陳海妮
(禮泉縣水利工作隊 咸陽 禮泉 713200)
農(nóng)村供水工程作為新農(nóng)村建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是提高農(nóng)村地區(qū)人民生活水平、縮小城鄉(xiāng)差別、建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要物質(zhì)條件,也是保障飲水安全、提高城鄉(xiāng)供水保障能力、改善供水水質(zhì)、保護飲用水源、維護人民群眾的健康生命、生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的顯著標志。本文通過對新時鄉(xiāng)自然和生產(chǎn)供水現(xiàn)狀和人畜飲水存在問題進行簡要闡述,對其項目建設(shè)中水源、水質(zhì)和地質(zhì)條件進行分析,力爭使水源利用和投資規(guī)模合理化。
新時鄉(xiāng)位于禮泉縣城南部,東鄰藥王洞,北靠禮泉城區(qū),西與乾縣接壤,南與禮泉縣史德鎮(zhèn)相連,距禮泉縣城約5km,全鄉(xiāng)轄21個村,2.95萬人,總土地面積5.9萬畝,供水區(qū)域南北長6.5km,東西寬5.3km,總面積34.45km2。區(qū)內(nèi)地形平坦,西北略高于東南,屬暖溫帶半干旱季風(fēng)氣候,年平均氣溫12.9℃,極端最高溫度41.6℃,最低-20℃。凍土深度350mm;多年平均降水量為537mm;雨量多集中在7月、8月、9月三個月,日最大降水81.6mm,常年主導(dǎo)風(fēng)向為東風(fēng)、東北風(fēng),最大風(fēng)速16m/s,平均風(fēng)速2.4m/s,區(qū)內(nèi)四季分明,光熱資源豐富。
新時鄉(xiāng)群眾長期以來一直飲用30m~40m的自鑿?fù)辆嬘梅奖?,無費用負擔(dān),但是對該區(qū)及周邊群眾現(xiàn)飲的淺層土井水和100m~250m的灌溉井水分別進行了取樣化驗。結(jié)果顯示:淺層地下水除硫酸鹽、溶解性總固體、細菌總數(shù)、總α值超標外,氟含量均在1.64mg/L以上,深層地下水鉻(六價)均在0.092mg/L以上,分別超出國家生活飲用水衛(wèi)生標準近2倍(水質(zhì)化驗報告單附后),致使該區(qū)域氟斑牙發(fā)病率為95%以上;有10多名50歲左右的中年婦女有不同程度的氟骨癥現(xiàn)象,患者手、膝、肢、脊關(guān)節(jié)變形、腫大,疼痛,有個別嚴重者基本喪失勞動能力,飲水不安全已經(jīng)對群眾的身心健康構(gòu)成了嚴重威脅。
新時鄉(xiāng)地表水資源要借助外域水源,該區(qū)域地處寶雞峽引渭灌區(qū)。泔河水庫和泔河二庫為灌區(qū)兩座中型調(diào)節(jié)水庫。該區(qū)能利用的地表水源只有泔河水庫,該水庫總庫容6160萬m3、興利庫容2680萬m3,位于縣城北,距新時鄉(xiāng)供水區(qū)北約13km左右。新時鄉(xiāng)供水工程日需用水量 0.0986萬m3,年需水量 24萬 m3,是泔河水庫興利庫容的0.0024%和0.86%,比例很小,從該水庫取水解決新時鄉(xiāng)集中供水工程供水量不會影響到水庫灌溉能力。
根據(jù)《陜西省禮泉縣水資源評價及開發(fā)利用現(xiàn)狀分析》資料可以看出:新時鄉(xiāng)水資源量為220萬m3,可開采量為163.63萬m3。該區(qū)年生活用水量為24萬m3,占全縣可開采量的0.048%,占南部臺塬區(qū)可開采量的0.58%,占北部山區(qū)可開采量的2.89%,占本區(qū)域可開采量的14.21%。同時作為第二個要考慮的地下水資源是北部山區(qū)昭陵鄉(xiāng)堯召村村北,地下水屬巖溶地下水,天然資源量4.27×104m3/d,數(shù)值模擬區(qū)域開采資源量3.0×104m3/d,目前已開鑿4眼深機井,通過輸水管道已向禮泉縣城區(qū)供水,開采量僅為1.0×104m3/d,富余水量仍然有2.0×104m3/d,是新時鄉(xiāng)供水區(qū)需要供水量986.4m3/d的20倍。
新時鄉(xiāng)供水區(qū)域地層為第四系,巖性以黃土為主的土狀堆積,覆蓋于前第三系之上,下伏有黃土狀砂質(zhì)粘土、含結(jié)核、夾數(shù)層故土壤。地質(zhì)為祁呂賀蘭“山”字形構(gòu)造。巖層相對較穩(wěn)定,地層產(chǎn)狀平緩、構(gòu)造簡單,無大型斷裂構(gòu)造,工程區(qū)屬構(gòu)造相對穩(wěn)定地區(qū)。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》標準,工程區(qū)地震動峰值加速度a=0.05g,地震動反應(yīng)譜特征周期為T=0.045s,相應(yīng)的地震基本裂度為Ⅶ級,地質(zhì)條件穩(wěn)定,總之通過對新時鄉(xiāng)地表水和地下水以及地質(zhì)條件進行分析,可以看出,新時鄉(xiāng)供水項目具備工程建設(shè)條件。
參照《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計規(guī)范》,新時鄉(xiāng)最高日供水量為951.74m3/d、輸水管道最高日最高時供水量為56.77m3/h,年供水量為23.16萬m3,所以說選擇水淅時要確保水源水量要充沛可靠,依據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》和《陜西省村鎮(zhèn)供水工程初步設(shè)計要點》規(guī)定:用地表水作為飲水工程供水水源時,其設(shè)計枯水期流量的保證率應(yīng)不低于90%,以地下水作水源時,其取水量應(yīng)小于可開采量。其二是水源水質(zhì)或經(jīng)處理后的水質(zhì)應(yīng)符合國家飲用水水質(zhì)標準。其三是水源應(yīng)安全、經(jīng)濟以及便于水源保護等因素。
