吳小妮

（漢中市水利水電建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院 陜西 漢中 723000）

1 概況

寧強(qiáng)縣位于陜西省西南隅、漢中市西部，秦嶺巴山之間，縣境周圍東、東北為勉縣、略陽(yáng)，西北、西與甘肅省康縣接壤，西南、南與四川省廣元市相鄰，東南為南鄭縣，縣域東西長(zhǎng)101.65km，南北寬65.325km，面積3282.73km2。根據(jù)寧強(qiáng)縣城規(guī)劃到2020年寧強(qiáng)縣城區(qū)人口將達(dá)到11萬(wàn)人。其中老城區(qū)6萬(wàn)人，西城新區(qū)（七里壩新區(qū)）2萬(wàn)人，東城新區(qū)（高寨子循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)）3萬(wàn)人。本工程主要對(duì)老城區(qū)一水廠進(jìn)行擴(kuò)建，新建水處理設(shè)施，解決在原水濁度較高時(shí)，老城區(qū)居民飲水安全問(wèn)題。

2 老城區(qū)供水現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

目前寧強(qiáng)縣城老城區(qū)供水主要依靠一、二水廠聯(lián)合供給，一水廠位于城區(qū)玉帶河右岸山脊上，該水廠始建于1968年，先后修建了兩座小規(guī)模清水池，2001年為滿足縣城的供水需求，在經(jīng)過(guò)考察和充分論證后，確定水源為縣城東南方向臥龍臺(tái)電站前池水，寧強(qiáng)縣自來(lái)水公司新建DN400、DN450球磨鑄鐵管及鋼管原水管道一根，設(shè)計(jì)最大輸水能力15000m3/d，從天生橋水庫(kù)的臥龍臺(tái)電站前池引水至一水廠，該水源具有水質(zhì)好，水量有保證，除臥龍臺(tái)電站前池檢修期間外，其余時(shí)段均能正常引水。

2002年，一水廠在建設(shè)過(guò)程中，由于受資金和場(chǎng)地限制，僅修建了日處理能力7200m3的一體化凈水器，屬簡(jiǎn)單水處理設(shè)備?，F(xiàn)有水處理能力與15000m3/d的建設(shè)規(guī)模相差較大，水處理能力明顯不足?，F(xiàn)有一體化凈水器已使用14年，設(shè)備本身已出現(xiàn)銹蝕情況，且在原水濁度較高時(shí)，一體化凈水設(shè)備的沉淀以及過(guò)濾功能達(dá)不到生活飲用水水質(zhì)處理要求，在原水濁度較高情況下，一體化凈水設(shè)備近乎處于失效狀態(tài)，處理后的水濁度依然較高。

二水廠位于城區(qū)西北部小河邊，通過(guò)滲管取用小河地表水，原設(shè)計(jì)日處理（供應(yīng)）能力5000 m3，與一水廠共同供應(yīng)城區(qū)管網(wǎng)。2009年對(duì)該水廠進(jìn)行改建，設(shè)計(jì)規(guī)模5000m3/d，新建了配水井、絮凝沉淀池，無(wú)閥濾池，清水池等水處理構(gòu)筑物及加氯間、加藥間、泵房等建筑物。目前水處理廠運(yùn)行正常，出廠水水質(zhì)能滿足生活用水指標(biāo)的要求。但由于河流流量季節(jié)性變化大，在遭遇極端干旱時(shí)，水源水量得不到保證。

隨著寧強(qiáng)縣城市化步伐的加快，現(xiàn)有二水廠在水源水量充足、縣城用水高峰期已滿負(fù)荷運(yùn)行。一水廠雖然水量充沛，但水處理能力不足、水處理設(shè)施、設(shè)備老化失效，在原水濁度較高時(shí)，現(xiàn)有處理設(shè)備處理后的水質(zhì)已不能達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）相關(guān)要求，為了確保居民生活用水可靠性，對(duì)一水廠進(jìn)行擴(kuò)建，增加水處理設(shè)施，解決水處理設(shè)施與已有水源工程不配套的問(wèn)題。

3 原水水質(zhì)

