淺析潮河飲用水源地取水口遷建方案比選

陳 剛，黃宏家

（江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局，江蘇 鹽城 224000）

飲用水是人類生存的基本需求，飲用水源地是保障我國經濟社會可持續發展和人民群眾身體健康的重要基礎。2011年江蘇省政府轉發省水利廳等部門《關于開展全省集中式飲用水源地達標建設意見的通知》，決定采用工程措施和非工程措施相結合的方式，在全省開展集中式飲用水源地達標建設工作，阜寧縣自2012年起，建立4個集中式飲用水源地的安全保障體系，其中灌溉總渠2個飲用水源地及通榆河水源地的達標建設工作已分別于2012年、2017年、2015年完成。凱發水廠潮河遷建飲用水源地的達標建設工作力爭在2020年上半年完成。

1 項目概況

阜寧縣位于江蘇省中部偏東，地處江淮之間，里下河腹部。凱發水廠位于阜寧縣益林鎮公興社區太平村境內，見圖1。該水廠于2008年5月建成并投入使用，取水水源為潮河。近期供水規模5萬m3/d，設計供水人口近40萬人，遠期供水規模10萬m3/d，其供水范圍為阜寧縣西南片區。目前潮河為該水廠唯一水源地，應急備用水源為區域內保留（存）地下井。

圖1 阜寧縣凱發水廠地理位置

由于現狀取水口一級保護區內存在無法搬遷的重要設施，為滿足“一個保障、兩個達標、三個沒有、四個到位”的要求，實現水源地達標建設，阜寧縣決定對現狀取水口進行遷址新建，確保水源地安全穩定運行。

2 水源地存在問題

1）根據《江蘇省人民代表大會常務委員會關于加強飲用水源地保護的決定》（2012年修改）及《中華人民共和國水污染防治法》（2017年6月27日第二次修正），現狀取水口上游240 m處即為太平橋（建阜線橋梁），不滿足《鹽城市集中飲用水源地達標建設整改工作方案》及水源地達標建設的相關要求；太平橋是縣域西南部地區與周邊地區連接的重要通道，現狀拆除、遷移太平橋不具備實施的可行性。

2）現狀水源廠周邊為居民集中居住區及部分集中安置區，河道兩岸居住用戶密集，村民的生產生活對水源廠的取水水質存在污染風險。

3）現狀取水口水質不穩定，作為常規水源使用，需要通過投放凈水藥劑等措施進行原水凈化，現狀水源廠未設置應急處理設施，當水源地水質不能達到取水標準時，則無法及時應對處理。

3 水源廠現狀及方案說明

根據《益林5萬噸/日自來水項目水資源論證報告書》（河海大學），現狀水源廠取水口不同保證率平均水位及上游1 km處裴橋巡測站點各保證率流量見表1、表2。

凱發水廠供水范圍包括東益組團、板湖、古河、羅橋等區域，根據規范要求，當采用地表水作為城市供水水源時，設計枯水流量的年保證率宜采用90%～97%，凱發水廠供水區域作為阜寧縣副城，為保障其用水，采用97%保證率水位（0.50 m）進行方案設計。將汛期裴橋站流量作為現狀水源廠的參證流量，現狀取水流量為0.58 m3/s，在97%保證率下，僅占裴橋站流量的5.1%，對當地水資源影響較小。

表1 永興（射）站和建設項目取水口不同保證率平均水位單位：m

表2 裴橋站各保證率流量計算成果表 單位：m3/s

利用上游巡測站點裴橋站流量分析及下游約13 km的永興（射）站歷年水位資料分析，只要取水頭部設計高程科學、合理，潮河水量可以滿足取水需求。

根據規劃《阜寧縣區域供水規劃修編》（2012-2030），阜寧縣凱發新泉水務(阜寧)有限公司水源廠遠期規模10萬m3/d，根據《建筑給排水設計規范》（GB 50015-2003）規范要求，重力管道流速不應小于0.6 m/s，設置引水管2根（近期使用一根），管道事故流量為遠期規模的70%。經計算，為防止淤積，單根管道直徑不應大于1.1 m，故取管道規格為DN1000。

綜合考慮阜寧縣城鄉供水一體化工程（清水互通）項目，在清水互通管道保障來水的情況下，本項目方案設計輸水管線采用單根管道。

為滿足水源地達標建設要求，綜合考慮現狀水源廠上下游條件及方案實施可行性，采用以下三個方案進行比選：

方案一：將取水口及水源廠向上游遷移，遷移至現狀取水口上游約2.24 km處。

方案二：將取水口向上游遷移，遷移至現狀取水口上游約780 m（太平橋上游約500 m）處，水源廠位置不變，改造現狀取水泵房及加藥間。

方案三：將取水口及水源廠向下游遷移，遷移至新長鐵路下游約1.2 km處。

4 方案比選

4.1 方案一

方案一擬將取水口上移至現狀水源廠上游2.24 km處。

工程量：需新建取水口1座（10萬m3/d），在現狀廢棄學校位置新建水源廠1座（土建10萬m3/d，設備5萬m3/d，敷設1×DN800渾水管（滿足近期使用要求，遠期增加一路管道）約2.3 km，新建渾水管線在現狀水源廠西側約800 m處與現狀渾水管線對接。

