農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程中供水水源的選擇探析

陳 楊

(新疆金溝河流域管理局，新疆 沙灣 830052)

1 工程背景

疏勒縣蓋孜河流域五鄉(xiāng)一鎮(zhèn)飲水安全鞏固提升工程主要解決疏勒縣蓋孜河流域巴合齊鄉(xiāng)、塔孜洪鄉(xiāng)、英爾力克鄉(xiāng)、庫(kù)木西力克鄉(xiāng)、塔尕爾其鄉(xiāng)和罕南力克鎮(zhèn)105個(gè)行政村共計(jì)15.7264萬(wàn)民居民用水量不達(dá)標(biāo)，給水工程安全性低和可靠性差的問題，使項(xiàng)目區(qū)的居民生活質(zhì)量進(jìn)一步提高。工程建成后最高日供水量可達(dá)21512.81m3/d，年均供水量為490.76×104m3。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，本工程屬于鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程[1]，項(xiàng)目區(qū)供水工程重要性為“一般”、年引水量在3000×104m3以下，確定本工程規(guī)模為小(2)型，工程等別V等。

2 供水水源方案

本次農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程建設(shè)重點(diǎn)是解決供水水源及水質(zhì)不合格問題，因此供水水源的選擇顯得尤為重要，項(xiàng)目區(qū)渉及五鄉(xiāng)一鎮(zhèn)，點(diǎn)多面廣，在結(jié)合項(xiàng)目區(qū)地理?xiàng)l件及飲用水安全問題類型的基礎(chǔ)上主要提出四種供水水源方案。

2.1 方案一：原水廠水源方案

利用現(xiàn)狀各水廠機(jī)井作為水源，水源類型為地下水。該方案從區(qū)現(xiàn)狀水廠、管網(wǎng)布局出發(fā)，充分發(fā)將現(xiàn)有工程設(shè)施的作用、現(xiàn)有13座水廠機(jī)井作為水源。項(xiàng)目區(qū)6鄉(xiāng)鎮(zhèn)的罕南力克鎮(zhèn)巴扎水廠、9村水廠、英爾力克鄉(xiāng)巴扎水廠、塔尕爾其鄉(xiāng)巴扎水廠由于建設(shè)年代早，運(yùn)行年限已超設(shè)計(jì)年限，同時(shí)當(dāng)年的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素，機(jī)井和管網(wǎng)已經(jīng)報(bào)廢，均無(wú)供水水源。其余水廠水源正在運(yùn)行或水質(zhì)超標(biāo)，硫酸鹽含量為378-549mg/L、總硬度661-650mg/L。目前各水廠機(jī)井單井出水量為50-80m3/h，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)各水廠設(shè)計(jì)供水規(guī)模計(jì)算，水量均能滿足用水要求。上述水質(zhì)中硫酸鹽超標(biāo)的水廠，機(jī)井均不能使用，且該地區(qū)的地下水已發(fā)生變化，需另找符合人飲要求的水源。

原水廠水源方案不可行。

2.2 方案二：蓋孜河三道橋渠首躍進(jìn)總干渠水源方案

該方案為新水源，水源類型為地表水。躍進(jìn)總干渠是疏勒縣蓋孜河灌區(qū)供水總干渠，控制著疏勒縣蓋孜河灌區(qū)76%的灌溉面積?？偢汕瘘c(diǎn)位于疏勒縣三道橋渠首，全長(zhǎng)21.6km，其水源為蓋孜河河水。

