中小城市應急備用水源建設的實踐與探討（以湖北省潛江市為例）1一、潛江主要水系二、項目建設必要性三、可利用水源分析四、備用水源確定五、工程設計六、總結及思考目錄/contents2一

、

潛江主要水系潛江處于湖北省城鎮(zhèn)空間格局的中心腹地

潛江處于武漢城市圈的西緣地理概況4潛江市境內水資源豐富

，水域面積191km2，其中：河渠166km2

，湖泊9.60km2

，其它15.4km2。水文概況二、

項目建設必要性?

應對突發(fā)水體污染事件2017年9月20日麻城滬蓉高速紅石堰李家灣公路橋發(fā)生?；奋嚤?/p>

，

造成舉河污染，影響十余萬人用水。7應對干旱2013年湖北小池極度干旱難

于取水時照片應急水源建設的必要性?澤口水廠園林水廠園林水廠（7.5萬

噸/

日）澤口水廠

（10萬噸/

日）潛江市主要水廠的布局情況??8潛江市各主要水廠水源較為單一，均取自漢江，

一旦發(fā)生緊急事件，會引發(fā)用水危機，建設應急水源有其現(xiàn)實意義目前潛江市

區(qū)各主要水

廠取水水源地表水水源情況9工程建設的必要性☆提高潛江市防范和應對突發(fā)事件綜合能力的要求2005～2016年我國城市水源地突發(fā)事件總起數(shù)依次為：

5起、4起、

0起、4起、

15起、

4起、4起、

6起、

11起、

14起、

5起、8起,共80起，總體趨勢上升，并在2011年后迅速增多。為應對突發(fā)水源污染事件，有必要建設城市應急備用水源?！铐憫醒爰笆∈形募竦囊髧鴦赵恨k公廳印發(fā)《國家突發(fā)事件應急體系建設“十三五”規(guī)劃》（國辦發(fā)

﹝2017

﹞2號）第3.3.3.5條規(guī)定“建立健全城市

應急物資儲備標準，加強城市防洪、排水防澇、生命線系統(tǒng)搶修、

應急供水、生活保障等應急物資和裝備儲備，

結合各地風

險和災情特點，

補充儲備品種、增加儲備數(shù)量。”

同年10月，住建部也出臺了《國家供水應急救援能力配套設施建設要求》。湖北省人民政府關于印發(fā)《湖北省城市建設綠色發(fā)展三年行動方案的通知》鄂政發(fā)[2017]67號要求“所有城市建成一個以上

備用水源“。☆滿足潛江城市總體規(guī)劃的要求《潛江城市總體規(guī)劃（2016-2035年）

》提出使各級組團均有兩路水源，保障供水可靠性。應急備用水源的建設可以從源頭

上保障潛江市供水安全，提高處理應對突破性水污染事件的能力。因此，潛江市城市應急備用水源工程的建設是十分緊迫，

而且迫在眉睫的！工程建設的必要性10三、

可利用水源分析漢江田關河東荊河引江濟漢水利工程（長江水）潛江市地表水資源豐富（興隆河、

百里長渠等

灌溉溝渠未計入）目前潛江

取水水源地表水水源情況東

荊

河田關河漢江長湖12漢江潛江段距離潛江市區(qū)約

10km。根據(jù)澤口監(jiān)測點的水質檢測結

果

，

漢江水基本可以達到II類

水體標準

，是優(yōu)良的水廠取水

水源。無論水質、水量均能確保潛江

市用水需求。01

漢江地表水水源情況???13東荊河潛江段位于潛江市區(qū)

