郭龍勝

(1.東北農(nóng)業(yè)大學，哈爾濱 150001；2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

綏棱縣城區(qū)供水問題的優(yōu)化配置研究

郭龍勝1，2

(1.東北農(nóng)業(yè)大學，哈爾濱 150001；2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

綏棱縣綏棱鎮(zhèn)位于黑龍江省中部，周圍沒有大的河流，克音河和諾敏河從該縣境內(nèi)經(jīng)過，但該河流天然年徑流年際、年內(nèi)變化較大，故綏棱鎮(zhèn)供水一直采用地下水，但由于水量不足和水質(zhì)問題，用水安全問題一直無法保證。文章根據(jù)綏棱縣城市水資源評價的實際成果，結合其未來的經(jīng)濟與城市發(fā)展需求，綜合水源規(guī)劃，經(jīng)多方案比選，實現(xiàn)了綏棱縣成供水問題的優(yōu)化配置。

綏棱；水資源；優(yōu)化配置；供水

1 問題提出

綏棱縣綏棱鎮(zhèn)位于黑龍江省中部，周圍沒有大的河流，克音河和諾敏河從該縣境內(nèi)經(jīng)過，但該河流天然年徑流年際、年內(nèi)變化較大，故綏棱鎮(zhèn)供水一直采用地下水，但由于水量不足和水質(zhì)問題，用水安全問題一直無法保證。

為了尋找可靠水源，解決綏棱鎮(zhèn)的現(xiàn)狀用水緊張狀況，綏棱縣政府于1998委托中國市政工程東北設計研究院和黑龍江省建筑設計研究院編制了《黑龍江省綏棱縣綏棱鎮(zhèn)給水擴建工程可行性研究報告》，并于1999年3月由黑龍江省發(fā)展計劃委員會以黑計投資[1999]136號文批復，給水擴建工程水源地為諾敏河河灘地淺層地下水。1999年5月綏棱鎮(zhèn)政府采用BOT的融資方式和美華公司建設了綏棱鎮(zhèn)給水擴建工程，現(xiàn)已鋪設11.8 km的輸水管道至綏棱鎮(zhèn)，但由于該水源地水量不足及美華公司中途撤資等原因，致使該工程半途而廢，擱淺至今[1-2]。

由于缺水嚴重，綏棱縣城居民飲用水只能采取間歇式供水，而工業(yè)企業(yè)也被迫限產(chǎn)和停產(chǎn)，每年因缺水造成的經(jīng)濟損失達3 000多萬元。綏棱鎮(zhèn)供水從水源、水量、水質(zhì)、供水設施等方面已嚴重影響了居民正常生活和企事業(yè)的正常生產(chǎn)，居民和企事業(yè)用水安全沒有保證，阻礙了城市經(jīng)濟建設和社會發(fā)展，已成為實現(xiàn)全面小康社會的“瓶頸”，因此有必要對綏棱縣城周邊水資源狀況和供水可能工程開展研究，優(yōu)化水資源配置，合理選擇新水源工程[3]。

2 綏棱縣城未來發(fā)展需求

隨著綏棱縣城發(fā)展，未來用水需求包括：工業(yè)需水、城鎮(zhèn)綜合生活、消防需水、澆灑道路和綠地、未預見水量和管網(wǎng)漏失水量預測等。

由發(fā)展預測，綏棱縣城總需水量預測成果為：2015年1 226 萬 m3，2030年1 842 萬 m3；現(xiàn)有水源供水量按地下水可開采量190 萬 m3考慮，綏棱縣城2015年缺水1 036 萬 m3，2030年缺水1 652 萬 m3。水廠自用水量按8%計，輸水損失考慮2%(按管道輸水計)，則綏棱縣城2015年需地表水源補給的水量為1 141 萬 m3，2030年需地表水源補給的水量為1 819 萬 m3。

3 水源規(guī)劃方案

根據(jù)綏棱縣城水資源分布狀況，可選擇的地表水源有兩處：①向陽水庫；②閣山水庫。

向陽水庫始建于1972年，1979年建成，是一座引水式的中型水庫，集水面積7.75 km2，總庫容1 030 萬 m3，興利庫容980 萬 m3，死庫容50 萬 m3。向陽水庫集水面積小，不能滿足興利要求，因此通過引諾工程引諾敏河水來補充水源，同時為滿足綏棱鎮(zhèn)城鎮(zhèn)供水要求，水庫需要增容[4]。

擬建的閣山水庫與向陽水庫僅一山之隔，位于諾敏河上游，在綏棱縣城東北約36 km處，是一座綜合利用的大型水庫。

根據(jù)水源情況，綏棱鎮(zhèn)供水規(guī)劃擬定3個方案：方案Ⅰ向陽水庫供水方案；方案Ⅱ閣山水庫直接供水方案；方案Ⅲ利用閣山水庫為水源經(jīng)吉長水庫反調(diào)節(jié)供水方案[5]。

