對新時鄉集中供水方案優化比選的幾點思考

陳海妮

（禮泉縣水利工作隊 咸陽 禮泉 713200）

農村供水工程作為新農村建設與區域經濟發展的重要基礎設施,是提高農村地區人民生活水平、縮小城鄉差別、建設社會主義新農村的重要物質條件，也是保障飲水安全、提高城鄉供水保障能力、改善供水水質、保護飲用水源、維護人民群眾的健康生命、生產發展、生活富裕、生態良好的顯著標志。本文通過對新時鄉自然和生產供水現狀和人畜飲水存在問題進行簡要闡述，對其項目建設中水源、水質和地質條件進行分析，力爭使水源利用和投資規模合理化。

1 新時鄉自然概況

新時鄉位于禮泉縣城南部，東鄰藥王洞，北靠禮泉城區，西與乾縣接壤，南與禮泉縣史德鎮相連，距禮泉縣城約5km，全鄉轄21個村，2.95萬人，總土地面積5.9萬畝，供水區域南北長6.5km，東西寬5.3km，總面積34.45km2。區內地形平坦，西北略高于東南，屬暖溫帶半干旱季風氣候，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，常年主導風向為東風、東北風，最大風速16m/s，平均風速2.4m/s，區內四季分明，光熱資源豐富。

2 新時鄉供水現狀及存在問題

新時鄉群眾長期以來一直飲用30m～40m的自鑿土井水，飲用方便，無費用負擔，但是對該區及周邊群眾現飲的淺層土井水和100m～250m的灌溉井水分別進行了取樣化驗。結果顯示：淺層地下水除硫酸鹽、溶解性總固體、細菌總數、總α值超標外，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生標準近2倍（水質化驗報告單附后），致使該區域氟斑牙發病率為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象，患者手、膝、肢、脊關節變形、腫大，疼痛，有個別嚴重者基本喪失勞動能力，飲水不安全已經對群眾的身心健康構成了嚴重威脅。

3 新時鄉供水項目建設的條件

3.1 地表水資源條件

新時鄉地表水資源要借助外域水源，該區域地處寶雞峽引渭灌區。泔河水庫和泔河二庫為灌區兩座中型調節水庫。該區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，距新時鄉供水區北約13km左右。新時鄉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《陜西省禮泉縣水資源評價及開發利用現狀分析》資料可以看出：新時鄉水資源量為220萬m3，可開采量為163.63萬m3。該區年生活用水量為24萬m3，占全縣可開采量的0.048%，占南部臺塬區可開采量的0.58%，占北部山區可開采量的2.89%，占本區域可開采量的14.21%。同時作為第二個要考慮的地下水資源是北部山區昭陵鄉堯召村村北，地下水屬巖溶地下水，天然資源量4.27×104m3/d，數值模擬區域開采資源量3.0×104m3/d，目前已開鑿4眼深機井，通過輸水管道已向禮泉縣城區供水，開采量僅為1.0×104m3/d，富余水量仍然有2.0×104m3/d，是新時鄉供水區需要供水量986.4m3/d的20倍。

3.3 新時鄉工程地質條件

新時鄉供水區域地層為第四系，巖性以黃土為主的土狀堆積，覆蓋于前第三系之上，下伏有黃土狀砂質粘土、含結核、夾數層故土壤。地質為祁呂賀蘭“山”字形構造。巖層相對較穩定，地層產狀平緩、構造簡單，無大型斷裂構造，工程區屬構造相對穩定地區。根據《中國地震動參數區劃圖》標準，工程區地震動峰值加速度a=0.05g,地震動反應譜特征周期為T=0.045s，相應的地震基本裂度為Ⅶ級，地質條件穩定，總之通過對新時鄉地表水和地下水以及地質條件進行分析，可以看出，新時鄉供水項目具備工程建設條件。

