石柱縣第二水廠工程規(guī)模分析

摘 要：當前石柱縣城工業(yè)園區(qū)及周邊地區(qū)居民的生產生活用水已經無法得到有效保障。新建第二水廠，可以解決石柱縣城及工業(yè)園區(qū)的用水困難等問題，改善當?shù)厣a以及生活用水的水質。因此，應當結合石柱縣城市發(fā)展規(guī)劃，全面分析石柱縣的水資源現(xiàn)狀，做好水廠供水區(qū)需水量預測，合理確定水廠供水規(guī)模等，將其作為第二水廠工程建設的重要依據(jù)。

關鍵詞：石柱縣；第二水廠；工程建設；水廠規(guī)模

1 概述

石柱土家族自治縣簡稱石柱縣，位于重慶市東。隨著石柱縣經濟社會事業(yè)的快速發(fā)展和工業(yè)園區(qū)規(guī)模的不斷擴大，城市需水量顯著增加，原來的水廠供水能力已經無法滿足城市發(fā)展的需要。重慶市石柱縣第二水廠供水工程，主要是為了解決石柱縣橋頭鎮(zhèn)、三河鎮(zhèn)、南賓鎮(zhèn)、下路鎮(zhèn)及縣城工業(yè)園區(qū)生活用水和工業(yè)用水問題。根據(jù)石柱縣城市發(fā)展規(guī)劃，石柱縣第二水廠工程設計規(guī)模為4.5萬立方米/日，滿足石柱縣城近期（2020年）用水規(guī)模要求。水廠取藤子溝水庫原水，管道引水至黃泥堡大地新建凈水處理廠后通過管道和高位配水池重力流供水，水廠水處理工藝為側向流斜管沉淀+V型濾池+二氧化氯消毒工藝。工程輸水管徑為DN700鋼管，管道總長6.01km。配水管網總長39.53km。該工程總占地約119.63畝。

2 區(qū)域水資源現(xiàn)狀

石柱縣具有“兩山夾一槽“的地貌特征。特殊的地理位置與地形地貌，形成了石柱縣相對富集的水資源。石柱縣的水資源主要由地表水資源、地下水資源及過境水資源等組成。

2.1 當?shù)氐乇硭Y源量

石柱縣地表水資源以當?shù)氐乇韽搅鳛橹?。根?jù)對石柱氣象站歷年降雨量的分析，石柱縣多年平均降雨量為1285.3mm，年降水量委38.7億立方米。全縣多年平均徑流總量為22.8億立方米。當P=50%時，徑流總量為22.4億立方米，P=75%時，徑流總量為18.9億立方米，P=95%時，徑流總量為14.5億立方米。

2.2 地下水、過境水資源量

石柱縣地下水儲量豐富的區(qū)域多在龍河兩岸。根據(jù)計算，全縣地下水資源總量為3.53億m3。其中碎屑巖類型裂隙孔隙水為0.154億m3，占總量的4.4%；碳酸鹽巖裂隙溶洞水為2.03億m3，占總水量的58%；基巖裂隙水1.32億m3，占總量的37.6%。過境水指的是縣境外流域面積流經縣內的地表徑流。石柱縣主要有長江過境水。長江流經縣內的西沱沿江地帶，長達27km。經調查，全縣年利用過境水約為300萬m3。

3 縣城供水現(xiàn)狀及規(guī)劃

3.1 城市供水現(xiàn)狀及問題

首先，關于石柱縣供水現(xiàn)狀。在供水能力方面，當前石柱縣城僅有一座供水水廠——雙慶水廠，生產能力可達2.8萬立方米/日。石柱縣城供水水源有兩個：龍池壩水庫與龍河水源。水廠實際用水是接官田壩電站尾水，在枯水季節(jié)要受到官田壩電站發(fā)電的制約。龍河水源主要是利用烏洋壩抽水房取水，由于上游龍河水質污染嚴重以及受藤子溝水庫蓄水及發(fā)電用水的影響，龍河水源在一般情況下沒有啟動。水廠供水范圍及其供水高程方面。隨著石柱縣工業(yè)園區(qū)建設的快速發(fā)展，雙慶水廠的供水范圍不斷擴大，目前縣城供水面積近20km3，供水人口已超過10萬人，包括南賓鎮(zhèn)新、老城區(qū)，東至三河場鎮(zhèn)及團結看守所——老雙慶場，南至原華豐鄉(xiāng)政府，西至下路及縣城工業(yè)園B區(qū)及C區(qū)，北至石西路原大壩公路收費站。供水一二級管網及調節(jié)池容積方面。近年來，先后完成了縣城至縣城工業(yè)園區(qū)（B區(qū)）及下路場鎮(zhèn)的DN300供水主管工程及縣城至三河鎮(zhèn)的供水DN300主管工程。石柱縣供水區(qū)域二級供水管網管徑大小不一，多為枝狀布置，未形成環(huán)網。管網建設年代較早，老化嚴重，漏損率較高，影響正常供水。

