新疆新源縣坎蘇鄉(xiāng)飲水安全工程水源方案比選

朱玲玲

（深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司新疆分公司，烏魯木齊 830000）

新源縣坎蘇鄉(xiāng)是一個(gè)以牧為主、 農(nóng)牧相結(jié)合的鄉(xiāng)，農(nóng)業(yè)灌溉主要以鞏乃斯河、坎蘇河水系為主。坎蘇鄉(xiāng)飲水安全工程建設(shè)完成后日供水量為815.0m3/d，同時(shí)將解決包括哈薩克買里村、庫(kù)爾吾澤克村、坎蘇新村3個(gè)行政村7721人的飲水不安全問(wèn)題，對(duì)改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民生活質(zhì)量和衛(wèi)生條件具有重要意義。

1 工程概況

1.1 地理位置

新源縣位于伊犁河流域東端的鞏乃斯草原腹地，地形特點(diǎn)是三面環(huán)山，西部敞開(kāi)，東高西低。 “坎蘇”哈薩克語(yǔ)意為“水面寬闊的河流”，位于縣城東部，距縣城48km，西高東低，東與那拉提鎮(zhèn)接壤，南以那拉提山為分水嶺與和靜縣為界。

1.2 水資源分布

1.2.1 地表水

新源縣坎蘇鄉(xiāng)工程區(qū)地表水主要有鞏乃斯河和坎蘇河水系，鞏乃斯河是伊犁河3大支流之一，坎蘇河為鞏乃斯河支流，屬雨水、冰雪融水型河流，年際變化穩(wěn)定。

1.2.2 地下水

地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為山區(qū)冰雪融水入滲及大氣降水，由山區(qū)向河谷及下游方向沿隔水層頂面徑流。 受半膠結(jié)砂礫巖、泥巖隔水層出路的影響以泉的形式溢出地表，并以地表徑流形式排泄于坎蘇溝。

工程區(qū)泉水為坎蘇溝泉水， 泉眼位于坎蘇溝出山口前1.6km的溝底左側(cè)岸坡處，植被茂密，地表涵養(yǎng)水能力強(qiáng)，泉眼出水量穩(wěn)定，四季無(wú)大的變化，泉水清澈無(wú)污染，水質(zhì)良好，經(jīng)3a的實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，平均出水量為31L/s。

2 水源工程方案比選

通過(guò)對(duì)比工程區(qū)工程條件和工程經(jīng)濟(jì)兩方面，對(duì)引泉和截潛流這兩個(gè)水源工程方案進(jìn)行比選，從而確定水源工程方案。

2.1 引泉方案

2.1.1 水文地質(zhì)

引泉方案為坎蘇溝泉水， 泉眼位于坎蘇溝出山口前1.6km的溝底左側(cè)岸坡處， 泉眼出水量穩(wěn)定，四季無(wú)大變化，泉水清澈無(wú)污染，水質(zhì)良好，平均出水量為31L/s，滿足工程區(qū)飲水需求。水質(zhì)經(jīng)衛(wèi)生部門化驗(yàn)分析結(jié)果符合GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 工程地質(zhì)

水源地泉眼西側(cè)為山前丘陵帶下緣， 其余三面開(kāi)闊，輸水管道由泉眼為0+000樁號(hào)起，至坎蘇河（1+500）地貌單元屬山前沖洪積的傾斜平原。 沿途多為沼澤地，上覆0.3～0.5m厚的表土，灰黑色，松散，濕，植物根系發(fā)育；下部為0～1.0m厚的含礫粉土，黃色、松散、潮濕；再下部為礫卵石層，淺灰色、松散～稍密、礫卵石磨圓度較好，級(jí)配較差，厚度大于15m，屬?gòu)?qiáng)透水含水層，地下水埋深0.8～1.2m。

式中:EL為物流業(yè)能源消耗總量;Ej－L為物流業(yè)第j種能源消耗量;ET為第三產(chǎn)業(yè)能源消耗總量;GDP T為第三產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值;GDP為地區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值;P為地區(qū)人口數(shù)量;area為地區(qū)城市建成區(qū)面積;Area為地區(qū)面積;R表示地區(qū)城市道路面積。

2.1.3 工程布置

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察在坎蘇鄉(xiāng)政府約9km處有諸多泉眼溢出，其中選一處較大泉眼，在泉水溢出處修建泉室工程，泉室后接檢查井。 從泉室沿東岸山坡布置1根輸水總干管，在樁號(hào)0+050處新建1座50m3高位水池，水池后接輸配水管道并在樁號(hào)1+600處建1座檢查井， 檢查井后接2根輸水管道和1根配水管道，1根輸水管道在樁號(hào)2+800處新建1座100m3高位水池，給庫(kù)爾烏澤克村供水； 另1根輸水管道在樁號(hào)3+700處新建1座100m3高位水池，給哈薩克買里村供水，配水管道則向坎蘇新村供水。 引泉方案取水建筑物泉室投資1.17萬(wàn)元。

