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（3）维修费。维修费包括日常维修和大修理费。日常维修费按固定资产原值的1％提取，按实列支，年度间调剂使用。
（4）水处理及消毒费用。我县农村饮水安全工程全部采用负压式二氧化氯发生器，所需原料为盐酸和次氯酸钠，投加含量为0．4g／t，按提水量计算，经测算消毒剂费用0．0013元/m3。
（5）折旧费。我县农村饮水安全工程固定资产投资主要包括：井房、提水设备、消毒设备、机电设备、管网、管理房等。设计使用年限15年，固定资产综合残值率5％，按提水量计提固定资产折旧。
（6）水质检测费。水质检测由卫生部门分丰水期和枯水期两季定期检测，其费用由卫生部门支付，未将其列入成本支出。日常检测由供水单位负担，由于目前检测仪器较为简单，其费用包含在管理费中。
（7）管理费。管理费主要包括办公费、发票购置、执照年检费以及地方政府征收的费用等，按供水成本的10％提取，按实列支，年度间调剂使用。
（8）税金主要是增值税及其附加税费，综合税率为3．35％。丰县在制定供水水价过程中，部分影响水价成本因素取值偏低。其中，电费、工资、水质检测费、维修费等取值偏低。当前的市场劳动力报酬应在100~150元／天，在水价分析时，因管理人员多为水利站职工兼职，取值较低。
2农村饮水安全工程水价制定的影响因素
为满足用户需求，充分利用和保护水资源，促进经济发展，发挥水价杠杆的调节作用，实现农村饮水安全工程建得成、用得起、长受益目标。在水价核定时主要考虑了以下因素：
（1）农村饮水安全工程公益性。农村饮水安全工程作为当前重要的民生工程项目，是各级政府给农民的一次性补助。这种低水价在一定程度上可以促进农村自来水的普及，供水工程目前可以正常运转，但从长远来看，不利于水资源的节约，不利于供水工程的良性运行和发展。
（2）农村居民的承受能力。农民从原来的用水不缴费到交费，有一个心理适应过程，既有用自来水的愿望，又想有较低的水价。因此，在制定水价时，必须要正确评估农民的承受能力。
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1.2流水养护
在实施混凝土温度养护措施的时候，采用表面流水养护形式能够让混凝土初期的最高温度再低1.5°，可是由于混凝土浇筑仓面的平整度相对比较差些，导致仓面难以实现全部流水，与此同时，会干扰到邻近位置的混凝土施工，所以在实际的执行过程中存在有难度。在进行表面养护时，通常需满足相关要求，①需运用河水，在完成混凝土浇筑施工之后，需及时针对混凝土结构表面与侧面位置实施有效的洒水氧化，确保其维持湿润状态，与此同时，在混凝土浇筑完成一段时间内，需预防其遭受太阳关的直接暴晒，认真遮盖混凝土表面，对于低流态混凝土而言，需适当延长其的养护时间;②通常而言，在浇筑完混凝土结构的12～18h内则需立即实施养护措施，若是遇到环境较为炎热干燥的时候则需提前开展混凝土养护;③需要进行特种水泥的合理运用时，则应根据特殊规定来执行实施;④混凝土温度养护工作需时刻保持连续性，坚决不允许使用干湿并用的养护手段;⑤需配备专员以及专业施工队伍来完成混凝土温度养护，同时，应仔细做好相应的养护记录工作。
1.3表面保护
导致混凝土结构表面产生裂缝的主要因素为温度应力的存在以及干缩作用。造成混凝土表面出现拉应力的温度因素包含有混凝土水化热以及初始温度、周围环境气温变化等等方面，造成气温出现变化的主要原因在于气温的日变化与年变化、气温忽然骤降。在实际的混凝土浇筑振捣施工进程当中，有的是需将缺口预留出来，目的在于实施过水，当缺口跟温度较低的水进行接触之后，通常会在缺口的两侧以及底端位置产生裂缝。经过长期实践证明，合理运用表面保护措施是预防混凝土表面产生裂缝的最为有效的方法，尤其是在浇筑混凝土的初期，混凝土内部结构温度相对高些，此时需注重其的表面保护。在新浇筑完成的混凝土仓面位置处进行保温被的合理铺设是针对仓面温度回升实施有效控制的较为有效的一项便捷措施。高压聚乙烯泡沫塑料这种第三代泡沫塑料制品，其实际的导温系数相对较小，在仓内混凝土形状不一、高低不平位置处均可适用，该材料作为主要覆盖物可与混凝土表面紧密的贴在一起，获取良好的降温隔热效果。在越冬期间以及气温骤降的时期，需针对混凝土表面认真实施保温措施，就不同地区、不同气候、不同工程部分需有针对性地运用相应的保温措施，起到一定的保温作用。某个坝区经常会出现气温骤降情况，其每月均会出现2～3d内降低6℃的现象，此现象在3—4月出现的较多，查阅相关统计资料可以得知，一次降温6～8℃占66%，8～10℃占24%，＞10℃的占10%，实测一次降温最大为14.1℃。具体要求为，在进行保温材料选择的时候，需采用保温作用良好且方便施工的，并必须通过β值验算，保温后混凝土等效放热系数为，大体积混凝土β≤2.0～3.0W/m℃，导疏底孔、深孔、排漂孔等结构混凝土β≤1.5～2.0W/m℃;针对10到4月份实施浇筑的混凝土结构，在完成拆模之后应马上进行永久保温层的铺设，针对5—9月份实施浇筑的混凝土结构，则需在10月份进行永久保温层的有效铺设，β取下限值;当气温下降到冰点之下时，针对龄期少于7d的混凝土结构来说，需将合格的保温材料覆盖其上当作是临时性的保温层;针对工程关键位置，在模版内进行保温材料是可优先使用的可靠保护措施;混凝土表面保护材料施工手段包括喷涂、内贴和外贴。
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二、意见和建议
1.进一步提高牧民饮水安全标准锡盟存在的饮水安全问题主要是水质差和缺水，水质差又是由多种原因形成的。在过去的几年，主要解决高氟和苦咸水问题，其他水质问题还没有完全解决。在缺水原因中，主要是牧民居住分散，打井数量不足，取水距离远，可供水资源量少，而且部分水源水质不达标。在已建工程中，实际解决人口远少于规划人口，仍有一部分牧民达不到饮水安全标准。在“十三五”期间，建议在牧区集中居住的嘎查、移民村、苏木乡镇实现“户户通”自来水，提高居民生活饮用水水质标准，实现城乡同步发展。在不宜建集中供水工程的牧区加密水源井建设，争取实现“一户一井”目标。
2.将牲畜饮水投资专项列入规划牲畜是牧民的生产资料和生活资料，解决牲畜饮水困难问题又与牧民的生产和生活密切相关。牧民为解决牲畜饮水所消耗的时间、人力和取水费用等远远超过人的用水付出。如果能将牲畜饮水困难问题解决，将是解决牧区饮水安全问题的有力举措。建议将解决牲畜饮水困难投资纳入国家补贴范围，并列为“十三五”规划专项投资。
