潼關縣城擴建供水工程水源選擇淺議

徐亞萍，程麗榮，王小永

（1.陜西水環境工程勘測設計研究院,陜西 西安 710018；2.陜西省江河水庫工作中心,陜西 西安 710018）

1 工程區概況

潼關縣位于黃河中游大拐彎處,陜西省的最東部,東與河南靈寶毗鄰,西、西北分別與華陰、大荔接壤,南與洛南依秦嶺為界,北與山西芮城隔黃河相望。縣城位于關中盆地東部,屬于黃土臺塬區和河流階地區。南鄰秦嶺中高山,山勢高峻陡峭,北緣一般標高800 m～1000 m；高出北部平原區450 m～650 m,構成了平原區的天然屏障。黃土臺塬區由于溝谷切割形成長條狀的塬塊,塬面標高500 m～850 m,溝谷多呈“V”字型,切割深度50 m～100 m,塬面支離破碎。地勢南高北低。

根據《潼關縣2020 年國民經濟和社會發展統計公報》,水利供水工程年總供水量2289 萬m3,其中農業灌溉供水1619 萬m3,工業供水9 萬m3,城鄉居民生活供水337 萬m3,城鎮公共供水242 萬m3,生態環境供水25 萬m3,林牧漁畜供水57 萬m3。

潼關縣城區設計日供水能力12000 m3,供水人口 6.3萬人。現狀供水水源采用地下水提取,共有三個水源地,分別為縣城東側的一水廠潼洛川水源地、二水廠的段喜村水源地及三水廠的魚化屯水庫兩岸水源地,分別由潼關縣自來水公司的一、二、三水廠供水,現狀日供水規模共 9000 m3/d,其中一水廠 3眼水井,供水能力 2000 m3/d,建有3 座500 m3蓄水池,二水廠5 眼水井,供水能力 3000 m3/d,建有2 座600 m3蓄水池,三水廠3 眼水井,供水能力 4000 m3/d,建有4 座600 m3蓄水池。

2 存在的主要問題

（1）自然地理因素造成城區經常發生干旱災害

潼關縣城區位于山前洪積扇區,地下水埋藏較深,已全部用于縣城供水,無可利用地下水,周邊無可利用的地表徑流,干旱缺水嚴重,影響著區內的人飲供水。據統計,干旱平均每年1.8 次,其中大旱平均三年一次,中旱兩年一次,近20 年中,發生冬季連旱7 次,旱期持續多在80 天以上,嚴重的干旱導致區內群眾吃水困難,靠到附近拉水,尤其是每年11 月～次年2 月份,表現更為突出。旱災已嚴重影響當地經濟發展和社會穩定。

（2）現狀水源供水能力不足

潼關縣城區目前屬資源性缺水,供水水源為地下水,水源井為二十世紀六七十年代建設,目前由于地下水位下降,已抽空翻沙,出水量衰減,能耗大。

城區供水水源水量不足,供需矛盾日益突出,現狀水源井共 11 眼,目前正常運行的機井 9 眼,一水廠 1#、二水廠的 5#、6#共 3 眼井由于井深較淺,且運行 50 年,加之地下水水位下降等已抽空報廢,一水廠 2#井井壁管破損,出泥出沙,三座水廠現狀日供水能力 9000 m3/d,雖滿足現狀需水要求,但不滿足設計水平年 2030 年城區人口 7.4 萬人,最高日需水量 2.3 萬 m3/d 的用水要求,水量缺口達 1.4 萬m3/d,缺水量 61%,供需矛盾日益突出。

（3）水廠調蓄能力不足

水廠建設運營時間較長,一、二水廠的高壓配電系統因電路老化,需要進行更換；按水源地保護環保要求三個制水廠的遠程控制系統及遠程監控因資金短缺尚未安裝到位。

（4）需水量增大

隨著潼關縣經濟社會發展,城區人民生活水平提高,以及工業快速發展,用水量增大,供需矛盾突出,通過擴建供水工程緩解供需水的矛盾刻不容緩。

3 供水水源選擇分析

3.1 潼關縣水資源總量

依據《渭南地區水資源評價與水利區劃報告》,潼關縣地表水資源總量為 7354.7 萬m3,可利用量為 4874.1 萬 m3。地表水資源按產流條件分為境內自產水與過境客水兩部分。

