陕西省华阴市孟塬供水工程存在问题及处理措施

2014-12-24石蕊线丁胜利

科技视界 2014年21期

石蕊线丁胜利

（1.渭南市水利水电勘测设计院，陕西渭南714000；2.华阴市水务局，陕西华阴714200）

0 工程概况

华阴市孟塬供水工程位于华阴市南部秦岭北麓山前洪积扇区及黄土塬区，于1996 年10 月建成，以蒲峪水库为供水水源，原设计主要解决华阴市孟塬镇、观北乡、卫峪乡1.99 万人及孟塬火车站的饮水困难问题，供水面积54km2。白龙涧河南北横穿项目区中部，将塬区切割成东西两大片，塬面南北向冲沟发育，属典型的残塬沟壑区，南北高差170m，东西塬面大致平坦，地形总体向渭河呈阶梯状倾斜。

目前孟塬供水工程东、西干管已建成，在东、西干管开口建成的支管有迪家、楼底、司家等，现状供水工程已解决9 个行政村5845 人以及孟塬车站的安全饮水困难，尚未达到原设计要求。本次工程改造拟解决孟塬镇9 个行政村8753 人的饮水安全问题，属孟塬供水工程范围。

1 项目区饮水工程现状存在问题

经过近几年的工程建设，孟塬供水工程已初具规模，目前已解决9 个行政村5845 人及孟塬火车站的饮水安全问题，但尚未达到原设计供水能力，造成工程不能正常发挥效益。存在的主要问题如下：

1）项目区供水水质不能达到规范要求，汛期蒲峪水库库水浊度高，水厂内现有净化设备不能满足供水需求。

2）水库到净水厂的渠道沿线渗漏严重，未封闭，沿线为附近居民倾倒垃圾的场所，且左侧山坡时有落石，水质易受到污染；进水闸破损严重，无法正常控制流量；向净水厂分水处无分水闸。

3）水厂设在原蒲峪水库管理站内，无生产、管理用房；无水质化验设备，水质净化程度无法实时监测，不利于管理

4）项目区内调蓄水池的进出水闸阀井及阀件老化失修，调蓄池无水位观测设备。

5) 冯家调压池调节水量的能力不足，影响下游用户的用水。

6) 0+590～1+584.4 段配水干管爆裂破坏严重，不能正常输水。

7) 供水范围区仍有营里、沟西、马村等3 个村庄无村网设施，群众吃水极不方便。

2 供水水源

2.1 蒲峪水库概况

蒲峪水库位于白龙涧河上游蒲峪峪口以上500m，坝址以上控制流域面积27.8km2，流域内多为石质山区，植被良好。

蒲峪水库主要功能是农村人饮供水、农田灌溉及防洪，原设计供水人口1.99 万人，灌区面积1.5 万亩。水库于1978 年3 月建成，为Ⅳ等小（1）型工程，总库容134.82 万m3，兴利库容112.5 万m3，调洪库容22.32 万m3，水库正常蓄水位852.5m。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水洞组成。目前蒲峪水库除险加固工程已全部竣工验收，水库病险问题已消除，可正常发挥效益。

2.2 孟塬供水工程规模

孟塬供水工程以蒲峪水库为供水水源，设计解决孟塬镇、观北乡、卫峪乡38 个自然村1.99 万人及孟塬火车站的饮水困难问题。设计标准为人最高日40L/(人·d)，管网损失及未预见水量按最高日用水量的20%计。设计年供水量89.13 万m3。

2.3 供水水量、水质

水库径流调节采取年调节方式，计算时段为月，优先保证农村人畜饮水，农村人饮供水保证率为95%，农田灌溉保证率为50%。经调节计算，来水保证率95%时，水库可提供人畜饮水水量89.2 万m3，可灌溉0.97 万亩农田。

经水质化验分析，蒲峪水库除洪水期含沙量较大水质混浊外，常流水水质清澈，据分析水化学类型为HCO3-C2HCO3-C2、N2 型水，矿化度小于0.5g/L，水质符合《生活饮用水卫生标准》。

综上所述，蒲峪水库的水量可满足向孟塬供水工程提供总需水量89.2 万m3的需求。水质经常规净化处理，也可达到《生活饮用水卫生标准》的要求。水源的水量、水质满足工程需求。

3 供水方式、工艺流程

3.1 供水方式

项目区南高北低，地形高差270m，水源（蒲峪水库）位于项目区的最高点，采用自流供水的方式将水供至各村。

3.2 工艺流程

依据水质化验报告和供水水质要求，原水需进行减小浊度、加氯消毒的净化措施，即可达到饮用水标准，工艺流程为：

4 孟塬供水工程改造措施

孟塬供水工程项目区地形南高北低，地面高程731～461m，供水区南北向距离长，地面高差大，总体布置为从南向北自流供水。

4.1 管网水力计算

水力计算以现状已布设管网为基础，并考虑本次新增设的营里5组支线，以设计供水规模、时变系数计算管道设计流量复核管道压力。经计算，各节点的自由水头在9.63m～41.1m 之间，各村最不利点水头满足供水需求。

