定襄县农村饮水安全工程规模化集中供水可行性论证

李俊伟

(定襄县池泉灌区，山西 忻州 035400)

1 问题的提出

定襄县位于山西省中北部偏东，西南距省会太原市90km，距忻州市23km。东与五台县、盂县为邻，西与忻州市相接，南与阳曲县接壤，北同原平市相连。地理坐标E112°39′-113°16′，N38°19′-38°40′。全境东西长48km，南北宽36 km，总面积865.02km2。现辖3镇6乡，166个行政自然村。

受定襄县地形条件、自然条件限制，人口分散影响，以及缺乏长远规划，农村供水工程多以单村集中供水工程为主。目前全县149处农村饮水工程中，千吨万人以上农村供水工程2处，占总工程数量的1.3%；单村集中供水工程134处，占总工程数量的89.9%；分散式供水工程13处，占总工程数量的8.2%。受供水规模影响，工程运行管理水平较低，工程可持续运行能力较差。

全县149处20m3/d以上农村供水工程中，“十二五” 期间实施工程77处，其余农村饮水工程为早期实施工程，部分工程存在一定的老化现象，有不少输水管网铺设年份较早，材质有镀锌管、PVC管等，老化严重、漏损率高、爆管时有发生，有的管材甚至现在已严禁使用。为解决部分农村供水工程水厂设备老化、管网老化失修等问题，需要改造一批集中供水工程，着力提升农村饮水工程供水保证程度。特别是2013年以前修建的、以地下水为水源的农村供水工程，因深层、浅层地下水贯通导致混合开采，潜水与承压水相互勾通，形成混合水位，随着开采力度的增加和时间推移，致使改水工程地下水氟含量不断升高，并出现反复超标现象，目前已有27个行政村饮水重现高氟状态，这种变化仍呈不断增长趋势。

2 水质现状

2.1 地表水水质

2014年《定襄县第二次水资源调查评价》对滹沱河段、牧马河段、同河段地表水进行了评价，上述河段河长为99.0km，实际评价河长河长99.0km，评价断面5处。综合评价结果表明，汛期有2处达到Ⅱ类水质，有2处达到Ⅳ类水质，有1处达到超Ⅴ类水质，超标率为60.0%；非汛期有2处达到Ⅱ类水质，有1处达到Ⅴ类水质，有2处达到超Ⅴ类水质，超标率为60.0%；全年有2处达到Ⅱ类水质，有1处为Ⅳ类水质，有1处达到Ⅴ类水质，有1处达到超Ⅴ类水质，超标率60.0%。详见表1。

表1 定襄县地表水监测断面综合评价统计表

2.2 地下水水质

2014年《定襄县第二次水资源调查评价》对定襄县17眼监测井的水质状况进行了评价，情况为：Ⅱ类水质类别为1眼，占总数5.9%；Ⅲ类水质类别为4眼，占总数23.5%；Ⅳ类水质类别为7眼，占总数41.2%；Ⅴ类水质类别为5眼，占总数29.4%。17眼监测井中，达标井为5眼，占总数29.4%；超标井12眼，占总数70.6%。在12眼超标井中，超标项目主要是总硬度、矿化度、氨氮、亚硝酸盐氮和氟化物等。其中有5眼井总硬度、矿化度超标。有5眼井氨氮、亚硝酸盐氮超标。有2眼井氟化物超标。

2.3 高氟区现状及分布情况

据2007年6月全县水氟值检测结果显示，在被检测的9个乡镇63个村庄中，水氟值达标的村庄为28个，达标率44.4%。水氟值超标的村庄为35个，超标率55.6%。详见表2。从水氟值超标分布情况看，水氟值较高的村庄主要分布在受禄、宏道、季庄、杨芳等东部及北部乡镇村落。从地形地貌上看，主要分布在南、北部山前倾斜平原区和冲积平原区。

