淺談寧強縣城一水廠擴建

吳小妮

（漢中市水利水電建筑勘測設計院 陜西 漢中 723000）

1 概況

寧強縣位于陜西省西南隅、漢中市西部，秦嶺巴山之間，縣境周圍東、東北為勉縣、略陽，西北、西與甘肅省康縣接壤，西南、南與四川省廣元市相鄰，東南為南鄭縣，縣域東西長101.65km，南北寬65.325km，面積3282.73km2。根據寧強縣城規劃到2020年寧強縣城區人口將達到11萬人。其中老城區6萬人，西城新區（七里壩新區）2萬人，東城新區（高寨子循環經濟產業園區）3萬人。本工程主要對老城區一水廠進行擴建，新建水處理設施，解決在原水濁度較高時，老城區居民飲水安全問題。

2 老城區供水現狀及存在問題

目前寧強縣城老城區供水主要依靠一、二水廠聯合供給，一水廠位于城區玉帶河右岸山脊上，該水廠始建于1968年，先后修建了兩座小規模清水池，2001年為滿足縣城的供水需求，在經過考察和充分論證后，確定水源為縣城東南方向臥龍臺電站前池水，寧強縣自來水公司新建DN400、DN450球磨鑄鐵管及鋼管原水管道一根，設計最大輸水能力15000m3/d，從天生橋水庫的臥龍臺電站前池引水至一水廠，該水源具有水質好，水量有保證，除臥龍臺電站前池檢修期間外，其余時段均能正常引水。

2002年，一水廠在建設過程中，由于受資金和場地限制，僅修建了日處理能力7200m3的一體化凈水器，屬簡單水處理設備。現有水處理能力與15000m3/d的建設規模相差較大，水處理能力明顯不足。現有一體化凈水器已使用14年，設備本身已出現銹蝕情況，且在原水濁度較高時，一體化凈水設備的沉淀以及過濾功能達不到生活飲用水水質處理要求，在原水濁度較高情況下，一體化凈水設備近乎處于失效狀態，處理后的水濁度依然較高。

二水廠位于城區西北部小河邊，通過滲管取用小河地表水，原設計日處理（供應）能力5000 m3，與一水廠共同供應城區管網。2009年對該水廠進行改建，設計規模5000m3/d，新建了配水井、絮凝沉淀池，無閥濾池，清水池等水處理構筑物及加氯間、加藥間、泵房等建筑物。目前水處理廠運行正常，出廠水水質能滿足生活用水指標的要求。但由于河流流量季節性變化大，在遭遇極端干旱時，水源水量得不到保證。

隨著寧強縣城市化步伐的加快，現有二水廠在水源水量充足、縣城用水高峰期已滿負荷運行。一水廠雖然水量充沛，但水處理能力不足、水處理設施、設備老化失效，在原水濁度較高時，現有處理設備處理后的水質已不能達到《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）相關要求，為了確保居民生活用水可靠性，對一水廠進行擴建，增加水處理設施，解決水處理設施與已有水源工程不配套的問題。

3 原水水質

根據寧強縣自來水公司提供的陜西省城市供水水質監測網漢中監測站對臥龍臺電站前池水的監測報告：“水源檢測指標均符合《生活飲用水衛生標準》（GB5749－2006）”。但水源水質受當年降水量及取樣季節影響較大，工程建成投入運行后，寧強縣自來水公司定期對水質進行檢測，本次設計時，選用了寧強縣自來水公司于2007年3月、7月和10月不同時期對原水的檢測結果。2007年屬于降水中等年份，3月、7月和10月三個不同時段所取原水水樣基本代表了全年的水質狀況，也可以認為三個不同時段所取原水水樣基本代表了多年的水質狀況。因此這三個時間的檢測結果可以認為是原水的全部水質狀況。

表1 原水不同時間段檢測指標與生活飲用水衛生標準比較

根據以上原水濁度統計資料可知：原水水源水質受當年降水量及取樣季節影響較大，除2002年1月檢出總大腸菌群超標，以及2007年7月檢出原水色度、渾濁度和總大腸菌群三項指標不合格外，其余指標均能達到《生活飲用水衛生標準》（GB5749－2006）的要求。

4 水源可靠性分析

2002年，寧強縣人民政府與陜西省秦龍電力股份有限公司二郎壩水力發電公司達成協議，從電站前池取水輸送至一水廠，引水流量0.1736 m3/s，日供水15000 m3/d。

