浅谈宁强县城一水厂扩建

吴小妮

（汉中市水利水电建筑勘测设计院 陕西 汉中 723000）

1 概况

宁强县位于陕西省西南隅、汉中市西部，秦岭巴山之间，县境周围东、东北为勉县、略阳，西北、西与甘肃省康县接壤，西南、南与四川省广元市相邻，东南为南郑县，县域东西长101.65km，南北宽65.325km，面积3282.73km2。根据宁强县城规划到2020年宁强县城区人口将达到11万人。其中老城区6万人，西城新区（七里坝新区）2万人，东城新区（高寨子循环经济产业园区）3万人。本工程主要对老城区一水厂进行扩建，新建水处理设施，解决在原水浊度较高时，老城区居民饮水安全问题。

2 老城区供水现状及存在问题

目前宁强县城老城区供水主要依靠一、二水厂联合供给，一水厂位于城区玉带河右岸山脊上，该水厂始建于1968年，先后修建了两座小规模清水池，2001年为满足县城的供水需求，在经过考察和充分论证后，确定水源为县城东南方向卧龙台电站前池水，宁强县自来水公司新建DN400、DN450球磨铸铁管及钢管原水管道一根，设计最大输水能力15000m3/d，从天生桥水库的卧龙台电站前池引水至一水厂，该水源具有水质好，水量有保证，除卧龙台电站前池检修期间外，其余时段均能正常引水。

2002年，一水厂在建设过程中，由于受资金和场地限制，仅修建了日处理能力7200m3的一体化净水器，属简单水处理设备。现有水处理能力与15000m3/d的建设规模相差较大，水处理能力明显不足。现有一体化净水器已使用14年，设备本身已出现锈蚀情况，且在原水浊度较高时，一体化净水设备的沉淀以及过滤功能达不到生活饮用水水质处理要求，在原水浊度较高情况下，一体化净水设备近乎处于失效状态，处理后的水浊度依然较高。

二水厂位于城区西北部小河边，通过渗管取用小河地表水，原设计日处理（供应）能力5000 m3，与一水厂共同供应城区管网。2009年对该水厂进行改建，设计规模5000m3/d，新建了配水井、絮凝沉淀池，无阀滤池，清水池等水处理构筑物及加氯间、加药间、泵房等建筑物。目前水处理厂运行正常，出厂水水质能满足生活用水指标的要求。但由于河流流量季节性变化大，在遭遇极端干旱时，水源水量得不到保证。

随着宁强县城市化步伐的加快，现有二水厂在水源水量充足、县城用水高峰期已满负荷运行。一水厂虽然水量充沛，但水处理能力不足、水处理设施、设备老化失效，在原水浊度较高时，现有处理设备处理后的水质已不能达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）相关要求，为了确保居民生活用水可靠性，对一水厂进行扩建，增加水处理设施，解决水处理设施与已有水源工程不配套的问题。

3 原水水质

根据宁强县自来水公司提供的陕西省城市供水水质监测网汉中监测站对卧龙台电站前池水的监测报告：“水源检测指标均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）”。但水源水质受当年降水量及取样季节影响较大，工程建成投入运行后，宁强县自来水公司定期对水质进行检测，本次设计时，选用了宁强县自来水公司于2007年3月、7月和10月不同时期对原水的检测结果。2007年属于降水中等年份，3月、7月和10月三个不同时段所取原水水样基本代表了全年的水质状况，也可以认为三个不同时段所取原水水样基本代表了多年的水质状况。因此这三个时间的检测结果可以认为是原水的全部水质状况。

表1 原水不同时间段检测指标与生活饮用水卫生标准比较

根据以上原水浊度统计资料可知：原水水源水质受当年降水量及取样季节影响较大，除2002年1月检出总大肠菌群超标，以及2007年7月检出原水色度、浑浊度和总大肠菌群三项指标不合格外，其余指标均能达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）的要求。

4 水源可靠性分析

2002年，宁强县人民政府与陕西省秦龙电力股份有限公司二郎坝水力发电公司达成协议，从电站前池取水输送至一水厂，引水流量0.1736 m3/s，日供水15000 m3/d。

