郭壁提水工程改擴建必要性分析

裴雙保

（晉城市郭壁供水工程管理處，山西 晉城 048000）

1 概況

郭壁水源地是晉城市僅次于張峰水庫的第二大水源地，供水工程是20世紀70年代修建的綜合性水利工程，主要承擔城市供水、農業灌溉和農村人畜吃水任務，日供水能力為5萬m3，約占其可開發利用量的1/3。

對郭壁水源地及其供水工程進行改擴建，可充分利用郭壁水源地的水資源解決晉城市市區日益緊張的供水問題，有效遏制丹河流域中奧灰地下水的超采問題，實現地下水止降回升，為晉城市轉型跨越發展提供水資源支撐。

2 供水工程現狀

郭壁工程位于澤州縣郭壁村東部丹河干流河谷，工程為三級提水，總揚程320m，總裝機6425kW，提水能力1.42m3/s。

2.1 水源情況

郭壁水源地是指丹河干流寺南莊至圍灘泉段，面積5.5km2，可供水量14萬m3/d（包括城市生活用水量12萬m3/d，工業和農灌地表清水量2萬m3/d），總用水量2.77m3/s。

在城市生活用水可供水量中，奧陶系泉水為3.7萬m3/d，寒武系井水為4.3萬m3/d，后備水源圍灘泉水為4萬m3/d。奧陶系泉水包括五龍泉、土坡泉、牛草泉3個主泉及部分散泉，奧陶系泉水資源量0.71m3/s（6.1萬m3/d），可利用量3.7萬m3/d；寒武井現有9眼，水資源量0.92m3/s（7.9萬m3/d），可利用量3.4萬m3/d，加上待開發利用的4眼，寒武井水資源可開發利用量共4.3萬m3/d；后備水源圍灘提水工程泉水資源量 0.64m3/s（5.5萬 m3/d），可利用量 4萬 m3/d；供工業和農灌水資源量0.5m3/s（4.32萬m3/d），可開發利用量2萬m3/d。各水源地水源情況詳見表1。

表1 各水源地水源情況

2.2 工程內容

郭壁工程由樞紐、干渠、管道和輸變電工程四部分組成。樞紐工程位于距市區18km的丹河郭壁段干流中游，包括主、副壩各1座，一、二、三級提水站、附屬站、寒武井和中央控制室；干渠總長10.98km，支渠長13.2km；輸水管道2條，其中至市一水廠管道長6.4km，至二水廠管道長3.2km；輸變電工程由35kV變電站、35kV線路和6kV線路工程組成。

2.3 工程效益

該工程日供城市用水5萬m3，干渠沿線發展節水灌溉農田0.15萬hm2，可解決干渠沿途24個村1.6萬群眾5000頭大牲畜的飲水問題。

3 改擴建必要性分析

3.1 飲用水源不完全達標

郭壁水源地是晉城市區重要的飲用水源地。郭壁水源地中奧陶泉水為群泉出露，泉水封閉較難，泉水封閉后用管道提取利用，洪水期極易出現洪水和泉水混合問題。分布在3km長河底的散泉無法與河水分開，即使在枯水期，其水質受河水影響，仍有某些指標超標，達不到飲用水水質標準。

3.2 供水工程設施超過安全使用年限

郭壁工程始建于1974年，機電、輸變電設備超過安全使用年限，存在安全隱患。供水干渠修建時，主要為農業灌溉，改為城市供水功能后，雖經封閉改造，但漏失率仍大于30%，雨季污水滲入和沿途農村隨意取水等問題時有發生，且由于歷史遺留工程占地問題一直未能解決，沿途村民存在吃水不交費現象。

3.3 用水量劇增

目前，規劃建設的“一區六園”工業園區已初見規模，經濟效益逐步顯現，用水量不斷增加。另外，晉城市區、北石店區、巴公區的地下水資源量因長期超量用水、水位下降，形成了漏斗區，已無開發空間。郭壁水源地可完全滿足上述地區用水需求，所以急需開辟市區、金村區、北石店區、巴公區和南村區（含金匠工業園區）的供水市場。

3.4 現有供水工程灌區老化，失修嚴重

開展以節水為中心的灌區續建配套與技術改造是建設現代農業的要求。郭壁供水工程農田灌溉支渠總長13.2km，運行40年來，破損嚴重，漏失率高，農田灌溉用水利用系數不到0.5。為實現農田灌溉水利用系數0.6的目標，急需將支渠改為管道。同時，隨著郭壁供水工程輻射區影響的擴大，設施農業和現代農業園區及沿途農村人畜供水的需水要求日益增長，急需進行改擴建。

3.5 丹河流域地下水位大幅下降，水資源浪費嚴重

晉城市的地下水分屬延河泉和三姑泉兩大水系，郭壁水源地是三姑泉水系的徑流區，總提水能力12萬m3/d。市區地下水以超過1.5m/a的速度下降，而郭壁水卻沒有充分利用，大量水白白流失，造成了水資源的浪費，水資源不能得到可持續利用。

4 改擴建項目

第一，郭壁水源地的改擴建。包括水源地開發保護工程、水源地開發配套工程、水源地生態治理工程和水源地監控檢測工程等。

第二，郭壁樞紐工程的改擴建。包括設備改擴建、機房等水工建筑改擴建、輸變電線路和變電站的改擴建、水質化驗改擴建等。

第三，輸水渠道的改擴建。將原來向市區供水的單向渠道改為雙管道工程，鋪設金村區管網工程、北石店區管網工程、巴公區管網工程、南村區（含金匠新興工業區）管網工程及新建應急調水蓄水池1座。

第四，農田灌溉工程的改擴建。將年久破損、總長13.2km的支渠全部改為管道，另需新鋪設農灌管道近10km。完工后，郭壁工程沿線的節水灌溉農田將增加到0.233萬hm2。

第五，農村集中連片飲水工程的改擴建。在郭壁供水管網沿途新建20個農村集中連片供水工程，并相應鋪設農村集中連片供水管網，以解決管線沿途40個村3萬群眾15000頭大牲畜的飲水問題。

郭壁改擴建工程完工后，總裝機達到6695kW，提水流量1.62m3/s，年供水量5110萬m3（其中生活飲用水4380萬m3，工業和農業用水730萬m3），節水灌溉農田面積進一步增加，管線沿途生產生活用水問題得以解決。