區(qū)域供水水源與設施優(yōu)化配置研究

楊駿

摘要：供水系統為人們提供豐富的水資源供應，保障生產和生活的順利進行。隨著經濟的快速發(fā)展，區(qū)域供水的作用也越來越明顯，為了使區(qū)域供水的運行更加穩(wěn)定、安全、高效，對于區(qū)域供水的優(yōu)化配置研究很有必要。本文首先闡述區(qū)域供水的重要性，其次分析區(qū)域供水的含義，最后提出相關優(yōu)化措施和建議，旨在為我國區(qū)域供水系統的發(fā)展提供借鑒意義。

關鍵詞：區(qū)域供水;水源優(yōu)化;設施配置;研究分析

1 區(qū)域供水的重要性

目前，城市化和工業(yè)化發(fā)展速度不斷加快，我國關于區(qū)域供水也面臨著嚴峻的問題。首先水資源數量短缺，為區(qū)域供水的調度條件起到了負面影響。其次，我國水資源面臨著嚴重的污染，城市內河、水流湖泊等水源質量遠不如從前。大部分的地表水水質遠低于國家規(guī)定的Ⅲ類水質標準，全國超過三分之二的城市地表水水質和水量下降，農村地區(qū)的地下水鐵、錳、氟含量超標，水污染的事故頻頻出現。這些情況的發(fā)生不僅嚴重危害了人們用水的安全性，而且對于區(qū)域供水的優(yōu)化改進提出了更為迫切的需求。區(qū)域供水是供水系統的一種表現形式，區(qū)域供水效果也對于整體供水系統建設具有不可忽視的影響，能夠促進供水系統的全面性和均衡性發(fā)展，為我國經濟發(fā)展和社會進步提供動力。

2 區(qū)域供水的含義

區(qū)域供水的主要內容是將地表水或地下水進行水質凈化和加工，將符合人們生活標準的水輸送的相應的用水區(qū)域，滿足人們的生產生活需求。區(qū)域供水具有豐富的形式，按照不同的劃分角度，具體的區(qū)域供水內容主要包括以下幾個方面：

2.1 長藤結瓜式城鎮(zhèn)分布情況。“長藤”指長距離的輸水管道，“瓜”指供水設施或供水系統。指在江河上游或水源豐富地區(qū)，建設集中的水源點或水廠，沿著城市的發(fā)展地區(qū)進行供水。適用于“線軸型”分布的城市群體，城市規(guī)模不大但數量眾多。

2.2 中心放射式城鎮(zhèn)分布情況。以一個或多個較大的城市為中心，向四周輻射型進行區(qū)域供水，集中共享區(qū)域供水設施。適用于中心城市明顯，周圍城市呈環(huán)狀分布，各城市之間距離較短，聯系緊密的城市分布。

2.3 原水區(qū)域化。指本地區(qū)水源供應不足，需要從區(qū)域周圍或更遠區(qū)域內進行供水，比如引灤入津、引黃濟青等。輸水管道距離長、建設投資成本大、工期長，對于供水路線規(guī)劃的合理性和安全性要求很高。

2.4 清水區(qū)區(qū)域化。指區(qū)域內有符合要求的供應水源，可進行集中性區(qū)域供水。供水效率高、經濟投資少，設施建設齊全。

2.5 城市管網延伸。以大型水源供應廠為中心，向周圍城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農村延伸，形成區(qū)域供水管道網絡。有利于城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村建設一體化建設進程，提高區(qū)域供水服務效果。

2.6 聯片集中供水。在城鎮(zhèn)建設密集地區(qū)，建立適度的跨區(qū)域供水工程。整體水廠建設要求較低，利于區(qū)域供水管理。

3 區(qū)域供水水源與設施優(yōu)化措施

3.1 建立統一的供水水源選擇標準

區(qū)域供水水源包括水源采集、水源凈化、水源輸送和水源分配四個方面，為了對水源進行優(yōu)化改進，最重要的選擇合適水源地址，制定合適的水源選擇標準，按照不同供水需求，進行統一的水資源分配，逐漸形成天然水源水系和供水產業(yè)功能一體的現代化區(qū)域供水網絡體系。通過查閱相關資料，結合實際工作經驗，制作如下圖1所示的水源選擇指標：

3.2興建水利樞紐工程

興建上游水利樞紐工程能夠有效解決區(qū)域供水水源缺乏的情況，帶動各地區(qū)供水的需求平衡。尤其在區(qū)域供水的上游建設水利樞紐工程，能夠加強對于水源的控制，并且減少洪災的發(fā)生。

3.3 加大缺水原因的研究，促進供水一體化管理

對供水地區(qū)的水資源、人數、地理環(huán)境等進行詳細調查，通過現代化專業(yè)技術的應用，加強對于供水水源安排的合理性。同時進行技術分析，優(yōu)先分配優(yōu)質水資源，控制供水成本，建立城鄉(xiāng)一體化的供水管理體制，實現供水優(yōu)化配置。

3.4 提高水廠設施建設的專業(yè)性

區(qū)域供水的水廠設施建設可以借用的先進科學技術和數學算法，提高設施建設的安全性。比如Dijkstra算法，基于區(qū)域供水的經濟費用和水質計算，建立水廠設施建設的數學模型。區(qū)域供水水廠建設具有規(guī)模經濟效益，經過計算，當水廠建設的經濟規(guī)模在25萬m3/d左右時，能夠具備較好的規(guī)模經濟收益，此時可以根據實際情況擴大水廠的建設數量。當水廠建設的經濟規(guī)模在14萬m3/d以下時，經濟收益情況較差，此時可以集中建設一個小規(guī)模的水廠進行區(qū)域供水。

3.5 優(yōu)化區(qū)域供水方式

當為一些新建地區(qū)進行水源供給時，此時該區(qū)域為建設供水廠，因此可以優(yōu)化區(qū)域供水的方式，比如從其他地區(qū)進行水源調配。根據數據研究，當供水距離在24-52km時，對應的水流量在8-24萬m3/d，當所需供水的區(qū)域水源需求量小于輸水流量時，從其他地方進行水源調配比建設水廠更為經濟環(huán)保。當區(qū)域的用水需求量越來越大超過經濟流量時，此時建立水廠的經濟投入遠低于外地調水。

4 結語

綜上所述，目前我國區(qū)域供水建設過程中仍然存在著許多問題，為了提高區(qū)域供水的效率和安全性，相關供水企業(yè)需要不斷研究新型供水技術，加大對于區(qū)域供水的創(chuàng)新意識，及時解決供水中出現的問題，控制企業(yè)經濟成本，為我國區(qū)域供水的全面發(fā)展貢獻力量。

參考文獻：

[1]劉春婷. 區(qū)域供水設施優(yōu)化布局研究[D]. 重慶大學， 2011.

[2]逢勇， 趙棣華， 姚琪， et al. 長江江蘇段區(qū)域供水水源地水質可達性研究[J]. 水科學進展， 14（2）：184-188.