徐圩新區(qū)工業(yè)應(yīng)急水源方案研究

杜寶義，孔 艷，相入興，程淑建

(1.連云港市水利規(guī)劃設(shè)計院有限公司，江蘇 連云港 222000；2.連云港市市區(qū)水工程管理處，江蘇 連云港 222000；3.連云港徐圩新區(qū)水務(wù)局，江蘇 連云港 222000)

1 供水現(xiàn)狀及存在問題

1.1 供水現(xiàn)狀

徐圩新區(qū)位于連云港市城區(qū)東南部，該區(qū)是國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立的國家東中西區(qū)域合作示范區(qū)的先導(dǎo)區(qū)，是江蘇沿海開發(fā)的主要實施載體，是連云港市委市政府“十三五”規(guī)劃確定的發(fā)展新型臨港產(chǎn)業(yè)的核心區(qū)。隨著徐圩新區(qū)開發(fā)建設(shè)步伐的加快，入駐企業(yè)不斷增加，區(qū)域需水量增長迅速，其供水安全正面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

目前，古泊善后河為徐圩新區(qū)唯一的集中式供水水源地。2013年1月5日，省水利廳正式批復(fù)連云港市徐圩新區(qū)給水處理廠一期工程以古泊善后河地表水和徐圩新區(qū)送水工程外調(diào)水為取水水源，供水保證率為生活供水97%、工業(yè)原水95%，取水口設(shè)置于古泊善后河善后新閘上游約1000m處左岸，下距徐圩新區(qū)送水工程引河口約230m；取水口設(shè)計最大取水流量1.04m3/s，取水規(guī)模9萬m3/d，核定年取水總量3285萬m3。

為了在古泊善后河水量不足或發(fā)生突發(fā)性水污染事件時，保證徐圩新區(qū)應(yīng)急供水需要，實施了徐圩新區(qū)應(yīng)急備用水源工程，該工程計劃于2019年底建成投用。徐圩新區(qū)應(yīng)急備用水源地位于徐圩新區(qū)中部，北側(cè)為現(xiàn)狀徐圩水廠，東側(cè)緊鄰燒香支河，南側(cè)為中通道，工程總占地約199.07hm2。在現(xiàn)狀燒香支河水質(zhì)較差，不滿足輸送水的情況下，利用徐圩水廠的取(引)水系統(tǒng)進(jìn)行取(引)水，經(jīng)水源地凈化后為水廠和工業(yè)園區(qū)提供應(yīng)急供水；在燒香支河西側(cè)(水源地位置處)新建取水泵閘，待區(qū)域環(huán)境治理和燒香支河整治工程實施后，在燒香支河水質(zhì)滿足引水要求的前提下，采用燒香支河引水入應(yīng)急備用水源地，經(jīng)水源地凈化后為水廠和工業(yè)園區(qū)提供應(yīng)急供水。徐圩新區(qū)應(yīng)急備用水源地蓄水規(guī)模為450萬m3，滿足徐圩新區(qū)近期(規(guī)劃水平年2020年)應(yīng)急情況下10d 的用水量。

1.2 存在問題

(1)徐圩新區(qū)送水工程蓄水部分尚未啟用，用水保障程度低。徐圩新區(qū)送水工程利用已有調(diào)引江淮水線路，增作部分調(diào)水工程及蓄水工程，解決徐圩新區(qū)的近期供水問題；送水線自新沂河南偏泓閘經(jīng)南偏泓→叮當(dāng)河→善后河→新開引河(善后河—燒香支河)→燒香支河→徐圩新區(qū)，送水河道全長116.3km。目前，該工程送水部分已投入運行，蓄水部分張圩港河、中心河等河道雖已建成，但由于新區(qū)內(nèi)部河道氯離子超標(biāo)，正在進(jìn)行淋溶洗鹽工作，尚不具備啟用條件。

(2)古泊善后河供水水量、水質(zhì)保障程度較低。受上游沭陽農(nóng)業(yè)灌溉用水等因素影響，每年6—7月間的農(nóng)業(yè)用水高峰期，古泊善后河的水量嚴(yán)重不足，近幾年三夏用水高峰期古泊善后河沿線旱情嚴(yán)重，徐圩新區(qū)水廠取水口水位數(shù)度接近取水極限水位，直接威脅新區(qū)飲水安全及重大臨港產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和安全。

