七臺河市遠期供水水源工程方案選擇研究

才莉莉

(1.東北農(nóng)業(yè)大學，哈爾濱 150030;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

七臺河市遠期供水水源工程方案選擇研究

才莉莉1，2

(1.東北農(nóng)業(yè)大學，哈爾濱 150030;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

隨著七臺河市經(jīng)濟的高速發(fā)展，對水資源的需求越來越大。但目前七臺河市近期屬于工程性缺水，預測遠期屬于資源性缺水，水資源供需矛盾突出。近期需要修建一定數(shù)量的水源工程和配套工程，以解決供需矛盾;遠期需要修建跨行政區(qū)的調(diào)水工程，才能滿足用水需求。

七臺河市;遠期供水;方案;區(qū)內(nèi)水源;區(qū)外水源;方案分析

1 研究背景

七臺河市位于黑龍江省東部，是一座因煤而生、緣煤而興、以煤為主、多業(yè)并舉的新興工業(yè)城市，現(xiàn)轄桃山區(qū)、新興區(qū)、茄子河區(qū)、勃利縣，行政區(qū)劃面積6 221 km2，人口90萬人。近年來，隨著七臺河市經(jīng)濟的高速發(fā)展，對水資源的需求越來越大，但由于受當?shù)刈匀粭l件的限制，水資源供需矛盾日益顯現(xiàn)。故七臺河市在采取節(jié)水措施的同時，仍需要進行開源。

2 基礎條件

2.1 水系概況

七臺河市位于倭肯河干流上游，倭肯河是松花江右岸一級支流，流域總面積為4 001 km2，全長241 km。

七臺河市周邊河流有東南部的穆棱河、烏蘇里江，西南部的牡丹江，西北部為七虎力河，東北部為撓力河。

2.2 水資源供需初步分析

根據(jù)《黑龍江省東部煤電化基地水源工程規(guī)劃》需水預測，七臺河市現(xiàn)狀基準年需水量為0.75億m3，可供水量0.53億m3，其中桃山水庫0.23億m3，地下水等其它水源供水0.30億m3，年缺水量0.21億m3;規(guī)劃水平年2020年需水量1.49 億 m3，2030 年為1.56 億 m3。［1］

表1 現(xiàn)狀水源供需平衡表 萬m3

再考慮桃山水庫增容工程(按最終規(guī)模征地移民)后年供水量達到0.85億m3，新建太和水庫供水量0.13億m3，并在遠期規(guī)劃水平年增加中水等利用量后，2020年和2030年缺水量仍為0.25億m3、0.27億m3。平衡結(jié)果見表2。

表2 區(qū)內(nèi)規(guī)劃水源供需平衡表 萬m3

水資源供需分析表明，充分開發(fā)利用當?shù)厮Y源后仍不能滿足需求，七臺河市屬于資源型缺水，需跨流域或區(qū)域引調(diào)水以滿足需水要求。考慮輸水損失后，需引調(diào)水量為0.28億m3。

3 水源規(guī)劃方案研究［2］

本次水源工程僅以城市供水任務為主進行研究，其它任務暫不考慮。規(guī)劃水源首先考慮充分利用本地水資源，然后再考慮跨流域或區(qū)域引調(diào)水。

3.1 水源規(guī)劃方案

3.1.1 區(qū)內(nèi)水源

七臺河市轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)有城市地表水源工程為桃山水庫和在建的汪清水庫。規(guī)劃水源工程為太和水庫。

桃山水庫擴建工程正在實施當中，建設方案為二期擴建規(guī)模建設，年供水量達到0.49億m3。

教育部的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截止到目前，中國共有1090所普通本科高校。[2]本研究從中選取了教育部和其他部委所屬高校作為樣本進行考察，為與國內(nèi)高校進行對比性分析，參考U.S.News 2017年全球大學排名[3]，選出排名前100位的世界優(yōu)秀高校作為比較樣本。記錄符合條件的兩百所高校的中英文名稱、官網(wǎng)網(wǎng)站默認語言、其他語種、語種數(shù)量、官方網(wǎng)站鏈接等與網(wǎng)站語種相關(guān)信息，國內(nèi)高校官網(wǎng)另外統(tǒng)計主管部門、所在地、辦學層次、是否為985或211高校等基本信息，最后將所有的信息整理為中國高校網(wǎng)站語種信息表格與世界高校網(wǎng)站語種信息表格。

