綏棱縣城區(qū)供水問題的優(yōu)化配置研究

郭龍勝

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150001；2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

綏棱縣城區(qū)供水問題的優(yōu)化配置研究

郭龍勝1，2

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150001；2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

綏棱縣綏棱鎮(zhèn)位于黑龍江省中部，周圍沒有大的河流，克音河和諾敏河從該縣境內(nèi)經(jīng)過，但該河流天然年徑流年際、年內(nèi)變化較大，故綏棱鎮(zhèn)供水一直采用地下水，但由于水量不足和水質(zhì)問題，用水安全問題一直無法保證。文章根據(jù)綏棱縣城市水資源評價的實際成果，結(jié)合其未來的經(jīng)濟與城市發(fā)展需求，綜合水源規(guī)劃，經(jīng)多方案比選，實現(xiàn)了綏棱縣成供水問題的優(yōu)化配置。

綏棱；水資源；優(yōu)化配置；供水

1 問題提出

綏棱縣綏棱鎮(zhèn)位于黑龍江省中部，周圍沒有大的河流，克音河和諾敏河從該縣境內(nèi)經(jīng)過，但該河流天然年徑流年際、年內(nèi)變化較大，故綏棱鎮(zhèn)供水一直采用地下水，但由于水量不足和水質(zhì)問題，用水安全問題一直無法保證。

為了尋找可靠水源，解決綏棱鎮(zhèn)的現(xiàn)狀用水緊張狀況，綏棱縣政府于1998委托中國市政工程東北設(shè)計研究院和黑龍江省建筑設(shè)計研究院編制了《黑龍江省綏棱縣綏棱鎮(zhèn)給水擴建工程可行性研究報告》，并于1999年3月由黑龍江省發(fā)展計劃委員會以黑計投資[1999]136號文批復(fù)，給水擴建工程水源地為諾敏河河灘地淺層地下水。1999年5月綏棱鎮(zhèn)政府采用BOT的融資方式和美華公司建設(shè)了綏棱鎮(zhèn)給水擴建工程，現(xiàn)已鋪設(shè)11.8 km的輸水管道至綏棱鎮(zhèn)，但由于該水源地水量不足及美華公司中途撤資等原因，致使該工程半途而廢，擱淺至今[1-2]。

由于缺水嚴重，綏棱縣城居民飲用水只能采取間歇式供水，而工業(yè)企業(yè)也被迫限產(chǎn)和停產(chǎn)，每年因缺水造成的經(jīng)濟損失達3 000多萬元。綏棱鎮(zhèn)供水從水源、水量、水質(zhì)、供水設(shè)施等方面已嚴重影響了居民正常生活和企事業(yè)的正常生產(chǎn)，居民和企事業(yè)用水安全沒有保證，阻礙了城市經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展，已成為實現(xiàn)全面小康社會的“瓶頸”，因此有必要對綏棱縣城周邊水資源狀況和供水可能工程開展研究，優(yōu)化水資源配置，合理選擇新水源工程[3]。

2 綏棱縣城未來發(fā)展需求

隨著綏棱縣城發(fā)展，未來用水需求包括：工業(yè)需水、城鎮(zhèn)綜合生活、消防需水、澆灑道路和綠地、未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量預(yù)測等。

由發(fā)展預(yù)測，綏棱縣城總需水量預(yù)測成果為：2015年1 226 萬 m3，2030年1 842 萬 m3；現(xiàn)有水源供水量按地下水可開采量190 萬 m3考慮，綏棱縣城2015年缺水1 036 萬 m3，2030年缺水1 652 萬 m3。水廠自用水量按8%計，輸水損失考慮2%(按管道輸水計)，則綏棱縣城2015年需地表水源補給的水量為1 141 萬 m3，2030年需地表水源補給的水量為1 819 萬 m3。

3 水源規(guī)劃方案

根據(jù)綏棱縣城水資源分布狀況，可選擇的地表水源有兩處：①向陽水庫；②閣山水庫。

向陽水庫始建于1972年，1979年建成，是一座引水式的中型水庫，集水面積7.75 km2，總庫容1 030 萬 m3，興利庫容980 萬 m3，死庫容50 萬 m3。向陽水庫集水面積小，不能滿足興利要求，因此通過引諾工程引諾敏河水來補充水源，同時為滿足綏棱鎮(zhèn)城鎮(zhèn)供水要求，水庫需要增容[4]。

擬建的閣山水庫與向陽水庫僅一山之隔，位于諾敏河上游，在綏棱縣城東北約36 km處，是一座綜合利用的大型水庫。

根據(jù)水源情況，綏棱鎮(zhèn)供水規(guī)劃擬定3個方案：方案Ⅰ向陽水庫供水方案；方案Ⅱ閣山水庫直接供水方案；方案Ⅲ利用閣山水庫為水源經(jīng)吉長水庫反調(diào)節(jié)供水方案[5]。

