馮秘榮
(江西省景德鎮(zhèn)市昌江區(qū)水務局,江西 景德鎮(zhèn) 333000)
近幾年,隨著改革開放與市場經濟的不斷推進,大大加快了景德鎮(zhèn)市城市建設與社會經濟發(fā)展步伐,現(xiàn)有的取水設施取水規(guī)模較小,供水設施和供水能力與城市發(fā)展要求不相適應,水質逐漸變差,水量較難保障,已滿足不了城市發(fā)展的需要。根據(jù)需水預測,2020年景德鎮(zhèn)市中心城區(qū)(包括浮梁縣城)最高日總需水量為37.84萬m3/d,到2030年需水量將達到49.80萬m3/d,與景德鎮(zhèn)市中心城區(qū)現(xiàn)狀設計供水能力(31萬m3/d)相比,供水缺口較大。為滿足城市供水需要,2014年正式啟動樟樹坑水源工程(又稱景德鎮(zhèn)城市供水工程)建設規(guī)劃工作。
景德鎮(zhèn)市城市供水主要由景德鎮(zhèn)水務有限責任公司承擔該公司現(xiàn)有以昌江為水源的洋湖、觀音閣和第四水廠3座水廠和以南河為水源的黃泥頭水廠(見圖1),總設計供水能力為30萬m3/d,其中洋湖水廠12萬m3/d,觀音閣水廠6萬m3/d,第四水廠(一期)10萬m3/d,黃泥頭水廠2萬m3/d。另外,有部分企事業(yè)單位用自備水源,其中取地表水約3.56萬m3/d,地下水約4.66萬m3/d。
調查表明,景德鎮(zhèn)市目前的城市供水主要由洋湖水廠和第四水廠供給,觀音閣為備用水廠,黃泥水廠基本關停,夏季供水高峰期最高日供水量約為22萬m3/d。
景德鎮(zhèn)市現(xiàn)狀供水管網總長為522.19 km(管徑DN200以上),管網系統(tǒng)為枝、環(huán)狀結合。環(huán)狀管網主要是以老市區(qū)為主,東市區(qū)和西市區(qū)也逐步形成,西南區(qū)尚未形成。市區(qū)干管最大口徑DN1 000 mm~DN1 200 mm,供水壓力為0.35~0.40 MPa,管網末端水壓為0.12~0.20 MPa。
1.2.1 取水水源面臨水質污染問題
景德鎮(zhèn)第四水廠取水點位于瓷都大橋處,洋湖水廠取水點位于洋湖村,兩水廠的取水點位于景德鎮(zhèn)市上游,浮梁縣城下游;由于浮梁縣位于景德鎮(zhèn)市上游約6.4 km處(昌江段長度),浮梁城市的發(fā)展,以及昌江兩岸居民生活污水的排放,導致了昌江的水質造成了一定程度的污染。
1.2.2 輸配水管網布局不合理
景德鎮(zhèn)市供水干管雖長522.19 km,但供水干管管徑較小,不能滿足供水需求。且干管主要分布在中市區(qū)、東南區(qū)和西北區(qū),西南區(qū)僅有一兩根干管,未成環(huán)狀,供水安全性得不到保證。
1.2.3 配水管網水量漏耗大
由于歷史原因,城市供水管網管徑偏小,水頭損失大,管道老舊,經常爆管,特別是滲耗大。據(jù)自來水公司統(tǒng)計,水量漏耗率由1980年的8.8%升高到現(xiàn)在的26.8%。
圖1 景德鎮(zhèn)市水源工程分布圖
根據(jù)《景德鎮(zhèn)市供水工程方案設計》、《景德鎮(zhèn)市城市供水水源(樟樹坑)工程項目申請報告》、《景德鎮(zhèn)市洋湖水廠搬遷工程項目申請報告》及《景德鎮(zhèn)市第四水廠擴建工程可行性研究》等材料[1],樟樹坑水源工程規(guī)劃的主要內容為:近期進行洋湖水廠的搬遷和第四水廠的擴建,擴建后的洋湖水廠近期(2020年)規(guī)模從12萬m3/d增大至15萬m3/d,擴建后的第四水廠規(guī)模從(一期)10萬m3/d增大至20萬m3/d,兩水廠規(guī)劃規(guī)模為35萬m3/d(實際設計總規(guī)模為32萬m3/d);遠期(2025年)洋湖水廠的設計規(guī)模為25萬m3/d,第四水廠為20萬m3/d,兩水廠總設計規(guī)模為45萬m3/d。
《景德鎮(zhèn)市城市總體規(guī)劃(2012~2030)》認為至2020年,全市規(guī)劃總人口達175萬人,城鎮(zhèn)化水平為69%,人均建設用地指標小于等于110 m2/人,中心城區(qū)人口為80萬人;規(guī)劃近、遠期全市城鎮(zhèn)自來水普及率達85%、100%。
