王永勝1；李培紅2；沙魯生3
(1.清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，北京100084；2.山東建筑材料工業(yè)學(xué)院建筑工程系，
山東濟(jì)南250022；3.揚(yáng)州大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225009)

　　摘　要：2000年是聯(lián)合國兒童基金會援助的深井手動泵供水工程(1996年—2000年)在我國農(nóng)村執(zhí)行的最后一年。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，深井手動泵供水工程是一種簡易、低造價的供水技術(shù)，在我國適宜地區(qū)深受歡迎。在介紹深井手動泵供水工程的組成、特點與作用的基礎(chǔ)上，闡述了深井手動泵供水工程規(guī)劃、建設(shè)與管理的主要內(nèi)容。
　　關(guān)鍵詞：聯(lián)合國兒童基金會；深井手動泵；農(nóng)村人畜飲水
　　中圖分類號：TU991.36
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　文章編號：1000-4602(2001)04-0019-04

Implementation of Deep Well Hand-Pump Water Supply Project in Remote Rural Areas

WANG Yong-sheng1，LI Pei-hong2，SHA Lu-sheng3
(1.Depart.of Environ.Sci.and Eng.,Tsinghua Univ.,Beijing 100084,China; 2.Depart.of Architec.Eng.,Shandong Institute of Building Materials,Jinan 250022,China; 3.School of Water Conservancy and Architec.Eng.,Yangzhou Univ.,Yangzhou 225009,China)

　　Abstract：The four-year’s program of deep well hand-pump water supply project aided by United Nations Children’s Fund (UNICEF) has been implemented since 1996.An investigation on this program was carried out.It was found that the deep well hand pump is a simple and low-cost water supply technology,and welcomed by local residents in suitable areas.Based on introduction of the composition,characteristics and function of the deep well hand pump water supply project,the project’s plan,construction and management are described.
　　Keywords:UNICEF；deep well hand pump；water supply in rural area

　　深井手動泵供水工程是1996年—2000年間聯(lián)合國兒童基金會援助我國解決農(nóng)村人畜飲水問題的項目，其宗旨是通過援助深井手動泵供水技術(shù)，向我國農(nóng)村居民提供安全飲用水，從而提高農(nóng)村居民特別是婦女兒童的生活質(zhì)量，并促進(jìn)國家NPA(即《90年代中國兒童發(fā)展規(guī)劃綱要》)目標(biāo)的實現(xiàn)。在援助方案中，河北、陜西、山西、云南、甘肅、新疆的14個縣被確定為項目縣(均為國家級貧困縣)，由于受自然條件等諸多因素的影響，這些地方水源奇缺，飲水困難問題嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)鼐用裆姝h(huán)境的改善和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是婦女兒童的生存與發(fā)展。
　　2000年是該項目執(zhí)行的最后一年，應(yīng)水利部和聯(lián)合國兒童基金會的邀請，筆者于2000年8月—12月對項目區(qū)進(jìn)行了實地考察?？疾彀l(fā)現(xiàn)，深井手動泵供水工程不用動力，投資少(人均投資人民幣90～120元)，操作簡便，運行費用低，深受農(nóng)村居民的歡迎，給人畜飲水困難地區(qū)帶來了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在項目實施的5年中，共投資1 200萬美元(包括軟件活動費)，其中聯(lián)合國兒童基金會投入300萬美元，國內(nèi)投入900萬美元，共安裝深井手動泵近2萬臺，解決了農(nóng)村245萬人的飲水困難問題。據(jù)項目區(qū)衛(wèi)生部門統(tǒng)計，項目實施后，飲用安全衛(wèi)生水減少了水介疾病的發(fā)生，提高了農(nóng)村居民的健康水平，常見水介疾病的發(fā)病率平均下降了61.2%。為使深井手動泵供水工程在我國農(nóng)村地區(qū)持續(xù)發(fā)揮效益，有必要對工程的組成、建設(shè)和管理做介紹。

