

  • 水源保护:在山溪上游建设生态护岸,种植涵养林;在村庄建设人工湿地处理生活污水。
  • 供水稳定:新建小型水厂(处理能力500吨/日),采用“沉淀-过滤-消毒”工艺;建设高位水池(容量200吨),实现重力供水;管网采用PE管,分区计量。
  • 智慧管理:安装在线监测仪和智能水表,接入智慧管理平台。

6.3 实施效果

  • 水质提升:水源水质从Ⅲ类提升至Ⅱ类,出厂水水质达标率100%。
  • 供水稳定:供水保证率从70%提升至95%,漏损率降至10%以下。
  • 经济效益:年节约水量15万吨,减少水费收入损失约30万元;村民用水满意度从60%提升至95%。

七、挑战与展望

7.1 当前挑战

  • 资金压力:农村供水工程投资大、回报周期长,部分偏远村庄资金缺口较大。
  • 技术人才短缺:农村地区缺乏专业技术人员,智慧化系统运维能力不足。
  • 气候变化影响:极端天气频发,对水源稳定性和供水系统韧性提出更高要求。

7.2 未来展望

  • 技术升级:推广膜过滤、紫外线消毒等新技术,提升水质处理效率;探索太阳能供水系统,降低能耗。
  • 模式创新:引入社会资本参与农村供水工程,采用PPP模式(政府与社会资本合作),减轻财政压力。
  • 政策支持:争取国家和省级专项资金,完善农村供水工程长效管护政策。

结语

诸暨农村饮用水安全工程通过“水源保护-供水稳定-智慧管理-社区参与”四位一体的综合策略,有效破解了水源保护与供水稳定的双重挑战。其经验表明,农村饮用水安全工程需因地制宜,融合生态修复、工程技术、智慧化管理和社区自治,才能实现可持续发展。未来,随着技术进步和政策完善,农村饮用水安全工程将为乡村振兴提供更坚实的保障。

(注:本文基于公开资料和案例整理,具体数据可能因时间推移而变化,实际应用中需结合最新政策和技术进行调整。)