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        磐石市城區(qū)遠期供水方案研究

        2010-04-04 11:43:46吳艷華林金海
        東北水利水電 2010年8期
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)生活

        尹 航,吳艷華,周 波,陶 明,林金海

        (吉林省水文水資源局吉林分局,吉林省 吉林市 132013)

        1 供用水現(xiàn)狀及遠期供需平衡分析

        1.1 供水現(xiàn)狀

        磐石市位于吉林省中南部,地處松嫩平原向長白山區(qū)過渡地帶。磐石市城區(qū)面積12.6 km2,人口11.6萬。磐石市2008年總供水量為15 300×104m3,其中,地表水供水量為12 190×104m3,占總供水量的79.7%;地下水供水量為3 108×104m3,占總供水量的20.3%。

        磐石市城區(qū)水資源狀況較為匱乏,城區(qū)地表水擋石河徑流量較小并且水質(zhì)污染嚴重,不適于城市供水。另在城區(qū)周邊沒有大的中型水庫,現(xiàn)城區(qū)水源全部為地下水。磐石市城區(qū)的供水現(xiàn)狀為,供水公司現(xiàn)有4處水源地,供水能力為15 400m3/d(562×104m3/a),企業(yè)自備水源供水5 014 m3/d(183×104m3/a),總供水能力為 20 414 m3/d(5 576×104m3/a)。由于城區(qū)供水井的分布密度很不合理,導(dǎo)致了井間干擾,致使單井出水量逐漸減少,嚴重的造成部分水井無水報廢,使城區(qū)出現(xiàn)供水危機,同時導(dǎo)致局部地區(qū)出現(xiàn)了降落漏斗。

        1.2 用水現(xiàn)狀

        磐石市2008年總用水量為15 300×104m3,地表水用水量為12 190×104m3,占總用水量的79.7%;地下水用水量為3 108×104m3,占總用水量的20.3%。用水組成中,農(nóng)田灌溉用水14 140×104m3,林牧漁畜用水量1 001×104m3,工業(yè)用水 1 403×104m3,城市公共用水 332×104m3,居民生活用水 1 117×104m3,生態(tài)環(huán)境用水 31×104m3。

        磐石市城區(qū)2004—2008年的用水量平均為18 414 m3/d(672.1×104m3/a)。磐石市城區(qū)居民生活用水定額為85 L/(人·d),低于吉林省地方標(biāo)準(zhǔn) DB22/T389-2004《用水定額》中規(guī)定的城市居民生活用水定額相應(yīng)為130 L/(人·d)的一般水平。城區(qū)居民生活用水定額較低的主要原因是市政水源供水能力不足,經(jīng)常出現(xiàn)停水的情況。隨著磐石市經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平也將大幅度提高,因此,居民生活用水量將隨之增大。

        1.3 遠期供需平衡分析

        根據(jù)磐石市社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,預(yù)測磐石市城區(qū)2020年綜合需水量為8 892×104m3,其中城市生活需水量為949×104m3;2030 年需水量為 21 824×104m3,其中城市生活需水量為 1 482×104m3;2050年需水量為 132 474×104m3,其中城市生活需水量為 1 916×104m3。

        通過水文學(xué)及水文地質(zhì)學(xué)方法對磐石市周邊及城區(qū)地表水、地下水的資源量計算與評價,綜合考慮資源配置與環(huán)境保護等因素,確定本方案磐石市城區(qū)規(guī)劃水平年90%保證率可供水量為22 448×104m3。其中水庫可供水量1 210×104m3,城區(qū)地下水可供水量980×104m3,輝發(fā)河可供水量20 258×104m3。

        根據(jù)磐石市城區(qū)各規(guī)劃水平年需水預(yù)測和可供水量情況分析,2020年城區(qū)需水量能夠得到保證,并且還有13 556×104m3的剩余水量;2030年城區(qū)需水量也能夠得到保證,還有剩余水量624×104m3;2050年城區(qū)需水量得不到保證,缺少水量將達110 026×104m3,呈嚴重缺水狀態(tài)。

        2 磐石市城區(qū)供水方案分析

        2.1 城區(qū)周邊小型水庫供水方案

        城區(qū)周邊小型水庫供水即郭大院、趙家街和紅土水庫,其90%保證率年總供水量為730×104m3,日供水量為2.0×104m3。該3座小型水庫現(xiàn)狀水質(zhì)均達到GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),適用于集中式生活飲用水地表水源地建設(shè),其中飲用水源補充項目中鐵錳超標(biāo)。由于該3座小型水庫擔(dān)負著下游共1 650 hm2水田的灌溉任務(wù),因此,水庫的功能轉(zhuǎn)變后需對水田種植戶進行一定的補償。此方案雖然供水量較小且水源地分散、不易管理,但其符合DB22/388-2004《吉林省地表水功能區(qū)》要求,且水質(zhì)較好、易于處理、距離城區(qū)較近,又可以靠管道自流輸水,節(jié)省運行成本,所以該供水方案具有可行性。

