平利縣城區(qū)供水現(xiàn)狀及遠期供水水源選擇合理性分析

(陜西省平利縣水利局，陜西 平利 725500)

平利縣城區(qū)供水現(xiàn)狀及遠期供水水源選擇合理性分析

王鴻鳴

(陜西省平利縣水利局，陜西 平利 725500)

平利縣位于陜西省東南部，地表徑流水量充沛，水資源極為豐富?？h城區(qū)現(xiàn)有水廠一座，位于壩河南岸古仙洞二級電站前池西側(cè)，設(shè)計供水規(guī)模1.1萬 m3/d，水源為古仙洞一級電站尾水，從古仙洞二級電站前池引水。縣區(qū)年供水量164.25萬 m3，用水總?cè)丝?.3萬人，面臨著人口增長與經(jīng)濟發(fā)展的壓力，出現(xiàn)一系列的問題。供水規(guī)模滿足不了城市發(fā)展用水的需要、供水水源地單一、供水效率低和制水成本較高等問題，現(xiàn)有供水工程已不能夠滿足用水需求。應合理利用現(xiàn)有水源，尋找第二水源滿足縣城社會經(jīng)濟發(fā)展的用水需求。通過對縣城周邊現(xiàn)有水源進行合理性分析，選擇石牛河水源作為平利縣縣城供水的第二水源地可以解決平利縣遠期供水需求，為區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展提供水利支撐。

水資源；供水現(xiàn)狀；石牛河水源；合理性

1 縣域概況

1.1 自然概況

平利縣位于陜西省東南部，東南接湖北竹溪縣，南臨四川省城口縣及本省鎮(zhèn)坪縣，西與平利縣接壤，北與漢濱區(qū)、旬陽縣相鄰。南北長96 km，東西寬60 km，全縣總面積2 647 km2。平利縣城距安康市60 km， 距陜西省會西安市258 km，省道207、308等高級公路橫穿縣境南北，向西北可達安康城區(qū)，向東南可達湖北省，向南可經(jīng)鎮(zhèn)坪縣達重慶市，交通條件便利。

1.2 地形地貌

平利縣位于大巴山脈北麓，崇山峻嶺，幽谷縱流，為深切之山岳地帶，地勢西南較高，東北較低，海拔高程390～1 000 m，相對高差400～500 m，屬于中、低山地貌。河道狹窄蜿蜒而行，河道兩岸斷續(xù)分布有漫灘、一級階地。近代新構(gòu)造運動在本區(qū)主要表現(xiàn)為地殼上升與河流下切，形成了群峰屹立、山勢雄偉的中低山剝蝕、侵蝕地貌景觀。

1.3 氣候特征

平利縣屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年平均氣溫13.9℃，極端最高氣溫40.2℃，極端最低氣溫-11.2℃。多年平均降水量958.5 mm，年最大降水量1 218.7 mm，年最小降水量695 mm，降水量由北向南遞增，具有明顯的地域差異。

2 區(qū)域水資源及供水現(xiàn)狀分析

2.1 區(qū)域水資源現(xiàn)狀分析

平利縣屬北亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年均降水量958.5 mm，降雨分布由北向南呈增長趨勢。全境屬長江流域漢江水系，是壩河、黃洋河、嵐河、吉河四大河流的發(fā)源地。境內(nèi)溪澗縱橫，溝河密布，地表徑流水量充沛，水資源極為豐富。以漢江支流構(gòu)成全縣水系網(wǎng)絡(luò)，河網(wǎng)密度為0.4 km/km2。全縣多年平均水資源總量為13.92億 m3。其中地表水為12.83億 m3，地下水為1.08億 m3。全縣人均占有水量6 052 m3，屬水資源較為豐富的縣區(qū)。截止2011年底全縣總用水量為6 928萬 m3，其中農(nóng)業(yè)灌溉用水量為4 206萬 m3，其它部門用水量2 714萬 m3，在總用水量中，地表水用量為5 792萬 m3，地下水用量為1 136萬 m3。平利縣水資源的水質(zhì)整體情況良好，屬Ⅱ級水質(zhì)。經(jīng)安康市水環(huán)境檢測中心對全縣水質(zhì)檢驗結(jié)果表明，除八仙鎮(zhèn)部分村組飲用水源含氟量超標外，其余總硬度2.83～4.29，硬度為中度硬水，符合生活、養(yǎng)殖及工農(nóng)業(yè)用水標準。河流水溫變化不大。據(jù)測定，主要河流多年平均水溫14.3℃～15.9℃，最高水溫37.8℃，最低水溫0℃，河流中無冰情出現(xiàn)。平利縣地表水資源非常豐富。全縣水資源總量及可利用量見表1。

