合陽縣甘井工業園區供水方案

劉 莉

（合陽縣防汛抗旱指揮部辦公室 陜西 合陽 715300）

1 概況

地處陜西省渭北旱塬東部的合陽縣，總面積1341.46km2，人口為45.69萬人。地貌類型依次為河谷階地、黃土臺塬和低中山，素有“一灘二溝七分塬”之稱。本區屬暖溫帶干旱半干旱大陸季風氣候，具有光熱資源豐富，降水偏少，干濕季分明，氣候多變，災害頻繁等特征。多年平均降水量556.7mm，且年內分配不均，主要降水集中在7月、8月、9月三個月，占全年總降水量的54.7%，多年平均蒸發量1096.60mm。全縣水資源總量11010.7萬m3，人均占有量260.0m3，耕地畝均占有量128.0m3，僅為全省水平的1/5和1/7，全縣共有水庫13座，總庫容2057.3萬m3，有效庫容1176.0萬m3。年平均氣溫11.5℃，年極低氣溫-21.3℃，極高氣溫40.1℃，最大凍土層深度47cm。據氣象資料記載，該縣大旱平均兩年一次，中、小旱一年一次。

合陽縣甘井工業集中區始建于2008年，是合陽縣委、縣政府為發揮該縣豐富的煤炭和白云石資源，唱響以煤富縣主旋律而做出的重大戰略決策。工業區位于縣城西北部7.5km處，地面高程870.0m左右，與城市規劃相銜接，總規劃面積15km2，主要發展煤化工、煤電力，涵蓋冶煉、鑄造等產業。2009年被省政府列為陜西省級重點建設縣域工業集中區，省發改委審批通過了集中區產業發展規劃，同時被確定為全省第一家低碳循環經濟示范區。園區規劃的主要企業有中油海峰煤制天然氣項目、5萬t鎂合金項目與輕型材料項目、18萬 t甲醇生產項目、10×110kVA熱能利用發電項目等，規劃園區最高日生產用水量7.0萬t，年需用水量2555 萬m3。

2 工業園區水資源情況

甘井工業園區現有4種水源，分別為煤礦井下排水、申都供水工程、東雷一期抽黃灌區和白家河水庫，其水資源和供水量情況都不盡相同，現就4種供水水源的可行性進行以下分析：

2.1 關于西桌子煤礦井下排水利用的可行性

合陽縣西卓子煤礦設計年生產能力300萬t，主要生產系統按500萬t配置，采用雙回路供電、中央邊界式通風，立井單一水平開拓，機械化采煤，分為3個建設時期，建設工期40個月，目前已完成一期建設，正在進行第二時期建設，預計2014年6月完工。根據西桌子煤礦的資料，其排水設備最大排水能力為1200m3/h，但其正常的排水量只有100m3/h左右，日均排水量約為2400m3，若考慮井下發生透水等非常情況時，才有可能達到1200m3/h的排水量。由于水量是隨機的且沒有保證，所以不可能作為甘井工業園區供水水源。

2.2 申都供水工程供水方案

申都供水工程建于1994年，該工程主要解決新池、坊鎮、知堡、城關及合陽城區12.9萬人，1.82萬頭大家畜的飲水困難，設計最高日供水量為2.05萬t，年供水總量658.73萬t，新城水廠最大日供水量為1.40萬t。其水源地為洽川鎮申都村附近的3眼自噴井，總流量960m3/h。為了緩解合陽城區用水日益緊張的情況，改善申都供水工程的水質（主要是礦化度較高），2009年修建了紅旗水庫項村供水工程，設計日供水量0.8萬t，使日供水能力達到近3.0萬t，初步滿足了合陽城區及輕工業園區的用水需求。申都供水工程作為合陽城區的主要供水水源，運行近10多年來，暴露出了一些問題。主要是水源地“380”自噴井供水流量逐年減少。洽川地區1985年有自噴井12眼，出水量約為720m3/h，1993年發展到18眼，2003年自噴井已達到29眼。盲目過量的開采致使“380”自噴井的涌水量逐年減小，有些已停止涌水，申都水源原3眼自噴井總流量960m3/h，現在僅有700m3/h，日供水量從2.3萬t下降到1.68萬t。

申都供水工程是合陽縣城區主要的水源保證，對于改善城區居民生活條件，加快縣城經濟持續發展，構建和諧社會具有重要的意義。在目前供水量已經出現下降的情況下，更是不可能擴大供水區域，所以甘井工業園區供水方案不宜考慮申都供水工程。

2.3 東雷一期抽黃供水工程方案

東雷一期抽黃供水工程方案是以一期抽黃東雷二級站為水源，通過4級加壓，提水至甘井工業園區，引水距離27.2km，總揚程520.27m，工程估算投資2.20億元。東雷一期抽黃工程設計灌溉面積97.5萬畝，設計年自黃河取水量3.45億m3。自工程運行以來，實際年自黃河取水量為1.90億m3～0.60億m3，完全可滿足甘井工業園區2555萬m3/a的要求。該工程通過在東雷二級站增設機組一臺，提水上塬后，經過預沉池沉淀，敷設雙管道27.2km，經4級加壓，供水至甘井工業園區。工程規劃內容主要有：擴容東雷二級站，增設機組一臺，裝機2500kW；建容積為20萬m3的預沉池2座；新建加壓泵站4座，安裝機泵12臺套，總裝機4680 kW，房建工程總計4750m3；擴容坊鎮35kV變電站，新增5000kVA變壓器一臺；敷設DN700球墨鑄鐵管及DN700預應力砼管，規劃為雙管線，輸水距離27.2km；在甘井工業園區規劃20萬m3的清水池一座；相應的輸變電工程，架設10kV高壓線路27.0km，安裝630kVA站用變壓器4臺等；永久占地280.0畝。