2.2.1 水量及取水可靠性分析

蓋孜河年內(nèi)春、夏、秋、冬四季水量分配比例為14.88%、60.75%、18.1%、6.26%，夏水豐沛，冬季極枯，年內(nèi)豐枯變化懸殊。根據(jù)中游克勒克水文站1958-2011年54a的實(shí)測(cè)資料分析，其多年平均流量為31.3m3/s，多年平均徑流量11.39×108m3。維他克水文站1959-1996年間的33a實(shí)測(cè)資料分析，其多年平均流量為5.68m3/s，多年平均徑流量為1.73×108m3。根據(jù)《疏勒縣躍進(jìn)渠改建工程初步設(shè)計(jì)》，從灌區(qū)平衡分析結(jié)果可以看出：在95%保證率來水的情況下，現(xiàn)狀灌區(qū)灌溉水量為55412.41×104m3，現(xiàn)狀地下水開采1700×104m3，農(nóng)業(yè)在4、5、10、11月存在季節(jié)性缺水。設(shè)計(jì)水平年灌溉水量減少為41956.83×104m3，地下水開采維持現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)季節(jié)性缺水2367.48×104m3。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)供水規(guī)模21512.81m3/d，最大年供水量490.76×104m3。取水水量相對(duì)農(nóng)業(yè)影響較小，人飲水量可以滿足[1]。

2.2.2 水質(zhì)

由于目前沒有三道橋渠首斷面洪水期地表水分析測(cè)試報(bào)告，根據(jù)枯水期三道橋河道水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果：總大腸菌群5mpn/100mL、渾濁度330NTU及硫酸鹽指標(biāo)489mg/L，上述3種離子超標(biāo)。蓋孜河克勒克水文站懸移質(zhì)年平均3.22kg/m3，年最大含沙量50.3kg/m3；維他克河懸移年均含沙量年平均6.43kg/m3，年最大含沙量125kg/m3。根據(jù)調(diào)查走訪，洪水期河道主要水質(zhì)問題為河道含沙量大，濁度超標(biāo)，硫酸鹽離子超標(biāo)，即水質(zhì)不達(dá)標(biāo)[2]。因此，三道橋渠首躍進(jìn)總干渠水源方案不可行。

2.3 方案三：喀達(dá)蘇蓋提水庫(kù)庫(kù)水水源方案

該方案為新水源，水源類型為地表水?？_(dá)蘇蓋提水庫(kù)為引水注入式，由蓋孜河三道橋閘口引水并通過水庫(kù)引水渠進(jìn)入水庫(kù)，是一座綜合性水庫(kù)，以灌溉為主，兼顧漁業(yè)、旅游等。水庫(kù)擔(dān)負(fù)著疏勒縣5個(gè)鄉(xiāng)的農(nóng)田灌溉調(diào)節(jié)任務(wù)，為疏勒縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)起到了很大的作用。2005年有針對(duì)性的進(jìn)行了水庫(kù)除險(xiǎn)加固，除險(xiǎn)加固后設(shè)計(jì)庫(kù)容2900×104m3，興利庫(kù)容2840×104m3；正常蓄水位1263.00m，死水位1257.90m，死庫(kù)容60×104m3。水庫(kù)引水渠設(shè)計(jì)流量20m3/s，放水閘設(shè)計(jì)流量10m3/s。

2.3.1 水量及取水可靠性分析

水庫(kù)水源為蓋孜河河水，從灌區(qū)平衡分析結(jié)果可以看出：灌區(qū)農(nóng)業(yè)凈需水量5922.2×104m3，水庫(kù)供水2004.95×104m3，克孜河調(diào)水2916×104m3，地下水水量918.85m3，灌區(qū)水量基本平衡。即通過對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固及灌區(qū)節(jié)水改造，在保持灌區(qū)灌溉面積不變的情況下，通過地下水的適度開采，可基本解決缺水的問題。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)供水規(guī)模2.151281×104m3/d，最大年供水量490.76×104m3。取水水量相對(duì)農(nóng)業(yè)影響較小，能夠滿足項(xiàng)目區(qū)人飲水量。

2.3.2 水質(zhì)

目前沒有喀達(dá)蘇蓋提水庫(kù)庫(kù)水的分析測(cè)試報(bào)告，由于該水庫(kù)水源為蓋孜河，根據(jù)枯水期三道橋渠首處河道水的水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告，總大腸菌群、渾濁度及硫酸鹽指標(biāo)超標(biāo)。同時(shí)該水庫(kù)為經(jīng)營(yíng)性水庫(kù)，兼顧養(yǎng)殖與旅游任務(wù)，養(yǎng)殖及旅游對(duì)水庫(kù)的污染都較大，如水庫(kù)采用為供水水源，則與疏勒縣漁業(yè)、旅游業(yè)的發(fā)展相悖。

