林 鶯 陸華理

(廣西南寧水利電力設(shè)計(jì)院 南寧 530001)

1 南寧市城市供水水源現(xiàn)狀組成

目前南寧市各供水企業(yè)水源分別取自于邕江、周邊水庫(kù)和地下水?，F(xiàn)狀以邕江為水源的水廠供水能力為114萬(wàn)m3/d,占總供水能力的90%,非邕江水源的水廠供水能力為11.3萬(wàn)m3/d,僅占總供水能力的 10%。2020年城市需水量為6.288億m3,折合供水規(guī)模為207萬(wàn)m3/d。2020年邕江水源水廠按原定規(guī)劃、非邕江水源水廠按97%保證率供水能力擴(kuò)建后,以邕江為水源的水廠供水能力為164萬(wàn)m3/d,占規(guī)劃總供水能力的92%,非邕江水源的其余水廠供水能力為14.5萬(wàn)m3/d,僅占規(guī)劃總供水能力的8%。

2 水源工程面臨的主要問(wèn)題

目前現(xiàn)有中心城區(qū)的六座水廠,均以邕江水為水源,水廠間取水點(diǎn)集中在相距不遠(yuǎn)的20km范圍內(nèi),若邕江無(wú)重大水污染事故發(fā)生,邕江水源水廠的供水能力可滿(mǎn)足目前的城市生活用水需求。但邕江上游左、右江流域人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,工業(yè)廢水及生活污水不斷增加,加上南寧市本身的污染,如果邕江出現(xiàn)嚴(yán)重而且長(zhǎng)時(shí)間的水質(zhì)污染,在97%供水保證率的情況下,靠其它非邕江水源水廠目前11.3萬(wàn)m3/d(規(guī)劃14.5萬(wàn)m3/d)的供水能力,是無(wú)法保障城市生活用水安全的。國(guó)內(nèi)多數(shù)城市均有多個(gè)供水水源:如廣州7個(gè)水廠的水源分別取自西江、東江和北江;深圳、青島、昆明等市除在江河取水外,水庫(kù)也是這些城市的主要水源。多源取水,可根據(jù)不同時(shí)段的水量、水質(zhì)及原水水價(jià)情況進(jìn)行調(diào)節(jié),發(fā)生突發(fā)事件能應(yīng)付自如。

3 新水源的規(guī)劃

本人認(rèn)為,南寧市供水水源較合理的結(jié)構(gòu)應(yīng)是:以邕江為主水源,以周邊水庫(kù)水和地下水為次水源,在主、次水源的定量分配上,應(yīng)遵循任一水源均能滿(mǎn)足全市居民基本生活用水的原則來(lái)配置。同時(shí),為避免資源的閑置,主、次水源的總供量不宜過(guò)于超出同期社會(huì)的總需量,也就是在常態(tài)下次水源參與市政供水,在非常態(tài)下代替主水源,履行應(yīng)急功能。考慮到次水源的稀缺和引用的困難,次水源應(yīng)只滿(mǎn)足應(yīng)急狀態(tài)下居民基本生活用水量,超出居民基本生活用水量至城市需水總量之間的其它用水量應(yīng)由主水源供應(yīng)。

3.1 新水源的規(guī)模要求

將居民最低日均用水量標(biāo)準(zhǔn)105 L/(人?d)乘以同期全市人口總量,即為居民最低用水量,加上重要公共場(chǎng)所、自治區(qū)及南寧市黨、政、軍、警重要機(jī)關(guān) (部門(mén))用水,按25 L/(人?d)考慮,得到全市基本生活需水量,考慮管網(wǎng)損失及現(xiàn)有非邕江水源的供水能力后,供需平衡成果如表1。

供需平衡分析表明,在主水源缺失保障生活飲用功能的情況下,現(xiàn)有的非邕江水源的水廠尚不能解決現(xiàn)狀的基本生活用水需求,2015年部分水廠擴(kuò)建后,也不能滿(mǎn)足需水要求,缺口為31.5萬(wàn)m3/d;與遠(yuǎn)期2020年解決300萬(wàn)人用水的需求則相差更遠(yuǎn),缺口為37.5萬(wàn)m3/d。因此,必須另辟新的水源。

表1 應(yīng)急狀態(tài)下水廠規(guī)模供需平衡分析成果單位:萬(wàn)m3/d

3.2 新水源的條件

新水源必須符合如下條件:

(1)具有充足水量。該水源的供水能力,要求其必須常年能夠達(dá)到或超過(guò)37.5萬(wàn)m3/d。

(2)必須有較優(yōu)的水質(zhì),水質(zhì)符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅲ類(lèi)或優(yōu)于Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),而且水源地沒(méi)有潛在的水質(zhì)安全隱患,水源相對(duì)獨(dú)立于邕江水體。當(dāng)發(fā)生水質(zhì)污染時(shí),邕江主水源與次水源不能互相污染。