太和水庫位于倭肯河支流七臺河下游，壩址以上集水面積為167 km2。最大年供給能力約1 330萬m3。

3.1.2 區(qū)外引調(diào)水方案

根據(jù)七臺河市周邊水系情況和地形條件，初步擬定以下6個引調(diào)水方案。其中：青年水庫、興凱湖和龍頭橋水庫為已有工程。

3.1.2.1 青年水庫引調(diào)水

由青年水庫壩上取水，加壓后沿金沙河右岸及七密公路鋪設輸水管道，在八五五農(nóng)場附近將水引入倭肯河支流中心河后，匯入桃山水庫。

3.1.2.2 興凱湖引調(diào)水

在興凱湖岸邊修建取水泵站，沿密山至擋壁鎮(zhèn)公路，經(jīng)慶利、臨河，由東鮮壩附近穿越穆棱河后，提水到青年水庫，再由青年水庫調(diào)水至桃山水庫。

3.1.2.3 龍頭橋引調(diào)水

在龍頭橋水庫壩下修建取水泵站，由泵站加壓后，沿城墻拉河右岸及公路S308鋪設輸水管道，在八五五農(nóng)場一分場四隊與二隊之間，將水放入倭肯河上游支流后匯入桃山水庫。

3.1.2.4 新建青山水庫引調(diào)水

在牡丹江支流烏斯渾河上游新建一座中型水庫(青山水庫)，由庫區(qū)內(nèi)修建引水泵站，經(jīng)青山村，沿秋皮河左側(cè)修建輸水管線提水至分水嶺后，管線沿公路經(jīng)小五站鎮(zhèn)、保豐村，輸水到七臺河市。

3.1.2.5 新建白家溝水庫引調(diào)水

在牡丹江支流烏斯渾河中游修建一座中型水庫(白家溝)，由庫區(qū)修建引水泵站，沿公路經(jīng)西北楞村，順西北楞溝向上修建輸水管線提水至紅旗林場后，管線經(jīng)段家?guī)X、通天林場、勃利縣、慶云村、駝腰子村，輸水到七臺河市。

3.1.2.6 新建七一水庫引調(diào)水

在倭肯河支流七虎力河中游修建一座中型水庫(七一水庫)，由庫區(qū)引水，沿公路經(jīng)東安村、達連泡、鐵山、羅泉、原興、東勝村，匯入汪清水庫庫區(qū)，再由庫區(qū)自流送水到七臺河市。中間需加壓泵站一處。

上述規(guī)劃方案技術(shù)經(jīng)濟指標匯總見表3。

表3 水源方案技術(shù)經(jīng)濟匯總表

3.2 水源方案分析

3.2.1 區(qū)內(nèi)水源

七臺河市轄區(qū)內(nèi)可新增水源主要為桃山水庫增容和新建太和水庫。

桃山水庫工程主體已經(jīng)基本建成，由于征地移民工作沒有完成，故無法達到全部設計供水能力，如果能夠盡快解決征地移民工作，七臺河市城市供水壓力將大大緩解。該項工作需要由地方政府協(xié)調(diào)各有關(guān)部門共同解決。

太和水庫上游為電廠貯灰池，對水庫來水水質(zhì)有一定的影響，可考慮建成后作為對水質(zhì)要求不高的工業(yè)供水水源。

由于區(qū)內(nèi)水源相對引調(diào)水方案而言，不需要行政區(qū)劃上的協(xié)調(diào)，故應考慮先期建設，以盡快發(fā)揮作用。

3.2.2 區(qū)外引調(diào)水方案

3.2.2.1 龍頭橋水庫

龍頭橋水庫原設計任務主要為農(nóng)業(yè)供水，灌溉面積為2.87萬hm2。由此調(diào)水的優(yōu)點是投資和運行費用最小，缺點是調(diào)水后對水庫下游配套灌區(qū)的供水量減少。如果要保證龍頭橋水庫的設計灌溉面積不變，則需要采取節(jié)水措施或其它補償措施，來同時滿足農(nóng)業(yè)和工業(yè)供水任務。2009年魯能集團為從龍頭橋水庫調(diào)水1 100萬m3，對龍頭橋灌區(qū)采取節(jié)水措施進行了初步估算，需節(jié)水改造投資1.1億元，節(jié)水投資很大，節(jié)水潛力已基本挖盡。并且龍頭橋水庫和魯能集團已經(jīng)簽訂了朝陽電廠供水協(xié)議，再從龍頭橋水庫實施調(diào)水方案的可能性很小。

