朱玲玲
(深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司新疆分公司,烏魯木齊 830000)
新源縣坎蘇鄉(xiāng)是一個以牧為主、 農(nóng)牧相結(jié)合的鄉(xiāng),農(nóng)業(yè)灌溉主要以鞏乃斯河、坎蘇河水系為主??蔡K鄉(xiāng)飲水安全工程建設(shè)完成后日供水量為815.0m3/d,同時將解決包括哈薩克買里村、庫爾吾澤克村、坎蘇新村3個行政村7721人的飲水不安全問題,對改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民生活質(zhì)量和衛(wèi)生條件具有重要意義。
新源縣位于伊犁河流域東端的鞏乃斯草原腹地,地形特點是三面環(huán)山,西部敞開,東高西低。 “坎蘇”哈薩克語意為“水面寬闊的河流”,位于縣城東部,距縣城48km,西高東低,東與那拉提鎮(zhèn)接壤,南以那拉提山為分水嶺與和靜縣為界。
1.2.1 地表水
新源縣坎蘇鄉(xiāng)工程區(qū)地表水主要有鞏乃斯河和坎蘇河水系,鞏乃斯河是伊犁河3大支流之一,坎蘇河為鞏乃斯河支流,屬雨水、冰雪融水型河流,年際變化穩(wěn)定。
1.2.2 地下水
地下水主要補給來源為山區(qū)冰雪融水入滲及大氣降水,由山區(qū)向河谷及下游方向沿隔水層頂面徑流。 受半膠結(jié)砂礫巖、泥巖隔水層出路的影響以泉的形式溢出地表,并以地表徑流形式排泄于坎蘇溝。
工程區(qū)泉水為坎蘇溝泉水, 泉眼位于坎蘇溝出山口前1.6km的溝底左側(cè)岸坡處,植被茂密,地表涵養(yǎng)水能力強,泉眼出水量穩(wěn)定,四季無大的變化,泉水清澈無污染,水質(zhì)良好,經(jīng)3a的實測資料統(tǒng)計,平均出水量為31L/s。
通過對比工程區(qū)工程條件和工程經(jīng)濟兩方面,對引泉和截潛流這兩個水源工程方案進行比選,從而確定水源工程方案。
2.1.1 水文地質(zhì)
引泉方案為坎蘇溝泉水, 泉眼位于坎蘇溝出山口前1.6km的溝底左側(cè)岸坡處, 泉眼出水量穩(wěn)定,四季無大變化,泉水清澈無污染,水質(zhì)良好,平均出水量為31L/s,滿足工程區(qū)飲水需求。水質(zhì)經(jīng)衛(wèi)生部門化驗分析結(jié)果符合GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.2 工程地質(zhì)
水源地泉眼西側(cè)為山前丘陵帶下緣, 其余三面開闊,輸水管道由泉眼為0+000樁號起,至坎蘇河(1+500)地貌單元屬山前沖洪積的傾斜平原。 沿途多為沼澤地,上覆0.3~0.5m厚的表土,灰黑色,松散,濕,植物根系發(fā)育;下部為0~1.0m厚的含礫粉土,黃色、松散、潮濕;再下部為礫卵石層,淺灰色、松散~稍密、礫卵石磨圓度較好,級配較差,厚度大于15m,屬強透水含水層,地下水埋深0.8~1.2m。
式中:EL為物流業(yè)能源消耗總量;Ej-L為物流業(yè)第j種能源消耗量;ET為第三產(chǎn)業(yè)能源消耗總量;GDP T為第三產(chǎn)業(yè)國內(nèi)生產(chǎn)總值;GDP為地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值;P為地區(qū)人口數(shù)量;area為地區(qū)城市建成區(qū)面積;Area為地區(qū)面積;R表示地區(qū)城市道路面積。
2.1.3 工程布置
經(jīng)現(xiàn)場勘察在坎蘇鄉(xiāng)政府約9km處有諸多泉眼溢出,其中選一處較大泉眼,在泉水溢出處修建泉室工程,泉室后接檢查井。 從泉室沿東岸山坡布置1根輸水總干管,在樁號0+050處新建1座50m3高位水池,水池后接輸配水管道并在樁號1+600處建1座檢查井, 檢查井后接2根輸水管道和1根配水管道,1根輸水管道在樁號2+800處新建1座100m3高位水池,給庫爾烏澤克村供水; 另1根輸水管道在樁號3+700處新建1座100m3高位水池,給哈薩克買里村供水,配水管道則向坎蘇新村供水。 引泉方案取水建筑物泉室投資1.17萬元。
