浅析武山县温泉片区农村苦咸水改造工程

吕振良

（甘肃省武山县水务局，甘肃 天水 741300）

1 项目概况

1.1 项目背景

为深入贯彻落实甘肃省关于2020年农村饮水苦咸水项目投资对接会的精神，依据甘肃省水利厅《关于上报脱贫攻坚农村饮水安全补短板项目建设投资计划的通知》，按照统筹城乡发展和全面建设小康社会对农村饮水安全的要求，全面解决农村苦咸水问题，以进一步提高农村水量水质合格率为目标，进一步改善农村生活条件，促进农村经济社会全面发展、协调可持续发展[1]。武山县委县政府以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持以人为本理念，把解决温泉片区1.3万人饮水问题作为首要任务，高起点、高标准，积极开展农村供水安全工程建设，科学规划，合理布局，精心施工，强力推进，成效显著[2]。

1.2 项目概况

本次武山县农村苦咸水改水工程涉及温泉片区15个行政村2 847户1.3万人饮用水问题，其中：马皇寺水厂拟建于武山县东南部的聂河马皇寺段双碌村，主水源在聂河谢庄村经进水冲砂闸进至溢流坝再到沉砂池，自流至水厂，通过重力流供水至各村，置换原温泉镇区部分村庄的苦咸水源；温泉水厂拟建于武山县东南部的温泉镇冷家沟门，水源为截流赵家庄南侧150 m处聂河地表水，再提水至水厂净化消毒处理后，采用二级泵站扬水方式送水至高位水池，通过管网重力流供水至各村，置换原温泉镇区部分村庄的苦咸水源，对未通自来水村组农户埋设村级管网实施入户工程，对部分村组的老化村级管网进行改造更换，再经村级管网配水到用户，彻底解决苦咸水问题。该集中式供水工程建成后将解决武山县温泉片区水量水质及苦咸水的问题，实现供水水量水质保证率95%以上，大幅提升居民生活质量，并在运行方面探索出一条适合本地区行之有效的长效机制[3]。

2 武山县温泉片区农村苦咸水改造工程存在的问题

2.1 温泉片区农村饮水现状

目前，温泉片区供水现多为村民集资自建工程或户用小电井供水，水源以山泉水和井水为主，经检测，氟化物含量0.61 mg/L~10.8 mg/L、硝酸盐6.52 mg/L~31.1 mg/L，水质大部分属苦咸水，且水量受季节影响较大，供水不稳定，每年枯水期水量严重不足，供水保障率低；集中供水的村庄村级管道运行多年，破损严重，维修频繁，户内给水井建设标准低，冬季冻管严重，易断供；水量不均衡不足，水质无法保证，严重制约着当地经济社会的发展[4]。

2.2 存在安全隐患

温泉片区农村供水不安全因素有以下四种情况：1）供水水质问题主要表现在苦咸水、水质污染、细菌超标；2）水量不达标问题；3）用水方便程度不达标的问题；4）水源保证率不达标的问题[5]。

3 水源论证

3.1 马皇寺水厂

1）水量。项目区地处武山县南部山区，水源取用武山县渭河右岸一级支沟聂河右岸支沟马皇沟沟道内的地表水。水源上游地处林区，径流主要由大气降水补给，水源涵养能力强，水源水量较稳定。主水源坝址处多年平均径流量72.5万m³。保证率为95%的径流总量W95%=32.6万m3。参考临近截流坝的水文站及雨量站的P=95%年径流量分配，计算截流坝P=95%的年径流的年内分配，结果如表1所示。

表1 主水源P=95%年来水量年内分配计算表

备用水源坝址处多年平均径流量182.5万m³。保证率为95%的径流总量W95%=82.1万m3，备用水源位于主水源下游，扣除主水源水量后，备用保证率为95%的径流总量W95%=49.5万m3，参考临近截流坝的水文站及雨量站的P=95%年径流量分配，计算截流坝P=95%的年径流的年内分配，结果如表2所示。

表2 备用水源P=95%年来水量年内分配计算表

2）水量平衡分析。主水源：根据P=95%年径流量的年内分配表，主水源地表水来水量最小月为1.34万m3；而据水厂供水规模计算，年均用水量9.38万m3，月平均用水量0.78万m3；河流最小日流量为432 m3/d，而最高日用水量为377.70 m3/d，在完全保障供水的同时，也保证了河流必需的生态流量，为河流提供了一定的生态用水。因此，地表水来水量和用水量可以达到平衡。

