市水资源优化规划设计要点及工程实践研究

市水资源优化规划设计要点及工程实践研究

周文平 张增辉

正阳县水利局 河南 驻马店 463600

摘要：在分散供水背景下，国内部分地区水厂出现大量水源地分散的问题，在一定程度上制约了城市发展，也提高了环保工作难度。本文将对市水资源开发利用现状进行概述，分析市水资源规划优化设计原则，重点探究市水资源规划优化设计要点与工程实践。

关键词：水资源优化；供水调度；取水口

引言：随着国内城市化进程的加快，各地区也在加大对水资源开发利用的研究，这导致部分水厂出现了取水口临近排污出口的问题，严重危害饮用水水质安全。基于此，对于市水资源规划优化设计要点与工程实践的探究有着重要意义。

一、市水资源开发利用现状

长时间以来，国内大部分地区尽管都有明确的供水规划，但受历史原因、经济条件、技术储备等多种因素影响，仍有相当一部分地区的供水方式为分散供水；甚至仍有部分地区存在镇镇产水、区区设厂的落后供水局面。随着国内城市化进程的加快，各地区也在加大对水资源开发利用的研究，这导致部分水厂出现了取水口临近排污出口的问题，严重危害饮用水水质安全。在分散供水背景下，国内部分地区水厂出现大量水源地分散的问题，在一定程度上制约了城市发展，也提高了环保工作难度。

为解决上述问题，国内各地区的政府职能部门纷纷着手制定水资源的优化规划设计方案，这也进一步加大了人们对于水资源安全问题的重视程度。现阶段，水资源污染问题日益严重，各级地方政府愈加重视围绕水资源安全问题的优化规划设计工作，充分分析水资源安全的各项影响因素，及时调整水源保护区，明确规划设计要点，增强城市居民的用水安全。

二、市水资源优化规划设计原则

现阶段，水资源优化规划设计工作的重要性日益凸显。为更好地调整饮用水源保护区，增强饮用水安全；设计人员在对市水资源进行规划优化设计时，要满足以下几方面原则：第一、在对饮用水取水口进行合并、迁移前，首先需要勘察区域内的水资源，对水源保护区进行确认，确保其符合取水口迁移的各项必要条件；对保护区内的实际情况进行评价、勘查、调研，尽可能地获取更加充分的地质、水文资料，进一步确保水源水温、水量、水质条件符合要求，降低工程失误概率。第二、依照水体功能区域的划分标准，对目标取水口进行勘查，确保提取水量、位置、水源符合标准，满足城市规划要求；同时，设计人员应将各项资料上报给有关部门，综合考虑水利、农业、工业等水资源利用情况，避免出现水资源污染、水资源缺乏问题。第三、若供水水源为地表水，应确保水源水量符合区域内的用水流量需求，保证水源枯水设计流量保持在92-96%区间范围内。第四、设计人员应从技术、经济等多个角度，对合并迁移取水口的各项方案进行比较，充分考虑工程的基建投资、运营成本、使用安全，进而确定最优方案；此外，设计人员还应结合区域内的运输、交通以及施工技术条件，对工程项目的可行性进行分析。

三、市水资源优化规划设计要点与工程实践

（一）加大监测力度

在完成水源保护区的整合迁移工作后，针对水源水质进行的监测工作就变得极为重要；工作人员需要借助在线监测、人工监测，选择分析保护区的水源水质。若经济条件、技术条件达标，工作人员可在上述水质监测工作的基础上，构建水质监测预警系统，对水源水质在一定时间内的历史数据进行综合评价，对其演变趋势进行预测，预先设定水源水质的变化阈值并及时进行预警。
（二）强化输水管道安全

设计人员为强化输水管道的安全性能，应从以下几点着手：第一、安装排气装置，将排气装置从最高点开始，按照一定的距离间隔在管道内进行安装，将管道内积存的气体排除，避免气阻问题影响管道的正常运转。第二、管道防腐，为有效避免土壤对管道进行侵蚀，设计人员应将防腐漆涂抹在金属管道表面，或使用浸满沥青的麻布、玻璃布将管道包裹；若管道处于腐蚀性较强的土壤中，应在管道周边安装阴极保护装置；同时，为避免大气对金属管道腐蚀，工作人员也应将防锈漆涂抹在裸露地表的金属管道外表面上面。第三、管道标识，一旦工程项目中涉及种类较多的管道时，为增强维修操作工作的便利性，设计人员应将不同颜色的油漆涂抹在管道表面上，便于维修人员、操作人员进行识别；同时，还应将安全标识设置在室外管线附近，将应急抢修电话、权属单位信息喷涂在安全标识上。第四、辅助设备，为避免管道运行过程中出现水倒流现象，尤其是在关机、停电时，设计人员应将止回阀设置在水泵出口，避免出现回水倒灌现象；同时，若管道上存在需要频繁操作的阀门，应使用液压阀门、电动阀门进行替代，增强操作的便利性^[1]。第五、管道监控，工作人员应实时监控长距离管道的各项工作参数，一旦出现爆管事故，确保工作团队能够在短时间内给出应对方案。第六、巡查管道，工作人员应定期巡查各输水管道，对流量监控设备、压力监控设备、阀门、排气装置进行检查，确保管道内不会出现跑、冒、滴、漏问题，综合考虑管道区域附近情况、水文条件、地质条件，细心排查各项潜在的安全隐患；一旦出现洪灾、台风、暴雨，应加强巡查力度。

（三）强化水厂设备的安全性能

设计人员应从以下两个方面着手，强化水厂设备安全性能：第一、优选低维护、性能高的设备，优选行业内部维修率低、自动化高、安全、稳定、成熟、高性能的水厂设备，充分配备具有较高更换率的配件、零件。第二、升级改造水厂设备，对水厂内部自控系统、电气系统、水泵机组进行优化升级，增强设备系统的自动化程度；部分具有一定技术条件、经济条件的水厂可升级综合保护系统，实现数据联网通信、远程自动控制、双回路供电，达到节能降耗的优化目标。

（四）优化调度模式

设计人员可以从以下三方面着手优化调度模式：第一，联动调度水厂内部的各级泵站，中控工作人员需要对管网压力、清水池水位变化情况进行密切关注，联动调度水厂的各项水泵机组，有效把控清水池水位。第二，借助压力试验、水利试算、水利建模等方式，实现片区联网调度；结合总调度任务，选取最适宜的联网组合调度模式；部分水厂存在大量的长距离管道，这会极大增加水泵站的电灯消耗；因此，调度中心应对运行可行性、操作强度、电能消耗水平进行综合分析判断，进而确定最终的电网调度方案^[2]。第三，在遵守法律法规、水质水源达标且不会对个人、集体、单位造成影响的基础上，规划应急备用水源；一旦取水口出现设备故障、水质异常、水量异常等问题，由应急备用水源供水，进而强化水厂供水的稳定性、安全性。

结论：综上所述，水资源规划优化设计的基本原则包括预先对取水口进行勘查，确保目标取水口的各项条件符合规划要求，水量满足流量需求，规划方案具有一定的技术性、经济性、可行性；通过加强水质水源的监测力度，强化输水管道安全性，强化水厂设备安全性能，优化调度模式，有助于增强工程规划设计质量。参考文献：

[1]刘寒青，赵勇.基于区间两阶段随机规划方法的北京市水资源优化配置[J].南水北调与水利科技，2020,18(1):34-41,137.

[2]贾凤，索梅芹.区间多目标规划模型在邯郸市主城区水资源优化配置中的应用[J].人民珠江，2017,38(10):1-6.