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针对以上情况及问题，通过近两年的探索，基本形成了以下的建设管理模式。该模式不仅可以用在农村人蓄饮水安全项目上，其他的如:重点县建设、节水改造、大范围农田灌溉等“大、广、散”的项目也可以参考此种管理模式进行。
2.1机构健全是保证
参照2007年的《关于加强农村饮水安全工程建设和运行管理工作的通知》及2013年的《农村饮水安全工程建设管理办法》，西双版那州内各县均由水务局牵头，组建了农村饮水安全工程建设管理局，明确了法人主体，确实实行项目法人责任制。管理局配专职技术人员2～3人，明确质量责任人员，配备车辆;配齐财务人员，严格财经制度，做到专款、专户、专用。a.严格实施工程建设监理制。委托相对规范的监理单位参与工程招标投标及工程建设，确保监理人员数量(一般为4～5人)满足要求，并且人员具有一定的施工管理经验。b.严格实行招标投标制。选择有实力、有信誉、比较稳定的施工单位，杜绝无资质的、挂靠的“皮包”公司进入市场;对管材、管件的供应单独招标，且规定投标必须带样品实体及生产许可证、卫生许可证，供货时必须是样品生产商的同类产品。c.规范合同管理。针对工程特点，细化施工合同，严格合同管理，参建各方严格履行合同义务，及时支付进度款。d.实施政府监督。开工前到质量监督部门办理监督手续，监督人员、设计人员对所有参建人员进行开工前培训、技术交底，明确设计意图，明确各部位、各个工序的质量要求，明确工程中容易出现的问题以及容易出现问题的部位、工序，有针对性地进行事先质量控制。e.施工单位建立健全施工质量保证体系。主要是明确质量责任人，做好现场每个施工班组的技术交底工作，统一质量标准。
2.2宣传到位是基础
a.每个项目村均召开“一事一议”的民主村民大会，保证家家户户都有代表参加，全面介绍项目情况、一般性的质量标准，做到人人参与监督管理。b.每个项目村均竖立公示牌，公示内容包括:项目批复文件名称、文号，工程措施、投资规模、资金来源，解决农村人蓄饮水安全问题户数、人数及完成时间等。
2.3资源整合是关键
工程的特点决定了监理工作量大，由于监理费用较低，不可能配备过多的人员，现场不可能单靠监理单位的监督检查。因此，需将建设单位、监理单位、乡镇水管站等现场技术人员以及项目村的村小组长、会计、村民代表统一进行整合，一体化进行现场监督检查。a.监理单位、建设单位人员搭配，分两批人马分片工作，每到一个乡镇则叫上当地水管站人员一起巡查，发现问题现场及时处理。b.充分依靠项目村村民代表，发挥其主观能动性。开工前向其交代清楚各道工序的质量要求、所用原材料的质量要求、注意事项等，实施中由村民代表随时进行监督检查，发现问题及时处理;处理不了或不清楚的，及时电话联系给予指导。c.对需进行熔接、粘接安装的管材，在安装前由监理单位召集所有施工班组长参加，管材供应单位现场具体示范熔接、粘接安装的方法及注意事项，以保证安装质量。
2.4质量检测是依据
a.所有进场钢筋、水泥、管材、管件等产品，必须具有出厂合格证及厂家的品质检验报告。b.施工单位对所有使用的产品、原材料、中间产品必须按评定要求进行取样检测，并由监理人员现场见证取样。c.在上述基础上，建设单位委托具有检测资质的检测单位对工程所用产品、原材料、中间产品进行抽样检验，以佐证施工单位的检测试验成果。d.对管材、管件的检测，由于费用较高，统一由建设、监理、检测及管材供应单位共同取样，由建设单位送专业的试验室检验。e.对每个施工单位抽取一定数量的管路，主要选择水头差较大的村寨进行简易压水试验，确保其运行正常。
2.5加强外观质量控制
开工前由质量监督单位下发各种建筑物的外观质量控制标准、偏差控制范围等;完工后由参建各方进行外观质量检测评定，对不合格的，必须进行处理。
2.6工程计量、验收
以每个项目村为单位进行检查验收。每完工一处，建设、监理、设计、施工、检测及村小组长、会计、村民代表联合进行检查，并告知所有村民。在验收资料整编完成后进行验收，并填写验收卡，参建各方签字，待整个工程经过政府验收合格后移交受益村管理。
3工程运行管理
帮助受益村寨建立运行管理模式，由“一事一议”的民主村民大会确定水价核算、建后运行管理、水源林保护等具体措施，确保农村人蓄饮水安全工程“建得成、管得好、用得起、长受益”。
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对于无法埋设、必须露天铺设的管段可选择钢管。钢管在运送到现场后必须要马上采用两油三布的方式进行防腐处理，在接口位置预留50cm的长度，在焊接安装之后再进行防腐处理。钢管在焊接之前必须要按照施工规范的要求来进行修口，之后再运送到施工的工作面进行焊接，在焊接的过程中，对口必须要有1.50~2.00mm之间的间隙，同时对其严格控制，在采用点焊固定之后再层层的进行焊接，以此来使焊接与防腐的质量得到保障。
3管道水压试验
管道在进行安装的过程中，镇墩和管道的阀井等配套设施的施工应同步进行，在镇墩完成7d之后，应按照已经确定的管道试压方案来进行管道水压试验，先对已经制作完成的打压套件进行逐段安装，然后再对管道进行水压试验。在对管道进行水压试验之前，必须要先进行回填，回填至管顶上面50cm的位置，这样就能够确保在对管道水压进行试验的过程中，管道不会出现轴向滑动以及径向震动。在对管道水压进行试验的过程中，必须要严格遵守分段试压的原则，试压的长度应严格进行控制，确保在500~1000m之间。想要确保管道水压试验能够成功，还有最关键的一点就是试压泵以及试压套件，试压套件的材质不能比主管的材质差，同时必须要规范的进行加工，压力表以及试压泵的量程应大于试验压力的1.30倍。在进行试压的过程中，要先在试压管段的下部与管道的轴线垂直的支管上安装压力表，并在管道上端安装排气装置，在两端部位都开挖完成之后，与背墙之间要尽可能的保持垂直，待试压管段的管道两端在进行稳固的支撑之后再加压，加压时应严格按照试验的具体规定缓缓的进行加压，管内水压一旦到达试验要求的压力之后应及时进行拍照，并将照片做为验收图片的资料存档。
4管道工程的回填施工
施工回填可以分成两个阶段，也就是水压试验段的管道在安装完成之后先对管区进行回填，回填到管顶上大概为50cm高程的位置，管区如果是PE管段，回填则可以选择≤10mm的颗粒料进行回填。跨路段的管道如果试压合格则可以进行二次回填，在进行回填的过程中可以选择分层夯实。跨路段的输水管以及干支管所处位置的乡村道路，路面宽一般为6~7m，路段的交通如果较为繁忙，管道在进行安装之后为了对交通不造成影响，就必须及时进行回填，以确保交通能够通畅。
