北安市通北鎮(zhèn)集中供水方案研究

孫宇群

(北安市水務局，黑龍江北安 164000)

北安市通北鎮(zhèn)集中供水方案研究

孫宇群

(北安市水務局，黑龍江北安 164000)

供水水量不足、水質(zhì)差困擾通北鎮(zhèn)居民正常生活，制約各業(yè)發(fā)展，集中供水方案確定供水規(guī)模5 000 m3/d，打深井12眼，建水處理廠，規(guī)劃鎮(zhèn)內(nèi)配水管網(wǎng)，確保飲水安全。

通北鎮(zhèn);水量不足;水質(zhì)超標;建設(shè)方案;集中供水

通北鎮(zhèn)位于北安市南60 km，通肯河北岸。通北鎮(zhèn)是全省城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展一體化示范鎮(zhèn)，是北安市南部經(jīng)濟、文化、商貿(mào)中心，是對俄蔬菜產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。在這座小城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)中，最大難題是供水設(shè)施滯后，飲水不安全困擾了居民正常生活，嚴重影響了城鎮(zhèn)各業(yè)的發(fā)展。

1 供水現(xiàn)狀及集中供水項目建設(shè)的必要性

通北鎮(zhèn)現(xiàn)狀人口為1.9萬人，按照打造城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展一體化先導區(qū)總體規(guī)劃，通北鎮(zhèn)2011年在鎮(zhèn)內(nèi)建農(nóng)民新區(qū)，轉(zhuǎn)移農(nóng)村人口6 000人，鎮(zhèn)內(nèi)人口將達到2.5萬人，而目前供水只有7眼深井，均分布在鎮(zhèn)內(nèi)，不同程度遭受到居民及企事業(yè)單位生活垃圾的污染，不符合供水水源保護的要求，且深井設(shè)施及泵房陳舊，事故頻發(fā)，單井出水量約為5～15 m3/h，供水量400～1 000 m3/d，供水能力只是需水量的30%。采取井水直供方式，供水水質(zhì)檢測報告顯示，鐵含量為6.55 mg/L(標準≤0.3 mg/L)，錳含量為0.78 mg/L(標準≤0.1 mg/L)，井水未經(jīng)處理和消毒，使得居民常年吃“超標水”。鎮(zhèn)內(nèi)供水管網(wǎng)均為DN50 mm的白龍管，管道堵塞比較嚴重，閥門井、排泥井年久失修，經(jīng)常出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，配水管網(wǎng)普及率不足45%，大多在鎮(zhèn)中心，其他居民靠自制手壓井取表層地下水飲用，衛(wèi)生環(huán)境差，細菌超標。

基于通北鎮(zhèn)供水水量不足、水質(zhì)差、安全性能低的現(xiàn)狀，必須盡快規(guī)劃實施集中供水系統(tǒng)，開辟新的水源地，建設(shè)給水處理廠，增加管網(wǎng)輸配水能力，滿足居民生產(chǎn)、生活用水安全。

2 需水量預測

2.1 綜合生活用水量

按照規(guī)劃人口2.5萬人計算。根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB50013-2006)中的小城市用水定額及城鎮(zhèn)規(guī)模和性質(zhì)、水資源情況，確定通北鎮(zhèn)人均綜合生活用水定額為130 L/d，供水普及率為100%，綜合生活用水量3 250 m3/d。

2.2 工業(yè)用水量

按照萬元產(chǎn)值用水量統(tǒng)計，根據(jù)通北鎮(zhèn)“十二五”經(jīng)濟發(fā)展計劃，工業(yè)產(chǎn)值將達到1.45億元。用水指標考慮當?shù)厍闆r及北安市實際發(fā)生的指標，確定萬元產(chǎn)值用水量為50 m3/d，用水復用率為55%，則工業(yè)用水量為894 m3/d。

2.3 其它用水量

包括未預見水量、管網(wǎng)漏失水量、澆灑道路和綠地用水量等市政用水，按照前兩項總和的20%計，其它用水量為829 m3/d。

以上3個方面用水合計最高用水量為4 973 m3/d。根據(jù)需水量預測，在合理利用原有供水系統(tǒng)的前提下，確定工程規(guī)模為5 000 m3/d。

3 水源論證

通北鎮(zhèn)域有通肯河及其支流七道溝，均為季節(jié)性河流，并無控制性水源工程。地表水資源主要用于農(nóng)田灌溉，上游水田開發(fā)超過了水資源供需平衡，用水矛盾年年發(fā)生，因此地表水不能作為通北鎮(zhèn)供水水源。

根據(jù)通北鎮(zhèn)區(qū)域水文地質(zhì)情況，水源地擬選址在城區(qū)東部，面積10 km2左右。從該區(qū)域水質(zhì)分析報告得知，地下水主要指標除鐵、錳、濁度、氨氮含量超標外，其它指標基本符合生活飲用水水質(zhì)要求。從通北鎮(zhèn)區(qū)域已成井柱狀圖、成井工程報告及地下水電測資料分析，該水源地年可開采地下水總量為438萬m3，測區(qū)內(nèi)水資源能夠滿足年供水量182.5萬m3的需求。測區(qū)單井出水量20 m3/h左右，靜水位約25 m，動水位在80～90 m，水源地含水巖段可劃分為3段：①松散層含水巖段(地面下9～25 m)，透水性強，但因極易污染不可采用。②弱含水巖段在地面下36～40 m、52～56 m、74～78 m、105～112 m、168～172 m、182～185 m、186～194 m，其余為泥巖，不含水。③中高承壓含水段在地面下82～92 m、114～150 m，屬細礫中含有較粗的中顆粒，結(jié)構(gòu)松散，孔隙發(fā)育較好，透水性較強，為中等含水層。

