高 磊,王勇剛,段新宇
(1. 黑龍江省工程技術經濟咨詢事務所,哈爾濱150001;2. 黑龍江省政府發(fā)展研究中心,哈爾濱150001;3. 黑龍江省農業(yè)科學院遙感技術中心,哈爾濱150001)
黑龍江省永安農場自1982年建場以來,至今農場居民仍飲用20 世紀80年代的老水井,井深不足20 m,因地下水層下降,以致井水枯干,加之農場地域地表水污染嚴重,不能飲用,該地區(qū)飲水中存在的嚴重水源不足、水質超標等隱患,特別是鐵、錳、氟化物、細菌數量等嚴重超標,極大地影響了居民的身體健康和生產生活。近年來因供水導致居民身體健康的狀況急劇下降,據統計,居民癌癥患者15 人、肝病患者7 人、骨病殘疾患者6 人、智障患者9 人,兩年內居民因病死亡14 人。經有關部門對水質化驗有害物質超出正常指標近60%,嚴重威脅場區(qū)居民的生命安全?,F急需打一眼深水井,新上一套水處理設備及管線和改造。徹底解決居民多年飲用地表水的問題,從而提高居民的生活質量。目前在居民生活飲水中,仍然以分戶打小井提取地表水為主,沒有大型機電井和自來水工程,導致當地居民出現了各種不良反映和潛在的疾病發(fā)生,為此,提出建設永安農場供水工程建設規(guī)劃項目。
本項目規(guī)劃的范圍包括永安農場所屬場部駐地及居民點,涉及400 戶居民,總人口3 600人。
通過本項目的實施,可以合理確定供水水源地安全建設方案,科學制定供水水源地保護和管理對策和保障措施,統籌協調好生活、生產和生態(tài)用水關系,為今后一個時期本地供水水源地建設、保護和管理提供依據,保障城居民飲水安全,維護人民群眾的生命健康。達到統籌協調城市生活、生產和生態(tài)用水關系的目的。項目實施后,可解決農場及住宅區(qū)3 600人口安全供水問題,項目遠期設計供水人口可達到4 000人,日供水能力達到363 t。
隨著農村經濟發(fā)展,廣大農民生活水平提高,社會的進步,特別是當前國家提倡以人為本,建設和諧社會的今天,人畜飲水安全問題已經受到各級部門的重視,并逐漸擺到工作日程[1]。
為了改善當地居民供水衛(wèi)生現狀,提高當地居民的生活質量,減少各種疾病的發(fā)生,也為我們的后代健康成長,必須改善現有的飲水條件,合理開采地下水資源,建設一處符合國家標準的供水供水水源地,讓這里的百姓吃上安全、清潔、健康的自來水,是十分必要的,可謂是德政工程、民生工程。
根據本地區(qū)的地質資料和水文資料,該地區(qū)地下水資源較為豐富,地下水含水層厚,附近曾有過鉆井的歷史,井深為60 m左右,而且水質較好,稍加處理即可達到供水標準。
從目前的鉆井技術來看,一般正規(guī)的鉆井隊都能達到項目生產的技術要求和標準,鉆井技術可行。
本地居民具有強烈的愿望,吃自來水的積極性較高,再加基層組織隊伍團結一心,基層領導具有號召力和凝聚力,而且有信心、有能力把這項工作做好,所以項目的建設是非??尚械摹?/p>
項目區(qū)地處松花江第一、二階地上,呈單斜狀的傾向河谷中央。地下水分為兩層,上層為淀積層鐵膠層,此層滯水是一種地表水。從地表面下滲的暫時性水被淀積層所阻滯水量隨雨水的多少而變化。第二層為坡積層,下墊沖積層的地下水。由于該處沖積層在被植物坡積覆蓋以前,為近麓地帶,屬坡谷下泛濫區(qū),土壤沼澤化程度較高,由于覆蓋層透水性較弱,地面上補給很少,潛水壓大部分都屬承壓現象,潛水埋藏深度為12 ~18 m。
該小區(qū)地處寒溫帶,屬大陸性季風氣候,季節(jié)性變化較明顯,大風天多集中在4、5月份,最大風力8級,4、5、6 三個月蒸發(fā)量為375 mm,該時期氣候較干旱。降水期集中在7、8月份,年平均降水量512 mm,冬夏溫差大,冬季長而寒冷,夏季短而炎熱,年日平均氣溫2.7°,年平均有效積溫2 536 ℃,年日照平均2 500 h,全年無霜期130 d。
場區(qū)地勢平坦開闊,自然坡降縱向為1/1 000 ~1/2 000,橫向為1/200 ~1/800,主要土壤為暗棕壤、草甸土和沼澤土,土壤肥沃,PH 值在6.3 ~7.3,土壤團粒結構良好,透水透氣性強。
項目區(qū)地下水資源比較豐富,含水層分為兩層,分別為第四紀潛水和深層地下水,屬第四系細砂礫質中粗砂,屬孔隙潛水與承壓水。第四紀潛水深10~30 m,深層地下水深100 ~150 m,含水層滲透性好。滲透系數在10 ~30 m/d,水位年變化幅度為1~2 m,滲透性、富水性和導水性皆強,單井涌水量(井徑300 mm,推斷降深5 m)為2 000 m/d。
地下水物理性質為無色、無嗅、透明、略具鐵腥味,水溫7℃左右。水化學成分陰離子以HC03為主,含量一般95 ~423 mg/L,Cl 含量20 ~90 mg/L,陽離子以鈣為主,含量240 mg/L,Na、Mg 含量分別為230 ~250 mg/L,3 ~60 mg/L,水化學類型以HC03 -Ca 為主,礦化度0.13 ~0.43 g/L,pH 值6 ~8,總硬度230 ~240mg/1,總堿度<369 mg/L,耗氧量4 ~5 mg/L,鐵 錳 氟 含 量 分 別 為 0.3 ~0.4 mg/L、0.1 mg/L、1 ~1.2 mg/L。
