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)生活用水標準僅為21.2L/d人,只是安全用水標準的35%,不能滿足正常的生活用水,已嚴重制約了經(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、理化指標及毒理指標,均符合國家標準“GB-3838-88地面環(huán)境質(zhì)量標準”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??山鉀Q1.19萬人生活用水,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,供水分攤系數(shù)取13%,供水效益為249.6萬元。供水單位年水費收入達138.3萬元,通過計算,該供水工程凈利潤將達到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