覃小菊

（陜西省紫陽縣水利局，陜西 紫陽 725300）

1 工程概況和背景

高灘集鎮(zhèn)位于紫陽縣城西部，距縣城約26 km。東邊與高橋鎮(zhèn)交界，南臨任河，西邊與毛壩鎮(zhèn)相鄰。項目區(qū)涉及高灘集鎮(zhèn)，高灘集鎮(zhèn)上街安置小區(qū)、下街安置小區(qū)、集鎮(zhèn)安置三期（供銷社）、畜牧獸醫(yī)站安置小區(qū)高灘鎮(zhèn)初級中學(xué)、高灘鎮(zhèn)中心小學(xué)共計規(guī)劃5000 人。

高灘集鎮(zhèn)供水最早建于20 世紀(jì)80 年代，水利局于2010年進行了改擴建，由于受資金限制，僅改造了供水水源，新增了一套一體凈化消毒設(shè)備，集鎮(zhèn)供水水源為龍銅巖溝和朱家溝，兩條溝為地表徑流，兩取水點以上流域面積一共3.1 km2，僅能滿足當(dāng)時的現(xiàn)狀供水需求，隨著陜南避災(zāi)移民搬遷安置項目的實施，集鎮(zhèn)骨架逐漸拉大，人口逐年增加，現(xiàn)狀供水設(shè)施已無法滿足當(dāng)?shù)鼐用裼盟枨骩1,2]，亟需另建高標(biāo)準(zhǔn)供水設(shè)施。高灘集鎮(zhèn)供水工程是一個改善高灘集鎮(zhèn)生產(chǎn)生活環(huán)境、促進城關(guān)鎮(zhèn)乃至縣域社會和諧發(fā)展的基礎(chǔ)建設(shè)項目。通過設(shè)計將幫助解決原有配水管網(wǎng)已遠遠達不到現(xiàn)有人口供水需求等問題，進一步加快項目區(qū)新農(nóng)村建設(shè)步伐[3,4]。

2 供水工程設(shè)計要點

2.1 供水對象及需水量預(yù)測

高灘集鎮(zhèn)供水工程供水范圍涉及高灘集鎮(zhèn)安置小區(qū)一期60 戶300 人，高灘集鎮(zhèn)安置小區(qū)二期300 戶1140 人，高灘集鎮(zhèn)安置點三期418 戶1337 人，高灘集鎮(zhèn)街道社區(qū)1442 人，高灘中心學(xué)校500 人，高灘村281 人，共計規(guī)劃人口5000 人。

設(shè)計用水量包括農(nóng)村人口用水量、公共建筑物用水量、機關(guān)單位用水量及管網(wǎng)漏失與未預(yù)見水量。依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（SL689-2014），擬定各用水部門最高日用水定額：居民最高日用水定額為90L/人·d，學(xué)生公共建筑用水量按居民用水量的15%計列，管網(wǎng)漏失與未預(yù)見水量取上述三項用水量合計的152%。結(jié)合項目區(qū)實際情況，日變系數(shù)取1.5，時變系數(shù)取2.3。經(jīng)計算，高灘集鎮(zhèn)供水工程最高日用水量580 m3/d，年均用水量為14.1 萬m3。

2.2 區(qū)域水資源概況

漁溪河為任河西岸一級支流，發(fā)源于安康市紫陽縣、漢中市鎮(zhèn)巴縣交界處的印子山主峰西南側(cè)，干流由西向東流經(jīng)紫陽縣高灘鎮(zhèn)。在高灘集鎮(zhèn)上游2.7 km 處匯入任河。漁溪河全流域面積51.8 km2，主河道長16.2 km，河源海拔1618 m，河口高程336 m，主河道平均比降56.6‰。流域內(nèi)溝溪密布，大小共有20 余條，呈葉脈狀分布于干流兩岸。紫陽縣高灘集鎮(zhèn)供水工程取水樞紐位于漁溪河河口上游5 km 處，壩址以上流域面積40.4 km2，主河道長11.2 km，平均比降68.0‰。

本工程為供水工程，需對來水量可靠性進行分析。該工程屬小型村鎮(zhèn)供水工程，徑流量年內(nèi)分配主要作枯水年（P＝95%）時年內(nèi)月分配計算，分配比采用紅椿水文站典型年徑流分配比例作參證變量計算壩址不同頻率的徑流月分配值。該工程屬小型村鎮(zhèn)供水工程，徑流量年內(nèi)分配只作枯水年（P＝95%）時年內(nèi)分配計算，計算得WP=0.45×2580=1161 萬m3。

