東港市西部地區(qū)水系連通工程總體規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

王振清

（東港市水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧東港 118300）

遼寧省東港市西部地區(qū)位于黃海北岸，2012 年西部地區(qū)成立了大孤山產(chǎn)業(yè)園區(qū)，入駐企業(yè)和用水量逐年增加，為滿足東港市西部地區(qū)用水需求，急需從外域調(diào)引客水。大洋河上游遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣境內(nèi)的大洋河水質(zhì)較好，水量充沛，通過(guò)新建提水泵站，鋪設(shè)地下輸水管路，穿分水嶺開(kāi)鑿隧洞，將大洋河水調(diào)引入東港市西部地區(qū)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域水系連通［1］。

1 用水現(xiàn)狀

1.1 城鎮(zhèn)用水現(xiàn)狀

2016 年，城鎮(zhèn)（含大鹿島）用水量830 萬(wàn)立方米，其中生活用水量309 萬(wàn)立方米、生產(chǎn)用水量502 萬(wàn)立方米、生態(tài)用水量19 萬(wàn)立方米。大鹿島現(xiàn)狀供水能為30 m3·h-1，最大日供水能力720 m3，旅游高峰時(shí)期，已無(wú)法滿足用水需求。

1.2 孤山灌區(qū)用水現(xiàn)狀

2016 年，孤山灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積10 267 hm2，有效灌溉面積8 580 hm2，實(shí)際灌溉面積8 033 hm2，其中水田6 700 hm2、旱田1 207 hm2、設(shè)施農(nóng)業(yè)127 hm2。灌區(qū)內(nèi)有羅圈背灌溉片區(qū)及刁廉灌溉片區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉總供水量8 773 萬(wàn)立方米。其中羅圈背片區(qū)水源以羅圈背水庫(kù)工程為主，聯(lián)合新立提水站形成的灌溉系統(tǒng)，實(shí)際灌溉面積2 993 hm2，實(shí)際供水量2 878 萬(wàn)立方米；刁廉片區(qū)水源以廉家壩水庫(kù)、刁家壩水庫(kù)為主，聯(lián)合杜屯提水站形成的灌溉系統(tǒng)，實(shí)際灌溉面積5 040 hm2，實(shí)際供水量5 895萬(wàn)立方米。由于水量不足，西部地區(qū)供水按照先保證城鎮(zhèn)供水，后用于農(nóng)業(yè)灌溉的原則，西部地區(qū)有1 333 hm2水田無(wú)法灌溉，現(xiàn)已經(jīng)改種旱田。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，1957—2015 年的59 年中有27 年缺水，多年平均缺水量227 萬(wàn)立方米。

2 需水預(yù)測(cè)

2.1 城鎮(zhèn)需水預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)到2025 年，城鎮(zhèn)（含大鹿島）總需水量為1 233 萬(wàn)立方米，其中生活需水494 萬(wàn)立方米、工業(yè)需水422 萬(wàn)立方米、建筑業(yè)需水47 萬(wàn)立方米、三產(chǎn)需水131 萬(wàn)立方米、生態(tài)需水139 萬(wàn)立方米。大鹿島旅游度假區(qū)需水量49 萬(wàn)立方米。

2.2 孤山灌區(qū)需水預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)到2025 年，孤山灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉面積增加為8 160 hm2，其中水田8 033 hm2、設(shè)施農(nóng)業(yè)127 hm2。灌溉定額參照遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《行業(yè)用水定額》（DB21/T 1237—2015）確定，結(jié)合灌區(qū)現(xiàn)狀灌溉水利用系數(shù)提高0.60，2025 年孤山灌區(qū)灌溉需水量將達(dá)到9 542 萬(wàn)立方米，其中水田9 488 萬(wàn)立方米、設(shè)施農(nóng)業(yè)53 萬(wàn)立方米。

3 存在的主要問(wèn)題

東港市西部地區(qū)水資源短缺，已無(wú)法滿足未來(lái)發(fā)展需求，沒(méi)有新的可靠水源將制約城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。部分市政水源配套設(shè)施陳舊，漏失嚴(yán)重，供水能力大幅降低；大鹿島旅游度假區(qū)水源供水不足，直接制約了大鹿島旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。孤山灌區(qū)水源工程供水保證率低，現(xiàn)有水源條件下，即使對(duì)渠道改造升級(jí)也無(wú)法滿足水田灌溉用水需求。經(jīng)需水預(yù)測(cè)分析，到2025 年?yáng)|港市西部地區(qū)將缺水1 172 萬(wàn)立方米，其中城鎮(zhèn)缺水403 萬(wàn)立方米、農(nóng)業(yè)灌溉缺水769 萬(wàn)立方米。

