桃花江水庫向城市供水的必要性及可行性分析

莫 華

（桃江縣桃花江灌區(qū)管理局，湖南 益陽 413400）

2010年桃江縣政府第九次常務會議對桃花江水庫向縣城供水議題作了專題研究，成立由分管副縣長任組長、縣發(fā)改、水利、建設、環(huán)保、有關鄉(xiāng)鎮(zhèn)等單位負責人為成員的桃花江供水工程領導小組，后續(xù)多次召開由發(fā)改、建設、環(huán)保、水利、灌區(qū)等部門負責人及水利局相關職能股室參加的桃花江供水工程專題聯系會議，就規(guī)劃建設三水廠、制定桃花江水庫水源保護方案、協商意向性水價等問題進行了專題討論。2010年12月，桃花江灌區(qū)管理局開始將該工程納入農村安全飲用水工程項目。

1 項目概況

1）桃花江水庫供水工程基本情況

桃花江水庫供水工程從桃花江水庫取水，利用地勢，采用管道形式，將水庫保證灌溉后的余水，用自壓方式向桃江縣城關鎮(zhèn)及周邊農村供水，規(guī)劃解決城關鎮(zhèn)18.3萬人的生產、生活用水（目前約10.5萬人，按6‰的自然增長率，考慮城區(qū)的擴展，預計到2025年為18.3萬人，加上廠礦、企業(yè)、機關、學校等的生產用水，日總需水量為4.3萬m3）。

2）水源地（桃花江水庫）基本情況

桃花江水庫是資江南岸一級支流桃花江中上游的一座中型水利工程，大壩樞紐工程位于東經112°07′，北緯28°21′，屬多年調節(jié)的中型水庫，其主要功能是防洪、灌溉，兼顧發(fā)電。水庫集雨面積128 km2，根據水庫多年運行觀測資料統計，水庫多年平均降雨量為1 564.5 mm，多年平均來水量為1.43億m3，水庫多年平均灌溉用水量0.84億m3，多年平均出庫水量為1.27億m3。最大壩高54 m，總庫容7 530萬m3。正常庫容7 200萬m3，死水位115 m，正常蓄水位143 m，設計洪水位143 m，校核洪水位143.15 m。

2 桃花江水庫向縣城供水項目的必要性

1）現有供水量不能滿足需水量的要求

目前桃江縣城有兩座自來水廠，即桃江縣自來水一廠和二廠。一水廠位于資水南岸，以資水為供水水源，設計日供水量1.5萬t，現實際日供水量1.5萬t；二水廠位于資水北岸，設計日供水量2.5萬t。據調查，目前桃江縣縣城日均需水約為2萬m3，年實際供水量約為700萬m3；隨著城鎮(zhèn)建設的快速擴展，需水量以每年12%的速度飛速遞增，預計到2025年日需水為4.3萬m3,年需水約為1 560萬m3。因供不應求，致使部分居民、企業(yè)取地表水作為自備生產、生活用水，另現狀桃江縣城供水管道管材多采用水泥管，大部分為20世紀90年代初建成，干管管徑較小，據水廠統計，管網損失率在45%左右，水資源浪費嚴重，無法滿足人民群眾的用水需求。

2）建設第二水源是應對突發(fā)性水污染事故的需求

桃江縣屬山丘地貌，位于資水中下游，現狀桃江縣縣城供水水源均為資江水，經一、二水廠凈化后向縣城工業(yè)企業(yè)和居民生活供水。資水桃江縣城以上區(qū)域礦產資源豐富，銻、鎢、金、釩等重金屬蘊藏量較大，各種工礦企事業(yè)單位較多，均分布在資水干流及主要支流沿線，極易引發(fā)突發(fā)性水污染事故；另水上運輸的易燃易爆品、石化產品、有毒有害危險品等對水質存在污染隱患；同時，桃花江核電站的建成，也將有可能引發(fā)突發(fā)性水污染。

桃花江水庫位于桃江縣松木塘鎮(zhèn)，距桃江縣城31 km，為資水一級支流桃花江的發(fā)源地，桃花江水庫用水點位于高程為35～89 m的獺溪河兩岸,桃江縣縣城高程為46 m，如果桃花江水庫向縣城供水項目一旦實施，能解決縣城第二安全飲用水問題。

3）可解決水源地周邊農村生活飲水安全

松木塘、牛田、石牛江鎮(zhèn)及縣城幅射的桃花江鎮(zhèn)和牛潭河鎮(zhèn)周邊農村生活飲水的水源大部分是地表水，未經消毒處理，導致農村地區(qū)患腸道疾病、肝炎、結石的人口較多。桃花江水庫供水項目建成后，可解決農村不安全飲水人口3.66萬人的飲水問題。

3 可行性

1）水源水質條件

桃花江水庫為資水一級支流桃花江的發(fā)源地，庫區(qū)集雨面積128 km2，庫區(qū)地處中緯地帶，屬亞熱帶大陸季風氣候區(qū)，森林覆蓋率高，水土流失少，土壤酸堿度適中，廠礦少，地廣人稀，水污染程度小，水體富含對人體有益的稀有元素和礦物質。

