寬甸縣供水方案探討

韓良凱

(丹東市水利勘測設計研究院，遼寧 丹東 118000)

1 區域概況

寬甸滿族自治縣位于中國遼寧省東南部，隸屬丹東市，地處遼寧省東部的鴨綠江畔，轄22個鄉鎮。寬甸地處中緯度歐亞大陸東岸濕潤氣候東亞季風區，南溫帶的北界橫穿縣境北部。北部為季風中溫帶大陸性氣候，中部和南部為季風南溫帶大陸性氣候。主要氣候特點是：雨雪豐沛，暴雨特多，四季分明，冬季漫長，全縣有大小河流549條，10km以上河流46條，5km以上的有133條，水系總長2798.7km。其中流域面積50 km2以上的河流41條。

2 供水現狀及存在問題

2.1 寬甸縣城區供水現狀

現狀年(2017年)寬甸縣常住人口9.09萬人，流動人口0.82萬人，城市供水人口為8.32萬人，自來水供水普及率為84%。寬甸縣自來水公司供水系統始建于1978年，至今已有市政給水水源兩處，給水水源以提取江河水為主，少量抽取地下水。現有市政水源工程設計取水能力2.47萬m3/d，實際供水能力為1.2萬m3/d。兩處水源分別為：1)蒲石河老道排水源，設計取水能力2.0萬m3/d，實際供水能力為1萬m3/d。2)黃椅山腳下的地下水源，有深井3眼，設計取水能力0.47萬m3/d，實際供水能力為0.2萬m3/d；凈水廠一座，設計水處理能力2.0萬m3/d。目前寬甸縣市政取用的自來水，位于石湖溝鄉老道排村地表水水源。只有在應急條件下才啟用位于黃椅山腳下的地下水源。近幾年連續枯水年冬季缺水，采用由下游城門洞庫區導水的方式，補充供水。冬季枯水期缺水量90萬m3左右。

2.2 寬甸縣供水存在的主要問題

1)現有水源供水保證程度低。

寬甸縣現有蒲石河老道排水源沒有調蓄能力，受天然河道來水影響。自來水公司三臺水泵只能運轉一臺，每小時供水在500 m3左右，每天供水量1.2萬 m3，2008年城區實際用水量3.41 萬m3/d，因寬甸縣水源供水能力不足，不得不采取限時供水的措施。導致生活、生產用水非常困難。

2)凈水廠、輸配水管網急需更新改造。

凈水廠因運行時間長，凈水工藝落后，設備陳舊，凈水設施年久失修，凈化工藝不配套。輸配水管網管材大多為鑄鐵管，極少部分是球墨鑄鐵管和UPVC管，由于運行多年，致使爆管現象嚴重。

根據實際調查分析，凈水廠2017年自用水量占用水戶用水的7%，管網漏失水量占用水的10%左右，水廠自用水量以及管網漏失水量均不達標。所以凈水廠、輸配水管網急需更新改造。

3)地下水源污染嚴重。

現狀地下水源位于城鎮內，有自備水源107處，均有不同程度的污染，水質不符合生活飲用水的水質標準。隨著寬甸縣工業的發展，城市人口的不斷增加，需水量日趨緊張，供需矛盾日益突出，而且寬甸縣地下水資源貧乏，可開采量極少，所以為了滿足寬甸縣社會、經濟及城市發展需要，急需新建水源工程。

3 供水方案

根據寬甸縣近、遠期的蓄水預測，初步擬定以下兩種供水方案。

3.1 串聯水庫方案

根據寬甸縣周邊水資源分布及現有工程建設情況，在老道排水源地上游設置攔河壩，以滿足供水需求。考慮庫區淹沒土地情況，本著盡量少占用耕地的原則，采用低壩方案，初步擬定兩座小型水源壩址，分別位于蒲石河老道排小庫倉溝漫水橋上游135 m處及老道排橋上游1220m處，兩壩相距2380m，壩高7.5m，庫容為92.49萬m3，受冬季枯水期冰凍層影響及河床淤積，實際庫容為45.09萬m3，不足90萬m3。最多能解決現狀生活缺水量(1.5萬m3/d)30天左右。不能解決冬季現狀供水問題。在此基礎上，初步擬定擴寬、挖深兩種方案，使庫容滿足供水要求。由于擴寬方案占地7.33hm2，工程實施難度較大。故本次以挖深方案為主。

