淺析武山縣溫泉片區農村苦咸水改造工程

呂振良

（甘肅省武山縣水務局，甘肅 天水 741300）

1 項目概況

1.1 項目背景

為深入貫徹落實甘肅省關于2020年農村飲水苦咸水項目投資對接會的精神，依據甘肅省水利廳《關于上報脫貧攻堅農村飲水安全補短板項目建設投資計劃的通知》，按照統籌城鄉發展和全面建設小康社會對農村飲水安全的要求，全面解決農村苦咸水問題，以進一步提高農村水量水質合格率為目標，進一步改善農村生活條件，促進農村經濟社會全面發展、協調可持續發展[1]。武山縣委縣政府以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，堅持以人為本理念，把解決溫泉片區1.3萬人飲水問題作為首要任務，高起點、高標準，積極開展農村供水安全工程建設，科學規劃，合理布局，精心施工，強力推進，成效顯著[2]。

1.2 項目概況

本次武山縣農村苦咸水改水工程涉及溫泉片區15個行政村2 847戶1.3萬人飲用水問題，其中：馬皇寺水廠擬建于武山縣東南部的聶河馬皇寺段雙碌村，主水源在聶河謝莊村經進水沖砂閘進至溢流壩再到沉砂池，自流至水廠，通過重力流供水至各村，置換原溫泉鎮區部分村莊的苦咸水源；溫泉水廠擬建于武山縣東南部的溫泉鎮冷家溝門，水源為截流趙家莊南側150 m處聶河地表水，再提水至水廠凈化消毒處理后，采用二級泵站揚水方式送水至高位水池，通過管網重力流供水至各村，置換原溫泉鎮區部分村莊的苦咸水源，對未通自來水村組農戶埋設村級管網實施入戶工程，對部分村組的老化村級管網進行改造更換，再經村級管網配水到用戶，徹底解決苦咸水問題。該集中式供水工程建成后將解決武山縣溫泉片區水量水質及苦咸水的問題，實現供水水量水質保證率95%以上，大幅提升居民生活質量，并在運行方面探索出一條適合本地區行之有效的長效機制[3]。

2 武山縣溫泉片區農村苦咸水改造工程存在的問題

2.1 溫泉片區農村飲水現狀

目前，溫泉片區供水現多為村民集資自建工程或戶用小電井供水，水源以山泉水和井水為主，經檢測，氟化物含量0.61 mg/L~10.8 mg/L、硝酸鹽6.52 mg/L~31.1 mg/L，水質大部分屬苦咸水，且水量受季節影響較大，供水不穩定，每年枯水期水量嚴重不足，供水保障率低；集中供水的村莊村級管道運行多年，破損嚴重，維修頻繁，戶內給水井建設標準低，冬季凍管嚴重，易斷供；水量不均衡不足，水質無法保證，嚴重制約著當地經濟社會的發展[4]。

2.2 存在安全隱患

溫泉片區農村供水不安全因素有以下四種情況：1）供水水質問題主要表現在苦咸水、水質污染、細菌超標；2）水量不達標問題；3）用水方便程度不達標的問題；4）水源保證率不達標的問題[5]。

3 水源論證

3.1 馬皇寺水廠

1）水量。項目區地處武山縣南部山區，水源取用武山縣渭河右岸一級支溝聶河右岸支溝馬皇溝溝道內的地表水。水源上游地處林區，徑流主要由大氣降水補給，水源涵養能力強，水源水量較穩定。主水源壩址處多年平均徑流量72.5萬m3。保證率為95%的徑流總量W95%=32.6萬m3。參考臨近截流壩的水文站及雨量站的P=95%年徑流量分配，計算截流壩P=95%的年徑流的年內分配，結果如表1所示。

表1 主水源P=95%年來水量年內分配計算表

備用水源壩址處多年平均徑流量182.5萬m3。保證率為95%的徑流總量W95%=82.1萬m3，備用水源位于主水源下游，扣除主水源水量后，備用保證率為95%的徑流總量W95%=49.5萬m3，參考臨近截流壩的水文站及雨量站的P=95%年徑流量分配，計算截流壩P=95%的年徑流的年內分配，結果如表2所示。

表2 備用水源P=95%年來水量年內分配計算表

2）水量平衡分析。主水源：根據P=95%年徑流量的年內分配表，主水源地表水來水量最小月為1.34萬m3；而據水廠供水規模計算，年均用水量9.38萬m3，月平均用水量0.78萬m3；河流最小日流量為432 m3/d，而最高日用水量為377.70 m3/d，在完全保障供水的同時，也保證了河流必需的生態流量，為河流提供了一定的生態用水。因此，地表水來水量和用水量可以達到平衡。