2007年8月、2009年1—12月由湖南省水環(huán)境監(jiān)測中心洞庭湖分中心對桃花江水庫水質進行了取樣檢測，檢測成果顯示，水庫水質情況為III類，且各項指標均達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749－2006）。根據《地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838—2002）II類水質標準主要超標項目為總氮、糞大腸桿菌。從檢測成果來看，桃花江水庫水質達到《地表水環(huán)境質量標準》III類水質標準，且各項指標均符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》。近幾年，桃花江水庫每年都對水質取樣檢測，檢測結果顯示，各項指標均能達III類水質標準，所以桃花江水庫向縣城供水從水質上來說是有保證的。

2）水量保證條件

根據湖南南方水利水電勘測設計院2004年4月編制的《湖南省桃花江灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃報告》提供的資料，以及對1984—2017年間34年的水文資料（表1）整理得知：桃花江水庫年度可供水量為1.43億m3，平均每年灌溉用水量8 398萬m3、專用發(fā)電用水3857萬m3、溢洪482萬m3，不改變現狀供水模式前提下，平均每年約有4339萬m3水量可用來向城鎮(zhèn)供水。

表1 桃花江水庫歷年水量平衡調查表 萬m3

3）自流式供水條件

桃花江水庫城市供水規(guī)劃在桃花江水庫發(fā)電廠尾水池取水，取水點高程為113 m，共有3個取水口,分別位于海拔115 m、129 m和136 m處，采用3個取水口,主要是考慮到汛期對水質的影響。汛期時水位高，水庫底部的源水渾濁，會影響源水質量，將采用上取水口。水位常年控制在128～143 m之間，用水點高程為35～89 m（獺溪河兩岸），可滿足自流供水條件，無需興建加壓泵站，且交通十分便利，利于管網鋪設。這樣既可減少工程建設投資，又可節(jié)省供水成本。

4 項目建設情況

1）建設規(guī)模

根據總需水預測，生活、工業(yè)、環(huán)境及水量損失等方面的日用水量總和為4.3萬m3，工程設計日最高供水6萬m3,工程主要包括取水建筑物1處，4處取水點，輸水干管安裝35.685 km，其中Φ900球墨鑄鐵管29.529 km、Φ800球墨鑄鐵管2.323 km、Φ500球墨鑄鐵管3.833 km。管材的選擇對供水工程總造價起著決定性作用，結合實際情況，本工程可使用預應力鋼筋混凝土管。鋼筋混凝土管相對鑄鐵管、PE管價格較低，不易結垢，對水質無影響。主要工程量：開挖土方16.30萬m3，回填土方8.31萬m3，磚砌體487.4 m3，現澆混凝土492.4 m3，埋球墨鑄鐵管35.685 km。

2）工程布置

供水工程從桃花江水庫直接引水，按單管Φ1.0 m敷設。工程為重力式自壓供水，管長35.685 km，最大水頭103m,供水流量為1.05m3/s。沿途經橋頭河、牛田鎮(zhèn)、石牛江鎮(zhèn)至桃花江鎮(zhèn)，分別各設一個取水點供應源水。

3）工程投資估算

本項目工程建設擬分兩年實施。工程靜態(tài)總投資7 945.99萬元，其中建筑工程707.56萬元，機電設備及安裝工程244.17萬元，金屬結構設備及安裝工程5 757.97萬元，臨時工程46.09萬元，獨立費用279.21萬元，基本預備費703.50萬元，移民及環(huán)境投資157.04萬元，建設期貸款利息50.45萬元。資金籌措由三部分組成：農村飲水安全解決800萬元，銀行貸款4 696.79萬元，地方政府投資2 449.20萬元。

5 效益分析

桃花江水庫向城市供水項目第一期工程完工后，最大設計日供水量為6萬m3，管道損失率為5%，而實際日供水量按設計要求的70%取值，凈化水按0.50～0.75元/m3，水費收率取90%，銷售年收入為786.43萬元。

財務評價結果表明，該項目財務內部收益率為10.03%，大于財務基準收益率10%，財務凈現值大于零，投資回收期11.8年,貸款償還期9.8年，從財務的角度來看，盈利水平較高，各項經濟指標良好。

6 結 語

通過規(guī)劃分析表明，桃花江水庫水資源豐富，在按計劃調度的情況下，完全可以滿足灌溉用水和供水工程的要求，同時，集雨區(qū)環(huán)境污染少，水土保持好，水源水質好，因此，供水工程的環(huán)境因素和技術措施是可行的，經濟和社會效益顯著，財務收益滿足工程正常運行，對供水區(qū)生態(tài)環(huán)境無較大的負面影響。通過供水工程，可以改善當地的生態(tài)環(huán)境，保持社會協調發(fā)展，提高農民的生活水平，保證農民的身體健康，促進經濟發(fā)展，因此建議盡快安排實施本供水工程，保護好取水點水源不被破壞。