巩留县城乡供水一体化工程规划设计

陈 斌

（深圳市水务规划设计院股份有限公司新疆分公司 新疆乌鲁木齐 830000）

为尽快解决巩留县西片区农村及城镇饮水安全问题，规划对水厂、配套建筑物和管网改扩建，使城乡供水互连、互通、互补，建立健全统一管理机构和机制，建立起“从源头到龙头”的供水工程建设和运行管护体系，达到城乡供水一体化[1-3]。巩留县城乡一体化工程建设内容主要为输水主管道工程、水厂扩建工程、输水管道工程、配水管道工程、蓄水池工程、入户工程等，水厂、调蓄池和管道附属阀井建筑物，解决巩留县西城区1 乡、5 镇、4 场用水需求，总受益人口为19.59 万人。

1 供水现状

巩留县西片区建有集中供水工程山口水厂，内设农村和县城2 座独立水厂，水源为特克斯山口水库，山口水库利用恰甫其海水利枢纽调节后的下泄水量发电的同时，作为恰甫其海水利电力枢纽工程的发电反调节水库，从山口水库左坝肩预埋DN800 钢管取水，铺设5.2 km 原水管道分别给县城和农村水厂供水。特克斯河为伊犁河第一大支流，属于融雪和降雨混合补给型河流，除泥沙含量较高外，水质较好，巩留县山口水库水源地保护区级别为一级，对水库水质检测，满足地表水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅱ类标准要求。

1.1 县城供水现状

县城水厂处理规模为1.8 万m3/d，采用改进型水力循环澄清池+D 型滤池进行净化+消毒处理，输水管道长度16 km，管径DN600，最大输水能力3.2 万m3/d。配水管网总长度44.850 km，其中约25.0 km 管道为2000年之后所建，主要为球墨铸铁管，均可以继续使用；剩余20 km 管径在DN300～DN600 mm，管材为UPVC、玻璃钢管、水泥管等，均为2000年以前建设，年久失修，跑冒滴漏严重，急需改建。县城除良繁场未入户，仍采用机械式水表外，其他片区全部采用智能刷卡式水表，现行水价1.8 元/m3。

1.2 农村供水现状

农村水厂处理规模为1.2 万m3/d，采用2 座改进型水力循环澄清池+2 台D 型滤池进行净化+消毒处理，输水管道长度52.5 km，管径DN500～160，最大输水能力1.2 万m3/d。西片区农村配水管网通过近几年的改善农村人居环境供水工程项目，全部完善配水管道、入户工程及配套智能刷卡式水表，现行水价1.2 元/m3。

2 城乡供水工程存在问题

2.1 原水管道问题

现状原水管道取水口采用大坝底部埋管方式，管径为DN800，管道长度5.2 km，水库常年发电水位912 m，原水管道进入水厂前设置集水池一座，最高水位高程905.35 m。根据水库多年运行情况分析，现状取水口处拦污栅经常有杂物淤堵，需定时停水清理，水源保证率较低，而且DN800 入口处也有大部分空间被淤堵，导致过流能力降低，阻水严重，总水头损失6.36 m，最大过流能力为3.8 万m3/d，考虑远期引水量增大，该管道无法满足输水能力，需扩建。

2.2 水厂规模问题

根据现场调查，西片区山口水厂内县城水厂日供水规模18 000 m3/d，农村水厂日供水规模12 000 m3/d，但县城夏季最高用水量为32 400 m3/d，农村需水量最高峰已达到13 600 m3/d，目前水厂规模已不能满足日常用水需求，急需扩建。

2.3 输水管道过流能力问题

水厂至县城输水管道管径为600 mm，设计输水规模25 000 m3/d，需要扩建。水厂至农村各乡镇输水管道直径500～160 mm，设计输水规模12 000 m3/d，经复核计算现状管道已达到设计输水要求，无法满足远期输水规模，需扩建。

2.4 配水管道老化问题

县城部分老城区配水管网为早期敷设的铸铁管，经过长期使用已严重老化，经常发生爆管事故，且管径偏小，管材质量差、敷设位置不符合管线综合要求，同时也不能满足规划发展要求。

2.5 末级计量设施不完善

目前仅有县城良繁场入户水表均为机械式读数水表，水费收取困难，村民浪费严重，达不到计量节约效果，需配套智能刷卡式水表进行水费计量，从末级节约用水。

3 城乡供水一体化工程规划设计

为实现供水资源整合，进一步提高城乡供水保证率，进一步保障全县城乡经济更加全面、协调、可持续发展，采取新建、扩建、配套、改造、联网等措施[4-5]，使全县集中供水率达到95%以上，农村自来水普及率达到90%以上，水质全部达标，进一步提高供水保障程度。

现状年为2018年，近期设计水平年为2025年，远期设计水平年为2033年。通过扩建山口水厂规模及输水管道，解决巩留县西城区1 乡、5 镇、4 场用水需求，总受益人口为19.59 万人，其中县城人口3.96 万人，农村人口15.63 万人。

3.1 工程规模

近、远期设计水平年供水规模见表1，设计水平年2033年日供水规模达到119 104.68 m3/d（取12 万m3/d），其中农村日供水规模达到35 204.68 m3/d，县城日供水规模达到83 900 m3/d（新城北工业园区供水规模30 000m3/d）。由于现状农村日供水规模为12 000 m3/d，县城日供水规模为18 000 m3/d。设计新增供水规模89 104.68 m3/d，设计取9.0 万m3/d。

