程玉珍
(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院究院,哈爾濱150080)
賓縣位于黑龍江省中部,松花江南岸,1991年4月劃歸為哈爾濱市管轄。賓縣東南部與方正、尚志相連,北至松花江和呼蘭、巴彥、木蘭、通河隔江相望,西以蜚克圖河為界與阿城為鄰,全縣面積3 968 km2,人口56萬(wàn)人。賓州鎮(zhèn)位于全縣中心,北距松花江20 km,西距哈爾濱市64 km。
全縣地勢(shì)南高北低,北部有松花江流經(jīng),是一個(gè)五山半水四分田的淺山區(qū)。全縣水面14.63 hm2,有8條主要河流,境內(nèi)有二龍山水庫(kù),位于賓州鎮(zhèn)西側(cè)6 km左右,屬中型水庫(kù)。賓州鎮(zhèn)地處張廣才嶺西麓支脈,屬低山丘陵地帶,地形高差大,鎮(zhèn)內(nèi)東界最高點(diǎn)地面標(biāo)高為197 m,西界最高地面標(biāo)高為193 m,南部地區(qū)最高點(diǎn)地面標(biāo)高190 m,而鎮(zhèn)中心及北部地區(qū)標(biāo)高一般在160~165 m,形成東、南、西、三面高,中間低的簸箕形地形。賓州河由南向北貫穿鎮(zhèn)內(nèi),將城鎮(zhèn)分成為3片。該河屬黑龍江流域松花江水系南岸小支流,俗名葦子溝,經(jīng)賓縣縣城河段長(zhǎng)約10 km,賓州橋以上流域面積25.4 km2,雨季有水,洪水多集中于夏季,春秋僅有少量地下水補(bǔ)給,歷年最小徑流量0.005 m3/s,接近斷流。
賓州鎮(zhèn)屬大陸性氣候,年平均氣溫3℃,最低氣溫為-37.7℃,最高氣溫為36.1℃,常年主導(dǎo)風(fēng)向西南風(fēng),春秋兩季風(fēng)力大,可達(dá)7~8級(jí)。年平均降雨量為551 mm,多集中于6、7、8這3個(gè)月,全年無(wú)霜期140~160 d,最大冰凍深度為1.93 m。
該鎮(zhèn)沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)勘探,據(jù)資料分析,地下淺層水量不足,屬貧水區(qū),打兩個(gè)孔分別在7.0 m深和8.5 m深見(jiàn)水。城鎮(zhèn)地勢(shì)四周高,中心低,現(xiàn)建城區(qū)界線附近都可達(dá)到0.16 MPa以上,而鎮(zhèn)中心地耐力不足0.1 MPa,淺層多為雜填土,深層主要為亞黏土,地耐力在0.12~0.22 MPa。地震基本烈度6°。
賓州鎮(zhèn)是賓縣人民政府所在地,是全縣政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科學(xué)技術(shù)和商貿(mào)中心,全鎮(zhèn)行政區(qū)劃面積380.5 km2,轄28個(gè)行政村,總?cè)丝?1.78萬(wàn)人,其中鎮(zhèn)區(qū)面積16.7 km2。鎮(zhèn)屬工業(yè)主要為制酒業(yè),主要有啤酒廠、白酒廠、王子酒廠,另外,還有食品、橡膠、紡織等工業(yè)行業(yè);縣直屬的工業(yè)主要有吉華水泥廠、東葦紙業(yè)、賓州毛巾、星光集團(tuán)等企業(yè)。根據(jù)《賓縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十五”計(jì)劃和2015年遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要》,國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃2005年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到67.9億元,年均增長(zhǎng)率為11.8%,2015年遠(yuǎn)景目標(biāo)達(dá)到146.6億元,年均增長(zhǎng)率為8%,屆時(shí)人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值2.09萬(wàn)元。到2015年賓州鎮(zhèn)工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到124.6億元,占全縣工業(yè)總產(chǎn)值的85%。
