導(dǎo)語(yǔ)：縣城供水改擴(kuò)建工程水源地保護(hù)方案一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：佳縣縣城供水工程地處黃河邊，文章分析了縣城供水情況和潛在的不安全因素，從防洪保安全、防污保水質(zhì)、管網(wǎng)布設(shè)保水量等方面提出對(duì)策，為佳縣縣城供水安全提供了保障。

關(guān)鍵詞：水源地；水環(huán)境；飲水安全；水質(zhì)；佳縣

１工程概況

佳縣地處黃河中游西岸［１］，根據(jù)佳縣“十四五”農(nóng)村供水規(guī)劃統(tǒng)計(jì)，佳縣年均自產(chǎn)地表水資源總量為１０８５６萬(wàn)ｍ３／ａ，自產(chǎn)地表水可利用量為５４２８萬(wàn)ｍ３／ａ；地下水資源２４８００萬(wàn)ｍ３／ａ，地下水允許開(kāi)采總量平水期為１０６７６萬(wàn)ｍ３／ａ，枯水期為８４６４萬(wàn)ｍ３／ａ。佳縣屬大陸性干旱半干旱氣候，降雨稀少，氣候干燥［２］，年平均降水量３８６．６ｍｍ。全縣轄１２鎮(zhèn)１個(gè)街道辦事處２６．９５萬(wàn)人，其中縣城人口３萬(wàn)人。縣城供水源地位于佳縣縣城以東的黃河右岸，下距佳臨黃河公路大橋約４００ｍ，為３口機(jī)井，供水規(guī)模為８００ｍ３／ｄ。佳縣縣城供水工程主要受黃河洪水影響較大，加之凈化、消毒設(shè)施落后，使得飲水安全存在巨大隱患。為了確保１－３＃井免受黃河洪水淹沒(méi)及沖刷，防止管理房及護(hù)坡遭受洪水沖刷基礎(chǔ)，需建設(shè)防洪工程２５０．３３ｍ，并配套３＃井至高位水池５８１．８４ｍ輸水管線一條，增加水量；加強(qiáng)水處理工藝，確保供水安全。

２防洪措施

２．１洪水分析

府谷水文站控制流域面積４０４０３９ｋｍ２，吳堡水文站控制流域面積４３３５１４ｋｍ２，黃河府谷－吳堡區(qū)間干流長(zhǎng)２４２ｋｍ，區(qū)間面積２９４７５ｋｍ２，工程區(qū)下游黃河右岸支流佳蘆河總流域面積１１３４ｋｍ２，工程區(qū)以上集水總面積為４２８４６４ｋｍ２，占吳堡站控制流域面積的９９％，為了節(jié)約時(shí)間和工程建設(shè)成本，故本次直接采用前人吳堡站相應(yīng)頻率的洪水計(jì)算成果作為工程區(qū)河段的設(shè)計(jì)洪水。吳堡水文站歷次計(jì)算成果見(jiàn)表１。從表１中可以看出，歷次洪水計(jì)算成果比較接近。洪評(píng)階段洪水計(jì)算資料系列最長(zhǎng)，采用了從建站到２００７年共７３ａ洪水資料，同時(shí)考慮了歷史洪水，以及實(shí)測(cè)系列中的特大洪水。因此吳堡水文站的洪水復(fù)核成果是可信的。鑒于黃河洪水計(jì)算涉及生產(chǎn)生活的許多方面，得到了國(guó)務(wù)院審查，本次采用《黃河治理開(kāi)發(fā)規(guī)劃綱要》中的洪水成果作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

２．２防洪工程設(shè)計(jì)

