農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)方案比選

黃婭婷

(巴州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，新疆庫(kù)爾勒 841000)

尉犁縣團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)飲水安全工程位于尉犁縣團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)，尉犁縣城距庫(kù)爾勒市50km。項(xiàng)目區(qū)尉犁縣團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)大部分村位于尉犁縣城東南 2.5km，團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)孔雀村和團(tuán)結(jié)新村位于尉犁縣以西15km。尉犁縣團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)位于巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣境內(nèi)，地處孔雀河下游沖積平原區(qū)，是一個(gè)多民族聚居的地區(qū)。全鄉(xiāng)共有6個(gè)行政村（包括孔灣村、西海子村、東海子村、孔畔村、孔雀村和團(tuán)結(jié)新村），總?cè)丝跀?shù)為8896人，有漢、維、蒙、回、等四個(gè)民族。年末農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為4216萬(wàn)元，灌溉面積為2.684萬(wàn)畝，牲畜存欄頭數(shù)為 28202頭（標(biāo)準(zhǔn)羊）。農(nóng)牧民人均純收入為3818元。

團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)飲水安全工程總投資 359.88萬(wàn)元，其中主供水管網(wǎng)投資為 260.62萬(wàn)元，進(jìn)戶管網(wǎng)投資為99.27萬(wàn)元。主供水管網(wǎng)投資中169.40萬(wàn)元(65%)爭(zhēng)取國(guó)家財(cái)政專項(xiàng)投資，地方自籌 39.09萬(wàn)元(15%)，受益地區(qū)群眾自籌52.12萬(wàn)元(20%)。進(jìn)戶管網(wǎng)費(fèi)用99.27萬(wàn)元全部為受益地區(qū)群眾自籌。

1 農(nóng)村供水現(xiàn)狀

尉犁縣現(xiàn)狀農(nóng)村飲水以飲用河道水及淺層地下水為主。根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)孔雀河河道水質(zhì)不適宜人飲用。而全縣地下水水量有保證，但地下水礦化度較高（＞2g/L），水質(zhì)難以滿足飲水安全要求。

團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)現(xiàn)有居民飲水方式基本以分散式供水方式為主，依靠手壓井，取地表淺層地下水。只有部分地區(qū)采用水廠打井集中供水，受益人口約2186人，但飲用水質(zhì)較差，運(yùn)行費(fèi)用較高。團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)飲水安全工程新解決安全飲水人口為6710人，其余2186人計(jì)算考慮水量，經(jīng)過調(diào)查現(xiàn)有水廠為1995年以前建設(shè)，輸水管道及管件部分破損老化，水量損失嚴(yán)重，工程建設(shè)考慮對(duì)這部分舊管網(wǎng)進(jìn)行更新改造。

現(xiàn)團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)飲水安全主要問題為飲水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。因現(xiàn)狀取水水源為淺層地下水，水體極易污染，水質(zhì)也難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)《新疆巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)村飲水現(xiàn)狀調(diào)查評(píng)估報(bào)告》，團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)為典型的飲用水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)區(qū)，飲用水礦化度大于2g/L，屬苦咸水，飲水安全問題急待解決。

因項(xiàng)目區(qū)淺層地下水極易受到污染，農(nóng)村生活污水和農(nóng)田含有化肥的廢水，都極易污染淺層地下水。項(xiàng)目區(qū)及縣城周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)現(xiàn)狀飲用水均為苦咸水，在水致病發(fā)病原因中，水質(zhì)問題已成為第一因素，由此可導(dǎo)致介水傳染病、地氟病及結(jié)石病的發(fā)生。項(xiàng)目區(qū)水樣經(jīng)檢驗(yàn)，所檢項(xiàng)目總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體等指標(biāo)不符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。

2 項(xiàng)目區(qū)水源論證及水質(zhì)

隨著國(guó)家及地方各級(jí)政府對(duì)農(nóng)村飲水安全工程的重視，城鎮(zhèn)居民不斷提高飲水安全的要求，為徹底解決項(xiàng)目區(qū)水質(zhì)超標(biāo)的飲水不安全問題，自治區(qū)及地方各級(jí)政府正在積極籌劃建設(shè)庫(kù)爾勒—尉犁城鎮(zhèn)供水工程（簡(jiǎn)稱：庫(kù)—尉供水工程）。庫(kù)—尉供水工程的建設(shè)是解決庫(kù)—尉沿線村、鎮(zhèn)及尉犁縣城鎮(zhèn)各區(qū)域、地方用水，實(shí)現(xiàn)規(guī)模供水效益，造福人民的一項(xiàng)民心工程。

