桃花江水库向城市供水的必要性及可行性分析

莫 华

（桃江县桃花江灌区管理局，湖南 益阳 413400）

2010年桃江县政府第九次常务会议对桃花江水库向县城供水议题作了专题研究，成立由分管副县长任组长、县发改、水利、建设、环保、有关乡镇等单位负责人为成员的桃花江供水工程领导小组，后续多次召开由发改、建设、环保、水利、灌区等部门负责人及水利局相关职能股室参加的桃花江供水工程专题联系会议，就规划建设三水厂、制定桃花江水库水源保护方案、协商意向性水价等问题进行了专题讨论。2010年12月，桃花江灌区管理局开始将该工程纳入农村安全饮用水工程项目。

1 项目概况

1）桃花江水库供水工程基本情况

桃花江水库供水工程从桃花江水库取水，利用地势，采用管道形式，将水库保证灌溉后的余水，用自压方式向桃江县城关镇及周边农村供水，规划解决城关镇18.3万人的生产、生活用水（目前约10.5万人，按6‰的自然增长率，考虑城区的扩展，预计到2025年为18.3万人，加上厂矿、企业、机关、学校等的生产用水，日总需水量为4.3万m3）。

2）水源地（桃花江水库）基本情况

桃花江水库是资江南岸一级支流桃花江中上游的一座中型水利工程，大坝枢纽工程位于东经112°07′，北纬28°21′，属多年调节的中型水库，其主要功能是防洪、灌溉，兼顾发电。水库集雨面积128 km2，根据水库多年运行观测资料统计，水库多年平均降雨量为1 564.5 mm，多年平均来水量为1.43亿m3，水库多年平均灌溉用水量0.84亿m3，多年平均出库水量为1.27亿m3。最大坝高54 m，总库容7 530万m3。正常库容7 200万m3，死水位115 m，正常蓄水位143 m，设计洪水位143 m，校核洪水位143.15 m。

2 桃花江水库向县城供水项目的必要性

1）现有供水量不能满足需水量的要求

目前桃江县城有两座自来水厂，即桃江县自来水一厂和二厂。一水厂位于资水南岸，以资水为供水水源，设计日供水量1.5万t，现实际日供水量1.5万t；二水厂位于资水北岸，设计日供水量2.5万t。据调查，目前桃江县县城日均需水约为2万m3，年实际供水量约为700万m3；随着城镇建设的快速扩展，需水量以每年12%的速度飞速递增，预计到2025年日需水为4.3万m3,年需水约为1 560万m3。因供不应求，致使部分居民、企业取地表水作为自备生产、生活用水，另现状桃江县城供水管道管材多采用水泥管，大部分为20世纪90年代初建成，干管管径较小，据水厂统计，管网损失率在45%左右，水资源浪费严重，无法满足人民群众的用水需求。

2）建设第二水源是应对突发性水污染事故的需求

桃江县属山丘地貌，位于资水中下游，现状桃江县县城供水水源均为资江水，经一、二水厂净化后向县城工业企业和居民生活供水。资水桃江县城以上区域矿产资源丰富，锑、钨、金、钒等重金属蕴藏量较大，各种工矿企事业单位较多，均分布在资水干流及主要支流沿线，极易引发突发性水污染事故；另水上运输的易燃易爆品、石化产品、有毒有害危险品等对水质存在污染隐患；同时，桃花江核电站的建成，也将有可能引发突发性水污染。

桃花江水库位于桃江县松木塘镇，距桃江县城31 km，为资水一级支流桃花江的发源地，桃花江水库用水点位于高程为35～89 m的獭溪河两岸,桃江县县城高程为46 m，如果桃花江水库向县城供水项目一旦实施，能解决县城第二安全饮用水问题。

3）可解决水源地周边农村生活饮水安全

松木塘、牛田、石牛江镇及县城幅射的桃花江镇和牛潭河镇周边农村生活饮水的水源大部分是地表水，未经消毒处理，导致农村地区患肠道疾病、肝炎、结石的人口较多。桃花江水库供水项目建成后，可解决农村不安全饮水人口3.66万人的饮水问题。

3 可行性

1）水源水质条件

桃花江水库为资水一级支流桃花江的发源地，库区集雨面积128 km2，库区地处中纬地带，属亚热带大陆季风气候区，森林覆盖率高，水土流失少，土壤酸碱度适中，厂矿少，地广人稀，水污染程度小，水体富含对人体有益的稀有元素和矿物质。

