農(nóng)村飲水安全工程方案選擇探析

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摘要：本文對(duì)天?？h打柴溝鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程設(shè)計(jì)批復(fù)建設(shè)方案及變更情況進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)概況進(jìn)行了分析，最后根據(jù)項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)概況提出了相應(yīng)的實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì)；農(nóng)村飲水安全；方案；天祝縣

1工程設(shè)計(jì)批復(fù)建設(shè)方案及變更情況

1.1建設(shè)方案

受天祝縣水務(wù)局委托，武威市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院根據(jù)國(guó)家水利部對(duì)甘肅藏區(qū)規(guī)劃外農(nóng)村飲水安全問(wèn)題復(fù)核結(jié)果，天祝藏區(qū)共有規(guī)劃外農(nóng)村飲水不安全人口3.5萬(wàn)人（含易地搬遷1.07萬(wàn)人）安全飲水問(wèn)題尚未解決。為解決天?？h規(guī)劃外藏區(qū)農(nóng)村安全飲水問(wèn)題，武威市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院編制完成了《武威市天?？h打柴溝鎮(zhèn)大灣、火石溝村飲水安全工程初步設(shè)計(jì)》。該工程列入了《武威市天祝縣藏區(qū)規(guī)劃外新出現(xiàn)農(nóng)村飲水安全項(xiàng)目實(shí)施方案》，計(jì)劃解決打柴溝鎮(zhèn)大灣、火石溝、多隆、上河?xùn)|、石板溝5個(gè)行政村6個(gè)村民小組381戶(hù)1654人（其中易地搬遷1654人）的飲水安全問(wèn)題，同時(shí)對(duì)沿途405處水源做出替換。工程設(shè)計(jì)供水規(guī)模487.53m3/d，工程選用打柴溝溝上游截取淺層地下水為供水水源，在打柴溝上游修建截水墻引水，埋設(shè)PE管道引水至水廠。

1.2工程批復(fù)情況

按照甘肅省水利廳的安排，天?？h水務(wù)局委托武威市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院編制完成了《天?？h藏區(qū)規(guī)劃外新出現(xiàn)農(nóng)村飲水安全項(xiàng)目實(shí)施方案》，在哈溪鎮(zhèn)、安遠(yuǎn)鎮(zhèn)、朵什鄉(xiāng)等15個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）51個(gè)行政村148個(gè)自然村實(shí)施，解決農(nóng)村8209戶(hù)3.5萬(wàn)人的飲水不安全問(wèn)題。由甘肅省發(fā)展和改革委員會(huì)和甘肅省水利廳批復(fù)，項(xiàng)目批復(fù)建設(shè)內(nèi)容為：新建集中供水工程14處，其中自流引水工程4處，截引工程5處，管網(wǎng)延伸工程3處，機(jī)井供水工程2處，新建分散式大口井工程1處（422眼），建設(shè)291.64～1138m3/d的水廠5座，輸配水管道543.239km，清水池16座，減壓池30座，各類(lèi)閥門(mén)井744座。其中打柴溝鎮(zhèn)大灣、火石溝村飲水安全工程批復(fù)建設(shè)內(nèi)容為：修建水源工程1處，埋設(shè)0.6MPaDn125PE100管引水管道2.3km；修建供水廠1處，廠內(nèi)建71m2凈水廠房1座，安裝一體化凈水設(shè)備1套、自動(dòng)化控制和監(jiān)控系統(tǒng)各1套、消毒設(shè)備1套。建200m3清水池1座。埋設(shè)Dn200-25mmPE配水管道23.575km，其中0.6MPaDn200管2.0km、1.0MPaDn200管0.705km、0.6MPaDn180管2.65km、0.8MPaDn90管1.70km、1.0MPaDn75管0.46km、1.6MPaDn25管15.24km。建減壓池1座，修建各類(lèi)閥門(mén)井67座。工程總投資360.31萬(wàn)元。

