阜平縣城供水方案研究

魏辰 王輝

1 阜平縣城基本情況

阜平縣城現(xiàn)狀生活用水水源為地下水，通過阜平縣自來水公司在沙河岸邊灘地打井取水，經(jīng)處理后集中供水；阜平縣工業(yè)企業(yè)較分散，基本為分散的自備水源工程供水。現(xiàn)狀已經(jīng)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象。

結(jié)合《阜平縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃（2013—2030年）》《村鎮(zhèn)布點規(guī)劃》和《阜平經(jīng)濟開發(fā)區(qū)阜東產(chǎn)業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2015—2030年）》，設(shè)計水平年2030年阜平縣中心城區(qū)需水量為2 325萬m3，P=95%可供水量為908萬m3，缺水量為1 417萬m3。水資源短缺將成為制約阜平縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的主要制約因素之一。

2 可利用水源分析及供水方案擬定

從流域內(nèi)水資源開發(fā)利用情況看，設(shè)計水平年阜平縣城周邊的各條支流水資源開發(fā)利用程度均不高，全縣水資源開發(fā)利用率為9.0%，平陽河和板峪河開發(fā)利用率略高，分別為15.5%和12.5%，其余均低于10%，流域內(nèi)各條河流水資源開發(fā)利用程度不高，具備繼續(xù)開發(fā)的條件。在滿足上述各條河流生態(tài)基流要求的前提下，根據(jù)水量需求、受水區(qū)高程、可利用水源等情況分析，最終可供選擇的供水方案主要有沙河干流建設(shè)調(diào)蓄水庫方案、王快水庫提水方案、沙河引水+葛家臺溝石漕溝水庫方案，對于沙河引水入葛家臺溝石漕溝水庫方案，可考慮自流引水入庫和泵站揚水入庫兩個方案。

2.1 沙河干流建庫方案

考慮自流供水要求，在沙河干流與上堡溝匯合口處建設(shè)西槽口水庫，調(diào)蓄沙河干流水量，向阜平縣城供水；西槽口水庫正常蓄水位364.5 m、死水位340 m。

2.2 王快水庫提水方案

在王快水庫布置提水泵站，提水至備用水庫刁窩口水庫后，向阜平縣城供水；提水泵站設(shè)計流量為0.607 m3/s，刁窩口水庫正常蓄水位307.5 m、死水位295.5 m，刁窩口水庫以后供水線路采用雙管，設(shè)計流量為0.584 m3/s。

2.3 沙河干流引水+石漕溝建庫方案

由于葛家臺溝具備建設(shè)調(diào)蓄工程的條件，但入庫水量較少，因此，考慮在沙河干流建設(shè)龍王莊攔河壩，通過輸水隧洞自流引水至葛家臺溝，并建設(shè)石漕溝水庫，調(diào)蓄葛家臺溝水量和干流引水量，向阜平縣城供水；龍王莊攔河壩設(shè)計水位420.0 m，引水隧洞設(shè)計流量為1 m3/s，石漕溝水庫正常蓄水位381.8 m、死水位340 m，向縣城供水隧洞設(shè)計流量為0.584 m3/s。

2.4 沙河干流提水+石漕溝建庫方案

在沙河干流東漕嶺村建設(shè)提水泵站，提水至葛家臺溝上的石漕溝水庫，調(diào)蓄葛家臺溝水量和干流提水量，向阜平縣城供水；東漕嶺攔河壩設(shè)計水位308 m，東漕嶺泵站設(shè)計流量為1 m3/s，石漕溝水庫正常蓄水位379.6 m、死水位340 m，供水隧洞設(shè)計流量為0.584 m3/s。

3 供水方案選擇

本次對方案1—方案4分別從地形地質(zhì)條件、水庫規(guī)模、淹沒占地影響、工程投資、工程運行費用等方面進行分析。各方案工程特征指標(biāo)匯總見表1。

3.1 綜合比選

（1）從建設(shè)條件看，西漕口水庫位于沙河干流，石漕溝水庫位于沙河支流葛家臺溝，王快水庫提水方案位于王快水庫左岸，工程距離較近，地質(zhì)條件基本相近，均具備建設(shè)條件；從水資源情況看，各方案均可實現(xiàn)阜平縣城供水任務(wù)；從施工條件看，各方案可利用現(xiàn)有道路施工，所用物資可就近采購，各方案差別不大。