受沿線工農(nóng)業(yè)及生活污染影響，古泊善后河水質(zhì)超標(biāo)事件時有發(fā)生。根據(jù)古泊善后河板浦?jǐn)嗝姹O(jiān)測資料，2002—2013年共監(jiān)測97次，其中32次為Ⅲ類，44次為Ⅳ類，8次為Ⅴ類，13次為劣Ⅴ類；超過III類水質(zhì)占67.0%，超過Ⅳ類水質(zhì)占21.6%；主要超標(biāo)項目為高錳酸鹽指數(shù)、氨氮，且這兩個指標(biāo)水質(zhì)有逐年惡化趨勢。

古泊善后河水質(zhì)污染嚴(yán)重影響了徐圩新區(qū)居民飲用水安全，氯化物含量頻繁超標(biāo)對石化基地內(nèi)大型化工企業(yè)的正常生產(chǎn)運行也會造成影響。另外，古泊善后河沿線有數(shù)條航道和交通要道橫跨其中，突發(fā)性水污染事件是古泊善后河沿線用水安全的重要隱患。

(3)在建應(yīng)急備用水源僅滿足近期應(yīng)急供水需求。徐圩新區(qū)在建應(yīng)急備用水源工程計劃于2019年底建成運行，該工程為新址征地挖湖模式，受周邊用地等限制，新挖的香河湖規(guī)模較小，總應(yīng)急供水量為450萬m3，僅滿足近期(2020年前)徐圩新區(qū)10d的應(yīng)急供水需求。連云港石化產(chǎn)業(yè)基地獲批以來徐圩新區(qū)企業(yè)入駐速度明顯加快、用水需求增長迅速，供水壓力逐漸加大，迫切需要進(jìn)一步提升供水安全保障能力。

2 工業(yè)應(yīng)急水源方案

2.1 應(yīng)急水源建設(shè)條件

徐圩新區(qū)北側(cè)為燒香河，南界為古泊善后河、埒子河，南北向燒香支河將徐圩新區(qū)內(nèi)部水系分為燒香支河以西片、燒香支河以東片。燒香支河以西片主要為農(nóng)區(qū)，現(xiàn)狀較大的河湖等水利工程主要有扁擔(dān)河、東干河等農(nóng)田灌排河道及在建徐圩新區(qū)應(yīng)急備用水源地香河湖。燒香支河以東片原為鹽田等鹽堿地，規(guī)劃有張圩港河、中心河等河道以及云湖、張圩湖、徐圩湖、陬山湖等湖泊，其中張圩港河、中心河及云湖等水利工程已實施。

目前，徐圩新區(qū)燒香支河以西片主要為農(nóng)區(qū)、征地難度較大，且不宜重復(fù)征地挖湖建設(shè)應(yīng)急備用水源工程。燒香支河以東片原為鹽場，現(xiàn)狀河道、湖泊水體氯離子超標(biāo)嚴(yán)重，需進(jìn)行較長周期的淋溶洗鹽，且存在一定的不確定性，遠(yuǎn)期隨著水質(zhì)的逐步改善，具備改造為應(yīng)急水源條件。

燒香河為徐圩新區(qū)外圍河道，主要功能為排澇、通航及灌溉，本地可利用水資源量有限，且沿線匯入支流較多，水質(zhì)難以保證，不適宜作為徐圩新區(qū)工業(yè)應(yīng)急備用水源。

燒香支河主要位于徐圩新區(qū)內(nèi)部，匯入支流較少，河道規(guī)模及兩岸灘地相對較大，且河道南段為徐圩新區(qū)送水工程組成部分，可直接從古泊善后河引水，具備整治改造為應(yīng)急水源的條件。

