農(nóng)村飲水安全工程方案選擇探析

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

關(guān)鍵詞：工程設(shè)計；農(nóng)村飲水安全；方案；天?？h

1工程設(shè)計批復(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設(shè)計院根據(jù)國家水利部對甘肅藏區(qū)規(guī)劃外農(nóng)村飲水安全問題復(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3.5萬人（含易地搬遷1.07萬人）安全飲水問題尚未解決。為解決天?？h規(guī)劃外藏區(qū)農(nóng)村安全飲水問題，武威市水利水電勘測設(shè)計院編制完成了《武威市天祝縣打柴溝鎮(zhèn)大灣、火石溝村飲水安全工程初步設(shè)計》。該工程列入了《武威市天?？h藏區(qū)規(guī)劃外新出現(xiàn)農(nóng)村飲水安全項目實施方案》，計劃解決打柴溝鎮(zhèn)大灣、火石溝、多隆、上河?xùn)|、石板溝5個行政村6個村民小組381戶1654人（其中易地搬遷1654人）的飲水安全問題，同時對沿途405處水源做出替換。工程設(shè)計供水規(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，天祝縣水務(wù)局委托武威市水利水電勘測設(shè)計院編制完成了《天?？h藏區(qū)規(guī)劃外新出現(xiàn)農(nóng)村飲水安全項目實施方案》，在哈溪鎮(zhèn)、安遠(yuǎn)鎮(zhèn)、朵什鄉(xiāng)等15個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）51個行政村148個自然村實施，解決農(nóng)村8209戶3.5萬人的飲水不安全問題。由甘肅省發(fā)展和改革委員會和甘肅省水利廳批復(fù)，項目批復(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，各類閥門井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，修建各類閥門井67座。工程總投資360.31萬元。

1.3工程變更原因

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

2項目區(qū)域地質(zhì)概況

2.1地形地貌

工程區(qū)地勢西部高峻，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，項目區(qū)位于烏鞘嶺南麓，黃河一級支流金強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

該項目區(qū)屬高寒半干旱濕潤氣候。本工程所在地沒有氣象觀測臺站，考慮到工程所在地氣象資料的代表性，以距本工程相對較近，且屬同一分區(qū)的烏鞘嶺氣象站長系列資料分析成果。根據(jù)烏鞘嶺氣象站（海拔3045m）多年實測資料分析，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)為陽坡植被相對稀疏、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)造運動，近場區(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隆起和坳陷帶；伴隨區(qū)域Ⅰ～Ⅱ級夷平面的抬升，發(fā)育了規(guī)模不等的斷裂活動和短軸褶曲運動。早～中更新世，近場區(qū)地殼表現(xiàn)了整體掀斜式隆升背景中的差異運動特征，伴隨區(qū)域Ⅲ級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)集水井通過管道輸水到戶。特別是干旱年，上游溝道來水量減少，群眾只有在金強河河道內(nèi)拉運儲存于水窖飲用，生產(chǎn)生活用水時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，對供需水又提出了新要求。同時考慮打柴溝鎮(zhèn)的安門、深溝、大莊、下河?xùn)|等10個村的飲水安全工程建成時間早，運行過程中經(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，維修費用高，運行管理過程中出現(xiàn)的問題較為突出，影響工程正常運行。

4供水工程方案選擇

工程設(shè)計利用已建的截引截取金強河地表淺層水為水源，故本工程設(shè)計內(nèi)容主要為凈水廠及配水管道的設(shè)計。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、過濾、消毒后進(jìn)入清水池，通過配水管網(wǎng)供水到戶。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，通過配水管網(wǎng)供水到戶。該方案一體化凈水裝置采用了微絮凝直接接觸過濾及無級變速渦旋混合反應(yīng)等較為先進(jìn)成熟可靠的技術(shù)工藝，同時凈水車間占地較小，施工安裝較為方便等特點。方案比選：通過對兩種方案建設(shè)投資，運行成本，運行管理等方面進(jìn)行綜合考慮，方案二在凈水設(shè)施及凈水車間的投資較方案一建設(shè)投資少；同時自動化程度高，運行管理方便。故推薦方案二為設(shè)計方案。

作者:李宏文 單位:甘肅省天祝藏族自治縣金強河水利管理處