按照賓縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃和遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要的要求,“十五”期間加快以賓州鎮(zhèn)為中心的小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐,改善供水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高人民生活質(zhì)量和健康水平,使自來(lái)水普及率達(dá)到95%以上。
賓州鎮(zhèn)現(xiàn)狀供水水源分為地表水源和地下水源兩部分,其中地表水源為二龍山水庫(kù),設(shè)計(jì)供水能力506萬(wàn)m3/a,2006年實(shí)際供水量為225萬(wàn)m3;地下水源為自來(lái)水公司14眼深井和4眼企業(yè)自備深井,2006年實(shí)際供水量為50.4 萬(wàn) m3。
根據(jù)本次調(diào)查資料,2006年現(xiàn)狀賓州鎮(zhèn)日供水量為0.75萬(wàn)m3/d,年供水量275.4萬(wàn)m3,其中工業(yè)供水量43.8萬(wàn)m3,占總供水量的 15.9%;居民生活用水量為231.6萬(wàn)m3,占84.1%;人均日供水量為84.1 L/d·r。按供水水源劃分,地表水源二龍山水庫(kù)供水量為225萬(wàn)m3,占年供水總量的81.7%;地下水供水量50.4萬(wàn)m3,占年供水總量的18.3%。地表水源供給居民生活用水210萬(wàn)m3,占地表水供水量的93.3%,供給工業(yè)用水15萬(wàn)m3,僅占6.67%;地下水源供給居民生活用水12萬(wàn)m3,占地下水源供水量的23.81%,供給工業(yè)用水28.8萬(wàn)m3,占57.14%,供其它行業(yè)用水9.60萬(wàn)m3,占19.05%。
從以上統(tǒng)計(jì)可以看出,賓州鎮(zhèn)現(xiàn)狀用水主要為居民生活用水,工業(yè)用水量所占比重較小,而居民生活用水90%以上來(lái)源于地表水,地下水源所占比重較小。
從地下水源方面看,根據(jù)現(xiàn)有資料分析,賓州鎮(zhèn)地下水資源量比較貧乏,可開采量?jī)H55萬(wàn)m3/a,實(shí)際年開采量達(dá)50.4萬(wàn)m3,已接近可開采量,且現(xiàn)狀地下水井一般存在出水量少的問(wèn)題,只能間歇供水,供水成本較高。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和在改革開放的政策指導(dǎo)下,城鎮(zhèn)內(nèi)人口增長(zhǎng)速度很快,人民生活水平和居住條件有了很大的改善,用水標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高,為了解決城鎮(zhèn)供水不足的問(wèn)題,賓州鎮(zhèn)政府于1994年在距鎮(zhèn)西側(cè)2 km處建設(shè)一座規(guī)模為2.0萬(wàn)m3/d給水處理廠,水源取自二龍山水庫(kù),輸水采用糖廠DN400管線,L=1.3 km。但是,由于資金短缺,水源泵站沒(méi)有條件施工,仍然使用原賓州糖廠取水泵站。該泵站建于1981年,按工業(yè)用水設(shè)計(jì),采用岸邊式取水,用于城市居民生活用水,存在以下主要問(wèn)題。
取水頭采用Φ1.5 m輪式支撐于庫(kù)底,由于庫(kù)底有3~4 m深淤泥,故取底層水,水質(zhì)極差,達(dá)不到城市供水取中層水的要求,而且淤泥中有70年代工業(yè)污染物影響水質(zhì)。
由于取水管采用Φ300 mm管道移動(dòng)式蛇形膠管,枯水期受風(fēng)浪和冰排影響極大,時(shí)又造成損壞,豐水期潛入庫(kù)面10m以下,不便于檢修,不僅耗資巨大,而且造成多次全鎮(zhèn)停水。
由于泵位較高,水庫(kù)水位接近死水位時(shí),抽真空啟動(dòng)不了,故取不上水。日前由于二龍山水庫(kù)連年枯水,水面高程已降至183.2 m,隨時(shí)面臨停產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì),賓縣縣城為極貧水區(qū),地下水源不足總用水量的1/3。1992年二水廠工程論證時(shí),曾提出新建取水泵站方案,也做過(guò)設(shè)計(jì),但因投資需600萬(wàn)元以上,資金無(wú)法解決,故確定建取水塔改造泵站方案。
