榆林市東山示范區供水方案探析

孫慶山，曹美琳

（1.陜西省榆林市橫山區自來水公司，陜西榆林719100；2.陜西省榆林市橫山區水產工作站，陜西榆林719100）

榆林市東山示范區供水方案探析

孫慶山1，曹美琳2

（1.陜西省榆林市橫山區自來水公司，陜西榆林719100；2.陜西省榆林市橫山區水產工作站，陜西榆林719100）

橫山區西南的東山示范區既是榆橫煤化工綜合經濟發展重點區，其基礎設施建設至關重要。為保障東山示范區的經濟發展和未來用水需求，對橫山區供水現狀及存在問題和未來用水需求量進行探討。按照城市發展需求和投資少、施工方便、經濟高效的要求，對給水方案、供水管線的選擇分別進行比選優化，提出最佳供水方案，項目日供水能力為0.25萬m3/d。分析認為：東山供水工程的建成投產，可為橫山區提供良好的投資環境，推動榆橫地區規劃的順利進行。

橫山；城區供水；方案；管線布設；優化

位于橫山區西南的東山示范區，既是榆林城市的接續地，又是橫山區新興工業基地，屬北溫帶大陸性季風半干旱草原氣候，氣候干燥、降水少、日照強烈、溫差大，多年平均降雨量397 mm?，F有人口1.2萬人。根據2010年西安絲路城市發展研究院編制的《橫山縣縣城總體規劃》（2010～2025年），規劃2020年，橫山城區范圍達142.76 km2，人口15萬人，其中東山示范區人口1.7萬。2013年隨著東山的開發與人口的增多，東山示范區的供水矛盾凸顯，急需給予建設和解決。

1 水資源及供水現狀

東山示范區，現狀有300 m3清水池一座，位于東山山頂位置，用于供給橫山城區東邊的部分供水，古城山頂現有200 m3清水池一座用于供給橫山舊城的用水，該區域再無其它水源。要想解決東山示范區的用水需求，就必須從橫山區凈水廠引水。

橫山區現狀給水工程始建于1978年，至1993年分三期建成，主要采取蘆河挖滲渠的取水方式，日最大供水能力700 m3，供水人口1.8萬人，供水普及率僅為51%，若遇枯水季節，蘆河水量銳減，供水量嚴重短缺。2002年，在橫山縣陳圪堵（農場）附近建成1座大口井、2座50 m3矩形鋼筋砼高位水池，敷設280輸水管線9.6 km，使得橫山縣城供水規模提升為5000 m3/d。隨著城市建設和地區經濟的迅速發展，橫山現有配水管網的密度遠遠不能滿足縣城配水需求，特別是東山示范區，缺水嚴重。而原蘆河700 m3/h滲渠取水，由于原水源含砂量過高，原建供水工程處理工藝過于簡單，再加上水源污染嚴重，取水量嚴重不足，不能達到飲用水要求已經停用。要想解決東山示范區供水，需在橫山城區新建一座凈水廠，由凈水廠引水至東山示范區。

2 供水存在問題

要想保證橫山城區未來供水需求，其縣城供水量必需達到1.95萬m3/d，其中包括東山近期的2500 m3/d。根據上述橫山縣水資源及供水設施現狀，在本項目主要解決以下問題：

（1）根據橫山城區供水工程的情況，新建水廠已經滿足了縣城供水及西沙、大古界、東山所需水量。隨著縣城經濟和社會的發展，東山片區的開發越來越廣，用水量的突增，原有500 m3和200 m3的清水池已經不能滿足東山的用水量。此外，地形高差也嚴重限制了東山的供水問題。

（2）東山片區供水管網不夠完善，管網覆蓋率低，城區供水管網服務范圍不能滿足供水要求，致使一些新建的居住區及規劃區無法供水。

根據上述存在問題，一是通過新建泵站將水提升至東山，并新建清水池；二是發展東山片區及古城的給水管網，工程著重解決籌建東山提升泵站、清水池及輸配水管線的問題。

3 供水方案的比選

3.1 用水量預測

東山供水水源為縣城新建凈水廠。預測年限為2020年，以綜合生活用水量定額最高日取150L/人.d，最高日用水量為2550 m3/d。最終確定供水量為2500 m3/d。

3.2 給水系統總體方案

根據現場實地踏勘，確定了供水兩個方案。

方案一：城區接管點（自由水頭90 m，地面標高1025 m）—東山輸水管線（1.6 MPa壓力）—東山提升泵站（根據地形和水力計算選定站址）—高位清水池（根據地形和水力計算選定）—配水管線—各個主要用戶。需在高地完全新建高位清水池，現有高位水池作為備用。

表1 方案比較表

表2 方案比較表

方案二：城區接管點（自由水頭90 m，地面標高1025 m）—東山輸水管線（1.6 MPa壓力）—東山提升泵站（根據地形和水力計算選定站址）—改擴建現有高位清水池—配水管線—各個主要用戶。