　　1　組成

　　深井手動泵供水工程由深井手動泵、管井、井臺和排水渠(溝)等部分組成。
　　1.1　深井手動泵
　　深井手動泵主要由泵頭、輸水管和泵缸三部分組成，是靠拉桿帶動活塞在泵缸內(nèi)作上下往復(fù)運動將水提升到地面上的一種手動提水機(jī)械，是供水工程的主體設(shè)備。泵頭由手柄、鏈條、水箱、支架和支腿等組成，泵頭前設(shè)有螺栓固定的泵蓋頭，維修時可將其打開以更換內(nèi)部的零部件。輸水管件由拉桿、輸水管和管接頭組成。泵缸由活塞桿、活塞箍、泵塞、檢查閥和底閥等組成(見圖1)。

　　深井手動泵具有以下特點：
　?、倜芊庑院谩５组y和底帽的結(jié)合面為錐形，接觸面積大，活塞上采用雙密封環(huán)，增加了缸筒和活塞間的密封性。水在提升過程中處于全密封狀態(tài)且無需灌水啟動，因此無水質(zhì)污染現(xiàn)象。
　?、谧枇π?，操作簡單。深井手動泵的杠桿機(jī)械效率為8∶1，操作阻力小，能輕松將水提升到地面。
　　③防腐性能好，使用壽命長。泵缸由鑄鐵外殼的黃銅襯套組成，活塞、閥門、底閥等由錫青銅組成，活塞桿由不銹鋼制成，活塞由丁腈橡膠制成，拉桿、泵殼均經(jīng)鍍鋅處理。
　?、芊纼鲂阅芎?。輸水管上開設(shè)有防凍孔，在-30 ℃的環(huán)境下仍能正常工作。
　　國內(nèi)使用的深井手動泵型號為SB—63，主要技術(shù)參數(shù)為：
　　流量：1.06m³/h(按40次/min操作計算)；
　　揚(yáng)程：392 kPa；
　　活塞直徑：145 mm；
　　容積效率：97%；
　　安裝深度：水面以下0.5 m，井底以上1.0 m。
　　1.2　管井
　　管井是地下構(gòu)筑物，其作用是在取水的過程中保持填礫與含水層的穩(wěn)定性。SB—63型深井手動泵要求管井的孔徑為100～150 mm，成井深度為15～50 m。井壁管采用壁厚＞5mm的UPVC塑料管，濾水管的長度可根據(jù)地下含水層的情況選用，一般為3～6 m，濾水面積不超過2％，可采用纏絲濾管、包網(wǎng)濾管等形式，管外填充粒徑為3～10 mm的濾料。
　　1.3　附屬構(gòu)筑物
　　深井手動泵供水工程的附屬構(gòu)筑物由井臺、排水渠(溝)、滲水井(見圖2)等組成。

　　井臺是用于取水的工作平臺，也是安裝手動泵、保護(hù)井水免受污染以及進(jìn)行維護(hù)管理的場所，可建成圓形或方形，井臺應(yīng)高出井口10～20 cm，直徑為200 cm或200 cm×200 cm，壁高為15 cm。臺面應(yīng)有一定的坡度以使多余的水通過排水渠(溝)排入自然排水溝、農(nóng)田或滲水池中。滲水池內(nèi)應(yīng)填充砂、石子，使水滲入地下，防止地面污染。滲水池至水井的距離一般≮3 m。為防止井水污染，對于無隔水層的井管，外壁和底部應(yīng)用粘土填塞，井口要用粘土或水泥等不透水材料封閉。此外，為保護(hù)深井手動泵，井臺周圍應(yīng)建圍欄。

　　2　規(guī)劃與建設(shè)

