區(qū)域供水水源與設(shè)施優(yōu)化配置研究

楊駿

摘要：供水系統(tǒng)為人們提供豐富的水資源供應(yīng)，保障生產(chǎn)和生活的順利進(jìn)行。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，區(qū)域供水的作用也越來(lái)越明顯，為了使區(qū)域供水的運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全、高效，對(duì)于區(qū)域供水的優(yōu)化配置研究很有必要。本文首先闡述區(qū)域供水的重要性，其次分析區(qū)域供水的含義，最后提出相關(guān)優(yōu)化措施和建議，旨在為我國(guó)區(qū)域供水系統(tǒng)的發(fā)展提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞：區(qū)域供水;水源優(yōu)化;設(shè)施配置;研究分析

1 區(qū)域供水的重要性

目前，城市化和工業(yè)化發(fā)展速度不斷加快，我國(guó)關(guān)于區(qū)域供水也面臨著嚴(yán)峻的問(wèn)題。首先水資源數(shù)量短缺，為區(qū)域供水的調(diào)度條件起到了負(fù)面影響。其次，我國(guó)水資源面臨著嚴(yán)重的污染，城市內(nèi)河、水流湖泊等水源質(zhì)量遠(yuǎn)不如從前。大部分的地表水水質(zhì)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)超過(guò)三分之二的城市地表水水質(zhì)和水量下降，農(nóng)村地區(qū)的地下水鐵、錳、氟含量超標(biāo)，水污染的事故頻頻出現(xiàn)。這些情況的發(fā)生不僅嚴(yán)重危害了人們用水的安全性，而且對(duì)于區(qū)域供水的優(yōu)化改進(jìn)提出了更為迫切的需求。區(qū)域供水是供水系統(tǒng)的一種表現(xiàn)形式，區(qū)域供水效果也對(duì)于整體供水系統(tǒng)建設(shè)具有不可忽視的影響，能夠促進(jìn)供水系統(tǒng)的全面性和均衡性發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步提供動(dòng)力。

2 區(qū)域供水的含義

區(qū)域供水的主要內(nèi)容是將地表水或地下水進(jìn)行水質(zhì)凈化和加工，將符合人們生活標(biāo)準(zhǔn)的水輸送的相應(yīng)的用水區(qū)域，滿足人們的生產(chǎn)生活需求。區(qū)域供水具有豐富的形式，按照不同的劃分角度，具體的區(qū)域供水內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1 長(zhǎng)藤結(jié)瓜式城鎮(zhèn)分布情況?！伴L(zhǎng)藤”指長(zhǎng)距離的輸水管道，“瓜”指供水設(shè)施或供水系統(tǒng)。指在江河上游或水源豐富地區(qū)，建設(shè)集中的水源點(diǎn)或水廠，沿著城市的發(fā)展地區(qū)進(jìn)行供水。適用于“線軸型”分布的城市群體，城市規(guī)模不大但數(shù)量眾多。

2.2 中心放射式城鎮(zhèn)分布情況。以一個(gè)或多個(gè)較大的城市為中心，向四周輻射型進(jìn)行區(qū)域供水，集中共享區(qū)域供水設(shè)施。適用于中心城市明顯，周?chē)鞘谐虱h(huán)狀分布，各城市之間距離較短，聯(lián)系緊密的城市分布。

2.3 原水區(qū)域化。指本地區(qū)水源供應(yīng)不足，需要從區(qū)域周?chē)蚋h(yuǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行供水，比如引灤入津、引黃濟(jì)青等。輸水管道距離長(zhǎng)、建設(shè)投資成本大、工期長(zhǎng)，對(duì)于供水路線規(guī)劃的合理性和安全性要求很高。

2.4 清水區(qū)區(qū)域化。指區(qū)域內(nèi)有符合要求的供應(yīng)水源，可進(jìn)行集中性區(qū)域供水。供水效率高、經(jīng)濟(jì)投資少，設(shè)施建設(shè)齊全。

2.5 城市管網(wǎng)延伸。以大型水源供應(yīng)廠為中心，向周?chē)鞘?、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村延伸，形成區(qū)域供水管道網(wǎng)絡(luò)。有利于城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村建設(shè)一體化建設(shè)進(jìn)程，提高區(qū)域供水服務(wù)效果。

