凤翔县城区中长期环境用水的有效解决途径

2012-09-25许小荣

陕西水利 2012年6期

许小荣罗定

（凤翔县水利工程建设工作队陕西凤翔 721400）

长期以来，人们对区域水资源的配置利用存在一定的误区，认为水资源的配置利用主要解决工业、农业和居民生活用水，而严重忽略了生态环境用水这一块。殊不知，随着经济社会的不断发展和科技的进步，人们对居住和生存环境的要求越来越高，这就决定了必须有一定量的稳定的生态环境用水来润泽和支撑人类生存的周边环境。过去人们不重视生态环境用水对人类社会发展的影响，在水资源的配置利用中忽略了生态环境用水量，结果导致河流断流，土壤沙化，人类居住环境恶化等可怕的结果。因此，解决好城市环境用水具有一定的生态效益和巨大的社会效益。

1 凤翔县城生态环境用水的现状

凤翔县位于陕西省关中平原西部，地域面积1179km2，辖12镇233个行政村，全县总人口52万，其中农业人口46.5万，城镇人口5.5万人。凤翔县年水资源总量为1.63亿m3，人均水资源量仅为320 m3，属典型的资源型缺水县。凤翔县属典型的暖温带半干旱半湿润大陆性季风气候区，多年平均降雨量为630mm。

1.1 凤翔县城环境用水的构成

凤翔县城的环境用水主要包括：环境卫生用水、园林绿化用水、人造景观用水、人工河湖用水。

1.2 目前县城环境用水解决途径

目前，凤翔县城生态环境用水的主要水源为县城的自来水管网。东湖公园的北湖及南湖的定期换水，由白荻沟水库地表水通过灌溉渠道及已埋设暗管输水解决。据凤翔县园林环卫局统计资料显示，凤翔县城一年的生态环境用水量约为37万m3。其中城区街道环卫用水、花草绿地用水量合计约为5万m3，完全靠县城的自来水来解决；县城东湖公园一年换水大约32万m3，其水体更换由白获沟水库的原水解决。

凤翔县城所有绿化带上的用水方式目前都是采用园林绿化洒水车进行浇灌，耗费人力物力，很不方便。县城东湖公园北湖及南湖的换水要靠白荻沟水库来调剂供给，上段部分由西干渠输水，下段部分由暗管输送。由于西干渠年久失修，渗漏严重，水量损失很大。白荻沟水库主供县城生活用水，兼顾农业灌溉，用水矛盾十分突出。

2 解决凤翔县城环境用水的有效途径

2.1 地下水

目前，凤翔县城周围的地下水水资源开采已处于严重超采状态，难以承载凤翔县城的生态环境用水，不宜再进行掠夺性的开采，应该让城区周围有限的地下水资源进入涵养生息阶段。因此，只能考虑利用凤翔境内的地表水。

2.2 地表水

作为生态环境用水，只要水质达到一类或二类地表水水质，未受污染，不对环境造成危害就可以。就凤翔县来说，县城的地下水资源已严重超采，不能满足县城的环境用水需求。白荻沟水库，位于韦水河一级支流横水河上，坝址以上控制流域面积234km2，水库总库容1465万m3，兴利库容573万m3，滞洪库容600万m3。据水文资料记载，白荻沟水库多年平均来水量1468万m3，枯水年来水量仅为427万m3（1981年）。白荻沟水库目前除保证县城生活用水的同时，还兼顾着8.6万亩农业灌溉的功能，所以，供水矛盾十分突出。2011年，白荻沟水库已被凤翔县县政府作为县城居民的“水缸”保护起来。所以，凤翔县城的生态环境用水要彻底得到解决，只能另辟蹊径。

经笔者调查，凤翔县西北部的汉封水库是一处尚未充分利用的地表水资源，可以考虑作为凤翔县城环境用水水源。由于汉封水库目前只供应汉封地区人民群众的生活用水，供水人口共有3000多人，通过这几年的运行情况来看，年用水量不足10万m3。汉封水库坝址以上控制流域面积12.5km2，总库容56.5万m3，有效库容45万m3，除过每年汉封地区的生活供水外，还有大量的余水，完全可以充分利用起来。汉封水库位于北申家河流域，北申家河多年平均径流深80mm，径流变差系数CV=0.58，CS=2.5CV，由于北申家河无水文站，水文资料缺乏，用年径流深法可计算北申家河的多年平均径流量W。

计算公式：W=Y·F/10

式中，W——流域多年平均径流量，万m3；

Y——流域多年平均径流深，mm；

F——流域面积。

北申家河流域内，水库坝址以上流域面积F=12.5km2，代入公式W=Y·F/10计算得多年平均径流量W=100万m3。不同频率的年径流计算根据《宝鸡市实用水文手册》，不同频率的年径流量按下式计算：

