魏辰 王輝
阜平縣城現(xiàn)狀生活用水水源為地下水,通過阜平縣自來水公司在沙河岸邊灘地打井取水,經(jīng)處理后集中供水;阜平縣工業(yè)企業(yè)較分散,基本為分散的自備水源工程供水?,F(xiàn)狀已經(jīng)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象。
結(jié)合《阜平縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃(2013—2030年)》《村鎮(zhèn)布點規(guī)劃》和《阜平經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)阜東產(chǎn)業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年)》,設(shè)計水平年2030年阜平縣中心城區(qū)需水量為2 325萬m3,P=95%可供水量為908萬m3,缺水量為1 417萬m3。水資源短缺將成為制約阜平縣國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的主要制約因素之一。
從流域內(nèi)水資源開發(fā)利用情況看,設(shè)計水平年阜平縣城周邊的各條支流水資源開發(fā)利用程度均不高,全縣水資源開發(fā)利用率為9.0%,平陽河和板峪河開發(fā)利用率略高,分別為15.5%和12.5%,其余均低于10%,流域內(nèi)各條河流水資源開發(fā)利用程度不高,具備繼續(xù)開發(fā)的條件。在滿足上述各條河流生態(tài)基流要求的前提下,根據(jù)水量需求、受水區(qū)高程、可利用水源等情況分析,最終可供選擇的供水方案主要有沙河干流建設(shè)調(diào)蓄水庫方案、王快水庫提水方案、沙河引水+葛家臺溝石漕溝水庫方案,對于沙河引水入葛家臺溝石漕溝水庫方案,可考慮自流引水入庫和泵站揚水入庫兩個方案。
考慮自流供水要求,在沙河干流與上堡溝匯合口處建設(shè)西槽口水庫,調(diào)蓄沙河干流水量,向阜平縣城供水;西槽口水庫正常蓄水位364.5 m、死水位340 m。
在王快水庫布置提水泵站,提水至備用水庫刁窩口水庫后,向阜平縣城供水;提水泵站設(shè)計流量為0.607 m3/s,刁窩口水庫正常蓄水位307.5 m、死水位295.5 m,刁窩口水庫以后供水線路采用雙管,設(shè)計流量為0.584 m3/s。
由于葛家臺溝具備建設(shè)調(diào)蓄工程的條件,但入庫水量較少,因此,考慮在沙河干流建設(shè)龍王莊攔河壩,通過輸水隧洞自流引水至葛家臺溝,并建設(shè)石漕溝水庫,調(diào)蓄葛家臺溝水量和干流引水量,向阜平縣城供水;龍王莊攔河壩設(shè)計水位420.0 m,引水隧洞設(shè)計流量為1 m3/s,石漕溝水庫正常蓄水位381.8 m、死水位340 m,向縣城供水隧洞設(shè)計流量為0.584 m3/s。
在沙河干流東漕嶺村建設(shè)提水泵站,提水至葛家臺溝上的石漕溝水庫,調(diào)蓄葛家臺溝水量和干流提水量,向阜平縣城供水;東漕嶺攔河壩設(shè)計水位308 m,東漕嶺泵站設(shè)計流量為1 m3/s,石漕溝水庫正常蓄水位379.6 m、死水位340 m,供水隧洞設(shè)計流量為0.584 m3/s。
本次對方案1—方案4分別從地形地質(zhì)條件、水庫規(guī)模、淹沒占地影響、工程投資、工程運行費用等方面進(jìn)行分析。各方案工程特征指標(biāo)匯總見表1。
(1)從建設(shè)條件看,西漕口水庫位于沙河干流,石漕溝水庫位于沙河支流葛家臺溝,王快水庫提水方案位于王快水庫左岸,工程距離較近,地質(zhì)條件基本相近,均具備建設(shè)條件;從水資源情況看,各方案均可實現(xiàn)阜平縣城供水任務(wù);從施工條件看,各方案可利用現(xiàn)有道路施工,所用物資可就近采購,各方案差別不大。
表1 各方案指標(biāo)匯總表
