泥河水庫蘭西城鎮(zhèn)供水可行性分析

張祥敏，劉鳳榮，魏希寶，鄭長海

(黑龍江省泥河水庫管理處，黑龍江蘭西151500)

1 蘭西城鎮(zhèn)概況

1.1 城市基本概況

蘭西縣城位于縣域中部，呼蘭河西岸，地勢較平坦，傍山沿河，水陸交通便利，人口集中，是縣人民政府所在地，是蘭西縣政治、經(jīng)濟(jì)、文化和交通的中心。

1.2 城市自然概況

蘭西縣城屬東部季風(fēng)型中溫帶半濕潤氣候。縣內(nèi)有較大河流兩條:呼蘭河、泥河;較大溝泡7處:片泡、月牙泡、興隆泡、蓮花泡、菱角泡等，積水面積500 hm2，水深常年保持在1.5～2 m。

地下水:總補(bǔ)給量約為5 830萬m3/a，其中:降雨入滲補(bǔ)給量為5 500萬m3/a，河渠補(bǔ)給量約為300萬m3/a，灌溉回歸水補(bǔ)給量約為30萬m3/a。

1.3 城市社會經(jīng)濟(jì)概況

近些年，蘭西縣域總?cè)丝?7萬人，其中非農(nóng)業(yè)人口近9萬人。

蘭西縣是以農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)縣?，F(xiàn)全縣有工業(yè)企業(yè)92戶，形成了以食品、紡織、醫(yī)藥、機(jī)械、建材、化工等10個行業(yè)為骨干的工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局。尤其是亞麻系列產(chǎn)品開發(fā)已走在了全國前列，初步形成了產(chǎn)、加、銷一條龍，貿(mào)、工、農(nóng)一體化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展格局，開發(fā)生產(chǎn)的亞麻纖維、亞麻紗、亞麻細(xì)布、亞麻汽車座墊、亞麻繡衣、亞麻屑板、麻塑編織品、亞麻漂白紙漿、亞麻防水帆布、亞麻籽油等產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外市場，使蘭西享有“東方亞麻城”之美譽，亞麻制品營銷大市場構(gòu)筑了蘭西亞麻買全國、賣全國的產(chǎn)業(yè)核心地位。

1.4 城市供水現(xiàn)狀

蘭西鎮(zhèn)目前水源以新開發(fā)的地下水和呼蘭河水為主。1993年蘭西縣自來水公司修建了獨立的呼蘭河水源和凈水廠等設(shè)施，開始向城鎮(zhèn)供水，其規(guī)模為6 000 m3/d，冬季出廠水中鐵錳含量超標(biāo)，水質(zhì)未能達(dá)到國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)地下水源地位呼蘭河?xùn)|岸蘇家屯－唐家窩鋪－花簍窩鋪一帶，為新建二水源，設(shè)4眼輻射井，另有一眼井備用，出水量1 700 m3/d。輸水管線沿現(xiàn)有綏蘭公路敷設(shè)，中途穿過呼蘭河，管徑為DN400，全長12.6 km。

凈水廠與水廠合建，日供水能力為10 000 m3/d。

現(xiàn)蘭西鎮(zhèn)亞麻紡織廠、亞麻廠等較大企業(yè)用水采用呼蘭河水源，由企業(yè)自行解決。

目前蘭西鎮(zhèn)缺水嚴(yán)重，供水普及率僅為60%左右，相當(dāng)一部分居民仍靠淺水井取水，其水質(zhì)很差，濁度、鐵錳、細(xì)菌等指標(biāo)均不符合國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 供水工程建設(shè)的必要性

