水庫應急供水可靠性分析論文

　　后溪應急供水安全性分析

　　作為集中飲用水水源地的外度水庫，其水質(zhì)自2008年開(kāi)始進(jìn)行全年跟蹤檢測。水質(zhì)檢測報告顯示:外度水庫水體常年超標的污染物為T(mén)P和TN，是影響水質(zhì)的主要污染物，其他指標基本符合Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標準。后溪水庫庫周及上游分布的村落及居民點(diǎn)稀少，生態(tài)環(huán)境整體保持良好，水質(zhì)良好且穩定。后溪水庫水質(zhì)檢測的數據只有2010年8～10月、2012年1～9月，指標基本符合Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標準。通過(guò)整理，2010年以來(lái)外度水庫和后溪水庫主要污染物總磷和總氮對比如圖1所示。通過(guò)后溪水庫與外度水庫的污染物對比分析可以看出;外度水庫污染物總磷平均值0.072mg/L，最大值0.15mg/L;污染物總氮平均值1.121mg/L，最大值1.85mg/L。后溪水庫污染物總磷平均值0.033mg/L，最大值0.05mg/L;污染物總氮平均值0.596mg/L，最大值0.932mg/L。后溪水庫水質(zhì)總體上優(yōu)于外度水庫水質(zhì)，可作為外度水庫的應急水源。一旦外度水庫水質(zhì)出現異常，可以通過(guò)后溪應急供水管道直接向下游外度渠道提供源水，同時(shí)起到雙水源的供水保障作用。及時(shí)做好后溪應急供水工程的建設，將明顯提高外度水庫的供水安全性，因此工程建設是十分必要的。

　　后溪應急供水可靠性分析

　　1供水規模分析

　　后溪應急供水管道工程是為解決外度供水安全而興建的，供水用戶(hù)主要有涵江自來(lái)水廠(chǎng)和西天尾自來(lái)水廠(chǎng)，供水范圍涉及外度水庫下游的涵江區、荔城區的西天尾鎮。根據用水戶(hù)的特點(diǎn)確定供水規模。涵江自來(lái)水廠(chǎng)目前日供水量7.6萬(wàn)m3/d，應急時(shí)期限定生活生產(chǎn)用水日供水量6.08萬(wàn)m3/d。西天尾自來(lái)水廠(chǎng)目前日供水量2.40萬(wàn)m3/d，應急時(shí)期限定生活生產(chǎn)用水日供水量1.92萬(wàn)m3/d。合計后溪供水主管道設計日輸水量8萬(wàn)m3/d，輸水能力為0.93m3/s。

　　2水量平衡及可靠性分析

　　后溪水庫具有良好的多年調節性能，作為外度水庫的儲備水源，可以對調節性能差的外度水庫進(jìn)行水量調節補償。為合理評價(jià)后溪水庫應急供水方案，需進(jìn)行水量平衡及可靠性分析。后溪水庫運行方式如下:優(yōu)先保證應急供水需要，并考慮水庫下游100hm2農田灌溉用水需要。當水庫水位接近死水位且水庫來(lái)水流量小于用水流量時(shí)，后溪水庫應急供水即停止，外度水庫下游應急供水須從其它水庫調水。后溪水庫壩址徑流P=95%代表年選取2003年，根據萩蘆溪流域水源危機發(fā)生特點(diǎn)及水庫水位歷史運行情況，對后溪水庫來(lái)水量和需水量進(jìn)行平衡計算。本流域供水危機通常發(fā)生在7～8月，故后溪水庫應急供水開(kāi)始時(shí)間選擇7月。后溪水庫歷史運行最低水位203.73m(相應庫容為414萬(wàn)m3)，故后溪水庫汛前起始水位按203.73m考慮。根據逐月流量資料和應急供水需水量進(jìn)行平衡分析計算表明，后溪水庫應急供水量可滿(mǎn)足7月至次年1月連續7個(gè)月的應急供水，此后外度水庫下游應急供水須從其它水庫調水。應急供水具有短期性的特點(diǎn)，水質(zhì)經(jīng)過(guò)7個(gè)月的修復，外度水庫一般可以恢復正常供水。P=95%水平年后溪水庫來(lái)水和用水調節成果見(jiàn)表1。若遇到極端情況，即后溪水庫水位接近死水位而外度水庫仍然無(wú)法進(jìn)行正常供水的情況，外度水庫下游應急供水須從其它水庫調水。目前萩蘆溪流域中型水庫有后溪水庫、東方紅水庫，涵江可以由東方紅水庫作為備用水源進(jìn)行應急供水，遠期可以考慮與擬建的烏溪水庫至涵江水廠(chǎng)的供水管道在外度水庫下游并網(wǎng)，形成多水源和管網(wǎng)供水系統，統一調度，聯(lián)合供水，極大地提高應急供水的可靠性。要按照萩蘆溪流域綜合規劃，加快外度水庫上游中型水庫的建設，做好水源點(diǎn)的開(kāi)發(fā)建設。按照“三灣三水源”及“三縱三橫”的莆田市水資源規劃配置格局，加強水源供水網(wǎng)絡(luò )聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現供水水量互補，提高應急供水的可靠性。