依據《渭南地區水資源評價與水利區劃報告》,潼關縣地下水年總補給量4014 萬m3,可開采量1613 萬m3。塬區地下水補給主要靠大氣降水和地表水補給,另外,秦嶺山區基巖裂隙水也以地下徑流的方式補給本地區的承壓水。城區3 處水源地地下水資源量為30080 m3/d,其中:以段喜村為中心的地下水資源量為13165 m3/d,潼洛川水源地水資源量為8915 m3/d,魚化屯水庫右岸水源地水資源量為 8000 m3/d。地下水允許開采量為 19904.5 m3/d,其中：段喜村水源允許開采量為7555.5 m3/d,潼洛川水源允許開采量為5349 m3/d,魚化屯水庫右岸水源允許開采量為7000 m3/d。三處水源地的開采范圍分別為：潼洛川水源地長3.0 km,寬0.5 km,面積1.5 km2；段喜村水源地以二水廠為中心,面積3.1 km2。

3.2 主要地表水水源現狀分析

（1）南山支流地表水：潼關縣城區周邊較大南山支流有潼河和雙橋河。潼河屬黃河水系,是渭河右岸一級支流,發源于潼關縣安樂鄉潼峪村南岔組的秦嶺北麓,由南向北流經江子灣、侯家村、槐樹廟,于安樂村南出峪,繼續北流,經南寨子、老虎城、南劉村,于周家村納禁溝河后繼續北流,于秦東鎮港口村附近匯入渭河,河道全長29.7 km,流域面積111.1 km2,河道比降41.2‰。雙橋河發源于秦嶺北麓刀背梁,流經太要鎮、桐峪鎮轄區,在代字營鎮坡頭村處進入河南省境內,河流由北向南在靈寶市境內匯入黃河。全流域面積331 km2,從太峪至入黃口,河道全長28.4 km,河道比降為25.3‰。流域呈扇形,較大支流有太峪、善車峪、桐峪、西峪、烏家河、鐵溝河等,全流域流經秦嶺山區和黃土丘陵溝壑區。其中陜西省境內流域面積320 km2,主河道長20.9 km,河道平均比降53.5‰。

（2）渭河地表水：渭河是黃河右岸最大的一級支流,發源于甘肅省渭源縣鳥鼠山,由西向東至風閣嶺進入陜西省境內,出寶雞峽后入關中盆地,經寶雞、咸陽、西安、渭南等市,于潼關匯入黃河。全流域面積13.49 萬km2,干流全長818 km,河道平均比降1.3‰。渭河由西向北流經潼關縣北部,境內流程12 km,由高橋鄉桃林寨村北經吊橋到花園右入黃河,河寬80 m～600 m,流域面積為321 km2,渭河華縣站水文站實測多年平均徑流量為73.7 億m3。

（3）港口抽黃地表水：黃河是中國第二大河流,全長約5464 km,其流域面積79.5 萬km2。黃河由西北向東南流經潼關縣北部,由渭河灘地流經花園后東折,經老縣城、秦東鎮沙坡村進入河南省境內,境內流程18 km,平均河寬2 km。根據《中國河流泥沙公報》（2020 年）,黃河潼關站控制流域面積68.22 萬km2,多年平均徑流量為335.3 億m3,多年平均輸沙量為9.21 億t,多年平均含沙量為27.5 kg/m3。

（4）現狀水庫：潼河支流上有魚化屯水庫,是一座以灌溉為主,兼有防洪的V 等小（2）型水庫,2011 年進行了除險加固。水庫樞紐防洪標準按20 年一遇洪水設計,200 年一遇洪水校核。設計洪峰流量為17.1 m3/s,洪水總量為16.8 萬m3；校核洪峰流量為61.6 m3/s,洪水總量為64.3 萬m3。水庫死水位623.2 m,庫容10 萬m3,正常蓄水位643.0 m,庫容83 萬m3。

