榆林市东山示范区供水方案探析

孙庆山，曹美琳

（1.陕西省榆林市横山区自来水公司，陕西榆林719100；2.陕西省榆林市横山区水产工作站，陕西榆林719100）

榆林市东山示范区供水方案探析

孙庆山1，曹美琳2

（1.陕西省榆林市横山区自来水公司，陕西榆林719100；2.陕西省榆林市横山区水产工作站，陕西榆林719100）

横山区西南的东山示范区既是榆横煤化工综合经济发展重点区，其基础设施建设至关重要。为保障东山示范区的经济发展和未来用水需求，对横山区供水现状及存在问题和未来用水需求量进行探讨。按照城市发展需求和投资少、施工方便、经济高效的要求，对给水方案、供水管线的选择分别进行比选优化，提出最佳供水方案，项目日供水能力为0.25万m3/d。分析认为：东山供水工程的建成投产，可为横山区提供良好的投资环境，推动榆横地区规划的顺利进行。

横山；城区供水；方案；管线布设；优化

位于横山区西南的东山示范区，既是榆林城市的接续地，又是横山区新兴工业基地，属北温带大陆性季风半干旱草原气候，气候干燥、降水少、日照强烈、温差大，多年平均降雨量397 mm。现有人口1.2万人。根据2010年西安丝路城市发展研究院编制的《横山县县城总体规划》（2010～2025年），规划2020年，横山城区范围达142.76 km2，人口15万人，其中东山示范区人口1.7万。2013年随着东山的开发与人口的增多，东山示范区的供水矛盾凸显，急需给予建设和解决。

1 水资源及供水现状

东山示范区，现状有300 m3清水池一座，位于东山山顶位置，用于供给横山城区东边的部分供水，古城山顶现有200 m3清水池一座用于供给横山旧城的用水，该区域再无其它水源。要想解决东山示范区的用水需求，就必须从横山区净水厂引水。

横山区现状给水工程始建于1978年，至1993年分三期建成，主要采取芦河挖渗渠的取水方式，日最大供水能力700 m3，供水人口1.8万人，供水普及率仅为51%，若遇枯水季节，芦河水量锐减，供水量严重短缺。2002年，在横山县陈圪堵（农场）附近建成1座大口井、2座50 m3矩形钢筋砼高位水池，敷设280输水管线9.6 km，使得横山县城供水规模提升为5000 m3/d。随着城市建设和地区经济的迅速发展，横山现有配水管网的密度远远不能满足县城配水需求，特别是东山示范区，缺水严重。而原芦河700 m3/h渗渠取水，由于原水源含砂量过高，原建供水工程处理工艺过于简单，再加上水源污染严重，取水量严重不足，不能达到饮用水要求已经停用。要想解决东山示范区供水，需在横山城区新建一座净水厂，由净水厂引水至东山示范区。

2 供水存在问题

要想保证横山城区未来供水需求，其县城供水量必需达到1.95万m3/d，其中包括东山近期的2500 m3/d。根据上述横山县水资源及供水设施现状，在本项目主要解决以下问题：

（1）根据横山城区供水工程的情况，新建水厂已经满足了县城供水及西沙、大古界、东山所需水量。随着县城经济和社会的发展，东山片区的开发越来越广，用水量的突增，原有500 m3和200 m3的清水池已经不能满足东山的用水量。此外，地形高差也严重限制了东山的供水问题。

（2）东山片区供水管网不够完善，管网覆盖率低，城区供水管网服务范围不能满足供水要求，致使一些新建的居住区及规划区无法供水。

根据上述存在问题，一是通过新建泵站将水提升至东山，并新建清水池；二是发展东山片区及古城的给水管网，工程着重解决筹建东山提升泵站、清水池及输配水管线的问题。

3 供水方案的比选

3.1 用水量预测

东山供水水源为县城新建净水厂。预测年限为2020年，以综合生活用水量定额最高日取150L/人.d，最高日用水量为2550 m3/d。最终确定供水量为2500 m3/d。

3.2 给水系统总体方案

根据现场实地踏勘，确定了供水两个方案。

方案一：城区接管点（自由水头90 m，地面标高1025 m）—东山输水管线（1.6 MPa压力）—东山提升泵站（根据地形和水力计算选定站址）—高位清水池（根据地形和水力计算选定）—配水管线—各个主要用户。需在高地完全新建高位清水池，现有高位水池作为备用。

表1 方案比较表

表2 方案比较表

方案二：城区接管点（自由水头90 m，地面标高1025 m）—东山输水管线（1.6 MPa压力）—东山提升泵站（根据地形和水力计算选定站址）—改扩建现有高位清水池—配水管线—各个主要用户。