4 新時鄉供水區域水源的選擇

4.1 水資源選擇應堅持的原則

參照《村鎮供水工程設計規范》，新時鄉最高日供水量為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《室外給水設計規范》和《陜西省村鎮供水工程初步設計要點》規定：用地表水作為飲水工程供水水源時，其設計枯水期流量的保證率應不低于90%，以地下水作水源時，其取水量應小于可開采量。其二是水源水質或經處理后的水質應符合國家飲用水水質標準。其三是水源應安全、經濟以及便于水源保護等因素。

4.2 水資源的水質條件

根據《陜西省禮泉縣水資源評價及開發利用現狀分析》成果，作為第一水源的泔河二庫水源，無毒理性元素，水質良好；作為第二水源的供水區域淺層地下水，水量蘊涵豐富，單井出水量在50m3以上，水中硫酸鹽、溶解性總固體、細菌總數、總α值超標，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生標準，該區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昭陵鄉堯召村村北地下水，該水屬巖溶水，目前各項指標勻符合《國家生活飲用水衛生標準》，可以直接飲用。

4.3 地表水水源選擇及配套工程建設

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，經過測算水源工程費565萬元，工程建安費560萬元，水處理設備費25萬元，制水成本2.33萬元。

4.4 供水區域地下水水源選擇

由于項目區淺層地下水氟含量超標，深層地下水六價鉻含量超標，要采用項目區地下水，需開鑿母子井一處，同時取用深、淺層地下水進行摻和，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行摻和，這種方案工藝復雜，施工技術要求高，工程投資大，工程建后運行管理不方便，且摻和后水質仍然存在不合格可能，經過測算水源工程費46.1萬元，工程建安費126.10萬元，水處理設備費80萬元，（水處理設備費和制水成本只考慮除氟設備和除氟費用），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

利用昭陵鄉堯召村村北地下巖溶水作為新時鄉集中供水工程的水源。該地下水是禮泉縣城區水源地。禮泉縣對昭陵鄉堯召村村北水資源量的遠期規劃是：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居民生活飲用。目前已建成供城區供水的水源井4眼，出水能力達10000m3/d，以DN400的球墨鑄鐵管送至縣城城區一水廠。禮泉縣城區現狀用水6800m3/d，城市發展規劃用水量為：2015年用水 10000 m3/d，2018年用水 12000 m3/d，2025年用水20000m3/d。設計項目現狀年用水量僅占已開采富余量3200m3的1.68%,設計水平年用水僅占城區規劃開采富余量8000m3的1.54%。堯召村北至縣城城區一水廠的輸水管設計流量為740m3/h，目前實際輸水流量為310m3/h，輸水能力富裕量大。但城區水源地已開采量滿足不了新時鄉設計水平年的用水，需在水源地處新開辟一眼水源井，增加堯召村北至城區管道的輸水量，經過測算水源工程費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立管理管機構，相應的管理人員增多，管理用費大，制水成本高；在該項目區開鑿母子井取水，雖水源井的投資相對低，但成井工藝難度大，井水仍需配套相應設備進行處理，增加了水處理設備費，總投資低于從泔河水庫取水，略高于從城區供水水源地取水；利用禮泉縣北部山區昭陵鄉堯召村村北地下水，水質有保證，投資小，制水成本最低。通過以上分析比較，確定利用昭陵鄉堯召村村北地下巖溶水作為新時鄉集中供水的主水源為最優方案。

5 結論

新時鄉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段管道輸水量，成為新時鄉集中供水工程的主水源。在禮泉縣城區水源地--昭陵鄉堯召村村北新開鑿一眼深機井，增加城區供水工程水源地至城區段輸水管道的輸水量。供水區的西莊頭、花寨、坡上、大寒四村從輸水管道直接引伸管網，直接重力配水，其他受益區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備控制，平時用水不經過水廠加壓，通過管道直接向新時鄉供水。供水項目的建成可以從根本上解決新時鄉群眾的飲水條件，并為加快農業產業結構調整、培育特色主導產業發揮了重要的推動作用。陜西水利