(3)新水源引至市政供水的工程費(fèi)用不宜過(guò)大,管理運(yùn)行成本也不宜太高,費(fèi)效之比應(yīng)有一個(gè)合理的程度。

根據(jù)以上條件,從地下水、地表水、水庫(kù)水三類(lèi)水源方面分析選擇南寧市的新水源。

3.3 新水源的選擇

3.3.1 地下水分析

南寧市地下水資源較為豐富,近遠(yuǎn)郊共有12條富水地帶和7條流量較大的地下河。但這些地下水的水量均不能滿(mǎn)足市政的供水需求,而且相當(dāng)部分地下富水帶或地下河業(yè)已開(kāi)發(fā)殆盡。

如蒲廟清水泉,是5萬(wàn)m3/d生產(chǎn)能力的邕寧水廠的唯一水源,加之泉邊農(nóng)田灌溉用水,該泉已無(wú)余量向外供應(yīng);流量最大的金光農(nóng)場(chǎng)地下河,既是金光農(nóng)場(chǎng)的生產(chǎn)生活水源,也是規(guī)劃中壇洛組團(tuán)的人飲水源,也無(wú)余量向城區(qū)供水;部分地區(qū)地下水鐵、錳含量超標(biāo),不符合飲用水質(zhì)要求;沿邕江的部分地下水,靠江水高位補(bǔ)水,與邕江同源,更不宜作次水源。

因此,南寧市地下水資源不宜作本市的新水源。部分已開(kāi)發(fā)的地下水,可與市政管網(wǎng)連通,作為次水源的一個(gè)重要組成部分。

3.3.2 地表徑流分析

南寧市地表徑流眾多,流域面積50km2以上的河流有21條,但符合新水源水量條件的只有左江、右江和八尺江。左江、右江是邕江(郁江)上游的主干支流,本質(zhì)上與邕江同源,是邕江水質(zhì)污染的根源,不具備新水源的水質(zhì)條件。八尺江是郁江(邕江段)的一級(jí)支流,發(fā)源于上思縣公正鄉(xiāng)大龍山北麓,止于邕寧區(qū)蒲廟鎮(zhèn)西側(cè)并匯入邕江,全長(zhǎng)126.5km,集雨面積2144km2,多年平均流量27.6 m3/s。流域上游自然生態(tài)保持得較好,下游則較差。八尺江出口位于邕江中段的蒲廟鎮(zhèn),與上游南寧市主水源取水點(diǎn)的河段有20km以上的距離,兩江水質(zhì)互不干擾,可謂不同源,較為符合新水源條件。但由于八尺江自大王灘水庫(kù)主壩以上的中上游主干已建成了三座水庫(kù),僅余大壩以下至蒲廟出口20km以上的河段仍為天然河道,而該河段流域又處于良慶中心區(qū)、計(jì)劃重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的五象新區(qū)、那馬組團(tuán)、“一主兩次”的蒲廟次城的范圍內(nèi),目前已有不少工礦企業(yè)遷往該流域,以現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì),八尺江下游段成為南寧市的新內(nèi)河只是遲早的事。

因此,八尺江下游段也不能作為新水源的選點(diǎn)。總而言之,南寧城區(qū)范圍內(nèi)的地表河流均不能作為新水源。

3.3.3 水庫(kù)水分析

在南寧市周邊可作為城市供水水源的水庫(kù)中,老虎嶺、峙村河、天雹、龍?zhí)?、東山水庫(kù)地處南寧市中心城區(qū)近郊,五座水庫(kù)總庫(kù)容5184萬(wàn)m3,有效庫(kù)容3158萬(wàn)m3,多年平均來(lái)水量10103萬(wàn)m3,五座水庫(kù)已分別建有五家水廠,目前總生產(chǎn)能力為 7.3萬(wàn)m3/d,主要向中心城區(qū)邊緣供水,并與市政管網(wǎng)連通。根據(jù)這五座水庫(kù)的庫(kù)容、來(lái)水量、農(nóng)灌用水量進(jìn)行水量平衡計(jì)算,這五家水廠97%保證率可供水規(guī)模為10.5萬(wàn)m3/d。這五座水庫(kù)可供水規(guī)模較小,不能滿(mǎn)足次水源的需求,但卻是次水源不可缺少的組成部分。大王灘、鳳亭河、屯六三座大(2)型水庫(kù)位于南寧中心城的南部,均屬八尺江流域中上游段,鳳亭河、屯六、大王灘自上而下呈梯級(jí)布局。三座水庫(kù)總庫(kù)容13.89億 m3,有效庫(kù)容4.733億m3,多年平均來(lái)水量6.8897億m3,符合南寧市新水源的水量條件。三座水庫(kù)所處的八尺江流域與邕江南寧段平行,水質(zhì)互不影響,可互為備用,符合新水源與邕江不同源的水質(zhì)條件。

3.4 新水源方案比較

新水源供水規(guī)模為 40萬(wàn)m3/d(年 12155萬(wàn)m3)。由于這三大水庫(kù)還承擔(dān)著灌溉、城鎮(zhèn)及工業(yè)供水的任務(wù),單一水庫(kù)不能滿(mǎn)足新水源的需求,因此須分析兩座或三座水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度向城市供水的能力?，F(xiàn)就三水庫(kù)的兩種組合方案進(jìn)行水量供需平衡分析,方案一為鳳亭河、屯六兩水庫(kù)聯(lián)合向南寧市供水,方案二為大王灘、鳳亭河、屯六三座水庫(kù)聯(lián)合向南寧市供水。

