合阳县甘井工业园区供水方案

刘 莉

（合阳县防汛抗旱指挥部办公室 陕西 合阳 715300）

1 概况

地处陕西省渭北旱塬东部的合阳县，总面积1341.46km2，人口为45.69万人。地貌类型依次为河谷阶地、黄土台塬和低中山，素有“一滩二沟七分塬”之称。本区属暖温带干旱半干旱大陆季风气候，具有光热资源丰富，降水偏少，干湿季分明，气候多变，灾害频繁等特征。多年平均降水量556.7mm，且年内分配不均，主要降水集中在7月、8月、9月三个月，占全年总降水量的54.7%，多年平均蒸发量1096.60mm。全县水资源总量11010.7万m3，人均占有量260.0m3，耕地亩均占有量128.0m3，仅为全省水平的1/5和1/7，全县共有水库13座，总库容2057.3万m3，有效库容1176.0万m3。年平均气温11.5℃，年极低气温-21.3℃，极高气温40.1℃，最大冻土层深度47cm。据气象资料记载，该县大旱平均两年一次，中、小旱一年一次。

合阳县甘井工业集中区始建于2008年，是合阳县委、县政府为发挥该县丰富的煤炭和白云石资源，唱响以煤富县主旋律而做出的重大战略决策。工业区位于县城西北部7.5km处，地面高程870.0m左右，与城市规划相衔接，总规划面积15km2，主要发展煤化工、煤电力，涵盖冶炼、铸造等产业。2009年被省政府列为陕西省级重点建设县域工业集中区，省发改委审批通过了集中区产业发展规划，同时被确定为全省第一家低碳循环经济示范区。园区规划的主要企业有中油海峰煤制天然气项目、5万t镁合金项目与轻型材料项目、18万 t甲醇生产项目、10×110kVA热能利用发电项目等，规划园区最高日生产用水量7.0万t，年需用水量2555 万m3。

2 工业园区水资源情况

甘井工业园区现有4种水源，分别为煤矿井下排水、申都供水工程、东雷一期抽黄灌区和白家河水库，其水资源和供水量情况都不尽相同，现就4种供水水源的可行性进行以下分析：

2.1 关于西桌子煤矿井下排水利用的可行性

合阳县西卓子煤矿设计年生产能力300万t，主要生产系统按500万t配置，采用双回路供电、中央边界式通风，立井单一水平开拓，机械化采煤，分为3个建设时期，建设工期40个月，目前已完成一期建设，正在进行第二时期建设，预计2014年6月完工。根据西桌子煤矿的资料，其排水设备最大排水能力为1200m3/h，但其正常的排水量只有100m3/h左右，日均排水量约为2400m3，若考虑井下发生透水等非常情况时，才有可能达到1200m3/h的排水量。由于水量是随机的且没有保证，所以不可能作为甘井工业园区供水水源。

2.2 申都供水工程供水方案

申都供水工程建于1994年，该工程主要解决新池、坊镇、知堡、城关及合阳城区12.9万人，1.82万头大家畜的饮水困难，设计最高日供水量为2.05万t，年供水总量658.73万t，新城水厂最大日供水量为1.40万t。其水源地为洽川镇申都村附近的3眼自喷井，总流量960m3/h。为了缓解合阳城区用水日益紧张的情况，改善申都供水工程的水质（主要是矿化度较高），2009年修建了红旗水库项村供水工程，设计日供水量0.8万t，使日供水能力达到近3.0万t，初步满足了合阳城区及轻工业园区的用水需求。申都供水工程作为合阳城区的主要供水水源，运行近10多年来，暴露出了一些问题。主要是水源地“380”自喷井供水流量逐年减少。洽川地区1985年有自喷井12眼，出水量约为720m3/h，1993年发展到18眼，2003年自喷井已达到29眼。盲目过量的开采致使“380”自喷井的涌水量逐年减小，有些已停止涌水，申都水源原3眼自喷井总流量960m3/h，现在仅有700m3/h，日供水量从2.3万t下降到1.68万t。

申都供水工程是合阳县城区主要的水源保证，对于改善城区居民生活条件，加快县城经济持续发展，构建和谐社会具有重要的意义。在目前供水量已经出现下降的情况下，更是不可能扩大供水区域，所以甘井工业园区供水方案不宜考虑申都供水工程。

2.3 东雷一期抽黄供水工程方案

东雷一期抽黄供水工程方案是以一期抽黄东雷二级站为水源，通过4级加压，提水至甘井工业园区，引水距离27.2km，总扬程520.27m，工程估算投资2.20亿元。东雷一期抽黄工程设计灌溉面积97.5万亩，设计年自黄河取水量3.45亿m3。自工程运行以来，实际年自黄河取水量为1.90亿m3～0.60亿m3，完全可满足甘井工业园区2555万m3/a的要求。该工程通过在东雷二级站增设机组一台，提水上塬后，经过预沉池沉淀，敷设双管道27.2km，经4级加压，供水至甘井工业园区。工程规划内容主要有：扩容东雷二级站，增设机组一台，装机2500kW；建容积为20万m3的预沉池2座；新建加压泵站4座，安装机泵12台套，总装机4680 kW，房建工程总计4750m3；扩容坊镇35kV变电站，新增5000kVA变压器一台；敷设DN700球墨铸铁管及DN700预应力砼管，规划为双管线，输水距离27.2km；在甘井工业园区规划20万m3的清水池一座；相应的输变电工程，架设10kV高压线路27.0km，安装630kVA站用变压器4台等；永久占地280.0亩。