針對上述兩個給水系統方案進行多方便比較，具體詳見表1。

通過上述兩個方案比較可以看出，方案一投資稍高，運行成本高，供水范圍較大，安全性高；方案二投資低，運行成本低，供水范圍較小，安全性低。綜合考慮盡管方案二投資等方面有較大的優勢，但就遠期發展來說不能滿足縣城及東山片區的發展，只能暫時解決縣城東側邊緣生活用水的問題，不能滿足工程建設的初衷；此外，方案一中可以將原清水池作為供水的備用水池，極大的提高了供水的可靠性，因此推薦方案一作為可研設計方案。

3.3 城區接管點至泵站輸水管線方案

城區供水接管點至泵站的輸水管線的方案，初步提出了三個供水系統方案：

方案一：城區接管點—沿省道204敷設輸水管線—穿越蘆河二橋（利用現有管橋）—沿濱河路敷設至縣公安局后門小路—沿縣公安局住宅小區后門的敷設—東山提升泵站。

方案二：城區接管點—沿學校旁小路敷設至蘆河旁—沿蘆河西側敷設—至梁家灣村穿越蘆河—沿北大街敷設—沿楊柿溝所對小路敷設—東山提升泵站。

方案三：縣城接管點—沿學校旁小路敷設至蘆河旁—穿越蘆河后--沿蘆河東側道路敷設(舊省道204)—至楊柿溝溝口—東山提升泵站。

據現場踏勘情況，現就過這三處深溝方案優缺點進行可行性比較，見表2。

經過上述比較可知，考慮到施工及造價等綜合因素，推薦方案三作為最佳選擇方案。

3.4 輸配水管線方案

（1）管材選擇。輸水管道是給水工藝的重要組成部分，為了方便東山片區的用水和配水管線的敷設，根據現場實地踏勘，建議配水管線沿現有小路敷設至居民區；橫山古城的配水管線依據現有地形和道路情況敷設。目前，適用于大口徑輸水工程的管材有鋼管，球墨鑄鐵管、預應力鋼筋砼管、鋼筒混凝土管、玻璃鋼夾砂管等。雖然球墨鑄鐵管道在工程造價上不占優勢，但在供水安全性上、碰頭接管方便快捷、搶修時間短、工程施工質量易保證等方面均具有較大優勢，最終確定本設計輸水管道管材推薦采用球墨鑄鐵管，為方便配水管網的敷設，管徑小于DN300的則采用PE管。供水管道總長6744 m，其中DN350的球墨鑄鐵管為590 m；DN250的PE管為600 m；DN150的PE管為2437 m；DN100的PE管為3117 m。

（2）為了確保供水安全，在壓力輸水管道的隆起點上，設置能自動進排氣閥，用以排除管道內部積聚得空氣，并在管道需要檢修、放空時進入空氣，保持排水通暢；同時在產生水錘時可使空氣自動進入，避免產生負壓；在輸水管線或平直段800～1000 m處，設進排氣閥門井，在1 km左右距離設檢修閥門井1處，在每個檢修管段的最低點設泄水閥井，在橫向或由縱向轉彎處、三通處、檢修閥門處，設置支墩或拖拉墩。

（3）對于特殊穿越部分處理。輸水管道自接管點至泵站段，需要穿越大小涵洞共13處，其中大型涵洞有4處。輸水管道通過涵洞時可以從涵洞上部翻越通過，翻越時管道進行保溫處理，以滿足管道的溫度要求。管道沿線地層巖性分布主要為粉細砂。在鋪設時，首先將原土澆水壓實，然后鋪設中粗砂墊層300厚，壓實系數0.96，每邊伸出管外徑500 mm，在砂礫土頂面做90度砂弧基礎，回填土不得采用淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機物含量超過8%的土料。

3.5 清水池設計

根據東山示范區最高日用水量2500 m3/d，供水系統中無調節構筑物時，確定清水池為1000 m3，為了方便檢修等安全要求設置兩個，規格為22.8 m×11.4 m，高4 m。由于高位清水池承擔著縣城東山片區及橫山古城附近的所有用戶的用水，考慮到橫山古城的標高1104 m左右，根據現場踏勘的情況清水池應設置在東門溝北側高地上標高約為1188 m。

4 結語

近年來，東山示范區依靠優越的地域位置，經濟發展迅猛，隨著城市經濟建設的持續發展和人民生活水平的提高，用水增長加快，原有的供水設施和給水管網存在的問題使供需矛盾日益突出，成為制約城市經濟發展的主要因素之一。通過方案比選和優化設計，提出該地區最佳建設方案，項目日供水能力為0.25萬m3/d。該供水工程的建成，將保證東山示范區的用水、改善生態環境質量，滿足城區當前和未來發展的迫切需要，并促進全區的經濟快速發展和人民生活水平的提高，對東山示范區乃至整個橫山今后社會和經濟的發展，具有十分重要的意義。

D632.4；TV752

B

1673-9000（2017）04-0180-02

2017-04-13

孫慶山（1977-），男，陜西榆林市人，工程師，主要從事自來水建設與管理工作。