根據(jù)寧強(qiáng)縣自來(lái)水公司提供的陜西省城市供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)漢中監(jiān)測(cè)站對(duì)臥龍臺(tái)電站前池水的監(jiān)測(cè)報(bào)告：“水源檢測(cè)指標(biāo)均符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－2006）”。但水源水質(zhì)受當(dāng)年降水量及取樣季節(jié)影響較大，工程建成投入運(yùn)行后，寧強(qiáng)縣自來(lái)水公司定期對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，本次設(shè)計(jì)時(shí)，選用了寧強(qiáng)縣自來(lái)水公司于2007年3月、7月和10月不同時(shí)期對(duì)原水的檢測(cè)結(jié)果。2007年屬于降水中等年份，3月、7月和10月三個(gè)不同時(shí)段所取原水水樣基本代表了全年的水質(zhì)狀況，也可以認(rèn)為三個(gè)不同時(shí)段所取原水水樣基本代表了多年的水質(zhì)狀況。因此這三個(gè)時(shí)間的檢測(cè)結(jié)果可以認(rèn)為是原水的全部水質(zhì)狀況。

表1 原水不同時(shí)間段檢測(cè)指標(biāo)與生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)比較

根據(jù)以上原水濁度統(tǒng)計(jì)資料可知：原水水源水質(zhì)受當(dāng)年降水量及取樣季節(jié)影響較大，除2002年1月檢出總大腸菌群超標(biāo)，以及2007年7月檢出原水色度、渾濁度和總大腸菌群三項(xiàng)指標(biāo)不合格外，其余指標(biāo)均能達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－2006）的要求。

4 水源可靠性分析

2002年，寧強(qiáng)縣人民政府與陜西省秦龍電力股份有限公司二郎壩水力發(fā)電公司達(dá)成協(xié)議，從電站前池取水輸送至一水廠，引水流量0.1736 m3/s，日供水15000 m3/d。

4.1 水源水量

一水廠水源為臥龍臺(tái)電站前池水，其水源為天生橋水庫(kù)，臥龍臺(tái)電站是二郎壩引嘉（陵江）入漢（江）工程的三級(jí)電站，前池水源為雙水源：一是天生橋水庫(kù)，該水庫(kù)總庫(kù)容7760萬(wàn)m3，年調(diào)節(jié)水量2.14億m3，電站發(fā)電引水流量14.5 m3/s，最小發(fā)電流量5.8 m3/s；二是天生橋水庫(kù)下游至雷家灣電站第二引水樞紐之間50km2流域面積，多年平均流量0.71m3/s，實(shí)測(cè)最小流量0.1m3/s，最大流量1.89m3/s。因此該水源為縣城提供15000 m3/d水量是完全有保障的。

4.2 引水管引水量復(fù)核

本次調(diào)查到臥龍臺(tái)引水管道初設(shè)資料，引水管為鋼管和球墨鑄鐵管，總長(zhǎng)13.447km,其 中 DN450管 道 2728m，DN400管道10719m，根據(jù)海曾-威廉公式對(duì)管道輸水能力進(jìn)行復(fù)核。

經(jīng)計(jì)算：當(dāng)q=0.1736m3/s(15000 m3/d)時(shí),管道沿程水頭損失為89.37m,局部水頭損失8.937m,總水頭損失98.307m。

臥龍臺(tái)電站前池最低水位998.5m,水廠高程約為829.5m,臥龍臺(tái)電站前池正常水位與水廠高程相差169m，只需引水管總水頭損失小于管道進(jìn)出口高差，管道即可進(jìn)行自流輸水，當(dāng)引用流量為15000 m3/d時(shí)，管道出口尚有約70m水頭，因此該輸水管道自流輸送15000 m3/d原水是完全有保障的。

5 凈水工藝選擇

根據(jù)原水水質(zhì)確定凈水工藝，一水廠擴(kuò)建工程選擇傳統(tǒng)處理工藝，利用絮凝沉淀、過(guò)濾、消毒方式來(lái)凈化原水，使其原水渾濁度、色度、總大腸菌群三項(xiàng)指標(biāo)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。在水質(zhì)較好時(shí)，可將原水直接經(jīng)加氯消毒后輸入管網(wǎng)。

