合陽(yáng)縣甘井工業(yè)園區(qū)供水方案

劉 莉

（合陽(yáng)縣防汛抗旱指揮部辦公室 陜西 合陽(yáng) 715300）

1 概況

地處陜西省渭北旱塬東部的合陽(yáng)縣，總面積1341.46km2，人口為45.69萬(wàn)人。地貌類(lèi)型依次為河谷階地、黃土臺(tái)塬和低中山，素有“一灘二溝七分塬”之稱(chēng)。本區(qū)屬暖溫帶干旱半干旱大陸季風(fēng)氣候，具有光熱資源豐富，降水偏少，干濕季分明，氣候多變，災(zāi)害頻繁等特征。多年平均降水量556.7mm，且年內(nèi)分配不均，主要降水集中在7月、8月、9月三個(gè)月，占全年總降水量的54.7%，多年平均蒸發(fā)量1096.60mm。全縣水資源總量11010.7萬(wàn)m3，人均占有量260.0m3，耕地畝均占有量128.0m3，僅為全省水平的1/5和1/7，全縣共有水庫(kù)13座，總庫(kù)容2057.3萬(wàn)m3，有效庫(kù)容1176.0萬(wàn)m3。年平均氣溫11.5℃，年極低氣溫-21.3℃，極高氣溫40.1℃，最大凍土層深度47cm。據(jù)氣象資料記載，該縣大旱平均兩年一次，中、小旱一年一次。

合陽(yáng)縣甘井工業(yè)集中區(qū)始建于2008年，是合陽(yáng)縣委、縣政府為發(fā)揮該縣豐富的煤炭和白云石資源，唱響以煤富縣主旋律而做出的重大戰(zhàn)略決策。工業(yè)區(qū)位于縣城西北部7.5km處，地面高程870.0m左右，與城市規(guī)劃相銜接，總規(guī)劃面積15km2，主要發(fā)展煤化工、煤電力，涵蓋冶煉、鑄造等產(chǎn)業(yè)。2009年被省政府列為陜西省級(jí)重點(diǎn)建設(shè)縣域工業(yè)集中區(qū)，省發(fā)改委審批通過(guò)了集中區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)被確定為全省第一家低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)。園區(qū)規(guī)劃的主要企業(yè)有中油海峰煤制天然氣項(xiàng)目、5萬(wàn)t鎂合金項(xiàng)目與輕型材料項(xiàng)目、18萬(wàn) t甲醇生產(chǎn)項(xiàng)目、10×110kVA熱能利用發(fā)電項(xiàng)目等，規(guī)劃園區(qū)最高日生產(chǎn)用水量7.0萬(wàn)t，年需用水量2555 萬(wàn)m3。

2 工業(yè)園區(qū)水資源情況

甘井工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有4種水源，分別為煤礦井下排水、申都供水工程、東雷一期抽黃灌區(qū)和白家河水庫(kù)，其水資源和供水量情況都不盡相同，現(xiàn)就4種供水水源的可行性進(jìn)行以下分析：

2.1 關(guān)于西桌子煤礦井下排水利用的可行性

合陽(yáng)縣西卓子煤礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力300萬(wàn)t，主要生產(chǎn)系統(tǒng)按500萬(wàn)t配置，采用雙回路供電、中央邊界式通風(fēng)，立井單一水平開(kāi)拓，機(jī)械化采煤，分為3個(gè)建設(shè)時(shí)期，建設(shè)工期40個(gè)月，目前已完成一期建設(shè)，正在進(jìn)行第二時(shí)期建設(shè)，預(yù)計(jì)2014年6月完工。根據(jù)西桌子煤礦的資料，其排水設(shè)備最大排水能力為1200m3/h，但其正常的排水量只有100m3/h左右，日均排水量約為2400m3，若考慮井下發(fā)生透水等非常情況時(shí)，才有可能達(dá)到1200m3/h的排水量。由于水量是隨機(jī)的且沒(méi)有保證，所以不可能作為甘井工業(yè)園區(qū)供水水源。

2.2 申都供水工程供水方案

申都供水工程建于1994年，該工程主要解決新池、坊鎮(zhèn)、知堡、城關(guān)及合陽(yáng)城區(qū)12.9萬(wàn)人，1.82萬(wàn)頭大家畜的飲水困難，設(shè)計(jì)最高日供水量為2.05萬(wàn)t，年供水總量658.73萬(wàn)t，新城水廠最大日供水量為1.40萬(wàn)t。其水源地為洽川鎮(zhèn)申都村附近的3眼自噴井，總流量960m3/h。為了緩解合陽(yáng)城區(qū)用水日益緊張的情況，改善申都供水工程的水質(zhì)（主要是礦化度較高），2009年修建了紅旗水庫(kù)項(xiàng)村供水工程，設(shè)計(jì)日供水量0.8萬(wàn)t，使日供水能力達(dá)到近3.0萬(wàn)t，初步滿足了合陽(yáng)城區(qū)及輕工業(yè)園區(qū)的用水需求。申都供水工程作為合陽(yáng)城區(qū)的主要供水水源，運(yùn)行近10多年來(lái)，暴露出了一些問(wèn)題。主要是水源地“380”自噴井供水流量逐年減少。洽川地區(qū)1985年有自噴井12眼，出水量約為720m3/h，1993年發(fā)展到18眼，2003年自噴井已達(dá)到29眼。盲目過(guò)量的開(kāi)采致使“380”自噴井的涌水量逐年減小，有些已停止涌水，申都水源原3眼自噴井總流量960m3/h，現(xiàn)在僅有700m3/h，日供水量從2.3萬(wàn)t下降到1.68萬(wàn)t。

