【導(dǎo)讀】黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程。黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院。設(shè)計(jì)副總工程師：楊冬玲田言

　　

【正文】 采，井深 30m50m，井型為管井，井徑 250mm 300mm，井距 1000m 1500m。該含水層富水性中等，水質(zhì)總體較差，可用于水質(zhì)要求不高的工業(yè)、其它行業(yè)用水及郊區(qū)農(nóng)業(yè)用水。 3）前第四系孔隙裂隙承壓水 分布埋藏于第四系孔隙承壓水含水層之下，其中白堊系孔隙裂隙承壓水，是安達(dá)市城市供水主要含水層。含水層巖性為泥質(zhì)弱 膠結(jié)砂礫巖、粉細(xì)砂巖、含礫砂巖及中粗砂巖，含水層由多組單層組成，單層厚度 3m～ 35m，地下水位埋深 28m～ 38m，單井涌水量 1000m3/d～ 3000m3/d。 可開采量104m3/α，適宜深井開采，井深 250m300m，井型為管井，井徑 250mm 325mm，井距 1000m 1500m。該含水層富水性較好，水質(zhì)優(yōu)良，可用于水質(zhì)要求較高的生活用水及工業(yè)用水。 總之， 工作區(qū)地下水資源特點(diǎn)不一，含水層開發(fā)利用條件差異較大。其中，第四系孔隙潛水，富水性弱，水質(zhì)較差，不宜做為供水水源?？捎糜谒|(zhì)要求不高的臨時用水。第四系孔隙承壓水，富水性中等，水質(zhì)總體較差，可用于水質(zhì)要求不高的工業(yè)、其它行業(yè)用水及郊區(qū)農(nóng)業(yè)用水。前第四系孔隙黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程可行性研究報(bào)告 2 總體規(guī)劃及方案論證 28 裂隙水，特別是白堊系碎屑巖孔隙裂隙承壓水，富水性較好，含水層較厚，水質(zhì)較好，是良好的供水水源。 工作區(qū)現(xiàn)有深井多集中于城區(qū)內(nèi)，開采白堊系上部含水層的地下水（井深 200m 左右），由于過量集中開采已形成了大面積的地下水降落漏斗， 應(yīng)盡快關(guān)停不合理的布井，限量開采，扼制地下水降落漏斗的進(jìn)一步發(fā)展；為了滿足安達(dá)城市應(yīng)急供水的需要，根據(jù)安達(dá)市自來水水源擴(kuò)建供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告，新水源地應(yīng)布 設(shè)在安達(dá)至萬寶山公路南側(cè)四磚廠以南一帶，面積43km2，開采水量較豐富水質(zhì)較好的白堊系明水組二段下部含水層地下水 (井深 250m－ 300m)。 但深層地下水的開采應(yīng)慎重，安達(dá)市區(qū)已處在大慶東部地下水降落漏斗的邊緣， 前第四系孔隙裂隙水開采總量應(yīng)控制在可開采量之內(nèi)（ 104m3/α），但從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)考慮，應(yīng)從區(qū)外引地表水作為供水水源。 (2) 地下水資源保護(hù) 工作區(qū)第四系孔隙水已遭受不同程度的污染，城區(qū)白堊系上部含水層的地下水由于過量開采，已形成地下水降落漏斗。因此對地下水資源進(jìn)行強(qiáng)制保護(hù)，已迫在眉睫。 （ a）統(tǒng)一規(guī)劃，科學(xué)管理，杜絕盲目開采，工作區(qū)內(nèi)企業(yè)自備井水源，在城鎮(zhèn)地下水開采中占相當(dāng)?shù)谋戎?，是造成和加劇地下水超量開采的主要原因之一。針對上述問題，建議切實(shí)落實(shí)水行政主管部門對地下水資源的統(tǒng)一管理，對新建井嚴(yán)格審批把關(guān)，對以建井統(tǒng)一規(guī)劃，盡快關(guān)停不合理的布井，以扼制地下水降落漏斗的進(jìn)一步發(fā)展。 （ b）開展地下水環(huán)境監(jiān)測工作，及時掌握地下水水質(zhì)、水量變化趨勢，以便發(fā)現(xiàn)問題及時解決，為地下水的合理開采及科學(xué)管理提供依據(jù)。 （ c）嚴(yán)格控制工業(yè)廢水、廢渣及生活污水、污物的排放，要集中處理，以便對地下水及生態(tài)環(huán) 境造成破壞。 黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程可行性研究報(bào)告 2 總體規(guī)劃及方案論證 29 地下水資源開發(fā)結(jié)論 根據(jù)以上論述，結(jié)論如下： 深層地下水開采量由現(xiàn)狀的 1456 104m3/α降到 104m3/α，關(guān)閉部分城區(qū)集中過量開采的水井，根據(jù)《黑龍江省安達(dá)市給水?dāng)U建工程可行性研究報(bào)告》中國市政東北設(shè)計(jì)研究院（ 2021）中的論述，在水源地合理布置水源井，使自來水公司地下水入網(wǎng)開采量從現(xiàn)狀的 104m3/d 達(dá)到最大日供水 104m3/d（取 kd=，水廠自用水量 8%，輸水損失考慮 2%），需年開采地下水量 830 104m3/α，均為深層地下 水；保留部分自備水源 386 104m3/α（取 kd=，最大日供水 104m3/d）。 地下水總可開采量 1216 104m3/α，最大日總供水量 104m3/d。（取kd=，水廠自用水量 8%，輸水損失考慮 2%）， 地表水資源 安達(dá)市周圍臨近地區(qū)能作為城市供水水源的蓄水工程有已建成的紅旗泡水庫、王花泡滯洪區(qū)、東湖（原稱任民鎮(zhèn)）水庫。具體的方案簡述如下 : (1) 紅旗泡水庫 紅旗泡水庫距安達(dá)市區(qū) 21km，該水庫自 1976 年開始蓄水運(yùn)行以來，已有 30 年時間。由于大慶石化總 廠乙烯二期擴(kuò)建工程，日用水量由 30 104m3/d增加到 32 104m3/d，為此，省水院于 1995 年完成了紅旗泡水庫消險(xiǎn)增容設(shè)計(jì)，現(xiàn)已竣工， 1998 年正式投入運(yùn)行。增容后水庫正常蓄水位由 提高到 ，相應(yīng)對主、副壩均進(jìn)行了加高培厚。 經(jīng)本次水庫興利規(guī)模復(fù)核結(jié)果，北部引嫩工程擴(kuò)建之前，大慶石化廠在現(xiàn)狀平均日供水量 20 104m3左右的情況下， 2021 年完全可以滿足安達(dá)市應(yīng)急年供水量 1108 104m3（平均日供水量 104m3）需求。 北部引嫩工程擴(kuò)建之后，在滿足大慶石化廠設(shè)計(jì) 供水量 32 104m3/d 的條件下， 2021 年紅旗泡水庫利用原設(shè)計(jì)的冰蓋厚度 與實(shí)際結(jié)冰厚度的黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程可行性研究報(bào)告 2 總體規(guī)劃及方案論證 30 差 左右相應(yīng)的有效庫容（ 1185 104m3），仍可以滿足安達(dá)市應(yīng)急供水量 1108 104m3/a。 (2) 王花泡滯洪區(qū) 大慶乙烯廠計(jì)劃由 35 104噸乙烯發(fā)展到 48 104噸，新增 13 104噸乙烯需要增加工業(yè)用水 10 104m3/d。據(jù)此，該廠于 1993 年 4 月委托大慶市水利勘測設(shè)計(jì)所等單位，編制“利用王花泡滯洪區(qū)富余庫容作為石化總廠工業(yè)用水水源預(yù)可行性研究報(bào)告”，并于 1993 年 9 月提出報(bào)告。 1994 年 12 月黑龍江省水利廳以黑水政字 [1994]450 號文“關(guān)于大慶石化總廠新增工業(yè)用水水源預(yù)可行性研究報(bào)告的批復(fù)”，批文中“同意報(bào)告中提出的新增供水要求”、“考慮到建設(shè)單位的要求和其它方案目前在經(jīng)濟(jì)上的制約因素，同意利用王花泡滯洪區(qū)部分容積改建成石化水庫方案”。 據(jù)此精神，大慶石化總廠于 1995 年 1 月委托省水院、大慶市水院編制“大慶石化總廠乙烯改擴(kuò)建新增工業(yè)用水水源工程可行性研究報(bào)告書”。 但是，大慶地區(qū) 1998 年大洪水后，為了確保大慶地區(qū)的防洪安全，王花泡滯洪區(qū)不能縮小已有規(guī)模。因此，本次沒有考慮大 慶石化水庫方案。 (3) 東湖水庫 東湖水庫位于安達(dá)市任民鎮(zhèn)南堿溝，紅旗泡水庫距安達(dá)市區(qū) 16km，原名任民鎮(zhèn)水庫。