根據(jù)水源地近３０ａ洪水水位調(diào)查，最高洪水位６８２～６８３ｍ，２＃井頂高程６８０．５７ｍ，１０ａ一遇洪水位７１３．０８ｍ，對(duì)應(yīng)本工程高程系統(tǒng)，高程為６８２．５８ｍ，由于本工程受淹后損失較小，因此本防洪工程主要任務(wù)為防沖，按此原則確定堤頂高程為６８２．５ｍ，堤頂寬考慮內(nèi)交通、防汛要求取１．５ｍ。新建防洪工程２５０．３３ｍ。（１）沖刷深度計(jì)算。工程地處黃河右岸，依據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５０２８６—２０１３）［３］附錄Ｄ中的公式Ｄ．２．２－１和Ｄ．２．２－２進(jìn)行沖刷深度計(jì)算。順壩及平順護(hù)岸沖刷深度按下式（１）～式（２）計(jì)算：Ｕｃｐ＝Ｕ２η１＋ηｈｓ＝Ｈ０ＵｃｐＵ（）允ｎ－［］１（１）Ｕｃｐ＝Ｕ２η１＋η（２）式中：ｈｓ為局部沖刷深度，ｍ；Ｈ０為沖刷處的水深取４．０ｍ；Ｕｃｐ為近岸垂線平均流速，取１．８ｍ／ｓ；Ｕ允為允許的流速，取５．１ｍ／ｓ；ｎ為與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān)，取１／４～１／６，本次取值１／４；Ｕ為行進(jìn)流速，取１．８ｍ／ｓ；η為水流流速不均系系數(shù)，根據(jù)水流流向與岸坡交角查詢，取１。經(jīng)以上計(jì)算，設(shè)計(jì)工程水流沖刷深度為１．１９ｍ。為保證本次設(shè)計(jì)新修的擋墻基礎(chǔ)不受河流沖刷影響，且保證地基基礎(chǔ)滿足承載力的要求，基礎(chǔ)坐落在河流沖刷深度以下，本次設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋置深度為２ｍ，基礎(chǔ)采用格賓籠石處理。（２）堤防穩(wěn)定計(jì)算。按照《水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＳＬ３７９—２００７）要求，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)墻體穩(wěn)定計(jì)算主要驗(yàn)算：抗滑穩(wěn)定和抗傾覆穩(wěn)定兩項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)容。擋土墻沿基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算公式（３）如下：ＫＣ＝ｆ∑Ｇ∑Ｈ（３）式中：ＫＣ為擋土墻沿基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；ｆ為擋土墻基底面與地基面之間的摩擦系數(shù)取０．５；∑Ｇ作用在擋土墻上全部垂直于基底面的荷載，ｋＮ；∑Ｈ為作用在擋土墻上全部平行于基底面的荷載，ｋＮ。擋墻底高程６７８．５ｍ，墻高４．０ｍ，墻頂寬１．５ｍ，墻底寬７．５ｍ，單米擋墻面積１８ｍ２，格賓籠石擋墻容重按２ｔ／ｍ３，則單米擋墻重量３６ｔ；擋墻基底所承受的揚(yáng)壓力１５ｔ；則抗滑力１０．５０ｔ；擋墻承受的水平水壓力８ｔ；擋墻抗滑安全系數(shù)１．３１。經(jīng)以上計(jì)算可見(jiàn)，新修擋墻結(jié)構(gòu)斷面尺寸合理，能夠滿足穩(wěn)定要求。３輸水管線布設(shè)在確保供水系統(tǒng)布局合理的前提下，線路力求最短，施工、運(yùn)行維護(hù)方便，本次設(shè)計(jì)３＃水源井上水管線與１＃、２＃水源井上水管線走向一致。根據(jù)實(shí)際情況，三號(hào)水源井配套潛水泵流量為１４０ｍ３／ｈ，本次設(shè)計(jì)配套３號(hào)井上水管ＤＮ２５０鋼管總計(jì)５８１．８４ｍ。管徑選用ＤＮ２５０，總損失３．５３ｍ，管道流速０．７９ｍ／ｓ。

３號(hào)井水泵揚(yáng)程

２１６ｍ，設(shè)計(jì)流量１４０ｍ３／ｈ，壓力較高，流量較小，管材選用鋼管較為合理。選用不同壁厚鋼管，管壁應(yīng)力見(jiàn)表２。由上表可以看出，鋼管壁厚為４～６ｍｍ時(shí)，管壁應(yīng)力１０１３～６７５ｋｇ／ｃｍ２，都在鋼材的允許應(yīng)力范圍之內(nèi)，考慮管道運(yùn)行期銹蝕厚度后，設(shè)計(jì)選用鋼管壁厚為８ｍｍ。結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，為防止管道水錘，增設(shè)ＤＮ５０壓力波動(dòng)預(yù)止閥一個(gè)，放在１＃泄水閥井內(nèi)，設(shè)在三通ＤＮ２５０×５０的支管ＤＮ５０上，另設(shè)防水錘型ＤＮ５０空氣閥３個(gè)，設(shè)在１＃～３＃排氣閥井內(nèi)，設(shè)在三通ＤＮ２５０×５０的支管ＤＮ５０上。壓力波動(dòng)預(yù)止閥采用臥式安裝，排氣閥采用立式安裝。間距不宜超過(guò)１００ｍ，故在樁號(hào)０＋３７８．０３，０＋４５２．０８處設(shè)兩個(gè)Ｃ２０鎮(zhèn)墩，鎮(zhèn)墩大小１．０ｍ×１．０ｍ×１．０ｍ，兩鎮(zhèn)墩之間的管道應(yīng)設(shè)伸縮節(jié)，故在鎮(zhèn)墩上游端設(shè)置三處ＤＮ２５０－２．５ＭＰａ伸縮節(jié)。