式中，WP——某频率年径流量；

KP——某频率的模比系数（查P—Ⅲ型曲线）；

Y——流域平均年径流深(mm)；

F——坝址以上流域面积。

经计算，不同频率年径流量计算值如下：

P=50%时，WP=87万m3

P=75%时，WP=56万m3

P=95%时，WP=43万m3

通过以上计算，不难看出，汉封水库的来水量完全可以满足凤翔县城环境用水的水量要求。

另外，汉封水库的坝顶高程1160m，水库向外输水管道进口高程1140m，凤翔县城平均高程800m，可以利用地形优势铺设管道，通过自流向凤翔县城提供环境用水，这是一个节能降耗一劳永逸的工程措施。经宝鸡市水质监测中心测定，汉封水库的水质除细菌总数超标外，其余指标均达到生活饮用水标准。所以利用汉封水库水作为凤翔县城生态环境用水水源水质有保证，并且水量充足，还能缓解白荻沟水库的供水压力，是今后一定时期内解决凤翔县城生态环境用水的最佳途径。

汉封水库的水引到县城后，可以每隔3个～4个月对东湖的湖水更换一次，使得美丽的东湖碧波荡漾，更加光彩照人。

3 汉封水库向凤翔县城进行环境供水的实施方案

3.1 水源选择

由上面的论证可知，汉封水库来水量充足，水质良好，地理位置比县城地面高300m，可以埋设管道自流引水。

3.2 输水管道选择

汉封水库到凤翔县城的输水管线区域内，地质情况属均质黄土层，且埋藏较深，从安全经济的角度考虑，选用U-PVC管道比较适宜，管道公称压力以1MPa为宜。所用管道必须采用国标高质量的管材，宜为带橡胶圈的承插接口方式。

3.2 管径选择

凤翔县城环境用水的规模，主要按东湖公园供水规模来控制。东湖公园水域面积80000m2，平均水深 1.8m，总水量 154000m3。按照3天～4天的时限将水充满，每天的供水规模5000m3左右，经计算，宜选管径250mm，壁厚9.6mm的U-PVC管道。

3.3 施工方法

在汉封水库向汉封联村供水的原水输水管道（φ250）末端接口，利用外径φ250，壁厚9.6mm，公称压力1MPa的UPVC输水管道向凤翔县城进行输水。采用0.5m3挖掘机挖管沟，宽度0.5m，深度1.2m，管道埋深1.2m。由于接管口与凤翔县城的地形落差为300m，输水管道上宜安装安全调压阀4个，具体位置在接管点以下地形落差接近100m处安装第一个安全阀，下面管道上的安全阀以此类推进行安装。在地形起伏的凸起点，宜安装自动排气阀，排出管道内的气阻，避免爆管事故的发生。由于汉封水库向凤翔县城输水的管道长20km，属于长距离管道输水，为了确保管道行水安全，每1000m宜设一个排气阀。

3.4 建设比较完善的县城环境用水配水管网体系

对县城每个街道统筹规划，统一埋设环境用水管网，每隔50m敷设一个出水口，出水口设置在路两侧的绿化带内，也可以在绿化带地面敷设滴灌管或微喷灌进行浇灌。对于规模稍大的园林绿地，可以采取自压喷灌方式。在县城每个十字街头适当位置设置消防栓，便于非常时期应急之用。

4 效益分析

4.1 生态效益

该工程方案实施后，将会大大改变凤翔县城的生态环境面貌，呈现出城在林中，人在城中，绿化带四季长青，三季有花，空气清新，湖水碧波荡漾的宜人景象。这样将对凤翔县城的人居环境以及对环境友好型社会的建设产生极大地推动和促进作用。

4.2 社会效益

根据粗略概算，由汉封水库向凤翔县城水供水，其投资大约要300万元左右。虽然它不会立刻产生可观的经济效益，但是它带来的巨大的社会效益却是不容低估的。这是一个一劳永逸的工程，该工程一旦建成投用，既充分利用了有效的水资源，又使凤翔城区水环境和生态用水得到了保证，可以使凤翔的人居环境及投资环境更加优越，提升凤翔人民的幸福指数，充分体现以人为本科学发展可持续发展的战略理念。因此，由汉封水库向凤翔县城提供环境生态用水是完全可行的。

5 未来展望

风翔境内的水资源紧缺，这是一个不争的事实。随着县城规模的发展和扩张，如遇连续枯水年份和极端气候，水量就更加有限了。因此，必须引进境外水资源方能彻底解决凤翔县城水资源匮乏的问题。据凤翔县城20km的冯家山水库实测多年平均径流量4.09亿m3，水量充沛，水质良好，可以考虑采取工程措施，将此水引进凤翔县城，来解决凤翔县城的环境用水问题，这样可以缓解凤翔县城的水资源匮乏，这也是解决凤翔县城环境用水可持续利用的战略途径之一。