表2 定襄县地方性氟中毒病病区分布表

3 规模化集中供水的可行性

3.1 建设可行性

从定襄县水利局调查到，定襄县多年平均地表水资源开发利用量为2506万m3，多年平均地表水资源量为2920万m3，开发利用率为85.8%。现状年地表水供水量为3178万m3，资源开发利用率为108.8%[1]。全县地表水资源开发利用水量已超过本地的地表水资源量，牧马河、滹沱河水质严重超标，多以IV类、V类水为主。

定襄县地下水总量为7461万m3，可开发利用量为6069万m3，2005-2012年多年平均地下水开采量3326万m3/a，现状地下水开采量2824.7万m3。开采系数分别为0.55和0.47，开采程度整体上属未超采区，尚有开发潜力。从可开采量上来说，地下水水量能够满足供水要求，但从水资源评价成果来看，地下水水质超标，占样本总数70.6%，从近些年饮水工程氟超标反复情况来看，已有28个农村供水工程出现改氟后再超标状况，并且还在逐年增加，因地下水形成混合水位，已建工程的氟超标反复情况将越来越严峻。在绝大部分地区，从地下水中找好水源解决氟超标问题，难度很大。

鉴于定襄县地表水过度开发、水质超标，地下水开发程度不高但存在高氟等水质问题，使用境内客水解决饮水不安全问题不失为可持续的最佳方案。

定襄境内客水来源于山西省坪上应急引水工程，工程水源充足、水质较好，从五台县境内滹沱河流域的坪上全域内引水，经过泵站分级加压，总扬程达196m，设计引水流量1.61m3/s，远期年引水量7200万m3。现状引水流量1.00m3/s，年引水量3500万m3。通过压力管道输送到五台、定襄、忻府区和原平市。穿过定襄县境内的输水管网在季庄乡横山村设置分水站和分水口，分水站分出两条支管供水给原平市和忻府区，忻府区供水支管又在定襄县城西北角西河头村设置分水口。现状条件下，年可给定襄分水600万m3。季庄村分水口输水管中心海拔高程760m，管道水压0.45MPa；西河村分水口输水管中心海拔高程761m，管道水压0.35MPa。

坪上应急引水工程两分水口分别位于滹沱河两侧，水量充足、水质良好，能够解决县域范围内98个村镇15.95万居民安全饮水问题。引水水源水质情况详见表3。

表3 坪上应急引水工程水源水质表

3.2 经济可行性

规划工程总投资25364.62万元，规模化集中供水工程人均投资1590元/人，工程使用年限30年，工程建成后形成两个规模达到II型的规模化集中供水工程，供水人口覆盖98个村15.95万人，水厂集中管理、提高了管理水平、保障了饮水安全、靠水费收缴即可实现工程良性运行。如在原村级集中供水工程基础上进行除氟工艺改造，按照平均日供水能力150m3，每台除氟设备60万元，使用寿命10年，年运行费用7万元，共计配备除氟设备98台套。20年期间，更换设备一次，设备总费用11760万元，运行总费用13720万元，总计投入25480万元[2]。两种方案投入相当，但规模化集中供水水质更有保障。

规模化供水工程能够为农村居民提供干净的饮用水，降低了农村居民因水得病几率，按照每人减少50a/年，按本次规划受益人口15.95万人，合计减少797.5万元/年。同时实现规模化集中供水后，规模化便于企业化管理，有利于提高水费收取率，实现工程良性运行，增加工程使用年限。

4 结 论

对定襄县农村饮水安全工程规模化集中供水可行性的论证旨在重点解决定襄县部分乡镇除氟降氟工程易反复、水质保障程度不高等问题，立足当前、兼顾长远，确定农村饮水安全工程覆盖乡镇、村的供水区范围，同时充分考虑水资源的承载能力，以供定需，合理确定农村饮水安全工程建设规模，按照轻重缓急的原则，分步实施，为实现定襄县农村饮水安全工程跨越式发展创造有利条件。