齐齐哈尔市新建水厂取水口工程位置初选分析

陈佰福,宋明新，吴海燕

(齐齐哈尔市水利勘测设计研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)



齐齐哈尔市新建水厂取水口工程位置初选分析

陈佰福,宋明新，吴海燕

(齐齐哈尔市水利勘测设计研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

齐齐哈尔市中心城区原水厂建设年代久远，原始设施开始老化，出水水质不达标，居民用水安全存在严重的隐患。为了解决齐齐哈尔市北三区不断增长的用水需求、改善用水安全问题及水源地污染问题,满足淡水水量和水质的要求，进一步增强城市的载体功能，拟在现有水厂以上嫩江段选择水厂取水口。文章对取水口位置初选进行分析。

新建水厂；取水口；工程位置；取水断面

齐齐哈尔市域位于黑龙江省西部，是我国最早兴建的老工业基地之一,市辖1市8县以及7区，总人口553.23万人。随着齐齐哈尔市经济的可持续发展，对城市的水量及水质提出了更高的要求。齐齐哈尔市中心城区原水厂建设年代久远，原始设施开始老化，出水水质不达标；同时水源受到污染，水源地也得不到有效的保护。由于齐齐哈尔市的水质及水源地等情况存在问题，居民用水安全存在严重的隐患。为了保证城市的供水安全，要从根本上解决目前供水总量不足的问题，并在一定程度上改善齐齐哈尔市的供水水质，保障城市社会经济可持续发展。

为了解决齐齐哈尔市北三区不断增长的用水需要及改善用水安全问题,满足淡水水量和水质的要求，拟在现有水厂以上嫩江段选择水厂取水口。

1 工程河段河势分析

齐齐哈尔城区江段长约20km，河道水流总趋势由东北流向西南。两岸地势西高东低，河滩低洼宽阔，两岸修有防洪堤，行洪宽度6-7km。受河岸及河滩地势高低相互交错的影响，控制了江道的水流方向及平面布置，河流类型属宽滩性不稳定的多汊河段。

现有水厂上游的河段历史上主要由东西两股河槽组成，在距现有取水口约4km处形成一座江心岛，即为齐齐哈尔市的著名旅游景点-明月岛。两股汊河的主槽基本沿着两岸堤防前行，在汊河中间形成广阔的河滩地。其中西股汊河临近梅里斯堤防，河道弯曲，在工程断面范围内形成多个独立小岛，分汊较多；东股汊河临近城防西堤，河道弯曲，孤岛很少，主槽清晰。

明月岛上、下游现各有一座跨江大桥，上游为新修建的高速跨江大桥，下游大桥为原有的齐甘公路桥。嫩江主流在明月岛上游位于右岸雅尔塞一侧，然后在明月岛上下分出两股横贯河滩岔流汇入左岸汊流，使左汊成为主流，即在明月岛下游靠近城区段，嫩江主流位于左岸汊流，现有水厂位于左岸主流上。

水厂下游江段由三股水流组成，按照水流方向从左到右排序，即一、二、三道江。一道江在水文站下游2km处的冬泳场附近，有一自然分流汊道，分向二道江。二道江流向西南，在梅里斯区化木村下游与三道江汇合。一道江沿主城区在城防堤外侧由北向南流，在老嫩江桥上游3km处与二、三道江的合流汇合为一主流。

通过卫星图片绘制了2000年、2004年、2009年、2013年和2015年本工程断面选取范围内的河道河势进行了对比。

根据近15a的卫星图片反应的河道走势图来看，工程所选取断面处的河道总体走势及格局没有大变化，河道的冲淤基本平衡。西汊河的河道及走势没有明显变化；只有东汊河新建高速路下游局部的淤积沙丘，由于多年的河水冲刷现已消失；同时由于近几年的采沙，导致东股汊河的主槽变宽，部分淤积段已经消失；其他河道变化不大，总体河道河床稳定。

