陜西省華陰市孟塬供水工程存在問題及處理措施

石蕊線 丁勝利

（1.渭南市水利水電勘測設(shè)計院，陜西 渭南714000；2.華陰市水務(wù)局，陜西 華陰714200）

0 工程概況

華陰市孟塬供水工程位于華陰市南部秦嶺北麓山前洪積扇區(qū)及黃土塬區(qū)，于1996 年10 月建成，以蒲峪水庫為供水水源，原設(shè)計主要解決華陰市孟塬鎮(zhèn)、觀北鄉(xiāng)、衛(wèi)峪鄉(xiāng)1.99 萬人及孟塬火車站的飲水困難問題，供水面積54km2。 白龍澗河南北橫穿項目區(qū)中部，將塬區(qū)切割成東西兩大片，塬面南北向沖溝發(fā)育，屬典型的殘塬溝壑區(qū)，南北高差170m，東西塬面大致平坦，地形總體向渭河呈階梯狀傾斜。

目前孟塬供水工程東、西干管已建成，在東、西干管開口建成的支管有迪家、樓底、司家等，現(xiàn)狀供水工程已解決9 個行政村5845 人以及孟塬車站的安全飲水困難，尚未達到原設(shè)計要求。 本次工程改造擬解決孟塬鎮(zhèn)9 個行政村8753 人的飲水安全問題，屬孟塬供水工程范圍。

1 項目區(qū)飲水工程現(xiàn)狀存在問題

經(jīng)過近幾年的工程建設(shè)，孟塬供水工程已初具規(guī)模，目前已解決9 個行政村5845 人及孟塬火車站的飲水安全問題， 但尚未達到原設(shè)計供水能力，造成工程不能正常發(fā)揮效益。 存在的主要問題如下：

1） 項目區(qū)供水水質(zhì)不能達到規(guī)范要求， 汛期蒲峪水庫庫水濁度高，水廠內(nèi)現(xiàn)有凈化設(shè)備不能滿足供水需求。

2）水庫到凈水廠的渠道沿線滲漏嚴重，未封閉，沿線為附近居民傾倒垃圾的場所，且左側(cè)山坡時有落石，水質(zhì)易受到污染；進水閘破損嚴重，無法正常控制流量；向凈水廠分水處無分水閘。

3）水廠設(shè)在原蒲峪水庫管理站內(nèi)，無生產(chǎn)、管理用房；無水質(zhì)化驗設(shè)備，水質(zhì)凈化程度無法實時監(jiān)測，不利于管理

4）項目區(qū)內(nèi)調(diào)蓄水池的進出水閘閥井及閥件老化失修，調(diào)蓄池無水位觀測設(shè)備。

5) 馮家調(diào)壓池調(diào)節(jié)水量的能力不足，影響下游用戶的用水。

6) 0+590～1+584.4 段配水干管爆裂破壞嚴重，不能正常輸水。

7) 供水范圍區(qū)仍有營里、溝西、馬村等3 個村莊無村網(wǎng)設(shè)施，群眾吃水極不方便。

2 供水水源

2.1 蒲峪水庫概況

蒲峪水庫位于白龍澗河上游蒲峪峪口以上500m， 壩址以上控制流域面積27.8km2，流域內(nèi)多為石質(zhì)山區(qū)，植被良好。

蒲峪水庫主要功能是農(nóng)村人飲供水、農(nóng)田灌溉及防洪，原設(shè)計供水人口1.99 萬人，灌區(qū)面積1.5 萬畝。 水庫于1978 年3 月建成，為Ⅳ等小（1）型工程，總庫容134.82 萬m3，興利庫容112.5 萬m3，調(diào)洪庫容22.32 萬m3，水庫正常蓄水位852.5m。 樞紐工程由大壩、溢洪道、放水洞組成。 目前蒲峪水庫除險加固工程已全部竣工驗收，水庫病險問題已消除，可正常發(fā)揮效益。

2.2 孟塬供水工程規(guī)模

孟塬供水工程以蒲峪水庫為供水水源，設(shè)計解決孟塬鎮(zhèn)、觀北鄉(xiāng)、衛(wèi)峪鄉(xiāng)38 個自然村1.99 萬人及孟塬火車站的飲水困難問題。 設(shè)計標準為人最高日40L/(人·d)，管網(wǎng)損失及未預(yù)見水量按最高日用水量的20%計。 設(shè)計年供水量89.13 萬m3。

2.3 供水水量、水質(zhì)

