關(guān)于對區(qū)域供水工程規(guī)劃與設(shè)計工作的幾點思考

劉陽

【摘要】區(qū)域供水工程是一項改善農(nóng)村環(huán)境、提高農(nóng)民生活、提升生產(chǎn)水平服務(wù)的主要公用事業(yè)。本文通過介紹黃陵縣隆坊區(qū)基本概況與供水現(xiàn)狀以及存在問題，計算該區(qū)水量供需平衡，探索該區(qū)供水工程規(guī)劃設(shè)計方案，分析供水工程的實施給該區(qū)域帶來的經(jīng)濟效益與社會效益，以此為同類區(qū)域供水工程規(guī)劃提供借鑒與思考。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域 供水工程 規(guī)劃設(shè)計 探索

一、黃陵縣隆坊塬區(qū)基本概況

黃陵縣位于延安市南部，東隔洛河與洛川縣相望，西以子午嶺為界和甘肅正寧為鄰，北依富縣，南與宜君接壤。隆坊塬區(qū)位于該縣北部，農(nóng)業(yè)人口1.19萬人，占全縣農(nóng)業(yè)人口13.4%，該區(qū)域土層深厚，耕性良好，平均海拔1200m，平均降水641mm，平均氣溫10.1℃，日照2588小時，無霜期172天，為世界少有最佳蘋果優(yōu)生區(qū)，近年來該區(qū)域蘋果產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，果園面積3.6萬畝，蘋果面積占全縣36.7%，其中掛果面積2.1萬畝，年產(chǎn)量8100萬斤，蘋果收入成為該區(qū)域農(nóng)民收入的主要經(jīng)濟來源。

二、該區(qū)域供水現(xiàn)狀與存在問題

目前該區(qū)域供水主要依靠村組自備井及小高抽，共有自備井15眼，其中已報廢2眼，8眼機井水源已近枯竭報廢，5眼井正常使用，平均單井出水量在5t/h以下，這些機井長期不能運行，加之水源枯竭、地下水位下降等因素，機井供水能力降低；該區(qū)域有小高抽2處，都是溝底抽水，未經(jīng)凈化處理直接供給人飲，受外界因素影響大，水量無法保證，用水極不安全，且不可靠。隆坊塬區(qū)為蘋果優(yōu)生區(qū)，隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增長、蘋果主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的灌溉需求，加之發(fā)展節(jié)灌，提高果品質(zhì)量，群眾對灌溉積極性較高等因素影響，隆坊塬區(qū)供水矛盾日益突出，目前該區(qū)供水量252m³/d，現(xiàn)生活用水標(biāo)準(zhǔn)僅為21.2L/d人，只是安全用水標(biāo)準(zhǔn)的35%，不能滿足正常的生活用水，已嚴(yán)重制約了經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和人民的正常生活。

三、水量供需平衡計算

（1）設(shè)計年供水量預(yù)測。將2010年做為該區(qū)供水量設(shè)計年，該區(qū)人口1.056萬人，設(shè)計水平年為2020年，人口將達(dá)到1.19萬人。根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》，確定該區(qū)域設(shè)計水平年的供水能力為1374m³/d，新建水廠規(guī)模為2000m³/d。灌溉供水工程供水能力為5000m³/d。

（2）該區(qū)水源概況。據(jù)黃陵縣相關(guān)資料表明，該區(qū)地下水儲量不豐富，由于水量補給慢，開采量呈逐年下降趨勢，因此，不宜將地下水做為供水新的水源。目前該區(qū)地表水為鄭家河水庫水源，該水庫壩址位于沮河支流淤泥河上游隆坊鎮(zhèn)，集水面積73km²，土壩高28m，庫容1250萬m³，壩頂長463m，是一座以供水為主，兼有防洪等多功能水庫，據(jù)水質(zhì)檢測報告，鄭家河水庫水質(zhì)的感官指標(biāo)、理化指標(biāo)及毒理指標(biāo)，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)“GB-3838-88地面環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定的地面水Ⅱ類水域的水質(zhì)要求，屬于優(yōu)質(zhì)飲用水源。將水庫水源做為該區(qū)域供水水源成為不二選擇。目前在隆坊北2km處已建成抽水工程一處，建有BOOm³蓄水池一座，地面高程1186m，為全項目區(qū)最高點，因此能實現(xiàn)重力供水，供水方式經(jīng)濟、可靠，可節(jié)約費用。

（3）調(diào)節(jié)計算。鄭家河水庫樞紐是黃陵縣城供水工程、倉村塬供水工程，段塬節(jié)水灌溉工程、隆太塬供水工程的唯一水源，水庫具有以供水為主，兼顧灌溉及消防防洪等綜合利用的功能。經(jīng)采用32年徑流量系列資料進行調(diào)節(jié)計算，水庫多年平均調(diào)節(jié)水量246萬m³。其中給縣城設(shè)計供水154萬m³；倉村塬供水工程年供水10.22萬m³，段塬供水工程年供水量20萬m³，給隆坊塬供水量46.1萬m³，其中用于生活用水26.1萬m³，水庫剩余水量15.68萬m³。

