喻桂成 茅庆五 周 霞
(江苏省水利勘测设计研究院有限公司,江苏扬州 225127)
水资源作为区域经济社会发展的重要资源,供水安全作为区域经济社会发展的重要保障,正面临严峻的挑战和重要的发展机遇。目前,灌南县城区只有一个饮用水源地,灌南县城区饮用水源也面临十分严峻的形势,近年来污染事故频发,给社会生产和生活造成很大影响。鉴于城区饮用水源的脆弱性和事故的频发性,笔者在全面分析灌南县城区供水现状及存在问题的基础上,经过综合分析提出灌南县城区备用水源方案,保证区域供水安全。
目前,灌南县城区地表水厂的取水水源为北六塘河,取水规模为2.5万m3/d,年取水总量913万m3,现状供水规模2.5万t/d,主要供给灌南县城居民生活用水及部分工业生产用水。根据历史资料和实际情况的调查分析,现状供水设施仍存在诸多问题。
(1)供水水源结构单一,易引发供水危机。由于历史原因,灌南县城区是全省最后一个仍依靠地下水作为单一饮用水源的县城。长期开采地下水,致使地下水位快速下降,特别是县城及周边地区已形成面积约40 km2的地下水降落漏斗,20多万人的饮水安全受到严重威协。
(2)取水水源易发生水质污染。为解决城市饮用水水源问题,灌南县于2004年建成地表水厂,但由于该厂取水水源南六塘河污染严重、水质超标,致使地表水厂一直无法投入使用。灌南县结合灌南水域特征,将北六塘河确定为饮用水水源地,2009年4月将北六塘河(连云港段)水功能区调整为饮用水源区。2009年4月灌南县建设地表水厂一期工程,以北六塘河为取水水源,增加淮沭河经钱集闸向北六塘河下泄水量和开闸频次,以改善北六塘河饮用水水源条件,地表水厂于2010年5月1日正式供水。在灌南县地表水厂正式供水两个月后,即 2010年7月6~19日,北六塘河水质受到严重污染,主要超标指数均为高锰酸盐、COD和氨氮等,导致地表水厂关闭,经及时调度,钱集闸加大流量冲污,至7月25日北六塘河水质恢复Ⅲ类水标准,地表水厂恢复供水。事隔一年以后,2011年7月10~18日、7月25日至 8月1日,北六塘河水质又受到严重污染,被迫暂停使用地表水,取用地下水作水源,并立即协调上游钱集闸放水冲污,至8月10日地表水厂恢复供水。地表水厂关闭停止供水对灌南县城区人民的生产、生活产生了极为不利的影响。
根据北六塘河饮用水源易发生污染的实际情况,灌南县城区仅仅依靠北六塘河作为单一水源供水是绝对不行的,从饮水安全的角度而言,为应对突发性水质污染事件,根据江苏省人民代表大会常务委员会关于加强饮用水源地保护的决定,应当加强应急饮用水源建设,保证应急用水。江苏省政府及省水利厅有关北六塘河饮用水源地的批文,也要求灌南县城区供水考虑备用水源的问题。因此,研究备用水源、推进备用取水工程规划建设,对在北六塘河水源地因污染或其他突发事件无法保证供水的情况下,启用地表水备用水源以保证区域供水安全是十分必要的。
灌南地区属沂沭泗水系,周边的淮沭河和新沂河南偏泓均是江水北调工程向连云港、灌云送清水的关键河道,都可作为灌南县地表水厂的备用水源。结合灌南城区规划,寻找合适的位置新建人工蓄水湖泊,也可作为灌南县地表水厂的应急备用水源。
淮沭河全长66 km,是一条以灌溉为主,结合防洪、通航和发电多功能综合利用的人工河道,可常年为淮安、连云港、宿迁等地提供工农业生产和生活用水。河道自南向北穿越六塘河、柴米河等,建有淮阴闸、沭阳闸等大型控制工程,辅以盐河闸、杨庄闸、淮涟闸、淮沭船闸、六塘河地涵、钱集闸、柴米闸等一批水利工程。江水北调工程设计流量750 m3/s,供给淮安、盐城、连云港、宿迁4市68.67万hm2灌溉用水和连云港市工业和生活用水。其中,淮沭河设计输水流量440 m3/s,多年平均水位为8.0~9.0 m。根据淮阴闸、沭阳闸及钱集闸2008~2010年水质监测资料分析,淮沭河全年的水质均为Ⅱ类水,达标率100%,满足灌南县地表水厂备用水源Ⅲ类水要求。