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1.3农村饮水安全工程建设没有充分考虑饮水设施的可利用性对饮水设施的可利用性考虑不充分也是农村饮水安全工程建设的主要问题。在当前饮水安全工程建设中，由于管理不善，导致饮水安全工程建设多部门管理的状况，出现多头申报来套取国家资金的状况。而且在建设的过程中，多部门参与，一方面导致建设的质量不能够保证，另一方面也导致在建设中出现工程建好后闲置的状况，引起严重的资源浪费。而且，在工程结束后，对供水设备没有进行责任分管，很多饮水井露天放置，导致水质污染现象严重。
1.4农村饮水安全工程建设的资金支持不足农村饮水安全工程建设的资金支持不足也是工程建设面临的严重问题。首先，在对饮水安全工程所在地进行前期勘察的过程中，由于国家对勘察的资金设置不足，影响了勘察工作的进行，导致工程建设在没有有效勘察地质及水文的基础上进行，严重影响了工程的质量；其次，工程在建设的过程中，由于专项资金不足，导致工程所用材料及设备达不到应用的标准，施工粗糙，严重影响着工程的质量；再者，工程建设完成后，由于资金不足而不能够做好验收工作，没有有效的水质监测，从而导致水质不达标，影响饮水安全工程建设的初衷。
1.5农村饮水安全工程建设的运行成本过高运行成本过高是农村饮水安全工程建设中的又一重要问题。一方面，对于农民来讲，由于考虑资金状况，而不愿意使用工程建设后的安全用水，导致资源浪费；另一方面，在进行饮水安全工程建设时无论是征地，还是进行水质监测及缴纳相关的税费，都需要资金投入。而农村饮水安全工程建设的管线一般比较长，成本也就相应地会升高。而农民的承受能力有限，不愿意投入资金来换取安全的水资源。因此，运行成本高也影响着饮水安全工程建设的运行效果。
2加强农村饮水安全工程建设的措施分析
2.1建立完善的管理体制和良好运行机制建立完善的管理体制和良好的运行机制是做好农村饮水安全工程建设的重要措施。首先，要明确饮水安全工程的所有权，充分调动农民的积极性，将工程建好后的管理落实到每家每户。在保障工程建设过程权责明确的同时，对工程维护的责任也要进行划分，以实现有效的管理；其次，对于工程建设的管理人员及技术人员，要进行专业的培训，确保其能够达到工程建设所需的管理水平及技术水平，避免流于形式的管理现象；再者，针对农村饮水安全工程建设的规模不大的情况，可以将几个存在划片，由一个施工团队来完成，避免建设过程中的资金分散及管理失控；另外，在工程建设完成后，综合各种因素的基础上，进行水费的核算，在农民承受的范围之内进行合理地收费，以保障运行的有效性。
2.2建立科学合理的水质检测体系建立科学合理的水质检测体系是做好农村饮水安全工程建设的基础。首先，在选址时要避开污染严重的水源区域，在保护农村水源的基础上进行工程的实施；其次，在工程实施之前要对工程所在地的水质进行严格的检测，以保障水质符合饮用的标准，确保工程建成后农民用水的安全性；再者，工程建成后要建立水质监测系统，对用水进行有效的管理及维护，以保障供水的安全性。另外，还要加强农民的安全用水意识，积极配合水质监测工作的落实。
2.3加强对农村饮水安全工程建设的管理加强对农村饮水安全工程建设的管理是促进工程顺利实施的保障。首先，建立完善的工程建设管理制度，有效地约束工程建设过程中施工人员的行为，避免偷工减料及不负责任的施工现象；其次，设置可行的工程管理流程，对工程的选址、方案制定、工程施工及验收等各个环节进行梳理，确保工程建设有据可依；再者，加强对施工过程的监督，避免不合理的施工操作存在，及时发现工程存在的问题并进行合理的控制。
2.4加大对农村饮水安全工程建设的资金支持加大资金支持是保障农村饮水安全工程建设顺利实施的重要举措。一方面，勘察结算工程，保障资金的投入，以促进勘察工作的有效开展，避免勘察不严而留下的隐患；另一方面，在工程实施阶段也要保障资金的充足，以促进工程的顺利实施，保障工程建设的质量；另外，在工程建成后，还要投入一定的维护资金，以促进水质监测及后续维护的有效开展，切实保证农村饮水安全工程建设的效果实现。
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(2)资源整合让项目效益得到最大发挥。在项目规划、实施方面根据水资源的分布情况，打破行政区划界线，整合资源，减少投资，最大程度地发挥了项目的工程效益。目前，垫江县集中式供水工程供水保证率、供水安全率都达到100%。
(3)进一步促进了城乡供水一体化。通过农村饮水安全项目的实施，供水水质达到了国家生活饮用水标准，水量、水压能够得到保证，使全县广大村民吃上了安全卫生的自来水，从而改善了农村村民的生活质量。
1.2从经济社会效益看
(1)农村人过上了“新生活”。垫江县农村饮水安全工程建设，显著改善了农民的生产、生活条件和健康状况。农民用上自来水后，减少了疾病发生，节省了医疗费用。部分农村劳动力得以从找水、拉水、背水的劳动中解脱出来，外出务工或经商，增加了收入，增强了农村经济实力。同时带动了农村改厨、改厕、改房、改路，一些村镇利用供水工程在村镇街道周围、房前屋后植树种花，美化环境，许多农家配用了卫生洁具、洗衣机、太阳能热水器。
(2)集镇建设有了“动力源”。农村饮水安全工程实施后，房地产、商贸、旅游业等对城镇建设和区域经济发展起到积极的促进作用。高安镇先后新建了二条环镇公路，房地产、商贸业迅速发展，城镇人口快速增加，成为全市明星乡镇之一；白家镇进行旧街改造、新建步行街、水果市场、车站，吸引外资近亿元开发生态度假村，镇域经济不断繁荣。
(3)自来水成了“致富水”。农村饮水安全工程的建设，推动了特色种植、养殖业、乡村旅游业和农副产品加工发展，促进了农户万元增收工程。该县新建种苗繁育场13个、苗圃基地15个、中药材基地12个、柑橘基地41个、蔬菜基地28个、水产基地17个，覆盖农户15.8万户，带动农户增收1.5亿元。
2主要经验
(1)组建机构，加强领导是关键。水利部门把农村饮水安全工作纳入水利工作的第一要务，层层组建专管机构，财政、发改委、卫生、环保等部门大力配合与支持，形成了齐抓共管的新局面。
(2)管好水源，提高水质是前提。垫江县根据《垫江县水资源保护规划》的相关规定和要求，采取各种行政的、法律的、经济的手段，加大水资源的保护工作，禁止一切污染水源的活动。经县环保局和县疾控中心检测，全县饮用水源水质和出厂水水质均合格。
