焦作市蘇藺水廠供水規模分析研究

郭乙霏　葛繼光

摘 要：焦作市城市供水主要由太行水廠、峰林水廠、中馬水廠、中站水廠和新城水廠5座地下水廠供水。隨著焦作市新城區的迅速發展，城區用水量大增，現狀最高日供水量已達基本到設計規模，預計未來幾年內供水量還將進一步增大，現有供水設施已不能保證供水的安全可靠性。可見，焦作市城市供水存在較多問題。由此，本文結合南水北調中線工程28號分水口門建設，規劃新建蘇藺水廠以南水北調中線工程水源，通過需水量預測分析，確定一期供水規模18萬m3/d。

關鍵詞：城市供水;地下水廠;南水北調

Abstract： Jiaozuo City's urban water supply is mainly supplied by five groundwater plants： Taihang Water Plant， Fenglin Water Plant， Zhongma Water Plant， Zhongzhan Water Plant and Xincheng Water Plant. With the rapid development of Jiaozuo New City， the water consumption in the urban area has increased greatly， and the maximum daily water supply has basically reached the design scale. It is expected that the water supply will increase further in the next few years， and the existing water supply facilities can not be guaranteed. Safety and reliability of water supply. It can be seen that there are many problems in urban water supply in Jiaozuo City. Therefore， combined with the construction of No. 28 diversion gate of the middle route of South-to-North Water Transfer Project， this paper planned the water source of the middle route of South-to-North Water Transfer Project of the newly-built Sulin Water Plant， and determined the first stage water supply scale of 180 000m3/d through water demand forecasting and analysis.

Keywords： urban water supply;groundwater plant;South-to-North Water Transfer Project

1 城市供水現狀

城市供水是城市建設和社會經濟發展的重要基礎設施之一。焦作市城市供水主要由太行水廠、峰林水廠、中馬水廠、中站水廠和新城水廠5座地下水廠供水。這5座水廠均由焦作市水務有限責任公司負責運行管理，設計水廠總規模22.5萬m3/d，目前最高日供水量17.7萬m3/d。除上述地下水廠供水外，自備水源供給約13.0萬m3/d。近年來，隨著焦作新城區的迅速發展，城區用水量大增，現最高日供水量已基本達到設計規模，預計未來幾年內供水量還將進一步增大，現有供水設施已不能保證供水的安全可靠性。同時，參照國家《生活飲用水衛生標準》（GB 5749—2006）可知，新城水廠、太行水廠存在硬度時有超標的問題，供水水質亟待提高。通過分析，水廠存在的主要問題如下。

1.1 水源水質面臨的問題日益突出

焦作市淺層水已經失去集中供水的功能，正在逐步威脅中深層孔隙水。同時，巖溶地下水已經被局部污染。另外，部分水廠由于源水水質受到各種因素的影響，供水安全性大大降低。例如，中馬水廠原水水質良好，但受人為因素干擾較大，尤其是每年進行的礦井井底清淤，造成源水濁度增高，導致供水水質不達標，給水廠運行處理帶來較大難度。新城水廠原水水質良好，但原水硬度過高，近三年的原水硬度基本在450mg/L左右[1]。

1.2 城區內自備井大量使用，不利于城市的可持續發展

目前，城區內工礦企業大量使用自備井，不利于水資源的合理開發利用，也對供水企業造成負面影響，致使供水企業供水量下降，不利于城市的可持續發展，而且難以管理。此外，零星、分散的自備井可能擴大地下水污染的范圍。用深層地下水作為水源，由于長期大量開采地下水，導致市區降水漏斗逐年加大，不但使運行費用增加，而且由于污染的淺層地下水的滲透，造成深層地下水出現難以逆轉的污染，對城區生態環境造成巨大損失。

1.3 水廠設施老化、設備陳舊，運行能耗較大

各水廠的水泵機組基本上分為單級雙吸離心泵和潛水泵兩大類，其中以潛水泵居多。目前正在運行的57臺潛水泵中，除去新安裝的部分為格蘭富潛水泵外，其余潛水泵效率不高，維修期短。此外，各水廠加氯系統僅設置了加氯機、氯瓶和加氯管路，沒有設置監測儀器和自動控制裝置，且管理方法落后，余氯檢測依靠工作人員目視比色，加氯控制靠人工手動調節。在水量、氯壓變化的情況下，加氯量超標時難以及時發現。加氯量波動性較大，不利于降低藥耗。

1.4 供水管網老化，漏損嚴重

焦作市老城區部分管道是20世紀五六十年代敷設的石棉水泥管，主要分布在太行路、工字路、解放路、焦東璐、民主路，對水質、水壓和水量都會產生不良影響。中站區和馬村區管徑在DN50以下的管道數量較大，管材為鋼管且老化嚴重，導致管網的漏損較高，供需矛盾較為突出。

