鞏留縣城鄉(xiāng)供水一體化工程規(guī)劃設(shè)計

陳 斌

（深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司新疆分公司 新疆烏魯木齊 830000）

為盡快解決鞏留縣西片區(qū)農(nóng)村及城鎮(zhèn)飲水安全問題，規(guī)劃對水廠、配套建筑物和管網(wǎng)改擴(kuò)建，使城鄉(xiāng)供水互連、互通、互補(bǔ)，建立健全統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)和機(jī)制，建立起“從源頭到龍頭”的供水工程建設(shè)和運(yùn)行管護(hù)體系，達(dá)到城鄉(xiāng)供水一體化[1-3]。鞏留縣城鄉(xiāng)一體化工程建設(shè)內(nèi)容主要為輸水主管道工程、水廠擴(kuò)建工程、輸水管道工程、配水管道工程、蓄水池工程、入戶工程等，水廠、調(diào)蓄池和管道附屬閥井建筑物，解決鞏留縣西城區(qū)1 鄉(xiāng)、5 鎮(zhèn)、4 場用水需求，總受益人口為19.59 萬人。

1 供水現(xiàn)狀

鞏留縣西片區(qū)建有集中供水工程山口水廠，內(nèi)設(shè)農(nóng)村和縣城2 座獨(dú)立水廠，水源為特克斯山口水庫，山口水庫利用恰甫其海水利樞紐調(diào)節(jié)后的下泄水量發(fā)電的同時，作為恰甫其海水利電力樞紐工程的發(fā)電反調(diào)節(jié)水庫，從山口水庫左壩肩預(yù)埋DN800 鋼管取水，鋪設(shè)5.2 km 原水管道分別給縣城和農(nóng)村水廠供水。特克斯河為伊犁河第一大支流，屬于融雪和降雨混合補(bǔ)給型河流，除泥沙含量較高外，水質(zhì)較好，鞏留縣山口水庫水源地保護(hù)區(qū)級別為一級，對水庫水質(zhì)檢測，滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.1 縣城供水現(xiàn)狀

縣城水廠處理規(guī)模為1.8 萬m3/d，采用改進(jìn)型水力循環(huán)澄清池+D 型濾池進(jìn)行凈化+消毒處理，輸水管道長度16 km，管徑DN600，最大輸水能力3.2 萬m3/d。配水管網(wǎng)總長度44.850 km，其中約25.0 km 管道為2000年之后所建，主要為球墨鑄鐵管，均可以繼續(xù)使用；剩余20 km 管徑在DN300～DN600 mm，管材為UPVC、玻璃鋼管、水泥管等，均為2000年以前建設(shè)，年久失修，跑冒滴漏嚴(yán)重，急需改建?？h城除良繁場未入戶，仍采用機(jī)械式水表外，其他片區(qū)全部采用智能刷卡式水表，現(xiàn)行水價1.8 元/m3。

1.2 農(nóng)村供水現(xiàn)狀

農(nóng)村水廠處理規(guī)模為1.2 萬m3/d，采用2 座改進(jìn)型水力循環(huán)澄清池+2 臺D 型濾池進(jìn)行凈化+消毒處理，輸水管道長度52.5 km，管徑DN500～160，最大輸水能力1.2 萬m3/d。西片區(qū)農(nóng)村配水管網(wǎng)通過近幾年的改善農(nóng)村人居環(huán)境供水工程項目，全部完善配水管道、入戶工程及配套智能刷卡式水表，現(xiàn)行水價1.2 元/m3。

2 城鄉(xiāng)供水工程存在問題

2.1 原水管道問題

現(xiàn)狀原水管道取水口采用大壩底部埋管方式，管徑為DN800，管道長度5.2 km，水庫常年發(fā)電水位912 m，原水管道進(jìn)入水廠前設(shè)置集水池一座，最高水位高程905.35 m。根據(jù)水庫多年運(yùn)行情況分析，現(xiàn)狀取水口處攔污柵經(jīng)常有雜物淤堵，需定時停水清理，水源保證率較低，而且DN800 入口處也有大部分空間被淤堵，導(dǎo)致過流能力降低，阻水嚴(yán)重，總水頭損失6.36 m，最大過流能力為3.8 萬m3/d，考慮遠(yuǎn)期引水量增大，該管道無法滿足輸水能力，需擴(kuò)建。

2.2 水廠規(guī)模問題

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，西片區(qū)山口水廠內(nèi)縣城水廠日供水規(guī)模18 000 m3/d，農(nóng)村水廠日供水規(guī)模12 000 m3/d，但縣城夏季最高用水量為32 400 m3/d，農(nóng)村需水量最高峰已達(dá)到13 600 m3/d，目前水廠規(guī)模已不能滿足日常用水需求，急需擴(kuò)建。