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临夏县饮水安全工程在县自来水总站的统一管理下形成了一整套完整的管理体系，也积累了一定的管理经验，管理水平有力较大提高，但是还存在着以下几个方面的问题。
（1）用水户自觉交纳水费的意识不强,甚至故意拖欠水费，而抄表收费员工资低，工作量大，收费困难。
（2）临夏县南区农村供水工程，西南片、西北片、北塬农村饮水安全工程均为自流式集中供水工程，主管线都在山梁上，管线长，供水范围广，管网运行缺乏自控装置，一旦破裂，不能及时发现而造成严重的次生灾害、经济损失和水源浪费。
（3）供水工程运行管理、维修成本大，水费收入低，管理单位自收自支的企业员工数量较大，维修经费无法保障。
（4）虽然建立了县级水质化验室，但缺乏专业人员，没能有效发挥水质化验室的作用。
（5）宣传不到位，执法力度不严，时常有破坏供水设施和水源地保护范围内开采砂石的现象发生，并无法制止。
3 具体的措施和建议
3.1 加强舆论宣传
实行刷卡收费农村饮水安全工程是一项惠及千家万户的民生工程，人饮工程的管理不仅依靠执法单位管理，还要得到群众的大力支持才能管好。有的群众认识不到收费和工程良好运行之间的关系，首先需要我们的管理队伍深入到群众中做大量的宣传工作，通过各种途径进行宣传教育，包括开会、家访、宣传栏以及宣传册的印发等，讲清楚实行有偿供水、以水养水的大道理，让群众认识到只有按时缴纳水费，才能保证足够的维修资金维护管网的正常运行，提高群众的缴费意识。其次通过正在实施的安全饮水项目，给收益区群众安装刷卡智能水表，让群众养成提前缴费吃水和节约用水的习惯。并通过项目资金、政府投资、群众集资等方式，将刷卡式智能水表推广到全县的所有用户，实现刷卡收费。这样即可让群众自觉缴费，避免到用户家中收费而产生的各种矛盾，减轻了收费人员的工作量，减少了开支。
3.2 建设自动化控制系统
农村饮水安全工程实现科学管理临夏县农村供水工程规模大，覆盖面积广，环境地形复杂，为了及时、准确地调度、分析、解决工程安全运行管理问题，合理调配有限的水资源，减少工程运行事故的发生，减少水损，降低工程运行成本，建设农村供水工程自动化控制系统，实现科学管理非常必要。伴随自动化技术、系统控制设备和机电仪表设备的发展，水源地无线视频监控、水厂自动化、管网自动化、水质检测自动化技术逐步成熟，电脑应用日益普及，这标志着自动化控制在国内，尤其是集中供水项目上已具备较好的技术环境。通过整个供水工程自动化控制系统的建设，将管网终端采集到的数据通过无线通信装置传输到监控中心，记录压力、流量、水位的分时数据，整理成数据库资料。通过软件分析采集数据，根据分析结果发送控制信号，可以实时、准确、全面反映供水设备的运行状态，并对超限参数提示并报警，也可以实时掌握供水管网漏损情况，自动关闭控制阀，减少水损，达到科学管理的目的。北塬农村饮水安全工程2013 年动工建设，主、干管线均有自动控制系统，2014 年 10 月完工后即可实现数据传输和自动控制。而南区农村供水工程，西南片、西北片农村饮水安全工程的自动化控制系统建设则急需国家大力支持，通过改造和提升农村饮水安全工程建设和运行管理标准，在“十三五”规划中予以解决。
3.3 设立维修养护基金
确保工程正常运行考虑折旧费用和大修费用，核算成本水价，适当提高水价，在保证自来水管理总站企业工人工资和各项开支的前提下，提留一定比例的维修养护基金，县上也要多方面多渠道筹集资金，确保维修养护基金足额到位，确保工程正常运行。
3.4 加强人员培训
健全规章制度，搞好水质化验工作县财政拿出一定的培训费，抽调一些文化程度好，有事业心的干部职工进行水质化验方面的技术培训，建设一支专业的水质检验检测队伍。同时制定切实可行的水质化验制度，严格落实水质化验制度，做得检验检测有记录，要详实、及时提供准确数据，让群众吃上放心水。
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1.2区域饮水概况
盘山县地处辽河平原的南部，地面高程多在2.5～5.0m。根据地层形成时代，分为上第三系地下水和第四系地下水。因境内第四系地下水(浅层)大部分为苦咸水，无法饮用，盘山县现状饮用水源为上第三系地下水(深层)。水源以每个乡镇开凿1～3眼上第三系水源井为主，每个乡镇独立供水。由于最近几年受气候干旱、辽河油田集中开采、工业、生活用水量逐年加大的影响，该区域地下水呈逐年减少趋势。根据2001年水位资料，上述水源共开采馆陶组地下水19.15万m3/d，明化镇组地下水11.69万m3/d，盘山县上第三系开采量总计为30.84万m3/d。而经计算的地下水补给量仅为1.19万m3/d，已超采量达29.65万m3/d，上第三系地下水流场已形成以兴隆台区、盘东水源等几个水源地为中心的大型降落漏斗，漏斗中心水位最大达－39.61m。如果水位约束条件以60m计(一般深井水泵下潜深度)，地下水位下降速率以1.50～2.00m/a的速度发展，照此发展速度，30a后，全县生活用水，依靠现有的取水设备将无法取水，人民生活将处于无水可饮的尴尬境地，而且地下水位下降，极易造成区域地质灾害。这是因为上第三系地下水，因补给量不足，开采地下水以消耗储存量为特点，随着开采量的增加而使地下水位下降，这是必然趋势。
2胡家农村饮水安全工程建设及管理模式的具体做法
2.1设计阶段方案选择
2.1.1供水水源
盘山县以北胡家镇一带为上第三系明化镇组孔隙—裂隙水。该明化镇组下段大部分泥质砂岩和泥质粉砂岩，断裂构造孔隙—裂隙水不发育，地下水径流条件差，富水性弱。在胡家镇单井出水量为200～500m3/d，单井水位降深达－32m。由此可见，从工程可持续发展的长远角度考虑，不能采用当地打井取水的方案，只能考虑远距离调水的方案［2］。在胡家镇西部13km距离，甜水镇以北(北镇县沟帮子南部)，属黑鱼沟河冲—洪积扇的前缘，有丰富的第四系地下水，第四系地层厚度为90～100m，含水层厚度40～50m。根据辽河油田、地勘等抽水试验资料，当水位降深达8m时，单井出水量为3402m3/d，渗透系数为13.43m/d，影响半径288m。地下水化学特征为重碳酸—钙钠型水，pH值7.38，总矿化度252mg/L，偏硅酸含量为34～37mg/L。水质达到国家饮用水的标准。该地区地下水除降水补给之外，还有由北向南地下水径流补给(闾山山脉补给)、稻田水渗漏补给、黑鱼沟河、鸭子河渗漏补给。在此处，开凿一处水源井，一处水源备用井，既可达到了供水量和水质要求，又保证了供水工程可持续运行。
