茅畬鄉農村飲用水安全分析及系統方案探討

戴淑君

(臺州市黃巖區水利局 318020)

1 概況

茅畬鄉位于浙江省臺州市黃巖區西南部，東接沙埠鎮，南與樂清智仁鄉相鄰，西倚平田鄉，北連澄江街道、北洋兩鎮。全鄉總面積29.61km2。茅畬鄉現轄14個行政村，共4369戶，戶籍總人口13652人。該鄉地處半山區，屬亞熱帶海洋性季風氣候，溫暖濕潤，雨水充足，光照適宜，四季分明。

2 當地農民飲用水現狀及存在的主要問題

茅畬鄉現無凈水廠，因地處山區，大部分村直接抽淺層地下水，部分村自行從溪流直接引水至用戶，也并未經過凈化處理，用水安全得不到保證。近幾年來鄉鎮各項企事業迅速發展，生活水平不斷提高，用水量急劇增加，局部地表水及淺層地下水已受到生活污水和工業的嚴重污染，且水量受天氣等因素影響較大，供水保證率很低。由于儲水點分布不均勻，引起上游用水過剩，而下游缺水或無水，時常發生水事糾紛，飲用水問題已成為茅畬鄉村民生活的主要難題，水質、水量等根本不能滿足日益增長的需求，嚴重制約了當地社會和經濟的發展，因此解決飲用水問題已迫在眉捷。

3 供水規模分析

3.1 供水規模確定方法

確定方法有人均綜合用水量指標法、工業用地面積計算法和根據用水定額項計算法。根據鄉鎮供水工程受益人口及工業等情況，采用人均日生活用水量和其他綜合用水量計算。

3.2 供水規模的計算和預測

a.設計用水規模根據供水范圍內的最高水量、供水范圍、設計年限、用水人口確定。供水范圍內的用戶給水設備類型使用比較混亂，給水龍頭、衛生設備、淋浴設備情況不一，根據現狀的調查了解及對未來的預測，近期定最高日用水量為160L/人，生活用水時變化系數為1.5，日變化系數為1.2。供水范圍全鄉涉及12個行政村，余兩個山頭村未計入，供水范圍涉及現狀人口13379人。

b.其他綜合用水量取最高生活用水量的50%計算。

c.設計年限以近期為主，設計年限10年。

d.用水人口增長近期取自然增長率為6‰，機械增長率為10‰。

設計供水人口A采用以下公式計算

式中 B——固定人口;

R——人口增長率，值為自然增長率加機械增長率;

n——規劃設計年限。

依上式求得近期設計人口為15681人。

e.最高日設計用水量

最高日用水量包括:最高日生活用水量和其他綜合用水量。據此求得近期最高日用水總量為3763m3。考慮人口增長、工業發展、公共建筑用水、綠化用水、消防用水、及水廠自身用水等因素，供水設施作為該區域的基礎設施之一，應適度超前，近期供水規模確定為最高日用水量4000m3。

4 供水水源分析

4.1 供水水源的選擇原則

選擇水源的原則一般有以下幾個方面:

a.所選水源應當水質良好，水量充沛，便于防護。

b.優先選擇地表水源，若選擇地下水源時，應優先開發淺層水，合理開發深層水，淺深層開發相結合。

c.地表水源與地下水源相結合，集中與分散相結合，建立多水源給水系統。

d.選擇水源時，必須配合經濟計劃部門制定水資源開發利用規劃，全面考慮，統籌安排，正確處理給水工程與各有關部門的關系，以求合理地綜合利用和開發水資源。

e.選擇水源時應考慮與取水工程有關的其他各種條件。

4.2 現狀水資源分析

全鄉現有一座小(1)型水庫——鳥山水庫，水庫位于九溪流域主流里平坑，集雨面積2.47km2，設計洪水標準50年一遇，校核洪水標準500年一遇，總庫容160.76萬 m3，正常庫容153.5萬 m3，自流灌溉面積226.7hm2，建有一座引水式電站，裝機兩臺，每臺250kW。1～10萬m3水庫4座，分別為新丘塘水庫集雨面積0.2km2，庫容1.2萬 m3，灌溉面積15.3hm2;芭蕉坑水庫集雨面積0.4km2，庫容2萬 m3，灌溉面積12.7hm2;紅領巾水庫集雨面積0.5km2，庫容2.16萬m3，灌溉面積26.7hm2;山后灣水庫集雨面積0.08km2，庫容2萬m3，灌溉面積40hm2。500～1000m3山塘33座;堰壩5處。

