戴淑君
(臺(tái)州市黃巖區(qū)水利局 318020)
茅畬鄉(xiāng)位于浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)西南部,東接沙埠鎮(zhèn),南與樂清智仁鄉(xiāng)相鄰,西倚平田鄉(xiāng),北連澄江街道、北洋兩鎮(zhèn)。全鄉(xiāng)總面積29.61km2。茅畬鄉(xiāng)現(xiàn)轄14個(gè)行政村,共4369戶,戶籍總?cè)丝?3652人。該鄉(xiāng)地處半山區(qū),屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,溫暖濕潤(rùn),雨水充足,光照適宜,四季分明。
茅畬鄉(xiāng)現(xiàn)無凈水廠,因地處山區(qū),大部分村直接抽淺層地下水,部分村自行從溪流直接引水至用戶,也并未經(jīng)過凈化處理,用水安全得不到保證。近幾年來鄉(xiāng)鎮(zhèn)各項(xiàng)企事業(yè)迅速發(fā)展,生活水平不斷提高,用水量急劇增加,局部地表水及淺層地下水已受到生活污水和工業(yè)的嚴(yán)重污染,且水量受天氣等因素影響較大,供水保證率很低。由于儲(chǔ)水點(diǎn)分布不均勻,引起上游用水過剩,而下游缺水或無水,時(shí)常發(fā)生水事糾紛,飲用水問題已成為茅畬鄉(xiāng)村民生活的主要難題,水質(zhì)、水量等根本不能滿足日益增長(zhǎng)的需求,嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,因此解決飲用水問題已迫在眉捷。
確定方法有人均綜合用水量指標(biāo)法、工業(yè)用地面積計(jì)算法和根據(jù)用水定額項(xiàng)計(jì)算法。根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程受益人口及工業(yè)等情況,采用人均日生活用水量和其他綜合用水量計(jì)算。
a.設(shè)計(jì)用水規(guī)模根據(jù)供水范圍內(nèi)的最高水量、供水范圍、設(shè)計(jì)年限、用水人口確定。供水范圍內(nèi)的用戶給水設(shè)備類型使用比較混亂,給水龍頭、衛(wèi)生設(shè)備、淋浴設(shè)備情況不一,根據(jù)現(xiàn)狀的調(diào)查了解及對(duì)未來的預(yù)測(cè),近期定最高日用水量為160L/人,生活用水時(shí)變化系數(shù)為1.5,日變化系數(shù)為1.2。供水范圍全鄉(xiāng)涉及12個(gè)行政村,余兩個(gè)山頭村未計(jì)入,供水范圍涉及現(xiàn)狀人口13379人。
b.其他綜合用水量取最高生活用水量的50%計(jì)算。
c.設(shè)計(jì)年限以近期為主,設(shè)計(jì)年限10年。
d.用水人口增長(zhǎng)近期取自然增長(zhǎng)率為6‰,機(jī)械增長(zhǎng)率為10‰。
設(shè)計(jì)供水人口A采用以下公式計(jì)算
式中 B——固定人口;
R——人口增長(zhǎng)率,值為自然增長(zhǎng)率加機(jī)械增長(zhǎng)率;
n——規(guī)劃設(shè)計(jì)年限。
依上式求得近期設(shè)計(jì)人口為15681人。
e.最高日設(shè)計(jì)用水量
最高日用水量包括:最高日生活用水量和其他綜合用水量。據(jù)此求得近期最高日用水總量為3763m3??紤]人口增長(zhǎng)、工業(yè)發(fā)展、公共建筑用水、綠化用水、消防用水、及水廠自身用水等因素,供水設(shè)施作為該區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施之一,應(yīng)適度超前,近期供水規(guī)模確定為最高日用水量4000m3。
選擇水源的原則一般有以下幾個(gè)方面:
a.所選水源應(yīng)當(dāng)水質(zhì)良好,水量充沛,便于防護(hù)。
b.優(yōu)先選擇地表水源,若選擇地下水源時(shí),應(yīng)優(yōu)先開發(fā)淺層水,合理開發(fā)深層水,淺深層開發(fā)相結(jié)合。
c.地表水源與地下水源相結(jié)合,集中與分散相結(jié)合,建立多水源給水系統(tǒng)。
d.選擇水源時(shí),必須配合經(jīng)濟(jì)計(jì)劃部門制定水資源開發(fā)利用規(guī)劃,全面考慮,統(tǒng)籌安排,正確處理給水工程與各有關(guān)部門的關(guān)系,以求合理地綜合利用和開發(fā)水資源。
e.選擇水源時(shí)應(yīng)考慮與取水工程有關(guān)的其他各種條件。
全鄉(xiāng)現(xiàn)有一座小(1)型水庫——鳥山水庫,水庫位于九溪流域主流里平坑,集雨面積2.47km2,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇,總庫容160.76萬 m3,正常庫容153.5萬 m3,自流灌溉面積226.7hm2,建有一座引水式電站,裝機(jī)兩臺(tái),每臺(tái)250kW。1~10萬m3水庫4座,分別為新丘塘水庫集雨面積0.2km2,庫容1.2萬 m3,灌溉面積15.3hm2;芭蕉坑水庫集雨面積0.4km2,庫容2萬 m3,灌溉面積12.7hm2;紅領(lǐng)巾水庫集雨面積0.5km2,庫容2.16萬m3,灌溉面積26.7hm2;山后灣水庫集雨面積0.08km2,庫容2萬m3,灌溉面積40hm2。500~1000m3山塘33座;堰壩5處。