根據(jù)對石柱縣現(xiàn)有供水水源及設施概況的分析，石柱縣城供水存在的問題主要表現(xiàn)在以下方面：首先，水廠供水量不足。雙慶水廠經過技術改造，最大供水量可達到2.8萬立方米/日。根據(jù)水廠統(tǒng)計表，最高月用水量為69.7萬立方米，平均日用水量為2.32萬立方米/日。而根據(jù)水廠的運行記錄，如果水廠水處理能力超過2.6立方米/日，那么水廠的出廠水水質將會變差。其次，供水水壓不足。隨著石柱縣城市建設的快速發(fā)展，新建樓房的增加以及所處海拔高度對供水壓力、水量提出更高的要求。而石柱縣目前采取的供水方式屬于重力式供水，出廠水的海拔高程為620m左右。由于用水泄壓以及自來水輸送過程中的壓力損失，導致部分高層建筑的供水壓力明顯不足。再次，水源污染嚴重。因取水點龍河水源的水質越來越差，已經無法不能滿足用戶對于水質的要求。盡管在2008年，根據(jù)用水戶的強烈要求，新增一條DN500的輸水管道從官田壩電站尾水引水至水廠。但是并沒有從根本上改善供水水質。最后，供水管網效能低下。由于石柱縣城區(qū)地勢高差懸殊，現(xiàn)有管網老化、結垢等現(xiàn)象比較嚴重，導致輸水能力下降，漏損率高，并且極易造成水質二次污染。根據(jù)對相關數(shù)據(jù)的分析，近年來，石柱縣供水管網的漏失量達到38.9%。

3.2 供水區(qū)域城市發(fā)展規(guī)劃

根據(jù)《重慶市石柱土家族自治縣城市總體規(guī)劃》及局部修改報告和《重慶市石柱縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃》（2012年12月），石柱縣縣城、下路鎮(zhèn)及縣城工業(yè)園區(qū)（B區(qū)、C區(qū)）和三河鎮(zhèn)總體規(guī)劃，近期總人口為26.0萬人。第一，石柱縣城?！吨貞c市石柱土家族自治縣城市總體規(guī)劃》及《重慶市石柱縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃》（2012年12月）中提出，至2015年縣城城鎮(zhèn)人口11.26萬人，至2020年縣城城鎮(zhèn)人口規(guī)模18.0萬人。根據(jù)《重慶市石柱土家族自治縣城市總體規(guī)劃》及《城南片區(qū)控制性規(guī)劃》，城南片區(qū)用水采用統(tǒng)一供水，工業(yè)用水與生活用水采用統(tǒng)一的供水系統(tǒng)，生活用水一期由新建水廠通過重力供水。第二，下路鎮(zhèn)及縣城工業(yè)園區(qū)（B區(qū)、C區(qū)）。根據(jù)《石柱土家族自治縣下路鎮(zhèn)總體規(guī)劃》和《重慶市石柱縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃》（2012年12月），下路鎮(zhèn)鎮(zhèn)域人口遠期到2020年4.0萬人（包括鎮(zhèn)區(qū)和工業(yè)組團）。第三，三河鎮(zhèn)?！吨貞c市石柱縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃》（2012年12月）中對三河鎮(zhèn)鎮(zhèn)域的人口預測：遠期到2020年4.0萬人。根據(jù)《石柱統(tǒng)計年鑒2011》2010年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，三河鎮(zhèn)鎮(zhèn)域總人口26046人，城鎮(zhèn)人口7355人。預測近期到2015年，三河鎮(zhèn)城鎮(zhèn)人口達1.0萬人。

4 水廠供水區(qū)需水量預測

4.1 水廠供水范圍及人口規(guī)模

根據(jù)《室外給排水設計規(guī)范》（GB50013-2006）第1.06條規(guī)定“近期設計年宜采用5-10年”。同時，根據(jù)《重慶市石柱土家族自治縣城市總體規(guī)劃》及局部修改報告和《重慶市石柱縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃》（2012年12月），石柱縣第二水廠的供水范圍包括縣城、下路鎮(zhèn)及縣城工業(yè)園區(qū)（B區(qū)、C區(qū)）和三河鎮(zhèn)。

根據(jù)石柱縣統(tǒng)計局提供2008-2012年城鎮(zhèn)居民人口基本數(shù)據(jù)。石柱縣第二水廠供水范圍人口測算按綜合增長率模型測算，公式如下：