水庫徑流調(diào)節(jié)采取年調(diào)節(jié)方式，計算時段為月，優(yōu)先保證農(nóng)村人畜飲水，農(nóng)村人飲供水保證率為95%，農(nóng)田灌溉保證率為50%。 經(jīng)調(diào)節(jié)計算，來水保證率95%時，水庫可提供人畜飲水水量89.2 萬m3，可灌溉0.97 萬畝農(nóng)田。

經(jīng)水質(zhì)化驗分析， 蒲峪水庫除洪水期含沙量較大水質(zhì)混濁外，常流水水質(zhì)清澈，據(jù)分析水化學類型為HCO3-C2HCO3-C2、N2 型水，礦化度小于0.5g/L，水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》。

綜上所述，蒲峪水庫的水量可滿足向孟塬供水工程提供總需水量89.2 萬m3的需求。 水質(zhì)經(jīng)常規(guī)凈化處理，也可達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求。 水源的水量、水質(zhì)滿足工程需求。

3 供水方式、工藝流程

3.1 供水方式

項目區(qū)南高北低，地形高差270m，水源（蒲峪水庫）位于項目區(qū)的最高點，采用自流供水的方式將水供至各村。

3.2 工藝流程

依據(jù)水質(zhì)化驗報告和供水水質(zhì)要求，原水需進行減小濁度、加氯消毒的凈化措施，即可達到飲用水標準，工藝流程為：

4 孟塬供水工程改造措施

孟塬供水工程項目區(qū)地形南高北低，地面高程731～461m，供水區(qū)南北向距離長，地面高差大，總體布置為從南向北自流供水。

4.1 管網(wǎng)水力計算

水力計算以現(xiàn)狀已布設(shè)管網(wǎng)為基礎(chǔ)，并考慮本次新增設(shè)的營里5組支線，以設(shè)計供水規(guī)模、時變系數(shù)計算管道設(shè)計流量復核管道壓力。經(jīng)計算，各節(jié)點的自由水頭在9.63m～41.1m 之間，各村最不利點水頭滿足供水需求。

4.2 供水工程改造措施

1）輸水渠道改造措施

輸水渠道全長891m，為蒲峪灌溉與供水共用的渠道，采用漿砌石襯砌梯形斷面。 現(xiàn)狀渠道砂漿剝落，沿程滲漏水量達0.1m3/s，占灌溉、供水總設(shè)計流量0.41m3/s 的24%，且渠道沿線右側(cè)山坡落石常造成渠道淤堵，堆積垃圾使水質(zhì)受到污染。

工程改造措施： 清除渠道內(nèi)淤積后， 在原渠道內(nèi)現(xiàn)澆C20 砼厚10cm，并全線加設(shè)予制鋼筋砼蓋板。

2）輸水渠道進出水建筑物改造措施

①進水閘

輸水渠道進水閘位于放水洞出口左側(cè)石質(zhì)山坡上， 閘門閘體變形，止水橡皮老化，漏水嚴重。

工程改造措施：拆除現(xiàn)狀閘體部分，并更換閘門。維持原設(shè)計閘孔尺寸1×1m 不變，更換閘門，啟閉機配備手電兩用QST-5-S 型。閘上建磚混管理房一座。

②分水閘

分水閘位于輸水渠道0+921 處，現(xiàn)狀分水閘閘孔尺寸1×1m，閘前進水池深1.2m，人畜飲水的分水口位于進水池南側(cè)。 存在問題: 閘前無沉沙池，汛期水質(zhì)渾濁度大；人畜飲水的分水口無控制設(shè)施；分水閘門及啟閉設(shè)施老化、變形，難以控制流量。

針對以上問題，擬對分水閘拆除重建。在閘前設(shè)沉沙池一座。沉沙池池深1m，長25m。 沉沙池后設(shè)分水閘1 座，向灌溉渠道分水的閘孔尺寸為1×1m 與輸水渠道軸線正交； 向人畜飲水分水的閘孔尺寸為0.4×0.4m，位于灌溉分水閘孔的上游右側(cè)，與輸水渠道軸線90°相交。分 別 配 備PGX1×1 m 和PG0.4×0.4 m 型 鑄 鐵 閘 門 各1 套， 啟 閉 機QLT-5-S 型共2 臺。

3）水廠改造措施

水廠位于蒲峪水庫管理站院內(nèi)，目前已配置CXQ-I-50 型凈水器2 臺，建設(shè)加氯及值班廠房53m2，建設(shè)300m3 蓄水池1 座。存在問題：凈水器的處理容量不能滿足孟塬供水工程的需求， 未配置化驗設(shè)備；蓄水池無水位觀測設(shè)備，進出水閘閥井報廢。

