程玉珍
(黑龍江省水利水電勘測設計院究院,哈爾濱150080)
賓縣位于黑龍江省中部,松花江南岸,1991年4月劃歸為哈爾濱市管轄。賓縣東南部與方正、尚志相連,北至松花江和呼蘭、巴彥、木蘭、通河隔江相望,西以蜚克圖河為界與阿城為鄰,全縣面積3 968 km2,人口56萬人。賓州鎮位于全縣中心,北距松花江20 km,西距哈爾濱市64 km。
全縣地勢南高北低,北部有松花江流經,是一個五山半水四分田的淺山區。全縣水面14.63 hm2,有8條主要河流,境內有二龍山水庫,位于賓州鎮西側6 km左右,屬中型水庫。賓州鎮地處張廣才嶺西麓支脈,屬低山丘陵地帶,地形高差大,鎮內東界最高點地面標高為197 m,西界最高地面標高為193 m,南部地區最高點地面標高190 m,而鎮中心及北部地區標高一般在160~165 m,形成東、南、西、三面高,中間低的簸箕形地形。賓州河由南向北貫穿鎮內,將城鎮分成為3片。該河屬黑龍江流域松花江水系南岸小支流,俗名葦子溝,經賓縣縣城河段長約10 km,賓州橋以上流域面積25.4 km2,雨季有水,洪水多集中于夏季,春秋僅有少量地下水補給,歷年最小徑流量0.005 m3/s,接近斷流。
賓州鎮屬大陸性氣候,年平均氣溫3℃,最低氣溫為-37.7℃,最高氣溫為36.1℃,常年主導風向西南風,春秋兩季風力大,可達7~8級。年平均降雨量為551 mm,多集中于6、7、8這3個月,全年無霜期140~160 d,最大冰凍深度為1.93 m。
該鎮沒有進行系統的水文地質和工程地質勘探,據資料分析,地下淺層水量不足,屬貧水區,打兩個孔分別在7.0 m深和8.5 m深見水。城鎮地勢四周高,中心低,現建城區界線附近都可達到0.16 MPa以上,而鎮中心地耐力不足0.1 MPa,淺層多為雜填土,深層主要為亞黏土,地耐力在0.12~0.22 MPa。地震基本烈度6°。
賓州鎮是賓縣人民政府所在地,是全縣政治、經濟、文化、科學技術和商貿中心,全鎮行政區劃面積380.5 km2,轄28個行政村,總人口11.78萬人,其中鎮區面積16.7 km2。鎮屬工業主要為制酒業,主要有啤酒廠、白酒廠、王子酒廠,另外,還有食品、橡膠、紡織等工業行業;縣直屬的工業主要有吉華水泥廠、東葦紙業、賓州毛巾、星光集團等企業。根據《賓縣國民經濟和社會發展“十五”計劃和2015年遠景規劃綱要》,國民經濟計劃2005年國內生產總值達到67.9億元,年均增長率為11.8%,2015年遠景目標達到146.6億元,年均增長率為8%,屆時人均國內生產總值2.09萬元。到2015年賓州鎮工業產值達到124.6億元,占全縣工業總產值的85%。
按照賓縣國民經濟發展計劃和遠景目標綱要的要求,“十五”期間加快以賓州鎮為中心的小城鎮建設步伐,改善供水基礎設施建設,提高人民生活質量和健康水平,使自來水普及率達到95%以上。
賓州鎮現狀供水水源分為地表水源和地下水源兩部分,其中地表水源為二龍山水庫,設計供水能力506萬m3/a,2006年實際供水量為225萬m3;地下水源為自來水公司14眼深井和4眼企業自備深井,2006年實際供水量為50.4 萬 m3。
根據本次調查資料,2006年現狀賓州鎮日供水量為0.75萬m3/d,年供水量275.4萬m3,其中工業供水量43.8萬m3,占總供水量的 15.9%;居民生活用水量為231.6萬m3,占84.1%;人均日供水量為84.1 L/d·r。按供水水源劃分,地表水源二龍山水庫供水量為225萬m3,占年供水總量的81.7%;地下水供水量50.4萬m3,占年供水總量的18.3%。地表水源供給居民生活用水210萬m3,占地表水供水量的93.3%,供給工業用水15萬m3,僅占6.67%;地下水源供給居民生活用水12萬m3,占地下水源供水量的23.81%,供給工業用水28.8萬m3,占57.14%,供其它行業用水9.60萬m3,占19.05%。
從以上統計可以看出,賓州鎮現狀用水主要為居民生活用水,工業用水量所占比重較小,而居民生活用水90%以上來源于地表水,地下水源所占比重較小。
從地下水源方面看,根據現有資料分析,賓州鎮地下水資源量比較貧乏,可開采量僅55萬m3/a,實際年開采量達50.4萬m3,已接近可開采量,且現狀地下水井一般存在出水量少的問題,只能間歇供水,供水成本較高。
