對新時鄉(xiāng)集中供水方案優(yōu)化比選的幾點思考

陳海妮

（禮泉縣水利工作隊 咸陽 禮泉 713200）

農(nóng)村供水工程作為新農(nóng)村建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是提高農(nóng)村地區(qū)人民生活水平、縮小城鄉(xiāng)差別、建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要物質(zhì)條件，也是保障飲水安全、提高城鄉(xiāng)供水保障能力、改善供水水質(zhì)、保護(hù)飲用水源、維護(hù)人民群眾的健康生命、生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的顯著標(biāo)志。本文通過對新時鄉(xiāng)自然和生產(chǎn)供水現(xiàn)狀和人畜飲水存在問題進(jìn)行簡要闡述，對其項目建設(shè)中水源、水質(zhì)和地質(zhì)條件進(jìn)行分析，力爭使水源利用和投資規(guī)模合理化。

1 新時鄉(xiāng)自然概況

新時鄉(xiāng)位于禮泉縣城南部，東鄰藥王洞，北靠禮泉城區(qū)，西與乾縣接壤，南與禮泉縣史德鎮(zhèn)相連，距禮泉縣城約5km，全鄉(xiāng)轄21個村，2.95萬人，總土地面積5.9萬畝，供水區(qū)域南北長6.5km，東西寬5.3km，總面積34.45km2。區(qū)內(nèi)地形平坦，西北略高于東南，屬暖溫帶半干旱季風(fēng)氣候，年平均氣溫12.9℃，極端最高溫度41.6℃，最低-20℃。凍土深度350mm；多年平均降水量為537mm；雨量多集中在7月、8月、9月三個月，日最大降水81.6mm，常年主導(dǎo)風(fēng)向為東風(fēng)、東北風(fēng)，最大風(fēng)速16m/s，平均風(fēng)速2.4m/s，區(qū)內(nèi)四季分明，光熱資源豐富。

2 新時鄉(xiāng)供水現(xiàn)狀及存在問題

新時鄉(xiāng)群眾長期以來一直飲用30m～40m的自鑿?fù)辆?，飲用方便，無費用負(fù)擔(dān)，但是對該區(qū)及周邊群眾現(xiàn)飲的淺層土井水和100m～250m的灌溉井水分別進(jìn)行了取樣化驗。結(jié)果顯示：淺層地下水除硫酸鹽、溶解性總固體、細(xì)菌總數(shù)、總α值超標(biāo)外，氟含量均在1.64mg/L以上，深層地下水鉻（六價）均在0.092mg/L以上，分別超出國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)近2倍（水質(zhì)化驗報告單附后），致使該區(qū)域氟斑牙發(fā)病率為95%以上；有10多名50歲左右的中年婦女有不同程度的氟骨癥現(xiàn)象，患者手、膝、肢、脊關(guān)節(jié)變形、腫大，疼痛，有個別嚴(yán)重者基本喪失勞動能力，飲水不安全已經(jīng)對群眾的身心健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

3 新時鄉(xiāng)供水項目建設(shè)的條件

3.1 地表水資源條件

新時鄉(xiāng)地表水資源要借助外域水源，該區(qū)域地處寶雞峽引渭灌區(qū)。泔河水庫和泔河二庫為灌區(qū)兩座中型調(diào)節(jié)水庫。該區(qū)能利用的地表水源只有泔河水庫，該水庫總庫容6160萬m3、興利庫容2680萬m3，位于縣城北，距新時鄉(xiāng)供水區(qū)北約13km左右。新時鄉(xiāng)供水工程日需用水量 0.0986萬m3，年需水量 24萬 m3，是泔河水庫興利庫容的0.0024%和0.86%，比例很小，從該水庫取水解決新時鄉(xiāng)集中供水工程供水量不會影響到水庫灌溉能力。