2.3 輸水管道過流能力問題

水廠至縣城輸水管道管徑為600 mm，設(shè)計輸水規(guī)模25 000 m3/d，需要擴(kuò)建。水廠至農(nóng)村各鄉(xiāng)鎮(zhèn)輸水管道直徑500～160 mm，設(shè)計輸水規(guī)模12 000 m3/d，經(jīng)復(fù)核計算現(xiàn)狀管道已達(dá)到設(shè)計輸水要求，無法滿足遠(yuǎn)期輸水規(guī)模，需擴(kuò)建。

2.4 配水管道老化問題

縣城部分老城區(qū)配水管網(wǎng)為早期敷設(shè)的鑄鐵管，經(jīng)過長期使用已嚴(yán)重老化，經(jīng)常發(fā)生爆管事故，且管徑偏小，管材質(zhì)量差、敷設(shè)位置不符合管線綜合要求，同時也不能滿足規(guī)劃發(fā)展要求。

2.5 末級計量設(shè)施不完善

目前僅有縣城良繁場入戶水表均為機(jī)械式讀數(shù)水表，水費(fèi)收取困難，村民浪費(fèi)嚴(yán)重，達(dá)不到計量節(jié)約效果，需配套智能刷卡式水表進(jìn)行水費(fèi)計量，從末級節(jié)約用水。

3 城鄉(xiāng)供水一體化工程規(guī)劃設(shè)計

為實現(xiàn)供水資源整合，進(jìn)一步提高城鄉(xiāng)供水保證率，進(jìn)一步保障全縣城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)更加全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，采取新建、擴(kuò)建、配套、改造、聯(lián)網(wǎng)等措施[4-5]，使全縣集中供水率達(dá)到95%以上，農(nóng)村自來水普及率達(dá)到90%以上，水質(zhì)全部達(dá)標(biāo)，進(jìn)一步提高供水保障程度。

現(xiàn)狀年為2018年，近期設(shè)計水平年為2025年，遠(yuǎn)期設(shè)計水平年為2033年。通過擴(kuò)建山口水廠規(guī)模及輸水管道，解決鞏留縣西城區(qū)1 鄉(xiāng)、5 鎮(zhèn)、4 場用水需求，總受益人口為19.59 萬人，其中縣城人口3.96 萬人，農(nóng)村人口15.63 萬人。

3.1 工程規(guī)模

近、遠(yuǎn)期設(shè)計水平年供水規(guī)模見表1，設(shè)計水平年2033年日供水規(guī)模達(dá)到119 104.68 m3/d（取12 萬m3/d），其中農(nóng)村日供水規(guī)模達(dá)到35 204.68 m3/d，縣城日供水規(guī)模達(dá)到83 900 m3/d（新城北工業(yè)園區(qū)供水規(guī)模30 000m3/d）。由于現(xiàn)狀農(nóng)村日供水規(guī)模為12 000 m3/d，縣城日供水規(guī)模為18 000 m3/d。設(shè)計新增供水規(guī)模89 104.68 m3/d，設(shè)計取9.0 萬m3/d。

表1 近、遠(yuǎn)期設(shè)計水平年供水規(guī)模

原水管道引水規(guī)模按照遠(yuǎn)期2033年設(shè)計水平年新增9 萬m3/d 進(jìn)行設(shè)計。考慮運(yùn)行初期規(guī)模達(dá)不到遠(yuǎn)期設(shè)計要求，水處理設(shè)備會處于閑置狀態(tài)，造成前期資金投入較大，利用率較低，而且水處理設(shè)備使用壽命較短，故新建水廠處理設(shè)備規(guī)模應(yīng)按近、遠(yuǎn)期規(guī)模進(jìn)行分期設(shè)計，廠房等土建附屬設(shè)施可按遠(yuǎn)期規(guī)模一次性建設(shè)到位。新增6.0 萬m3/d 水廠一座，配套相應(yīng)廠房、集水池等附屬等建筑物，水處理設(shè)備按照近期3萬m3/d 進(jìn)行設(shè)計?？h城和農(nóng)村輸水管道規(guī)模按照遠(yuǎn)期2033年設(shè)計水平年新增6.0 萬m3/d 進(jìn)行設(shè)計。

工業(yè)輸水管道規(guī)模按照遠(yuǎn)期2033年設(shè)計水平年城北工業(yè)園區(qū)需水量達(dá)到3.0 萬m3/d 進(jìn)行設(shè)計，本次在原水管道進(jìn)入山口水廠前，設(shè)置分水閥井，直接分水不進(jìn)行水廠處理，單獨(dú)鋪設(shè)一根輸水管道至工業(yè)園區(qū)。

由于鞏留縣設(shè)計水平年工業(yè)園區(qū)主要是以食品飲料加工、糧油飼料加工、農(nóng)副產(chǎn)品加工、肉類產(chǎn)品加工、藥材加工、農(nóng)產(chǎn)品育種示范和畜產(chǎn)品育種及養(yǎng)殖等七個職能組成的多功能綜合性工業(yè)區(qū)，用水企業(yè)均需單獨(dú)配套相應(yīng)水處理設(shè)備；其次工業(yè)用水通過水廠處理后，新建水廠規(guī)模增大，投資增加，每方水處理成本增加0.35 元，年運(yùn)行費(fèi)較大，水價偏高。故本次設(shè)計工業(yè)輸水管道規(guī)模為3.0 萬m3/d，由原水管道直接分水，不進(jìn)行水廠處理。