目前賓州真一、二水廠水處理能力為2.5萬(wàn)m3/d,泵站提水能力僅為1萬(wàn)m3/d,其主要原因是取水管管徑小,提水能力不足。因此每年用水高峰期日缺水都在0.2萬(wàn)m3以上。
賓縣賓州鎮(zhèn)水源位于賓縣二龍山水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi),由于上述原因,為解決供水問(wèn)題,建議進(jìn)行賓縣水源糖廠泵站改造工程設(shè)計(jì),主要是取水口的改造,取水口設(shè)計(jì)流量為 Q=2 000 t/h。水源工程按照有關(guān)規(guī)定和《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-97進(jìn)行。
供水泵站位置不變,仍用原糖廠泵站,僅對(duì)糖廠泵站進(jìn)行更新改造,對(duì)取水口進(jìn)行重新布置?!侗谜驹O(shè)計(jì)規(guī)范》要求:當(dāng)河岸坡度較緩,地質(zhì)條件較差,洪、枯水期岸邊有足夠的水深,泵站提水流量不大,且機(jī)組起動(dòng)要求不高,采用岸邊取水的集水井與泵房分建的豎井式泵站。
取水口組成:集水井與泵房分建的豎井式泵站中,集水井主要由進(jìn)水口、攔污柵、閘門、操作平臺(tái)、集水池及壓力管道等組成。
取水口布置:取水建筑物的布置均應(yīng)滿足下列要求:
1)取水口上部的工作平臺(tái)設(shè)計(jì)高程應(yīng)按校核洪水位加波浪高度和0.5m的安全超高確定。水塔頂高程定位:193.58m+0.84+0.5=194.92 m,確定取水塔頂高程為195.00 m。
2)最低的取水口下緣距離河底高度應(yīng)根據(jù)河流水文、泥沙特性及河床穩(wěn)定情況等因素確定,但側(cè)面取水口下緣距離河底高度≥0.5 m,正面取水口下緣距離河底高度≥1.0 m。因此確定進(jìn)水口底高程為181.40 m,進(jìn)水口頂高程為184.40 m。
3)由于水塔要求流量不大,又建在庫(kù)區(qū)內(nèi),水質(zhì)較好,因此設(shè)一道攔污柵,采用清污船清污。
4)集水井的進(jìn)水口采用分層取水口形式,設(shè)衣扇3.0m高1.5 m寬的閘門,分別取高程181.40~182.90 m及182.90~184.40 m出的水源,這樣一扇閘門控制兩個(gè)進(jìn)水口,便于管理。
5)集水井采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),方形水塔,塔寬7 m,塔長(zhǎng)8.50 m,塔壁厚為1.5 m,塔高20 m,塔基礎(chǔ)座落在基巖上,采用錨筋加固基礎(chǔ),基礎(chǔ)2 m。
6)壓力管:壓力管徑經(jīng)水力計(jì)算,按取水流量 Q=2 000 m3/h計(jì)算,流速取1.5 m2/s,兩條壓力管道,取管內(nèi)徑為0.5 m的鋼管。
賓縣賓州鎮(zhèn)水源位于賓縣二龍山水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi),為解決供水問(wèn)題,進(jìn)行賓縣水源糖廠泵站改造工程設(shè)計(jì),供水泵站位置不變,仍用原糖廠泵站,僅對(duì)糖廠泵站進(jìn)行更新改造,對(duì)取水口進(jìn)行重新布置就可以滿足賓縣賓州鎮(zhèn)水源問(wèn)題,目前此項(xiàng)目已實(shí)施完成。
[1]黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.黑龍江省賓縣二龍山水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,2001.
[2]湖北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院.GB50265-2010泵站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2010.
[3]楊欽,嚴(yán)煦世.給水工程[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1987.