2.1.4 施工布置及工程材料供應(yīng)

水源地及輸水主管線前1.6km沿途泉水出露，施工難度大，但其余管線沿途均為砂石料道路，工程施工砂石料運(yùn)距近，218國(guó)道從鄉(xiāng)區(qū)中部穿過(guò)， 鄉(xiāng)區(qū)到各村有簡(jiǎn)易公路均與國(guó)道連通，對(duì)外交通方便，不需修建施工道路和橋涵等工程， 施工場(chǎng)地均布置在居民區(qū)附近或道路旁邊，地形較平坦，易于施工。

2.1.5 工程投資

泉室1座、檢查井10座、輸水管道長(zhǎng)4.9km、閘閥井99座、 管理站房120m2、 高位水池3座， 配水管網(wǎng)66.425km，工程總投資237.49萬(wàn)元。

2.2 截潛流方案

2.2.1 水文地質(zhì)

2.2.2 工程地質(zhì)

2.2.3 工程布置

在坎蘇河上修建截潛流工程（主要包括： 截水墻、濾水帶、集水井、檢查井），輸配水管網(wǎng)布置與引泉方案一致，截潛流方案取水建筑物總投資16.65萬(wàn)元。

（1）截水墻，為保證引水，在河床右岸下設(shè)截水墻，起到擋水作用；設(shè)計(jì)截水墻總長(zhǎng)82m，深6m，頂寬40cm；截水墻建在河床弱透水層中。

（2）濾水帶，為確保洪水期的引水質(zhì)量，取水方式采用滲渠的結(jié)構(gòu)形式。在截水墻前布置濾水帶，濾水帶從下而上依次設(shè)四層反濾料，總厚度1.6m，每層厚度為0.5～0.25m，上蓋50cm防沖塊石，塊石直徑大于35cm，在塊石層內(nèi)填充砂礫石，防沖層上設(shè)100cm厚防淤更換層。

（3）集水井、檢查井，滲渠縱坡為1/80，與河床天然縱坡接近，滲渠末端設(shè)置圓筒形D=2.0m的集水井，在集水井中設(shè)一條引水管道， 將水引入高位蓄水池中，在依靠重力向新建的3座高位蓄水池輸水；集水井后接D=1.0m的檢查井， 檢查井內(nèi)設(shè)Dg140閘閥與輸水管道連接，Dg250檢修閘閥和溢流管連接。

（4）濾水帶長(zhǎng)度，滲渠產(chǎn)水量需滿足本工程的最高日用水量。由于坎蘇溝徑流量年分配不均，尤其是在冬季水量較小，滲渠長(zhǎng)度為82m，滲渠均為順河道縱向布置。

2.2.4 施工布置及工程材料供應(yīng)

對(duì)截潛流工程而言，由于春季河水水質(zhì)渾濁，河道泥沙多，水量、水質(zhì)不易保證。 工程施工砂石料運(yùn)距近，均可就地取材，218國(guó)道從鄉(xiāng)區(qū)中部穿過(guò)，鄉(xiāng)區(qū)到各村有簡(jiǎn)易公路均與國(guó)道連通，對(duì)外交通方便，不需修建施工道路和橋涵等工程； 但由于工程地質(zhì)條件差，因此施工難度較大。

2.2.5 工程投資

取水工程1座、檢查井9座、輸水管道長(zhǎng)4.6km、閘閥井99座、管理站房120m2、高位水池3座，配水管網(wǎng)66.425km，工程總投資254.14萬(wàn)元。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)對(duì)比可知：①引泉方案泉眼出水量穩(wěn)定，四季無(wú)大的變化，泉水清澈無(wú)污染，水質(zhì)良好；截潛流方案春季河水水質(zhì)渾濁，河道泥沙多，水量、水質(zhì)不易保證；②引泉方案地形起伏小，無(wú)洪水沖溝，不存在洪水危害，便于修建泉室工程及布置管線，施工難度較小；截潛流方案位于坎蘇溝河漫灘上，地層巖性現(xiàn)代河床沖積卵石層， 每年溝底洪水期帶下大量泥砂和推移質(zhì)，對(duì)取水建筑物產(chǎn)生沖刷和淤積，危害性大，因此截潛流方案施工難度大；③引泉方案取水建筑物總投資1.17萬(wàn)元， 工程總投資237.49萬(wàn)元；截潛流方案取水建筑物總投資為16.65萬(wàn)元，工程總投資為254.14萬(wàn)元， 相比之下引泉方案投資較截潛流方案少。

（2）通過(guò)對(duì)引泉方案和截潛流方案綜合分析比較，可得出引泉方案水源水質(zhì)好、施工難度小，且利用引泉重力自壓輸水，可有效節(jié)省水源地工程投資，便于工程區(qū)供水工程統(tǒng)一集中管理。 因此確定引泉方案為本工程水源工程方案。