　　2.1基線調(diào)查
　　項目的基線調(diào)查是指通過在特定時間對特定項目的調(diào)查和數(shù)據(jù)收集來分析項目的社會經(jīng)濟(jì)條件，為項目的實施制訂計劃，并為項目監(jiān)測和審評提供基準(zhǔn)和指標(biāo)?；€調(diào)查的內(nèi)容包括飲水現(xiàn)狀、環(huán)境衛(wèi)生狀況、人口分布、受益范圍、社會經(jīng)濟(jì)及水文地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)卣痛迕駥椖康膽B(tài)度以及社區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r等。其中地下水普查是深井手動泵供水工程規(guī)劃、建設(shè)和管理的一項重要基礎(chǔ)性工作，其具體任務(wù)是查明勘察區(qū)的水文地質(zhì)條件，地下水開采和污染情況，并對可供開采的地下水進(jìn)行水量、水質(zhì)評價和預(yù)測。應(yīng)做到水源無污染、水質(zhì)符合《農(nóng)村實施〈生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)〉準(zhǔn)則》(水農(nóng)水［1991］12號)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，水量充足，能保證24 h供水。供水規(guī)劃應(yīng)在全面掌握規(guī)劃區(qū)內(nèi)基本情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
　　2.2設(shè)計
　　規(guī)劃區(qū)域內(nèi)水井的密度主要根據(jù)取水距離、用水量等合理確定。根據(jù)國辦發(fā)［1984］67號文件的規(guī)定，農(nóng)村飲水困難標(biāo)準(zhǔn)是：至取水點的單程距離＞1～2 km，或垂直高度＞100 m。供水量標(biāo)準(zhǔn)是：干旱期間，北方＞10 L/(人·d)，南方＞40 L/(人·d)，大牲畜20～25 L/(頭·d)，豬、羊5～20 L/(頭·d)。如果村民居住相對集中，1臺手動泵可滿足約250人的用水要求；如果居住分散且取水距離較遠(yuǎn)，1臺深井手動泵也能滿足100人的用水要求。
　　井位選擇應(yīng)以保證深井手動泵供水工程正常發(fā)揮效益為前提。井位要選擇在水質(zhì)良好、水量充沛、工程地質(zhì)條件良好，便于施工、運行和維護(hù)的地方。根據(jù)含水層的埋藏條件、厚度、巖性、施工條件及當(dāng)?shù)罔従芰Υ_定井深、井徑、出水量、水位下降值，并進(jìn)行管井構(gòu)造設(shè)計。
　　2.3　施工
　　管井通常用鑿井機(jī)械開鑿，聯(lián)合國兒童基金會援助的空氣錘鉆機(jī)成井速度快、效率高、打井費用低。為保證工程質(zhì)量，管井傾角應(yīng)≤1°。井孔鉆完后開始安裝井管，下管時應(yīng)防止井管斷落、錯位、扭斜以及毀壞井管的現(xiàn)象發(fā)生。
　　手動泵安裝是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。安裝質(zhì)量的好壞直接影響設(shè)備的使用和管理維護(hù)，因此必須按照安裝技術(shù)要求進(jìn)行安裝。
　　安裝前應(yīng)打好基礎(chǔ)，備齊安裝工具。深井手動泵安裝程序為支架就位→水平找正(使支架與地面垂直)→吊入泵缸、拉桿、輸水管→水箱就位→裝鏈條→裝手柄→井臺、排水渠澆筑。按上述順序安裝完畢后，應(yīng)檢查各部件的運動情況，如在操縱泵時，手柄是否能達(dá)到上、下兩死點，尤其是拉桿能否在導(dǎo)向套中自由運動。
　　2.4　監(jiān)測與評估
　　監(jiān)測與評估是項目管理的主要手段之一。其目的是檢查項目的軟、硬件，投入和產(chǎn)出以及目標(biāo)的實現(xiàn)情況。內(nèi)容包括：①工程的規(guī)劃和建設(shè)情況；②井位的選點是否合理；③管井、井臺、排水設(shè)施的施工質(zhì)量；④手動泵安裝質(zhì)量以及工程造價；⑤水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備以及水質(zhì)檢測結(jié)果；⑥人員配備和資料檔案情況等。評價方式包括會議、通訊、現(xiàn)場檢查以及訪談等形式。
　　在監(jiān)測過程中，項目檢測專家應(yīng)及時與項目官員和項目執(zhí)行人員交流情況、總結(jié)經(jīng)驗，并研究解決問題的方法。為保證項目實施的質(zhì)量和進(jìn)展，各級項目辦均應(yīng)按要求建立完整的項目執(zhí)行自監(jiān)體系，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時解決。各項目村應(yīng)建立工程質(zhì)量監(jiān)督小組，對項目執(zhí)行過程進(jìn)行全方位的質(zhì)量檢查，以保證項目的順利實施和可持續(xù)發(fā)展。