3.2 溫泉水廠

項目區地處武山縣南部山區，水源取用武山縣渭河右岸一級支溝聶河溝溝道內的地表水。引水樞紐斷面以上有效集水面積72.8 km2，水源上游地處林區，徑流主要由大氣降水補給，水源涵養能力強，水源水量較穩定。

經過計算得引水樞紐斷面P=95%的年徑流量為328萬m3，工程設計供水規模657.10 m3/d，設計年供水量16.32萬m3，水源水量能滿足供水需求，如表3所示。

根據P=95%年徑流量的年內分配表3，地表水來水量最小月為13.4萬m3；而據水廠供水規模計算，年均用水量16.32萬m3，月平均用水量1.36萬m3；河流最小日流量為4 338 m3/d，而最高日用水量為657.10 m3/d，在完全保障供水的同時，也保證了河流必需的生態流量，為河流提供了一定的生態用水。因此，地表水來水量和用水量可以達到平衡。

表3 P=95%年來水量年內分配計算表

4 武山縣溫泉片區農村苦咸水改造工程目標任務和技術路線

4.1 目標任務

本工程擬通過新建溫泉片區兩個集中式水廠，經置換水源，解決該片區水量水質及苦咸水問題。項目實施后由城鄉供水服務中心統一管理，保修期內水處理設備廠家提供維護保養工作，保修期滿后由設備廠家提供有償維護保養工作。運行管理包括建立運行管理制度，制定水質檢驗、水源管理、凈水廠管理、輸配水管理的措施[6-10]。

4.2 技術路線

武山縣農村苦咸水改水工程溫泉片區利用聶河地表水作為供水水源，興建規模化集中式供水工程兩處，即馬皇寺水廠和溫泉水廠，包括新建水源、高位水池、村級蓄水池、水廠和凈水車間及辦公房等，鋪設管道將干凈、衛生、保證程度高的安全飲用水送到村民家中；該工程建成后將具有日供水1 006.51 t的生產能力，設計供水人口1.30萬人，將覆蓋溫泉片區所有的集中居民點，溫泉片區15個行政村將全部通水，讓溫泉鎮片區的老百姓吃上安全放心的自來水。

4.2.1 馬皇寺水廠

1）水源：主水源地位于謝莊聶河河道內，建進水沖砂閘、溢流壩、沉砂池截取此處地表水和淺層地下水（設計取水水位2 244.00 m），備用水源截流壩集水箱截取雙碌地表水和淺層地下水（設計取水水位2 164.00 m）。

2）輸水線路：主水源經1條PE D110輸水管自流送至雙碌村新建的凈水廠（備用水源經1條PE D180輸水管泵送至雙碌村新建的凈水廠）。

3）水廠：新建凈水車間1座，安裝40 m3/h一體化凈水設備1套，采用混凝、沉淀、過濾，消毒等工藝對原水進行凈化處理。

4）上水線路：從水廠共引出3條線路，第1條線路為從水廠（高程2 174 m）采用泵站揚水方式上水至1#高池（2 333 m），此段上水管線凈揚程159 m，總揚程164 m，管長1 084 m；第2條線路為從水廠（高程2 174 m）采用泵站揚水方式上水至2#高池（2 347 m），此段上水管線凈揚程173 m，總揚程178 m，管長2 600 m；第3條線路為從水廠自流，主要供馬皇寺、水溝、沙溝、中壩村、石家磨等2個行政村5個自然村。

5）高位水池：設2處高位水池，1#高位水池位于偏溝東側300 m處，2#高池位于雪坪灘西北方向約100 m處，1#高池高程2 333 m，2#高池高程2 347 m，原馬皇寺高池高程2 105 m。

6）供水方式：采用集中供水方式，經高位水池調蓄后重力流供水。

7）配水線路：由水廠清水池供馬皇寺、水溝、沙溝、中壩村、石家磨等2個行政村5個自然村。1#高池接出4條支管，1條支管主要供偏溝；1條支管主要供大南岔；1條支管主要供包家莊；1條支管主要供上花臺、下花臺2個自然村。2#高池接出2條干管，1條干管主要供東北部村莊，主要包括謝家莊、腰莊、雙碌村等1個行政村3個自然村；1條干管主要供西北部村莊，主要包括李子溝、廖家莊、周家莊、大石頭溝、小石頭溝等2個行政村5個自然村。

