呂振良

（甘肅省武山縣水務(wù)局，甘肅 天水 741300）

1 項目概況

1.1 項目背景

為深入貫徹落實(shí)甘肅省關(guān)于2020年農(nóng)村飲水苦咸水項目投資對接會的精神，依據(jù)甘肅省水利廳《關(guān)于上報脫貧攻堅農(nóng)村飲水安全補(bǔ)短板項目建設(shè)投資計劃的通知》，按照統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展和全面建設(shè)小康社會對農(nóng)村飲水安全的要求，全面解決農(nóng)村苦咸水問題，以進(jìn)一步提高農(nóng)村水量水質(zhì)合格率為目標(biāo)，進(jìn)一步改善農(nóng)村生活條件，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會全面發(fā)展、協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展[1]。武山縣委縣政府以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，堅持以人為本理念，把解決溫泉片區(qū)1.3萬人飲水問題作為首要任務(wù)，高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)，積極開展農(nóng)村供水安全工程建設(shè)，科學(xué)規(guī)劃，合理布局，精心施工，強(qiáng)力推進(jìn)，成效顯著[2]。

1.2 項目概況

本次武山縣農(nóng)村苦咸水改水工程涉及溫泉片區(qū)15個行政村2 847戶1.3萬人飲用水問題，其中：馬皇寺水廠擬建于武山縣東南部的聶河馬皇寺段雙碌村，主水源在聶河謝莊村經(jīng)進(jìn)水沖砂閘進(jìn)至溢流壩再到沉砂池，自流至水廠，通過重力流供水至各村，置換原溫泉鎮(zhèn)區(qū)部分村莊的苦咸水源；溫泉水廠擬建于武山縣東南部的溫泉鎮(zhèn)冷家溝門，水源為截流趙家莊南側(cè)150 m處聶河地表水，再提水至水廠凈化消毒處理后，采用二級泵站揚(yáng)水方式送水至高位水池，通過管網(wǎng)重力流供水至各村，置換原溫泉鎮(zhèn)區(qū)部分村莊的苦咸水源，對未通自來水村組農(nóng)戶埋設(shè)村級管網(wǎng)實(shí)施入戶工程，對部分村組的老化村級管網(wǎng)進(jìn)行改造更換，再經(jīng)村級管網(wǎng)配水到用戶，徹底解決苦咸水問題。該集中式供水工程建成后將解決武山縣溫泉片區(qū)水量水質(zhì)及苦咸水的問題，實(shí)現(xiàn)供水水量水質(zhì)保證率95%以上，大幅提升居民生活質(zhì)量，并在運(yùn)行方面探索出一條適合本地區(qū)行之有效的長效機(jī)制[3]。

2 武山縣溫泉片區(qū)農(nóng)村苦咸水改造工程存在的問題

2.1 溫泉片區(qū)農(nóng)村飲水現(xiàn)狀

目前，溫泉片區(qū)供水現(xiàn)多為村民集資自建工程或戶用小電井供水，水源以山泉水和井水為主，經(jīng)檢測，氟化物含量0.61 mg/L~10.8 mg/L、硝酸鹽6.52 mg/L~31.1 mg/L，水質(zhì)大部分屬苦咸水，且水量受季節(jié)影響較大，供水不穩(wěn)定，每年枯水期水量嚴(yán)重不足，供水保障率低；集中供水的村莊村級管道運(yùn)行多年，破損嚴(yán)重，維修頻繁，戶內(nèi)給水井建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，冬季凍管嚴(yán)重，易斷供；水量不均衡不足，水質(zhì)無法保證，嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的發(fā)展[4]。

2.2 存在安全隱患

溫泉片區(qū)農(nóng)村供水不安全因素有以下四種情況：1）供水水質(zhì)問題主要表現(xiàn)在苦咸水、水質(zhì)污染、細(xì)菌超標(biāo)；2）水量不達(dá)標(biāo)問題；3）用水方便程度不達(dá)標(biāo)的問題；4）水源保證率不達(dá)標(biāo)的問題[5]。