1.3工程變更原因

該工程原設(shè)計(jì)解決1654人飲安全和水源替換問(wèn)題，考慮到項(xiàng)目區(qū)部分山區(qū)村民搬遷至集鎮(zhèn)和新農(nóng)村的實(shí)際情況，同時(shí)由于打柴溝鎮(zhèn)的安門(mén)、深溝、大莊、下河?xùn)|等10個(gè)村的飲水安全工程建成時(shí)間早，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低；為避免重復(fù)建設(shè)，對(duì)現(xiàn)有工程進(jìn)行鞏固提升改造，計(jì)劃擴(kuò)大打柴溝鎮(zhèn)大灣、火石溝村飲水安全工程水廠規(guī)模，但水源水量不能滿(mǎn)足供水需求，因此，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘將水廠位置調(diào)整至金強(qiáng)河主河道原安門(mén)引水樞紐處，水源利用金強(qiáng)河的淺層地表水。為保障水廠下游2130戶(hù)11362人、10122頭（只）大小畜的飲水問(wèn)題，建設(shè)單位提出增大水廠供水規(guī)模，經(jīng)建設(shè)、設(shè)計(jì)單位對(duì)水源地和管線踏勘現(xiàn)場(chǎng)，為滿(mǎn)足項(xiàng)目區(qū)供需水要求，對(duì)水源地和擴(kuò)大水廠供水規(guī)模等進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。

2項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)概況

2.1地形地貌

工程區(qū)地勢(shì)西部高峻，向東逐漸變低，為一系列的北西方向展布的高山與中高山，山體海拔高程在2900m以上，主要山峰均在3600m以上，項(xiàng)目區(qū)位于烏鞘嶺南麓，黃河一級(jí)支流金強(qiáng)河流域馬雅雪山山前低山丘陵區(qū)，河底一般寬約80～100m，下游溝口擴(kuò)展至450m。流域中上游大部分屬土石山灌木林區(qū)，上游地處馬雅山地，山巔巖石裸露，山麓有灌木林和草類(lèi)覆蓋，為高山氣候，陰濕寒冷、多雨，下游地處山前沖洪積扇，地形微向東北傾斜，屬高寒半陰濕地區(qū)。

2.2氣象條件

該項(xiàng)目區(qū)屬高寒半干旱濕潤(rùn)氣候。本工程所在地沒(méi)有氣象觀測(cè)臺(tái)站，考慮到工程所在地氣象資料的代表性，以距本工程相對(duì)較近，且屬同一分區(qū)的烏鞘嶺氣象站長(zhǎng)系列資料分析成果。根據(jù)烏鞘嶺氣象站（海拔3045m）多年實(shí)測(cè)資料分析，多年平均氣溫0℃，多年平均風(fēng)速5.1m/s，歷年最大風(fēng)速26.0m/s（發(fā)生在1993年5月6日）。

2.3水文地質(zhì)條件

工程區(qū)基巖裂隙水分布在山體表層的風(fēng)化裂隙中，向河谷排泄。第四系孔隙潛水，賦存于河谷兩岸漫灘的砂卵礫石層中，沿河谷由西向東徑流，工程區(qū)內(nèi)地表水及地下水水質(zhì)良好。

2.4物理地質(zhì)現(xiàn)象

工程區(qū)植被良好，物理地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)為陽(yáng)坡植被相對(duì)稀疏、陰坡植被茂密。

2.5地質(zhì)構(gòu)造及地震

（經(jīng)歷了等強(qiáng)烈隆升階段）本區(qū)位于青藏高原東北緣與隴西黃土高原西緣交接帶附近，大地構(gòu)造屬于祁連山斷褶帶的中祁連隆起及北祁連褶帶的中東段。上新世末期和早更新世末期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，近場(chǎng)區(qū)地殼主要是在繼承早期北西西向隆起坳陷帶構(gòu)造格局的基礎(chǔ)上，又疊加了北北西向次級(jí)隆起和坳陷帶；伴隨區(qū)域Ⅰ～Ⅱ級(jí)夷平面的抬升，發(fā)育了規(guī)模不等的斷裂活動(dòng)和短軸褶曲運(yùn)動(dòng)。早～中更新世，近場(chǎng)區(qū)地殼表現(xiàn)了整體掀斜式隆升背景中的差異運(yùn)動(dòng)特征，伴隨區(qū)域Ⅲ級(jí)夷平面的形成與抬升和黃河支流大通河、莊浪河的形成，塑造了近場(chǎng)區(qū)現(xiàn)代隆坳交織，峽谷與川地相間及由夷平面和河流階地構(gòu)成的多級(jí)層狀地貌景觀。