3.2 温泉水厂

项目区地处武山县南部山区，水源取用武山县渭河右岸一级支沟聂河沟沟道内的地表水。引水枢纽断面以上有效集水面积72.8 km2，水源上游地处林区，径流主要由大气降水补给，水源涵养能力强，水源水量较稳定。

经过计算得引水枢纽断面P=95%的年径流量为328万m3，工程设计供水规模657.10 m3/d，设计年供水量16.32万m3，水源水量能满足供水需求，如表3所示。

根据P=95%年径流量的年内分配表3，地表水来水量最小月为13.4万m3；而据水厂供水规模计算，年均用水量16.32万m3，月平均用水量1.36万m3；河流最小日流量为4 338 m3/d，而最高日用水量为657.10 m3/d，在完全保障供水的同时，也保证了河流必需的生态流量，为河流提供了一定的生态用水。因此，地表水来水量和用水量可以达到平衡。

表3 P=95%年来水量年内分配计算表

4 武山县温泉片区农村苦咸水改造工程目标任务和技术路线

4.1 目标任务

本工程拟通过新建温泉片区两个集中式水厂，经置换水源，解决该片区水量水质及苦咸水问题。项目实施后由城乡供水服务中心统一管理，保修期内水处理设备厂家提供维护保养工作，保修期满后由设备厂家提供有偿维护保养工作。运行管理包括建立运行管理制度，制定水质检验、水源管理、净水厂管理、输配水管理的措施[6-10]。

4.2 技术路线

武山县农村苦咸水改水工程温泉片区利用聂河地表水作为供水水源，兴建规模化集中式供水工程两处，即马皇寺水厂和温泉水厂，包括新建水源、高位水池、村级蓄水池、水厂和净水车间及办公房等，铺设管道将干净、卫生、保证程度高的安全饮用水送到村民家中；该工程建成后将具有日供水1 006.51 t的生产能力，设计供水人口1.30万人，将覆盖温泉片区所有的集中居民点，温泉片区15个行政村将全部通水，让温泉镇片区的老百姓吃上安全放心的自来水。

4.2.1 马皇寺水厂

1）水源：主水源地位于谢庄聂河河道内，建进水冲砂闸、溢流坝、沉砂池截取此处地表水和浅层地下水（设计取水水位2 244.00 m），备用水源截流坝集水箱截取双碌地表水和浅层地下水（设计取水水位2 164.00 m）。

2）输水线路：主水源经1条PE D110输水管自流送至双碌村新建的净水厂（备用水源经1条PE D180输水管泵送至双碌村新建的净水厂）。

3）水厂：新建净水车间1座，安装40 m3/h一体化净水设备1套，采用混凝、沉淀、过滤，消毒等工艺对原水进行净化处理。

4）上水线路：从水厂共引出3条线路，第1条线路为从水厂（高程2 174 m）采用泵站扬水方式上水至1#高池（2 333 m），此段上水管线净扬程159 m，总扬程164 m，管长1 084 m；第2条线路为从水厂（高程2 174 m）采用泵站扬水方式上水至2#高池（2 347 m），此段上水管线净扬程173 m，总扬程178 m，管长2 600 m；第3条线路为从水厂自流，主要供马皇寺、水沟、沙沟、中坝村、石家磨等2个行政村5个自然村。

5）高位水池：设2处高位水池，1#高位水池位于偏沟东侧300 m处，2#高池位于雪坪滩西北方向约100 m处，1#高池高程2 333 m，2#高池高程2 347 m，原马皇寺高池高程2 105 m。

6）供水方式：采用集中供水方式，经高位水池调蓄后重力流供水。

7）配水线路：由水厂清水池供马皇寺、水沟、沙沟、中坝村、石家磨等2个行政村5个自然村。1#高池接出4条支管，1条支管主要供偏沟；1条支管主要供大南岔；1条支管主要供包家庄；1条支管主要供上花台、下花台2个自然村。2#高池接出2条干管，1条干管主要供东北部村庄，主要包括谢家庄、腰庄、双碌村等1个行政村3个自然村；1条干管主要供西北部村庄，主要包括李子沟、廖家庄、周家庄、大石头沟、小石头沟等2个行政村5个自然村。