方案Ⅰ：向陽水庫供水方案。水源地為向陽水庫，利用向陽水庫現(xiàn)有工程，加高土壩，維修引諾渠首，通過對向陽水庫增容后，用管線輸水至凈水廠。

方案Ⅱ：閣山水庫直接供水方案。水源地為閣山水庫，通過管線供水，管線全長32.5 km，線路沿公路、森林鐵路、渠道、鄉(xiāng)路敷設。

方案Ⅲ：水源地為閣山水庫。利用閣山干渠錯峰引水，入吉長水庫反調(diào)節(jié)后供綏棱鎮(zhèn)用水。吉長水庫位于綏棱縣城東4 km處，集水面積32.75 km2。

4 水源方案比選

1)方案Ⅰ：向陽水庫供水，工程投資雖然較大，但此方案由于在現(xiàn)有工程基礎上擴建，水庫增容部分投資可以延后到中期投入，同時可以縮短工期，提前3 a為綏棱鎮(zhèn)供水，提前發(fā)揮效益，故折現(xiàn)值(效益費用合計)最小，采用管線供水，管理維護方便，且向陽水庫從諾敏河上游引諾渠首引水，水質(zhì)優(yōu)良[6]。

2)方案Ⅱ：閣山水庫直供的工程投資最小，閣山水庫不需要增加調(diào)節(jié)庫容，但此方案建設工期較長(受閣山水庫工期限制)，折現(xiàn)值不如方案Ⅰ；而且此方案在閣山水庫建設期間，由于供水水源得不到解決，與現(xiàn)狀一樣，將由于供水不足而限制經(jīng)濟正常發(fā)展，故此方案存在較大弊端。

3)方案Ⅲ：閣山水庫作為供水水源，利用閣山干渠錯峰引水，入吉長水庫反調(diào)節(jié)后供綏棱鎮(zhèn)用水。此方案的工程投資最大，吉長水庫重建及淹沒占地補償費用高；抽水電費及年運行費用高，工程效益指標最差；同時由于利用明渠引水，吉長水庫反調(diào)節(jié)，運行、管理不便，水質(zhì)不容易保證。而且此方案同樣受閣山水庫工期限制不能盡早解決綏棱鎮(zhèn)當前由于供水不足而限制經(jīng)濟發(fā)展的根本性問題。

綜合以上因素，同時考慮綏棱鎮(zhèn)供水的緊迫性，盡快緩解綏棱鎮(zhèn)供水緊張狀況，提前發(fā)揮工程效益，本次推薦方案Ⅰ即向陽水庫供水方案。

5 供水方案優(yōu)化

向陽水庫供水方案的輸水線路有3條：

第1條線路(鐵路線)：管線全長32 km，全線沿森林鐵路敷設，管線從向陽水庫開始，經(jīng)永清、共和、十六井、道陽墑、郭家至綏棱縣城北，全線可自流引水，共穿越河流2次，公路4次。此線路地勢比較平緩，但線路較長，全線沿森林鐵路線敷設，施工不便，但由于閣山水庫的修建，淹沒森鐵12 km，如森鐵改建為公路，將給此條管線的施工帶來極大的便利。

第2條線路(公路線)：管線全長29 km，全線沿現(xiàn)有公路敷設，管線從向陽水庫開始，經(jīng)永清、共和、閣山、高富屯、張殿甲、吉長至綏棱縣城東，全線穿越河流2次，公路3次，森林鐵路1次。此線路地勢起伏較大，輸水不能自流，需建泵站加壓，泵站揚程30 m，但線路相對較短，施工方便，此線路由于受地形的限制，管線附屬建筑物較多，輸水年運行費用較高。

第3條線路(渠道線)：管線全長28 km，線路沿公路、鐵路、渠道、鄉(xiāng)路敷設，管線從向陽水庫開始，經(jīng)永清、共和、朱萬福、老安屯、王寶德、小山至綏棱縣城東凈水廠，全線可自流引水，全線穿越公路2次，森林鐵路1次。此線路地勢平緩，線路最短，維修、施工方便。通過對以上輸水線路的比較，綜合考慮施工工期、維護、運行管理、現(xiàn)有道路利用率，投資，年運行費等因素，輸水線路選擇第3條線路即渠道線。

通過方案比較，實現(xiàn)了綏棱縣城供水問題的優(yōu)化配置。

[1]王浩,游進軍.水資源合理配置研究歷程與進展[J].水利學報，2008，39(10)：1168-1175.

[2]安娟,路振廣,路金鑲.水資源優(yōu)化配置研究進展[J].人民黃河，2007，29(08)：43-44.

[3]劉默,趙加敏,蔣福春.水資源優(yōu)化配置的分析[J].國土與自然資源研究，2005(02)：81.

[4]任艷粉,張林波.水資源系統(tǒng)分析法在水資源優(yōu)化配置中的應用[J].水利科技與經(jīng)濟，2006，12(10)：695-696.

[5]陳雄，彭鈞才.鶴地水庫向湛江市城區(qū)供水問題的分析[J].廣東水利水電，2000(05)：15-18.

[6]于長青，張起峰.芻議鐵力市城區(qū)供水問題[J].黑龍江水利科技，2008,36(02)：177.

1007-7596(2014)12-0131-02

2014-10-27

郭龍勝(1977-)，男，天津人，高級工程師。

TU991

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