陳 剛,黃宏家
(江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局,江蘇 鹽城 224000)
飲用水是人類生存的基本需求,飲用水源地是保障我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和人民群眾身體健康的重要基礎(chǔ)。2011年江蘇省政府轉(zhuǎn)發(fā)省水利廳等部門《關(guān)于開展全省集中式飲用水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)意見的通知》,決定采用工程措施和非工程措施相結(jié)合的方式,在全省開展集中式飲用水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)工作,阜寧縣自2012年起,建立4個(gè)集中式飲用水源地的安全保障體系,其中灌溉總渠2個(gè)飲用水源地及通榆河水源地的達(dá)標(biāo)建設(shè)工作已分別于2012年、2017年、2015年完成。凱發(fā)水廠潮河遷建飲用水源地的達(dá)標(biāo)建設(shè)工作力爭在2020年上半年完成。
阜寧縣位于江蘇省中部偏東,地處江淮之間,里下河腹部。凱發(fā)水廠位于阜寧縣益林鎮(zhèn)公興社區(qū)太平村境內(nèi),見圖1。該水廠于2008年5月建成并投入使用,取水水源為潮河。近期供水規(guī)模5萬m3/d,設(shè)計(jì)供水人口近40萬人,遠(yuǎn)期供水規(guī)模10萬m3/d,其供水范圍為阜寧縣西南片區(qū)。目前潮河為該水廠唯一水源地,應(yīng)急備用水源為區(qū)域內(nèi)保留(存)地下井。
圖1 阜寧縣凱發(fā)水廠地理位置
由于現(xiàn)狀取水口一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)存在無法搬遷的重要設(shè)施,為滿足“一個(gè)保障、兩個(gè)達(dá)標(biāo)、三個(gè)沒有、四個(gè)到位”的要求,實(shí)現(xiàn)水源地達(dá)標(biāo)建設(shè),阜寧縣決定對(duì)現(xiàn)狀取水口進(jìn)行遷址新建,確保水源地安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1)根據(jù)《江蘇省人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)關(guān)于加強(qiáng)飲用水源地保護(hù)的決定》(2012年修改)及《中華人民共和國水污染防治法》(2017年6月27日第二次修正),現(xiàn)狀取水口上游240 m處即為太平橋(建阜線橋梁),不滿足《鹽城市集中飲用水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)整改工作方案》及水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)的相關(guān)要求;太平橋是縣域西南部地區(qū)與周邊地區(qū)連接的重要通道,現(xiàn)狀拆除、遷移太平橋不具備實(shí)施的可行性。
2)現(xiàn)狀水源廠周邊為居民集中居住區(qū)及部分集中安置區(qū),河道兩岸居住用戶密集,村民的生產(chǎn)生活對(duì)水源廠的取水水質(zhì)存在污染風(fēng)險(xiǎn)。
3)現(xiàn)狀取水口水質(zhì)不穩(wěn)定,作為常規(guī)水源使用,需要通過投放凈水藥劑等措施進(jìn)行原水凈化,現(xiàn)狀水源廠未設(shè)置應(yīng)急處理設(shè)施,當(dāng)水源地水質(zhì)不能達(dá)到取水標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則無法及時(shí)應(yīng)對(duì)處理。
根據(jù)《益林5萬噸/日自來水項(xiàng)目水資源論證報(bào)告書》(河海大學(xué)),現(xiàn)狀水源廠取水口不同保證率平均水位及上游1 km處裴橋巡測站點(diǎn)各保證率流量見表1、表2。
凱發(fā)水廠供水范圍包括東益組團(tuán)、板湖、古河、羅橋等區(qū)域,根據(jù)規(guī)范要求,當(dāng)采用地表水作為城市供水水源時(shí),設(shè)計(jì)枯水流量的年保證率宜采用90%~97%,凱發(fā)水廠供水區(qū)域作為阜寧縣副城,為保障其用水,采用97%保證率水位(0.50 m)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。將汛期裴橋站流量作為現(xiàn)狀水源廠的參證流量,現(xiàn)狀取水流量為0.58 m3/s,在97%保證率下,僅占裴橋站流量的5.1%,對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源影響較小。