西側。東荊河是條平原河流

，

兼受

江漢洪水制約

，

具有兩江洪

水特性

，

呈現(xiàn)夏盈冬涸狀況。該河流存在斷流的風險

，

不適合作為

城市取水水源。02

東荊河地表水水源情況???14田關河是長湖的排澇泄洪渠

道

，

全長30㎞，

西起劉嶺閘，

東抵田關閘。田關河水主要由劉嶺閘流入

的長湖水補充。長湖水質監(jiān)測站點大多數(shù)年

份的水質均處于Ⅳ~

劣Ⅴ類，

超標污染指標主要為

TP

、TN、

CODMn。地表水水源情況該河水質受長湖及西荊河上游污染物

影響

，

無法保證水質在III類水體以上

，

故也不適合作為飲用水水源。03

田關河????15渠道設計流量350m3/s

，

最大引

水流量500m3/s。兼顧灌溉與通航兩種功能

，

可常

年通行1000噸級船舶。其水質基本等同于同期長江水

，

可滿足水廠水源地要求。水量也能滿足

，

必要時可以通過

龍洲苑提升泵站提升長江水保證。地表水水源情況04

引江濟漢水利工程水質

、

水量均能確保潛江市用水需求。?????16該地區(qū)地下水主要為松散巖類孔隙水。一部分為孔隙潛水

，厚度為10—20米

，受江水補給

，其動態(tài)受江水漲落影響較大。另一部分為孔隙承壓水

，但其承壓力較小。含水量豐富

，最大可能涌水量為1000—

5000t/d。地下水礦化度小于1g/L

，屬于低礦化淡水。01

潛江市地下水資源情況地下水水源情況??

??17色度

，濁度

，

肉眼可見物

，

pH值

，氟化物

，鋁

，

銅

，鎳

，鋅均在Ⅰ類水范圍內超標的指標主要有：

鐵、錳、氨氮、總硬度。潛江市地下水超標項目一覽表Fe濃度(mg/L)Mn濃度(

mg/L）NH4+濃度(

mg/L）NO3-濃度(mg/L)總硬度3~60.1~1.52.5左右2~5超標02

潛江市地下水水質情況地下水水源情況??

?18補給方式有兩種其一是靠孔隙潛水補給其二是與含水巖系構成互補關系該地區(qū)地下水資源較為豐富開發(fā)度低于5%

，基本保持采補平衡

，開發(fā)利用潛力巨大。03

潛江市地下水的來源及可開采量地下水水源情況??19漢江引江濟漢（長江）地下水潛江市可資利用的備用水源可作為水廠水源的水源分析??

?20四、備用水源確定備用水源的基本要求：一

、

滿足水量

、

水質的需求；二

、獨立于現(xiàn)狀取水水源；確定應急水源如下：漢江及引江濟漢取水

地下水建設蓄水庫目前潛江市區(qū)

主要水廠取水

水源目

前

油

田

水廠

取

水

水源情況，???可作為水廠水源的水源分析基于以上分析

，結合潛江現(xiàn)實22興隆大壩及引江濟

漢分別建設取水泵

站管線沿興隆河敷設途經(jīng)高石碑鎮(zhèn)

、

王

場鎮(zhèn)

、

紅旗水廠

、

周磯辦事處

、

澤口

水廠、

園林水廠同時接支管至現(xiàn)有

城鎮(zhèn)水廠遇潛江市區(qū)水源污

染時

，

管道主供市

區(qū)；

平時供給周邊

水廠設計使用年限50年23紅旗水廠

取水點潛江市區(qū)水

廠取水點自漢江及引江濟漢工程取水自漢江及引江濟漢工程取水??

????興隆大壩

取水點引江濟漢

取水點園林水廠周磯辦事處01澤口水廠高石碑王場水質水量可靠運營管理方便不僅可以作為潛江市的應急水源

，

平日還可以惠及沿

線村鎮(zhèn)水廠使用年限可達50年缺點?

取水點距離市區(qū)40km

，管線較長。優(yōu)缺點分析優(yōu)點自漢江及引江濟漢工程取水??

??2402

開采地下水取水方案

為減少征地并盡量靠近水廠，本工程于百里長渠以西、馬昌垸路以北、

晶鵬路以南、東荊河以東之間的區(qū)域，

建設井群，總征地700畝。目前該片區(qū)有一個

村落，總建筑面積約10000㎡；其他主要為魚

塘580畝。該片區(qū)地下水鐵錳、

氨氮及總硬度超標，其他

均符合水質標準。良好維護情況下可

以使用20年。25園林水廠Fe濃度

(mg/L)Mn濃度

（mg/L）NH4+濃度

（mg/L）NO3-濃度

（mg/L)總硬度3~60.1~1.52.5左右2~5超標開采地下水取水方案園林水廠管井取水，供水規(guī)模為

供給園林水

廠7.5萬噸

/d，供給澤

口水廠7.5

萬噸/d，采

用DN1000

管道輸送。澤口水廠

（目前

10

萬噸/日

）園林水廠

（規(guī)模7.5萬噸/日）井群

（規(guī)模15萬

噸/

日）潛江市主要水廠的布局情況2627基本參數(shù)1.本工程抽取承壓水，單個管井總深度180

m，共需管井34座。2.承壓水出水量6717m3/d3.