綜上，喀達(dá)蘇蓋提水庫(kù)庫(kù)水水源不可行。

2.4 方案四：蓋孜河三道橋渠首地下水水源地方案

該方案為已建水源，三道橋水廠于2013年建成，水源類型為地下水。從項(xiàng)目區(qū)已建的15座水廠的水源情況分析，各水廠均采用地下水，單井出水量在80m3/h左右，但水質(zhì)從項(xiàng)目區(qū)上游至下游，水質(zhì)由好變差乃至不能使用，其中有11座水廠水質(zhì)超標(biāo)，硫酸鹽含量為 378-549mg/L、總硬度661-650mg/L；其余水廠飲用水水質(zhì)滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)。本工程地下水水源選在疏勒縣巴合其鄉(xiāng)三道橋渠首附近。

2.4.1 水量及取水可靠性

項(xiàng)目區(qū)地處蓋孜河沖洪積扇扇緣，依據(jù)本次水文地質(zhì)測(cè)繪結(jié)合物探結(jié)果和鉆探資料，在200m勘察深度內(nèi)，為二元結(jié)構(gòu)類型潛水含水層，依據(jù)巖性和分布位置來看，上部表層巖性為薄層粉砂夾細(xì)粒土層，中部淺層含水層巖性以上更新統(tǒng)含礫粗砂、細(xì)砂為主，下部深層含水層巖性以中-上更新統(tǒng)含卵砂礫石為主，從富水條件和水質(zhì)狀況分析，100-200m深層地下水水量豐富，水質(zhì)優(yōu)良。

依據(jù)《喀什地區(qū)疏勒縣罕南力克鎮(zhèn)等”五鄉(xiāng)一鎮(zhèn)”農(nóng)村飲水安全工程新建水源地水文地質(zhì)勘察報(bào)告》：工作區(qū)地下水資源量為2252.47×104m3/a，地下水總補(bǔ)給模數(shù)為41.52×104m3/a.km2，地下水可開采量1464.11×104m3/a，地下水開采模數(shù)為26.99×104m3/a.km2。本次擬建水源地位于疏勒縣境內(nèi)，占本次工作區(qū)面積的65%，即35.27km2，因此本次擬建水源地地下水可開采量951.67×104m3/a。工作區(qū)現(xiàn)狀(2010年)地下水開采量為654.4×104m3/a，本次新建水源地范圍內(nèi)地下水現(xiàn)狀開采量為474.4×104m3/a，實(shí)際可新增地下水開采量為477.27×104m3/a。考慮到地下水垂向入滲要滯后于水平徑流，深層水補(bǔ)給源若只用地下水側(cè)向徑流來供給可以看出，新建水源地側(cè)向徑流補(bǔ)給量為1065.28×104m3/a，本次水源地現(xiàn)狀地下水開采量為474.4×104m3/a，還?？砷_采量為590.88×104m3/a，仍可滿足本次農(nóng)村飲水安全工程供水需求[2]。

2.4.2 水質(zhì)

在水源地區(qū)內(nèi)典型地段探采結(jié)合孔內(nèi)取了1組水樣，取樣對(duì)象為中深層地下水，取樣深度為180m，該供水水源符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，可作為生活飲用水水源。

3 供水水源方案比選

針對(duì)以上所提出的四種方案，從水源類型、水量及取水可靠性、水質(zhì)等方面進(jìn)行比選，最終選擇方案四為推薦方案，具體見表1。

表1 水源方案比選結(jié)論表

4 結(jié) 論

分析表明，在進(jìn)行農(nóng)村飲水安全工程供水水源選擇的過程中，必須加強(qiáng)對(duì)供水范圍及可利用水源的調(diào)查，并收集起較為完善的工程區(qū)水文地質(zhì)、現(xiàn)有供水工程及居民用水現(xiàn)狀等資料，使得所確定的用水定額更加符合工程實(shí)際，以保證根據(jù)最佳供水規(guī)模確定出最適宜的供水水源，確保飲水安全工程的良性運(yùn)行。