表1 永興(射)站和建設(shè)項(xiàng)目取水口不同保證率平均水位單位:m
表2 裴橋站各保證率流量計(jì)算成果表 單位:m3/s
利用上游巡測站點(diǎn)裴橋站流量分析及下游約13 km的永興(射)站歷年水位資料分析,只要取水頭部設(shè)計(jì)高程科學(xué)、合理,潮河水量可以滿足取水需求。
根據(jù)規(guī)劃《阜寧縣區(qū)域供水規(guī)劃修編》(2012-2030),阜寧縣凱發(fā)新泉水務(wù)(阜寧)有限公司水源廠遠(yuǎn)期規(guī)模10萬m3/d,根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50015-2003)規(guī)范要求,重力管道流速不應(yīng)小于0.6 m/s,設(shè)置引水管2根(近期使用一根),管道事故流量為遠(yuǎn)期規(guī)模的70%。經(jīng)計(jì)算,為防止淤積,單根管道直徑不應(yīng)大于1.1 m,故取管道規(guī)格為DN1000。
綜合考慮阜寧縣城鄉(xiāng)供水一體化工程(清水互通)項(xiàng)目,在清水互通管道保障來水的情況下,本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)輸水管線采用單根管道。
為滿足水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)要求,綜合考慮現(xiàn)狀水源廠上下游條件及方案實(shí)施可行性,采用以下三個(gè)方案進(jìn)行比選:
方案一:將取水口及水源廠向上游遷移,遷移至現(xiàn)狀取水口上游約2.24 km處。
方案二:將取水口向上游遷移,遷移至現(xiàn)狀取水口上游約780 m(太平橋上游約500 m)處,水源廠位置不變,改造現(xiàn)狀取水泵房及加藥間。
方案三:將取水口及水源廠向下游遷移,遷移至新長鐵路下游約1.2 km處。
方案一擬將取水口上移至現(xiàn)狀水源廠上游2.24 km處。
工程量:需新建取水口1座(10萬m3/d),在現(xiàn)狀廢棄學(xué)校位置新建水源廠1座(土建10萬m3/d,設(shè)備5萬m3/d,敷設(shè)1×DN800渾水管(滿足近期使用要求,遠(yuǎn)期增加一路管道)約2.3 km,新建渾水管線在現(xiàn)狀水源廠西側(cè)約800 m處與現(xiàn)狀渾水管線對(duì)接。
本方案工程直接費(fèi)約4277.6萬元,工程總投資約5457.9萬元(不含征地拆遷、青苗補(bǔ)償、水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)相關(guān)等費(fèi)用)。
水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)相關(guān)內(nèi)容:本方案需要在水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)拆除居民住宅117戶。
方案二擬將取水口上移至現(xiàn)狀水源廠上游0.8 km處。同時(shí),方案擬原址利用現(xiàn)狀水源廠相關(guān)設(shè)施,不再新建水源廠。
工程量:新建取水口1座(10萬m3/d),原址拆除并新建取水泵房1座(土建10萬m3/d,設(shè)備5萬m3/d),新建加藥間1座(土建10萬m3/d,設(shè)備5萬m3/d),新建2×DN1000引水管,單根長度0.8 km。
引水管一般有如下施工方式:開挖施工,頂管施工,沉管施工。本方案引水管需采用重力管道,標(biāo)高較低,且沿途需要穿越現(xiàn)狀堤岸及部分河溝,開挖施工可行性較小;頂管施工造價(jià)相對(duì)較大。為避免引水管道的施工堤岸過度破壞及相關(guān)的拆遷費(fèi)用,引水管擬采用水下沉管施工,在現(xiàn)狀取水口附近與現(xiàn)狀取水管連接。
采用水下沉管布設(shè)引水管道,管道頂部需埋于水面以下,將降低引水管中心高程,并且管道距離較長,泵站運(yùn)行時(shí),易導(dǎo)致設(shè)計(jì)水位低于設(shè)計(jì)停泵水位,泵站無法運(yùn)行。因此,需要對(duì)現(xiàn)狀泵房進(jìn)行拆除重建。同時(shí),為應(yīng)對(duì)突發(fā)性水質(zhì)污染事故,增設(shè)高錳酸鉀及粉末活性炭應(yīng)急加藥設(shè)施,需新建加藥間?,F(xiàn)狀水源廠用地不足,需要新增用地約750 m2。在泵房改造期間,需要長時(shí)間停水,無法保障西南片區(qū)的基本用水需求。引水管設(shè)置于河道內(nèi),無法檢修。綜上所述,本方案不可行。