根據(jù)《陜西省禮泉縣水資源評價及開發(fā)利用現(xiàn)狀分析》成果,作為第一水源的泔河二庫水源,無毒理性元素,水質(zhì)良好;作為第二水源的供水區(qū)域淺層地下水,水量蘊涵豐富,單井出水量在50m3以上,水中硫酸鹽、溶解性總固體、細菌總數(shù)、總α值超標,氟含量1.64mg/l以上,礦化度大于1.0g/L;深層地下水單井出水量在80m3以上,水中鉻(六價)在0.092mg/l,超出國家生活飲用水衛(wèi)生標準,該區(qū)域地下水不能直接主活飲用;作為第三水源的禮泉縣北部山區(qū)昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下水,該水屬巖溶水,目前各項指標勻符合《國家生活飲用水衛(wèi)生標準》,可以直接飲用。
從泔河水庫取水解決工程的供水水源,可取水量完全能夠滿足供水工程的供水保證率。需建取水建筑物一座、水處理廠一處、加壓泵站一座、壓力管道約13km,管道穿越主要公路3處、穿越干支渠2處,經(jīng)過測算水源工程費565萬元,工程建安費560萬元,水處理設(shè)備費25萬元,制水成本2.33萬元。
由于項目區(qū)淺層地下水氟含量超標,深層地下水六價鉻含量超標,要采用項目區(qū)地下水,需開鑿母子井一處,同時取用深、淺層地下水進行摻和,以降低淺層地下水氟、深層地下水鉻含量。在開鑿期間,要分層取樣化驗,留存相對良好的水,將淺層地下水和深層地下水提至地面水池進行摻和,這種方案工藝復(fù)雜,施工技術(shù)要求高,工程投資大,工程建后運行管理不方便,且摻和后水質(zhì)仍然存在不合格可能,經(jīng)過測算水源工程費46.1萬元,工程建安費126.10萬元,水處理設(shè)備費80萬元,(水處理設(shè)備費和制水成本只考慮除氟設(shè)備和除氟費用),制水成本2.56萬元。
利用昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下巖溶水作為新時鄉(xiāng)集中供水工程的水源。該地下水是禮泉縣城區(qū)水源地。禮泉縣對昭陵鄉(xiāng)堯召村村北水資源量的遠期規(guī)劃是:供縣城供水的開采量為2.0×104m3/d,其余1.0×104m3/d水資源量為北部山區(qū)居民生活飲用。目前已建成供城區(qū)供水的水源井4眼,出水能力達10000m3/d,以DN400的球墨鑄鐵管送至縣城城區(qū)一水廠。禮泉縣城區(qū)現(xiàn)狀用水6800m3/d,城市發(fā)展規(guī)劃用水量為:2015年用水 10000 m3/d,2018年用水 12000 m3/d,2025年用水20000m3/d。設(shè)計項目現(xiàn)狀年用水量僅占已開采富余量3200m3的1.68%,設(shè)計水平年用水僅占城區(qū)規(guī)劃開采富余量8000m3的1.54%。堯召村北至縣城城區(qū)一水廠的輸水管設(shè)計流量為740m3/h,目前實際輸水流量為310m3/h,輸水能力富裕量大。但城區(qū)水源地已開采量滿足不了新時鄉(xiāng)設(shè)計水平年的用水,需在水源地處新開辟一眼水源井,增加堯召村北至城區(qū)管道的輸水量,經(jīng)過測算水源工程費114.91萬元,工程建安費114.91萬元,制水成本2.27萬元。
從水源工程投資和制水成本兩方面比較可以看出:從泔河水庫取水,投資大,管理要按水源工程和配水工程設(shè)立管理管機構(gòu),相應(yīng)的管理人員增多,管理用費大,制水成本高;在該項目區(qū)開鑿母子井取水,雖水源井的投資相對低,但成井工藝難度大,井水仍需配套相應(yīng)設(shè)備進行處理,增加了水處理設(shè)備費,總投資低于從泔河水庫取水,略高于從城區(qū)供水水源地取水;利用禮泉縣北部山區(qū)昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下水,水質(zhì)有保證,投資小,制水成本最低。通過以上分析比較,確定利用昭陵鄉(xiāng)堯召村村北地下巖溶水作為新時鄉(xiāng)集中供水的主水源為最優(yōu)方案。
新時鄉(xiāng)集中供水工程水源方案的最后確定,在堯召村村北新開辟一眼水源井,增加堯召水廠至城區(qū)段管道輸水量,成為新時鄉(xiāng)集中供水工程的主水源。在禮泉縣城區(qū)水源地--昭陵鄉(xiāng)堯召村村北新開鑿一眼深機井,增加城區(qū)供水工程水源地至城區(qū)段輸水管道的輸水量。供水區(qū)的西莊頭、花寨、坡上、大寒四村從輸水管道直接引伸管網(wǎng),直接重力配水,其他受益區(qū)在用水高峰期通過水廠加壓供水,加壓水頭和供水量由變頻恒壓智能無線供水設(shè)備控制,平時用水不經(jīng)過水廠加壓,通過管道直接向新時鄉(xiāng)供水。供水項目的建成可以從根本上解決新時鄉(xiāng)群眾的飲水條件,并為加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、培育特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了重要的推動作用。陜西水利