表1 各方案指標(biāo)匯總表

（2）從工程布置及建筑物方面，除方案1需進行S203省道改線影響主要交通外，其他方案均不存在制約性因素；從工期來看，方案2、3、4工期相同，方案2工期較短；從移民占地來看，方案1水庫規(guī)模大，移民占地投資最大；方案3、4為沙河干流建設(shè)小水庫+石漕溝中型水庫方案，移民占地投資相對較??；方案2主要采用王快水庫，配合刁窩口小型水庫，移民占地投資最小。

（3）從工程投資和運行管理費用看，4個方案的投資分別為：15.84億、9.08億、12.35億、11.78億元，運行費用為：2 216萬、3 697萬、1 950萬、2212萬元；方案1由于工程投資最大，年運行費用較高，方案2需要從王快水庫提水，提水揚程較高，且考慮王快水庫取水需繳納原水水費（暫按1.0元/m3），年運行費最高；方案3采用自流引水、自流供水，工程運行簡單，年運行費最低；方案4利用泵站從沙河干流取水，每年需支付抽水電費300萬元，年運行費比方案3高。

從以上分析可以看出，方案1工程投資最大，移民淹沒投資最多，年運行費用較高，工程費用現(xiàn)值最高；且需進行S203省道改線，施工影響較大，因此，方案1經(jīng)濟性最差，不推薦作為阜平縣城供水水源工程。

3.2 方案3與方案4比較

方案3與方案4比較，有以下優(yōu)勢：（1）運行費用低：方案3采用從龍王莊自流引水，通過輸水隧洞輸水至石漕溝水庫；方案4從東漕嶺建設(shè)東漕嶺泵站，提水至石漕溝水庫；方案3減少了抽水電費和泵站后期運行維護費用，更有利于工程健康運行。（2）運行管理便捷：輸水隧洞建成后，運行管理簡單，只需常規(guī)巡視檢修即可；泵站和輸水線路運行管理難度較大，對人員資質(zhì)、抽水運行條件以及電氣設(shè)備維護要求較高。（3）節(jié)約能源：方案3采用自流引水；方案4采用提水方案，年抽水耗電量348萬kW·h；方案3符合節(jié)能減排的國家政策。因此，方案3與方案4比較，方案3較優(yōu)。

3.3 方案3和方案2比較

方案3與方案2比較，方案2具有投資省、工程簡單、地質(zhì)條件基本清楚、無大的技術(shù)難題、操作靈活及可根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展需求分期實施等優(yōu)點，且不存在大的調(diào)水風(fēng)險，但該方案年運行費用較高，且節(jié)能評價指標(biāo)基本接近上限，屬耗能項目，本方案從已建的水庫庫區(qū)取水，包含三級泵站工程，受制于王快水庫水位及取水許可條件，工程管理較為復(fù)雜，且取水水源供水量的提供和保證率還需主管部門審批、協(xié)

調(diào)、通盤考慮。方案3地質(zhì)條件基本清楚，無大的技術(shù)難題，該方案不存在調(diào)水風(fēng)險，符合國家固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能設(shè)計要求，工程年運行費用較低，運行操作便捷，具備構(gòu)建多水源保障體系的條件，與方案2相比，一次性投資較大。

綜上所述，從工程運行經(jīng)濟性、取水水源可行性、供水水源及水量可靠性、工程管理簡便等方面考慮，同時滿足河北省阜平縣的長遠(yuǎn)發(fā)展，推薦方案3——沙河干流引水+石漕溝建庫方案。石漕溝水庫建成后，將與現(xiàn)有地下水供水系統(tǒng)組成多水源供水體系，向阜平縣城供水，阜平縣城將形成沙河干流水源+葛家臺溝水源+地下水供水的多水源供水保障體系。

4結(jié)語

阜平縣城目前供水主要由一個地下水廠供水，供水能力8 000 m3/d，現(xiàn)狀已經(jīng)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象。通過對阜平縣城供水方案的研究，提出了沙河引水+葛家臺溝石漕溝水庫供水方案，此方案可滿足2030年阜平縣城及阜東新區(qū)15萬城鎮(zhèn)人口的用水需求，能有效地緩解阜平縣城及阜東新區(qū)日益突出的工農(nóng)業(yè)及生活用水供需矛盾，對阜平縣的社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。