4.2.2 溫泉水廠

1）水源：水源地位于趙家莊南側150 m處聶河河道內，建截流壩集水箱截取冷家溝門地表水和淺層地下水（設計取水水位1 740.00 m）。

2）輸水線路：經1條PE D180輸水管泵送至冷家溝門西側約100 m處的凈水廠。

3）水廠：新建凈水車間1座，安裝60 m3/h一體化凈水設備1套，采用混凝、沉淀、過濾，消毒等工藝對原水進行凈化處理。

4）上水線路：從水廠共引出3條線路，第1條線路為兩級提水，先從水廠（高程1 715 m）經一級泵站提水至位于高家山東南側500 m處的二級泵站（2 143 m），再經二級泵站加壓提水至1#高位水池（高程2 315 m），水廠至二級泵站，此段上水管線凈揚程433 m，總揚程476 m，管長4 205 m。從二級泵站采用離心泵揚水至位于鷂子溝南側1 000 m處的1#高位水池，此段上水管線凈揚程172 m，總揚程232 m，管長5 795 m；第2條線路為從水廠（高程1 715 m）采用泵站揚水方式上水至趙莊村、冷家溝村共用調蓄池（1 773 m），此段上水管線凈揚程58 m，總揚程66 m，管長1 185 m。此條上水管線主要解決趙莊村、冷家溝門2個自然村185人的飲水不安全問題；馮河的八柯寨（高程2 020 m）地理位置較高，故從馮河自然村新建一個集水井池（高程1 810 m），用潛水泵揚水至八柯寨新建高池，此段上水管線靜揚程210 m，總揚程279.37 m，管長2 150 m；棋盤的瓦房下（高程2 165 m）地理位置較高，如若從1#高池引水需要穿越林區和石山，故從尚家莊自然村新建一個集水井池（高程2 025 m），用潛水泵揚水至瓦房下新建高池，此段上水管線靜揚程140 m，總揚程199.03 m，管長1 800 m。

5）高位水池：設2處高位水池，1#高位水池位于鷂子溝南側1 000 m處，2#調蓄池位于田子坪西北方向約200 m處，1#高池高程3 015 m，2#調蓄池高程2 077 m。從1#高池自流引水至2#調蓄池。

6）供水方式：采用集中供水方式，經高位水池調蓄后重力流供水。

7）配水線路：①從水廠自流，主要解決溫泉鎮政府、溫泉的蔡家河、王河的田河等1個鄉鎮2個行政村3個自然村316戶4 078人的飲水不安全問題。②由二級泵站的前池解決趙莊的高家莊和茍家場，聶河的火燒來、王家河灣、聶家河、窩坨里、魏家窯、王家場，英咀的舊莊、新莊、攤子場、大崖上、羊角溝、官邸磨等3個行政村14個自然村485戶2 450人的飲水不安全問題。③1#高池接出2條干管，1條干管主要供南部村莊，解決大坪的灘子下、棋盤的岸峪來、黃家溝、尚家莊、瓦房下等2個行政村5個自然村222戶1 115人的飲水不安全問題。另1條干管主要供北部村莊和引水至2#調蓄池，解決大坪的麻池下、剛家溝、馬場莊、大草坪、鷂子溝、蔡家里、陰洞溝、趙莊的葛峪溝、杜溝的鴉兒溝、杜溝等3個行政村10個自然村296戶1 522人的飲水不安全問題。④2#調蓄池接出的干管主要解決盤坡的虎頭山、趙家山、馬家灣、盤坡、田河的韓家山、杜溝的田子坪、扇子地、中山來、馮河的馮河、草山、八柯寨等4個行政村11個自然村334戶1 575人的飲水不安全問題。

5 小結

武山縣溫泉片區農村苦咸水改造工程按照“輕重緩急、突出重點、統籌兼顧”的新思路，將水源改造、提高保障能力作為鞏固脫貧攻堅成果與鄉村振興有效銜接的有力抓手，著眼解決群眾“急難愁盼”問題，積極謀劃項目，全力保障溫泉片區農村供水水源穩定、水質安全達標，確保省、市鞏固脫貧攻堅成果決策部署落地見效，為鞏固拓展脫貧攻堅農村飲水安全成果奠定了堅實的基礎，助力全縣鄉村振興戰略實施開好局、起好步。