方案Ⅰ：向陽水庫供水方案。水源地為向陽水庫，利用向陽水庫現(xiàn)有工程，加高土壩，維修引諾渠首，通過對向陽水庫增容后，用管線輸水至凈水廠。

方案Ⅱ：閣山水庫直接供水方案。水源地為閣山水庫，通過管線供水，管線全長32.5 km，線路沿公路、森林鐵路、渠道、鄉(xiāng)路敷設(shè)。

方案Ⅲ：水源地為閣山水庫。利用閣山干渠錯峰引水，入吉長水庫反調(diào)節(jié)后供綏棱鎮(zhèn)用水。吉長水庫位于綏棱縣城東4 km處，集水面積32.75 km2。

4 水源方案比選

1)方案Ⅰ：向陽水庫供水，工程投資雖然較大，但此方案由于在現(xiàn)有工程基礎(chǔ)上擴建，水庫增容部分投資可以延后到中期投入，同時可以縮短工期，提前3 a為綏棱鎮(zhèn)供水，提前發(fā)揮效益，故折現(xiàn)值(效益費用合計)最小，采用管線供水，管理維護方便，且向陽水庫從諾敏河上游引諾渠首引水，水質(zhì)優(yōu)良[6]。

2)方案Ⅱ：閣山水庫直供的工程投資最小，閣山水庫不需要增加調(diào)節(jié)庫容，但此方案建設(shè)工期較長(受閣山水庫工期限制)，折現(xiàn)值不如方案Ⅰ；而且此方案在閣山水庫建設(shè)期間，由于供水水源得不到解決，與現(xiàn)狀一樣，將由于供水不足而限制經(jīng)濟正常發(fā)展，故此方案存在較大弊端。

3)方案Ⅲ：閣山水庫作為供水水源，利用閣山干渠錯峰引水，入吉長水庫反調(diào)節(jié)后供綏棱鎮(zhèn)用水。此方案的工程投資最大，吉長水庫重建及淹沒占地補償費用高；抽水電費及年運行費用高，工程效益指標最差；同時由于利用明渠引水，吉長水庫反調(diào)節(jié)，運行、管理不便，水質(zhì)不容易保證。而且此方案同樣受閣山水庫工期限制不能盡早解決綏棱鎮(zhèn)當前由于供水不足而限制經(jīng)濟發(fā)展的根本性問題。

綜合以上因素，同時考慮綏棱鎮(zhèn)供水的緊迫性，盡快緩解綏棱鎮(zhèn)供水緊張狀況，提前發(fā)揮工程效益，本次推薦方案Ⅰ即向陽水庫供水方案。

5 供水方案優(yōu)化

向陽水庫供水方案的輸水線路有3條：

第1條線路(鐵路線)：管線全長32 km，全線沿森林鐵路敷設(shè)，管線從向陽水庫開始，經(jīng)永清、共和、十六井、道陽墑、郭家至綏棱縣城北，全線可自流引水，共穿越河流2次，公路4次。此線路地勢比較平緩，但線路較長，全線沿森林鐵路線敷設(shè)，施工不便，但由于閣山水庫的修建，淹沒森鐵12 km，如森鐵改建為公路，將給此條管線的施工帶來極大的便利。

第2條線路(公路線)：管線全長29 km，全線沿現(xiàn)有公路敷設(shè)，管線從向陽水庫開始，經(jīng)永清、共和、閣山、高富屯、張殿甲、吉長至綏棱縣城東，全線穿越河流2次，公路3次，森林鐵路1次。此線路地勢起伏較大，輸水不能自流，需建泵站加壓，泵站揚程30 m，但線路相對較短，施工方便，此線路由于受地形的限制，管線附屬建筑物較多，輸水年運行費用較高。

第3條線路(渠道線)：管線全長28 km，線路沿公路、鐵路、渠道、鄉(xiāng)路敷設(shè)，管線從向陽水庫開始，經(jīng)永清、共和、朱萬福、老安屯、王寶德、小山至綏棱縣城東凈水廠，全線可自流引水，全線穿越公路2次，森林鐵路1次。此線路地勢平緩，線路最短，維修、施工方便。通過對以上輸水線路的比較，綜合考慮施工工期、維護、運行管理、現(xiàn)有道路利用率，投資，年運行費等因素，輸水線路選擇第3條線路即渠道線。

通過方案比較，實現(xiàn)了綏棱縣城供水問題的優(yōu)化配置。

[1]王浩,游進軍.水資源合理配置研究歷程與進展[J].水利學(xué)報，2008，39(10)：1168-1175.

[2]安娟,路振廣,路金鑲.水資源優(yōu)化配置研究進展[J].人民黃河，2007，29(08)：43-44.

[3]劉默,趙加敏,蔣福春.水資源優(yōu)化配置的分析[J].國土與自然資源研究，2005(02)：81.

[4]任艷粉,張林波.水資源系統(tǒng)分析法在水資源優(yōu)化配置中的應(yīng)用[J].水利科技與經(jīng)濟，2006，12(10)：695-696.

[5]陳雄，彭鈞才.鶴地水庫向湛江市城區(qū)供水問題的分析[J].廣東水利水電，2000(05)：15-18.

[6]于長青，張起峰.芻議鐵力市城區(qū)供水問題[J].黑龍江水利科技，2008,36(02)：177.

1007-7596(2014)12-0131-02

2014-10-27

郭龍勝(1977-)，男，天津人，高級工程師。

TU991

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