2.2 縣區(qū)供水設(shè)施現(xiàn)狀與存在問題

2.2.1 供水設(shè)施現(xiàn)狀

平利縣城區(qū)現(xiàn)有水廠一座，位于壩河南岸古仙洞二級電站前池西側(cè)，設(shè)計供水規(guī)模1.1萬 m3/d，水源為古仙洞一級電站尾水，從古仙洞二級電站前池引水?？h城壩河以南和壩河以北較低的區(qū)域通過凈化水廠與用水區(qū)的自然高差實行自壓供水；壩河以北地勢較高的區(qū)域，由設(shè)在自來水公司的加壓泵實行加壓供水，利用高水位池進行調(diào)節(jié)。城區(qū)現(xiàn)狀供水管網(wǎng)主要分布在老城區(qū)，為樹枝狀管網(wǎng)，共有各類供水管道(主要為PE管和鑄鐵管)共計82 km，城區(qū)供水覆蓋面積6.05 km2。據(jù)縣自來水公司統(tǒng)計，2016年縣區(qū)年供水量200.81萬 m3，用水總?cè)丝?.3萬人，用水普及率98.6%(見表2)。

2.2.2 供水設(shè)施存在問題

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，平利縣城市建設(shè)速度明顯加快，人口增加，工業(yè)發(fā)展，用水量不斷增大。目前，平利縣城供水主要由縣城唯一的水廠承擔，面臨著人口增長與經(jīng)濟發(fā)展的壓力，供水工程出現(xiàn)一系列的問題。

表1 平利縣多年平均水資源總量及可利用量匯總表 萬 m3

表2 平利縣2014-2016城區(qū)用水量匯總成果 萬m3

(1)現(xiàn)有的供水規(guī)模滿足不了城市發(fā)展用水的需要。目前，平利縣縣城水廠設(shè)計日供水規(guī)模為1.1萬 m3，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和全市新型工業(yè)化城鎮(zhèn)建設(shè)的加速推進，城市的日需水量將大幅提高。預計到2020年城市日供水總規(guī)模將達2.6萬 m3，現(xiàn)狀供水設(shè)施已不能滿足城市供水需要，供需矛盾日趨嚴重。

(2)供水水源地單一。隨著平利縣經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，對城區(qū)供水的安全可靠性也提出了更高的要求。目前縣城水廠的供水水源為古仙洞水庫庫水，無第二水源地，無應急水源地?？h城唯一供水水源的布局存在著潛在的風險，一旦唯一的水源發(fā)生突發(fā)性事件，縣城供水將難以保障，城區(qū)將面臨著居民無水可吃，工業(yè)生產(chǎn)停產(chǎn)的嚴峻局面，勢必影響社會穩(wěn)定。

(3)平利縣城主城區(qū)位于壩河河谷兩岸，受河谷自然地形影響，現(xiàn)狀城區(qū)及規(guī)劃發(fā)展區(qū)地面高程起伏較大。根據(jù)平利縣1：5萬地形圖及實地調(diào)測，現(xiàn)狀城區(qū)及城市規(guī)劃發(fā)展區(qū)高程范圍約在410～480 m之間，其中老城區(qū)新正街以北地區(qū)地面高程均在440～480 m之間。目前縣城現(xiàn)有水廠因受水源高程的限制，其水廠清水池頂高程約為455 m左右。由于老城區(qū)新正街以北地區(qū)地勢較高，因此需要加壓供水，受縣城布局影響，部分加壓供水區(qū)域較小，用戶用水的時變化系數(shù)大，水泵運行不平穩(wěn)，水泵機組能耗大，效率低，制水成本較高。

(4)目前縣城水廠古仙洞水源至水廠輸水設(shè)施借用古仙洞一、二級電站輸水設(shè)施，因此受電站運行影響大。目前縣城現(xiàn)有水廠水源為古仙洞二級電站前池水，其來源為古仙洞一級電站尾水。目前水廠水源在古仙洞一級及二級電站機組停運維護或引水渠道/隧洞檢修時得不到有效保證，城區(qū)居民面臨無水可吃的局面。

3 應對措施及合理性分析

3.1 選擇第二水源地是解決未來縣城供水的有效途徑

根據(jù)平利縣城區(qū)規(guī)劃水平年水量需求預測，到2020年，區(qū)域用水規(guī)模將達到2.6萬 m3/d，現(xiàn)有供水縣城水廠供水能力僅為1.1萬 m3/d，缺口達1.5萬 m3/d，現(xiàn)有供水工程已不能夠滿足用水需求。必須合理利用現(xiàn)有水源，尋找第二水源滿足縣城社會經(jīng)濟發(fā)展的用水需求。從縣城周邊現(xiàn)有水源分析，縣城地下水已嚴重超采，不能作為第二供水水源，應選擇合適的地表水水源滿足供水需求。在對縣城17 km范圍內(nèi)地表水源進行詳細的勘察，結(jié)合平利縣縣城供水現(xiàn)狀確定3處第二水源地進行比較經(jīng)綜合經(jīng)濟技術(shù)分析，選擇石牛河水源作為平利縣縣城供水的第二水源地可以解決平利縣遠期供水需求。