2.1.4 施工布置及工程材料供應(yīng)
水源地及輸水主管線前1.6km沿途泉水出露,施工難度大,但其余管線沿途均為砂石料道路,工程施工砂石料運距近,218國道從鄉(xiāng)區(qū)中部穿過, 鄉(xiāng)區(qū)到各村有簡易公路均與國道連通,對外交通方便,不需修建施工道路和橋涵等工程, 施工場地均布置在居民區(qū)附近或道路旁邊,地形較平坦,易于施工。
2.1.5 工程投資
泉室1座、檢查井10座、輸水管道長4.9km、閘閥井99座、 管理站房120m2、 高位水池3座, 配水管網(wǎng)66.425km,工程總投資237.49萬元。
2.2.1 水文地質(zhì)
2.2.2 工程地質(zhì)
2.2.3 工程布置
在坎蘇河上修建截潛流工程(主要包括: 截水墻、濾水帶、集水井、檢查井),輸配水管網(wǎng)布置與引泉方案一致,截潛流方案取水建筑物總投資16.65萬元。
(1)截水墻,為保證引水,在河床右岸下設(shè)截水墻,起到擋水作用;設(shè)計截水墻總長82m,深6m,頂寬40cm;截水墻建在河床弱透水層中。
(2)濾水帶,為確保洪水期的引水質(zhì)量,取水方式采用滲渠的結(jié)構(gòu)形式。在截水墻前布置濾水帶,濾水帶從下而上依次設(shè)四層反濾料,總厚度1.6m,每層厚度為0.5~0.25m,上蓋50cm防沖塊石,塊石直徑大于35cm,在塊石層內(nèi)填充砂礫石,防沖層上設(shè)100cm厚防淤更換層。
(3)集水井、檢查井,滲渠縱坡為1/80,與河床天然縱坡接近,滲渠末端設(shè)置圓筒形D=2.0m的集水井,在集水井中設(shè)一條引水管道, 將水引入高位蓄水池中,在依靠重力向新建的3座高位蓄水池輸水;集水井后接D=1.0m的檢查井, 檢查井內(nèi)設(shè)Dg140閘閥與輸水管道連接,Dg250檢修閘閥和溢流管連接。
(4)濾水帶長度,滲渠產(chǎn)水量需滿足本工程的最高日用水量。由于坎蘇溝徑流量年分配不均,尤其是在冬季水量較小,滲渠長度為82m,滲渠均為順河道縱向布置。
2.2.4 施工布置及工程材料供應(yīng)
對截潛流工程而言,由于春季河水水質(zhì)渾濁,河道泥沙多,水量、水質(zhì)不易保證。 工程施工砂石料運距近,均可就地取材,218國道從鄉(xiāng)區(qū)中部穿過,鄉(xiāng)區(qū)到各村有簡易公路均與國道連通,對外交通方便,不需修建施工道路和橋涵等工程; 但由于工程地質(zhì)條件差,因此施工難度較大。
2.2.5 工程投資
取水工程1座、檢查井9座、輸水管道長4.6km、閘閥井99座、管理站房120m2、高位水池3座,配水管網(wǎng)66.425km,工程總投資254.14萬元。
(1)通過對比可知:①引泉方案泉眼出水量穩(wěn)定,四季無大的變化,泉水清澈無污染,水質(zhì)良好;截潛流方案春季河水水質(zhì)渾濁,河道泥沙多,水量、水質(zhì)不易保證;②引泉方案地形起伏小,無洪水沖溝,不存在洪水危害,便于修建泉室工程及布置管線,施工難度較??;截潛流方案位于坎蘇溝河漫灘上,地層巖性現(xiàn)代河床沖積卵石層, 每年溝底洪水期帶下大量泥砂和推移質(zhì),對取水建筑物產(chǎn)生沖刷和淤積,危害性大,因此截潛流方案施工難度大;③引泉方案取水建筑物總投資1.17萬元, 工程總投資237.49萬元;截潛流方案取水建筑物總投資為16.65萬元,工程總投資為254.14萬元, 相比之下引泉方案投資較截潛流方案少。
(2)通過對引泉方案和截潛流方案綜合分析比較,可得出引泉方案水源水質(zhì)好、施工難度小,且利用引泉重力自壓輸水,可有效節(jié)省水源地工程投資,便于工程區(qū)供水工程統(tǒng)一集中管理。 因此確定引泉方案為本工程水源工程方案。