供水范圍位于九溪流域,主流為里平坑,主要支流有地下坑、上橫溪、西邊溪、東邊溪、白浦岙溪、大禮岙溪等。境內(nèi)地下水資源曾經(jīng)比較豐富,主要是孔隙潛水,是現(xiàn)狀村民的主要飲用水來源,但隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)各項(xiàng)企事業(yè)的迅速發(fā)展,水資源已受生活污水和工業(yè)廢水的嚴(yán)重污染。茅畬鄉(xiāng)地下水治理相對(duì)較難,水質(zhì)水量均難以保證,很難達(dá)到飲用水水源的標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)地下水已無法作為水源,考慮采用地表水。九溪上游溪坑地表水水質(zhì)較好,有一定集雨面積,水量較豐富,作為水廠主要供水水源,在溪坑水不足時(shí),以鳥山水庫水作為補(bǔ)充,提高供水保證率。溪水及水庫水均作為水源,兩處聯(lián)合運(yùn)行,以此解決全鎮(zhèn)規(guī)劃范圍內(nèi)的農(nóng)民飲用水及工業(yè)用水問題無疑是目前較理想的選擇。
規(guī)劃水源取水點(diǎn)集雨面積4.48km2,年徑流深1300mm,由 CV=0.37,CS=3.5CV,查得 KP=95%=0.5535;則年徑流量為322萬m3;供水年用水量為:146萬m3<322萬m3;供水50天抗旱需水量為20萬m3。
取水點(diǎn)按95%保證率來水量為322萬m3,而年需水量按最高日用水量4000 m3,全年需水146萬m3,故來水量能滿足需水要求。而50天抗旱需水量為20萬m3,要求鳥山水庫預(yù)留20萬m3水作為抗旱時(shí)用。
規(guī)劃以九溪溪水和鳥山電站發(fā)電尾水共同作為水源,鳥山電站發(fā)電尾水渠底高程為50.9m,則集水池頂高程應(yīng)低于50.9m才能實(shí)現(xiàn)自流,九溪攔水堰位置應(yīng)高于50.9m。經(jīng)實(shí)地踏勘并考慮一定庫容,在九溪上游高程52.0m處建攔水壩,壩型采用混凝土灌砌石重力壩,壩頂溢流。最大壩高4m,壩頂長(zhǎng)30m,設(shè)計(jì)蓄水量4000m3,取水口高程52.8m。
水源以九溪上游溪坑水作為主要水源,鳥山水庫水作為補(bǔ)充水源。規(guī)劃在九溪上游52.0m高程處建一條攔水壩,由引水渠道引溪坑水至水廠集水池,同時(shí)另一渠道引鳥山水庫發(fā)電尾水至集水池,再從集水池提水到凈化裝置進(jìn)行凈化處理,再由水廠清水池接輸配水管網(wǎng)至各村戶。
為減少管路損失,保證水壓,凈水廠廠址設(shè)于鳥山電站發(fā)電尾水出水口附近,該處位于九溪右岸,現(xiàn)地面高程47~48.3m,利用該地勢(shì)大部分村能采取重力供水,而局部不能重力供水的位置則采用局部加壓,避免因局部地方不足而使整個(gè)管網(wǎng)壓力加大。
凈水工藝的流程主要取決于原水水質(zhì)情況和要求處理的程度。本著工藝流程適合、技術(shù)成熟、凈化處理構(gòu)筑物運(yùn)行可靠和便于管理的原則,根據(jù)茅畬鄉(xiāng)特殊的地形地貌特征,結(jié)合水源水質(zhì)情況,提出處理工藝流程如下圖所示:
處理工藝流程圖
該方案工藝比較成熟,操作方便,維護(hù)工作量少,造價(jià)較低,比較適合實(shí)際情況。原水經(jīng)輸水管引水至凈水廠集水池,再經(jīng)過管道混合器加藥之后進(jìn)入過濾池過濾,過濾后出水經(jīng)消毒后再進(jìn)入清水池,由清水池向廠外管網(wǎng)直接供水。
供水管網(wǎng)布置的合理與否關(guān)系到供水是否安全,以及工程投資和管網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用是否經(jīng)濟(jì)。供水管網(wǎng)布置時(shí)應(yīng)遵循下列基本原則:
a.根據(jù)規(guī)劃布置管網(wǎng),并留有發(fā)展余地。
b.布置在整個(gè)供水區(qū)內(nèi),并滿足用戶對(duì)水量和水壓的要求。
c.管網(wǎng)供水應(yīng)安全可靠,當(dāng)局部管線發(fā)生故障時(shí),應(yīng)盡量減少斷水范圍。
d.管線布置力求管短,盡量減少特殊工程,以降低管網(wǎng)工程投資和日常供水費(fèi)用。
根據(jù)茅畬鄉(xiāng)特殊的地形,若全部采用重力供水,成本大且管網(wǎng)安全性低,所以考慮采用大部分重力輸水,局部加壓的方式。根據(jù)供水范圍內(nèi)村莊的地理位置,確定輸水管線高程,輸水管線基本沿公路布設(shè),能重力供水的區(qū)域,中途不設(shè)加壓泵房等設(shè)置,直接自水廠由高至低重力供水,局部支管末端靠山腳地勢(shì)相對(duì)較高、水壓不足處需二次加壓,增設(shè)加壓管道泵增加供水壓力,由水泵提水至高位水池再供水。
由此,茅畬鄉(xiāng)全鄉(xiāng)自來水供水普及率可達(dá)98%,供水保證率可達(dá)95%,近期供水能力達(dá)到4000m3/天,水質(zhì)達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求,最高日生活用水量達(dá)160L/人,改善農(nóng)村飲水困難村12個(gè),受益人口達(dá)13379人。