3.2 石牛河水源地建設(shè)實施目標

石牛河水源地規(guī)劃兩期建設(shè)，Ⅰ期水源(屬本工程建設(shè)內(nèi)容)選擇在石牛河王家灣村上游約1.2 km處的石牛河河道上，采用低壩引水，屬徑流式水源，Ⅰ期水源僅在Ⅱ期水源建成前的過渡期內(nèi)使用。Ⅱ期水源選擇在正規(guī)劃建設(shè)的石牛河油渣溝水庫，位于Ⅰ期水源上游，距Ⅰ期水源取水低壩直線距離約2.2 km，屬可調(diào)蓄式水源。

3.3 石牛河水源合理性分析

(1)石牛河水源地理位置具有天然優(yōu)勢。位于縣城所在地壩河流域的上游，地勢較高。從1：5萬圖分析，所選水源地地勢高程均高于縣城城區(qū)最高點高程100 m以上，高于擴建水廠穩(wěn)壓池高程80 m以上，完全滿足重力輸水至縣城的地形地勢要求。

(2)水量可以滿足長遠供水要求。雖然石牛河Ⅰ期水源壩址處90%日保證率下徑流量為0.090 4 m3/s，日徑流量7 810.56 m3/d，不足1.575萬 m3/d(包括5%水廠自用水及輸水管道水量損失)的規(guī)劃年日最大引水量要求，但其僅在石牛河Ⅱ期水源建成前的過渡期內(nèi)使用。而石牛河Ⅱ期水源將采用石牛河油渣溝水庫庫水，油渣溝水庫位于石牛河上游支溝-油渣溝內(nèi)，位于Ⅰ期水源上游，距Ⅰ期水源取水低壩直線距離約2.2 km，屬可調(diào)蓄式水源，總庫容221.46萬 m3，興利庫容186.54萬 m3。油渣溝水庫來水由兩部分組成，一部分為石牛河油渣溝自身徑流量，另一部分來自石牛河上游主河道，采用低壩將主河道水引至油渣溝水庫庫尾，以補充水庫庫水。來水穩(wěn)定，適合長期供水要求。

(3)石牛河水質(zhì)良好，流域上游山體陡峭，植被茂密，水土涵養(yǎng)好，水源地流域上游基本無人口居住，也基本無耕地種植，當?shù)毓步煌ㄒ膊辉诖藚^(qū)域內(nèi)，十分有利于水源保護。從長遠來看，其水源受污染等威脅的可能性極小，選擇此處作為第二水源地對縣城供水安全性的保障十分有利。

(4)石牛河水源地至縣城水廠輸水管線均沿石牛河下游河谷谷地及壩河河谷谷地布設(shè)，沿途有省道308線及多條通村公路，施工交通方便，施工難度較小，相應投資較小。從工程經(jīng)濟技術(shù)上來講，石牛河水源為唯一可選的第二水源地，完全符合要求。

4 結(jié)語

平利縣面臨著人口增長與經(jīng)濟發(fā)展的壓力，供水規(guī)模滿足不了城市發(fā)展用水的需要、供水水源地單一、供水效率低和制水成本較高等問題，根據(jù)城區(qū)規(guī)劃水平年水量需求預測，到2020年，區(qū)域用水規(guī)模將達到2.6萬 m3/d，現(xiàn)有供水縣城水廠供水能力僅為1.1萬 m3/d，缺口達1.5萬 m3/d，現(xiàn)有供水工程已不能夠滿足用水需求。必須合理利用現(xiàn)有水源，尋找第二水源滿足縣城社會經(jīng)濟發(fā)展的用水需求。通過對縣城周邊現(xiàn)有水源進行合理性分析，發(fā)現(xiàn)石牛河水源地理位置具有天然優(yōu)勢，水源受污染等威脅的可能性極小，對縣城供水安全性的保障十分有利。未來石牛河水源全部建成后水量可以滿足長遠供水要求。選擇石牛河水源作為平利縣縣城供水的第二水源地可以解決平利縣遠期供水需求，為區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展提供水利支撐。

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TU991.11+3

B

1004-1184(2017)05-0096-03

2017-05-14

王鴻鳴(1973-)，男，陜西平利人，工程師，主要從事水工設(shè)計及工程質(zhì)量監(jiān)督管理工作。