3.2 工程布置

項目擬新建水廠1 座、水池1 座、原水管道、輸水管道、工業(yè)輸水管道、分水支管及配水管，管線沿鞏留縣西片區(qū)總體自東向西呈樹枝狀延伸。供水規(guī)模120 000 m3/d，年引水量為0.44×108m3，工程等別為Ⅳ等?。?）型。供水工程為永久性水工建筑物，供水流量為1.04 m3/s，主要建筑物為4 級，次要建筑物為5 級，考慮管道供水重要性，穿溝建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇進(jìn)行設(shè)計。工程合理使用年限為30年，輸配水管道等永久建筑物使用年限為30年。

工程區(qū)內(nèi)有多處管道穿越南岸大渠和團(tuán)結(jié)干渠，設(shè)計采用保溫鋼管架空穿越的形式，在渠道兩側(cè)設(shè)置鎮(zhèn)墩。管道穿越支渠、斗渠，直接開挖穿越，并對已防滲渠道進(jìn)行修復(fù)。

1）水廠工程。設(shè)計2033年需新增60 000 m3/d 水廠一座，配套相應(yīng)集水池、水質(zhì)凈化設(shè)備、消毒設(shè)施、清水池6 000 m3等建筑物。

2）原水管道工程：山口水庫至山口水廠之間需新建一根管徑為1 200 mm、長度5.08 km 原水管道，新增閘閥井1 座、排氣井8 座、排水井6 座、穿越柏油路頂管2 處。

3）輸水管道布置。新建從水廠至阿克吐別克鎮(zhèn)輸水管道54.94 km，新增閘閥井15 座、排氣井48 座、排水井34 座、流量計井15 座、閘閥井兼流量計井2 座、開挖預(yù)埋套管穿路51 座、架空穿渠15 處、開挖底部穿渠25 處。

4）高位蓄水池工程：輸水管道沿線73 團(tuán)分水口處新建1 座1 000 m3。

5）縣城配水管道布置。配水管道布置主要沿現(xiàn)狀道路一側(cè)鋪設(shè)，改建縣城配水管網(wǎng)長度為20.50 km，管徑范圍為800～250 mm。新增閘閥井座、排氣井29 座、消防栓井153 座、消防水鶴井21 座，頂管穿路16 處、開挖預(yù)埋套管穿路118 處，架空穿渠1 處，開挖底部穿渠12 處。

6）分水支管布置。輸水管道沿線共有15 處分水口，分水支管管徑為DN700～160 mm，總長度8.22 km，圓形磚砌結(jié)構(gòu)排氣井5 座、開挖預(yù)埋套管穿路2 處、底部穿渠22 處。

7）工業(yè)輸水管道布置。新建工業(yè)園區(qū)輸水管道，從新建原水管道樁號4+800 處分水，單獨(dú)鋪設(shè)一根管徑為600 mm，長度22.71 km，新增排氣井24 座、排水井6 座，頂管穿路2 處、開挖預(yù)埋套管穿路19 處、架空穿渠6 處、開挖底部穿渠15 處。

8）縣城良繁場配水管道工程。改建良繁場配水管網(wǎng)長度為31.32 km，管徑范圍為De200～63 mm。新增圓形磚砌閘閥井119 座、排氣井13 座、村級水表井1座、底部穿渠25 處。

9）入戶工程。配套入戶縣城良繁場1 個行政村，共計1 092 戶4 368 人，將完成1 092 戶配套入戶工程。每4～6 戶設(shè)一座集中水表井，共計273 座戶級水表井，配套分離式智能刷卡水表，共計1 092 套。

10）信息化建設(shè)。建設(shè)內(nèi)容為1 個自動化監(jiān)控與供水信息管理管理中心，1 套供水工程自動化與信息化系統(tǒng)（含移動終端APP），1 套自流式取水子系統(tǒng)，1 套凈水子系統(tǒng)，1 套供水供水子系統(tǒng)。

4 結(jié)語

鞏留縣西片區(qū)城鄉(xiāng)供水一體化工程充分利用地域水資源和現(xiàn)有的供水工程建設(shè)成果整合資源，分近期規(guī)劃和遠(yuǎn)期規(guī)劃逐步實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化，實現(xiàn)水廠、管網(wǎng)互通互補(bǔ)，統(tǒng)一管理，進(jìn)一步提高城鄉(xiāng)供水保證率。城鄉(xiāng)供水一體化工程關(guān)系到鞏留縣整體經(jīng)濟(jì)社會人口可持續(xù)發(fā)展的工程，通過實施新建水廠、水池，配備凈水設(shè)施改善了用水水源條件，徹底解決鞏留縣西片區(qū)人畜飲水不安全問題，進(jìn)一步保障全縣城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)更加全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。