表1 近、远期设计水平年供水规模

原水管道引水规模按照远期2033年设计水平年新增9 万m3/d 进行设计。考虑运行初期规模达不到远期设计要求，水处理设备会处于闲置状态，造成前期资金投入较大，利用率较低，而且水处理设备使用寿命较短，故新建水厂处理设备规模应按近、远期规模进行分期设计，厂房等土建附属设施可按远期规模一次性建设到位。新增6.0 万m3/d 水厂一座，配套相应厂房、集水池等附属等建筑物，水处理设备按照近期3万m3/d 进行设计。县城和农村输水管道规模按照远期2033年设计水平年新增6.0 万m3/d 进行设计。

工业输水管道规模按照远期2033年设计水平年城北工业园区需水量达到3.0 万m3/d 进行设计，本次在原水管道进入山口水厂前，设置分水阀井，直接分水不进行水厂处理，单独铺设一根输水管道至工业园区。

由于巩留县设计水平年工业园区主要是以食品饮料加工、粮油饲料加工、农副产品加工、肉类产品加工、药材加工、农产品育种示范和畜产品育种及养殖等七个职能组成的多功能综合性工业区，用水企业均需单独配套相应水处理设备；其次工业用水通过水厂处理后，新建水厂规模增大，投资增加，每方水处理成本增加0.35 元，年运行费较大，水价偏高。故本次设计工业输水管道规模为3.0 万m3/d，由原水管道直接分水，不进行水厂处理。

3.2 工程布置

项目拟新建水厂1 座、水池1 座、原水管道、输水管道、工业输水管道、分水支管及配水管，管线沿巩留县西片区总体自东向西呈树枝状延伸。供水规模120 000 m3/d，年引水量为0.44×108m3，工程等别为Ⅳ等小（1）型。供水工程为永久性水工建筑物，供水流量为1.04 m3/s，主要建筑物为4 级，次要建筑物为5 级，考虑管道供水重要性，穿沟建筑物洪水标准按20年一遇进行设计。工程合理使用年限为30年，输配水管道等永久建筑物使用年限为30年。

工程区内有多处管道穿越南岸大渠和团结干渠，设计采用保温钢管架空穿越的形式，在渠道两侧设置镇墩。管道穿越支渠、斗渠，直接开挖穿越，并对已防渗渠道进行修复。

1）水厂工程。设计2033年需新增60 000 m3/d 水厂一座，配套相应集水池、水质净化设备、消毒设施、清水池6 000 m3等建筑物。

2）原水管道工程：山口水库至山口水厂之间需新建一根管径为1 200 mm、长度5.08 km 原水管道，新增闸阀井1 座、排气井8 座、排水井6 座、穿越柏油路顶管2 处。

3）输水管道布置。新建从水厂至阿克吐别克镇输水管道54.94 km，新增闸阀井15 座、排气井48 座、排水井34 座、流量计井15 座、闸阀井兼流量计井2 座、开挖预埋套管穿路51 座、架空穿渠15 处、开挖底部穿渠25 处。

4）高位蓄水池工程：输水管道沿线73 团分水口处新建1 座1 000 m3。

5）县城配水管道布置。配水管道布置主要沿现状道路一侧铺设，改建县城配水管网长度为20.50 km，管径范围为800～250 mm。新增闸阀井座、排气井29 座、消防栓井153 座、消防水鹤井21 座，顶管穿路16 处、开挖预埋套管穿路118 处，架空穿渠1 处，开挖底部穿渠12 处。

6）分水支管布置。输水管道沿线共有15 处分水口，分水支管管径为DN700～160 mm，总长度8.22 km，圆形砖砌结构排气井5 座、开挖预埋套管穿路2 处、底部穿渠22 处。

7）工业输水管道布置。新建工业园区输水管道，从新建原水管道桩号4+800 处分水，单独铺设一根管径为600 mm，长度22.71 km，新增排气井24 座、排水井6 座，顶管穿路2 处、开挖预埋套管穿路19 处、架空穿渠6 处、开挖底部穿渠15 处。

8）县城良繁场配水管道工程。改建良繁场配水管网长度为31.32 km，管径范围为De200～63 mm。新增圆形砖砌闸阀井119 座、排气井13 座、村级水表井1座、底部穿渠25 处。

9）入户工程。配套入户县城良繁场1 个行政村，共计1 092 户4 368 人，将完成1 092 户配套入户工程。每4～6 户设一座集中水表井，共计273 座户级水表井，配套分离式智能刷卡水表，共计1 092 套。

10）信息化建设。建设内容为1 个自动化监控与供水信息管理管理中心，1 套供水工程自动化与信息化系统（含移动终端APP），1 套自流式取水子系统，1 套净水子系统，1 套供水供水子系统。

4 结语

巩留县西片区城乡供水一体化工程充分利用地域水资源和现有的供水工程建设成果整合资源，分近期规划和远期规划逐步实现城乡供水一体化，实现水厂、管网互通互补，统一管理，进一步提高城乡供水保证率。城乡供水一体化工程关系到巩留县整体经济社会人口可持续发展的工程，通过实施新建水厂、水池，配备净水设施改善了用水水源条件，彻底解决巩留县西片区人畜饮水不安全问题，进一步保障全县城乡经济更加全面、协调、可持续发展。