工程引水點(diǎn)距離尉犁縣城約48.5km，首端起自庫(kù)爾勒市石化大道與218國(guó)道交叉口，途經(jīng)希尼爾鎮(zhèn)及尉犁縣周邊各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，尾端為尉犁縣縣城。在希尼爾鎮(zhèn)、喀爾曲尕鄉(xiāng)、縣城周邊各鄉(xiāng)鎮(zhèn)等，均預(yù)留接口。工程設(shè)計(jì)供水規(guī)模1.2萬(wàn)m3/d，用水量計(jì)算中已包含尉犁縣縣城及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的用水指標(biāo)。其水源為開都河中游農(nóng)二師二十一團(tuán)城市水源地地下水，水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749）的一級(jí)水質(zhì)要求。

綜上所述，從水源的水量、水質(zhì)等諸多方面影響考慮，本次飲水安全工程的設(shè)計(jì)水源以庫(kù)—尉城鎮(zhèn)管網(wǎng)水作為飲水水源。其水源為開都河中游農(nóng)二師二十一團(tuán)城市水源地地下水，供水規(guī)模 1.2萬(wàn)m3/d，水源水質(zhì)及可供水量均能滿足本次飲水安全工程的用水要求。

3 工程方案介紹

工程方案選擇時(shí)應(yīng)從保證供水安全、施工方便、管線布置經(jīng)濟(jì)合理、工程挖填方量小、在滿足系統(tǒng)運(yùn)行安全的情況下造價(jià)經(jīng)濟(jì)、便于維修管理的原則。

3.1 設(shè)計(jì)方案介紹

（1）設(shè)計(jì)方案一。實(shí)行全鄉(xiāng)集中供水，統(tǒng)一由城市管網(wǎng)取水，根據(jù)居民分布情況分東、西兩條輸水干管，東線接庫(kù)－尉城市供水主管網(wǎng)對(duì)團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)的4個(gè)村(孔灣村、西海子村、東海子村、孔畔村)供水，并預(yù)留塔里木鄉(xiāng)水量。西線接興平鄉(xiāng)供水主管，負(fù)責(zé)2個(gè)村（孔雀村、團(tuán)結(jié)新村）的供水，集中供水滿足居民用水的要求，統(tǒng)一管理，有效提高水、動(dòng)力的利用效率，降低運(yùn)行費(fèi)用，徹底解決居民用水問題。

（2）設(shè)計(jì)方案二。將全鄉(xiāng)分成2大片區(qū)供水，西片區(qū)設(shè)置1處水廠打井取水，供水范圍為2個(gè)村（孔雀村、團(tuán)結(jié)新村），在孔雀村三隊(duì)建設(shè) 1座水廠。東片區(qū)設(shè)置1處水廠打井取水，東片區(qū)供水范圍為 4個(gè)村(孔灣村、西海子村、東海子村、孔畔村)，在團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府西側(cè)200m處建設(shè)1座水廠。

3.2 方案總體情況

方案一采用全鄉(xiāng)集中供水，供水均采用城市管網(wǎng)供水，管道鋪設(shè)根據(jù)各鄉(xiāng)分布情況采用2條主干線，西線根據(jù)供水壓力計(jì)算需設(shè)二次加壓泵站1座，配水管網(wǎng)的布置方式為樹枝式管網(wǎng)，便于統(tǒng)一管理，有效提高水、動(dòng)力的利用效率，可降低日常運(yùn)行成本，但管道管徑和承載壓力相對(duì)較大，西線其最末端供水點(diǎn)為團(tuán)結(jié)新村抗震小區(qū)，東線其最末端供水點(diǎn)為孔畔村一隊(duì)。首、末端之間供水主管道總長(zhǎng)24.65km，支管總長(zhǎng)38.29km。

方案二采用分片區(qū)供水，全項(xiàng)目區(qū)集中供水的兩處機(jī)井及水廠分別位于團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)孔雀村三隊(duì)和團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府西側(cè) 200m處，首、末端之間供水主管道總長(zhǎng) 22.21km，支管總長(zhǎng) 38.29km，采用樹枝式管網(wǎng)供水。此方案在管道鋪設(shè)上采用二根主干管，管徑和承載壓力相對(duì)較小。

因方案二分成兩大片區(qū)自建水廠供水，較方案一可減少部分干管道鋪設(shè)長(zhǎng)度，且主管道管徑較方案一小，相應(yīng)降低管道投資及鋪設(shè)費(fèi)用。但由于方案二需建設(shè)兩處水廠，在水廠、機(jī)井及水處理設(shè)備投資上比方案一有所增大，且相應(yīng)增大了工程的運(yùn)行費(fèi)用。