4.2.2 温泉水厂

1）水源：水源地位于赵家庄南侧150 m处聂河河道内，建截流坝集水箱截取冷家沟门地表水和浅层地下水（设计取水水位1 740.00 m）。

2）输水线路：经1条PE D180输水管泵送至冷家沟门西侧约100 m处的净水厂。

3）水厂：新建净水车间1座，安装60 m3/h一体化净水设备1套，采用混凝、沉淀、过滤，消毒等工艺对原水进行净化处理。

4）上水线路：从水厂共引出3条线路，第1条线路为两级提水，先从水厂（高程1 715 m）经一级泵站提水至位于高家山东南侧500 m处的二级泵站（2 143 m），再经二级泵站加压提水至1#高位水池（高程2 315 m），水厂至二级泵站，此段上水管线净扬程433 m，总扬程476 m，管长4 205 m。从二级泵站采用离心泵扬水至位于鹞子沟南侧1 000 m处的1#高位水池，此段上水管线净扬程172 m，总扬程232 m，管长5 795 m；第2条线路为从水厂（高程1 715 m）采用泵站扬水方式上水至赵庄村、冷家沟村共用调蓄池（1 773 m），此段上水管线净扬程58 m，总扬程66 m，管长1 185 m。此条上水管线主要解决赵庄村、冷家沟门2个自然村185人的饮水不安全问题；冯河的八柯寨（高程2 020 m）地理位置较高，故从冯河自然村新建一个集水井池（高程1 810 m），用潜水泵扬水至八柯寨新建高池，此段上水管线静扬程210 m，总扬程279.37 m，管长2 150 m；棋盘的瓦房下（高程2 165 m）地理位置较高，如若从1#高池引水需要穿越林区和石山，故从尚家庄自然村新建一个集水井池（高程2 025 m），用潜水泵扬水至瓦房下新建高池，此段上水管线静扬程140 m，总扬程199.03 m，管长1 800 m。

5）高位水池：设2处高位水池，1#高位水池位于鹞子沟南侧1 000 m处，2#调蓄池位于田子坪西北方向约200 m处，1#高池高程3 015 m，2#调蓄池高程2 077 m。从1#高池自流引水至2#调蓄池。

6）供水方式：采用集中供水方式，经高位水池调蓄后重力流供水。

7）配水线路：①从水厂自流，主要解决温泉镇政府、温泉的蔡家河、王河的田河等1个乡镇2个行政村3个自然村316户4 078人的饮水不安全问题。②由二级泵站的前池解决赵庄的高家庄和苟家场，聂河的火烧来、王家河湾、聂家河、窝坨里、魏家窑、王家场，英咀的旧庄、新庄、摊子场、大崖上、羊角沟、官邸磨等3个行政村14个自然村485户2 450人的饮水不安全问题。③1#高池接出2条干管，1条干管主要供南部村庄，解决大坪的滩子下、棋盘的岸峪来、黄家沟、尚家庄、瓦房下等2个行政村5个自然村222户1 115人的饮水不安全问题。另1条干管主要供北部村庄和引水至2#调蓄池，解决大坪的麻池下、刚家沟、马场庄、大草坪、鹞子沟、蔡家里、阴洞沟、赵庄的葛峪沟、杜沟的鸦儿沟、杜沟等3个行政村10个自然村296户1 522人的饮水不安全问题。④2#调蓄池接出的干管主要解决盘坡的虎头山、赵家山、马家湾、盘坡、田河的韩家山、杜沟的田子坪、扇子地、中山来、冯河的冯河、草山、八柯寨等4个行政村11个自然村334户1 575人的饮水不安全问题。

5 小结

武山县温泉片区农村苦咸水改造工程按照“轻重缓急、突出重点、统筹兼顾”的新思路，将水源改造、提高保障能力作为巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接的有力抓手，着眼解决群众“急难愁盼”问题，积极谋划项目，全力保障温泉片区农村供水水源稳定、水质安全达标，确保省、市巩固脱贫攻坚成果决策部署落地见效，为巩固拓展脱贫攻坚农村饮水安全成果奠定了坚实的基础，助力全县乡村振兴战略实施开好局、起好步。