因此，依據《焦作市城市給水專項規劃（2016—2030）》，通過新建蘇藺地表水水廠置換出地下水水廠，可有效緩解焦作市城區東部供水矛盾。

2 供水水源選擇

蘇藺水廠可供選擇的水源有地表水、尾礦排水、地下水以及南水北調中線工程。

2.1 地表水水源

由于焦作市的地表水水質受到污染，且距焦作市中心城區距離較遠，已不再適合作為飲用水水源

2.2 礦井排水

對于礦坑排水，由于礦物資源屬于不可再生資源，隨著煤礦開采的結束，礦坑便無水可排，因此作為城市供水水源可靠性較差，不能滿足要求。

2.3 地下水水源

焦作市雖然地下水資源豐富，但長期過度開采地下水，面臨著地面沉降、巖溶塌陷、水質污染等問題。因此，從長遠角度來看，焦作市的地下水已經不再適合作為城市供水水源。

2.4 南山北調中線工程水源

南水北調中線工程在焦作市境內共設置4座分水口門，向5個供水目標供水，分別為25號分水口門向溫縣供水，26號分水口門向武涉縣供水，27號分水口門向焦作市府城規劃水廠供水，28號分水口門向焦作市蘇藺規劃水廠、修武縣水廠供水。其中，28號分水口設計流量5.0m3/s，口門處總干渠樁號Ⅳ43+222.5，渠底高程97.636m，設計水位104.636m，加大水位105.271m，最低控制水位為103.449m，閘門底板高程97.582m。目前各分水口門已建成。

南水北調作為緩解中國北方水資源嚴重短缺局面的重大戰略性工程，其在水量上能夠滿足焦作市蘇藺水廠和府城水廠近期和遠期的供水要求。同時，原水水質能夠達到《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）中地表水二類水體，適合作為城市供水水源。因此，蘇藺水廠水源采用南水北調中線工程水源。

3 項目建設的必要性

3.1 是保證城市供水安全，全面提高供水水質的需要

目前，焦作市供水水廠均為地下水廠，局部地區已經出現地下水被污染的問題，如市區北部地下水受到氯化物的污染。同時，太行水廠、新城水廠還存在出廠水硬度超標的問題，出廠水水質保證率較低。為提高焦作市整體供水水質，由地表水替代地下水作為集中供水水源，逐步關停地下水廠，新建地表水廠是十分必要的。

3.2 是提高焦作市供水能力，保障城市供水的可持續發展的需要

城市供水作為重要的基礎設施，是城市生產和人民生活不可缺少的基本物質條件，是城市經濟發展的重要保障，通常被人們稱為“城市生命線工程”。隨著社會經濟的進一步發展，焦作市未來幾年內的供水量將進一步增大，但焦作現有水廠卻面臨著地下水水源進一步污染、市區降水漏斗逐年加大的問題，造成供水水質安全保證率下降及供水成本逐年提升。另外，供配水設施陳舊老化等問題也無法滿足焦作市快速發展的社會經濟的需要。因此，為滿足焦作市日益增長的供水需求，保障城市供水的持續發展，新建蘇藺水廠是十分必要的。同時，隨著南水北調中線工程的竣工，作為受水地區的焦作市，城市供水格局將發生巨大變化，每年將為焦作市輸送約2.248億m3的原水，這為新建蘇藺水廠提供了充實的基礎。

3.3 本工程建設供水區域為中心城區，可最大限度的發揮水廠的產能

新建蘇藺水廠供水服務范圍為山陽區和解放區，根據城市總規劃，該片區主要為焦化商住區和焦南行政區，居民較多，用水較穩定。目前，焦作市供水有一定的缺口，但主要通過新建地表水水廠置換出地下水水廠。因此，新建蘇藺水廠，可最大程度上發揮地表水水廠的制水能力，從而惠及更多的用戶。

4 需水量預測與供水規模

4.1 需水量預測

用水量預測通常采用指標預測法和數理統計法。指標預測法參照片區居民生活水平、工業組成及發達程度，參照同類、同規模地區用水量情況確定出用水量指標，有較大的可信度，宏觀上能控制用水量的需求。數理統計法是根據多年供水量的統計資料，采用數理統計方法預測用水量。本項目采用指標預測法預測用水量。

4.1.1 分類用地性質法水量預測

參考文獻：

[1]焦作市水務有限責任公司，深圳市利源水務設計咨詢有限公司焦作市蘇藺水廠工程可行性研究報告[R].2016.