该供水方案的缺点就是，黄河泥沙较大，冬季黄河封冻，渠系抽水较为困难。

2.4 白家河供水工程方案

白家河水库位于合阳县城以北16.0km的甘井镇白家河村北1.20km，距甘井工业园5.0km左右，是一座以灌溉为主兼有防洪功能的IV等小（一）水利枢纽工程，坝址以上流域面积45.0km3，多年平均径流量360.0万m3，水库总库容 477.66万m3，兴利库容290.0万m3。正常蓄水位808.70m，死水位797.00m。目前，白家河水库枢纽除险加固改造工程全面完工，已发挥正常工程效益。

3 工业园区供水方案的确定

根据甘井工业园区的用水需求和该县水资源的实际现状，经过对合阳县域内有关水源供水工程的可行性论证和4种供水方案的对比，决定采取以东雷抽黄二级站为主要供水源、白家河水库为补充水源的方式，向甘井工业园区进行供水。这两者供水方案的相互结合、相互补充，完全可以满足甘井工业园区的用水要求。主要原因为以下几点。

3.1 日供水量的要求

西桌子煤矿井下排水量日均约为2400m3，水量不稳，不能满足甘井工业园区2555万m3/a的要求。申都供水工程日供水量虽为1.68万t，但是它是合阳城区的主要供水水源，而且水量呈逐年下降趋势，不能因此影响城区正常供水。相比之下，东雷一期抽黄供水工程更有优势，实际每年自黄河取水量为1.90亿m3～0.60亿m3，经过水质处理，完全能满足甘井工业园区2555万m3/a的要求。因此，甘井工业园区供水方案选用东雷一期抽黄供水工程方案。

3.2 一期东雷抽黄供水方案

要满足甘井工业园区对水质水量的要求，就必须要做好以下工作：

（1）一期东雷抽黄供水方案的优化。结合实际，建议将一期东雷塬上4级加压方案改为2级加压，东雷二级站水上塬经沉淀后，只设中雷和段家洼两级加压站，每级扬程180.0m左右，改为多级泵提水，压力管道用螺旋焊管或无缝钢管，可有效地减小工程投资和长期管理运行费用。

（2）妥善处理泥沙问题。甘井工业园区日供水量7.0万m3，引用的又是黄河高含沙水，多年平均含沙量 37.5kg/m3，最大含沙量933 kg/m3，最小含沙量0.1 kg/m3，泥沙处理成为东雷引黄工程的关键。要使处理后的水质达到地面水环境质量标准GB2323-2002Ⅲ类标准，在保证供水工程长期运行的前提下，要处理好泥沙的沉淀和排放。初步估算，按年引水量2555万m3计算，可产生泥沙50多万m3，每方挖运费按15.0元计算，年泥沙运费75.0万元，若按冲洗法排沙，额外需要100多万m3冲沙水。

（3）甘井工业园区水厂位置。应靠北布置，地面高程在880.0m～890.0m，尽量满足自压供水的要求。

（4）气候影响。合阳县每年的12月下旬至来年2月下旬，平均气温都在0℃以下，年极端最低气温达到-20℃左右。因此，黄河干流和支流在冬季都有不同程度的冰情。这些冰情除对冬季的水运交通、供水、发电及水工建筑物等有直接影响外，尤其在河流中出现冰塞、冰坝这种特殊冰情以后，还会导致凌洪泛滥成灾，致使黄河冰封期东雷一级站无法引水。鉴于此种情况，可将白家河水库水源作为甘井工业园区黄河封冻期间的应急水源，通过对白家河水库甘井供水工程进行扩建，按P=50%平水年来水量284.00万m3计算，白家河水库可向甘井工业园区供水284.00万m3，缓解黄河封冻期引水断流的情况。白家河水库甘井供水扩建工程，由水库一级加压至甘井镇以北的白家河水厂后自压供水，输水主管道沿甘井镇和西韩铁路以北至工业园区。一级加压流量2900.0m3/h，总扬程120.0m，加压干管总长5.0km。工程总投资5000万元。

4 结语

甘井工业园区是陕西省政府和渭南市、合阳县重点发展工业生产的项目基地，用水需求和供水工作直接关系到工业园区的发展规模，是其制约因素。通过分析工业园区现存的水资源量和供水工程以及气候影响，经过分析对比，计划采取以东雷抽黄二级站为主要供水源，白家河水库为冬季补充水源的供水方式，满足工业园区用水需求。针对黄河泥沙较大、供水线路较长的实际，对泥沙处理和供水厂的布设提出了合理性意见，以保障供水工程科学可行。陕西水利