淺談寧強縣城一水廠擴建

吳小妮

（漢中市水利水電建筑勘測設計院 陜西 漢中 723000）

1 概況

寧強縣位于陜西省西南隅、漢中市西部，秦嶺巴山之間，縣境周圍東、東北為勉縣、略陽，西北、西與甘肅省康縣接壤，西南、南與四川省廣元市相鄰，東南為南鄭縣，縣域東西長101.65km，南北寬65.325km，面積3282.73km2。根據(jù)寧強縣城規(guī)劃到2020年寧強縣城區(qū)人口將達到11萬人。其中老城區(qū)6萬人，西城新區(qū)（七里壩新區(qū)）2萬人，東城新區(qū)（高寨子循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)）3萬人。本工程主要對老城區(qū)一水廠進行擴建，新建水處理設施，解決在原水濁度較高時，老城區(qū)居民飲水安全問題。

2 老城區(qū)供水現(xiàn)狀及存在問題

目前寧強縣城老城區(qū)供水主要依靠一、二水廠聯(lián)合供給，一水廠位于城區(qū)玉帶河右岸山脊上，該水廠始建于1968年，先后修建了兩座小規(guī)模清水池，2001年為滿足縣城的供水需求，在經(jīng)過考察和充分論證后，確定水源為縣城東南方向臥龍臺電站前池水，寧強縣自來水公司新建DN400、DN450球磨鑄鐵管及鋼管原水管道一根，設計最大輸水能力15000m3/d，從天生橋水庫的臥龍臺電站前池引水至一水廠，該水源具有水質(zhì)好，水量有保證，除臥龍臺電站前池檢修期間外，其余時段均能正常引水。

2002年，一水廠在建設過程中，由于受資金和場地限制，僅修建了日處理能力7200m3的一體化凈水器，屬簡單水處理設備?，F(xiàn)有水處理能力與15000m3/d的建設規(guī)模相差較大，水處理能力明顯不足?，F(xiàn)有一體化凈水器已使用14年，設備本身已出現(xiàn)銹蝕情況，且在原水濁度較高時，一體化凈水設備的沉淀以及過濾功能達不到生活飲用水水質(zhì)處理要求，在原水濁度較高情況下，一體化凈水設備近乎處于失效狀態(tài)，處理后的水濁度依然較高。

二水廠位于城區(qū)西北部小河邊，通過滲管取用小河地表水，原設計日處理（供應）能力5000 m3，與一水廠共同供應城區(qū)管網(wǎng)。2009年對該水廠進行改建，設計規(guī)模5000m3/d，新建了配水井、絮凝沉淀池，無閥濾池，清水池等水處理構(gòu)筑物及加氯間、加藥間、泵房等建筑物。目前水處理廠運行正常，出廠水水質(zhì)能滿足生活用水指標的要求。但由于河流流量季節(jié)性變化大，在遭遇極端干旱時，水源水量得不到保證。

隨著寧強縣城市化步伐的加快，現(xiàn)有二水廠在水源水量充足、縣城用水高峰期已滿負荷運行。一水廠雖然水量充沛，但水處理能力不足、水處理設施、設備老化失效，在原水濁度較高時，現(xiàn)有處理設備處理后的水質(zhì)已不能達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）相關要求，為了確保居民生活用水可靠性，對一水廠進行擴建，增加水處理設施，解決水處理設施與已有水源工程不配套的問題。

3 原水水質(zhì)

根據(jù)寧強縣自來水公司提供的陜西省城市供水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)漢中監(jiān)測站對臥龍臺電站前池水的監(jiān)測報告：“水源檢測指標均符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749－2006）”。但水源水質(zhì)受當年降水量及取樣季節(jié)影響較大，工程建成投入運行后，寧強縣自來水公司定期對水質(zhì)進行檢測，本次設計時，選用了寧強縣自來水公司于2007年3月、7月和10月不同時期對原水的檢測結(jié)果。2007年屬于降水中等年份，3月、7月和10月三個不同時段所取原水水樣基本代表了全年的水質(zhì)狀況，也可以認為三個不同時段所取原水水樣基本代表了多年的水質(zhì)狀況。因此這三個時間的檢測結(jié)果可以認為是原水的全部水質(zhì)狀況。

表1 原水不同時間段檢測指標與生活飲用水衛(wèi)生標準比較

根據(jù)以上原水濁度統(tǒng)計資料可知：原水水源水質(zhì)受當年降水量及取樣季節(jié)影響較大，除2002年1月檢出總大腸菌群超標，以及2007年7月檢出原水色度、渾濁度和總大腸菌群三項指標不合格外，其余指標均能達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749－2006）的要求。

4 水源可靠性分析

2002年，寧強縣人民政府與陜西省秦龍電力股份有限公司二郎壩水力發(fā)電公司達成協(xié)議，從電站前池取水輸送至一水廠，引水流量0.1736 m3/s，日供水15000 m3/d。