3.2 地下水資源條件

根據(jù)《陜西省禮泉縣水資源評價及開發(fā)利用現(xiàn)狀分析》資料可以看出：新時鄉(xiāng)水資源量為220萬m3，可開采量為163.63萬m3。該區(qū)年生活用水量為24萬m3，占全縣可開采量的0.048%，占南部臺塬區(qū)可開采量的0.58%，占北部山區(qū)可開采量的2.89%，占本區(qū)域可開采量的14.21%。同時作為第二個要考慮的地下水資源是北部山區(qū)昭陵鄉(xiāng)堯召村村北，地下水屬巖溶地下水，天然資源量4.27×104m3/d，數(shù)值模擬區(qū)域開采資源量3.0×104m3/d，目前已開鑿4眼深機(jī)井，通過輸水管道已向禮泉縣城區(qū)供水，開采量僅為1.0×104m3/d，富余水量仍然有2.0×104m3/d，是新時鄉(xiāng)供水區(qū)需要供水量986.4m3/d的20倍。

3.3 新時鄉(xiāng)工程地質(zhì)條件

新時鄉(xiāng)供水區(qū)域地層為第四系，巖性以黃土為主的土狀堆積，覆蓋于前第三系之上，下伏有黃土狀砂質(zhì)粘土、含結(jié)核、夾數(shù)層故土壤。地質(zhì)為祁呂賀蘭“山”字形構(gòu)造。巖層相對較穩(wěn)定，地層產(chǎn)狀平緩、構(gòu)造簡單，無大型斷裂構(gòu)造，工程區(qū)屬構(gòu)造相對穩(wěn)定地區(qū)。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》標(biāo)準(zhǔn)，工程區(qū)地震動峰值加速度a=0.05g,地震動反應(yīng)譜特征周期為T=0.045s，相應(yīng)的地震基本裂度為Ⅶ級，地質(zhì)條件穩(wěn)定，總之通過對新時鄉(xiāng)地表水和地下水以及地質(zhì)條件進(jìn)行分析，可以看出，新時鄉(xiāng)供水項目具備工程建設(shè)條件。

4 新時鄉(xiāng)供水區(qū)域水源的選擇

4.1 水資源選擇應(yīng)堅持的原則

參照《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計規(guī)范》，新時鄉(xiāng)最高日供水量為951.74m3/d、輸水管道最高日最高時供水量為56.77m3/h，年供水量為23.16萬m3，所以說選擇水淅時要確保水源水量要充沛可靠，依據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》和《陜西省村鎮(zhèn)供水工程初步設(shè)計要點》規(guī)定：用地表水作為飲水工程供水水源時，其設(shè)計枯水期流量的保證率應(yīng)不低于90%，以地下水作水源時，其取水量應(yīng)小于可開采量。其二是水源水質(zhì)或經(jīng)處理后的水質(zhì)應(yīng)符合國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。其三是水源應(yīng)安全、經(jīng)濟(jì)以及便于水源保護(hù)等因素。

4.2 水資源的水質(zhì)條件

根據(jù)《陜西省禮泉縣水資源評價及開發(fā)利用現(xiàn)狀分析》成果，作為第一水源的泔河二庫水源，無毒理性元素，水質(zhì)良好；作為第二水源的供水區(qū)域淺層地下水，水量蘊(yùn)涵豐富，單井出水量在50m3以上，水中硫酸鹽、溶解性總固體、細(xì)菌總數(shù)、總α值超標(biāo)，氟含量1.64mg/l以上，礦化度大于1.0g/L；深層地下水單井出水量在80m3以上，水中鉻（六價）在0.092mg/l，超出國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，該區(qū)域地下水不能直接主活飲用；作為第三水源的禮泉縣北部山區(qū)昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下水，該水屬巖溶水，目前各項指標(biāo)勻符合《國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，可以直接飲用。

4.3 地表水水源選擇及配套工程建設(shè)

從泔河水庫取水解決工程的供水水源，可取水量完全能夠滿足供水工程的供水保證率。需建取水建筑物一座、水處理廠一處、加壓泵站一座、壓力管道約13km,管道穿越主要公路3處、穿越干支渠2處，經(jīng)過測算水源工程費565萬元，工程建安費560萬元，水處理設(shè)備費25萬元，制水成本2.33萬元。