新沂河上起骆马湖嶂山闸,下至燕尾港入海,全长146 km,主要排泄骆马湖和沭河洪水,其南偏泓主要功能是向下游的灌云县、灌南县供水。
根据沭阳(南偏泓)2008~2010年水质监测资料分析,水质达标率72%,其原因主要为非汛期上游新墨河、总沭河王庄闸至塔山闸间容易形成累积性污染,汛期时与上游客水一起直接汇入了新沂河。新沂河龙堰以上清污不分,沭阳以下排污通道不畅,洪水漫滩的情况下,南偏泓水易受污染。待新沂河尾水通道扩建完善工程实施完成后,新沂河南偏泓水质达标率会得到有效提高,从而满足灌云县、灌南县用水要求。
根据《灌南县城市总体规划(2008~2030年)》及《江苏省连云港灌南县高科技产业园总体规划》,规划中的硕项湖位于灌南县城西南部,紧邻县自来水厂,湖区西起硕项河,流经瑞安路、富阳路后与周口河平交,穿过徐州南路和泰州南路后,至尹渔花王河。规划湖区面积120 hm2。
灌南城区供水近期规模为2.5万t/d,远期规模为5万t/d,分析近年北六塘河水质污染时段一般为10 d左右,考虑应急供水时间为15 d。平均蓄水深度2.5 m,按远期规模计算需要水面面积为30 hm2左右,远小于硕项湖的规划面积。通过工程措施抽引北六塘河非污染期清水入湖,利用下游的尹渔花王河作为排水通道,兼顾湖区生态景观要求,平时定期引换水,可保证湖水水质常年维持在Ⅲ类标准。因此,利用硕项湖作为应急备用水源是可行的。
通过从水质和水量角度考虑,淮沭河、新沂河南偏泓和硕项湖均可以作为灌南县城区集中供水的备用水源。
(1)方案1:上段借道柴塘干渠,下段沿干渠铺设管道,引淮沭河水。按照新增流量Q增=10 m3/s拆建柴塘闸,扩挖沂涛节制闸以上柴塘干渠,以下沿现状干渠铺设压力管道,采用倒虹吸穿过北六塘河后,输送淮沭河之水至灌南县现状地表水源取水口。此方案虽减少征地,但投资较大(投资预算约为3468万元),工程涉及沭阳县,协调工作复杂,并且由于借道送水,供水保证率低。
(2)方案2:沿现状沟渠铺设管道,引新沂河南偏泓水。为了避免大面积新征土地,此方案推荐输水线路沿着现状沟渠布置。起点位于新沂河桥上游300 m处,输水管穿越沂南河后沿沈庄沟东岸布置,先后穿越柴沂干渠和柴米河后,沿柴米河南岸至二庄大沟,沿二庄大沟西岸布置至柴塘干渠,后沿柴塘干渠布置至现状取水口对岸,穿越北六塘河后接至现状取水口集水池。管线总长8.8 km,为了便于维修,减少检修井数量,推荐明管与暗管相结合,柴塘干渠段采用渠道底部铺设明管,其余段采用暗管。
此方案投资较小(投资预算约为1783万元),工程不涉及其他县市,无协调工作,现状新沂河一般是7月来水,南北偏泓水混合后水质下降,而北六塘河饮用水源污染一般也是在7月,容易同时遭遇到污水,待新沂河尾水通道工程实施后污染机率将大为减少,南偏泓将可作为省内高标准清水通道。
(3)方案3:利用硕项湖借塘蓄水,管道输水。结合《江苏省连云港灌南县高科技产业园总体规划》中的硕项湖,引蓄北六塘河水,作为灌南城区饮用水、消防等方面的备用水源。利用现有沟渠定期换水,保证其水质能够满足Ⅲ类水要求。新建提水泵站和压力管道,当北六塘河水质发生污染时,引硕项湖之水至灌南县地表水厂。除工程投资略大(投资预算约为4762万元)外,工程不涉及其他县市,无协调工作,可结合城市规划,一水多用,与灌南城市规划紧密结合,改善灌南城区人居环境。
通过以上分析,采用硕项湖蓄水、管道输水方案建设第一备用水源。
根据北六塘河饮用水源发生污染的实际情况,从饮水安全的角度,应对突发性水质污染事件,灌南县城区供水考虑备用水源是十分必要和紧迫的。利用硕项湖借塘蓄水方案建设备用水源,不但可以解决城市饮用水的备用水源问题,还可以解决城市消防用水的备用水源问题,改善灌南城区人居环境,给灌南县城区的发展、产业的拓展提供绿色空间、亲水平台,符合以人为本、环境水利、资源水利、民生水利的最新治水理念。