喻桂成 茅慶五 周 霞
(江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司 江蘇 揚州 225127)
水資源作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要資源,供水安全作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要保障,正面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和重要的發(fā)展機(jī)遇。目前,灌南縣城區(qū)只有一個飲用水源地,灌南縣城區(qū)飲用水源也面臨十分嚴(yán)峻的形勢,近年來污染事故頻發(fā),給社會生產(chǎn)和生活造成很大影響。鑒于城區(qū)飲用水源的脆弱性和事故的頻發(fā)性,本文在全面分析灌南縣城區(qū)目前供水現(xiàn)狀及存在問題的基礎(chǔ)上,經(jīng)過綜合分析提出灌南縣城區(qū)備用水源方案,保證區(qū)域供水安全。
目前,灌南縣城區(qū)地表水廠的取水水源為北六塘河,取水規(guī)模為2.5萬m3/d,年取水總量913萬m3,現(xiàn)狀供水規(guī)模2.5萬t/d,主要供給灌南縣城居民生活用水及部分工業(yè)生產(chǎn)用水。根據(jù)歷史資料和實際情況的調(diào)查分析,現(xiàn)狀供水設(shè)施存在諸多問題。
(1)供水水源結(jié)構(gòu)單一,易引發(fā)供水危機(jī)。由于歷史原因,灌南縣城區(qū)是全省最后一個依靠地下水作為單一飲用水源的縣城。長期開采地下水,致使地下水位平均以每年2.8m的速度下降,特別是縣城及周邊地區(qū)已形成面積約40km2的地下水降落漏斗,20多萬人的飲水安全受到嚴(yán)重威脅。
(2)取水水源易發(fā)生水質(zhì)污染。為解決城市飲用水水源問題,灌南縣于2004年建成地表水廠,但由于該廠取水水源南六塘河污染嚴(yán)重、水質(zhì)超標(biāo),致使地表水廠一直無法投入使用。2009年4月灌南縣建設(shè)地表水廠一期工程,以北六塘河為取水水源,增加淮沭河經(jīng)錢集閘向北六塘河下泄水量和開閘頻次,以改善北六塘河飲用水水源條件,地表水廠于2010年5月1日正式供水。在灌南縣地表水廠正式供水后,北六塘河水質(zhì)經(jīng)常受到嚴(yán)重污染,主要超標(biāo)指數(shù)均為高錳酸鹽、COD和氨氮等,導(dǎo)致地表水廠關(guān)閉。經(jīng)及時調(diào)度,錢集閘加大流量沖污,北六塘河水質(zhì)恢復(fù)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),地表水廠恢復(fù)供水。故此,地表水廠關(guān)閉停止供水對灌南縣城區(qū)人民的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了極為不利的影響。
根據(jù)北六塘河飲用水源發(fā)生污染的實際情況,灌南縣城區(qū)僅僅依靠北六塘河作為單一水源供水是絕對不行的,從飲水安全的角度而言,為防止突發(fā)性水質(zhì)污染事件,根據(jù)“江蘇省人民代表大會常務(wù)委員會關(guān)于加強(qiáng)飲用水源地保護(hù)的決定”,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)應(yīng)急飲用水源建設(shè),保證應(yīng)急用水。省政府及省水利廳有關(guān)北六塘河飲用水源地的批文,也要求灌南縣城區(qū)供水考慮備用水源的問題。因此,研究備用水源,推進(jìn)備用取水工程規(guī)劃建設(shè),在北六塘河水源地因污染或其他突發(fā)事件無法保證供水的情況下,啟用地表水備用水源,以保證區(qū)域供水安全是十分必要的。
灌南地區(qū)屬沂沭泗水系,周邊的淮沭河和新沂河南偏泓均是江水北調(diào)工程向連云港、灌云送清水的關(guān)鍵河道,都可作為灌南縣地表水廠的備用水源。結(jié)合灌南城區(qū)規(guī)劃,尋找合適的位置新建人工蓄水湖泊,也可作為灌南縣地表水廠的應(yīng)急備用水源。
淮沭河是一條以灌溉為主,結(jié)合防洪、通航和發(fā)電的多功能綜合利用的人工河道。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測資料分析,淮沭河全年的水質(zhì)均為Ⅱ類水,達(dá)標(biāo)率100%,滿足灌南縣地表水廠備用水源Ⅲ類水的要求。
新沂河南偏泓主要排泄駱馬湖和沭河洪水,主要向下游的灌云縣、灌南縣供水。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測資料分析,其水質(zhì)達(dá)標(biāo)率72%。非汛期上游新墨河、總沭河王莊閘至塔山閘間容易形成累積性污染,汛期時與上游客水一起直接匯入新沂河。新沂河龍堰以上段清污不分,沭陽以下排污通道不暢,洪水漫灘的情況下,南偏泓水易受污染。待新沂河尾水通道擴(kuò)建工程實施完成后,新沂河南偏泓水質(zhì)達(dá)標(biāo)率會進(jìn)一步提高,從而滿足灌云縣、灌南縣用水要求。