4.2 供水工程改造措施

1）输水渠道改造措施

输水渠道全长891m，为蒲峪灌溉与供水共用的渠道，采用浆砌石衬砌梯形断面。现状渠道砂浆剥落，沿程渗漏水量达0.1m3/s，占灌溉、供水总设计流量0.41m3/s 的24%，且渠道沿线右侧山坡落石常造成渠道淤堵，堆积垃圾使水质受到污染。

工程改造措施：清除渠道内淤积后，在原渠道内现浇C20 砼厚10cm，并全线加设予制钢筋砼盖板。

2）输水渠道进出水建筑物改造措施

①进水闸

输水渠道进水闸位于放水洞出口左侧石质山坡上，闸门闸体变形，止水橡皮老化，漏水严重。

工程改造措施：拆除现状闸体部分，并更换闸门。维持原设计闸孔尺寸1×1m 不变，更换闸门，启闭机配备手电两用QST-5-S 型。闸上建砖混管理房一座。

②分水闸

分水闸位于输水渠道0+921 处，现状分水闸闸孔尺寸1×1m，闸前进水池深1.2m，人畜饮水的分水口位于进水池南侧。存在问题: 闸前无沉沙池，汛期水质浑浊度大；人畜饮水的分水口无控制设施；分水闸门及启闭设施老化、变形，难以控制流量。

针对以上问题，拟对分水闸拆除重建。在闸前设沉沙池一座。沉沙池池深1m，长25m。沉沙池后设分水闸1 座，向灌溉渠道分水的闸孔尺寸为1×1m 与输水渠道轴线正交；向人畜饮水分水的闸孔尺寸为0.4×0.4m，位于灌溉分水闸孔的上游右侧，与输水渠道轴线90°相交。分别配备PGX1×1 m 和PG0.4×0.4 m 型铸铁闸门各1 套，启闭机QLT-5-S 型共2 台。

3）水厂改造措施

水厂位于蒲峪水库管理站院内，目前已配置CXQ-I-50 型净水器2 台，建设加氯及值班厂房53m2，建设300m3 蓄水池1 座。存在问题：净水器的处理容量不能满足孟塬供水工程的需求，未配置化验设备；蓄水池无水位观测设备，进出水闸阀井报废。

本次在已建成的净水器西侧，新增2 台净水器，使进出水管道各在一条水平线上，以利于新旧管道结合。根据净水器所需空间，建设水处理厂房一座，右侧新建职工宿舍，南部新建水厂办公室。

①净化处理器的选择

设计流量为最高日工作时平均取水量，孟塬供水工程最高日工作时平均取水量为2764m3/d，加上水厂自用水量276m3/d，总的最高日工作时平均取水量为3040m3/d。目前厂内已配备CXQ-I-50 型净水器2台套，可处理水量为2400m3/d，本次拟增设2 台CXQ-I-50 型净水器，其中1 台按备用考虑。 3 台机组共同工作时，可处理水量3600m3/d，满足供水需求。

根据处理水量，选用CXB-100 型二氧化氯发生器做为工程的加氯设备。

②水处理厂房

厂房由水处理间及加药间组成。两功能区面积根据放置设备或材料的外形尺寸，以及管道布设情况加一定的操作空间选定。水处理间为一层砖混结构，加药间位于水处理间西侧。

③水质检验设备

检验标准：应根据《生活饮用水卫生标准》GB5749-85 进行检验。水质检验仪器：根据水质特点，主要配置检测浊度、酸碱度、余氯量以及细菌含量的常规仪器。

④其它改造

蓄水池处原有圆型砖砌闸阀井2 座，因闸阀启闭失灵，渗漏严重，现状阀井内常年积水，井壁发生倾斜、裂缝，操作极不安全。本次对这2 处闸阀井拆除重建，更换阀门，配置UQX-51A 型浮球液位移1 套。

4）冯家调蓄池改造

项目区内冯家调压池以后用户的最高日总用水量为2340m3/d，占整个供水工程最高日总用水量2764m3/d 的85%。由于下游用水户的高峰期不同，在孟塬车站用水时，北城支线及彭家支线上各用户无水可用，用水矛盾突出，而冯家调压池容积仅为200m3，调节水量仅占下游最高日总用水量的10%，起不到调节作用。

本次在已有调压池左侧新增300m3调蓄池一座，总调节水量占下游最高日总用水量的21%，可满足下游用户的需求，缓解用水矛盾。调蓄池采用地上式圆形钢筋砼结构。

5）0+590～1+548.4 段配水干管改造

该段管道长890m，地形高差达45m。由于地形坡度大，压力相对较大，该段管道多处发生爆管及漏水，影响整个供水工程的运行。本次在管道1+000 处增设排气阀1 个。

6）新增营里5 组支线

营里5 组目前未配置供水管线。由水力计算知，营里5 组管道设计流量为1.85L/s，设计管径DN90。

支线结合实际地形布设，管线长度790m。由于管道较短，且又跨越沟道，地形变化复杂，管材选用韧性好且耐久的PE 管，设计压力0.6MPa。

7）新增营里、沟西、马村3 村村网

目前3 村的村网未配置，为了解决群众饮水问题，新铺设3 村村网，设计流量按最高日最高时用水量计算，管径按经济流速计算选取，控制流速在0.5～1.0m/s 之间，管材均采用PVC-U 管。经计算管径范围为DN75～DN50mm。