2.3 供水工程設(shè)計

根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》，本工程為Ⅳ型供水工程。主要建筑物按10 年一遇洪水設(shè)計，30 年一遇洪水校核。根據(jù)水源條件、供水范圍，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，工程取水口位于漁溪河中上游，通過輸水管道自流引水至凈配水廠，經(jīng)過沉淀、過濾、消毒后，匯水至清水池，輸送至現(xiàn)有配水管網(wǎng)中。供水流程為:取水口→輸水管道→沉淀、過濾池→清水池→現(xiàn)有配水管網(wǎng)。

2.3.1 取水樞紐設(shè)計

取水樞紐由滲渠和河床溢流壩段組成，滲渠垂直于溢流壩。滲渠緊靠溢流壩前緣布置，采用混凝土砌筑，滲渠寬0.6 m，高1.5 m～2.0 m，滲渠長為5.5 m，上部采用10 cm 厚C25 砼預(yù)制蓋板蓋，滲渠前鋪設(shè)砂石反濾料，砂石粒徑上細下粗。

河床溢流壩段長度8.51 m，壩頂高程507.9 m，壩高3.0 m，溢流壩堰面采用WES 曲線，設(shè)計洪水位513.38 m，相應(yīng)的泄洪流量為232.11 m3/s；校核洪水位514.31 m，相應(yīng)的泄洪流量293.63 m3/s。溢流壩壩型為漿砌石重力壩，壩體采用M7.5 漿砌

3.1 工程投資概算

石砌筑；溢流面采用C30 鋼筋砼面板防沖，面板最小厚度0.3 m；壩體上游面采用0.35 m 厚的防滲面板，壩基設(shè)0.2 m 厚C15砼地板，以保證壩體與基巖的可靠粘結(jié)。

根據(jù)本工程水源條件、供水范圍、建設(shè)周期，供水區(qū)與水源地相對高差不大，采用UPVC 塑料給水管。本工程設(shè)計新打深機井1 眼，采用深層承壓地下水源，保證供水率，設(shè)計取用深層承壓水，設(shè)計井深為150 m，單井出水量不小于30 m3/h。設(shè)計為管井,井孔成孔直徑600 mm，井壁結(jié)構(gòu)為φ250 mm 砼井壁管，濾水管采用定型配套產(chǎn)品，視含水層厚度按井深度的30%左右考慮，濾料為φ4 mm～8 mm 礫石，要求級配合理。2.3.2 輸水管道設(shè)計

水廠取水規(guī)模為609 m3/d，輸水管道設(shè)計引水流量按此設(shè)計，為0.00705 m3/s。取水口引水高程為505.92 m，斜管沉淀池液面高程為462.164 m，水位差43.76 m，采用重力流輸水管道。輸水管線沿程起伏大，地質(zhì)條件較好，設(shè)計采用單管引水方案，輸水管總長9140 m。敷設(shè)方式采用地埋，管頂覆土厚度不小于0.8 m，管材選用PE 管與鋼管。在管道轉(zhuǎn)彎處設(shè)鎮(zhèn)墩，鎮(zhèn)、支墩采用漿砌石結(jié)構(gòu)。

根據(jù)水力計算，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)管材規(guī)格，選用壓力等級0.8 MPa～2.0 MPa 的φ125～160PE 塑料管，壁厚為6 mmDN140 鋼管，總水頭損失27.66 m。

2.3.3 凈配水廠設(shè)計

水處理工藝采用加藥、沉淀、過濾、消毒處理。凈配水廠分為兩個臺地，地面高程為459.50 m 和456.00 m，主要建筑物有反應(yīng)沉淀池、重力無法濾池、清水池。源水引入水廠后，經(jīng)過加藥后進入斜管沉淀池，然后進入重力式無閥濾池，最后經(jīng)過消毒后進入清水池。

2.3.4 工程施工設(shè)計

高灘集鎮(zhèn)供水工程位于紫陽縣城西南部，距縣城約26 km，項目區(qū)地形平坦，交通方便，利于施工機械進出場地及材料運輸。施工用電可從附近村網(wǎng)接引至工地，也可采用發(fā)電機發(fā)電，施工用水從漁溪河取水。工程所用水泥、鋼材、木材等可就近從紫陽縣城或者高灘鎮(zhèn)購買，機電設(shè)備、管材通過招標(biāo)采購，工程區(qū)內(nèi)硬質(zhì)砌石料和砼用砂礫料均有分布，其質(zhì)量和儲量基本滿足需求，運距不足1 km。