3供水區(qū)飲用水現(xiàn)狀

居住區(qū)海拔均在2600m以上，地形復(fù)雜,群眾居住在金強(qiáng)河兩岸，部分群眾居住分散。由于氣候干旱、雨量稀少，自然條件較差，地表水不足、地下水匱乏，受地理位置及自然條件限制，項(xiàng)目區(qū)群眾生活飲用水水源主要是在村莊上游溝道泉水出露處截取淺層地下水，經(jīng)集水井通過(guò)管道輸水到戶(hù)。特別是干旱年，上游溝道來(lái)水量減少，群眾只有在金強(qiáng)河河道內(nèi)拉運(yùn)儲(chǔ)存于水窖飲用，生產(chǎn)生活用水時(shí)常遭受水量不足和水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的影響。部分山區(qū)村民搬遷至集鎮(zhèn)和新農(nóng)村，對(duì)供需水又提出了新要求。同時(shí)考慮打柴溝鎮(zhèn)的安門(mén)、深溝、大莊、下河?xùn)|等10個(gè)村的飲水安全工程建成時(shí)間早，運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生管道破裂漏水等現(xiàn)象，工程逐步進(jìn)入更新改造期，年維修次數(shù)多，維修費(fèi)用高，運(yùn)行管理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題較為突出，影響工程正常運(yùn)行。

4供水工程方案選擇

工程設(shè)計(jì)利用已建的截引截取金強(qiáng)河地表淺層水為水源，故本工程設(shè)計(jì)內(nèi)容主要為凈水廠及配水管道的設(shè)計(jì)。方案比選主要為凈水工藝的選擇。方案一：鋼筋砼反應(yīng)池、D型濾池。修建凈水廠，設(shè)凈水車(chē)間1處，內(nèi)設(shè)鋼筋砼反應(yīng)沉淀池、濾池各1座，配套反沖洗及加藥、消毒設(shè)備，原水經(jīng)沉淀、過(guò)濾、消毒后進(jìn)入清水池，通過(guò)配水管網(wǎng)供水到戶(hù)。該方案供水工藝形式在武威市涼州區(qū)及古浪縣飲水安全工程中已多次應(yīng)用，凈水技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定。但其單方水處理建設(shè)成本與水廠供水規(guī)模成反比，供水規(guī)模越小，則單方水處理建設(shè)成本越高，適合供水規(guī)模較大的供水工程。方案二：鋼制一體化凈水裝置。修建凈水廠，設(shè)凈水車(chē)間1處，內(nèi)設(shè)鋼制一體化凈水裝置1套，配套加藥及消毒設(shè)備，原水經(jīng)凈化處理、消毒后進(jìn)入清水池，通過(guò)配水管網(wǎng)供水到戶(hù)。該方案一體化凈水裝置采用了微絮凝直接接觸過(guò)濾及無(wú)級(jí)變速渦旋混合反應(yīng)等較為先進(jìn)成熟可靠的技術(shù)工藝，同時(shí)凈水車(chē)間占地較小，施工安裝較為方便等特點(diǎn)。方案比選：通過(guò)對(duì)兩種方案建設(shè)投資，運(yùn)行成本，運(yùn)行管理等方面進(jìn)行綜合考慮，方案二在凈水設(shè)施及凈水車(chē)間的投資較方案一建設(shè)投資少；同時(shí)自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便。故推薦方案二為設(shè)計(jì)方案。

作者:李宏文 單位:甘肅省天祝藏族自治縣金強(qiáng)河水利管理處