4 工程建設(shè)的必要性

4.1 改善河流生態(tài)環(huán)境，遏制海水入侵

近年來(lái)，隨著厄爾尼諾等極端自然現(xiàn)象的增加，大洋河干支流水量不均衡的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。雙岔河、小洋河下游地區(qū)瀕臨黃海，受海水入侵影響，可利用水量較少。工程實(shí)施可增加廉家壩、刁家壩水庫(kù)壩下環(huán)境放流，改善河道生態(tài)水量和水質(zhì)，減輕濕地受海水入侵的影響。

4.2 減少城鎮(zhèn)地下水開(kāi)采，保護(hù)地下水源

東港市西部地區(qū)城鎮(zhèn)用水主要依靠地下水源，現(xiàn)狀地下水為呈逐年下降趨勢(shì)，遇干旱年則出現(xiàn)干井現(xiàn)象，本工程建成后，可通過(guò)羅圈背水庫(kù)為大孤山經(jīng)濟(jì)區(qū)提供穩(wěn)定的地表水源，將地下水源轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用水源［2］。

4.3 恢復(fù)水田灌溉面積，提高農(nóng)業(yè)用水保證率

近年來(lái)，灌區(qū)上游來(lái)水量減少，灌溉渠道干線長(zhǎng)，灌溉保證率低，不能滿足灌溉用水需求，嚴(yán)重影響作物關(guān)鍵需水期生長(zhǎng)。本工程建設(shè)后，孤山灌區(qū)恢復(fù)1 333 hm2水田面積，并提高孤山灌區(qū)水田用水保證率至85%，為糧食安全提供水源保障。

4.4 加快西部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展

東港市孤山鎮(zhèn)為連接丹東大連的現(xiàn)代化港口、工業(yè)、生態(tài)旅游型城鎮(zhèn)，是遼寧沿海經(jīng)濟(jì)帶的重要節(jié)點(diǎn)與戰(zhàn)略支撐點(diǎn)，北黃海經(jīng)濟(jì)區(qū)重要的重化產(chǎn)業(yè)基地。近年來(lái)，隨著城區(qū)人口增加，人們生活水平逐步提升，社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，園區(qū)新企業(yè)、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，需水量大幅增長(zhǎng)。通過(guò)優(yōu)化水資源配置，促進(jìn)孤山鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)快速發(fā)展［3］。

4.5 為大鹿島旅游開(kāi)發(fā)提供可靠的水源保障

大鹿島為休閑度假勝地，每年吸引大量的游客到此參觀旅游，高峰日接待游客達(dá)2 萬(wàn)人，工程建成后可為大鹿島提供穩(wěn)定的水源保障。

5 供水水源選擇

從區(qū)域空間位置分析，東港市西部地區(qū)的東側(cè)大洋河海水入侵，南側(cè)為黃海，西側(cè)的莊河市需要東港補(bǔ)給水資源。岫巖縣境內(nèi)的溝連河是東港市羅圈背水庫(kù)北側(cè)最近的河流，多年平均天然徑流量為9 235 萬(wàn)立方米，且多集中在汛期，無(wú)法按保證率要求滿足洋河鎮(zhèn)的需水。溝連河匯入大洋河嶺溝斷面水量豐富，且有黑水水庫(kù)和前營(yíng)子水庫(kù)可為其補(bǔ)水，取水?dāng)嗝娑嗄昶骄烊粡搅髁繛?.27 億立方米。經(jīng)需水預(yù)測(cè)分析，考慮城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、旅游等用水量，羅圈背水庫(kù)需調(diào)水規(guī)模為90 000 m3·d-1，多年平均從大洋河調(diào)入水量1 600 萬(wàn)立方米。調(diào)入水量占大洋河嶺溝斷面多年平均徑流量的2.8%，調(diào)出后大洋河嶺溝斷面以上水資源開(kāi)發(fā)利用程度為8.4%，水資源開(kāi)發(fā)利用程度仍然很低，同時(shí)本工程調(diào)水充分考慮了環(huán)境水量要求，因此本工程對(duì)調(diào)出區(qū)基本無(wú)影響［4］。