景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程的建設與運行有利于發(fā)揮中心城區(qū)的區(qū)位帶動作用,該工程以《景德鎮(zhèn)市城市總體規(guī)劃(2012~2030)》為依據(jù),結合當?shù)厝丝诜植肌⒌匦螚l件及經濟發(fā)展等實際情況,綜合分析確定供水范圍及供水規(guī)模,預計2020年自來水普及率達95%,符合《景德鎮(zhèn)市城市總體規(guī)劃(2012~2030)》內相關產業(yè)布局規(guī)劃及給水規(guī)劃要求,是保障《景德鎮(zhèn)市城市總體規(guī)劃(2012~2030)》實施的重要基礎措施。
在可供選擇的水源中,由于景德鎮(zhèn)地區(qū)地下水蘊藏量不豐富,不能作為今后景德鎮(zhèn)市的主要給水水源。地表水昌江支流東河、西河、南河流域集水面積小,枯水季節(jié)流量有限。東河、西河已建和規(guī)劃中的中小型蓄水工程規(guī)模小,壩址離市區(qū)較遠,并與農業(yè)爭水,因此尚無合適的蓄水工程可作為城市供水水源。
樟樹坑水電站是一座以發(fā)電為主的中型水庫,距浮梁縣城6.0 km,壩址以上流域面積3 311 km2,水庫正常蓄水位36.00 m,相應庫容1 359×104m3。電站裝機容量10MW,多年平均發(fā)電量3 014×104kW·h。樟樹坑水電站為日調節(jié)水庫,不承擔下游防洪任務,但在保證大壩安全和滿足發(fā)電的前提下,可略為減輕下游洪水災害。上游水位為校核洪水位(P=2%)43.60 m時,下泄流量9 320 m3/s;上游水位為設計洪水位(P=5%)40.84 m時,下泄流量7 460 m3/s。
昌江水量較大,但根據(jù)昌江水資源的開發(fā)與利用情況來看,在上游已經建有樟樹坑水電站,當時浯溪口水利樞紐工程正在建設之中,隨著浯溪口水利樞紐工程的建成,以及現(xiàn)有的樟樹坑水電站的存在,勢必導致昌江景德鎮(zhèn)段無法滿足景德鎮(zhèn)市的取水要求。浯溪口水利樞紐工程開發(fā)的任務主要以防洪為主,兼顧供水、發(fā)電等;水庫正常蓄水位56.00m,死水位45.00 m,防洪高水位62.30 m,設計洪水位62.30 m,校核洪水位64.30 m;防洪庫容2.964億m3,調節(jié)庫容1.33億m3,水庫總庫容4.747億m3;電站裝機容量共32 MW。根據(jù)水源選擇的原則,在浯溪口水利樞紐工程的調節(jié)作用下,選擇樟樹坑水電站是較為合理的取水水源,因此,本項目擬將樟樹坑水電站作為景德鎮(zhèn)市的取水水源。
景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程從樟樹坑水電站庫區(qū)內取水,日均取水量為32萬m3/d(3.70 m3/s),年取水量為1.168億m3。樟樹坑水電站壩址多年年平均流量為100 m3/s,多年平均徑流量為31.5億m3,景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程年取水量只占樟樹坑水電站壩址年平均徑流量的3.70%。說明景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程取水量占取水水電站壩址處多年平均徑流量比重很小,不會對當?shù)厮h(huán)境、其他用水產生明顯影響,因此,以樟樹坑水電站為取水水源,水量能夠得到保證。
景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程取水口所在水功能區(qū)為“昌江浮梁保留區(qū)”,根據(jù)近年來有關水質監(jiān)測結果,在區(qū)域內的主要河段,水質基本符合《地面水環(huán)境質量標準》(GB 3838-2002)III類水體標準,符合《生活飲用水水源水質標準》(GJ 3020-1993)二級水源水,可作為集中供水和生活飲用水源[2-4],符合集中供水工程水源選擇原則,水源配置合理。
4.1.1 對區(qū)域水資源可利用量及其配置方案的影響