　　3　管理

　　3.1建立鄉(xiāng)村級管水組織
　　通過建立鄉(xiāng)村級管理組織，把零星分散的供水工程統(tǒng)一到鄉(xiāng)管理站或社區(qū)運行管理委員會管理，應(yīng)做到每臺手動泵都配有管水員，同時根據(jù)村中手動泵的數(shù)量挑選1～2名技工承擔(dān)村內(nèi)手動泵的維修任務(wù)。社區(qū)運行管理委員會由村民選舉產(chǎn)生，其職責(zé)是：宣傳使用安全衛(wèi)生水，正確處理污水；提供維修工具和配件，建立手動泵使用檔案，作好維修記錄；及時向鄉(xiāng)級管理站反映問題，收取水費，保證供水設(shè)施正常運行；積極參與社區(qū)的各項有益活動，宣傳衛(wèi)生知識，組織群眾改善本村的環(huán)境衛(wèi)生條件。管水員的職責(zé)是：做好深井手動泵的日常養(yǎng)護(hù)工作，教育村民如何正確使用和保護(hù)手動泵，輔助技工對深井手動泵進(jìn)行維護(hù)管理等。
　　3.2加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)
　　深井手動泵供水工程的建設(shè)和管理是一項技術(shù)性較強(qiáng)的工作，應(yīng)使各級項目執(zhí)行人員和管理人員了解中國和聯(lián)合國兒童基金會的合作宗旨、原則與策略，熟悉項目執(zhí)行程序和管理程序。中央、省、縣項目辦要組織各種培訓(xùn)，培養(yǎng)技術(shù)骨干隊伍，以保證項目的順利實施。通過舉辦社區(qū)維護(hù)系統(tǒng)培訓(xùn)以及現(xiàn)場安裝培訓(xùn)等活動，使鄉(xiāng)村水管員、技工掌握深井手動泵的安裝、使用、維修技術(shù)，并為項目區(qū)培訓(xùn)維修管理人才。
　　3.3建立規(guī)章制度
　　為確保項目實施質(zhì)量，充分發(fā)揮項目效益，更好地服務(wù)于廣大農(nóng)民群眾，各級項目辦應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況制定行之有效的管理制度。對機(jī)構(gòu)設(shè)置、檔案管理、財務(wù)管理、物資管理、培訓(xùn)管理、項目規(guī)劃質(zhì)量管理以及手動泵安裝運行等方面作出詳細(xì)的規(guī)定。鄉(xiāng)村應(yīng)制定實施細(xì)則或管理辦法，如水源衛(wèi)生管理制度、深井手動泵管理辦法、水費標(biāo)準(zhǔn)與水費征收辦法等，從而保證各項工作和工程設(shè)施的正常運行，為運行管理制度化、規(guī)范化奠定基礎(chǔ)。
　　3.4加強(qiáng)水源的衛(wèi)生防護(hù)和水質(zhì)監(jiān)測
　　管井竣工交付使用之前，應(yīng)用漂白粉(精)進(jìn)行消毒處理，消毒液在井中的停留時間≥24 h。已建成的深井手動泵供水工程，應(yīng)定期進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(一般一個季度化驗一次，夏季一月一次，雨后加測一次)，發(fā)現(xiàn)異常情況后應(yīng)及時采取措施保護(hù)水源。