2.1.2水源井、加压设施及管材选择
由于原供水系统已经完善，只是因为水源问题。因此只要在甜水镇开凿一眼水源井、一眼水源备用井，并建一加压站，将水引到胡家镇自来水公司的加压站，一切问题就全部解决。该工程共需开凿第四系水源井2眼，井深95m，采用直径300mm铸铁管。加压站为2台离心泵，水泵流量为80m3/h，水泵扬程为60m。供水主管路采用直径300mm的UPVC管材，管长15km。
2.2工程建设及管护工作
2.2.1积极宣传，保护水源
上第三系地下水是我县生活和工业用水的主要水源，由于多年来的乱开采，地下水已呈区域性下降趋势。为有效保护地下水资源，促进水资源可持续利用，我县应逐渐消减上第三系地下水的取水许可量，研究利用第四系地下水。“十二五”期间，盘山县农村生活饮用水源将从以前的主要依靠上第三系地下水源，过度到主要依靠第四系地下水源。
2.2.2资金筹措
项目采取中央、地方和受益单位群众共同负担，并引入市场机制，吸收社会资金，监理多元化的投入机制，逐年增加投入。各水厂要建立健全财务管理机制，提取设备折旧费，建立起良性循环的管理体系，确保农村饮水工程可持续发展。
2.2.3工程建设管理
工程建设实行“四制”，即法人负责制、招投标制、合同制、监理制。同时加强水源工程管理，对施工单位资质提出明确要求，并对新凿水井的井管材质做出具体规定，这样可以加强供水水源工程建设和凿井施工队伍的管理，而且可以提高成井质量，有效防止地下水源的污染。
2.2.4建后管护
由于工程涉及多个乡镇，县级必须设立专职的管理部门，加强政府监督，实行统一标准，统一管理。负责农村供水系统的组织、管理、监督、监测、人员培训等工作。要采取城市自来水的管理模式，以保证农村饮水事业能够良性循环、可持续发展。
2.3工程建设情况及效益
该工程于2010年6月28日开工，于2010年10月30日竣工。工程总投资860万元，其中省以上财政补助资金430万元，地方配套及群众自筹资金430万元。完成水源井2眼、加压站1座、主管路15km，及相关的配套设施。供水覆盖了胡家镇的6个行政村。目前，当地群众已经吃上了安全卫生的自来水，受益农户6023户、人口18320人。此供水工程的建成，改变了当地群众供水不足的局面，增进了党与群众雨鱼水之情，社会效益显著。
3“胡家”模式内含
2011年5月4日在盘锦市召开的盘锦市“农村饮水安全汇报工作会议”上，胡家农村饮水安全工程模式得到了领导和与会同志们的充分肯定和高度评价，被称为农村饮水安全工程的“胡家”模式。“胡家”模式的具体内含主要包括以下几点:
3.1对我县农村饮用水的重新认识
消减上第三系地下水开采量，符合全市用水管理制度《盘锦市“十二五”期间实行最严格水资源管理制度》的规定。该规定指出:盘山县要积极开发周边的第四系地下水，“十二五”期间上第三系地下水开采量控制在1050万m3以内。全县饮用水一直以上第三系地下水为主，由乡镇自己管理。上第三系地下水开采历时有近30a时间，因补给量不足，开采地下水以消耗储存量为特点。而第四系地下水，属浅层地下水，补给量充沛。但第四系地下水只存在于全县的周边部分地区，即石新、甜水、高升、沙岭四乡镇与外县的相邻地区。要想开采，必须由县里统一规划。
3.2符合集中供水政策，代表供水管理的发展方向
为合理开发利用水资源，确保供水水质和服务质量，提高专业管理水平，各级政府城市建设(公用事业)行政主管部门应创造条件，实施供水行业统一管理。广大农村地区的供水是人民群众生活的命脉，它为农村的生产、生活提供着必需的条件，是制约农村发展的决定性因素，甚至也构成了关系社会安定的重要因素。由于它的不可代替性、不可选择性，牵动着千家万户每一户农村居民，所以集中供水是农村首要的基础设施。在农村建设、改造和发展过程中，需要优先加以考虑。
3.3城乡并网，同网同价
胡家农村饮水安全工程水源采用2处水源，一用一备，提高了供水保证率，解除了供水水源不足的后顾之忧。工程建成后，纳入城市供水体系由盘山县水利局统一管理。盘山县新建县城在太平镇，现状用水为太平镇上第三系地下水，管理单位为盘山县自来水公司。预计在“十二五”期间盘山县城水源也采用甜水镇水源。到那时，供水时间农村供水与城市供水管网相同，费用为同网同价，城乡并网。
4未来规划
“胡家”模式的推广，将促使群众转变用水观念，促进供水单位创新农村供水的发展模式，对于实现农村供水工程高效管理、建设节水型社会、解决水资源与经济社会发展的矛盾等问题具有示范效应和战略意义。规划分区:根据全县第四系水资源条件，地理条件将全县分成四个规划区，即石新镇水源区、甜水镇水源区、高升镇水源区、沙岭镇水源区。石新镇水源区:石新镇、东郭镇、羊圈子镇，新县城，农村人口51128人、城市人口60000人。甜水镇水源区:甜水镇、胡家镇、太平镇、陆家镇，总人口80048人。高升镇水源区:高升镇、德晟镇、陈家乡，总人口68268人。沙岭镇水源区:沙岭镇、坝墙子镇、吴家乡、古城子镇，总人口25818人。未来的4个第四系水源规划区的建设，可以完全解决全县农村及城市的饮水安全问题，使全县农村饮水安全工作上一个新台阶。
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1.2保障措施
在建后运行管理上，石家庄市不断制定和完善工程运行管理规章制度，使农村饮水工程建后运行有章可循，有法可依。2007年，以市水利局红头文件的形式下发了《关于启用“工程交付管理使用卡”的通知》，全市统一制定了“使用卡”，工程完工后，履行工程交接手续，填写工程交付管理使用卡，县水务局和管理使用单位各执1份，使工程能及时交接并发挥作用。2011年，市水务局牵头市发改委、卫生局联合下发了《关于进一步加强农村饮水安全项目建设与管理的通知》，2012年市水务局通过对所辖18县（市、区的调研，起草了《石家庄市农村饮水工程运行管理办法》，并征求市发改委、公安局、财政局、物价局、供电局、环保局、卫生局等部门意见，以市政府办公厅石政办发［2012］20号文下发各县（市、区。
2建后管理存在问题及原因分析