3.2.2.2 青年水庫

青年水庫原設計任務也主要是農(nóng)業(yè)供水。該引調(diào)水方案投資和費用相對較低，但受本流域來水量限制，需考慮建設“引穆入青”工程才能保證供水量，即將穆棱河水以引渠方式引到青年水庫附近，視地形條件由泵站加壓提水入庫，再調(diào)水到桃山水庫。“引穆入青”需要在暢流期引水，需要引水規(guī)模大，而且穆棱河水資源也不充沛，引水保證程度相對較低，還要兼顧上下游、左右岸用水影響，協(xié)調(diào)工作量大。

3.2.2.3 興凱湖

興凱湖水量豐富，是該方案的主要優(yōu)點，但該地點卻是我國與俄羅斯的界湖，情況相對較為復雜，還涉及到興凱湖國家級濕地保護區(qū)，立項難度大，而且相對于上面兩個方案看，投資大，揚程高，年運行費用多。

3.2.2.4 七一水庫

本次新增水源規(guī)劃方案中，七一水庫位于七虎力河中游，距離七臺河市最近，折現(xiàn)費用最低，但該壩址處河道相對較寬，村屯、耕地較多，工程投資和淹沒損失均較大。七虎力河為倭肯河右岸一級支流，下游農(nóng)業(yè)用水需求量大，本流域內(nèi)各業(yè)用水已較緊張，根據(jù)現(xiàn)有工作情況來看，在該壩址上游樺南縣正在委托開展寒蟲溝水庫的前期工作，七虎力河同時修建兩個水庫的可能性不大。如要調(diào)水應全流域統(tǒng)籌考慮工程規(guī)劃，從而影響寒蟲溝水庫已開展的前期工作，需與樺南縣進一步溝通。

3.2.2.5 青山水庫

青山水庫位于烏斯渾河上游，水量較為豐富，水質(zhì)相對較好，壩址較短，工程投資較少。但由于該壩址處有勃利到林口的鐵路干線通過，如采用該壩址，需對國有鐵路線路進行改線，改線工程投資高，難度大。

3.2.2.6 白家溝水庫

白家溝水庫位于青山壩址下游約20 km處，來水量豐富，水質(zhì)相對較好，壩址較短，工程投資較少，淹沒投資也較低，但該引水方案需翻越牡丹江和倭肯河的分水嶺，引水線路較長，達84 km，且由于壩址處高程僅在200m左右，而分水嶺較低處也在600 m以上，計入水頭損失后，提水揚程達560 m，年運行費用很高。

4 結(jié)論

根據(jù)前述分析成果，建議首先考慮解決桃山水庫的移民征地問題，以充分發(fā)揮桃山水庫的作用，其次是建設七臺河市轄區(qū)內(nèi)的太和水源工程，可用于滿足城市的工業(yè)用水，不足水量由引調(diào)水水源來解決。

規(guī)劃新建水源工程方案中，以牡丹江一級支流烏斯渾河來水條件和水質(zhì)條件相對較好，如果能夠解決鐵路改線問題，可采用青山水庫引調(diào)水方案，否則，建議采用白家溝水庫引調(diào)水方案，但該方案年運行費用最高。

由于現(xiàn)有基本資料的精度不足，故尚不能進行較充分的分析研究。各引調(diào)水方案均涉及到大量的測量、地質(zhì)和進一步的內(nèi)業(yè)工作，且涉及到行政區(qū)域上的協(xié)調(diào)，本次方案研究只是一個同等精度下的初步比較。

［1］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省東部地區(qū)煤電化基地水源工程規(guī)劃報告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2008：92-107.

［2］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省七臺河市水質(zhì)性缺水城市興凱湖調(diào)水工程規(guī)劃報告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2011：81-111.

TU991.11

A

1007-7596(2011)06-0199-03

2011-11-30

才莉莉(1979-)，女，黑龍江哈爾濱人，工程師。