基岩山区安全饮水小知识

水是人类赖以生存的、不可缺少的资源。地下水作为重要的水资源，具有分布广泛、水量稳定、水质良好、开发便利的优点，是理想的饮用水源，也是生活、工业和农业的重要供水水源，亦是生态涵养的重要保障。

本文以中国地质调查局2017年在赣南扶贫找水实施的兴国县西霞供水示范工程为例，介绍了在饮水不安全的基岩山区如何科学找水、取水、净水、储水、配水、护水等科普知识，特别是以问答的形式，介绍工程实施过程中，针对科学小知识的思考和应用。

一、科学找水

科学找水是以水文地质基本理论为指导，采用遥感、水文地质测绘、地球物理勘查等多种技术方法组合，科学设定找水方向和找水靶区，对地下水进行勘查的科技实践活动。

基岩缺水山区群众有许多找水的“土办法”，如“两山夹孤山，常常水不干”、“两山夹一嘴，嘴下常有水”等等。但，如何简单明了地判断水质好坏，很少有总结。科学找水，不但要找到水，还要找到好水，那么如何在井孔出水时，初步判断水的好坏呐？

小知识：1、初步判断水质好坏的简单方法

色、嗅、味给人的直观感觉是判断水质好坏最简单的方法。如，用肉眼可以看出水中是否含有悬浮物，是否有沉淀物质，进而观察水的浊度和色度；用鼻子闻一闻水的气味。当然，感官性状良好的水也不一定安全,感官性状不好的水也不一定就会对人体健康造成伤害。无色无味仅仅是水安全性的初步判断标准，准确的结论还需要依据专业机构的水质检测结果。但是当饮用水的感官性状突然发生改变时，如出现异臭、异味时，则往往预示着水质受到了污染,应引起重视。

二、科学取水

科学取水是在确认地下水适宜饮用，并经抽水试采确定水泵规格，合理设定取水深度，从钻井内汲取适当水量地下水的过程。

合理选取水泵型号，科学确定水泵在井孔内的下入深度，对地下水资源的可持续利用极为重要。其中，水泵扬程是重中之重的综合性参数。

   西霞供水示范工程水源井设备安装结构图

小知识：2、井用潜水泵扬程是什么？选高选低有何问题？

简单地说，井用潜水泵扬程就是水泵所能扬水的垂直高度。泵的扬程大小取决于泵的结构和转速，一般采用实验方法测定。铭牌上标示的扬程不含管道水流受摩擦阻力而引起的水头损失。

对于输水距离远、储水地势高、供水量大的集中式供水工程，选购水泵时有必要进行管路水头损失计算，确定水泵的扬程参数。否则，扬程选的过低，就达不到额定的流量甚至送不上水来；选的过高，增加了取水成本。合理选择水泵扬程，是正确使用水泵和节能环保的科学选择。

三、科学净水

水质检测资料表明，西霞村水源井及其周边地下水的氟离子含量超标。为解决西霞村饮水安全问题，采用了吸附、离子交换法除氟工艺净化水质。为什么要把供水井中的氟离子去除，氟离子超标对人体有哪些危害呢？

小知识：3、饮用高氟水对人体的危害

《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》界定，氟离子含量大于1.0毫克/升的水体，称为高氟水。

长期饮用高氟水容易导致机体慢性中毒，临床表现最明显的是氟斑牙和氟骨症。氟对于牙齿的损伤不仅仅是影响美观，还会影响到咀嚼和消化功能。氟骨症会导致人体骨骼弯曲，给患者带来痛苦，影响生活和生产。严重的氟骨症病人，会出现关节变形和肌肉萎缩，甚至瘫痪。

四、科学储水

要保障用户用水的持续性，就需要水塔或高位蓄水池。高位蓄水池是集中式供水工程的调节构筑物，其主要功用是储存净水重力势能、调配入户供水量。

西霞供水示范工程的高位蓄水池，不但考虑了供水量的持续稳定和水压，还对蓄水池湿热环境、水体温度、清洁排渣、溢流排水等科学性做了充分考虑，其蕴含的知识点极具科学的趣味性。