本次在已建成的凈水器西側(cè)，新增2 臺凈水器，使進出水管道各在一條水平線上，以利于新舊管道結(jié)合。根據(jù)凈水器所需空間，建設(shè)水處理廠房一座，右側(cè)新建職工宿舍，南部新建水廠辦公室。

①凈化處理器的選擇

設(shè)計流量為最高日工作時平均取水量，孟塬供水工程最高日工作時平均取水量為2764m3/d，加上水廠自用水量276m3/d，總的最高日工作時平均取水量為3040m3/d。 目前廠內(nèi)已配備CXQ-I-50 型凈水器2臺套，可處理水量為2400m3/d，本次擬增設(shè)2 臺CXQ-I-50 型凈水器，其中1 臺按備用考慮。 3 臺機組共同工作時，可處理水量3600m3/d，滿足供水需求。

根據(jù)處理水量， 選用CXB-100 型二氧化氯發(fā)生器做為工程的加氯設(shè)備。

②水處理廠房

廠房由水處理間及加藥間組成。兩功能區(qū)面積根據(jù)放置設(shè)備或材料的外形尺寸，以及管道布設(shè)情況加一定的操作空間選定。 水處理間為一層磚混結(jié)構(gòu)，加藥間位于水處理間西側(cè)。

③水質(zhì)檢驗設(shè)備

檢驗標準：應(yīng)根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-85 進行檢驗。水質(zhì)檢驗儀器：根據(jù)水質(zhì)特點，主要配置檢測濁度、酸堿度、余氯量以及細菌含量的常規(guī)儀器。

④其它改造

蓄水池處原有圓型磚砌閘閥井2 座，因閘閥啟閉失靈，滲漏嚴重，現(xiàn)狀閥井內(nèi)常年積水，井壁發(fā)生傾斜、裂縫，操作極不安全。 本次對這2 處閘閥井拆除重建，更換閥門，配置UQX-51A 型浮球液位移1 套。

4）馮家調(diào)蓄池改造

項目區(qū)內(nèi)馮家調(diào)壓池以后用戶的最高日總用水量為2340m3/d，占整個供水工程最高日總用水量2764m3/d 的85%。 由于下游用水戶的高峰期不同，在孟塬車站用水時，北城支線及彭家支線上各用戶無水可用，用水矛盾突出，而馮家調(diào)壓池容積僅為200m3，調(diào)節(jié)水量僅占下游最高日總用水量的10%，起不到調(diào)節(jié)作用。

本次在已有調(diào)壓池左側(cè)新增300m3調(diào)蓄池一座，總調(diào)節(jié)水量占下游最高日總用水量的21%，可滿足下游用戶的需求，緩解用水矛盾。調(diào)蓄池采用地上式圓形鋼筋砼結(jié)構(gòu)。

5）0+590～1+548.4 段配水干管改造

該段管道長890m，地形高差達45m。 由于地形坡度大，壓力相對較大，該段管道多處發(fā)生爆管及漏水，影響整個供水工程的運行。本次在管道1+000 處增設(shè)排氣閥1 個。

6）新增營里5 組支線

營里5 組目前未配置供水管線。 由水力計算知，營里5 組管道設(shè)計流量為1.85L/s，設(shè)計管徑DN90。

支線結(jié)合實際地形布設(shè)，管線長度790m。 由于管道較短，且又跨越溝道，地形變化復雜，管材選用韌性好且耐久的PE 管，設(shè)計壓力0.6MPa。

7）新增營里、溝西、馬村3 村村網(wǎng)

目前3 村的村網(wǎng)未配置，為了解決群眾飲水問題，新鋪設(shè)3 村村網(wǎng)，設(shè)計流量按最高日最高時用水量計算，管徑按經(jīng)濟流速計算選取，控制流速在0.5～1.0m/s 之間，管材均采用PVC-U 管。經(jīng)計算管徑范圍為DN75～DN50mm。

5 結(jié)語

孟塬供水工程改造已于2009 年底實施，經(jīng)過近5 年來的運行，該供水工程水量可靠，水質(zhì)滿足農(nóng)村飲水安全要求，使蒲峪水庫水源工程效益得到了全面發(fā)揮，當?shù)厝罕姀氐讛[脫了靠天吃水的歷史，加快了社會主義新農(nóng)村建設(shè)步伐，說明孟塬供水工程改造項目實施是可行的。