龍口市黃水河濕地公園供水方案選擇

李慶梅，曹玉娜，魏亞萍

（1.龍口市水務局，山東 龍口 265701；2.龍口市水利建筑安裝工程公司，山東 龍口 265701）

黃水河濕地公園位于龍口市北部濱海地區(qū)的黃水河入?？诟浇?，距龍口市區(qū)7km，南起煙汕公路龍口公路橋，北至黃河營攔河閘及沿海防潮大堤，東西兩側以黃水河河床為軸分別向外擴展60m和150m。該濕地公園總占地面積1.73km2，其中水面面積達0.89km2，包括黃河營攔河閘下游海水面面積0.12km2、攔河閘上游攔蓄淡水面面積0.46km2和黃水河兩側坑塘水面面積 0.31km2；其他占地 0.84km2，包括道路、停車場、建筑物、綠地等。

1 用水要求

黃水河濕地公園以河流水體和潮間帶所構成的濕地自然景觀為主要特色，融地域文化為一體，具有生態(tài)保護、科普教育和生態(tài)休閑等功能。一方面，維持和恢復濕地生態(tài)系統(tǒng)的完整性和多樣性，建設健康的濕地系統(tǒng)；另一方面，提供休閑、娛樂、景觀、教育平臺，同時實現(xiàn)城市品位的提升，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。因此，必須從水量和水質兩方面給予保證。

從水量角度來看，淡水水體部分應滿足以下條件：1）濕地淡水區(qū)域應保持常年水面，供水保證率達90%，水體水位應維持在1.8～2.5m之間；2）濕地應在較短時間內（一般為3d）得到一次性充水，供水水源應具備大流量充庫條件；3）在公園日常運行過程中，應具備穩(wěn)定的水源來補充水體滲漏、蒸發(fā)等損失量；4）在濕地水體遭遇突發(fā)性水質惡化、咸水上溯等事件時，有足夠的水源進行水體置換。

從水質角度來看，根據(jù)濕地公園功能分析，水體水質應滿足《景觀娛樂用水水質標準》中的一般景觀用水水體標準，即C類水標準。如濕地補水水源采用中水，應滿足《再生水回用于景觀水體的水質標準》中的人體非全身性接觸標準。

2 需水量計算

從公園地理條件及功能設計來看，需水包括景觀需水、雜用水、水質凈化用水及咸水上溯后置換用水等，經(jīng)計算各類需水如表1所示。

由表1可知，在不考慮咸水上溯隨機置換水量情況下，50%、75%和90%來水頻率年份公園需水量分別為 270.64萬 m3、286.55萬 m3和 291.15萬 m3。當發(fā)生咸水上溯時，每次置換水量達113.92萬m3。

3 供水水源選擇及可供水量計算

從需水量計算結果來看，黃水河濕地公園景觀用水分為兩大類：一類是一次性充庫水量和因水質變化而進行的一次性置換水量，一般要求在3d以內實施大流量充水；另一類是公園日常運行過程中的消耗補充水量和為進行水質凈化而進行的補充水量，日耗水量較小，但要求水源可靠性高，實施持續(xù)的供水。就黃水河濕地公園所處區(qū)域黃水河流域下游而言，潛在的供水水源主要有3個，即王屋水庫的地表水、黃水河地下水庫的地下水、黃城污水處理廠外排后經(jīng)深度處理的中水。

王屋水庫位于黃水河中游，距黃城20km，是一座以防洪、城市供水、灌溉為主，兼顧發(fā)電和養(yǎng)魚的大型水庫。水庫控制流域面積320km2，總庫容1.21億m3，興利庫容7250萬m3，興利水位73.5m，死庫容600萬m3，死水位60.4m。目前，該水庫供水包括農(nóng)業(yè)灌溉和城市用水。其中，王屋水庫灌區(qū)設計灌溉面積6666.67hm2，現(xiàn)狀有效灌溉面積6000hm2；承擔城市生活和工業(yè)供水6萬m3/d。據(jù)長系統(tǒng)調節(jié)計算，在承擔現(xiàn)狀供水任務前提下，只有在50%保證率情況下，王屋水庫才有剩余水量用于濕地公園補水。

表1 不同頻率來水年份濕地公園需水量統(tǒng)計表 萬m3

黃水河地下水庫座落于龍口市黃水河下游沖積平原上，是沿河谷地形建設的一座地下調蓄水庫，地下壩壩址距海岸線1.2km，設計總庫容5359萬m3，最大調節(jié)庫容3929萬m3，控制面積52km2。該地下水庫已成龍口市重要的供水水源，用水戶包括農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)及城市生活等，年均開采規(guī)模約960萬m3。其中農(nóng)業(yè)灌溉規(guī)模在50%、75%和90%頻率年份分別為 7333.33hm2、5333.33hm2和 3333.33hm2，以此來保障城市生活及工業(yè)生產(chǎn)用水。