供水范圍位于九溪流域，主流為里平坑，主要支流有地下坑、上橫溪、西邊溪、東邊溪、白浦岙溪、大禮岙溪等。境內地下水資源曾經比較豐富，主要是孔隙潛水，是現狀村民的主要飲用水來源，但隨著鄉鎮各項企事業的迅速發展，水資源已受生活污水和工業廢水的嚴重污染。茅畬鄉地下水治理相對較難，水質水量均難以保證，很難達到飲用水水源的標準。

現地下水已無法作為水源，考慮采用地表水。九溪上游溪坑地表水水質較好，有一定集雨面積，水量較豐富，作為水廠主要供水水源，在溪坑水不足時，以鳥山水庫水作為補充，提高供水保證率。溪水及水庫水均作為水源，兩處聯合運行，以此解決全鎮規劃范圍內的農民飲用水及工業用水問題無疑是目前較理想的選擇。

4.3 水量分析

規劃水源取水點集雨面積4.48km2，年徑流深1300mm，由 CV=0.37，CS=3.5CV，查得 KP=95%=0.5535;則年徑流量為322萬m3;供水年用水量為:146萬m3＜322萬m3;供水50天抗旱需水量為20萬m3。

取水點按95%保證率來水量為322萬m3，而年需水量按最高日用水量4000 m3，全年需水146萬m3，故來水量能滿足需水要求。而50天抗旱需水量為20萬m3，要求鳥山水庫預留20萬m3水作為抗旱時用。

5 系統方案

5.1 水源工程位置及壩型

規劃以九溪溪水和鳥山電站發電尾水共同作為水源，鳥山電站發電尾水渠底高程為50.9m，則集水池頂高程應低于50.9m才能實現自流，九溪攔水堰位置應高于50.9m。經實地踏勘并考慮一定庫容，在九溪上游高程52.0m處建攔水壩，壩型采用混凝土灌砌石重力壩，壩頂溢流。最大壩高4m，壩頂長30m，設計蓄水量4000m3，取水口高程52.8m。

5.2 取水方案

水源以九溪上游溪坑水作為主要水源，鳥山水庫水作為補充水源。規劃在九溪上游52.0m高程處建一條攔水壩，由引水渠道引溪坑水至水廠集水池，同時另一渠道引鳥山水庫發電尾水至集水池，再從集水池提水到凈化裝置進行凈化處理，再由水廠清水池接輸配水管網至各村戶。

5.3 凈水廠工程方案

為減少管路損失，保證水壓，凈水廠廠址設于鳥山電站發電尾水出水口附近，該處位于九溪右岸，現地面高程47～48.3m，利用該地勢大部分村能采取重力供水，而局部不能重力供水的位置則采用局部加壓，避免因局部地方不足而使整個管網壓力加大。

凈水工藝的流程主要取決于原水水質情況和要求處理的程度。本著工藝流程適合、技術成熟、凈化處理構筑物運行可靠和便于管理的原則，根據茅畬鄉特殊的地形地貌特征，結合水源水質情況，提出處理工藝流程如下圖所示:

處理工藝流程圖

該方案工藝比較成熟，操作方便，維護工作量少，造價較低，比較適合實際情況。原水經輸水管引水至凈水廠集水池，再經過管道混合器加藥之后進入過濾池過濾，過濾后出水經消毒后再進入清水池，由清水池向廠外管網直接供水。

5.4 供水管網布置方案

供水管網布置的合理與否關系到供水是否安全，以及工程投資和管網運行費用是否經濟。供水管網布置時應遵循下列基本原則:

a.根據規劃布置管網，并留有發展余地。

b.布置在整個供水區內，并滿足用戶對水量和水壓的要求。

c.管網供水應安全可靠，當局部管線發生故障時，應盡量減少斷水范圍。

d.管線布置力求管短，盡量減少特殊工程，以降低管網工程投資和日常供水費用。

根據茅畬鄉特殊的地形，若全部采用重力供水，成本大且管網安全性低，所以考慮采用大部分重力輸水，局部加壓的方式。根據供水范圍內村莊的地理位置，確定輸水管線高程，輸水管線基本沿公路布設，能重力供水的區域，中途不設加壓泵房等設置，直接自水廠由高至低重力供水，局部支管末端靠山腳地勢相對較高、水壓不足處需二次加壓，增設加壓管道泵增加供水壓力，由水泵提水至高位水池再供水。

6 結語

由此，茅畬鄉全鄉自來水供水普及率可達98%，供水保證率可達95%，近期供水能力達到4000m3/天，水質達到生活飲用水衛生標準要求，最高日生活用水量達160L/人，改善農村飲水困難村12個，受益人口達13379人。