本方案工程直接費(fèi)約3674.1萬元,工程總投資約4772萬元(不含征地拆遷、青苗補(bǔ)償、水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)相關(guān)等費(fèi)用)。
水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)相關(guān)內(nèi)容:本方案需要在水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)拆除居民住宅79戶。廠房3座(卞正波廠、鐵廠、沃邦肥料廠),水質(zhì)檢測站1座,達(dá)標(biāo)建設(shè)費(fèi)用較高,實(shí)施難度較大。
方案三擬將取水口遷移至新長鐵路下游約1.2 km處,距離現(xiàn)狀取水口約2.5 km。
工程量:新建取水口(10萬m3/d)及水源廠(土建10萬m3/d,設(shè)備5萬m3/d)1座,并新建1×DN800渾水管線約4.0 km(滿足近期使用要求,遠(yuǎn)期增加一路管道),在新長鐵路北側(cè)海陵河與新長鐵路交界處,穿越鐵路后,在海陵東路與現(xiàn)狀渾水管道對(duì)接。
本方案工程直接費(fèi)約4362.1萬元,工程總投資約5662.4萬元(不含征地拆遷、青苗補(bǔ)償、水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)相關(guān)等費(fèi)用)。
水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)相關(guān)內(nèi)容:本方案需要在水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)拆除居民住宅96戶,寺廟一座,糧庫一座,達(dá)標(biāo)建設(shè)費(fèi)用較高,實(shí)施難度較大。此外,保護(hù)區(qū)內(nèi)有排污河道,存在水源污染風(fēng)險(xiǎn)。
綜合以上比較,方案二對(duì)于現(xiàn)狀泵房的拆除及原址重建實(shí)施難度大,需要長時(shí)間停水達(dá)到改建目的,無法保障東益組團(tuán)的基本用水需求,運(yùn)行維護(hù)困難;同時(shí),方案二達(dá)標(biāo)建設(shè)內(nèi)容多,拆除面廣,實(shí)施難度較大。方案三將取水口與水源廠向下游遷移,工程量最大,存在水源污染風(fēng)險(xiǎn),水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)費(fèi)用及實(shí)施難度較大。因此,推薦采用更具有實(shí)施可行性的方案一。
潮河水源地取水口遷建工程設(shè)計(jì)方案通過對(duì)現(xiàn)狀水源廠上下游條件、方案實(shí)施可行性、水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)要求進(jìn)行比選,在方便管理方面,方案一、方案三取水頭部和水源廠靠近,管理方便;在施工難易程度上,方案二引水管道無法檢修,泵房拆除后原址新建,深度增加,施工難度大,方案三需新建水源廠,工作內(nèi)容較多,渾水管距離較長,且需穿越海陵河與新長鐵路交匯處;在水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)方面,方案一取水口一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)整治難度最小,最易于水源地的達(dá)標(biāo)建設(shè)。綜合考慮,潮河水源地遷建工程方案采用將現(xiàn)狀取水口遷移至上游2.24 km處河道左岸是最優(yōu)方案。
飲用水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)工作是一項(xiàng)重要的民生工程,是確保老百姓喝上放心水、安全水的重要舉措。目前阜寧縣城東水廠與城西水廠通過管網(wǎng)連接,已實(shí)現(xiàn)了水廠間的清水管網(wǎng)互聯(lián)互通,實(shí)行并網(wǎng)供水。鑒于凱發(fā)水廠無備用地表水源地的現(xiàn)狀,阜寧縣應(yīng)加快實(shí)施城鄉(xiāng)供水一體化工程,通過縣城區(qū)域已建的清水管網(wǎng)由板湖境內(nèi)經(jīng)板益公路或348省道,利用區(qū)域供水的現(xiàn)有清水管網(wǎng)新建送水管道至益林境內(nèi),與凱發(fā)水廠現(xiàn)有供水管網(wǎng)相連接,實(shí)現(xiàn)清水互通。在凱發(fā)水廠水源受到突性污染或發(fā)生其它事故而導(dǎo)致凱發(fā)水廠不能正常供水時(shí)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急供水。