申都供水工程是合陽(yáng)縣城區(qū)主要的水源保證，對(duì)于改善城區(qū)居民生活條件，加快縣城經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建和諧社會(huì)具有重要的意義。在目前供水量已經(jīng)出現(xiàn)下降的情況下，更是不可能擴(kuò)大供水區(qū)域，所以甘井工業(yè)園區(qū)供水方案不宜考慮申都供水工程。

2.3 東雷一期抽黃供水工程方案

東雷一期抽黃供水工程方案是以一期抽黃東雷二級(jí)站為水源，通過(guò)4級(jí)加壓，提水至甘井工業(yè)園區(qū)，引水距離27.2km，總揚(yáng)程520.27m，工程估算投資2.20億元。東雷一期抽黃工程設(shè)計(jì)灌溉面積97.5萬(wàn)畝，設(shè)計(jì)年自黃河取水量3.45億m3。自工程運(yùn)行以來(lái)，實(shí)際年自黃河取水量為1.90億m3～0.60億m3，完全可滿足甘井工業(yè)園區(qū)2555萬(wàn)m3/a的要求。該工程通過(guò)在東雷二級(jí)站增設(shè)機(jī)組一臺(tái)，提水上塬后，經(jīng)過(guò)預(yù)沉池沉淀，敷設(shè)雙管道27.2km，經(jīng)4級(jí)加壓，供水至甘井工業(yè)園區(qū)。工程規(guī)劃內(nèi)容主要有：擴(kuò)容東雷二級(jí)站，增設(shè)機(jī)組一臺(tái)，裝機(jī)2500kW；建容積為20萬(wàn)m3的預(yù)沉池2座；新建加壓泵站4座，安裝機(jī)泵12臺(tái)套，總裝機(jī)4680 kW，房建工程總計(jì)4750m3；擴(kuò)容坊鎮(zhèn)35kV變電站，新增5000kVA變壓器一臺(tái)；敷設(shè)DN700球墨鑄鐵管及DN700預(yù)應(yīng)力砼管，規(guī)劃為雙管線，輸水距離27.2km；在甘井工業(yè)園區(qū)規(guī)劃20萬(wàn)m3的清水池一座；相應(yīng)的輸變電工程，架設(shè)10kV高壓線路27.0km，安裝630kVA站用變壓器4臺(tái)等；永久占地280.0畝。

該供水方案的缺點(diǎn)就是，黃河泥沙較大，冬季黃河封凍，渠系抽水較為困難。

2.4 白家河供水工程方案

白家河水庫(kù)位于合陽(yáng)縣城以北16.0km的甘井鎮(zhèn)白家河村北1.20km，距甘井工業(yè)園5.0km左右，是一座以灌溉為主兼有防洪功能的IV等?。ㄒ唬┧麡屑~工程，壩址以上流域面積45.0km3，多年平均徑流量360.0萬(wàn)m3，水庫(kù)總庫(kù)容 477.66萬(wàn)m3，興利庫(kù)容290.0萬(wàn)m3。正常蓄水位808.70m，死水位797.00m。目前，白家河水庫(kù)樞紐除險(xiǎn)加固改造工程全面完工，已發(fā)揮正常工程效益。

3 工業(yè)園區(qū)供水方案的確定

根據(jù)甘井工業(yè)園區(qū)的用水需求和該縣水資源的實(shí)際現(xiàn)狀，經(jīng)過(guò)對(duì)合陽(yáng)縣域內(nèi)有關(guān)水源供水工程的可行性論證和4種供水方案的對(duì)比，決定采取以東雷抽黃二級(jí)站為主要供水源、白家河水庫(kù)為補(bǔ)充水源的方式，向甘井工業(yè)園區(qū)進(jìn)行供水。這兩者供水方案的相互結(jié)合、相互補(bǔ)充，完全可以滿足甘井工業(yè)園區(qū)的用水要求。主要原因?yàn)橐韵聨c(diǎn)。