該供水方案的缺點就是，黃河泥沙較大，冬季黃河封凍，渠系抽水較為困難。

2.4 白家河供水工程方案

白家河水庫位于合陽縣城以北16.0km的甘井鎮白家河村北1.20km，距甘井工業園5.0km左右，是一座以灌溉為主兼有防洪功能的IV等小（一）水利樞紐工程，壩址以上流域面積45.0km3，多年平均徑流量360.0萬m3，水庫總庫容 477.66萬m3，興利庫容290.0萬m3。正常蓄水位808.70m，死水位797.00m。目前，白家河水庫樞紐除險加固改造工程全面完工，已發揮正常工程效益。

3 工業園區供水方案的確定

根據甘井工業園區的用水需求和該縣水資源的實際現狀，經過對合陽縣域內有關水源供水工程的可行性論證和4種供水方案的對比，決定采取以東雷抽黃二級站為主要供水源、白家河水庫為補充水源的方式，向甘井工業園區進行供水。這兩者供水方案的相互結合、相互補充，完全可以滿足甘井工業園區的用水要求。主要原因為以下幾點。

3.1 日供水量的要求

西桌子煤礦井下排水量日均約為2400m3，水量不穩，不能滿足甘井工業園區2555萬m3/a的要求。申都供水工程日供水量雖為1.68萬t，但是它是合陽城區的主要供水水源，而且水量呈逐年下降趨勢，不能因此影響城區正常供水。相比之下，東雷一期抽黃供水工程更有優勢，實際每年自黃河取水量為1.90億m3～0.60億m3，經過水質處理，完全能滿足甘井工業園區2555萬m3/a的要求。因此，甘井工業園區供水方案選用東雷一期抽黃供水工程方案。

3.2 一期東雷抽黃供水方案

要滿足甘井工業園區對水質水量的要求，就必須要做好以下工作：

（1）一期東雷抽黃供水方案的優化。結合實際，建議將一期東雷塬上4級加壓方案改為2級加壓，東雷二級站水上塬經沉淀后，只設中雷和段家洼兩級加壓站，每級揚程180.0m左右，改為多級泵提水，壓力管道用螺旋焊管或無縫鋼管，可有效地減小工程投資和長期管理運行費用。

（2）妥善處理泥沙問題。甘井工業園區日供水量7.0萬m3，引用的又是黃河高含沙水，多年平均含沙量 37.5kg/m3，最大含沙量933 kg/m3，最小含沙量0.1 kg/m3，泥沙處理成為東雷引黃工程的關鍵。要使處理后的水質達到地面水環境質量標準GB2323-2002Ⅲ類標準，在保證供水工程長期運行的前提下，要處理好泥沙的沉淀和排放。初步估算，按年引水量2555萬m3計算，可產生泥沙50多萬m3，每方挖運費按15.0元計算，年泥沙運費75.0萬元，若按沖洗法排沙，額外需要100多萬m3沖沙水。

（3）甘井工業園區水廠位置。應靠北布置，地面高程在880.0m～890.0m，盡量滿足自壓供水的要求。

（4）氣候影響。合陽縣每年的12月下旬至來年2月下旬，平均氣溫都在0℃以下，年極端最低氣溫達到-20℃左右。因此，黃河干流和支流在冬季都有不同程度的冰情。這些冰情除對冬季的水運交通、供水、發電及水工建筑物等有直接影響外，尤其在河流中出現冰塞、冰壩這種特殊冰情以后，還會導致凌洪泛濫成災，致使黃河冰封期東雷一級站無法引水。鑒于此種情況，可將白家河水庫水源作為甘井工業園區黃河封凍期間的應急水源，通過對白家河水庫甘井供水工程進行擴建，按P=50%平水年來水量284.00萬m3計算，白家河水庫可向甘井工業園區供水284.00萬m3，緩解黃河封凍期引水斷流的情況。白家河水庫甘井供水擴建工程，由水庫一級加壓至甘井鎮以北的白家河水廠后自壓供水，輸水主管道沿甘井鎮和西韓鐵路以北至工業園區。一級加壓流量2900.0m3/h，總揚程120.0m，加壓干管總長5.0km。工程總投資5000萬元。

4 結語

甘井工業園區是陜西省政府和渭南市、合陽縣重點發展工業生產的項目基地，用水需求和供水工作直接關系到工業園區的發展規模，是其制約因素。通過分析工業園區現存的水資源量和供水工程以及氣候影響，經過分析對比，計劃采取以東雷抽黃二級站為主要供水源，白家河水庫為冬季補充水源的供水方式，滿足工業園區用水需求。針對黃河泥沙較大、供水線路較長的實際，對泥沙處理和供水廠的布設提出了合理性意見，以保障供水工程科學可行。陜西水利