景德鎮(zhèn)市區(qū)主要涉及昌江流域部分,昌江流域多年平均地表水資源量31.23億m3,多年平均地下水資源量為6.22億m3,地下水全部為與地表水互相轉化的重復水量,水資源總量為31.23億m3。2015年景德鎮(zhèn)市昌江流域總用水量為3.890 9億m3,其中工業(yè)用水量為1.7205億m3,占用水量總量的47.7%;農業(yè)用水(含農田灌溉用水和林牧漁畜用水)量為1.496 4億m3,占用水量總量的39.0%;城鎮(zhèn)公共用水及生活用水量為0.587 3億m3,占用水量總量的11.3%;生態(tài)環(huán)境用水量為0.086 5億m3,占用水量總量的2.0%。地表水資源利用率為12.5%(昌江景德鎮(zhèn)區(qū)域內水資源開發(fā)利用率約16%)。
景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程近期從樟樹坑水電站庫區(qū)內取水,取水規(guī)模為32萬m3/d,平均取水流量為3.70 m3/s,年取水量為1.17億m3,年取水量占樟樹坑壩址年平均徑流量的3.70%。在不考慮浯溪口水利樞紐工程調節(jié)作用下,水庫壩址P=95%和P=97%日平均分別流量為4.34 m3/s和3.14.00 m3/s;當考慮浯溪口水利樞紐工程調節(jié)作用后,可使樟樹坑水電站壩址P=97%日平均流量從現(xiàn)狀的3.64m3/s提高到11.60 m3/s??傮w上景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程所取水量占河道枯季來量比例較大,但在所取水量中,有22萬m3/d為現(xiàn)狀取水量,該部分水量僅僅是調整(上移)了取水口位置而已,取水源仍為昌江河道水。
浯溪口水利樞紐工程的建設,將增加區(qū)域水資源可利用量,浯溪口水利樞紐工程的開發(fā)任務之一為供水,通過蓄豐補枯滿足景德鎮(zhèn)城區(qū)供水需求。因此,景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程所取水量符合工程建設要求。
根據(jù)《景德鎮(zhèn)市水量分配細化方案研究報告》,2030年50%頻率景德鎮(zhèn)市昌江流域分配水量為8.53億m3,其中農業(yè)灌溉水量0.866億m3,生活用水量0.870億m3,景德鎮(zhèn)市及浮梁縣的城市用水量為2.33億m3。根據(jù)水量分配成果,與相應的城市用水所獲得的分配份額相比,本項目取水占用1.825億m3的份額后,還保留約0.505億m3的余額,取用水量未突破用水指標,用水符合水行政主管部門對水量配置管理的要求。
綜上所述,景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程所取水量對區(qū)域水資源可利用量不會產生不利影響,所取水量滿足水資源管理控制要求。
4.1.2 對昌江水質的影響
景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程近期(規(guī)劃2020年)取水口位于樟樹坑水庫大壩右岸,庫區(qū)正常蓄水位高程34.00 m,取水泵房距離水庫大壩約850.00 m,取水頭部采用固定式河床取水構筑物,設計取水位為32.00 m,進水口位于取水頭部兩側,進水口朝向與水流方向垂直,取水頭部進水口設置格柵攔截粗大懸浮物進入取水泵房,經壓力管道引水至各水廠。供水管線總長20.96 km,規(guī)劃水平年2020年供水規(guī)模為32萬m3/d,取水流量為3.70 m3/s。
樟樹坑水電站為低水頭徑流式水電站,取水前壩址斷面90%保證率最枯月平均流量為4.94 m3/s;近期規(guī)劃考慮與浯溪口水利樞紐工程聯(lián)合調度供水,在供水工程取水后樟樹坑壩址斷面90%保證率最枯月平均流量為7.78m3/s。由于浯溪口水利樞紐工程的聯(lián)合調度,取水后下泄水量增加,下游水環(huán)境容量將增大,同時根據(jù)污染源預測,規(guī)劃水平年污染源與現(xiàn)狀相差不大,則建壩后工程取水對下游昌江水質有積極影響。
4.1.3 對昌江水生態(tài)環(huán)境的影響