2007年8月、2009年1—12月由湖南省水环境监测中心洞庭湖分中心对桃花江水库水质进行了取样检测，检测成果显示，水库水质情况为III类，且各项指标均达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749－2006）。根据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）II类水质标准主要超标项目为总氮、粪大肠杆菌。从检测成果来看，桃花江水库水质达到《地表水环境质量标准》III类水质标准，且各项指标均符合《生活饮用水卫生标准》。近几年，桃花江水库每年都对水质取样检测，检测结果显示，各项指标均能达III类水质标准，所以桃花江水库向县城供水从水质上来说是有保证的。

2）水量保证条件

根据湖南南方水利水电勘测设计院2004年4月编制的《湖南省桃花江灌区续建配套与节水改造规划报告》提供的资料，以及对1984—2017年间34年的水文资料（表1）整理得知：桃花江水库年度可供水量为1.43亿m3，平均每年灌溉用水量8 398万m3、专用发电用水3857万m3、溢洪482万m3，不改变现状供水模式前提下，平均每年约有4339万m3水量可用来向城镇供水。

表1 桃花江水库历年水量平衡调查表 万m3

3）自流式供水条件

桃花江水库城市供水规划在桃花江水库发电厂尾水池取水，取水点高程为113 m，共有3个取水口,分别位于海拔115 m、129 m和136 m处，采用3个取水口,主要是考虑到汛期对水质的影响。汛期时水位高，水库底部的源水浑浊，会影响源水质量，将采用上取水口。水位常年控制在128～143 m之间，用水点高程为35～89 m（獭溪河两岸），可满足自流供水条件，无需兴建加压泵站，且交通十分便利，利于管网铺设。这样既可减少工程建设投资，又可节省供水成本。

4 项目建设情况

1）建设规模

根据总需水预测，生活、工业、环境及水量损失等方面的日用水量总和为4.3万m3，工程设计日最高供水6万m3,工程主要包括取水建筑物1处，4处取水点，输水干管安装35.685 km，其中Φ900球墨铸铁管29.529 km、Φ800球墨铸铁管2.323 km、Φ500球墨铸铁管3.833 km。管材的选择对供水工程总造价起着决定性作用，结合实际情况，本工程可使用预应力钢筋混凝土管。钢筋混凝土管相对铸铁管、PE管价格较低，不易结垢，对水质无影响。主要工程量：开挖土方16.30万m3，回填土方8.31万m3，砖砌体487.4 m3，现浇混凝土492.4 m3，埋球墨铸铁管35.685 km。

2）工程布置

供水工程从桃花江水库直接引水，按单管Φ1.0 m敷设。工程为重力式自压供水，管长35.685 km，最大水头103m,供水流量为1.05m3/s。沿途经桥头河、牛田镇、石牛江镇至桃花江镇，分别各设一个取水点供应源水。

3）工程投资估算

本项目工程建设拟分两年实施。工程静态总投资7 945.99万元，其中建筑工程707.56万元，机电设备及安装工程244.17万元，金属结构设备及安装工程5 757.97万元，临时工程46.09万元，独立费用279.21万元，基本预备费703.50万元，移民及环境投资157.04万元，建设期贷款利息50.45万元。资金筹措由三部分组成：农村饮水安全解决800万元，银行贷款4 696.79万元，地方政府投资2 449.20万元。

5 效益分析

桃花江水库向城市供水项目第一期工程完工后，最大设计日供水量为6万m3，管道损失率为5%，而实际日供水量按设计要求的70%取值，净化水按0.50～0.75元/m3，水费收率取90%，销售年收入为786.43万元。

财务评价结果表明，该项目财务内部收益率为10.03%，大于财务基准收益率10%，财务净现值大于零，投资回收期11.8年,贷款偿还期9.8年，从财务的角度来看，盈利水平较高，各项经济指标良好。

6 结 语

通过规划分析表明，桃花江水库水资源丰富，在按计划调度的情况下，完全可以满足灌溉用水和供水工程的要求，同时，集雨区环境污染少，水土保持好，水源水质好，因此，供水工程的环境因素和技术措施是可行的，经济和社会效益显著，财务收益满足工程正常运行，对供水区生态环境无较大的负面影响。通过供水工程，可以改善当地的生态环境，保持社会协调发展，提高农民的生活水平，保证农民的身体健康，促进经济发展，因此建议尽快安排实施本供水工程，保护好取水点水源不被破坏。