潼关县城扩建供水工程水源选择浅议

徐亚萍，程丽荣，王小永

（1.陕西水环境工程勘测设计研究院,陕西 西安 710018；2.陕西省江河水库工作中心,陕西 西安 710018）

1 工程区概况

潼关县位于黄河中游大拐弯处,陕西省的最东部,东与河南灵宝毗邻,西、西北分别与华阴、大荔接壤,南与洛南依秦岭为界,北与山西芮城隔黄河相望。县城位于关中盆地东部,属于黄土台塬区和河流阶地区。南邻秦岭中高山,山势高峻陡峭,北缘一般标高800 m～1000 m；高出北部平原区450 m～650 m,构成了平原区的天然屏障。黄土台塬区由于沟谷切割形成长条状的塬块,塬面标高500 m～850 m,沟谷多呈“V”字型,切割深度50 m～100 m,塬面支离破碎。地势南高北低。

根据《潼关县2020 年国民经济和社会发展统计公报》,水利供水工程年总供水量2289 万m3,其中农业灌溉供水1619 万m3,工业供水9 万m3,城乡居民生活供水337 万m3,城镇公共供水242 万m3,生态环境供水25 万m3,林牧渔畜供水57 万m3。

潼关县城区设计日供水能力12000 m3,供水人口 6.3万人。现状供水水源采用地下水提取,共有三个水源地,分别为县城东侧的一水厂潼洛川水源地、二水厂的段喜村水源地及三水厂的鱼化屯水库两岸水源地,分别由潼关县自来水公司的一、二、三水厂供水,现状日供水规模共 9000 m3/d,其中一水厂 3眼水井,供水能力 2000 m3/d,建有3 座500 m3蓄水池,二水厂5 眼水井,供水能力 3000 m3/d,建有2 座600 m3蓄水池,三水厂3 眼水井,供水能力 4000 m3/d,建有4 座600 m3蓄水池。

2 存在的主要问题

（1）自然地理因素造成城区经常发生干旱灾害

潼关县城区位于山前洪积扇区,地下水埋藏较深,已全部用于县城供水,无可利用地下水,周边无可利用的地表径流,干旱缺水严重,影响着区内的人饮供水。据统计,干旱平均每年1.8 次,其中大旱平均三年一次,中旱两年一次,近20 年中,发生冬季连旱7 次,旱期持续多在80 天以上,严重的干旱导致区内群众吃水困难,靠到附近拉水,尤其是每年11 月～次年2 月份,表现更为突出。旱灾已严重影响当地经济发展和社会稳定。

（2）现状水源供水能力不足

潼关县城区目前属资源性缺水,供水水源为地下水,水源井为二十世纪六七十年代建设,目前由于地下水位下降,已抽空翻沙,出水量衰减,能耗大。

城区供水水源水量不足,供需矛盾日益突出,现状水源井共 11 眼,目前正常运行的机井 9 眼,一水厂 1#、二水厂的 5#、6#共 3 眼井由于井深较浅,且运行 50 年,加之地下水水位下降等已抽空报废,一水厂 2#井井壁管破损,出泥出沙,三座水厂现状日供水能力 9000 m3/d,虽满足现状需水要求,但不满足设计水平年 2030 年城区人口 7.4 万人,最高日需水量 2.3 万 m3/d 的用水要求,水量缺口达 1.4 万m3/d,缺水量 61%,供需矛盾日益突出。

（3）水厂调蓄能力不足

水厂建设运营时间较长,一、二水厂的高压配电系统因电路老化,需要进行更换；按水源地保护环保要求三个制水厂的远程控制系统及远程监控因资金短缺尚未安装到位。

（4）需水量增大

随着潼关县经济社会发展,城区人民生活水平提高,以及工业快速发展,用水量增大,供需矛盾突出,通过扩建供水工程缓解供需水的矛盾刻不容缓。

3 供水水源选择分析

3.1 潼关县水资源总量

依据《渭南地区水资源评价与水利区划报告》,潼关县地表水资源总量为 7354.7 万m3,可利用量为 4874.1 万 m3。地表水资源按产流条件分为境内自产水与过境客水两部分。

依据《渭南地区水资源评价与水利区划报告》,潼关县地下水年总补给量4014 万m3,可开采量1613 万m3。塬区地下水补给主要靠大气降水和地表水补给,另外,秦岭山区基岩裂隙水也以地下径流的方式补给本地区的承压水。城区3 处水源地地下水资源量为30080 m3/d,其中:以段喜村为中心的地下水资源量为13165 m3/d,潼洛川水源地水资源量为8915 m3/d,鱼化屯水库右岸水源地水资源量为 8000 m3/d。地下水允许开采量为 19904.5 m3/d,其中：段喜村水源允许开采量为7555.5 m3/d,潼洛川水源允许开采量为5349 m3/d,鱼化屯水库右岸水源允许开采量为7000 m3/d。三处水源地的开采范围分别为：潼洛川水源地长3.0 km,宽0.5 km,面积1.5 km2；段喜村水源地以二水厂为中心,面积3.1 km2。

3.2 主要地表水水源现状分析

（1）南山支流地表水：潼关县城区周边较大南山支流有潼河和双桥河。潼河属黄河水系,是渭河右岸一级支流,发源于潼关县安乐乡潼峪村南岔组的秦岭北麓,由南向北流经江子湾、侯家村、槐树庙,于安乐村南出峪,继续北流,经南寨子、老虎城、南刘村,于周家村纳禁沟河后继续北流,于秦东镇港口村附近汇入渭河,河道全长29.7 km,流域面积111.1 km2,河道比降41.2‰。双桥河发源于秦岭北麓刀背梁,流经太要镇、桐峪镇辖区,在代字营镇坡头村处进入河南省境内,河流由北向南在灵宝市境内汇入黄河。全流域面积331 km2,从太峪至入黄口,河道全长28.4 km,河道比降为25.3‰。流域呈扇形,较大支流有太峪、善车峪、桐峪、西峪、乌家河、铁沟河等,全流域流经秦岭山区和黄土丘陵沟壑区。其中陕西省境内流域面积320 km2,主河道长20.9 km,河道平均比降53.5‰。