主要施工項目有取水樞紐砌筑、凈配水廠施工、管溝開挖、管道敷設(shè)、閘閥管件安裝等，工程施工以機械為主，人工為輔。施工程序依次為：施工準(zhǔn)備、取水樞紐砌筑、凈配水廠施工、管溝開挖、管道安裝、閘閥井修筑、管道試壓、管溝回填、竣工驗收等工作。計劃于第一年11 月施工準(zhǔn)備，第一年年12 月～第二年年4 月全線施工，第二年年5 月底前進行通水試驗及竣工驗收，總工期7 個月。

3 工程經(jīng)濟效益分析

紫陽縣高灘鎮(zhèn)集鎮(zhèn)供水工程位于紫陽縣高灘鎮(zhèn)，本工程建筑工程費為327.86 萬元，機電設(shè)備及安裝工程費為7.63 萬元，金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝費為14.24 萬元，臨時工程費12.09 萬元，費用為72.42 萬元，基本預(yù)備費為21.71 萬元，水土保持工程1.5 萬元，環(huán)境保護工程1.5 萬元。靜態(tài)總投資為458.96 萬元，動態(tài)總投資為458.96 萬元。

3.2 工程效益分析

工程以漁溪河作為供水水源，計劃解決高灘集鎮(zhèn)共計規(guī)劃5000 人。供水規(guī)模580 m3/d，設(shè)計水平年供水量為14.1 萬m3。本工程概算總投資458.96 萬元。

為使工程建設(shè)后盡快走上良性運行軌道，且便于管理，實行水費征收制。工程所收的水費主要應(yīng)用于工程的年運行費用支出，故水價的確定應(yīng)以當(dāng)年運行費用為準(zhǔn)。根據(jù)用水量計算，設(shè)計水平年供水量W總＝14.1 萬m3/年。供水成本主要包括：水資源費、生產(chǎn)管理人員工資及福利費、藥劑費、維護修理費、折舊費、燃料及動力等其他費用。①人員經(jīng)費y1：定員2 人，按1.5萬元/人計，y1＝3.0 萬元；②辦公費y2：按0.5 萬元/人計，y2＝1.0 萬元；③工程維修費y3：按投資的1%計，y3＝4.59 萬元；④藥劑費y4：根據(jù)供水量按0.05 元/m3計，y4＝0.71 萬元；⑤水資源費y5：按0.2 元/m3計，y5＝2.82 萬元；⑥其它費用y6：?、佟葜偷?0%計，則y7＝1.21 萬元；年運行費y＝y(tǒng)1＋y2＋y3＋y4＋y5＋y6＝13.33 萬元。成本C＝年運行費y＋年基本折舊費Z，年基本折舊費Z＝K×0.7×0.05＝16.06 萬元。則成本C＝y(tǒng)＋z＝29.4 萬元。

由以上計算可得，供水成本R=C/W=2.09 元/m3。該項目為群眾公益性事業(yè)工程，其效益主要為國民經(jīng)濟社會效益，不同于企業(yè)盈利性質(zhì)。工程建成后收益為水費收入，收入主要用于維護企業(yè)運營發(fā)展。根據(jù)經(jīng)濟現(xiàn)狀和現(xiàn)有類似工程收費標(biāo)準(zhǔn)，按2.5 元/m3計算，年財務(wù)收入35.25 萬元，而年成本29.4 萬元，收大于支，故財務(wù)方面合理可行。由于該項目效益主要為國民經(jīng)濟效益，財務(wù)收益相對較小，故不進行財務(wù)動態(tài)分析計算。綜合以上初步分析計算表明，工程不但社會效益顯著，售水價格合理，群眾能夠接受。本工程總運行成本為29.4 萬元，初步核定經(jīng)營水價為2.5 元/m3，據(jù)此確定本項目的供水盈虧平衡點為11.76 萬m3/年。

4 結(jié)論和建議

根據(jù)水價分析計算的國民經(jīng)濟、環(huán)境影響評價和水土保持的結(jié)果，以及項目區(qū)經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀來看，高灘集鎮(zhèn)供水工程投資收益率較高，投資回收年限短，同時該項目各項設(shè)計合理可行。高灘集鎮(zhèn)供水工程將切實改善飲水困難群眾的飲水條件和生存環(huán)境，保障群眾飲水安全，保障農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟用水安全。