2.6 聯(lián)片集中供水。在城鎮(zhèn)建設(shè)密集地區(qū)，建立適度的跨區(qū)域供水工程。整體水廠建設(shè)要求較低，利于區(qū)域供水管理。

3 區(qū)域供水水源與設(shè)施優(yōu)化措施

3.1 建立統(tǒng)一的供水水源選擇標(biāo)準(zhǔn)

區(qū)域供水水源包括水源采集、水源凈化、水源輸送和水源分配四個(gè)方面，為了對(duì)水源進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，最重要的選擇合適水源地址，制定合適的水源選擇標(biāo)準(zhǔn)，按照不同供水需求，進(jìn)行統(tǒng)一的水資源分配，逐漸形成天然水源水系和供水產(chǎn)業(yè)功能一體的現(xiàn)代化區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)體系。通過(guò)查閱相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，制作如下圖1所示的水源選擇指標(biāo)：

3.2興建水利樞紐工程

興建上游水利樞紐工程能夠有效解決區(qū)域供水水源缺乏的情況，帶動(dòng)各地區(qū)供水的需求平衡。尤其在區(qū)域供水的上游建設(shè)水利樞紐工程，能夠加強(qiáng)對(duì)于水源的控制，并且減少洪災(zāi)的發(fā)生。

3.3 加大缺水原因的研究，促進(jìn)供水一體化管理

對(duì)供水地區(qū)的水資源、人數(shù)、地理環(huán)境等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，通過(guò)現(xiàn)代化專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)于供水水源安排的合理性。同時(shí)進(jìn)行技術(shù)分析，優(yōu)先分配優(yōu)質(zhì)水資源，控制供水成本，建立城鄉(xiāng)一體化的供水管理體制，實(shí)現(xiàn)供水優(yōu)化配置。

3.4 提高水廠設(shè)施建設(shè)的專業(yè)性

區(qū)域供水的水廠設(shè)施建設(shè)可以借用的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)算法，提高設(shè)施建設(shè)的安全性。比如Dijkstra算法，基于區(qū)域供水的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用和水質(zhì)計(jì)算，建立水廠設(shè)施建設(shè)的數(shù)學(xué)模型。區(qū)域供水水廠建設(shè)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)過(guò)計(jì)算，當(dāng)水廠建設(shè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模在25萬(wàn)m3/d左右時(shí)，能夠具備較好的規(guī)模經(jīng)濟(jì)收益，此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況擴(kuò)大水廠的建設(shè)數(shù)量。當(dāng)水廠建設(shè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模在14萬(wàn)m3/d以下時(shí)，經(jīng)濟(jì)收益情況較差，此時(shí)可以集中建設(shè)一個(gè)小規(guī)模的水廠進(jìn)行區(qū)域供水。

3.5 優(yōu)化區(qū)域供水方式

當(dāng)為一些新建地區(qū)進(jìn)行水源供給時(shí)，此時(shí)該區(qū)域?yàn)榻ㄔO(shè)供水廠，因此可以優(yōu)化區(qū)域供水的方式，比如從其他地區(qū)進(jìn)行水源調(diào)配。根據(jù)數(shù)據(jù)研究，當(dāng)供水距離在24-52km時(shí)，對(duì)應(yīng)的水流量在8-24萬(wàn)m3/d，當(dāng)所需供水的區(qū)域水源需求量小于輸水流量時(shí)，從其他地方進(jìn)行水源調(diào)配比建設(shè)水廠更為經(jīng)濟(jì)環(huán)保。當(dāng)區(qū)域的用水需求量越來(lái)越大超過(guò)經(jīng)濟(jì)流量時(shí)，此時(shí)建立水廠的經(jīng)濟(jì)投入遠(yuǎn)低于外地調(diào)水。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前我國(guó)區(qū)域供水建設(shè)過(guò)程中仍然存在著許多問(wèn)題，為了提高區(qū)域供水的效率和安全性，相關(guān)供水企業(yè)需要不斷研究新型供水技術(shù)，加大對(duì)于區(qū)域供水的創(chuàng)新意識(shí)，及時(shí)解決供水中出現(xiàn)的問(wèn)題，控制企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本，為我國(guó)區(qū)域供水的全面發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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