根據(jù)《灌南縣城市總體規(guī)劃(2008年~2030年)》及《江蘇省連云港灌南縣高科技產(chǎn)業(yè)園總體規(guī)劃》,規(guī)劃中的碩項湖位于灌南縣城西南部,規(guī)劃湖區(qū)面積1800畝。灌南城區(qū)供水近期為2.5萬t/d,遠(yuǎn)期規(guī)模為5萬t/d,分析近年北六塘河水質(zhì)污染時段一般為10d左右,考慮應(yīng)急供水時間為15d。平均蓄水深度2.5m,按遠(yuǎn)期規(guī)模計算需要的水面面積為450畝左右,遠(yuǎn)小于碩項湖的規(guī)劃面積。通過工程措施抽引北六塘河非污染期清水入湖,利用下游的尹漁花王河作為排水通道,兼顧湖區(qū)生態(tài)景觀要求,平時定期引換水,可保證湖水水質(zhì)常年維持在Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。因此,利用碩項湖作為應(yīng)急備用水源是可行的。
從水質(zhì)和水量角度考慮,淮沭河、新沂河南偏泓和碩項湖均可以作為灌南縣城區(qū)集中供水的備用水源。
(1)方案1:上段借道柴塘干渠,下段沿干渠鋪設(shè)管道,引淮沭河水。按照新增流量Q增=10m3/s拆建柴塘閘,擴(kuò)挖沂濤節(jié)制閘以上柴塘干渠,以下沿現(xiàn)狀干渠鋪設(shè)壓力管道,采用倒虹吸穿過北六塘河后,輸送淮沭河之水至灌南縣現(xiàn)狀地表水源取水口。加壓泵站主體位于灌南縣境內(nèi)小湯莊附近,泵站采用直徑800mm的鋼管引水,引水管長度約為1.2km。管道進(jìn)口位于沂濤節(jié)制閘上游,需對進(jìn)水口進(jìn)行必要的拓浚和護(hù)砌。擴(kuò)建干渠43km,在不新征用土地,不降低渠道設(shè)計水位的前提下,對現(xiàn)狀渠道挖深。管線全長11.2km,沿線穿越3條交通要道和3條較大的排水溝渠,共需設(shè)置3座交叉建筑物。
此方案減少征地,但投資較大(匡算投資為3468萬元),工程涉及沭陽縣,協(xié)調(diào)工作復(fù)雜,并且由于借道送水,供水保證率低。
(2)方案2:沿現(xiàn)狀溝渠鋪設(shè)管道,引新沂河南偏泓水。為了避免大面積新征土地,此方案推薦輸水線路沿著現(xiàn)狀溝渠布置。起點位于新沂河橋上游300m處,輸水管穿越沂南河后沿沈莊溝東岸布置,先后穿越柴沂干渠和柴米河后,沿柴米河南岸至二莊大溝,沿二莊大溝西岸布置至柴塘干渠,后沿柴塘干渠布置至現(xiàn)狀取水口對岸,穿越北六塘河后接至現(xiàn)狀取水口集水池。管線總長8.8km。為了便于維修,減少檢修井?dāng)?shù)量,推薦明管與暗管相結(jié)合,柴塘干渠段采用渠道底部鋪設(shè)明管。其余段采用暗管。沿線穿越沂南河、柴沂干渠、柴米河和北六塘河等河溝,共需4座交叉建筑物。本方案輸水線路無需穿越交通要道。
此方案投資較?。锼阃顿Y為1783萬元),工程不涉及其他縣市,無協(xié)調(diào)工作?,F(xiàn)狀新沂河一般是7月來水,南北偏泓水混合后水質(zhì)下降,而北六塘河飲用水源污染一般也是在7月,容易同時遭遇到污水,待新沂河尾水通道工程實施后,污染機(jī)率將大為減少,南偏泓將作為省內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)清水通道。
(3)方案3:利用碩項湖借塘蓄水,管道輸水。結(jié)合《江蘇省連云港灌南縣高科技產(chǎn)業(yè)園總體規(guī)劃》中的碩項湖,引蓄北六塘河水,作為灌南城區(qū)飲用水、消防等方面的備用水源。利用現(xiàn)有溝渠定期換水,保證其水質(zhì)能夠滿足Ⅲ類要求。碩項湖湖庫采用AB湖設(shè)計方案,周口河以西為A湖,以東為B湖,建周口河閘涵一級控制形成二級水位。新建提水泵站和壓力管道,當(dāng)北六塘河水質(zhì)發(fā)生污染時,引碩項湖之水至灌南縣地表水廠。為了避免大量征用土地,節(jié)省工程投資,引水線路盡量沿現(xiàn)狀溝渠布置。引水線路大致為自現(xiàn)狀取水口引水至陳圩大溝,沿陳圩大溝布置,通過地涵等交叉建筑物穿越老六塘河,沿公興河送水,新建地涵穿越南六塘河,沿碩項河?xùn)|側(cè)輸水進(jìn)入碩項湖。引水線路總長約10.0km。引水方案為在北六塘河主河槽的南側(cè)新筑導(dǎo)流堤,利用現(xiàn)狀灘地筑渠輸水。輸水線路為整治現(xiàn)狀溝渠,通過明渠和地涵輸水。退水線路采用梯級退水,當(dāng)西湖水質(zhì)不能滿足飲用水源要求時,先行排水入東湖,東湖湖水借道尹漁花王河排入鹽河。
除工程投資略大(匡算投資為4762萬元)外,工程不涉及其他縣市,無協(xié)調(diào)工作,可結(jié)合城市規(guī)劃,一水多用,與灌南城市規(guī)劃緊密結(jié)合,改善灌南城區(qū)人居環(huán)境。
通過以上分析,采用碩項湖蓄水、管道輸水方案作為第一備用水源。
根據(jù)北六塘河飲用水源發(fā)生污染的實際情況,從飲水安全的角度,防止突發(fā)性水質(zhì)污染事件,灌南縣城區(qū)供水考慮備用水源是十分必要和緊迫的。利用碩項湖借塘蓄水方案作為備用水源,不但可以解決城市飲用水備用水源問題,還可以解決城市消防用水備用水源問題,改善灌南城區(qū)人居環(huán)境,給灌南縣城區(qū)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)的拓展提供了綠色空間、親水平臺,符合以人為本、環(huán)境水利、資源水利、民生水利的最新治水理念。陜西水利