本方案工程直接費約4277.6萬元，工程總投資約5457.9萬元（不含征地拆遷、青苗補償、水源地達標建設相關等費用）。

水源地達標建設相關內容：本方案需要在水源地一級保護區范圍內拆除居民住宅117戶。

4.2 方案二

方案二擬將取水口上移至現狀水源廠上游0.8 km處。同時，方案擬原址利用現狀水源廠相關設施，不再新建水源廠。

工程量：新建取水口1座（10萬m3/d），原址拆除并新建取水泵房1座（土建10萬m3/d，設備5萬m3/d），新建加藥間1座（土建10萬m3/d，設備5萬m3/d），新建2×DN1000引水管，單根長度0.8 km。

引水管一般有如下施工方式：開挖施工，頂管施工，沉管施工。本方案引水管需采用重力管道，標高較低，且沿途需要穿越現狀堤岸及部分河溝，開挖施工可行性較小；頂管施工造價相對較大。為避免引水管道的施工堤岸過度破壞及相關的拆遷費用，引水管擬采用水下沉管施工，在現狀取水口附近與現狀取水管連接。

采用水下沉管布設引水管道，管道頂部需埋于水面以下，將降低引水管中心高程，并且管道距離較長，泵站運行時，易導致設計水位低于設計停泵水位，泵站無法運行。因此，需要對現狀泵房進行拆除重建。同時，為應對突發性水質污染事故，增設高錳酸鉀及粉末活性炭應急加藥設施，需新建加藥間。現狀水源廠用地不足，需要新增用地約750 m2。在泵房改造期間，需要長時間停水，無法保障西南片區的基本用水需求。引水管設置于河道內，無法檢修。綜上所述，本方案不可行。

本方案工程直接費約3674.1萬元，工程總投資約4772萬元（不含征地拆遷、青苗補償、水源地達標建設相關等費用）。

水源地達標建設相關內容：本方案需要在水源地一級保護區范圍內拆除居民住宅79戶。廠房3座（卞正波廠、鐵廠、沃邦肥料廠），水質檢測站1座，達標建設費用較高，實施難度較大。

4.3 方案三

方案三擬將取水口遷移至新長鐵路下游約1.2 km處，距離現狀取水口約2.5 km。

工程量：新建取水口（10萬m3/d）及水源廠（土建10萬m3/d，設備5萬m3/d）1座，并新建1×DN800渾水管線約4.0 km（滿足近期使用要求，遠期增加一路管道），在新長鐵路北側海陵河與新長鐵路交界處，穿越鐵路后，在海陵東路與現狀渾水管道對接。

本方案工程直接費約4362.1萬元，工程總投資約5662.4萬元（不含征地拆遷、青苗補償、水源地達標建設相關等費用）。

水源地達標建設相關內容：本方案需要在水源地一級保護區范圍內拆除居民住宅96戶，寺廟一座，糧庫一座，達標建設費用較高，實施難度較大。此外，保護區內有排污河道，存在水源污染風險。

4.4 方案選擇

綜合以上比較，方案二對于現狀泵房的拆除及原址重建實施難度大，需要長時間停水達到改建目的，無法保障東益組團的基本用水需求，運行維護困難；同時，方案二達標建設內容多，拆除面廣，實施難度較大。方案三將取水口與水源廠向下游遷移，工程量最大，存在水源污染風險，水源地達標建設費用及實施難度較大。因此，推薦采用更具有實施可行性的方案一。

5 結論和建議

5.1 結論

潮河水源地取水口遷建工程設計方案通過對現狀水源廠上下游條件、方案實施可行性、水源地達標建設要求進行比選，在方便管理方面，方案一、方案三取水頭部和水源廠靠近，管理方便；在施工難易程度上，方案二引水管道無法檢修，泵房拆除后原址新建，深度增加，施工難度大，方案三需新建水源廠，工作內容較多，渾水管距離較長，且需穿越海陵河與新長鐵路交匯處；在水源地達標建設方面，方案一取水口一級保護區范圍內整治難度最小，最易于水源地的達標建設。綜合考慮，潮河水源地遷建工程方案采用將現狀取水口遷移至上游2.24 km處河道左岸是最優方案。

5.2 建議

飲用水源地達標建設工作是一項重要的民生工程，是確保老百姓喝上放心水、安全水的重要舉措。目前阜寧縣城東水廠與城西水廠通過管網連接，已實現了水廠間的清水管網互聯互通，實行并網供水。鑒于凱發水廠無備用地表水源地的現狀，阜寧縣應加快實施城鄉供水一體化工程，通過縣城區域已建的清水管網由板湖境內經板益公路或348省道，利用區域供水的現有清水管網新建送水管道至益林境內，與凱發水廠現有供水管網相連接，實現清水互通。在凱發水廠水源受到突性污染或發生其它事故而導致凱發水廠不能正常供水時實現應急供水。