4.1 水源水量

一水廠水源為臥龍臺電站前池水，其水源為天生橋水庫，臥龍臺電站是二郎壩引嘉（陵江）入漢（江）工程的三級電站，前池水源為雙水源：一是天生橋水庫，該水庫總庫容7760萬m3，年調節水量2.14億m3，電站發電引水流量14.5 m3/s，最小發電流量5.8 m3/s；二是天生橋水庫下游至雷家灣電站第二引水樞紐之間50km2流域面積，多年平均流量0.71m3/s，實測最小流量0.1m3/s，最大流量1.89m3/s。因此該水源為縣城提供15000 m3/d水量是完全有保障的。

4.2 引水管引水量復核

本次調查到臥龍臺引水管道初設資料，引水管為鋼管和球墨鑄鐵管，總長13.447km,其 中 DN450管 道 2728m，DN400管道10719m，根據海曾-威廉公式對管道輸水能力進行復核。

經計算：當q=0.1736m3/s(15000 m3/d)時,管道沿程水頭損失為89.37m,局部水頭損失8.937m,總水頭損失98.307m。

臥龍臺電站前池最低水位998.5m,水廠高程約為829.5m,臥龍臺電站前池正常水位與水廠高程相差169m，只需引水管總水頭損失小于管道進出口高差，管道即可進行自流輸水，當引用流量為15000 m3/d時，管道出口尚有約70m水頭，因此該輸水管道自流輸送15000 m3/d原水是完全有保障的。

5 凈水工藝選擇

根據原水水質確定凈水工藝，一水廠擴建工程選擇傳統處理工藝，利用絮凝沉淀、過濾、消毒方式來凈化原水，使其原水渾濁度、色度、總大腸菌群三項指標符合衛生標準要求。在水質較好時，可將原水直接經加氯消毒后輸入管網。

一水廠采用工藝流程如下：

6 擴建水廠平面布置方案

擴建水廠位于現一水廠北側，設大門及場外道路與市政的現狀道路相接。本工程建設用地為縣城棚戶區，水廠建設需結合縣城棚戶區改造，經與城建及安置房設計部門協商，需在擴建水廠北側預留寬度不小于28m空地用于安置房建設。

由于擴建區域較小，因此需拆除廠區內圓形清水池及原方形清水池邊閑置倉庫，在該清水池西面修建配水井，在該清水池北面修建絮凝沉淀池，依次由南向北修建濾池及清水池，靠廠區東圍墻修建綜合樓（包括泵房、配電室、備品庫、控制中心、會議室、辦公室等），加氯間、加藥間布置于廠區北面圍墻處，進原廠區道路沿清水池和控制中心之間布置。廠區高程，原老廠區高程維持不變，擴建廠區地面高程定為820m。

經綜合布局，凈水廠總占地面積0.35hm2（約 5.3畝）,用地 指 標 為0.233hm2/萬m3，凈水廠綠化率35%。

由于原一水廠廠區狹窄，可利用率低，因此擴建水廠廠區構筑物布置緊促，因此一水廠擴建工程排污、排泥，近期將利用一水廠原有排污、排泥管道進行排放。遠期規劃為待一水廠改擴建工程竣工投用后，拆除部分一水廠原老舊建筑物，建設排污排泥設施，進一步有效處理。

7 工程實施后效益分析

寧強縣城一水廠擴建工程概算總投資1984.11萬元，供水能力由現有7200m3/d提高至15000 m3/d，供水成本1.7元/m3。項目建成后，將大大提高出廠水水量和水質，可解決寧強縣城6萬人生活用水量不足和水質較差的問題，使縣城居民生活用水保證率達到95%以上；同時將大大改善水廠運行環境，使水廠環境與蓬勃發展的縣城環境相協調，促進寧強縣旅游業發展；水廠建成后，將使水廠的自動化水平邁上一個新臺階，整個水廠運行實現無人值守，全程計算機控制，以減小人為因素可能產生的不利影響；項目建成后將產生明顯的社會效益，可提高居民生活質量和健康水平，改善社會環境，促進社會和諧穩定。

8 結語

該工程由寧強縣水利局多次組織專家進行審查，2014年12月，陜西省水務集團與寧強縣政府簽訂了寧強縣城供水合作協議，項目后期工作由省水務集團全面管理，目前項目招標工作已經結束，施工工作正在緊張進行中。水廠設計工作是一項多專業協同、瑣碎、龐雜的工作，設計中可能還存在不足之處，需在施工中不斷完善，更需要在實際運行中對設計合理性進行進一步檢驗。陜西水利