一水廠采用工藝流程如下：

6 擴(kuò)建水廠平面布置方案

擴(kuò)建水廠位于現(xiàn)一水廠北側(cè)，設(shè)大門及場(chǎng)外道路與市政的現(xiàn)狀道路相接。本工程建設(shè)用地為縣城棚戶區(qū)，水廠建設(shè)需結(jié)合縣城棚戶區(qū)改造，經(jīng)與城建及安置房設(shè)計(jì)部門協(xié)商，需在擴(kuò)建水廠北側(cè)預(yù)留寬度不小于28m空地用于安置房建設(shè)。

由于擴(kuò)建區(qū)域較小，因此需拆除廠區(qū)內(nèi)圓形清水池及原方形清水池邊閑置倉(cāng)庫(kù)，在該清水池西面修建配水井，在該清水池北面修建絮凝沉淀池，依次由南向北修建濾池及清水池，靠廠區(qū)東圍墻修建綜合樓（包括泵房、配電室、備品庫(kù)、控制中心、會(huì)議室、辦公室等），加氯間、加藥間布置于廠區(qū)北面圍墻處，進(jìn)原廠區(qū)道路沿清水池和控制中心之間布置。廠區(qū)高程，原老廠區(qū)高程維持不變，擴(kuò)建廠區(qū)地面高程定為820m。

經(jīng)綜合布局，凈水廠總占地面積0.35hm2（約 5.3畝）,用地 指 標(biāo) 為0.233hm2/萬(wàn)m3，凈水廠綠化率35%。

由于原一水廠廠區(qū)狹窄，可利用率低，因此擴(kuò)建水廠廠區(qū)構(gòu)筑物布置緊促，因此一水廠擴(kuò)建工程排污、排泥，近期將利用一水廠原有排污、排泥管道進(jìn)行排放。遠(yuǎn)期規(guī)劃為待一水廠改擴(kuò)建工程竣工投用后，拆除部分一水廠原老舊建筑物，建設(shè)排污排泥設(shè)施，進(jìn)一步有效處理。

7 工程實(shí)施后效益分析

寧強(qiáng)縣城一水廠擴(kuò)建工程概算總投資1984.11萬(wàn)元，供水能力由現(xiàn)有7200m3/d提高至15000 m3/d，供水成本1.7元/m3。項(xiàng)目建成后，將大大提高出廠水水量和水質(zhì)，可解決寧強(qiáng)縣城6萬(wàn)人生活用水量不足和水質(zhì)較差的問(wèn)題，使縣城居民生活用水保證率達(dá)到95%以上；同時(shí)將大大改善水廠運(yùn)行環(huán)境，使水廠環(huán)境與蓬勃發(fā)展的縣城環(huán)境相協(xié)調(diào)，促進(jìn)寧強(qiáng)縣旅游業(yè)發(fā)展；水廠建成后，將使水廠的自動(dòng)化水平邁上一個(gè)新臺(tái)階，整個(gè)水廠運(yùn)行實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，全程計(jì)算機(jī)控制，以減小人為因素可能產(chǎn)生的不利影響；項(xiàng)目建成后將產(chǎn)生明顯的社會(huì)效益，可提高居民生活質(zhì)量和健康水平，改善社會(huì)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定。

8 結(jié)語(yǔ)

該工程由寧強(qiáng)縣水利局多次組織專家進(jìn)行審查，2014年12月，陜西省水務(wù)集團(tuán)與寧強(qiáng)縣政府簽訂了寧強(qiáng)縣城供水合作協(xié)議，項(xiàng)目后期工作由省水務(wù)集團(tuán)全面管理，目前項(xiàng)目招標(biāo)工作已經(jīng)結(jié)束，施工工作正在緊張進(jìn)行中。水廠設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)多專業(yè)協(xié)同、瑣碎、龐雜的工作，設(shè)計(jì)中可能還存在不足之處，需在施工中不斷完善，更需要在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn)。陜西水利