表1 各方案庫容統計表

挖深方案包括：翻板閘、堤防、混凝土管及河底開挖。

3.1.1 翻板閘

依據蒲石河的地形、地質等條件，確定在蒲石河老道排小庫倉溝漫水橋上游135 m處及老道排橋上游1220m處修建兩座翻板閘。

1)樁號1+465處布置一座翻板閘。翻板閘軸線與河道正交，成“一”字行布置，為7孔10m×5.5m(寬×高)液壓翻板閘。順水流方向堰寬15.0m，堰高2.0m。翻板閘基礎下設帷幕灌漿，帷幕灌漿深入不透水層以下1.0m。建閘后，回水長度為2380 m。

2)樁號3+846處布置一座翻板閘。翻板閘軸線與河道正交，成“一”字行布置，為12孔10m×5.5m(寬×高)液壓翻板閘。順水流方向堰寬15.0m。 堰高2.0m。翻板閘基礎下設帷幕灌漿，帷幕灌漿深入不透水層以下1.0m。建閘后，回水長度為1550m。

3.1.2 堤防

左岸(1+822-2+315)段長493m，現狀堤頂高程為271.36-272.91m，不滿足10a一遇洪水標準設計堤頂高程要求。對該段進行加高培厚，迎、背水側坡比1∶2，堤頂寬3.0m。

3.1.3 涵管

為防止河面層結冰，河道斷流。在翻板閘堰下設置一根φ0.5混凝土管，管道長3690m，涵管埋于河底以下1.4m深，保證冬季庫區水流到老道排水源地。

3.1.4 河底開挖

對(1+465-3+846)、(3+846-5+396)3931m河底進行開挖，平均挖深2.0m，土方開挖60.01萬m3。

3.2 大川頭水利樞紐及輸水工程分期建設方案

大川頭水利樞紐及輸水工程是以寬甸縣城區供水為主的水利樞紐工程。壩址位于蒲石河上游，上游距大川頭鎮6.2km，下游距老道排橋2.8km，控制集水面積139km2，多年平均年徑流量8530萬m3。本工程包含大川頭水利樞紐、輸水管線及凈水廠三部分組成。大川頭水利樞紐總庫容1506萬m3，興利庫容1288萬m3，死庫容60.5萬m3，工程等別為Ⅲ等。設計洪水標準50a一遇，校核洪水標準500a一遇。規劃年年供水量2478萬m3。

1)大川頭水利樞紐，由擋水壩段、取水壩段、沖砂閘、溢流壩段四部分組成。 攔河壩總長345m，其中擋水壩段長166m，取水壩段長15m，沖砂閘壩段長15m，溢流壩段長149m。最大壩高27.6m。

2)輸水管線：以大川頭水庫為引水水源地，沿蒲石河灘地至北山公園凈水廠，輸水管線線路全長10.125km。采用DN1000球墨鑄鐵管。交叉建筑物，主要有跨河、公路和村柏油路，總計11處。

3)在滿足工藝流程、處理效果的前提下，結合現有北山廠區地形條件，一、二及三期的有機結合。新建凈水廠總占地面積0.29hm2，其中 ，一、二、三期凈水間面積均為629.57m2。規格均為(40.1×15.7×9m)[1]。

初步擬定一期工程建設規模為5.8萬m3/d，滿足近期用水要求，遠期在一期工程基礎上，進一步征占地，提高水庫供水能力，使供水規模達到6.79萬m3/d，滿足寬甸縣遠期供水要求。

表2 日供水量庫容水位統計表

4 經濟比較

根據已建工程投資進行投資估算，詳見表3、表4。

表3 串聯水庫

表4 大川頭水利樞紐及輸水工程

通過上表可知：串聯水庫方案投資較少，庫區水深淺，總庫容僅為152.5萬m3，受冬季枯水期冰凍層影響及河床淤積，實際蓄水量僅為97.76萬m3。能解決現狀生活需水量(1.5萬m3/d)60d左右。僅可以解決冬季現狀供水問題，隨著城市的發展，人口的增加，寬甸縣供水能力不足的問題依然存在。同時串聯翻板閘(3+846)閘址距離大川頭水庫選定壩址800m左右，對將來大川頭水庫建設有影響[2]。

5 結 論

綜上，大川頭水利樞紐及輸水工程投資較多，但可以采用分期建設實施的方案，逐步增大供水量，最終達到遠期供水規模。既減少一次性投入過大，占地過多,又從根本上解決寬甸供水問題。推薦大川頭水利樞紐及輸水工程分期建設方案。