張峰水庫高平供水工程第三水廠廠址比選

趙廣建

（晉城市水利勘測設(shè)計院，山西 晉城 048000）

1 工程概況

張峰水庫高平城鄉(xiāng)供水工程城市第三水廠建設(shè)項目，主要任務(wù)為高平市城鄉(xiāng)居民供水，日供水規(guī)模為2.94萬m3。供水水源為張峰水庫輸水工程總干末端唐莊48萬m3蓄水池（以下簡稱“調(diào)蓄水池”）。

凈水處理廠包括清水池、水處理建筑物、辦公樓及儲泥池等。其中清水池設(shè)計長26.4m，寬15m，池底高程901.32m，池水位905.32m；水處理建筑物用地長約98m，寬約75m；辦公樓用地長約50m，寬約20m；儲泥池用地長約41m，寬約21m。

2 水文氣象

項目工程區(qū)屬于大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱多風(fēng)，夏季暴雨不斷，秋季陰雨連綿，冬季少雪干冷。多年平均降水量為650mm，最大年份降水量為1954年1117.6mm，最小年份降水量為1965年295.9mm；多年平均蒸發(fā)量為1770mm；多年平均氣溫7.9℃～11.7℃之間，極端最高氣溫38.6℃，極端最低氣溫-19℃；地面平均溫度13.5℃，極端最高地面溫度70.5℃，極端最低地面溫度-24.1℃；最大凍土深度為54cm。

3 水廠廠址方案比選

3.1 凈水處理廠廠址選擇原則

凈水廠廠址的選擇應(yīng)在整個給水系統(tǒng)設(shè)計方案中全面規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。既要服從城市總體規(guī)劃和城市遠期發(fā)展，又要兼顧考慮建廠條件、建設(shè)投資、社會影響、生態(tài)環(huán)境影響等方面的因素，做到合理布局，同時還應(yīng)考慮到配套管線的近、遠期結(jié)合，以便于實施。

凈水廠廠址確定的原則。與所采用的凈水處理工藝相適應(yīng)；工程地質(zhì)條件，一般選擇在地下水位低、地基承載力較大、濕陷性等級不高、巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工；交通方便、靠近電源，以利于施工管理和降低輸電線路的造價；少占或不占農(nóng)田；靠近用水大戶，或靠近取水水源地，并且處于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；要充分利用地形，選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū)，以滿足凈水處理構(gòu)筑物高程布置的需要，減少工程土石方量；不應(yīng)設(shè)在雨季易受水淹的低洼處；靠近水體的處理廠，要考慮防洪措施以保證凈水廠不受洪水威脅；考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地。

3.2 凈水處理廠廠址選擇方案比選

3.2.1 方案一

水處理廠位于調(diào)蓄水池東南方向，緊鄰水池布置，占地3.13hm2。調(diào)蓄水池池底高程為911m，水池出水口為908m，新建水處理廠高程906.80m，新建清水池池底高程903.2m，清水池出水口高程904.2m。由于水處理廠高程大于市供水管網(wǎng)接入點，所以可以通過自壓供水。

3.2.2 方案二

水處理廠位于調(diào)蓄水池東北方向上莊村旁山頂，距調(diào)蓄水池1.5km，占地約3.33hm2。山頂占地為林地。山頂高程960.00m，新建水處理廠高程958m，新建清水池池底高程955m，水池出水口高程954.5m。

由于廠址高程比調(diào)蓄水池高50m，需要新建泵站提水至水處理廠。提水泵站建在唐莊泵站旁，以唐莊泵站3000m3水池為前池，向項目區(qū)提水。通過水力計算，設(shè)計提水流量1764.18m3/h，提水管道長1.8km，設(shè)計提水揚程55m，選用管徑DN800。由于廠區(qū)高程大于市供水管網(wǎng)接入點，所以可以通過自壓供水。

3.2.3 方案三

水處理廠位于高平市龍渠村西南方向垃圾中轉(zhuǎn)站旁，地面高程837.34m，距調(diào)蓄水池3.0km，占地約4hm2。新建水處理廠高程834m，新建清水池池底高程832m，水池出水口高程832.50m。

高平市東延工程總管道在廠址西南方向1.5km處有分水閥門，本次設(shè)計從東延工程總管道分水閥門向水處理廠引水。分水閥門高程為886.6m，可以通過自壓向水處理廠供水。通過水力計算，供水管道設(shè)計流量為1470.15m3/h，管長1.5km，管徑DN800。

由于項目區(qū)高程低于管網(wǎng)接入點高程，需要新建泵站提水至管網(wǎng)接入點。新建泵站設(shè)計提水泵站提水流量為2293.43m3/h，提水揚程為60m。

3.2.4 方案比選

方案一的優(yōu)點是廠址區(qū)緊鄰蓄水池出口，蓄水池可以通過自壓至凈水處理廠完成水凈化處理，然后處理完的水自流入清水池，清水池通過自壓至高平城區(qū)，完成供水。本方案以自流為主，沒有動力費用，節(jié)省投資。缺點是廠址區(qū)為基本農(nóng)田，征地比較困難。

方案二的優(yōu)點是廠址區(qū)高程與城區(qū)高程相差較大，供水管道的管徑可以相對較小，管線投資較少。水廠占地為林地，征地較方案一容易。缺點是廠址區(qū)位于調(diào)蓄水池東北方向上莊村旁山頂，距調(diào)蓄水池1.5km，需要新建提水泵站向廠址區(qū)提水，增加了工程動力費用。而且由于山體地形限制，需要進行大量的石方開挖，增加了施工難度和建筑投資。

方案三的優(yōu)點是廠址區(qū)為規(guī)劃建筑區(qū)，不存在占地問題。缺點是廠址區(qū)高程低于城區(qū)高程，需要新建泵站向市內(nèi)供水，增加了工程動力費用。而且廠區(qū)水源是從高平市東延工程總管道接出，一旦東延管道出現(xiàn)事故，廠區(qū)將無法運行，水源保證率不高。

4 結(jié)論

經(jīng)綜合比較，方案二不僅增加了動力費，而且由于地形條件的影響，不利于廠區(qū)的建設(shè)；方案三雖然不存在征地問題，但是需要修建泵站向市內(nèi)提水，增加了動力費，而且來水水源保證率不高；方案一中雖然占地比較困難，但是不存在動力費，投資較少，建成后的年運行費也較少，而且水源保證率高。因此本工程廠址建設(shè)方案推薦選用方案一。