木刀溝新樂市城區(qū)段蓄水水源優(yōu)化配置方案

□劉 雄 計炳生

木刀溝為大清河南支潴龍河的一條支流，流域總面積2100km2，河道全長181km，新樂市段河道全長約34km，其中規(guī)劃城區(qū)段自南水北調(diào)至京石客運專線長約12.4km。規(guī)劃對木刀溝新樂市段進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，對城區(qū)段進(jìn)行蓄水景觀提升。通過對城區(qū)段河道需水量計算，近遠(yuǎn)期可供水量分析，分上、中、下段提出水源優(yōu)化配置方案。

1.需水量計算

河道需水量以年為計算周期，包括河道初次蓄水、經(jīng)常性補水、灘地及堤坡綠化用水等3部分。根據(jù)總體規(guī)劃，木刀溝分為上中下3段，上段自行唐、新樂縣界至南水北調(diào)總干渠，為西部生態(tài)修復(fù)區(qū)；中段自南水北調(diào)總干渠至京石客運專線橋，為城市活力區(qū)；下段為京石客運專線橋至新樂、無極縣界，為田園溪流區(qū)。

河道初次蓄水：經(jīng)計算河道初次蓄水總量為402萬t，其中上段為171萬t，中段為 154t，下段為 76萬 t。

河道經(jīng)常性補水：河道經(jīng)常性補水主要為防止河道蒸發(fā)、滲漏而產(chǎn)生的水位降落。蓄水段河底采用深設(shè)防水毯進(jìn)行防滲，考慮防水毯搭接處防水不嚴(yán)，防水毯局部存在質(zhì)量缺陷等情況，綜合分析確定每天蒸發(fā)、滲漏損失取2.5cm。河道總蓄水面積為203萬m2，其中上段為64萬m2，中段為44萬m2，下段為95萬m2。則計算經(jīng)常性補水量為1852萬t/a，其中上段為584萬t/a，中段為402萬t/a，下段為866萬t/a。

灘地及堤坡綠化用水：每年綠化灌溉定額取140m3/畝，灘地及堤坡綠化總面積為843萬m2，其中上段為272萬m2，中段為 133 萬 m2，下段為 438 萬 m2。則計算灘地及堤坡綠化用水總量為177萬t/a，其上段為57萬t/a，中段為28萬t/a，下段為92萬t/a。

總蓄水量：上段為812萬t/a，中段為574萬t/a，下段為1034萬t/a。

2.可供水量分析

2.1 近期可利用水量

近期可利用水量為南水北調(diào)多余水量、第一、第二污水處理廠處理后的中水及河道徑流。

南水北調(diào)分配給新樂市總水量為1838萬t/a，近期城市利用水量約為926萬t/a，則近期可利用水量為912萬t/a。

第一污水處理廠位于中段左岸，現(xiàn)狀日處理水量約為4萬t/d（1460萬t/a），第二污水處理廠位于下段左岸?，F(xiàn)狀日處理水量約為2萬t/d（730萬t/a）。

由于污水處理廠處理后的中水達(dá)不到地表水河道景觀用水標(biāo)準(zhǔn)，需要設(shè)人工濕地進(jìn)行二次處理，考慮人工濕地處理損耗，損耗量按20%取，則第一污水處理廠處理后的可利用中水為1168萬t/a，第二污水處理廠處理后的可利用中水584萬t/a。

河道徑流量：水文分析河道50%年徑流量1213萬m3，考慮上游河道至水庫之間現(xiàn)狀采砂坑眾多，沙坑容積遠(yuǎn)超50%年徑流量，且河道以砂土為主，地下水埋深較深，滲漏問題嚴(yán)重，并參考近幾年河道常年無水現(xiàn)狀，本次計算不再計入河道徑流量。

2.2 遠(yuǎn)期可利用水量

隨著城市的發(fā)展，遠(yuǎn)期南水北調(diào)水不再有多余水量，城市管網(wǎng)逐步完善，污水處理廠得到提升改造，污水處理廠處理量加大?？衫盟繛榈谝?、第二污水處理廠處理后的中水。

第一污水處理廠遠(yuǎn)期提升改造后日處理能力為 6萬 t/d（2190萬 t/a），第二污水處理廠設(shè)計日處理能力為5萬t/d（1825萬 t/a）。

考慮人工濕地處理損耗，損耗量按20%取，則第一污水處理廠處理后的可利用中水為1752萬t/a，第一污水處理廠處理后的可利用中水1460萬t/a。

3.水源優(yōu)化配置方案

3.1 水源配置原則

優(yōu)先利用再生水，適當(dāng)利用外調(diào)水。

近期利用南水北調(diào)多余水量和污水處理廠中水蓄水；遠(yuǎn)期利用污水處理廠中水蓄水。

3.2 近期水源配置方案

近期利用南水北調(diào)多余水量及處理后中水作為河道蓄水水源。

上段總需水量為812萬t/a，南水北調(diào)位于此段下游，近期可供水量為912萬t/a，滿足此段蓄水要求，規(guī)劃配置南水北調(diào)向上段補水，多余水量100萬t/a流向下游。

中段總需水量為584萬t/a，承接上游多余水量100萬t/a，第一污水處理廠位于此段左岸，可供水量為1168萬t/a，滿足此段蓄水要求，規(guī)劃利用處理后的中水向此段補水，多余水量684萬t/a流向下游。

下段總需水量為1034萬t/a，承接上游多余水量684萬t/a，第二污水處理廠位于此段左岸，可供水量為584萬t/a，滿足此段蓄水要求，規(guī)劃利用處理后的中水向此段補水，多余水量234萬t/a流向下游。

由此可見近期利用南水北調(diào)多余水量及處理后的中水可滿足全線蓄水需求。

3.3 遠(yuǎn)期水源配置方案

遠(yuǎn)期利用處理后的中水作為河道蓄水水源。

上段、中段均利用第一污水處理廠處理后的中水蓄水，總需水量為1396萬t/a，可供水量為1752萬t/a，滿足此段蓄水需求，多余水量356萬t/a流向下游。

下段總需水量為1034萬t/a，承接上游多余水量356萬t/a，利用第二污水處理廠處理后的中水蓄水，可供水量1460萬t/a，滿足此段蓄水需求，多余水量782萬t/a流向下游。

由此可見，遠(yuǎn)期利用處理后的中水也可滿足城區(qū)段蓄水需求。

4.相關(guān)建議

一是南水北調(diào)在木刀溝處無退水閘，新樂市取水口在西名村口門處，與木刀溝無連接，南水北調(diào)水無法直接利用。二是污水處理廠位于河道中、下游，上游水面用水需設(shè)泵站揚水。三是新建南水北調(diào)-木刀溝輸水通道。四是污水處理廠處建泵站、管線將水引至蓄水段上游。