1无偿供水和不按成本收取水费导致了农民群众节水意识的淡薄，造成了个别农村饮水工程基本处于无偿服务，对工程正常运转起到了严重的阻碍作用。原因分析：一是喝“福利水”“大锅水”的现象还普遍存在。部分村委干部将“村集体统一垫付水费，让群众免费吃水”作为竞选村干部的条件。二是农民的承受能力有限。问题村经济条件落后，农民收入普遍偏低，因此农民的承受能力也相应较弱。三是水价计价方式的不合理。部分工程对农村群众生活用水实行不区分用水量的计价方式，不但不能按成本收费，而且造成了水资源的浪费，加剧了供需矛盾。2水质检测和监测不到位。一是保供水，重建设，轻检测的思想普遍存在；二是水质检测、监测工作繁琐，费用高，水质检测经费不足。3各县（市、区尚未建立农村饮水工程维修基金专户，工程日常维护和大修资金没有保障，导致农村饮水安全工程无法长期发挥效益。由于国家投资有限，投入的资金只用于工程建设，没有多余资金用于日后工程维护；再加上各县经济状况不同，上级政府也没有明文规定市、县级财政必须提出部分维修基金用于农村饮水安全工程；所收的水费也仅仅只够维持工程正常运行。4大部分工程管理人员素质较低，没有经过专业培训，无法胜任日常的工程维护，水质检测、监测等管理工作。
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(1)农村的排水送水建设在前期建设阶段就产生了一定的问题
再加上很多设备老化，长期未进行检修，而且在另一方面，这些排水送水设施也没有相应的净化水质的功能，所以也在很大程度上造成了农村饮水方面的较大问题。
(2)农村处于郊区，而且在很多农村周边地区还会建有工厂
工厂也会产生大量未经处理的污水，再加上农村农药的大量使用，这些都是造成农村用水存在大量威胁的重要原因。
(3)相关水质检测部门的工作没有落实到农村地区。
在现在大部分农村地区并没有建立相关的水质检测部门，没有开展水质检测工作，检测设施也相对较为落后并且不完善。相关检测部门也并没有花费时间和精力对农村水质进行检测，对水质的分析相对较弱。
(4)农村地区军民对饮水的安全意识相对较弱。
农村地区相对较为闭塞，经济相对较为落后，农村地区居民对饮水问题的安全意识相对较为薄弱。农村由于长期缺乏生活用水，他们已经习惯于使用现存的湖泊及河流用水，并没有特别关注他们饮水的水质及水源。
3针对农村饮水的安全性建设措施
现在的农村饮水存在很大的安全隐患，由于水质污染及管理不善导致农村水资源日益缺乏、农村水污染及其严重、血吸虫等水性疾病日益猖獗。而在另一方面，农村的水资源排水输水设施相对较为短缺、管理措施及设备也较为缺乏、水资源检测设备也较为短缺，再加上没有一定的设备基础，这些都对农村的水质产生了较大的威胁。而在另一方面，由于地理位置相对较为闭塞、经济发展相对较为落后，这也导致了农村地区的饮水用水问题得不到及时有效的解决。与此同时，农村地区居民居住地相对较为分散，农村地区居民之间相互取水较为困难，居民之间的水平距离相对较大，这也给农村地区的水质检测及相关设备的设置造成了极大的不便。而农村地区居民的饮水用水多为水井或河流湖泊用水，水量受季节、降水量、环境等多种因素影响。今年来，农村地区的发展也较为迅速，其用水问题也在一定程度上影响了农村地区的发展。随着社会经济的发展，农村地区居民用水紧张及水质污染较大等问题也给社会造成了较大的威胁，部分农村地区也因此涌入城市，造成了城市的拥堵和生活的不便。因此，解决农村地区用水也极为迫切。
(1)农村地区必须要合理的规划输水送水设备。
弄存地区由于居民较为分散，再加上水源相比较为单一、稀缺，所以一些有条件的农村地区则会选择建设一些水源工程，这样就可以减少因水源不便而导致饮水用水产生了极大的不便。同时农村地区在开采地下水时，也要注意地下水的采补平衡，要运用相关措施进行来进行治理。
(2)要全面建设工程设施的设备。
随着社会经济的发展，农村地区的建设也是社会建设的重要组成部分，因此，农村地区的工程建设设施要齐全，质量要能达到相应的标准，且能真正的投入农村居民的日常生活使用之中。与此同时，还要在修建中之前充分了解农村地区居民的意见，及时解决他们的问题，并向居民传输修建的想法和意见，真正解决他们的日常所需。
(3)对农村地区进行统一的规划，注重用水质量的安全。
众所周知，农村地区的用水问题越来越凸显，很多农村地区也缺乏相应的水资源，难以维持日常生活所需。而在对农村地区进行专门治理时，也要注意其节约和防治并重。要提醒农村居民注意用水的节约，保证用水的有效。同时，相关水质检测部门也要注意水质的预防和治理。不仅在输水之初要对水质进行检测，保障水质达到相应的标准。在另一方面，也要注意对农村居民排水及周边的工业废水进行相应的治理，减少因此产生的水资源污染。
4对农村地区饮水用水的相关管理和对策
(1)政府要建立完善的供水体系，不光要朱总城市用水体系的建设，农村地区饮水用水安全也不容忽视。
要加强水质检测和管理部门对农村地区水质的检测，保障农村居民饮水用水。
(2)要立足于农村地区水资源的现状，针对在农村地区水资源的管理中存在的相关问题进行及时的解决。
同时，还要注意加强对相关检测人员技能和职业素养的培训，确保他们能真正服务于民。
(3)还可以选择在农村居民之间设置片区管理者。
在各个农村应由相应的村长负责对农村居民进行集中管理，在由不同的乡长对各个不同的乡村进行管理。而在居民之间，则可以采用责任制，自家的饮水用水，包括排水及水资源处理都由自己负责，加强农村居民的自我管理。
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1．2水利部门直管模式
对于跨乡镇覆盖面较大的供水工程，在县水利局设专门管理机构，负责水源(水井)、干支管道的维修养护及水费收缴任务。由县水利局招聘站长，由站长自主招聘业务人员。完成目标任务的即可享受全额工资，超额完成任务的给予适当奖励。通过实行激励机制，大大调动了管理人员的积极性，提高了服务质量与水平，彻底摆脱了农村供水工程管理上的电费靠贷款、薪酬靠补贴、工程修理费无积累的困境，使农村的自来水管理向着制度化、规范化、市场化方向迈进。
1．3农村集体管理模式
由村级组织确定专人进行管理，具体负责水源或水井、干支管道的维修养护与水费收缴，管理人员的工资在收取的水费中列支。
1．4节水管理
长期以来，人们普遍认为水是取之不尽、用之不竭的，随意浪费挥霍。特别是在一些农村，家庭生活用水不按计量收费，有的是村集体统一缴纳水费，从而导致随意开关水龙头，有的甚至是开了就不关，造成很大浪费。农村的自来水来之不易，为了充分利用宝贵的水资源，实现节约用水，须从以下方面强化:一是广泛宣传水资源的有限性，提高人们的节水意识。要充分利用现代媒体和标语、横幅、宣传画等通俗易懂的多种方式，在广泛宣传水的作用、水和人类密切关系的同时，更要重点宣传水资源的紧缺状况，让人们在思想上认识到节约用水必要性;二是按照计量收费，采取经济手段进行干预。在不少农村，用水户采取的是按人头收费，即每人每月或每年上交一定的水费，便可随意用水，由此造成水的严重浪费，解决这一问题的最好办法就是安装水表计量收费，即便于收费，又便于管理;三是推广普及节水器具。如在农村推广节水型水龙头、节水型淋浴器、节水型洗衣机等，同时要求家庭生活用水尽量做到串联使用，实行一水多用。
