某新建引水工程水源方案论证分析

黄丽琴

(江西省鄱阳县水利局，江西 鄱阳 333100)

1 工程概况

项目所在县城辖14镇15乡，545个行政村，总人口约120万人，之前县城供水主要采用采用地下水，近年来城建局实施了输配水管网工程建设，同时实施了城区供水改扩建工程，采用两当河崖头段地表水为供水水源，修建拦水坝及输配水管道，城区修建有三级翻板闸工程，提高河流水位回灌城区地下水，供城区使用，然而在泄洪时期或枯水期，取水井内水量和水位依然无法保障，时有断流现象发生，不能满足正常的用水需求，同时随着经济社会的发展和人口的不断增加、旅游业的发展，现状供水能力远不能满足现城区的工业、农业用水和城镇居民生活需水的要求，急需通过新的水源工程解决近远期需水[1]。文章从县城现状水资源及供水情况出发，进行存在的问题分析，并对新建引水工程进行水源论证分析。

2 存在的问题分析

2.1 水资源开发利用存在的问题

1)现状水源水量不足，城区水压不足，供水缺乏保障。

县城区供水水源为城区地下水，城区地下水含水层薄，基岩浅，存不住水，水量季节性变化大。城区修建有三级翻板闸工程，提高河流水位回灌城区地下水，供城区使用，然而在泄洪时期或枯水期，取水井内水量和水位依然无法保障，时有断流现象发生，不能满足正常的用水需求。目前，在供水量不足的情况下，城区供水采用分时段、分片区供水的措施，供水不足对居民生活和县城经济发展造成重大影响。现状供水是通过通过水泵加压由城区供水管网给城区用水户供给，随着经济发展，县城规划向西北部扩展，然而县城区地势西北高东南低，西北部新建设的住宅小区白天无法正常供水，长此以往，若不彻底解决水量、水压不足问题，难以保障居民正常的生活用水。

2)水源地缺乏保护，水污染严重。

县城饮用水源地上游有一座金矿，对两当河水有一定的污染，县城现状水源地位于两当河，水源保护措施简单，取水处上游两岸分布有居民村庄，存在不同程度的人蓄饮水共用或牲畜践踏，致使生态环境及水质逐渐恶化，同时对地下水的开采没有统一管理，随意乱开采，对于节水降污问题的认识不到位，迄今为止全县的城镇生活污水和企业生产废水净化处理不完善[2]。

3)处理设施简单，出水水质无保障。

目前，县城净水厂的主要供水设施有混合、絮凝、沉淀、过滤一体化设备二套、400m3高位水池二座和加氯间一座，净水厂始建于20世纪70年代，运行时间较长，尽管1998年实施了改造建设，设备老化亦很严重，临河水质污染严重，超出原有设备的负荷能力。处理后出水的水质不达标，饮用人群胆结石病发率增加，这对当地群众的身心健康造成极大危害。

2.2 受水区供水存在的问题

1)供水能力不满足现城区需水，急需解决近远期需水。

现状城区总需水量为59.50万m3，其中县城水厂和金洞水厂集中供水总量仅为41.06万m3，其余部分由企事业单位及居民自行供给，人均综合用水仅70L/人·日，与规范中县城综合生活用水定额110L/人·日相比，现状缺水率达36%，不能满足现状正常生活、生产需水量59.50万m3。根据用水预测，到2025年县城区各行业总需水量达到87.25万m3，远期2030年县城区各行业总需水量达到110.78万m3，急需解决近远期需水。

近年来，由于县城建设规模的不断扩大和旅游业的大力开发，每年夏天旅游旺季经常发生断水(分时段供水)现象，如遇干旱期，城区生活需水问题会更加严重，因此，急需寻找新的水源，以解决这供水紧张问题。

2)现用水水质无法保证。

城区现状供水水源主要为两当河地下水(潜水)，由于水源上游有金矿、村庄，会使水质逐渐恶化，水处理费用较高，且供水量不足，如发生水源污染、地质灾害等问题，影响到水源，水质不能饮用，会给人民生活带来很多问题。

3)供水管网老化短缺。

县城供水管网虽经2012年改造建设，但由于近年来城区建设飞速发展，加之已建供水管网没有统一规划，没有形成环状供水，供水安全性差，供水设施没有随县城的发展而随之完善。高层建筑的普及和人口的增加使原有管网不能满足要求，供水压力加大后故障发生频繁，供水成本上涨，供水质量下降。县城城区部分区域没有敷设供水管网，城区给水管网为枝状，给水水点水压不能满足城区发展要求。

目前要解决以上问题，改善当地供水条件，要采取的措施有：①建设新的供水水源，并科学管理；②改造供水管网，本次着重解决新水源问题。

3 引水工程水源论证

3.1 引水工程供水任务及规模

本次引水工程从某沟段取水，引水至县城新建净水厂，以解决的县城居民用水困难问题[3]。受水区规划引水规模157.64万m3，受水区规划水平年引水规模计算表见表1。引水工程水量节点见图1。