3.1 日供水量的要求

西桌子煤礦井下排水量日均約為2400m3，水量不穩(wěn)，不能滿足甘井工業(yè)園區(qū)2555萬(wàn)m3/a的要求。申都供水工程日供水量雖為1.68萬(wàn)t，但是它是合陽(yáng)城區(qū)的主要供水水源，而且水量呈逐年下降趨勢(shì)，不能因此影響城區(qū)正常供水。相比之下，東雷一期抽黃供水工程更有優(yōu)勢(shì)，實(shí)際每年自黃河取水量為1.90億m3～0.60億m3，經(jīng)過(guò)水質(zhì)處理，完全能滿足甘井工業(yè)園區(qū)2555萬(wàn)m3/a的要求。因此，甘井工業(yè)園區(qū)供水方案選用東雷一期抽黃供水工程方案。

3.2 一期東雷抽黃供水方案

要滿足甘井工業(yè)園區(qū)對(duì)水質(zhì)水量的要求，就必須要做好以下工作：

（1）一期東雷抽黃供水方案的優(yōu)化。結(jié)合實(shí)際，建議將一期東雷塬上4級(jí)加壓方案改為2級(jí)加壓，東雷二級(jí)站水上塬經(jīng)沉淀后，只設(shè)中雷和段家洼兩級(jí)加壓站，每級(jí)揚(yáng)程180.0m左右，改為多級(jí)泵提水，壓力管道用螺旋焊管或無(wú)縫鋼管，可有效地減小工程投資和長(zhǎng)期管理運(yùn)行費(fèi)用。

（2）妥善處理泥沙問(wèn)題。甘井工業(yè)園區(qū)日供水量7.0萬(wàn)m3，引用的又是黃河高含沙水，多年平均含沙量 37.5kg/m3，最大含沙量933 kg/m3，最小含沙量0.1 kg/m3，泥沙處理成為東雷引黃工程的關(guān)鍵。要使處理后的水質(zhì)達(dá)到地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB2323-2002Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，在保證供水工程長(zhǎng)期運(yùn)行的前提下，要處理好泥沙的沉淀和排放。初步估算，按年引水量2555萬(wàn)m3計(jì)算，可產(chǎn)生泥沙50多萬(wàn)m3，每方挖運(yùn)費(fèi)按15.0元計(jì)算，年泥沙運(yùn)費(fèi)75.0萬(wàn)元，若按沖洗法排沙，額外需要100多萬(wàn)m3沖沙水。

（3）甘井工業(yè)園區(qū)水廠位置。應(yīng)靠北布置，地面高程在880.0m～890.0m，盡量滿足自壓供水的要求。

（4）氣候影響。合陽(yáng)縣每年的12月下旬至來(lái)年2月下旬，平均氣溫都在0℃以下，年極端最低氣溫達(dá)到-20℃左右。因此，黃河干流和支流在冬季都有不同程度的冰情。這些冰情除對(duì)冬季的水運(yùn)交通、供水、發(fā)電及水工建筑物等有直接影響外，尤其在河流中出現(xiàn)冰塞、冰壩這種特殊冰情以后，還會(huì)導(dǎo)致凌洪泛濫成災(zāi)，致使黃河冰封期東雷一級(jí)站無(wú)法引水。鑒于此種情況，可將白家河水庫(kù)水源作為甘井工業(yè)園區(qū)黃河封凍期間的應(yīng)急水源，通過(guò)對(duì)白家河水庫(kù)甘井供水工程進(jìn)行擴(kuò)建，按P=50%平水年來(lái)水量284.00萬(wàn)m3計(jì)算，白家河水庫(kù)可向甘井工業(yè)園區(qū)供水284.00萬(wàn)m3，緩解黃河封凍期引水?dāng)嗔鞯那闆r。白家河水庫(kù)甘井供水?dāng)U建工程，由水庫(kù)一級(jí)加壓至甘井鎮(zhèn)以北的白家河水廠后自壓供水，輸水主管道沿甘井鎮(zhèn)和西韓鐵路以北至工業(yè)園區(qū)。一級(jí)加壓流量2900.0m3/h，總揚(yáng)程120.0m，加壓干管總長(zhǎng)5.0km。工程總投資5000萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

甘井工業(yè)園區(qū)是陜西省政府和渭南市、合陽(yáng)縣重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)的項(xiàng)目基地，用水需求和供水工作直接關(guān)系到工業(yè)園區(qū)的發(fā)展規(guī)模，是其制約因素。通過(guò)分析工業(yè)園區(qū)現(xiàn)存的水資源量和供水工程以及氣候影響，經(jīng)過(guò)分析對(duì)比，計(jì)劃采取以東雷抽黃二級(jí)站為主要供水源，白家河水庫(kù)為冬季補(bǔ)充水源的供水方式，滿足工業(yè)園區(qū)用水需求。針對(duì)黃河泥沙較大、供水線路較長(zhǎng)的實(shí)際，對(duì)泥沙處理和供水廠的布設(shè)提出了合理性意見(jiàn)，以保障供水工程科學(xué)可行。陜西水利