小知识：4、为什么蓄水池要用一高一低两根通风管？

冬天从水源井抽上来的水到达蓄水池的水温大约在14℃〜18℃，当地最低气温-5.2℃，人体感觉水体是温暖的。由于池内室温高、压强大，造就了池内外两种不同的环境。池内空气在热压差作用下沿着通风管向外溢散，总是趋向平衡状态。

当两根通风管高度一样时，两处通风口压强相同，空气热交换就慢，不产生对流现象。当两根通风管一高一低时，池内热空气通过长管的路经较长，部分水气在管壁上冷凝，到达管口时的温度、密度、压强较低，两个管口就形成了一定的压差，促使了冷热空气产生对流现象。人在干池内也能发现，短管的底端干燥；长管的底端湿润，有水珠掉下。这就应用了工程上“烟囱效应”的科学原理。

夏天池内室温、压强较池外低，热空气从低端管口进入池内与冷空气交换，然后从高端管口溢散，同样产生“烟囱效应”。

工程上为了应用“烟囱效应”的科学原理，取得更好的通风效果，规定通风管长度与管径的比值不得小于2.5倍。上述高位蓄水池的通风管内径为0.2m,长度分别为0.9m和1.4m;两管长度之差为0.5m,与内径比值正好是2.5倍，能够保证蓄水池的通风效果处于良好状态。

  西霞供水示范工程在建下沉式高位蓄水池

五、科学配水

净水在高位蓄水池的调配下流经管网到达用户，此过程需要科学设计配水方案，才能实现。否则，有可能在水锤冲击力作用下出现爆管、损坏闸阀或控制阀等管件。供水分配不合理，还易造成用户水压不足或水龙头断断续续的来水等问题。那么如何在配水方案中避免供水事故或改善配水网络呢？

小知识：5、给排水管道上安装空气阀

空气阀又叫排气阀，实际上他有排气和吸气功能。

①气体的密度比水体的密度大得多，管道水体中混溶的气体逸出后会迅速聚积在凸起部位，或平直管道的顶部。气体聚积处就好比有个气囊堵塞了过水断面，增加了管道流水阻力，造成在相同压力下实际水流量的降低。如果在气体聚积部位安装一个性能良好的空气阀及时排出气体，自然就消除了管道阻力，提高了水流量，降低了水泵的运行时间，从而降低了电能消耗。

据有关资料报导，在给排水管路中合理设置空气阀，可以节约电能10%以上。

②如果输水管或配水管突然快速排空，或发生爆管，大量泄水，上部管段出现负压，还可能造成沿线管道瘪塌的损坏现象。管道负压瘪塌造成的损失比爆管大得多，会导致数百米数公理管道彻底报废。如果在管段中设置有空气阀，负压管段能够从空气阀中迅速吸进空气，就完全可以避免管道瘪塌损坏现象。

六、科学护水

科学护水是指水资源的开发利用要有据、有序、有度，不盲目开采，也不罔顾科学一点不使用。最重要的是在开发利用过程中做好水源区自然生态的保护。

人类之所以能够源源不断地汲取地下水，是因为大气降水和地表水入渗补给充足。如果地表水受到人类活动的污染，那么与地表水联系密切的地下水必然受到影响，会破坏地下水资源的开发利用。水资源保护做得好，生态环境就好，水资源就能实现可持续利用。保护水资源要从学习相关法规和提升自我护水意识做起。

小知识

6、水资源开发利用和保护应遵守哪些法规？

水资源保护和开发利用应遵守《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》及地方政府出台的饮用水水源保护区污染防治管理办法或管理条例。

水资源保护是一项社会性的公益事业，需要广大人民群众积极响应和共同参与。依法治水是水资源保护的基础，是实现水资源可持续利用的根本保证，是处理水利纠纷的有力武器。

采用集中式供水方式，有利于保护地下水水源，便于实行卫生管理和监督，防止水质污染或介水传染病暴发，避免化学物质和放射性物质长期对人体健康的危害，能够从源头上保障饮用水的卫生和安全，提高人们的健康水平。从长远利益来看，其经济效益和社会效益远远大于现行的资金投入，是利国利民的一项新举措。