        2.2 柳楊水庫供水方案

        柳楊水庫90%保證率供水量為480×104m3,日供水量為1.3×104m3。柳楊水庫現(xiàn)狀水質(zhì)為GB3838-2002Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好,適用于集中式生活飲用水地表水源地建設(shè)。由于柳楊小型水庫擔(dān)負著下游共1 400 hm2水田的灌溉任務(wù),因此,水庫的功能轉(zhuǎn)變后需對水田種植戶進行一定的補償。該方案供水量雖然不大,但供水成本卻高于周邊小型水庫,因其無法依靠自流輸水,所以運行成本將增加。該供水方案具有可行性。

        2.3 城區(qū)地下水供水方案

        由于地下水資源具有一定的儲存量,可以進行多年調(diào)節(jié),在枯水年可以動用部分儲存量,采取“以豐補欠”的方式進行開采,因此磐石市城區(qū)地下水可以按照75%保證率的可開采量進行開采,即年開采量為980×104m3。經(jīng)取樣分析,磐石市城區(qū)地下水基本達到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,水質(zhì)狀況較好,個別地帶地下水中鐵錳超標(biāo)。地下水供水具有水質(zhì)好、投資少、運行成本低、易管理等優(yōu)點,是城市生活供水方案中的首選方案。

        2.4 輝發(fā)河取水方案

        輝發(fā)河是磐石市行政區(qū)域內(nèi)規(guī)模最大、地表水資源量相對豐富的一條河流,是解決磐石市城區(qū)需水的重要河流。輝發(fā)河取水?dāng)嗝鏀M設(shè)在磐石市牛心鎮(zhèn)陳家屯上游約1.5 km處,取水戽頭修建在輝發(fā)河左岸,設(shè)計供水能力為132×104m3/d。建設(shè)取水泵站,利用泵站將水提至左岸老虎崖上,再通過敷設(shè)于地下的直徑2.0 m鋼筋混凝土管自流引水,引水線路沿幸福渠布置,經(jīng)興隆水庫左壩肩后將水送至磐石市,管線總長度為30 km。

        根據(jù)《吉林省地表水功能區(qū)》,輝發(fā)河該段為農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水區(qū),水質(zhì)控制目標(biāo)為Ⅲ類,而目前輝發(fā)河該段水質(zhì)狀況為劣Ⅴ類水,因此,輝發(fā)河取水不適宜用于城市生活供水水源,經(jīng)凈水廠處理后可以用于工業(yè)及其它用水水源。

        3 供水方案優(yōu)化

        根據(jù)以上供水方案綜合分析,城區(qū)周邊的郭大院、趙家街、紅土及柳楊水庫等地表水和城區(qū)地下水合計可供水量為2 190×104m3/a,水質(zhì)為Ⅱ~Ⅲ類,適用于集中式生活飲用水地表水源地建設(shè),是城市生活供水的較好水源。城區(qū)地下水水質(zhì)優(yōu)于地表水,基本達到生活飲用水要求(個別地帶水質(zhì)狀況稍差需要進一步處理),是城市生活的優(yōu)選水源。以上水庫取水及城區(qū)地下水用于城區(qū)生活供水,2050年磐石市城區(qū)生活需水量為1 916×104m3,尚可剩余水量 274×104m3。

        由于水質(zhì)現(xiàn)狀、水功能區(qū)及水質(zhì)控制目標(biāo)的制約,輝發(fā)河取水經(jīng)凈水廠適當(dāng)處理后用于工業(yè)及其它行業(yè)用水水源,可供水量為20 258×104m3/a。

        4 建議

        1)進一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局,科學(xué)合理地配置和利用水資源。按照磐石市擬定的社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,規(guī)劃水平年磐石市城區(qū)將面臨嚴重的缺水局面,為使有限的水資源得到科學(xué)利用,一是采取分質(zhì)供水措施,確保城市居民生活用水需求;二是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),堅決淘汰落后的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品,關(guān)停高耗水、重污染的企業(yè);三是調(diào)整工業(yè)布局,使之與水資源可利用量相匹配。

        2)充分利用資源優(yōu)勢興建水利工程,提高水資源的供給能力。天然狀態(tài)下,河道取水會受到季節(jié)及徑流條件的限制而無法滿足設(shè)計要求,興建一定的水利工程攔蓄河水,改善取水條件將有利于取水能力的提高,促進水資源的開發(fā)利用。

        3)擴大污水處理廠規(guī)模,適應(yīng)城市發(fā)展需要。根據(jù)預(yù)測,各規(guī)劃水平年磐石市城區(qū)的用水量不斷增加,因此,污水排放量將隨之增加,為保證城市退水的質(zhì)量,保護水資源,污水處理廠的建設(shè)必須同步進行。

        4)加強城區(qū)地下水動態(tài)監(jiān)測工作,為合理開發(fā)利用地下水資源提供科學(xué)依據(jù)。城區(qū)地下水資源是居民生活的重要水源,及時掌握其動態(tài)變化是保證供水安全的前提,根據(jù)城區(qū)地下水資源的分布范圍及存儲條件,科學(xué)合理地布設(shè)地下水動態(tài)監(jiān)測井,進行水位、水溫、水質(zhì)的長期監(jiān)測,為地下水資源的科學(xué)開采提供技術(shù)支撐。

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