　　認(rèn)真加強(qiáng)對水源和井臺的管理和維護(hù)保養(yǎng)工作。在距手動泵50 m直徑范圍內(nèi)，不得建滲水廁所，不得堆放垃圾、糞便、廢渣，不得從事破壞深層土的活動。此外，建立必要的衛(wèi)生制度，如嚴(yán)禁在井臺洗菜、洗衣物、飲牲畜，保持井臺及周圍良好的衛(wèi)生狀況，保持排水設(shè)施暢通等。
　　3.5加強(qiáng)深井手動泵的維護(hù)保養(yǎng)
　?、偃粘１ｐB(yǎng)。經(jīng)常檢查手柄軸頭螺母和法蘭螺母是否擰緊或有損壞，如有損壞及時更換；打開泵頭前蓋，清理雜物，并給鏈條上黃油；檢查手柄狀態(tài)，是否左右晃動，必要時進(jìn)行調(diào)整；檢查出水量是否正常，并注意有無異常聲音和損壞的零件；檢查泵體與井臺連接是否牢固，井臺是否有裂縫，發(fā)現(xiàn)問題及時維修、經(jīng)常清掃，保持泵體和井臺衛(wèi)生等。
　　②定期維護(hù)。手動泵的泵塞、上下橡膠墊、O型環(huán)等為易損件，一般使用一年以上就需定期更換。當(dāng)泵的出水量明顯減小或發(fā)現(xiàn)零部件有磨損、老化現(xiàn)象時，應(yīng)及時更換。如果更換后，出水量仍小于設(shè)計流量或在一定時間間隔內(nèi)的空行程次數(shù)超過規(guī)定次數(shù)時，則需大修。大修內(nèi)容包括：a.檢查全部管件和管接頭螺紋；b.用鋼絲刷和砂紙消除臟物和鐵銹，如有損壞，應(yīng)更換；c.檢查和清洗全部拉桿螺紋和接頭，并校直所有的拉桿；d.清洗檢查泵塞和底閥，更換損壞的零部件；e.檢查泵缸的滲漏，尤其要檢查底閥座的上表面與橡膠墊的密封情況，如密封不好，則需研磨或更換橡膠墊；f.清理水箱和泵頭，清除泵頭內(nèi)外臟物和鐵銹，涂防銹脂，尤其要清洗手柄系統(tǒng)的軸承，并涂滾珠軸承脂，檢查圓弧螺紋；g.檢查防凍孔是否通順，檢查井臺、排水溝、滲水池等，若有損壞應(yīng)補(bǔ)修和加固。大修完畢后，要用漂白粉進(jìn)行消毒處理。

　　4　結(jié)語

　　聯(lián)合國兒童基金會援助的深井手動泵供水技術(shù)是一種簡易的農(nóng)村供水形式，安裝方便、人均造價低、操作簡便、運行費用低，效益顯著，深受我國適宜地區(qū)群眾的歡迎。在當(dāng)前農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件下，我國尚有2 400多萬人的飲水存在嚴(yán)重困難，大多處于老少邊窮和西部地區(qū)。在居住分散、缺少電力或電力供應(yīng)不足、水文地質(zhì)條件適宜的地區(qū)，深井手動泵供水技術(shù)是一種值得推廣的低造價供水形式。因此，在下一周期(2001年—2005年)中，應(yīng)進(jìn)一步提高深井手動泵供水工程的規(guī)劃、設(shè)計和管理水平，使之充分發(fā)揮工程效益，更好地服務(wù)于廣大農(nóng)村群眾。

　　作者簡介：王永勝(1963-)，男，山東淄博人，清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系博士后，聯(lián)合國兒童基金會駐中國及蒙古區(qū)域辦事處供水與環(huán)衛(wèi)項目專家，研究方向為水污染控制與技術(shù)。
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　　收稿日期：2001-02-08