3 水源論證

3.1 馬皇寺水廠

1）水量。項目區(qū)地處武山縣南部山區(qū)，水源取用武山縣渭河右岸一級支溝聶河右岸支溝馬皇溝溝道內(nèi)的地表水。水源上游地處林區(qū)，徑流主要由大氣降水補(bǔ)給，水源涵養(yǎng)能力強(qiáng)，水源水量較穩(wěn)定。主水源壩址處多年平均徑流量72.5萬m3。保證率為95%的徑流總量W95%=32.6萬m3。參考臨近截流壩的水文站及雨量站的P=95%年徑流量分配，計算截流壩P=95%的年徑流的年內(nèi)分配，結(jié)果如表1所示。

表1 主水源P=95%年來水量年內(nèi)分配計算表

備用水源壩址處多年平均徑流量182.5萬m3。保證率為95%的徑流總量W95%=82.1萬m3，備用水源位于主水源下游，扣除主水源水量后，備用保證率為95%的徑流總量W95%=49.5萬m3，參考臨近截流壩的水文站及雨量站的P=95%年徑流量分配，計算截流壩P=95%的年徑流的年內(nèi)分配，結(jié)果如表2所示。

表2 備用水源P=95%年來水量年內(nèi)分配計算表

2）水量平衡分析。主水源：根據(jù)P=95%年徑流量的年內(nèi)分配表，主水源地表水來水量最小月為1.34萬m3；而據(jù)水廠供水規(guī)模計算，年均用水量9.38萬m3，月平均用水量0.78萬m3；河流最小日流量為432 m3/d，而最高日用水量為377.70 m3/d，在完全保障供水的同時，也保證了河流必需的生態(tài)流量，為河流提供了一定的生態(tài)用水。因此，地表水來水量和用水量可以達(dá)到平衡。

3.2 溫泉水廠

項目區(qū)地處武山縣南部山區(qū)，水源取用武山縣渭河右岸一級支溝聶河溝溝道內(nèi)的地表水。引水樞紐斷面以上有效集水面積72.8 km2，水源上游地處林區(qū)，徑流主要由大氣降水補(bǔ)給，水源涵養(yǎng)能力強(qiáng)，水源水量較穩(wěn)定。

經(jīng)過計算得引水樞紐斷面P=95%的年徑流量為328萬m3，工程設(shè)計供水規(guī)模657.10 m3/d，設(shè)計年供水量16.32萬m3，水源水量能滿足供水需求，如表3所示。

根據(jù)P=95%年徑流量的年內(nèi)分配表3，地表水來水量最小月為13.4萬m3；而據(jù)水廠供水規(guī)模計算，年均用水量16.32萬m3，月平均用水量1.36萬m3；河流最小日流量為4 338 m3/d，而最高日用水量為657.10 m3/d，在完全保障供水的同時，也保證了河流必需的生態(tài)流量，為河流提供了一定的生態(tài)用水。因此，地表水來水量和用水量可以達(dá)到平衡。

表3 P=95%年來水量年內(nèi)分配計算表

4 武山縣溫泉片區(qū)農(nóng)村苦咸水改造工程目標(biāo)任務(wù)和技術(shù)路線

4.1 目標(biāo)任務(wù)

本工程擬通過新建溫泉片區(qū)兩個集中式水廠，經(jīng)置換水源，解決該片區(qū)水量水質(zhì)及苦咸水問題。項目實(shí)施后由城鄉(xiāng)供水服務(wù)中心統(tǒng)一管理，保修期內(nèi)水處理設(shè)備廠家提供維護(hù)保養(yǎng)工作，保修期滿后由設(shè)備廠家提供有償維護(hù)保養(yǎng)工作。運(yùn)行管理包括建立運(yùn)行管理制度，制定水質(zhì)檢驗(yàn)、水源管理、凈水廠管理、輸配水管理的措施[6-10]。