3.3 地下水水源現狀分析

潼關縣位于渭河斷陷谷地東南部,受秦嶺山前大斷裂影響,使其南部為基巖裂隙水區；北部為第四系松散堆積物孔隙水區。第四系松散堆積物孔隙水區又可進一步分為黃土孔洞孔隙、裂隙水亞區,太要洼地洪積冰積漂礫卵石孔隙水亞區、黃渭谷地沖積相砂礫石孔隙水亞區。

潼關縣境內地下水補給來源以大氣降水入滲補給和河流滲漏補給為主,其次為渠道滲漏和田間滲漏回歸補給。受秦嶺北坡阻水性大斷裂作用,山區地下水通過各峪口河各基流補給塬區。縣境內地下水由南向北、東呈輻射狀徑流。黃土臺塬區地下水主要向北徑流,其次還從塬中心向其兩邊溝谷中徑流；東部太要洼地地下水由南、西向東、北方向徑流。

地下水天然排泄途徑有泉水、側向徑流和蒸發三種。黃土臺塬區由于塬間沖溝切割,地下水以泉水形式排泄,補給地表水；太要洼地以側向徑流流出為主要排泄方式；黃渭階地以蒸發和側向徑流流出為主要排泄方式。

地下水按水力性質分為潛水和承壓水。按富水性的差異可把潛水分為四級。黃渭河漫灘及渭河一級階地、太要洼地中部為極強-強富水帶；黃渭河二級階地、太要洼地西北邊緣為強富水帶；黃渭河三級階地、潼河階地、太要洼地靠山前地帶、二級黃土塬及一級黃土塬后部為弱富水帶。按富水性的差異,承壓水可分為兩級。黃渭階地、一級黃土塬和太要洼地中部為富水性；二級黃土塬和太要洼地山前地帶為弱富水性。

受水區潼關縣城關鎮屬黃土二級臺塬,區域內含水層為下更新統洪堆積的含泥漂礫卵石層夾粘質砂土,水位埋深73.2 m～207 m,含水層厚度為3.8 m～28 m,屬弱富水區。

4 供水水源的選定

南山支流地表水潼河上的魚化屯水庫,以灌溉為主,由于魚化屯水庫匯流面積較小,且因區域采礦影響,現基本無來水,且庫底干涸,支流上再無其它大型蓄水工程,因此支流地表水不能滿足供水水源水量要求。

渭河地表水由于水質有一定的污染,水質一般為Ⅳ類,不適宜作為供水水源。

黃河水水量較大,經對抽黃地表水化驗,結果表明各項指標均符合《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）中Ⅲ類水質要求,可作為地表水水源。

潼關縣區域內地下水開采趨于飽和,且開采深度較深,不適宜再增加開采量,因此作為供水水源條件受限。

綜上所述,目前條件下,抽黃地表水作為潼關縣城區擴建供水工程水源是適宜的。

5 供水水源輸水方案的可行性

利用港口抽黃灌區現有的零級站、一級站、花五站、西傲站、吳村灌溉渠道,在灌溉渠道的四知學校處新建引水閘,將水引至東側的山溝,在溝道內修建沉沙池,對原水沉淀,在沉沙池內修建提水泵站,將沉淀后的原水,輸送至現狀魚化屯水庫和現狀第三水廠,對魚化屯水庫進行防滲改造,充分利用其興利庫容存儲水量,在水庫左岸邊修建提水泵站輸水至第三水廠,將第三水廠進行改建,修建凈化設施,處理后的凈水,通過重力自流輸水管道輸送至城區,接入現狀配水主干管。

6 結語

本文針對潼關縣城供水工程現狀及存在問題；提出了供水水源選擇方案及輸水方案的可行性；是解決當地缺水問題的有效方案,是促進當地社會經濟健康發展的基礎性工程。