4.4 供水區(qū)域地下水水源選擇

由于項目區(qū)淺層地下水氟含量超標(biāo)，深層地下水六價鉻含量超標(biāo)，要采用項目區(qū)地下水，需開鑿母子井一處，同時取用深、淺層地下水進(jìn)行摻和，以降低淺層地下水氟、深層地下水鉻含量。在開鑿期間，要分層取樣化驗，留存相對良好的水，將淺層地下水和深層地下水提至地面水池進(jìn)行摻和，這種方案工藝復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，工程投資大，工程建后運行管理不方便，且摻和后水質(zhì)仍然存在不合格可能，經(jīng)過測算水源工程費46.1萬元，工程建安費126.10萬元，水處理設(shè)備費80萬元，（水處理設(shè)備費和制水成本只考慮除氟設(shè)備和除氟費用），制水成本2.56萬元。

4.5 利用地下巖溶水作為集中供水工程的水源

利用昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下巖溶水作為新時鄉(xiāng)集中供水工程的水源。該地下水是禮泉縣城區(qū)水源地。禮泉縣對昭陵鄉(xiāng)堯召村村北水資源量的遠(yuǎn)期規(guī)劃是：供縣城供水的開采量為2.0×104m3/d,其余1.0×104m3/d水資源量為北部山區(qū)居民生活飲用。目前已建成供城區(qū)供水的水源井4眼，出水能力達(dá)10000m3/d，以DN400的球墨鑄鐵管送至縣城城區(qū)一水廠。禮泉縣城區(qū)現(xiàn)狀用水6800m3/d，城市發(fā)展規(guī)劃用水量為：2015年用水 10000 m3/d，2018年用水 12000 m3/d，2025年用水20000m3/d。設(shè)計項目現(xiàn)狀年用水量僅占已開采富余量3200m3的1.68%,設(shè)計水平年用水僅占城區(qū)規(guī)劃開采富余量8000m3的1.54%。堯召村北至縣城城區(qū)一水廠的輸水管設(shè)計流量為740m3/h，目前實際輸水流量為310m3/h，輸水能力富裕量大。但城區(qū)水源地已開采量滿足不了新時鄉(xiāng)設(shè)計水平年的用水，需在水源地處新開辟一眼水源井，增加堯召村北至城區(qū)管道的輸水量，經(jīng)過測算水源工程費114.91萬元，工程建安費114.91萬元，制水成本2.27萬元。

4.6 新時鄉(xiāng)集中供水工程水源方案的比選

從水源工程投資和制水成本兩方面比較可以看出：從泔河水庫取水，投資大，管理要按水源工程和配水工程設(shè)立管理管機(jī)構(gòu)，相應(yīng)的管理人員增多，管理用費大，制水成本高；在該項目區(qū)開鑿母子井取水，雖水源井的投資相對低，但成井工藝難度大，井水仍需配套相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行處理，增加了水處理設(shè)備費，總投資低于從泔河水庫取水，略高于從城區(qū)供水水源地取水；利用禮泉縣北部山區(qū)昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下水，水質(zhì)有保證，投資小，制水成本最低。通過以上分析比較，確定利用昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下巖溶水作為新時鄉(xiāng)集中供水的主水源為最優(yōu)方案。

5 結(jié)論

新時鄉(xiāng)集中供水工程水源方案的最后確定，在堯召村村北新開辟一眼水源井，增加堯召水廠至城區(qū)段管道輸水量，成為新時鄉(xiāng)集中供水工程的主水源。在禮泉縣城區(qū)水源地--昭陵鄉(xiāng)堯召村村北新開鑿一眼深機(jī)井，增加城區(qū)供水工程水源地至城區(qū)段輸水管道的輸水量。供水區(qū)的西莊頭、花寨、坡上、大寒四村從輸水管道直接引伸管網(wǎng)，直接重力配水，其他受益區(qū)在用水高峰期通過水廠加壓供水，加壓水頭和供水量由變頻恒壓智能無線供水設(shè)備控制，平時用水不經(jīng)過水廠加壓，通過管道直接向新時鄉(xiāng)供水。供水項目的建成可以從根本上解決新時鄉(xiāng)群眾的飲水條件，并為加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、培育特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了重要的推動作用。陜西水利