（2）渭河地表水：渭河是黄河右岸最大的一级支流,发源于甘肃省渭源县鸟鼠山,由西向东至风阁岭进入陕西省境内,出宝鸡峡后入关中盆地,经宝鸡、咸阳、西安、渭南等市,于潼关汇入黄河。全流域面积13.49 万km2,干流全长818 km,河道平均比降1.3‰。渭河由西向北流经潼关县北部,境内流程12 km,由高桥乡桃林寨村北经吊桥到花园右入黄河,河宽80 m～600 m,流域面积为321 km2,渭河华县站水文站实测多年平均径流量为73.7 亿m3。

（3）港口抽黄地表水：黄河是中国第二大河流,全长约5464 km,其流域面积79.5 万km2。黄河由西北向东南流经潼关县北部,由渭河滩地流经花园后东折,经老县城、秦东镇沙坡村进入河南省境内,境内流程18 km,平均河宽2 km。根据《中国河流泥沙公报》（2020 年）,黄河潼关站控制流域面积68.22 万km2,多年平均径流量为335.3 亿m3,多年平均输沙量为9.21 亿t,多年平均含沙量为27.5 kg/m3。

（4）现状水库：潼河支流上有鱼化屯水库,是一座以灌溉为主,兼有防洪的V 等小（2）型水库,2011 年进行了除险加固。水库枢纽防洪标准按20 年一遇洪水设计,200 年一遇洪水校核。设计洪峰流量为17.1 m3/s,洪水总量为16.8 万m3；校核洪峰流量为61.6 m3/s,洪水总量为64.3 万m3。水库死水位623.2 m,库容10 万m3,正常蓄水位643.0 m,库容83 万m3。

3.3 地下水水源现状分析

潼关县位于渭河断陷谷地东南部,受秦岭山前大断裂影响,使其南部为基岩裂隙水区；北部为第四系松散堆积物孔隙水区。第四系松散堆积物孔隙水区又可进一步分为黄土孔洞孔隙、裂隙水亚区,太要洼地洪积冰积漂砾卵石孔隙水亚区、黄渭谷地冲积相砂砾石孔隙水亚区。

潼关县境内地下水补给来源以大气降水入渗补给和河流渗漏补给为主,其次为渠道渗漏和田间渗漏回归补给。受秦岭北坡阻水性大断裂作用,山区地下水通过各峪口河各基流补给塬区。县境内地下水由南向北、东呈辐射状径流。黄土台塬区地下水主要向北径流,其次还从塬中心向其两边沟谷中径流；东部太要洼地地下水由南、西向东、北方向径流。

地下水天然排泄途径有泉水、侧向径流和蒸发三种。黄土台塬区由于塬间冲沟切割,地下水以泉水形式排泄,补给地表水；太要洼地以侧向径流流出为主要排泄方式；黄渭阶地以蒸发和侧向径流流出为主要排泄方式。

地下水按水力性质分为潜水和承压水。按富水性的差异可把潜水分为四级。黄渭河漫滩及渭河一级阶地、太要洼地中部为极强-强富水带；黄渭河二级阶地、太要洼地西北边缘为强富水带；黄渭河三级阶地、潼河阶地、太要洼地靠山前地带、二级黄土塬及一级黄土塬后部为弱富水带。按富水性的差异,承压水可分为两级。黄渭阶地、一级黄土塬和太要洼地中部为富水性；二级黄土塬和太要洼地山前地带为弱富水性。

受水区潼关县城关镇属黄土二级台塬,区域内含水层为下更新统洪堆积的含泥漂砾卵石层夹粘质砂土,水位埋深73.2 m～207 m,含水层厚度为3.8 m～28 m,属弱富水区。

4 供水水源的选定

南山支流地表水潼河上的鱼化屯水库,以灌溉为主,由于鱼化屯水库汇流面积较小,且因区域采矿影响,现基本无来水,且库底干涸,支流上再无其它大型蓄水工程,因此支流地表水不能满足供水水源水量要求。

渭河地表水由于水质有一定的污染,水质一般为Ⅳ类,不适宜作为供水水源。

黄河水水量较大,经对抽黄地表水化验,结果表明各项指标均符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中Ⅲ类水质要求,可作为地表水水源。

潼关县区域内地下水开采趋于饱和,且开采深度较深,不适宜再增加开采量,因此作为供水水源条件受限。

综上所述,目前条件下,抽黄地表水作为潼关县城区扩建供水工程水源是适宜的。

5 供水水源输水方案的可行性

利用港口抽黄灌区现有的零级站、一级站、花五站、西傲站、吴村灌溉渠道,在灌溉渠道的四知学校处新建引水闸,将水引至东侧的山沟,在沟道内修建沉沙池,对原水沉淀,在沉沙池内修建提水泵站,将沉淀后的原水,输送至现状鱼化屯水库和现状第三水厂,对鱼化屯水库进行防渗改造,充分利用其兴利库容存储水量,在水库左岸边修建提水泵站输水至第三水厂,将第三水厂进行改建,修建净化设施,处理后的净水,通过重力自流输水管道输送至城区,接入现状配水主干管。

6 结语

本文针对潼关县城供水工程现状及存在问题；提出了供水水源选择方案及输水方案的可行性；是解决当地缺水问题的有效方案,是促进当地社会经济健康发展的基础性工程。