樟樹坑水電站壩址多年平均流量為101 m3/s,按多年平均流量的10%計算,壩址下游河道生態(tài)需水流量為10.1 m3/s。本工程取水后壩址斷面90%保證率最枯月平均下泄流量為7.78 m3/s,不能滿足河道生態(tài)需水的要求,建議在浯溪口水利樞紐工程的聯(lián)合調度下增加下泄流量以滿足最小生態(tài)流量的需求。
4.1.4 對水功能區(qū)納污能力的影響
采用《水域納污能力計算規(guī)程》(GB/T25173-2010)推薦的河流一維模式進行計算,計算結果表明:由于與浯溪口水利樞紐工程聯(lián)合調節(jié)作用,樟樹坑水電站壩下河道的枯季流量大于取水前狀態(tài),將增強枯水期下游河道的納污能力。因此,景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程的實施對壩址下游河段枯水期納污能力有改善作用。
4.1.5 對限制排污管理措施的影響
樟樹坑水源工程建成后,在浯溪口水利樞紐工程調節(jié)作用下,近期規(guī)劃和遠期規(guī)劃取水后,昌江景德鎮(zhèn)工業(yè)用水區(qū)河段90%最枯月平均流量分別為9.62 m3/s和7.53 m3/s,均大于現(xiàn)狀水平年90%最枯月平均流量6.19 m3/s。由于水量的增加,工業(yè)用水區(qū)水環(huán)境容量增大,且在規(guī)劃水平年昌江浮梁段保留區(qū)和飲用水源區(qū)均無集中排污口,水質將有所好轉,因此在浯溪口水利樞紐作用下,工程取水后下游工業(yè)用水區(qū)水體納污能力比天然狀態(tài)下還將增大,對限制排污管理措施有積極影響。
4.2.1 對下游取水用戶的影響
近期水平年(2020年)擬建工程原水供應第四水廠,供水范圍為景德鎮(zhèn)城區(qū)(不包括浮梁縣城區(qū)),取水口下游的用戶主要有浮梁縣的石口水廠,本項目取水后將對石口水廠取水產生一定的影響。石口水廠取水規(guī)模為1萬m3/d,在樟樹坑壩址至石口水廠之間,有昌江一級支流東河加入,東河流域面積為587 km2,經分析,東河來水基本可滿足石口水廠取水需求[5-7]。
此外,取水口以下至景德鎮(zhèn)城區(qū)河段內有東河、西河、南河等多條支流匯入,景德鎮(zhèn)電廠用水規(guī)模11.9萬m3/d,流量1.38 m3/s,電廠取水斷面位于渡峰坑水文站以下,匯水面積超過5 013 km2,至樟樹坑區(qū)間面積超過1 700 km2(區(qū)間主要有東河、西河、南河3條較大支流匯入),區(qū)間多年平均流量45.40 m3/s,月平均流量最小的12月份也有9.00 m3/s,由此可見,區(qū)間來水可以滿足電廠用水需求。
4.2.2 對樟樹坑水電站發(fā)電影響分析
景德鎮(zhèn)市樟樹坑水源工程在樟樹坑水電站庫內取水后,將減少樟樹坑水電站發(fā)電水量,進而影響樟樹坑電站的發(fā)電效益。采用豐平枯5個代表年壩址徑流資料,以日為計算時段,進行徑流調節(jié)計算,按照采用有無供水任務分析計算對樟樹坑水電站的發(fā)電影響。計算結果表明,增加庫內供水任務后,樟樹坑水電站年發(fā)電量將減少161萬kW.h;但當浯溪口水利樞紐工程建成后與樟樹坑水電站聯(lián)合調度情況下,增加庫內供水任務后,年發(fā)電量為2 640萬kW.h,與現(xiàn)狀不供水情況相比,電站年發(fā)電量反而增加342萬kW.h,這主要是浯溪口水利樞紐工程調節(jié)起的主要作用。
景德鎮(zhèn)市供水水源工程屬于民生工程、公益工程,工程擬建解決景德鎮(zhèn)市城區(qū)的人民生活用水及工業(yè)生產用水,供水范圍為景德鎮(zhèn)市城區(qū),工程建設符合《景德鎮(zhèn)市(不含樂平市)農村自來水規(guī)劃報告》、《景德鎮(zhèn)市城市總體規(guī)劃(2012-》,供水標準滿足有關規(guī)范及定額標準要求,滿足水量分配方案與建設節(jié)水型社會要求,滿足水資源開發(fā)利用、節(jié)約保護等要求,應盡早實施。
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