隨著國民經濟發展和在改革開放的政策指導下,城鎮內人口增長速度很快,人民生活水平和居住條件有了很大的改善,用水標準也不斷提高,為了解決城鎮供水不足的問題,賓州鎮政府于1994年在距鎮西側2 km處建設一座規模為2.0萬m3/d給水處理廠,水源取自二龍山水庫,輸水采用糖廠DN400管線,L=1.3 km。但是,由于資金短缺,水源泵站沒有條件施工,仍然使用原賓州糖廠取水泵站。該泵站建于1981年,按工業用水設計,采用岸邊式取水,用于城市居民生活用水,存在以下主要問題。
取水頭采用Φ1.5 m輪式支撐于庫底,由于庫底有3~4 m深淤泥,故取底層水,水質極差,達不到城市供水取中層水的要求,而且淤泥中有70年代工業污染物影響水質。
由于取水管采用Φ300 mm管道移動式蛇形膠管,枯水期受風浪和冰排影響極大,時又造成損壞,豐水期潛入庫面10m以下,不便于檢修,不僅耗資巨大,而且造成多次全鎮停水。
由于泵位較高,水庫水位接近死水位時,抽真空啟動不了,故取不上水。日前由于二龍山水庫連年枯水,水面高程已降至183.2 m,隨時面臨停產的嚴峻形勢,賓縣縣城為極貧水區,地下水源不足總用水量的1/3。1992年二水廠工程論證時,曾提出新建取水泵站方案,也做過設計,但因投資需600萬元以上,資金無法解決,故確定建取水塔改造泵站方案。
目前賓州真一、二水廠水處理能力為2.5萬m3/d,泵站提水能力僅為1萬m3/d,其主要原因是取水管管徑小,提水能力不足。因此每年用水高峰期日缺水都在0.2萬m3以上。
賓縣賓州鎮水源位于賓縣二龍山水庫庫區內,由于上述原因,為解決供水問題,建議進行賓縣水源糖廠泵站改造工程設計,主要是取水口的改造,取水口設計流量為 Q=2 000 t/h。水源工程按照有關規定和《泵站設計規范》GB/T50265-97進行。
供水泵站位置不變,仍用原糖廠泵站,僅對糖廠泵站進行更新改造,對取水口進行重新布置。《泵站設計規范》要求:當河岸坡度較緩,地質條件較差,洪、枯水期岸邊有足夠的水深,泵站提水流量不大,且機組起動要求不高,采用岸邊取水的集水井與泵房分建的豎井式泵站。
取水口組成:集水井與泵房分建的豎井式泵站中,集水井主要由進水口、攔污柵、閘門、操作平臺、集水池及壓力管道等組成。
取水口布置:取水建筑物的布置均應滿足下列要求:
1)取水口上部的工作平臺設計高程應按校核洪水位加波浪高度和0.5m的安全超高確定。水塔頂高程定位:193.58m+0.84+0.5=194.92 m,確定取水塔頂高程為195.00 m。
2)最低的取水口下緣距離河底高度應根據河流水文、泥沙特性及河床穩定情況等因素確定,但側面取水口下緣距離河底高度≥0.5 m,正面取水口下緣距離河底高度≥1.0 m。因此確定進水口底高程為181.40 m,進水口頂高程為184.40 m。
3)由于水塔要求流量不大,又建在庫區內,水質較好,因此設一道攔污柵,采用清污船清污。
4)集水井的進水口采用分層取水口形式,設衣扇3.0m高1.5 m寬的閘門,分別取高程181.40~182.90 m及182.90~184.40 m出的水源,這樣一扇閘門控制兩個進水口,便于管理。
5)集水井采用鋼筋混凝土結構,方形水塔,塔寬7 m,塔長8.50 m,塔壁厚為1.5 m,塔高20 m,塔基礎座落在基巖上,采用錨筋加固基礎,基礎2 m。
6)壓力管:壓力管徑經水力計算,按取水流量 Q=2 000 m3/h計算,流速取1.5 m2/s,兩條壓力管道,取管內徑為0.5 m的鋼管。

賓縣賓州鎮水源位于賓縣二龍山水庫庫區內,為解決供水問題,進行賓縣水源糖廠泵站改造工程設計,供水泵站位置不變,仍用原糖廠泵站,僅對糖廠泵站進行更新改造,對取水口進行重新布置就可以滿足賓縣賓州鎮水源問題,目前此項目已實施完成。
[1]黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省賓縣二龍山水庫除險加固初步設計報告[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設計研究院,2001.
[2]湖北省水利水電勘測設計院.GB50265-2010泵站設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2010.
[3]楊欽,嚴煦世.給水工程[M].北京:中國建筑工業出版社,1987.