4.1 水源水量

一水厂水源为卧龙台电站前池水，其水源为天生桥水库，卧龙台电站是二郎坝引嘉（陵江）入汉（江）工程的三级电站，前池水源为双水源：一是天生桥水库，该水库总库容7760万m3，年调节水量2.14亿m3，电站发电引水流量14.5 m3/s，最小发电流量5.8 m3/s；二是天生桥水库下游至雷家湾电站第二引水枢纽之间50km2流域面积，多年平均流量0.71m3/s，实测最小流量0.1m3/s，最大流量1.89m3/s。因此该水源为县城提供15000 m3/d水量是完全有保障的。

4.2 引水管引水量复核

本次调查到卧龙台引水管道初设资料，引水管为钢管和球墨铸铁管，总长13.447km,其 中 DN450管 道 2728m，DN400管道10719m，根据海曾-威廉公式对管道输水能力进行复核。

经计算：当q=0.1736m3/s(15000 m3/d)时,管道沿程水头损失为89.37m,局部水头损失8.937m,总水头损失98.307m。

卧龙台电站前池最低水位998.5m,水厂高程约为829.5m,卧龙台电站前池正常水位与水厂高程相差169m，只需引水管总水头损失小于管道进出口高差，管道即可进行自流输水，当引用流量为15000 m3/d时，管道出口尚有约70m水头，因此该输水管道自流输送15000 m3/d原水是完全有保障的。

5 净水工艺选择

根据原水水质确定净水工艺，一水厂扩建工程选择传统处理工艺，利用絮凝沉淀、过滤、消毒方式来净化原水，使其原水浑浊度、色度、总大肠菌群三项指标符合卫生标准要求。在水质较好时，可将原水直接经加氯消毒后输入管网。

一水厂采用工艺流程如下：

6 扩建水厂平面布置方案

扩建水厂位于现一水厂北侧，设大门及场外道路与市政的现状道路相接。本工程建设用地为县城棚户区，水厂建设需结合县城棚户区改造，经与城建及安置房设计部门协商，需在扩建水厂北侧预留宽度不小于28m空地用于安置房建设。

由于扩建区域较小，因此需拆除厂区内圆形清水池及原方形清水池边闲置仓库，在该清水池西面修建配水井，在该清水池北面修建絮凝沉淀池，依次由南向北修建滤池及清水池，靠厂区东围墙修建综合楼（包括泵房、配电室、备品库、控制中心、会议室、办公室等），加氯间、加药间布置于厂区北面围墙处，进原厂区道路沿清水池和控制中心之间布置。厂区高程，原老厂区高程维持不变，扩建厂区地面高程定为820m。

经综合布局，净水厂总占地面积0.35hm2（约 5.3亩）,用地 指 标 为0.233hm2/万m3，净水厂绿化率35%。

由于原一水厂厂区狭窄，可利用率低，因此扩建水厂厂区构筑物布置紧促，因此一水厂扩建工程排污、排泥，近期将利用一水厂原有排污、排泥管道进行排放。远期规划为待一水厂改扩建工程竣工投用后，拆除部分一水厂原老旧建筑物，建设排污排泥设施，进一步有效处理。

7 工程实施后效益分析

宁强县城一水厂扩建工程概算总投资1984.11万元，供水能力由现有7200m3/d提高至15000 m3/d，供水成本1.7元/m3。项目建成后，将大大提高出厂水水量和水质，可解决宁强县城6万人生活用水量不足和水质较差的问题，使县城居民生活用水保证率达到95%以上；同时将大大改善水厂运行环境，使水厂环境与蓬勃发展的县城环境相协调，促进宁强县旅游业发展；水厂建成后，将使水厂的自动化水平迈上一个新台阶，整个水厂运行实现无人值守，全程计算机控制，以减小人为因素可能产生的不利影响；项目建成后将产生明显的社会效益，可提高居民生活质量和健康水平，改善社会环境，促进社会和谐稳定。

8 结语

该工程由宁强县水利局多次组织专家进行审查，2014年12月，陕西省水务集团与宁强县政府签订了宁强县城供水合作协议，项目后期工作由省水务集团全面管理，目前项目招标工作已经结束，施工工作正在紧张进行中。水厂设计工作是一项多专业协同、琐碎、庞杂的工作，设计中可能还存在不足之处，需在施工中不断完善，更需要在实际运行中对设计合理性进行进一步检验。陕西水利