2.2 應(yīng)急供水規(guī)模

根據(jù)《連云港市徐圩新區(qū)規(guī)劃水資源論證報告書》，遠(yuǎn)期設(shè)計水平年2030年，徐圩新區(qū)規(guī)劃形成“兩大基地、六大園區(qū)”發(fā)展布局。其中，兩大基地為國家級石化產(chǎn)業(yè)基地和江蘇沿海精品鋼產(chǎn)業(yè)基地；六大園區(qū)為節(jié)能環(huán)?？萍籍a(chǎn)業(yè)園、先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)園、板橋綜合產(chǎn)業(yè)園、現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)園、現(xiàn)代港口物流園、產(chǎn)業(yè)配套服務(wù)區(qū)。采用園區(qū)分類計算法預(yù)測徐圩新區(qū)用水量，至規(guī)劃期末2030年，徐圩新區(qū)需水量為114.8萬m3/d，即3.79億m3/a。按水源配置方案，再生水供水量為29.1萬m3/d，淡化海水供水量為3.0萬m3/d，剩余部分82.7萬m3/d通過調(diào)引江淮水供給。徐圩新區(qū)供水工程近期向徐圩新區(qū)送水規(guī)模為10m3/s，遠(yuǎn)期水平年向圩新區(qū)供水規(guī)模為15m3/s。外調(diào)水工程可供水量一般情況下可以滿足徐圩新區(qū)用水要求，在古泊善后河水量不足或發(fā)生突發(fā)性水污染事件時由備用水源解決。

根據(jù)上述分析，遠(yuǎn)期應(yīng)急供水量為82.7萬m3/d。其中，供給工業(yè)原水76.0萬m3/d，自來水6.7萬m3/d。在建徐圩新區(qū)應(yīng)急備用水源工程應(yīng)急日供原水45萬m3/d，其中生活用水9.0萬m3/d(自來水)，工業(yè)用水36.0萬m3/d?？芍?，在建徐圩新區(qū)應(yīng)急備用水源工程生活用水應(yīng)急供水能力已滿足遠(yuǎn)期規(guī)劃需求，工業(yè)用水應(yīng)急供水能力尚有40.0萬m3/d的缺口。

考慮徐圩水廠供水管道、應(yīng)急水源蒸發(fā)和滲漏等水量損失，遠(yuǎn)期徐圩新區(qū)工業(yè)應(yīng)急供水規(guī)模宜適當(dāng)留有余地，本文將其增加至45萬m3/d，應(yīng)急供水天數(shù)按10d考慮，則應(yīng)急供水量需增加約450萬m3。

2.3 應(yīng)急水源方案比選

考慮工程實施難易程度、工程投資等方面因素，徐圩新區(qū)工業(yè)應(yīng)急水源工程應(yīng)盡量利用既有河湖等水利工程，通過增做相關(guān)河湖連通和節(jié)制工程實現(xiàn)。本文對以下3個可能的方案進(jìn)行比選確定徐圩新區(qū)工業(yè)應(yīng)急供水水源方案。

(1)方案一：拓挖燒香支河全段。以燒香支河作為應(yīng)急水源，按450萬m3有效蓄水量拓浚燒香支河全段，利用徐圩新區(qū)送水工程引古泊善后河水；通過新建節(jié)制閘、泵站等工程措施，使燒香支河全段形成封閉的蓄水區(qū)域；以張圩港河等燒香支河以東片河道為退水通道，結(jié)合退水進(jìn)行徐圩新區(qū)內(nèi)部河網(wǎng)淋溶洗鹽，通過張圩港泵閘等直排入海，形成引、蓄、洗、排體系。

考慮東干河為燒香支河以西片主要排水河道之一，為了滿足其日常排水，擬在東干河入燒香支河口以南約0.5km處的燒香支河上新建節(jié)制閘。擴(kuò)浚新建節(jié)制閘—燒香河閘段燒香支河，長20.85km；在燒香支河兩岸沿線支流入?yún)R處設(shè)支流節(jié)制閘，使燒香支河形成封閉蓄水區(qū)域。根據(jù)古泊善后河現(xiàn)狀情況，初擬燒香支河河道正常蓄水位1.80m，死水位為0.00m，燒香支河河口寬120～150m。經(jīng)估算，燒香支河拓浚后，增加有效庫容約450萬m3，滿足徐圩新區(qū)遠(yuǎn)期應(yīng)急供水要求。工程投資為2億元。

(2)方案二：拓挖燒香支河徐圩段，遠(yuǎn)期納入張圩港河。從節(jié)約投資、減少占地等方面出發(fā)，并考慮燒香支河所處行政區(qū)劃因素，將本次工業(yè)應(yīng)急水源工程分2期實施。