蘭西縣城自改革開放以來，城市建設(shè)飛速發(fā)展，人口不斷增加，用水的供需矛盾日益突出，現(xiàn)蘭西鎮(zhèn)市政供水能力為1.6萬t/d，而據(jù)預(yù)測，到 2015年，需水量將達(dá)到近3.2萬t/d，缺口約1.5萬t/d，由于供水量不足，無法正常供水，給人民生活帶來極大不便，嚴(yán)重制約蘭西鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水是城市的生命線，完善的供水系統(tǒng)是城市發(fā)展的重要保障。蘭西城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)的改造建設(shè)是蘭西城區(qū)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，已是勢在必行。

2 需水量預(yù)測

2.1 預(yù)測方法

依據(jù)供水區(qū)域規(guī)劃人口、工業(yè)發(fā)展及其結(jié)構(gòu)調(diào)整、供水現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，通過對居民生活用水、工業(yè)用水、消防用水、澆灑道路和綠地用水、未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量進(jìn)行分項預(yù)測。

本工程按近期設(shè)計、遠(yuǎn)期規(guī)劃，近遠(yuǎn)期結(jié)合以近期為主。

2.2 設(shè)計水量預(yù)測

2010～2020年市政需水量預(yù)測見表1。

2.3 凈水廠規(guī)模

考慮到分期建設(shè)的合理性，蘭西城鎮(zhèn)2025年供水工程分期擴(kuò)建實施，根據(jù)上面的水量預(yù)測得到，2015年蘭西城鎮(zhèn)供水需增加24 902 t/d，2025年供水需增加46 885 t/d，故確定凈水廠近期(2015)年建設(shè)規(guī)模為25 000 t/d，遠(yuǎn)期(2025)年再增加供水能力25 000 t/d。

表1 2010～2020年市政需水量表 t/d

2.4 取水規(guī)模

水源地取水包括蘭西城鎮(zhèn)、長江鄉(xiāng)及蘭河鄉(xiāng)的用水以及水廠的自用水及管線漏失水量，水廠自用水及管線漏失系數(shù)按最大日用水量的10%計算，則2015～2025年取水量預(yù)測如表2:

表2 2015～2025年取水量預(yù)測表 m3/d

取水頭建設(shè)規(guī)模為:近期:2.95萬m3/d;遠(yuǎn)期:5.7萬 m3/d。

3 水源論證

蘭西鎮(zhèn)可選擇的城市水源有地下水、呼蘭河水及泥河水庫，下面分別論述3個水源情況。

3.1 地下水資源情況

蘭西鎮(zhèn)屬于地下水貧水地區(qū)，蘭西鎮(zhèn)有限的可利用的地下水資源主要分布在東部呼蘭河谷區(qū)。

在本區(qū)二水源開采量10 500 m3/d投產(chǎn)后，年采補(bǔ)為正均衡，水源地運行是基本可靠的，但已無擴(kuò)大開采量的可能。

3.2 呼蘭河地面水資源情況

呼蘭河在1990年6月7、8日該河流曾經(jīng)斷流，近幾年該河流上游農(nóng)田灌溉用水量逐年增多，連續(xù)幾年6月份流量很小，幾乎達(dá)到斷流的邊緣，城鎮(zhèn)水源及亞麻廠、亞紡廠水源取水頭均取不到水，采用設(shè)攔河壩提高水位的臨時措施才取到有限水量。亞紡廠及亞麻廠取水量為1萬m3/d。城鎮(zhèn)現(xiàn)取水最為6 000 m3/d，總?cè)∷窟_(dá)到1.6萬m3/d。按1991年以前呼蘭河水文資料分析，取水保證率為94%的情況下可取水量為2.6萬m3/d。但近十年來除1998年大洪水以外，其他年份5～7月雨季之前灌溉期呼蘭河水流量連續(xù)偏小，根據(jù)補(bǔ)充的水文資料分析計算，5～6月份流量在保證率90%時，僅能滿足取水1.5萬m3/d，再增加取水量沒有可能性。

呼蘭河是黑龍江省中等河流，其上游有鐵力、慶安、綏化、綏棱、海倫、望奎、青岡等城市污水匯入呼蘭河，尤其是冬季封凍季節(jié)河水水質(zhì)惡化，水中有機(jī)物含量嚴(yán)重超標(biāo)，鐵錳含量也嚴(yán)重超標(biāo)。