表1 受水区规划水平年引水规模计算表

图1 徐杨河引水工程水量节点图(2025年)

3.2 水源的选定及论证

3.2.1 水源的选择

1)地下水：

县城现状地下水的富水区单井最高日出水量仅为184m3，水量较小，两当河河床砂砾层较薄，仅有3-4m，大口径方案显然不可靠，故不宜采用地下水。

2)地表水：

县城境内地表水有嘉陵江水系及汉江水系，水源选择分析如下： ①嘉陵江水源拟定从两当河汇入口上游侧的嘉陵江右岸取水，水量满足城区供水要求，但地势相比于县城较低，从此处引水，需在嘉陵江右岸修建提水泵站，河道枯水期水位高程约815m，提水泵站出水管后接输水管道，压力输水管沿两当河河岸阶地布置至安全贮水池，安全贮水池后接净水厂。安全贮水池设计水位 1024m，故泵站几何扬程约为209m，输水线路总长13.5km。该方案水量丰沛，但输水管线较长，存在电力提水方案运行管理费用高、管理难度大的问题。②徐杨河孔家沟以上大多被原始森林覆盖，生态植被好，水质较好，而且地势相比于县城较高，取水枢纽处水位约1207m，有地形优势，输水管线长约26.213km，可采用重力流输水至县城净水厂。经水文计算分析，徐杨河孔家沟段在枯水年即保证率在95%时年径流量481万m3，扣除生态流量后，水量可满足县城用水需求[3]。

综合比较，本工程取水水源确定为徐杨河孔家沟段地表水为两当县城区供水主水源，具有水质较好，水量充沛，工程投资低，施工难度小，运行费较 低等优点。

3.2.2 水源论证

3.2.2.1 水量

徐杨河引水工程设计水平年2025年取水规模为124.15万m3，远期2030年取水规模为157.64万m3，取水点从徐杨河孔家沟段引水，取水断面以上流域面积64.4km2。经水文计算分析，徐杨河孔家沟段在枯水年即保证率在95%时年径流量481万m3。

1)生态流量：

徐杨河道内无依赖性水生生物，从取水断面到徐杨河汇入红崖河汇口仅10km，区间内还有众多支流汇流，流域内植被茂盛，属于生态极好地区，因此枯水月份生态流量按同期均值的10%计算[4]，丰水时段按多年平均流量0.45m3/s 的10%计算，由此计算得取水断面生态需水量95.48万m3。

2)可供水量：

取水断面可供水量计算是在考虑扣除上游用水后，考虑从断面下泄生态流量，故取水断面可供水量按下式计算：

95%保证率取水断面可供水量=95%河道来水-生态水量。

根据断面处实际来水过程及下游水量平衡分析，95%保证率下取水断面可供水量为385.52万m3。县城区设计水平年2025年取水量124.15万m3，远期2030年取水量为157.64万m3，取水断面处可供水量385.52万m3。县徐杨河引水工程建成后，设计水平年2025年徐杨河孔家沟取水断面富余水量为261万m3，远期2030年徐杨河孔家沟取水断面富余水量为228万m3，水量充足，可满足要求。

3.2.2.2 水质

水源地地表水均来自山区的降雨和冰雪融水，根据水样水质分析测试，徐杨河孔家沟水源总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌不符合，其余检测项目符合《生活饮用水卫生标准》的要求[4]。

3.2.3 工程总体布局

县城供水工程是以城市供水为主的供水工程，供水主要对象为县城，引水工程主要由徐杨河孔家沟水源取水枢纽工程、取水枢纽至安全贮水池输水管道工程(穿管隧洞)、安全贮水池、净水厂。取水枢纽、输水工程、安全贮水池和净水厂等永久性主要建筑物按4级建筑物设计，次要建筑物及临时建筑物按5级建筑物设计。本工程水源地取水枢纽建在距徐杨河汇入红崖河河口10km处的徐杨河孔家沟段，输水管线沿徐杨河向下游徐杨河沟口、红崖河后、灵官峡口布置，再沿经过刘家沟的穿管隧洞(长1570m)至北崖沟，跨沟口后，跨两当河后分别至1#-4#安全贮水池。

4 结论和建议

结合现有的实际情况，考虑到工程建设和县城的实际情况，县城供水工程设计水平年近期为2025年、远期为2030年。本工程取水枢纽徐杨河孔家沟处近期2025年引水量124.15万m3/a、远期2030年引水量157.64万m3/a，工程正式投用后，县城水厂供水规模达到0.6万m3/d，可满足县城区近期2025年及远期2030年供水需求。建议县政府在工程建设及运行期间加大力度进行水源地保护措施建设，保障水资源不受外界污染。