　　后溪應急供水經(jīng)濟可行性分析

　　自后溪水庫引水到外度渠道，結合沿線(xiàn)周邊區域現狀，擬采用2種方案，管道線(xiàn)路規劃布置見(jiàn)圖2。方案一(后溪電站尾水渠取水方案):在后溪電站尾水渠處建一蓄水池作為供水管道的前池。水流經(jīng)電站機組發(fā)電后進(jìn)入蓄水池，再通過(guò)管道引走。該方案管道總長(cháng)9.081km，管材采用玻璃鋼管。經(jīng)管道水力計算，確定管內徑為700mm，引水流量1.2m3/s，日供水可達10.4萬(wàn)m3/d。方案二(南陂電站壓力前池取水方案):水流經(jīng)后溪電站機組發(fā)電后，通過(guò)后溪水庫下游南陂電站的引水渠至南陂電站的壓力前池，擬建管道進(jìn)水口位于壓力前池另一側。該方案管道總長(cháng)7.067km，管材采用玻璃鋼管。經(jīng)管道水力計算，確定管內徑為700mm，引水流量1.34m3/s，日供水可達11.58萬(wàn)m3/d。2個(gè)方案技術(shù)及經(jīng)濟比較如下:方案一需埋設DN700玻璃鋼管管道長(cháng)度為9.081km，方案二埋設DN700玻璃鋼管管道長(cháng)度為7.067km，后者比前者管道長(cháng)度減少2.014km。方案一工程總投資為1257.66萬(wàn)元，方案二工程總投資為1000.80萬(wàn)元，兩種方案投資相差較大，具體投資比較見(jiàn)表2。經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟比較分析，方案一存在投資高、線(xiàn)路長(cháng)、運行維護困難的問(wèn)題，方案二充分利用現有輸水設施，線(xiàn)路短，施工簡(jiǎn)單，維修方便，造價(jià)較低。根據本工程開(kāi)發(fā)任務(wù)、供水規模，推薦方案二作為應急供水工程的首選方案。該方案的后溪應急供水工程起點(diǎn)位于南陂電站壓力前池開(kāi)口，終點(diǎn)在外度水庫進(jìn)水閘后，可以充分利用地形實(shí)現管道輸水，水位落差大，線(xiàn)路相對較短，無(wú)需設置抽水泵站，工程造價(jià)相對較低，且建成后運行管理成本低，維修方便，工程建設條件較好，在經(jīng)濟上是可行的。

　　結語(yǔ)

　　萩蘆溪流域當前所面臨的是水質(zhì)型缺水的困境，水質(zhì)型缺水具有供水危機短期性的特點(diǎn)，因此可以充分利用外度水庫上游后溪水庫相對優(yōu)質(zhì)的水資源作為應急水源，保證供水的安全性。做好后溪應急供水工程的建設，可以有效應對可能發(fā)生的突發(fā)性水污染事件，保障外度水庫供水安全。目前外度水庫上游的中型水庫只有后溪水庫，要按照萩蘆溪流域綜合規劃，加快外度水庫上游中型水庫的建設，適時(shí)進(jìn)行水源點(diǎn)的開(kāi)發(fā)建設，按照“三灣三水源”及“三縱三橫”的莆田市水資源規劃配置格局，加強水源地的聯(lián)合調度及水源供水網(wǎng)絡(luò )聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現供水水量互補，提高應急供水可靠性，保障供水安全。

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