4 工程方案比選

4.1 工程條件比選

4.1.1 各工程方案的水文、水文地質(zhì)、水資源情況比選

（1）設(shè)計(jì)方案一為庫(kù)爾勒～尉犁縣城市供水管網(wǎng)供水，城市管網(wǎng)水源主要為源為開都河中游農(nóng)二師二十一團(tuán)城市水源地地下水，水源水質(zhì)經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)超標(biāo)，滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本工程直接接輸水主管，不需要再進(jìn)行水處理，可直接飲用。

（2）設(shè)計(jì)方案二水源為尉犁縣團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)當(dāng)?shù)氐叵滤?，根?jù)以往水質(zhì)化驗(yàn)，所檢項(xiàng)目總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體等指標(biāo)不符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生指標(biāo)，屬苦咸水。如作為生活飲用水還需在水廠設(shè)置多項(xiàng)水凈化設(shè)備且運(yùn)行成本較高，且經(jīng)過凈化后水質(zhì)也較方案一水質(zhì)要差。

4.1.2 各工程方案的地質(zhì)情況比選

因方案一與方案二均位于團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)，所以兩工程方案的地質(zhì)情況類同，無(wú)可比性。

4.1.3 各工程方案的供水首部及管網(wǎng)的布置

（1）設(shè)計(jì)方案一首部直接接供水城市管網(wǎng)，由主管連接各供水村，不需單獨(dú)再設(shè)置首部系統(tǒng)。由于供水村分布的位置關(guān)系設(shè)東支線和西支線兩條主管，為滿足較遠(yuǎn)村供水壓力需要，需再在西支線干管上設(shè)置1座二級(jí)加壓站。

（2）設(shè)計(jì)方案二根據(jù)供水村分布的位置關(guān)系需分別在團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)孔雀村三隊(duì)和團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府西側(cè)200m處開鑿兩眼新機(jī)井，修建兩處水廠，抽取地下水需經(jīng)過水處理滿足飲水衛(wèi)生要求。

設(shè)計(jì)方案二輸水管道較方案一可減少部分接城市管網(wǎng)的主管和部分村與村之間的連接主管。供水村內(nèi)管道布置基本與方案一相同。

4.2 工程經(jīng)濟(jì)比選

4.2.1 各方案工程投資的合理性比選

方案一：該方案的投資由建筑工程、機(jī)電設(shè)備及安裝工程、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝、臨時(shí)工程、土地占用補(bǔ)償費(fèi)、其它費(fèi)用等六部分組成，概算總投資為359.88萬(wàn)元，其中主供水管網(wǎng)投資260.62萬(wàn)元，入戶管網(wǎng)投資99.27萬(wàn)元。

方案二：該方案的投資組成同方案一，概算總投資為508.66萬(wàn)元，其中主供水管網(wǎng)投資409.39萬(wàn)元，入戶管網(wǎng)投資99.27萬(wàn)元。

表1 兩種方案投資組成及投資額(萬(wàn)元)

由方案一、方案二的概算總投資比較，可以看出在滿足項(xiàng)目區(qū)供水前提下，方案一更具有合理性。

4.2.2 各方案運(yùn)行管理費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性比選

本工程的運(yùn)行費(fèi)用是工程的總成本費(fèi)減去該工程的折舊費(fèi)，總成本費(fèi)用包括折舊費(fèi)、工資福利費(fèi)、維護(hù)修理費(fèi)、燃料動(dòng)力費(fèi)及其它費(fèi)用等。由計(jì)算可得，方案一的年運(yùn)行費(fèi)為18.37萬(wàn)元；方案二的年運(yùn)行費(fèi)為 37.3萬(wàn)元。由兩方案的年運(yùn)行費(fèi)比較，可以看出在滿足項(xiàng)目區(qū)供水的前提下，方案一更具有經(jīng)濟(jì)性。

4.2.3 水價(jià)比較

根據(jù)總成本費(fèi)用計(jì)算，方案一的預(yù)測(cè)水價(jià)為1.43+2.8（接口水價(jià)）＝4.23元/m3，方案二由于投資大折舊費(fèi)高（約 50萬(wàn)/年），運(yùn)行費(fèi)高等原因計(jì)算預(yù)測(cè)水價(jià)為6.5元/m3，根據(jù)水價(jià)計(jì)算，方案一水價(jià)較可行。

4.3 方案比選

通過綜合比選，最終確定該飲水安全工程采用方案一。