4.2 技術(shù)路線

武山縣農(nóng)村苦咸水改水工程溫泉片區(qū)利用聶河地表水作為供水水源，興建規(guī)?；惺焦┧こ虄商?，即馬皇寺水廠和溫泉水廠，包括新建水源、高位水池、村級蓄水池、水廠和凈水車間及辦公房等，鋪設(shè)管道將干凈、衛(wèi)生、保證程度高的安全飲用水送到村民家中；該工程建成后將具有日供水1 006.51 t的生產(chǎn)能力，設(shè)計供水人口1.30萬人，將覆蓋溫泉片區(qū)所有的集中居民點(diǎn)，溫泉片區(qū)15個行政村將全部通水，讓溫泉鎮(zhèn)片區(qū)的老百姓吃上安全放心的自來水。

4.2.1 馬皇寺水廠

1）水源：主水源地位于謝莊聶河河道內(nèi)，建進(jìn)水沖砂閘、溢流壩、沉砂池截取此處地表水和淺層地下水（設(shè)計取水水位2 244.00 m），備用水源截流壩集水箱截取雙碌地表水和淺層地下水（設(shè)計取水水位2 164.00 m）。

2）輸水線路：主水源經(jīng)1條PE D110輸水管自流送至雙碌村新建的凈水廠（備用水源經(jīng)1條PE D180輸水管泵送至雙碌村新建的凈水廠）。

3）水廠：新建凈水車間1座，安裝40 m3/h一體化凈水設(shè)備1套，采用混凝、沉淀、過濾，消毒等工藝對原水進(jìn)行凈化處理。

4）上水線路：從水廠共引出3條線路，第1條線路為從水廠（高程2 174 m）采用泵站揚(yáng)水方式上水至1#高池（2 333 m），此段上水管線凈揚(yáng)程159 m，總揚(yáng)程164 m，管長1 084 m；第2條線路為從水廠（高程2 174 m）采用泵站揚(yáng)水方式上水至2#高池（2 347 m），此段上水管線凈揚(yáng)程173 m，總揚(yáng)程178 m，管長2 600 m；第3條線路為從水廠自流，主要供馬皇寺、水溝、沙溝、中壩村、石家磨等2個行政村5個自然村。

5）高位水池：設(shè)2處高位水池，1#高位水池位于偏溝東側(cè)300 m處，2#高池位于雪坪灘西北方向約100 m處，1#高池高程2 333 m，2#高池高程2 347 m，原馬皇寺高池高程2 105 m。

6）供水方式：采用集中供水方式，經(jīng)高位水池調(diào)蓄后重力流供水。

7）配水線路：由水廠清水池供馬皇寺、水溝、沙溝、中壩村、石家磨等2個行政村5個自然村。1#高池接出4條支管，1條支管主要供偏溝；1條支管主要供大南岔；1條支管主要供包家莊；1條支管主要供上花臺、下花臺2個自然村。2#高池接出2條干管，1條干管主要供東北部村莊，主要包括謝家莊、腰莊、雙碌村等1個行政村3個自然村；1條干管主要供西北部村莊，主要包括李子溝、廖家莊、周家莊、大石頭溝、小石頭溝等2個行政村5個自然村。

4.2.2 溫泉水廠

1）水源：水源地位于趙家莊南側(cè)150 m處聶河河道內(nèi)，建截流壩集水箱截取冷家溝門地表水和淺層地下水（設(shè)計取水水位1 740.00 m）。