呼蘭河水的水量不能滿足城市用水要求，冬季水質(zhì)超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的3類水體標(biāo)準(zhǔn)，只能維持現(xiàn)狀，或作為工業(yè)用水水源。

3.3 泥河水庫水資源情況

泥河水庫位于蘭西、呼蘭、綏化三縣、區(qū)、市交界處，呼蘭河支流泥河下游，離蘭西縣城21.9 km，是一座以防洪排澇為主兼顧灌溉養(yǎng)魚綜合利用的大型平原水庫，控制面積1 515 km2，占流域總面積的72%。

泥河水庫于1958年開始施工，1975年8月復(fù)建，1977年10月竣工，1978年11月由省驗收委員會驗收交付使用。2000～2003年水庫主體工程進(jìn)行消險加固，消險加固防洪標(biāo)準(zhǔn)按50 a一遇洪水位設(shè)計，500 a一遇洪水校核，水庫工程規(guī)模為大(2)型，主要建筑物2等2級。主體工程壩體為亞黏土均質(zhì)壩，全長6 160 m。其中主壩長4 310 m，副壩長1 850 m。

水庫流域面積:1 515 km2，多年平均年徑流量:0.72億m3，調(diào)節(jié)庫容(正常水位至死水位):0.62億m3，灌溉而積:4 800 hm2，年引水(呼蘭河)總量0.5億m3。

根據(jù)泥河水文站41年連續(xù)系列水文資料計算，泥河水庫多年平均徑流深為47.55mm，多年平均徑流量為7 200萬m3。P=75%保證率的泥河水庫徑流量為2 700 萬 m3。

泥河水庫一般在9、10月份利用永安渠首經(jīng)紅旗干渠引呼蘭河水蓄至水庫，以滿足灌溉用水要求。

永安渠首位于呼蘭河干流秦家鎮(zhèn)附近，呼蘭河右岸主要支流諾敏河匯入下游，控制面積15 700 km2，是呼蘭河干流主要灌溉渠首之一，根據(jù)1957－1997年41年水文資料計算，永安渠首9月份多年平均來水量為4.54億m3。P=75%的9月份多年平均來水量為2.43億m3;10月份多年平均來水量為2.89億m3，P=75%的多年平均來水量為1.44億m3。

考慮到規(guī)劃中諾敏河上游將建閣山水庫，呼蘭河左岸將建紅興水庫，這兩座水庫9、10月份引水后將引起永安渠首來水量的變化，將閣山水庫歷年9、10月份來水量及紅興水庫9、10月份17m3/s引水量扣除后，做永安渠首9、10月份頻率計算，永安渠首遠(yuǎn)景9～10月份的多年平均實際來水量分別為3.26億m3、1.86億m3;P=75%保證率的9～10月份實際來水量分別為1.46億m3、7 220萬m3。

根據(jù)上述資料分析，正常年份時，在保證上游紅旗干渠引水工程配套能夠正常引水而且水庫下游水田面積不繼續(xù)增加的情況下，泥河水庫向蘭西鎮(zhèn)提供882.6萬m3/a(2015年)、1705.3萬m3/a(2025年)的用水量。

泥河水庫2005年3月2日水質(zhì)化驗結(jié)果見表3。

表3 泥河水庫水質(zhì)化驗結(jié)果表

從表3可以看出，泥河水庫的水質(zhì)經(jīng)適當(dāng)處理可以達(dá)到飲用水水質(zhì)要求，是目前蘭西縣區(qū)域內(nèi)最合適的城鎮(zhèn)供水水源。