4.1 水源水量

一水廠水源為臥龍臺電站前池水，其水源為天生橋水庫，臥龍臺電站是二郎壩引嘉（陵江）入漢（江）工程的三級電站，前池水源為雙水源：一是天生橋水庫，該水庫總庫容7760萬m3，年調(diào)節(jié)水量2.14億m3，電站發(fā)電引水流量14.5 m3/s，最小發(fā)電流量5.8 m3/s；二是天生橋水庫下游至雷家灣電站第二引水樞紐之間50km2流域面積，多年平均流量0.71m3/s，實測最小流量0.1m3/s，最大流量1.89m3/s。因此該水源為縣城提供15000 m3/d水量是完全有保障的。

4.2 引水管引水量復核

本次調(diào)查到臥龍臺引水管道初設資料，引水管為鋼管和球墨鑄鐵管，總長13.447km,其 中 DN450管 道 2728m，DN400管道10719m，根據(jù)海曾-威廉公式對管道輸水能力進行復核。

經(jīng)計算：當q=0.1736m3/s(15000 m3/d)時,管道沿程水頭損失為89.37m,局部水頭損失8.937m,總水頭損失98.307m。

臥龍臺電站前池最低水位998.5m,水廠高程約為829.5m,臥龍臺電站前池正常水位與水廠高程相差169m，只需引水管總水頭損失小于管道進出口高差，管道即可進行自流輸水，當引用流量為15000 m3/d時，管道出口尚有約70m水頭，因此該輸水管道自流輸送15000 m3/d原水是完全有保障的。

5 凈水工藝選擇

根據(jù)原水水質(zhì)確定凈水工藝，一水廠擴建工程選擇傳統(tǒng)處理工藝，利用絮凝沉淀、過濾、消毒方式來凈化原水，使其原水渾濁度、色度、總大腸菌群三項指標符合衛(wèi)生標準要求。在水質(zhì)較好時，可將原水直接經(jīng)加氯消毒后輸入管網(wǎng)。

一水廠采用工藝流程如下：

6 擴建水廠平面布置方案

擴建水廠位于現(xiàn)一水廠北側(cè)，設大門及場外道路與市政的現(xiàn)狀道路相接。本工程建設用地為縣城棚戶區(qū)，水廠建設需結(jié)合縣城棚戶區(qū)改造，經(jīng)與城建及安置房設計部門協(xié)商，需在擴建水廠北側(cè)預留寬度不小于28m空地用于安置房建設。

由于擴建區(qū)域較小，因此需拆除廠區(qū)內(nèi)圓形清水池及原方形清水池邊閑置倉庫，在該清水池西面修建配水井，在該清水池北面修建絮凝沉淀池，依次由南向北修建濾池及清水池，靠廠區(qū)東圍墻修建綜合樓（包括泵房、配電室、備品庫、控制中心、會議室、辦公室等），加氯間、加藥間布置于廠區(qū)北面圍墻處，進原廠區(qū)道路沿清水池和控制中心之間布置。廠區(qū)高程，原老廠區(qū)高程維持不變，擴建廠區(qū)地面高程定為820m。

經(jīng)綜合布局，凈水廠總占地面積0.35hm2（約 5.3畝）,用地 指 標 為0.233hm2/萬m3，凈水廠綠化率35%。

由于原一水廠廠區(qū)狹窄，可利用率低，因此擴建水廠廠區(qū)構(gòu)筑物布置緊促，因此一水廠擴建工程排污、排泥，近期將利用一水廠原有排污、排泥管道進行排放。遠期規(guī)劃為待一水廠改擴建工程竣工投用后，拆除部分一水廠原老舊建筑物，建設排污排泥設施，進一步有效處理。

7 工程實施后效益分析

寧強縣城一水廠擴建工程概算總投資1984.11萬元，供水能力由現(xiàn)有7200m3/d提高至15000 m3/d，供水成本1.7元/m3。項目建成后，將大大提高出廠水水量和水質(zhì)，可解決寧強縣城6萬人生活用水量不足和水質(zhì)較差的問題，使縣城居民生活用水保證率達到95%以上；同時將大大改善水廠運行環(huán)境，使水廠環(huán)境與蓬勃發(fā)展的縣城環(huán)境相協(xié)調(diào)，促進寧強縣旅游業(yè)發(fā)展；水廠建成后，將使水廠的自動化水平邁上一個新臺階，整個水廠運行實現(xiàn)無人值守，全程計算機控制，以減小人為因素可能產(chǎn)生的不利影響；項目建成后將產(chǎn)生明顯的社會效益，可提高居民生活質(zhì)量和健康水平，改善社會環(huán)境，促進社會和諧穩(wěn)定。

8 結(jié)語

該工程由寧強縣水利局多次組織專家進行審查，2014年12月，陜西省水務集團與寧強縣政府簽訂了寧強縣城供水合作協(xié)議，項目后期工作由省水務集團全面管理，目前項目招標工作已經(jīng)結(jié)束，施工工作正在緊張進行中。水廠設計工作是一項多專業(yè)協(xié)同、瑣碎、龐雜的工作，設計中可能還存在不足之處，需在施工中不斷完善，更需要在實際運行中對設計合理性進行進一步檢驗。陜西水利