(1)鳳亭河、屯六兩水庫(kù)聯(lián)合供水方案

經(jīng)鳳亭河、屯六兩水庫(kù)的來(lái)、用水平衡計(jì)算,兩水庫(kù)豐、平、枯代表年能滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)灌溉、人畜飲水、城市用水的需求,但連續(xù)枯水年組的枯水年及特枯水年均不能滿(mǎn)足用水需求,枯水年缺水5815萬(wàn)m3,其中城市用水缺水648萬(wàn)m3;特枯水年缺水9834萬(wàn)m3,其中城市用水缺水4667萬(wàn)m3。說(shuō)明鳳亭河、屯六兩水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行尚不能滿(mǎn)足遠(yuǎn)期2020年南寧市城市用水新水源的規(guī)模需求。

(2)大王灘、鳳亭河、屯六三水庫(kù)聯(lián)合供水方案

大王灘、鳳亭河、屯六三座水庫(kù)聯(lián)合供水方案的調(diào)度原則為:在滿(mǎn)足各自農(nóng)業(yè)灌溉用水和人畜飲水要求的前提下,首先由大王灘水庫(kù)向城市及工業(yè)供水,不足水量再由屬多年調(diào)節(jié)水庫(kù)的鳳亭河、屯六水庫(kù)補(bǔ)充。經(jīng)平衡分析計(jì)算,大王灘水庫(kù)豐、平代表年能滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)灌溉、人畜飲水、工業(yè)用水、城市用水的需求,但枯水年及連續(xù)枯水年組不能滿(mǎn)足用水需求,分別缺水9935、26742萬(wàn)m3,經(jīng)鳳亭河、屯六水庫(kù)補(bǔ)水后P=85%枯水年能滿(mǎn)足用水需求,連續(xù)枯水年組的特枯年份,灌溉缺水5926萬(wàn)m3,占兩灌區(qū)灌溉用水量的23%。說(shuō)明三水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行,水庫(kù)除滿(mǎn)足明陽(yáng)工業(yè)區(qū)用水量、大塘鎮(zhèn)水廠用水量外,還有向南寧市提供40萬(wàn)m3/d供水規(guī)模的能力。因此南寧市城市供水新水源選擇大王灘、鳳亭河、屯六三座水庫(kù)聯(lián)合供水方案。

(3)新水源方案選擇

從水量及工程投資方面比較,均以三水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度方案較優(yōu),但大王灘水庫(kù)由于庫(kù)區(qū)養(yǎng)殖過(guò)密及明陽(yáng)工業(yè)園企業(yè)污水不達(dá)標(biāo)排放,水庫(kù)部分水域水質(zhì)受到嚴(yán)重污染,水污染事故時(shí)有發(fā)生。2009年8月,政府下令取締庫(kù)區(qū)養(yǎng)殖,同時(shí)明陽(yáng)工業(yè)園污水處理廠一期3萬(wàn)噸/日于2009年11月完成,二期計(jì)劃建設(shè)6萬(wàn)t/d。目前水庫(kù)水質(zhì)已明顯改善。因此南寧市城市供水新水源選擇大王灘、鳳亭河、屯六三座水庫(kù)聯(lián)合供水方案。

3.5 新水源工程布局

三大水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度原水輸送工程由調(diào)水工程、取水建筑物、輸水管道構(gòu)成。現(xiàn)狀鳳亭河水庫(kù)的水是先調(diào)入屯六水庫(kù),再經(jīng)南間、南曉?xún)呻娬?最終流入欽州茅嶺江。調(diào)水工程的主要任務(wù)是將鳳亭、屯六水庫(kù)的水調(diào)回八尺江流域,集中到大王灘水庫(kù)。具體的措施是在鳳亭河主壩建消能電站,庫(kù)水經(jīng)電站消能后流入八尺江河道;屯六水庫(kù)的水在一副壩經(jīng)簡(jiǎn)單消能后流入八尺江,最終匯入大王灘水庫(kù)。取水建筑物設(shè)于大王灘壩首,原水經(jīng)28km的管道重力自流至河南水廠,則可充分利用河南水廠的設(shè)備和供水管網(wǎng),節(jié)省投資。該方案匡算總投資8.25億元,含鳳亭-屯六隧洞維護(hù)、八尺江河道清理投資約7100萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

以大王灘、鳳亭河和屯六三座水庫(kù)聯(lián)合供水,是改變南寧市近乎單一水源的局面,實(shí)現(xiàn)城市供水系統(tǒng)安全和合理調(diào)配的重要舉措,是增加南寧市城市用水調(diào)蓄庫(kù)容和水量?jī)?chǔ)備、提高應(yīng)對(duì)特枯年和突發(fā)供水事件能力、滿(mǎn)足城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。

目前南寧市政府已將三大水庫(kù)劃定為南寧市的備用水源,作為中遠(yuǎn)期目標(biāo)予以嚴(yán)格保護(hù),禁止不合理開(kāi)發(fā)。

略)