针对上述两个给水系统方案进行多方便比较，具体详见表1。

通过上述两个方案比较可以看出，方案一投资稍高，运行成本高，供水范围较大，安全性高；方案二投资低，运行成本低，供水范围较小，安全性低。综合考虑尽管方案二投资等方面有较大的优势，但就远期发展来说不能满足县城及东山片区的发展，只能暂时解决县城东侧边缘生活用水的问题，不能满足工程建设的初衷；此外，方案一中可以将原清水池作为供水的备用水池，极大的提高了供水的可靠性，因此推荐方案一作为可研设计方案。

3.3 城区接管点至泵站输水管线方案

城区供水接管点至泵站的输水管线的方案，初步提出了三个供水系统方案：

方案一：城区接管点—沿省道204敷设输水管线—穿越芦河二桥（利用现有管桥）—沿滨河路敷设至县公安局后门小路—沿县公安局住宅小区后门的敷设—东山提升泵站。

方案二：城区接管点—沿学校旁小路敷设至芦河旁—沿芦河西侧敷设—至梁家湾村穿越芦河—沿北大街敷设—沿杨柿沟所对小路敷设—东山提升泵站。

方案三：县城接管点—沿学校旁小路敷设至芦河旁—穿越芦河后--沿芦河东侧道路敷设(旧省道204)—至杨柿沟沟口—东山提升泵站。

据现场踏勘情况，现就过这三处深沟方案优缺点进行可行性比较，见表2。

经过上述比较可知，考虑到施工及造价等综合因素，推荐方案三作为最佳选择方案。

3.4 输配水管线方案

（1）管材选择。输水管道是给水工艺的重要组成部分，为了方便东山片区的用水和配水管线的敷设，根据现场实地踏勘，建议配水管线沿现有小路敷设至居民区；横山古城的配水管线依据现有地形和道路情况敷设。目前，适用于大口径输水工程的管材有钢管，球墨铸铁管、预应力钢筋砼管、钢筒混凝土管、玻璃钢夹砂管等。虽然球墨铸铁管道在工程造价上不占优势，但在供水安全性上、碰头接管方便快捷、抢修时间短、工程施工质量易保证等方面均具有较大优势，最终确定本设计输水管道管材推荐采用球墨铸铁管，为方便配水管网的敷设，管径小于DN300的则采用PE管。供水管道总长6744 m，其中DN350的球墨铸铁管为590 m；DN250的PE管为600 m；DN150的PE管为2437 m；DN100的PE管为3117 m。

（2）为了确保供水安全，在压力输水管道的隆起点上，设置能自动进排气阀，用以排除管道内部积聚得空气，并在管道需要检修、放空时进入空气，保持排水通畅；同时在产生水锤时可使空气自动进入，避免产生负压；在输水管线或平直段800～1000 m处，设进排气阀门井，在1 km左右距离设检修阀门井1处，在每个检修管段的最低点设泄水阀井，在横向或由纵向转弯处、三通处、检修阀门处，设置支墩或拖拉墩。

（3）对于特殊穿越部分处理。输水管道自接管点至泵站段，需要穿越大小涵洞共13处，其中大型涵洞有4处。输水管道通过涵洞时可以从涵洞上部翻越通过，翻越时管道进行保温处理，以满足管道的温度要求。管道沿线地层岩性分布主要为粉细砂。在铺设时，首先将原土浇水压实，然后铺设中粗砂垫层300厚，压实系数0.96，每边伸出管外径500 mm，在砂砾土顶面做90度砂弧基础，回填土不得采用淤泥、耕土、冻土、膨胀土及有机物含量超过8%的土料。

3.5 清水池设计

根据东山示范区最高日用水量2500 m3/d，供水系统中无调节构筑物时，确定清水池为1000 m3，为了方便检修等安全要求设置两个，规格为22.8 m×11.4 m，高4 m。由于高位清水池承担着县城东山片区及横山古城附近的所有用户的用水，考虑到横山古城的标高1104 m左右，根据现场踏勘的情况清水池应设置在东门沟北侧高地上标高约为1188 m。

4 结语

近年来，东山示范区依靠优越的地域位置，经济发展迅猛，随着城市经济建设的持续发展和人民生活水平的提高，用水增长加快，原有的供水设施和给水管网存在的问题使供需矛盾日益突出，成为制约城市经济发展的主要因素之一。通过方案比选和优化设计，提出该地区最佳建设方案，项目日供水能力为0.25万m3/d。该供水工程的建成，将保证东山示范区的用水、改善生态环境质量，满足城区当前和未来发展的迫切需要，并促进全区的经济快速发展和人民生活水平的提高，对东山示范区乃至整个横山今后社会和经济的发展，具有十分重要的意义。

D632.4；TV752

B

1673-9000（2017）04-0180-02

2017-04-13

孙庆山（1977-），男，陕西榆林市人，工程师，主要从事自来水建设与管理工作。