6 調(diào)水工程總體布置

在岫巖縣境內(nèi)的大洋河與溝連河匯合口下游修建滲渠及加壓泵站，通過(guò)輸水管線將水輸送至羅圈背水庫(kù)。工程由取水首部、輸水管線、輸水隧洞等工程組成。取水首部主要包括滲渠和加壓泵房，工程取水規(guī)模為90 000 m3·d-1，引入羅圈背水庫(kù)線路總長(zhǎng)13.29 km，其中管線長(zhǎng)度11.28 km，隧洞長(zhǎng)度2.01 km。

6.1 滲渠及護(hù)坡防護(hù)

滲渠全長(zhǎng)為2 812 m，管徑為DN1200 的混凝土花管，混凝土花管外設(shè)反濾層，反濾料外回填開(kāi)挖料。每60 m設(shè)一檢查井，采用地下式檢查井，封閉式井蓋。左、右岸共設(shè)47 個(gè)檢查井。在左右岸滲渠交匯處設(shè)兩個(gè)3 m 直徑的集水井，通過(guò)兩條連通管將水輸送至泵站前池。

護(hù)岸材料采用300 mm 厚雷諾護(hù)墊，岸坡坡比1 ∶2，左岸護(hù)至26 m 高程，右岸護(hù)至自然灘地25.5 m 高程，坡腳設(shè)1 m×1 m 格賓石籠護(hù)腳，防護(hù)范圍與滲渠一致。

6.2 加壓泵站

大洋河岸邊加壓泵站位于荒溝水文站上游東北側(cè)，建筑物包括主廠房、副廠房、水錘防護(hù)室、綜合辦公樓及附屬用房、廠區(qū)道路等建筑物。根據(jù)加壓的需要，主廠房?jī)?nèi)布置6 臺(tái)加壓泵機(jī)組。主廠房分為右側(cè)的加壓泵機(jī)組區(qū)和左側(cè)的安裝場(chǎng)，副廠房布置在主廠房右側(cè)。泵房吸水前池采用鋼筋混凝土地下結(jié)構(gòu)，吸水前池深度為8.3 m。

6.3 輸水隧洞

開(kāi)鑿山體巖石隧洞全長(zhǎng)2.01 km，洞底縱坡為0.71%。進(jìn)口洞底高程81.17 m，出口洞底高程67.00 m，無(wú)壓重力流輸水，隧洞出口接暗渠輸水至羅圈背水庫(kù)。隧洞開(kāi)挖斷面城門型，成洞斷面城門型，成洞尺寸2.40 m×2.55 m（寬×高），采用鉆爆法施工。

6.4 輸水管道

加壓泵站至羅圈背水庫(kù)管道長(zhǎng)11.28 km，管徑為DN1000，主管材為球墨鑄鐵管，過(guò)河過(guò)路采用鋼管。主管材為球墨鑄鐵管，過(guò)河過(guò)路采用鋼管，輸水方式均為加壓輸水，輸水管道共穿越溝連河兩次，管道采用河底敷設(shè)穿越。輸水線路共設(shè)置了5 座檢修閥門井、3 處泄水系統(tǒng)、19 座空氣閥門井、1 座調(diào)流閥井。

7 結(jié)語(yǔ)

東港市西部地區(qū)水系連通工程是將大洋河上游豐富水量經(jīng)輸水管線、輸水隧洞輸送至小洋河羅圈背水庫(kù)，輸送至羅圈背水庫(kù)的水量經(jīng)調(diào)節(jié)后再供給小洋河、雙岔河農(nóng)業(yè)用水及孤山鎮(zhèn)、大鹿島生活工業(yè)用水的一項(xiàng)綜合性水利工程。該工程可以將大洋河干流的充沛水量輸送至小洋河、雙岔河等支流地區(qū)，有利于調(diào)劑大洋河干支流間的豐枯不均現(xiàn)象，并可對(duì)沿線河流、渠道進(jìn)行防護(hù)加固，增加小洋河、雙岔河生態(tài)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)大洋河、小洋河水系的有效連通，同時(shí)為沿線周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)提供穩(wěn)定的水源保障。