數(shù)學模型：P=Po（1+a）n

式中：P-規(guī)劃期末總人口數(shù)；Po-基期人口數(shù)，本規(guī)劃為2012年底的總人口數(shù)；a-人口綜合增長率；n-規(guī)劃年限。

結合石柱縣2008年至2012年綜合人口數(shù)據(jù)，經分析，石柱縣縣城水廠設計供區(qū)范圍年均人口綜合增長率為11.0%。按此綜合增長率經測算，到2020年石柱縣縣城水廠設計供區(qū)人口規(guī)模為21.72萬人。

4.2 供水區(qū)需水量預測

根據(jù)GB50013-2006《室外給水設計規(guī)范》和《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB 50282-98）的相關規(guī)定，石柱縣第二水廠工程項目采用人均綜合生活用水量標準法和城市單位人口綜合用水量指標法進行用水量預測。

4.2.1 人均綜合生活用水量標準法。（1）綜合生活用水量。根據(jù)GB50013-2006《室外給水設計規(guī)范》有關綜合生活用水量標準的有關規(guī)定，小城市人均綜合生活用水指標（最高日用水指標）為210～370升/人·日。根據(jù)石柱縣雙慶水廠運行記錄分析，石柱縣現(xiàn)狀人均生活用水月平均為150升/人·日左右，參照石柱周邊地區(qū)城鎮(zhèn)實際用水情況及有關規(guī)劃，確定最高日人均綜合生活用水指標采用210升/人·日。2020年：21.72萬人×0.21立方米/人·日=4.56萬立方米/日。（2）市政用水量（包括綠化、清灑道路等）按綜合生活用水10%計。2020年為4.56×0.1=0.456萬立方米/日。（3）工業(yè)區(qū)用水量。根據(jù)重慶市主要工業(yè)產品用水定額和石柱縣工業(yè)園區(qū)的發(fā)展規(guī)劃及園區(qū)入園企業(yè)發(fā)展和用水計劃，測算工業(yè)園區(qū)近遠期用水量：2020年工業(yè)用水量為1.56萬立方米/日。（4）配水管網漏失水量（按綜合生活用水，工業(yè)用水及市政用水之和的10%計）。2020年：（4.56+0.456+1.56）×10%=0.66萬立方米/日。（5）不可預見水量（按綜合生活用水，工業(yè)用水，市政用水及漏失水量之和的8%計。2020年：（4.56+0.456+1.56+0.66）×8%=0.58萬立方米/日。（6）總用水規(guī)模（綜合生活用水，工業(yè)用水，市政用水，漏失水和不可預見水之和）。2020年：4.56+0.456+1.56+0.66+0.58=7.81萬立方米/日。

綜合上述分析，按人均綜合生活用水量標準法測算，近期石柱縣縣城設計供水服務區(qū)內供水規(guī)模為7.81萬立方米/日。

4.2.2 城市單位人口綜合用水量指標法

根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB 50282-98）的相關規(guī)定，石柱縣屬于人口不滿20萬的小城市，城市單位人口綜合用水量指標取0.3～0.4萬立方米/（萬人·日）。結合石柱縣發(fā)展現(xiàn)狀并參照石柱周邊地區(qū)城鎮(zhèn)實際用水情況及有關規(guī)劃，確定最高日人均綜合用水指標采用340升/人·日。

2020年：21.72萬人×0.34立方米/人·日=7.33萬立方米/日

綜合上述分析，按城市單位人口綜合用水量指標法測算近期石柱縣縣城設計供水服務區(qū)內供水規(guī)模為7.33萬立方米/日。

5 水廠供水規(guī)模確定

根據(jù)人均綜合生活用水量標準法和城市單位人口綜合用水量指標法進行用水量預測量分別為7.81萬立方米/日和7.33萬立方米/日。因當前石柱縣雙慶水廠供水規(guī)模為2.8萬立方米/日，故近期2020年按不同指標測算新建水廠供水能力應分別為4.81萬立方米/日和4.51萬立方米/日。

根據(jù)石柱縣現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃并結合重慶2013年宏觀經濟發(fā)展趨勢預測，石柱縣縣城第二供水工程規(guī)模為4.5萬立方米/日進行設計。

6 結束語

隨著石柱縣城和縣城工業(yè)園區(qū)規(guī)模的不斷擴大發(fā)展，城市經濟和人民生活水平的不斷提高，城市需水量將不斷增大。因此，應當全面分析石柱縣城第二水廠工程建設的必要性與可行性，做好水廠供水區(qū)需水量預測，合理確定水廠供水規(guī)模。從總體來看，興建石柱縣城第二水廠工程的各項條件基本具備，應推動該工程能盡快上馬。

參考文獻

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