４水質(zhì)安全保障措施

因?yàn)樗词茳S河水質(zhì)影響較大，所以需加強(qiáng)水處理工藝，常用的消毒方法有氯消毒、ＣｌＯ２消毒、紫外線消毒等。

４．１水處理工藝選擇

根據(jù)凈水普遍采用消毒方法和發(fā)展趨勢(shì)，本次選擇二氧化氯消毒。采用一體式二氧化氯發(fā)生器，加氯用以殺菌并使管網(wǎng)中保持一定數(shù)量的余氯。投加消毒劑點(diǎn)設(shè)在清水池進(jìn)水管口處，為確保供水水質(zhì)，消毒劑與水接觸時(shí)間不得低于３０ｍｉｎ，出廠水自由性余氯控制在０．５ｍｇ／Ｌ，在管網(wǎng)末梢控制在０．０５～０．１０ｍｇ／Ｌ。本工程采用ＱＴ型一體式二氧化氯消毒設(shè)備。ＱＴ系型化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器以鹽酸和氯酸鈉為原料，采用負(fù)壓曝氣工藝，生產(chǎn)以二氧化氯為主，氯氣為輔的復(fù)合消毒液。二氧化氯發(fā)生器由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、安全系統(tǒng)組成，整體為新型耐高溫、耐腐蝕高強(qiáng)度材質(zhì)。運(yùn)行時(shí)，亞氯酸鈉及氯酸鈉水溶液與鹽酸通過(guò)計(jì)量泵定量輸送到反應(yīng)系統(tǒng)中，負(fù)壓曝氣反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯氣體，經(jīng)吸收系統(tǒng)吸收后，形成一定濃度的二氧化氯消毒液，然后通過(guò)水射器進(jìn)入待處理水中。水處理工藝過(guò)程如圖１所示。圖１水處理工藝過(guò)程加氯量按下式（４）計(jì)算：ｑ＝０．００１×α×Ｑ１（４）式中：ｑ為加氯量，ｋｇ／ｈ；α為最大投氯量，濾后加氯為０．５～１．０ｍｇ／Ｌ，取１．０ｍｇ／Ｌ；Ｑ１為處理水量，取６９．５ｍ３／ｈ（每天工作２４ｈ）。經(jīng)計(jì)算，ｑ＝０．０６９５ｋｇ／ｈ。根據(jù)以上計(jì)算，每加藥一次按１０ｄ計(jì)算，供水工程一次加藥量為０．６９５ｋｇ。本工程配套采用ＱＴ－１０００型號(hào)二氧化氯發(fā)生器２套（一用一備）。

４．２水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備

本工程化驗(yàn)設(shè)備按《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ５７４９—２００６）要求的１０６項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行配置。水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)λ畯S進(jìn)、出水的指標(biāo)如：ｐＨ值、ＣＯＤ、ＳＳ、ＣＯＤ、溶解氧、濁度、余氯等主要指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)供水工程實(shí)際，本工程配備２０００ｍ３／ｄ供制水過(guò)程ＫＮＦ－４００型在線水質(zhì)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)儀和ＣＬ８３２２型余氯分析監(jiān)測(cè)儀各１套。

４．３水源保護(hù)

根據(jù)縣城水源實(shí)際，取水點(diǎn)周圍半徑１００ｍ以內(nèi)的水域內(nèi)，嚴(yán)禁洗滌、游泳等可能污染水源的任何活動(dòng)；將取水點(diǎn)上游１０００ｍ以外的一定范圍河段劃為水源保護(hù)區(qū)，嚴(yán)格控制上游污染物排放量。排放污水時(shí)應(yīng)符合ＴＪ３６和ＧＢ３８３８的有關(guān)規(guī)定，保證取水點(diǎn)的水質(zhì)符合飲用水水源水質(zhì)要求；取水點(diǎn)上游１０００ｍ～下游１００ｍ的水域，不應(yīng)有工業(yè)廢水和生活污水排入；其沿岸防護(hù)范圍內(nèi)，不應(yīng)堆放廢渣、垃圾，不應(yīng)畜圈、糞便和有毒物品的碼頭，不得使用工業(yè)廢水或生活污水灌溉及施用持久性或劇毒的農(nóng)藥，不得從事放牧等有可能污染該段水域水質(zhì)的活動(dòng)。取水口與凈水構(gòu)筑物，應(yīng)及時(shí)清除漂浮雜物；取水、凈水與調(diào)節(jié)構(gòu)筑物應(yīng)定期清淤、清洗。

５結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析探討可知，佳縣縣城供水源地地處黃河右岸，主要受黃河洪水威脅，造成水源工程和水質(zhì)無(wú)保障。經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘察，從建設(shè)防洪工程、管道增設(shè)、水質(zhì)處理三方面對(duì)供水工程防洪、水量、水質(zhì)進(jìn)行安全保障，為確保佳縣縣城供水安全提供了保障。

參考文獻(xiàn)：

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［３］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部．堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范：ＧＢ５０２８６—２０１３［Ｓ］．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，２０１２．

作者：張小衛(wèi) 單位：佳縣水利局河道治理服務(wù)中心