項目區(qū)行政區(qū)劃屬永安農場管轄,涉及農場400戶,總人口3 600人,場內從事農業(yè)生產人口3 256人。
項目區(qū)現有加工企業(yè)3 家,服務行業(yè)4 家,均為小型私有企業(yè),區(qū)內現擁有大牲畜23 頭,生豬186頭,家禽1 526只。
根據項目建設單位的生產需要,對供水范圍用戶的實地考察,根據居民生活習慣與用水狀況,結合本地經濟發(fā)展狀況,確定有關用水參數。
5.1.1 設計使用年限
結合當地發(fā)展情況確定,永安農場供水工程設計使用年限為15 a。
5.1.2 設計供水人口測算
設計供水居民人數,計算公式如下:
式中:P 為設計供水人數;P0為供水范圍內的現有人口數(3600 人);P1為在水平年(基準年)內人口增長、人口流動情況,人口增長按年均增長率計算;n為工程設計年限(取15 a)。
可以得出:P =當前人口(1 +人口自然增速)+人口基準年增長數
經過計算,項目區(qū)內設計供水人口為4 000人。
5.1.3 設計供水量
居民生活用水量計算公式:
式中:W 為居民生活用水量;P 為設計用水居民人數;q 為最高日居民生活用水定額。
則:W =村設計人口數×村生活用水定額/1000經過計算項目區(qū)居民日用水量為260 t。
本工程所在地為農場辦公區(qū)和住宅區(qū),設計用水條件為水龍頭入戶,有洗滌池,其他衛(wèi)生設施較少,根據國家規(guī)定最高日居民生活用水定額取值范圍為45 ~65 L/d人。詳見表1。
表1 設計人口及用水量表
5.1.4 公共建筑用水量
基于現階段缺乏數據,結合多年的歷史數據參考,可設定居民平均用水量為5—10%;根據當年歷史數據及現階段發(fā)展情況,建筑用水量設定為10%;經計算其結果為26 m2/d。
5.1.5 飼養(yǎng)畜禽用水量
飼養(yǎng)畜禽用水量= 各畜禽用水量之和
某類型畜禽用水量=該類型畜禽用水定額×數量×放養(yǎng)折算比例
飼養(yǎng)畜禽用水量=各類型畜禽用水量之和。
飼養(yǎng)畜禽日最高用水定額見表2。
表2 飼養(yǎng)畜禽日最高用水定額L/頭或只·d
1)圈養(yǎng)時,飼養(yǎng)畜禽用水定額可按表2 選取。
2)放養(yǎng)時,可根據現有用水量適當折算。
3)有獨立水源的飼養(yǎng)場可不考慮此項。
表3 畜禽設計用水量計算
5.1.6 企業(yè)用水量
根據規(guī)范要求:
企業(yè)日用水量應根據以下要求確定:企業(yè)在生產過程中的用水總量,應當根據企業(yè)的類型、規(guī)模,充分考察企業(yè)的生產工藝、用水情況、發(fā)展計劃以及當地生產用水的額度;在企業(yè)員工用水方面,要根據車間的性質,沒有淋浴的可以擬定為20 ~35 L/人班次;如果有的話可適當設定為40 ~60 L/人班次。針對耗水量較大、水質要求較高且距離居民區(qū)較遠的企業(yè),要做單獨的計劃、考慮。
根據供水地區(qū)的生產實際和今后的發(fā)展規(guī)劃,最終確定企業(yè)用水量=12.00 m/d。
5.1.7 管網漏水與其它未預見用水量
嚴格依據相關規(guī)定,認真計算管網漏失水量和未預見的水量之和,即按照上述用水量和的15% ~30%取值,如村莊則設定為15%、規(guī)模較大的鎮(zhèn)區(qū)則設定為30%。結合當地發(fā)展情況,本項目取值為15%。以上5 項用水總量為316 m3·d-1。管網擬漏失水量和未預見水量之和= 各用水量之和×20%=63 m3·d-1
水供應規(guī)模(即單日最高供水量):居民生活平均用水量 + 公共建筑平均用水量 + 飼養(yǎng)畜禽平均用水量 + 企業(yè)用水日均量 + 消防用水日均量 +管網漏失水量及其它未預見用水量=380 m3/d。
人均綜合用水量 = 供水規(guī)模/設計人口=0.09 m3/d
1)本次規(guī)劃是在充分收集前人工作成果基礎上,結合現狀調查成果,充分利用有關水生態(tài)法、水環(huán)境方法,分析驗算數據基本可靠,規(guī)劃依據充分,達到國家規(guī)定的飲水技術要求。
2)該項目解決了當地居民飲水問題,并能推動社會和各項事業(yè)的發(fā)展,具有一定的社會效益。
3)經研究,該工程在技術層面是可行的,經濟效益客觀,運行維護工程較為可靠。
4)各種統計數據、報表資料齊全,內容準確,規(guī)劃成果合理,規(guī)劃方案可行,有很強的實用性和操作性。
[1]侯志強,楊培嶺,王成志,任樹梅. 我國村鎮(zhèn)供水工程建設研究[J]. 中國農村水利水電,2008(09):83 -85,90.