水庫于 1979 年 5 月建成并投入運(yùn)行，是一座北引干渠末端的反調(diào)節(jié)平原性中型水庫。水庫壩址以上流域面積 808km2，占地總面積 km2（ 104畝），其中水域面積 28 km2，草原面積 km2，其它面積 km2。 東湖水庫由引水渠、灌溉閘、泄水閘、土壩和泄水渠組成。由于該工程存在質(zhì)量差、隱患多等問題，自投入運(yùn)行以來，水庫始終沒有按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)正常運(yùn)行，一直處于低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn) 行狀態(tài)，每到汛期均需要消耗大量的人力、物力和財(cái)力。特別是近幾年土壩護(hù)坡破壞嚴(yán)重，抗風(fēng)浪能力很差，確保水庫安全黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程可行性研究報(bào)告 2 總體規(guī)劃及方案論證 31 極為困難。因此， 2021 年 7 月省水院編制完成了《黑龍江省安達(dá)市東湖水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。另外， 2021 年底省水院編制的《尼爾基水利樞紐黑龍江省灌區(qū)配套骨干工程可行性研究報(bào)告》中，近期將安排東湖水庫消險(xiǎn)、增容擴(kuò)建工程。擴(kuò)建后的東湖水庫可以滿足安達(dá)市區(qū)近、遠(yuǎn)水量的要求。 安達(dá)市環(huán)境部門于 2021 年 6 月對東湖水庫水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測 ,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果氨氮、氟化物、總鉛、總磷為 V 類，其它指標(biāo)為 Ⅰ 類。從評價結(jié)果 看，東湖水庫水質(zhì)較差，主要原因是水庫集水區(qū)含有污染物的坡水匯入水庫所致。目前不滿足城鎮(zhèn)供水水質(zhì)的要求，遠(yuǎn)期通過尼爾基配套工程治理水庫坡水、清庫換水治理措施改善水庫水質(zhì)。 由于現(xiàn)狀尼爾基下游配套工程未建成，因此引水量得不到滿足，待尼爾基下游配套工程建成后，為安達(dá)市城市生活和工業(yè)供水。 水源 方案比較 地下水、地表水結(jié)合方案 工作區(qū)淺層地下水現(xiàn)狀開采量為 861 104m3/α，可開采量為 104m3/α，尚有 104m3/α的開采潛力，按日變化系數(shù) kh= 計(jì)算，可解決日供水 104m3/d，通過 、 節(jié)需水量及供需平衡計(jì)算，應(yīng)急階段尚需解決日供水 104m3/d，若全部開采地下水，水量也無法保證。故地下水按日供水 104m3/d，其余日供水 104m3/d 按地表水考慮。 地下水開采水源地見圖 開采概化圖，布置 10 眼深井 h=260m，井間距 500m，水源距凈水廠約 7km，凈水廠設(shè)在原有凈水廠東。 地表水水源采用紅旗泡水庫，輸水距離 21km，水廠設(shè)在高速公路東。 此方案經(jīng)濟(jì)投資估算如 表 － 9。 表 － 9 地下水、地表水結(jié)合方案投資估算表 黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程可行性研究報(bào)告 2 總體規(guī)劃及方案論證 32 注：“綜合造價”中未包括土地使用費(fèi)、漲價預(yù)備費(fèi)、建設(shè)期銀行貸款利息。 地表水方案 地表水水源采用紅旗泡水庫，輸水距離 21km，水廠設(shè)在高速公路東。日供水 104m3/d。 表 － 10 地表 水投資估算表 項(xiàng)目 方案 取水工程 （萬元） 輸水管線 （萬元） 凈水廠 （萬元） 配水管網(wǎng) （萬元） 合計(jì) （萬元） 綜合造價 地表水廠 550 3500 3400 3200 10650 注：“綜合造價”中未包括土地使用費(fèi)、漲價預(yù)備費(fèi)、建設(shè)期銀行貸款利息。 