1．5质量管理
农村供水工程，大部分均是直供的水源水，多数没有净化处理设施，极易在输水过程中受到污染;或者水源是地下水，抽用一段时间后水质也有可能发生变化。因此，必须定期进行水质检测，一旦发现问题，立即解决。有条件的供水站点，最好能上化验设备自行监测，这样即方便快捷，又可以减少成本支出，还可保证供水安全。
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与一般的科学数据相比，饮水安全工程数据具备以下两个特点：
（1）地理分布性。作为基本数据，国家农村饮水安全工程数据库包括了国内各省（直辖市）、市（州）、县（市、区）、乡镇内供水水厂的集中式工程数据，包括工程建设信息、实时监测信息，遍布全国，因此饮水安全工程数据具备地理空间的分布特性。
（2）数据要素多。饮水安全工程数据包括了地图数据，供水工程专题数据，省、市州、县区、乡镇专题基础信息，水质、管压安全监测信息，政务信息等。而且每类数据又包括多种要素的数据，如供水工程专题数据包括专题地理信息和专题建设信息，监测数据包括余氯、浊度、水压、流量等测量数据。整体来说，饮水安全工程数据是描述饮水安全工程的数据，数据量大，且与日俱增，专业性强，具有时间维上的有效性，且数据区域性强，不同市县统计的数据不交叉，数据存储形式多样，以小文件居多。
3饮水安全工程核心元数据
3．1元数据定义
首先，介绍几个关于元数据的定义。元数据：关于数据的数据。元数据元素：元数据的基本单元，元数据元素在元数据实体中是唯一的。元数据实体：一组说明数据相同特性的元数据元素，元数据实体可以包含一个或一个以上的元数据实体。元数据子集：元数据的子集合，由相关的元数据实体和元素组成。数据集：可以标识的数据集合。通常在物理上可以是更大数据集较小的部分。从理论上讲，数据集可以小到更大数据集内的单个要素或要素属性，一张硬拷贝地图或图表均可以被认为是一个数据集。饮水安全工程核心元数据指的是标识饮水安全工程信息所需要的最小元数据元素和元数据实体，为元数据元素集的子集。其次，本文采用UML类图方法描述饮水安全工程信息元数据。在元数据结构上采用《水利信息核心元数据》的结构作为本标准的基本结构，在内容上对元数据的特征，包括子集／实体名、元素名、英文名、英文缩写、定义、约束／条件、出现次数、类型和值域进行详细描述。
3．2饮水安全工程核心元数据结构
饮水安全工程元数据分为元数据元素、元数据实体和元数据子集三层。饮水安全工程核心元数据由一个元数据实体和四个元数据子集构成。其中，标识信息、数据质量为必选子集，内容信息、参照系信息为可选子集。每个子集由若干个实体（UML类）和元素（UML类属性）构成。
3．3饮水安全核心元数据内容
3．3．1饮水安全核心元数据信息
饮水安全工程元数据信息实体描述饮水安全工程信息的全部元数据信息，用必选实体MD＿元数据表示，由以下元数据实体和元数据元素构成：元数据实体：MD＿标识、DQ＿数据质量、RS＿参照系、MD＿分发、MD＿内容描述；元数据元素：元数据创建日期、联系单位、元数据名称、字符集、元数据使用的语言、元数据标准名称、元数据标准版本。
3．3．2标识信息
标识信息包含唯一标识数据的信息，用MD＿标识实体表示，是必选实体。MD＿标识是下列实体的聚集：MD＿关键词、MD＿数据集限制、EX＿时间范围信息、MD＿联系单位或联系人、MD＿维护信息。MD＿标识实体本身包含如下元素：名称、行政区编码、字符集、摘要、日期、状况、数据表示方式。
3．3．3数据质量信息
数据质量信息包含对数据资源质量的总体评价，用DQ＿数据质量实体表示。应包括与数据生产有关的数据志信息的一般说明。DQ＿数据质量实体包括两个条件必选的实体，DQ＿数据质量说明和DQ＿数据志。DQ＿数据质量说明是数据集的总体质量信息。DQ＿数据志是从数据源到数据集当前状态的演变过程说明。包括数据源信息实体和处理过程信息实体。
3．3．4内容信息
内容信息包含提供数据内容特征的描述信息，用MD＿内容描述实体表示。
3．3．5空间参照系信息
参照系信息包含对数据集使用的空间参照系的说明，是条件必选子集，用RS＿参照系实体表示。是关于地理空间数据集的坐标参考框架的描述信息，它反映了现实世界的空间框架模型化的过程和相关的描述参数。RS＿参照系由三个条件必选的实体构成：SI＿基于地理标识的空间参照系、SC＿基于坐标的空间参照系、SC＿垂向坐标参照系。
4元数据分级索引算法
本文根据饮水安全工程数据的区域性特点，选取分布式NameNode模型，改进目录子树分区算法和哈希算法，利用BloomFilter原理设计符合饮水安全工程信息的元数据分级索引算法。
4．1概念与公式
行政区划请求量：表示该行政区划所需的农村饮水安全工程元数据的请求量，用Request表示。由于请求量的具体数值难以确定，工程元数据的请求量与工程的数量有直接关系，而饮水工程的数量与行政区划的人口密度存在一定的换算关系。每个工程所涉及的文件包括招标文件、合同、工程规划、预算、管网图、厂区布置图、每年的运营报表等多种文件。因此，第m个行政区划的请求量Requestm为：Requestm＝Densitym×f×Naverage（1）其中，Densitym代表第m个行政区划的人口密度，f表示饮水安全工程数量与人口密度的转换因子，Naverage代表每个工程文件的平均值。
4．2BloomFilter基本思想元数据分级索引算法