3.4 泥河水庫現(xiàn)存在的主要問題

泥河水庫蘭西城鎮(zhèn)供水工程項目從技術(shù)上論證是可行的，但從泥河水庫自身來講還存在一些實際問題束縛著項目的實施。

3.4.1 水源問題

泥河水庫的水源原來主要是攔截呼蘭河一級支流“泥河”和流域內(nèi)的天然降雨。泥河水庫壩址以上流域面積為1 515 km2，但是由于規(guī)劃不周導(dǎo)致泥河流域內(nèi)修建了大量的蓄水建筑物，如豐農(nóng)水庫、東風(fēng)水庫等幾座中小型水庫，另外，在泥河水庫入水口上游還建有面積約0.8萬hm2的魚池?！澳嗪印北欢鄬咏亓鳎呀?jīng)多年無來水入庫，一般性降雨形成的徑流也受到攔截不能進(jìn)入水庫，導(dǎo)致水庫蓄水嚴(yán)重不足，致使水庫成為“無源之庫”。無法保證下游蘭西、呼蘭兩地設(shè)計水田的灌溉用水需求。為此，每年都要通過紅旗干渠為水庫引水來保證農(nóng)業(yè)灌溉用水，一定程度上緩解了水庫蓄水不足的問題。但紅旗干渠的所有權(quán)歸屬于永安灌區(qū)管理站，供水的主控權(quán)掌握在永安灌區(qū)管理站，不能達(dá)到水庫缺水即補(bǔ)的程度。農(nóng)業(yè)用水都不能保證，城鎮(zhèn)供水就更無法保證了?？紤]到水庫的長遠(yuǎn)發(fā)展，如要保證水庫農(nóng)業(yè)灌溉用水和蘭西城鎮(zhèn)供水的保證率，唯一有效的途徑就是實現(xiàn)水源一體化管理。

3.4.2 庫區(qū)淤積問題

泥河水庫主體工程雖然已進(jìn)行了消險加固，但建庫30多年來，庫區(qū)沒有進(jìn)行過清淤，庫區(qū)內(nèi)淤積嚴(yán)重，平均厚度達(dá)30多厘米。由于淤積量過大，不但影響蓄水量，而且還影響到水庫的水質(zhì)，不能完全保證城鎮(zhèn)供水的質(zhì)量。如果要為蘭西城鎮(zhèn)供水，必須先做庫區(qū)清淤處理。

3.4.3 庫區(qū)護(hù)岸問題

泥河水庫是平原水庫，周邊是村屯和耕地，如果水庫為蘭西城鎮(zhèn)供水，要長期保持高水位運行。必將加劇對周邊護(hù)岸的沖刷，現(xiàn)已有6 000多米護(hù)岸沖刷嚴(yán)重，出現(xiàn)局部坍塌、剝落現(xiàn)象，影響到周邊耕地和房屋的安全。同時，沖刷下來的土質(zhì)淤積在庫區(qū)內(nèi)，既增加淤積量，又影響水質(zhì)。護(hù)岸維護(hù)是水庫為蘭西城鎮(zhèn)供水項目上馬前必須解決的問題。

3.4.4 工程管理問題

泥河水庫周邊分布著14個村屯，分別隸屬于蘭西、呼蘭、綏化三個縣(區(qū)、市)管轄，治安環(huán)境較差，管理難度大。村民經(jīng)常將污水、糞便、殘土等生活垃圾傾倒在庫區(qū)內(nèi)，既污染了水質(zhì)，又增加了庫區(qū)的淤積量。由于庫區(qū)周邊戰(zhàn)線較長，交通不便，水庫又沒有專業(yè)的執(zhí)法隊伍，管理起來難度很大。如不解決這一問題，必將影響供水質(zhì)量。

可見，泥河水庫作為蘭西縣域內(nèi)唯一可行的供水水源，在技術(shù)上是可行的，但該項目的實施還存在許多具體的問題，需要各級相關(guān)部門的共同努力才能解決。

［1］王汛，張德富，王佳紅.城鎮(zhèn)供水工程供水效益計算淺析［J］.黑龍江水利科技，2001，29(2):58 －59.