2 取水断面位置的选择

2.1 取水口位置选择的原则

1)利用弯道环流的原理，将取水口选在河岸坚固、河流弯道的凹岸。

2)在分汊河道上设置取水口时，选择比较稳定的汊道，并对河道进行整治，将主流控制在汊道上。

3)在没有适宜弯道而必须从河道直段引水时，取水口应选在河岸坚固、主流靠近取水口、河床稳定、水位较高和流速较大地段。

4)取水口不宜选在游荡性河段，以免河床发生变迁而被淤塞[1]。

5)统筹考虑附近的人工和天然障碍物的影响。

6)取水口应尽量选在地质构造稳定，承载力高的地基上。

2.2 取水口位置选择

现有齐齐哈尔市浏园水厂位于齐齐哈尔市浏园码头附近，明月岛位于水厂取水口上游3km处，明月岛码头位于其上游约1.2km处。新建水厂位置根据取水口位置选择的原则，通过对河道的河势、水深、水质等方面的分析和有关部门的要求，取水口位置宜选择在受水区的上游、河床稳定、水源可靠、水质良好，取水方便的河段，初步拟定2个取水口位置方案。

方案1新建水厂取水口位置位于新建的G10高速路与嫩江东股汊河相交处大桥的下游750m处，劳动湖进水闸引渠口上游500m。该处位于河道凹岸的下游，河床稳定，河底高程略有抬高，水深条件一般，岸边距离堤防250m，距离现有水厂3.8km，堤防外侧为厂区。

方案2位于新建的G10高速路与嫩江东股汊河相交处大桥的上游2200m处，曙光泵站引渠口下游550m。该处位于河道凹岸的下游，河床稳定，河底高程无变化，水深条件一般，岸边距离堤防310m，距离现有水厂6.8km。

以上两个取水口位置均位于嫩江左岸的同一个汊流上，两个取水口之间没有汊流汇入和分出，因此其河道的过流量基本相同；均位于河道的凹岸下游，河岸比较稳定，地质条件较好；同时根据多年的地形资料分析，该处河道河底高程变化不大。

根据《给水排水设计手册(第3册)城镇给水》的规定，应该考虑上下游构筑物的影响，方案选取的取水口位置附近的主要构筑就是跨江大桥。由于桥孔缩减了水流断面，而使桥梁上游水流滞缓，造成淤积，抬高河床，冬季产生冰坝，故取水口应设置在滞流区以上约0.5-1.0km；由于桥梁附近造成的冲刷区和下游形成的沉积区，故桥梁下游的取水口应设在这些区域以外，如无资料，可取1km以外。

方案1的取水口位置位于大桥下游750m处，不足1km，不满足设计手册的规定；同时，由于该位置位于大桥下游，如遇高速上车辆运输的化学品等有害物质下泻到江中，将直接对水质造成不利影响，存在安全隐患；但该方案的优点是，取水口距离市区较近，输水管线距离短。

方案2的取水口位置位于大桥上游2200m处，超过1km，满足设计手册的规定；同时，该位置位于大桥上游，如遇高速上车辆运输的化学品等有害物质下泻到江中，将不会直接对取水口的水质造成不利影响；但该方案的缺点是，取水口距离市区较远，输水管线距离较长。

综合以上分析，在保证水质安全的前提下，充分考虑各种制约因素，推荐取水口位置选用方案2。

3 结 论

新建水厂取水口选在G10高速路与嫩江东股汊河相交处大桥的上游2200m处，该处位于河岸稳定坚固，河流弯道凹岸的下游，有利于引水防沙；同时，该位置河床稳定，上下游现状已经进行了工程防护，河底高程变化不大，畅流期水深条件较好，枯水期水深偏低。通过历史卫星照片观察和对当地渔民的调查,此位置封冻期很短，局部常年不结冰，有利于取水。因此从工程的角度看，该位置适合取水，位置选择是合理的。

[1]宋祖诏，张思俊，詹美礼.取水工程[M].北京：中国水利水电出版社，2002:36-40.

1007-7596(2017)03-0053-02

2017-02-22

陈佰福(1976-)，男，辽宁康平人，高级工程师，从事水利工程规划设计工作；宋明新(1978-)，男，山东黄县人，高级工程师，从事水文水资源设计工作；吴海燕(1976-)，女，黑龙江甘南人，高级工程师，从事水利工程规划设计工作。

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