方案選擇 從上述比較可知，地表水方案比 地下水、地表水結(jié)合方案投資省 1350萬元，同時地下水、地表水結(jié)合方案需建兩個凈水廠，運(yùn)行管理及不方便，從長遠(yuǎn)規(guī)劃角度將來必須采用地表水源，考慮遠(yuǎn)近相結(jié)合的原則，故本項(xiàng)工程推薦 地表水方案。 水資源 結(jié)論 綜上所述，本著‘先地表后地下’的原則，安達(dá)城市應(yīng)急供水工程把紅旗泡水庫作為供水水源，近、遠(yuǎn)期將東湖水庫作為供水水源。 需水量預(yù)測 規(guī)劃期 安達(dá) 市 城市應(yīng)急供水工程 需水量預(yù)測以 2021 年為基礎(chǔ)，分 應(yīng)急 （ 2021年） 、 近期（ 2021 年）和遠(yuǎn)期（ 2030 年） 三 個設(shè)計(jì)水平年，分別按居民生活用水和工業(yè)用水進(jìn)行預(yù)測 ，以應(yīng)急為主，對近期、遠(yuǎn)期僅提出規(guī)劃設(shè)想 。 項(xiàng)目 方案 取水工程 （萬元） 輸水管線 （萬元） 凈水廠 （萬元） 配水管網(wǎng) （萬元） 合計(jì) （萬元） 綜合造價 地下水廠 900 840 1000 1800 4600 地表水廠 400 2200 1800 2021 7400 黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程可行性研究報(bào)告 2 總體規(guī)劃及方案論證 33 居民 需水量 預(yù)測 (1) 人口預(yù)測 根據(jù) 2021 年安達(dá)市國民經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)資料，安達(dá)市現(xiàn)有總?cè)丝?23 104人，規(guī)劃 區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)人口 104人，流動人口 104人。依據(jù)《安達(dá)市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃》（ 2021— 2021）綱要，城鎮(zhèn)人口增長率在 2021～2021 年、 2021～ 2021 年、 2021～ 2021 年、 2021～ 2030 年為 ?、 ?、?和 ?。根據(jù)增長率預(yù)測規(guī)劃區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)人口 2021 年為 104人，2021 年為 104人， 2021 年為 104人， 2030 年為 104人。 (2) 居民生活綜合用水定額 根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ86 1997 年版） ,最高日綜合生活用水定額2021 年、 2021 年、 2021 年、 2021 年、 2030 年分別采用 160L/Capd、 165L/Capd、180L/Capd、 200L/Capd、 230L/Capd，日變化系數(shù)按 計(jì)算，成果見下表 。 表 居民綜合生活用水定額預(yù)測成果表 單位： drl ?/ 注：包 括日常生活用水和公共建筑用水之和，不包括澆灑道路、綠地和其他市政用水。 (3) 綜合生活需水量 根據(jù)各水平年預(yù)測的人口及采用的用水定額，并考慮供水普及率預(yù)測各水平年生活用水，成果見表 。 表 安達(dá)市城鎮(zhèn)居民綜合生活用水預(yù)測成果表 水平年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2030 年 最大用水定額 160 165 180 200 230 黑龍江省安達(dá)市城市供水應(yīng)急工程可行性研究報(bào)告 2 總體規(guī)劃及方案論證 34 工業(yè)需水量預(yù)測 (1）工業(yè)產(chǎn)值預(yù)測 根據(jù)安達(dá)市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展在“九五”期間實(shí)際發(fā)展情況，以安達(dá)市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十五”計(jì)劃綱要為依據(jù)，預(yù)測安達(dá)市工業(yè)產(chǎn)值增長率。