(2)從工程布置及建筑物方面,除方案1需進(jìn)行S203省道改線影響主要交通外,其他方案均不存在制約性因素;從工期來看,方案2、3、4工期相同,方案2工期較短;從移民占地來看,方案1水庫規(guī)模大,移民占地投資最大;方案3、4為沙河干流建設(shè)小水庫+石漕溝中型水庫方案,移民占地投資相對較??;方案2主要采用王快水庫,配合刁窩口小型水庫,移民占地投資最小。
(3)從工程投資和運行管理費用看,4個方案的投資分別為:15.84億、9.08億、12.35億、11.78億元,運行費用為:2 216萬、3 697萬、1 950萬、2212萬元;方案1由于工程投資最大,年運行費用較高,方案2需要從王快水庫提水,提水揚程較高,且考慮王快水庫取水需繳納原水水費(暫按1.0元/m3),年運行費最高;方案3采用自流引水、自流供水,工程運行簡單,年運行費最低;方案4利用泵站從沙河干流取水,每年需支付抽水電費300萬元,年運行費比方案3高。
從以上分析可以看出,方案1工程投資最大,移民淹沒投資最多,年運行費用較高,工程費用現(xiàn)值最高;且需進(jìn)行S203省道改線,施工影響較大,因此,方案1經(jīng)濟(jì)性最差,不推薦作為阜平縣城供水水源工程。
方案3與方案4比較,有以下優(yōu)勢:(1)運行費用低:方案3采用從龍王莊自流引水,通過輸水隧洞輸水至石漕溝水庫;方案4從東漕嶺建設(shè)東漕嶺泵站,提水至石漕溝水庫;方案3減少了抽水電費和泵站后期運行維護(hù)費用,更有利于工程健康運行。(2)運行管理便捷:輸水隧洞建成后,運行管理簡單,只需常規(guī)巡視檢修即可;泵站和輸水線路運行管理難度較大,對人員資質(zhì)、抽水運行條件以及電氣設(shè)備維護(hù)要求較高。(3)節(jié)約能源:方案3采用自流引水;方案4采用提水方案,年抽水耗電量348萬kW·h;方案3符合節(jié)能減排的國家政策。因此,方案3與方案4比較,方案3較優(yōu)。
方案3與方案2比較,方案2具有投資省、工程簡單、地質(zhì)條件基本清楚、無大的技術(shù)難題、操作靈活及可根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求分期實施等優(yōu)點,且不存在大的調(diào)水風(fēng)險,但該方案年運行費用較高,且節(jié)能評價指標(biāo)基本接近上限,屬耗能項目,本方案從已建的水庫庫區(qū)取水,包含三級泵站工程,受制于王快水庫水位及取水許可條件,工程管理較為復(fù)雜,且取水水源供水量的提供和保證率還需主管部門審批、協(xié)
調(diào)、通盤考慮。方案3地質(zhì)條件基本清楚,無大的技術(shù)難題,該方案不存在調(diào)水風(fēng)險,符合國家固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能設(shè)計要求,工程年運行費用較低,運行操作便捷,具備構(gòu)建多水源保障體系的條件,與方案2相比,一次性投資較大。
綜上所述,從工程運行經(jīng)濟(jì)性、取水水源可行性、供水水源及水量可靠性、工程管理簡便等方面考慮,同時滿足河北省阜平縣的長遠(yuǎn)發(fā)展,推薦方案3——沙河干流引水+石漕溝建庫方案。石漕溝水庫建成后,將與現(xiàn)有地下水供水系統(tǒng)組成多水源供水體系,向阜平縣城供水,阜平縣城將形成沙河干流水源+葛家臺溝水源+地下水供水的多水源供水保障體系。
阜平縣城目前供水主要由一個地下水廠供水,供水能力8 000 m3/d,現(xiàn)狀已經(jīng)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象。通過對阜平縣城供水方案的研究,提出了沙河引水+葛家臺溝石漕溝水庫供水方案,此方案可滿足2030年阜平縣城及阜東新區(qū)15萬城鎮(zhèn)人口的用水需求,能有效地緩解阜平縣城及阜東新區(qū)日益突出的工農(nóng)業(yè)及生活用水供需矛盾,對阜平縣的社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。