黃城污水處理廠是龍口市于1998年投資建成的第一座城市污水處理工程，位于該市東城區(qū)東萊街道辦事處李格莊村以北、絳水河西岸，一、二期工程日處理污水能力共達到2.5萬t，采用三溝式氧化溝處理工藝，主要收集處理東城區(qū)的生活污水和工業(yè)廢水，處理后污水達到國家二級排放標準。受水質要求，該污水處理廠出水需進行深度處理后方可用于濕地景觀補水水源。

對上述水源進行典型年供水能力分析，得出不同頻率年份可向濕地公園補水量，詳見表2。

從表2可知，在50%、75%和90%頻率年份，三個潛在供水水源可供水量分別達到1491.44萬m3、1031.70萬m3和1071.47萬m3，總量上可以滿足黃水河濕地公園用水需求。但是，由于濕地公園在水質及補水方面的特殊需求，仍需進行多水源的聯(lián)合供水，根據(jù)水質及水源條件確定恰當?shù)墓┧桨浮?/p>

表2 水源向濕地公園可供水量分析表 萬m3

4 濕地公園供水方案

4.1 供水總體思路

對于黃水河濕地公園供水，總體思路是：1）一次性景觀補水，只有地表水庫可以實現(xiàn)短時間內充庫（3d以內），地下水源和中水水源短期內供水規(guī)模有限,只宜用作日常補水；2)日常景觀補水主要補充公園水體蒸發(fā)、滲漏損失量，為減少沿途輸水損失，以地下水和中水為主；3）濕地公園生活、綠化、不可預見等其他用水量，由城市自來水系統(tǒng)一解決；4）為凈化水質而進行的補充水量，水質應盡可能從優(yōu)選擇；5）采用中水作為補水水源時，必須采用經(jīng)深度處理后的中水以保證入庫水質。

4.2 50%降雨頻率年份供水方案

50%降水頻率年份，王屋水庫來水量較大，可以滿足濕地公園需水量以及水質凈化用水量，因而濕地公園供水采取“地表水為主、地下水為輔”的方案，詳見表3。

4.3 75%降雨頻率年份供水方案

75%降雨頻率年份，王屋水庫對于濕地可供水量為0，但地下水庫可供水量仍可滿足濕地用水需求。此時，需擴大地下水庫向城市供水的規(guī)模，從而替換出王屋水庫必要的濕地公園充庫水量，而濕地公園的日常補水則采用地下水源。供水方案見表4。

表3 50%降雨頻率年份供水方案一覽表 萬m3

表4 75%降雨頻率年份供水方案一覽表 萬m3

4.4 90%降雨頻率年份供水方案

90%降雨頻率年份供水方案與75%降雨頻率年份類似，需進一步擴大地下水庫向城市供水規(guī)模，從而預留王屋水庫向濕地公園的充庫水量，日常補水量則由地下水源提供。供水方案詳見表5。

表5 90%降雨頻率年份供水方案一覽表 萬m3

5 結論與建議

通過研究得知，從總量上來看，該濕地公園用水是有保障的。但由于在一次性充庫時間、水質標準等方面的要求，在不同來水頻率年份需要采用多水源聯(lián)合調度的補水方案。其中，在50%降雨頻率年份，濕地公園供水以王屋水庫、黃水河地下水庫、自來水公司等聯(lián)合實現(xiàn)；而在75%和90%降雨頻率年份，須通過擴大黃水河地下水開采規(guī)模來承擔王屋水庫供水任務，從而預留出王屋水庫地表水用于濕地公園充庫。通過水源置換的方法，解決了濕地公園在枯水年份充庫補水的問題。

此外，為有利于黃水河濕地公園的安全運行，結合水資源調度提出以下建議：

1）為進一步提高黃水河流域水資源可供水量及供水保證率，建議對黃城污水處理廠外排的中水進行回收利用，替換出的地表水資源可作為濕地公園在遭遇連枯年份時的充庫用水。

2）加強對濕地公園內水體的水質保護，對黃水河沿線進行污水排放統(tǒng)一管理，做到雨污分流，將企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水收集起來統(tǒng)一處理后回用，避免發(fā)生水質污染現(xiàn)象。

3）對濕地公園詳細規(guī)劃方案進一步加以完善，使之更有利于濕地公園水質的凈化和補水需求量的壓縮，包括進一步為湖區(qū)內水體的流動和循環(huán)創(chuàng)造條件、加強水生植物的引進與布置、設置部分增氧和曝氣裝置等。

4）對于咸水上溯及水質污染等突發(fā)性事件引起的置換需水量需采用相關措施來增加供水量，包括抬高防潮堤及黃河營翻板閘防潮水位、擴大黃水河地下水庫向城市供水規(guī)模以預留王屋水庫地表水量等。