結(jié)合即將實施的燒香支河南段綜合治理工程，將燒香支河徐新路-燒香河閘段作為工業(yè)應(yīng)急水源，拓浚該段燒香支河13km，河道正常蓄水位1.80m，死水位0.00m，河口寬100m，工程實施后的該段燒香支河有效蓄水量約280萬m3。

遠(yuǎn)期考慮到徐圩新區(qū)燒香支河以東片淋溶洗鹽的逐步開展，從工程易實施、節(jié)約投資、減少工程占地、蓄水區(qū)退水通暢等方面綜合考慮，選取燒香支河以東片的張圩港河作為遠(yuǎn)期應(yīng)急水源。張圩港河水面面積為1.17km2，河底高程為-0.5～-1.0m，以有效蓄水深度1.8m計，可增加有效庫容共計約211萬m3。燒香支河徐圩段和張圩港河合計有效蓄水量約491萬m3，滿足徐圩新區(qū)遠(yuǎn)期規(guī)劃應(yīng)急供水要求。本方案以張圩港河為退水通道，結(jié)合退水進(jìn)行徐圩新區(qū)內(nèi)部河網(wǎng)淋溶洗鹽，通過張圩港泵閘直排入海，形成引、蓄、洗、排體系。工程投資為1.7億元。

(3)方案三：拓挖燒香支河徐圩段，遠(yuǎn)期納入陬山湖方案。拓浚燒香支河徐圩段工程措施同“方案二”。遠(yuǎn)期結(jié)合陬山湖、徐圩新區(qū)第二水廠建設(shè)，以陬山湖(在建)為遠(yuǎn)期工業(yè)應(yīng)急水源，于燒香河閘北側(cè)約0.5km處新建引水泵站一處，結(jié)合徐圩新區(qū)XW13～15單元給水管網(wǎng)規(guī)劃布置方案，布設(shè)引水管道引水入陬山湖，可新增有效蓄水量約414萬m3。燒香支河徐圩段、陬山湖合計有效蓄水量約694萬m3，滿足工業(yè)應(yīng)急水源蓄水要求。本方案周邊河道及規(guī)劃閘泵工程較多，可通過燒香河及石化基地內(nèi)部河網(wǎng)實現(xiàn)退水。工程投資為1.8億元。

(4)方案比選。方案一燒香支河西岸排水口門較多，需進(jìn)行封閉，對燒香河以西片區(qū)日常排水和汛期排澇影響較大，工程運行調(diào)度有難度，且工程投資較高。方案二、方案三遠(yuǎn)期供水具有一定不確定性，但可與即將實施的燒香支河南段綜合治理工程、石化產(chǎn)業(yè)基地應(yīng)急截污工程等相結(jié)合，不重復(fù)增加工程投資，有助于充分發(fā)揮擬建工程的綜合效益，且不需要跨行政區(qū)，建成后工程運行管理相對較容易。方案二與張圩港河平交的河道較多，且岸線較長，水質(zhì)難以保證。方案三陬山湖緊鄰規(guī)劃的徐圩第二水廠，利于水廠取水，且湖區(qū)封閉，易于保障水質(zhì)及調(diào)度管理。通過以上分析，推薦采用方案三作為徐圩新區(qū)工業(yè)應(yīng)急供水水源的方案，即拓挖燒香支河徐圩段，遠(yuǎn)期納入水質(zhì)達(dá)標(biāo)后的陬山湖。

3 結(jié)語

隨著徐圩新區(qū)開發(fā)建設(shè)步伐的加快，入駐企業(yè)的增加，區(qū)域需水量增長迅速，供水安全作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要保障，正面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。通過拓浚徐圩新區(qū)送水河道燒香支河徐圩段，增加河道調(diào)蓄水量，并將燒香支河與徐圩新區(qū)內(nèi)部陬山湖連通，利用燒香支河退水加速陬山湖脫鹽，打造引、蓄、排結(jié)合的水體流動脈絡(luò)，促進(jìn)河湖水質(zhì)改善，遠(yuǎn)期納入水質(zhì)達(dá)標(biāo)后陬山湖，共同作為徐圩新區(qū)工業(yè)應(yīng)急供水水源，可滿足徐圩新區(qū)中遠(yuǎn)期應(yīng)急供水需求，保障區(qū)域供水安全，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。