2）輸水線路：經(jīng)1條PE D180輸水管泵送至冷家溝門西側(cè)約100 m處的凈水廠。

3）水廠：新建凈水車間1座，安裝60 m3/h一體化凈水設(shè)備1套，采用混凝、沉淀、過濾，消毒等工藝對原水進(jìn)行凈化處理。

4）上水線路：從水廠共引出3條線路，第1條線路為兩級提水，先從水廠（高程1 715 m）經(jīng)一級泵站提水至位于高家山東南側(cè)500 m處的二級泵站（2 143 m），再經(jīng)二級泵站加壓提水至1#高位水池（高程2 315 m），水廠至二級泵站，此段上水管線凈揚(yáng)程433 m，總揚(yáng)程476 m，管長4 205 m。從二級泵站采用離心泵揚(yáng)水至位于鷂子溝南側(cè)1 000 m處的1#高位水池，此段上水管線凈揚(yáng)程172 m，總揚(yáng)程232 m，管長5 795 m；第2條線路為從水廠（高程1 715 m）采用泵站揚(yáng)水方式上水至趙莊村、冷家溝村共用調(diào)蓄池（1 773 m），此段上水管線凈揚(yáng)程58 m，總揚(yáng)程66 m，管長1 185 m。此條上水管線主要解決趙莊村、冷家溝門2個自然村185人的飲水不安全問題；馮河的八柯寨（高程2 020 m）地理位置較高，故從馮河自然村新建一個集水井池（高程1 810 m），用潛水泵揚(yáng)水至八柯寨新建高池，此段上水管線靜揚(yáng)程210 m，總揚(yáng)程279.37 m，管長2 150 m；棋盤的瓦房下（高程2 165 m）地理位置較高，如若從1#高池引水需要穿越林區(qū)和石山，故從尚家莊自然村新建一個集水井池（高程2 025 m），用潛水泵揚(yáng)水至瓦房下新建高池，此段上水管線靜揚(yáng)程140 m，總揚(yáng)程199.03 m，管長1 800 m。

5）高位水池：設(shè)2處高位水池，1#高位水池位于鷂子溝南側(cè)1 000 m處，2#調(diào)蓄池位于田子坪西北方向約200 m處，1#高池高程3 015 m，2#調(diào)蓄池高程2 077 m。從1#高池自流引水至2#調(diào)蓄池。

6）供水方式：采用集中供水方式，經(jīng)高位水池調(diào)蓄后重力流供水。

7）配水線路：①從水廠自流，主要解決溫泉鎮(zhèn)政府、溫泉的蔡家河、王河的田河等1個鄉(xiāng)鎮(zhèn)2個行政村3個自然村316戶4 078人的飲水不安全問題。②由二級泵站的前池解決趙莊的高家莊和茍家場，聶河的火燒來、王家河灣、聶家河、窩坨里、魏家窯、王家場，英咀的舊莊、新莊、攤子場、大崖上、羊角溝、官邸磨等3個行政村14個自然村485戶2 450人的飲水不安全問題。③1#高池接出2條干管，1條干管主要供南部村莊，解決大坪的灘子下、棋盤的岸峪來、黃家溝、尚家莊、瓦房下等2個行政村5個自然村222戶1 115人的飲水不安全問題。另1條干管主要供北部村莊和引水至2#調(diào)蓄池，解決大坪的麻池下、剛家溝、馬場莊、大草坪、鷂子溝、蔡家里、陰洞溝、趙莊的葛峪溝、杜溝的鴉兒溝、杜溝等3個行政村10個自然村296戶1 522人的飲水不安全問題。④2#調(diào)蓄池接出的干管主要解決盤坡的虎頭山、趙家山、馬家灣、盤坡、田河的韓家山、杜溝的田子坪、扇子地、中山來、馮河的馮河、草山、八柯寨等4個行政村11個自然村334戶1 575人的飲水不安全問題。

5 小結(jié)

武山縣溫泉片區(qū)農(nóng)村苦咸水改造工程按照“輕重緩急、突出重點(diǎn)、統(tǒng)籌兼顧”的新思路，將水源改造、提高保障能力作為鞏固脫貧攻堅成果與鄉(xiāng)村振興有效銜接的有力抓手，著眼解決群眾“急難愁盼”問題，積極謀劃項目，全力保障溫泉片區(qū)農(nóng)村供水水源穩(wěn)定、水質(zhì)安全達(dá)標(biāo)，確保省、市鞏固脫貧攻堅成果決策部署落地見效，為鞏固拓展脫貧攻堅農(nóng)村飲水安全成果奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)，助力全縣鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施開好局、起好步。