包括三部分：一部分是元数据请求被分配到哪个普通NameNode节点上，第二部分是分配到NameNode节点的哪个目录，最后根据NameNode节点中的目录信息查找元数据文件在DataNode中的具置。本文采用BloomFilter与Key－Value的存储位置对应表，来确定元数据文件在DataNode中的存储位置。BloomFilter的基本思想是使用一个比特的数组保存信息，初始状态时，整个数组的元素全部为0，采用k个独立的Hash函数，将每个元数据文件对应到｛1，…，m｝的位置，当有饮水安全元数据文件存储请求时，k个独立的Hash函数将以元数据标识信息中的元数据文件名为变量，得到k个哈希值，然后将比特数组中的相应位置更改为1，即：hashi（x）＝1（1≤i≤k）（2）其中，x是元数据文件名。数组中的某一位置被置为1后，只有第一次有效，以后再置为1将不起作用。所示，假设k＝3，x1先通过哈希函数，将数组中的三个位置置为1，在x2通过哈希函数得到的数组位置，将是0的位置置为1，已经是1的位置则不重复置1。判断某元素y是否属于这个集合，需对y应用k次哈希函数，如果所有的位置都是1（1≤i≤k），那么就认为y是集合中的元素，否则就认为y不是集合中的元素。如图3所示，y1可能是集合中的元素，y2则不属于这个集合。BloomFilter能高效地判断某个元素是否属于一个集合，但这种高效是有代价的，是存在一定的错误率，因为它有可能会把不属于这个集合的元素判定为属于此集合。为简化计算，假设kn＜m并且各哈希函数完全随机。当某个目录中的所有元数据文件全部存储，即所有元素都被哈希函数映射到比特数组中去，这个数组中某一位置是0代表kn次哈希操作都没有被置为1，因此概率为：p＝（1－1m）kn≈e－kn／m（3）其中第二次近似计算是因为：limxm（1＋1n）n＝e（4）令ρ代表比特数组中0的比例，则ρ的数学期望E（ρ）＝p，则ρ≈p，因此：pfalse＝（1－ρ）k≈（1－p）k（5）
4．3元数据分级索引算法
元数据分级索引算法包括三个步骤：一是选NameNode节点，二是选目录，三是分配存储位置。
4．3．1选取NameNode节点分布式
NameNode模型有一个主NameNode节点，一个主SecondaryNameNode和n个普通NameNode节点。其中，主SecondaryNameNode是主NameNode的快照，防止单点失效。算法的基本思想如下：（1）计算行政区划请求数。在本文中所涉及的饮水安全工程指的是湖北省的农村饮水安全工程，因此在普通NameNode节点上分布的是以市级为单位的元数据信息。在这一步中，根据公式（1）给每个市级行政区划的请求赋值，用Requestm表示。（2）分配NameNode节点。若n为奇数，则将其中一个NameNode节点作为备用节点，n＝n－1；若n为偶数，则n不变。分配NameNode节点，得出市级行政区划与NameNode节点映射表。（3）第二次分组。将偶数个NameNode两两分成组，互为SecondaryNameNode节点，分组的原则为请求量较大的NameNode节点与请求量较小的NameNode节点一组。
4．3．2选择目录
分配完NameNode节点后，须设定每个Nam－eNode节点的目录，根据市级行政区划与Name－Node节点映射表设定一级目录。然后根据一级目录的编码，设定二级目录，二级目录为对应市及所管辖县级行政区划的目录。在饮水安全工程项目中，所涉及的数据类型分为图片类型、视频类型、文本类型等，所以将三级目录按文件类型进行划分，即每个二级目录下对应的三级目录为pic、video、txt等。
4．3．3分配存储位置
当用户要查找某个饮水安全元数据时，系统首先根据待查找元数据的行政区划编码，从市级行政区划与NameNode节点映射表中找到其对应的NameNode节点；然后，主NameNode节点将用户请求转发给此NameNode节点，收到转发的用户请求的NameNode节点同样将行政区编码进行处理，转化为市级编码，找到其一级目录；然后在一级目录下，根据编码找到二级目录，再根据用户请求的元数据类型，定位到三级目录，在三级目录下根据哈希表，找到对应存储位置并提交给主Name－Node节点，由主NameNode节点返回给用户。饮水安全元数据检索结果分为两种情况，第一种是查找成功，第二种是查找失败。一次饮水安全元数据成功检索过程的检索时间包括主NameNo－de节点并发处理延迟、主NameNode节点找到对应的NameNode节点的时间、转发用户请求与普通NameNode节点的通信时间、普通节点执行查找目录的时间、查找Hash表读取元数据的时间和返回查找结果给主NameNode的时间。一次失败的检索包含两种情况，一是定位到目录后，通过BloomFilter过滤后，判定要查找饮水安全工程元数据哈希表不属于该目录；二是通过BloomFilter过滤后，判定其属于该目录，但是通过查询Key－Value表，发现匹配错误，即上文提到的BloomFilter自身的错误率。第一种情况，根据BloomFilter的原理，可知经过k次独立的哈希函数后，如果得到的位置不是全为1，则返回查找失败，要查找的元数据请求不在此目录中，时间复杂度为O（1）。第二种情况是BloomFilter自身的缺陷，但是由于有对应的Key－Value表，即使经过k次哈希操作得到的位置在比特数组中全为1，通过查找对应的键值，如果发现元数据名称不能与之匹配，则返回检索不成功，时间复杂度也为O（1），在用户可以接受的范围内。
5实验结果
本文通过实验仿真验证饮水安全工程元数据模型的元数据分级索引算法在元数据检索上的性2226ComputerEngineering＆Science计算机工程与科学2014，36（11）能，并与目录子树分区算法和哈希算法在检索成功时间和检索失败时间进行对比。第一组实验，测试三种算法检索成功的平均检索时间，其中用户数为10，请求数为1000，在定位NameNode节点的时间上来说，目录子树分区算法能够根据用户请求中的类型定位节点，哈希算法是通过特定的Hash函数，算出用户请求元数据所在的节点。而本文设计的元数据分级索引算法，将市级行政区划和NameNode节点编号存储在一张静态的表中，查找时间与Name－Node节点个数有关，时间复杂度为O（n）。在本文的应用中，至多会有14个NameNode节点，三种算法的定位时间基本相同，在查找NameNode节点的步骤上所用时间可以近似算作相等。定位目录的时间复杂度，三种算法也相同，可认为是O（1）。在最后一步定位元数据文件存储位置上，由于BloomFilter查找成功的时间复杂度是O（1），而目录子树分区算法和哈希算法没有考虑定位物理位置，查找目录下的元数据名称，时间复杂度为O（n），目录下的元数据文件越多，查找速度越慢。第二组实验，测试三种算法检索失败的平均检索时间，其中用户数为10，请求数为1000，仿若是检索不在目录下的文件，BloomFilter将文件名进行Hash运算，可以判定被请求的文件名不在目录中，时间复杂度为O（1）。而另外两种算法，则会遍历目录中的所有文件，直至遍历完，找不到所请求的文件，时间复杂度为O（n）。对比三种算法在饮水安全工程元数据检索上的应用情况，由于元数据分级算法使用了BloomFilter，检索效率比其它两种算法效率高，尤其是检索失败的检索请求。