通過對新建水源地水量、水質(zhì)分析，確定用地下水作為通北鎮(zhèn)新的供水水源是可行的。本著城區(qū)需水預測，在新水源地規(guī)劃布設(shè)2個井排12眼深井，其中1眼備用，井距0.5 km，單井出水量20 m3/h。

4 水處理系統(tǒng)討論

根據(jù)水質(zhì)論證，需建水處理廠，處理后的水送至配水管網(wǎng)。水處理廠選址主要考慮距離水源地較近，輸水、配水管線短，場地易征用。廠區(qū)總體布局本著功能分區(qū)既要滿足工藝要求，又便于管理。工藝布置力求緊湊合理，降低工程造價，管線連通順暢，減少交叉，減少水頭損失。盡量將構(gòu)造物布置成南北朝向，以便于節(jié)省能源。按功能將廠區(qū)分為生產(chǎn)、生活區(qū)。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)北側(cè)布置水處理間，南側(cè)布置清水池、吸水井、送水泵房和變配電間。

處理工藝：根據(jù)新勘察水源井水質(zhì)化驗分析結(jié)果，地下水含鐵、含錳均超過《生活飲用水標準》(GB5749-2006)，因此必須進行除鐵、除錳處理，另外水中濁度、氨氮亦超過國家飲用水水質(zhì)標準，可通過除鐵除錳處理工藝即可得到解決。地下水除鐵除錳方面的處理要根據(jù)原水水質(zhì)，確定其工藝和設(shè)計參數(shù)，通北鎮(zhèn)地下水為低鐵、中錳共存的水質(zhì)，一般采取曝氣和單機生物接觸過濾工藝即可處理良好。針對通北鎮(zhèn)水質(zhì)特征，對曝氣工藝提出跌水曝氣和接觸式曝氣方案，前者溶氧飽和度為30% ～50%，構(gòu)造簡單，造價低，便于管理，后者溶氧飽和度達70% ～90%，CO2去除率可達50% ～60%，但造價高，管理麻煩。由于該原水鐵含量較低，需氧量不大，通過低程度的簡單曝氣，就能保證過濾時穩(wěn)定的除鐵除錳效果，經(jīng)方案比較，并根據(jù)我市已有凈水廠多年運行經(jīng)驗，本工程處理工藝采用二級跌水曝氣，單機生物過濾，二氧化氯消毒。

依據(jù)水處理工藝流程，可進行供水工程單體設(shè)計，即水處理工程(曝氣、濾池、加氯間)、清水池、吸水井、送水泵站、計量設(shè)備及廠區(qū)給排水等。

5 配水管網(wǎng)規(guī)劃

配水管網(wǎng)根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，結(jié)合已有管網(wǎng)現(xiàn)狀，采用生活、生產(chǎn)、消防統(tǒng)一供水系統(tǒng)，環(huán)狀網(wǎng)與枝狀網(wǎng)相結(jié)合的方式布線，配水干管間距300～550 m，連接管間距400～550 m，管中埋深2.8 m，經(jīng)管網(wǎng)平差結(jié)果，管網(wǎng)內(nèi)不利點自由水壓為28 m，消防時不利點水壓為10 m。按照管網(wǎng)配水能力5 000 m3/d，時變化系數(shù)采用2.2，最大時供水458 m3/h進行管網(wǎng)計算，按消防時流量校核，管徑為DN100～400 mm。

配水管網(wǎng)管材的選擇：經(jīng)球墨鑄鐵管、鋼管、Upvc塑料管、高密度聚乙烯管的性能及價格比較，球墨鑄鐵管具有使用壽命較長，管道具有較高的抗拉強度和延伸率、耐腐蝕、抗氧化、耐高壓性能，管道采用橡膠圈接口，柔性較好，對地基適用性較強，考慮該鎮(zhèn)地處寒冷地區(qū)，球墨鑄鐵管使用經(jīng)驗比較成熟，為安全可靠，規(guī)劃輸、配水管網(wǎng)管材均選用球磨鑄鐵管。

通北鎮(zhèn)集中供水方案為：①離開居民區(qū)選定水源地，避免飲水井的生活垃圾等污染，改進取水環(huán)境，提供符合飲水標準的原水水質(zhì)。②在生活用水、企事業(yè)單位用水、其它方面用水上，可提供充足的水量，滿足城鎮(zhèn)發(fā)展對水的需求，規(guī)劃供水水量由現(xiàn)狀日供水400～1 000 m3，增加到5 000 m3。③居民飲水由水源井直供，增設(shè)原水加工處理工程，其工藝流程：地下水→深井泵房→跌水曝氣→普通快濾池→加二氧化氯→清水池→吸水井→送水泵房→城區(qū)配水管網(wǎng)，可使居民吃上放心水、達標水。綜上方案是惠及民生、實施飲水安全的可行性舉措。

［1］黑龍江省城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院.北安市通北鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全集中供水工程實施方案［R］.哈爾濱：黑龍江省城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，2011：7-16，24-26.

TU991

A

1007-7596(2011)06-0197-02

2011-04-02

孫宇群(1975-)，女，黑龍江北安人，工程師。