四、該區(qū)供水方案

隆坊塬供水工程從鄭家河水庫取水，利用原鄭家河抽水上塬工程，在隆坊試驗站建設(shè)凈化水廠、輕水池鋪設(shè)配水管道至用戶；同時從該站取水鋪設(shè)配水管網(wǎng)到設(shè)計灌區(qū)，具體工程見流程圖。

（1）人飲輸水管道設(shè)計。輸水管線依據(jù)“線路最短、節(jié)約水頭、運行安全、施工管理方便、節(jié)約投資”的原則布置，設(shè)計按照重力方式輸水。從管理站600m³調(diào)蓄池取水，經(jīng)凈化設(shè)施，進行處理后輸入到600m³蓄水池，由蓄水池接入供水管網(wǎng)，輸水管采用DN250-PE40管，沿黃直路側(cè)敷設(shè)，管道經(jīng)隆坊街、神夫咀3410m后分支，向南4300m至迂家塬，向東經(jīng)白村、上官村至李家章村，管線長9935m。可解決1.19萬人生活用水，每個村設(shè)閘閥、水表、管理房，集中管理，管道總長14.225km。管網(wǎng)連接清水池，輸水管道最大控制內(nèi)壓按靜水壓力計算。輸水管道最底點位于隆坊鎮(zhèn)李家章樹，此處地面標(biāo)高為1125.7m減去該點管中心高程計算，最大落差67.4m，保證了各點最小自由水頭不小于5米，可實現(xiàn)全程重力供水，管徑管材依據(jù)水力計算結(jié)果和管材價格及耐久性的原則，選用DN250-PE40管。

（2）節(jié)水灌溉輸水管道設(shè)計。輸水管線按照重力方式輸水。從管理站600m³調(diào)蓄池取水，接入灌溉供水網(wǎng)，輸水管采用DN400-PVC110管，管道經(jīng)隆坊街、神夫咀3410m后分支，向南4300m至迂家塬，向東經(jīng)白村、上官村至李家章村，管道總長17.05km。發(fā)展節(jié)水灌溉面積一萬多畝。每個村設(shè)閘閥、水表，與人飲工程共用管理房，集中管理，管網(wǎng)連接清蓄水池，輸水管道最大控制內(nèi)壓按靜水壓力計算。輸水管道最底點位于隆坊鎮(zhèn)李家章村，此處地面標(biāo)高為1125.7m，同時保證各點最小自由水頭不小于5米。最大落差67.4m，全程重力供水，管徑管材依據(jù)水力計算結(jié)果、管材價格、耐久性，選用DN400-PVC110管。

（3）管道縱橫斷面的設(shè)計。管道縱斷面設(shè)計原則是預(yù)放置于凍土層以下，管頂覆土厚度不小于1.0-1.2m來控制管中心高程。根據(jù)該區(qū)域地質(zhì)資料，管道橫斷面可以考慮為非自重濕陷Ⅰ、Ⅱ級土和自重濕陷Ⅰ、Ⅱ級土二種管溝形式。非自重濕陷Ⅰ、Ⅱ級管溝基底素土回填壓實，自重濕陷Ⅰ、Ⅱ級土管溝設(shè)0.2m灰土墊層，土基管溝臨時開挖邊坡1：0.2，管溝底寬均為0.8米。管線轉(zhuǎn)折處、變徑處和檢修閥門處設(shè)鎮(zhèn)墩，鎮(zhèn)墩設(shè)計按墩位地質(zhì)、受力情況進行設(shè)計。供水管線設(shè)計鎮(zhèn)墩13個，鎮(zhèn)墩采用150#混凝土，鎮(zhèn)墩四周回填土必須進行分層夯實，要求壓實系數(shù)不小于0.93。

五、工程效益分析

隆坊塬集中供水工程建成后，每年向黃陵縣隆太塬區(qū)供水46.1萬噸，解決1.19萬人的生活用水及發(fā)展塬區(qū)果園節(jié)灌面各1萬多畝。根據(jù)供水區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃到2020年，該區(qū)域國民經(jīng)濟產(chǎn)值將增加0.96億元，按20%的凈產(chǎn)產(chǎn)值計算，其國民經(jīng)濟凈效益為1920萬元，供水分?jǐn)傁禂?shù)取13%，供水效益為249.6萬元。供水單位年水費收入達(dá)138.3萬元，通過計算，該供水工程凈利潤將達(dá)到60萬元，故隆坊塬集中供水工程在經(jīng)濟上是合理的，經(jīng)濟效益顯著。endprint