井間距100m4.

征地700畝5.

拆遷民宅10000平米開采地下水取水方案配套設施建設?

根據(jù)當?shù)氐叵滤乃|條件

，

需對鐵、錳離子

，

氨氮

，總硬度進行處理。擬采用在原處理

工藝前加設曝氣生物濾池和離子交換過濾罐。離子交換過濾罐

曝氣生物濾池原理圖開采地下水取水方案28①濾管堵塞

，

出水量明顯減少②管井淤泥達5m以上；③過濾器損壞

，濾料溢入井內；①水源受到污染

，

水質惡化

，

不符合有關標

準

，且難以治理；②出水量小

，無開采價值；③濾料大量進入井管、

井管斷裂

，

難以修復；④一般使用年限20年管

井

要

經(jīng)

常

運行29①藥劑、

運營費②設備占地2007年運營不到2年

的浠水自來水廠因深井取

水出現(xiàn)黑色絮狀藻類

，

造

成水廠停止供水。管井維護保養(yǎng)復雜管井容易報廢A.B.C.需建設新的水廠構筑物開采地下水取水方案難于預料的風險管井取水的缺點D.30在現(xiàn)有漢江水源的基礎上，選址新建一座人工水庫作為備

用水源地，位于百里長渠以西、

馬昌垸路以北、晶鵬路以南、東荊河以東之間的區(qū)域，距離

漢江取水口6km，距園林水廠

1km。設計人工水庫深度6.0m

，

設計死水位1m，正常蓄水位

3m，有效容積為105萬噸，人工水庫水面面積450畝（30萬

平方米），總征地700畝。開挖人工水庫取水方案開挖人工水庫取水方案園林水廠

0331

保持水的流動

保持水庫蓄水能不斷換新

水庫富營養(yǎng)化的風險難以控制?上圖，武漢東湖面積33平方千米

（水域面積為本工程1100倍），通過江湖

聯(lián)通工程解決水質問題?下圖，杭州西湖面積6.39平方千米水域面積為本工程210倍），每月?lián)Q水一次小面積水體無自凈能力，容易出現(xiàn)富營養(yǎng)化開挖人工水庫取水方案32利用現(xiàn)有原水供給系統(tǒng)，在用水低谷給水庫供水定期自水庫取水供水廠生產(chǎn)，防止水質

惡化無法利用東荊河和水庫聯(lián)通的原因，

一則東荊河水質不佳，二則東荊河是季節(jié)

河?，F(xiàn)有原水管道水庫澤口水廠園林

水廠1.2.3.開挖人工水庫取水方案水質保護措施水質無法保證水庫需要定期清淤正常維護情況下使用年限為30年。上圖：水庫清淤左圖：滇池爆發(fā)藍藻污染開挖人工水庫取水方案存在的問題開挖人工水庫取水方案1.2.

3.33?

漢江及引江濟漢兩處取水作為雙路備用水源（1）

由于現(xiàn)狀的潛江的幾大給水廠（紅旗、園林、澤口）均取自漢江引江濟漢下游河段，

實際為長江與漢江的混合水。（2）興隆大壩及引江濟漢出水口作為應急備用水源具有水質較好，長江水和漢江水水源

可互為備用，保障率高，現(xiàn)狀給水廠處理工藝無需改造等優(yōu)點。備用水源選擇34應急水源的基本要求：一、滿足水量、水質的需求；二、獨立于現(xiàn)狀取水水源；應急水源需要解決的問題：一、現(xiàn)狀水源實際為長江與漢

江的混合水。二、應對極端干旱天氣；備用水源選擇建議同時采用雙備用水源：1、兩處水源水質均較好；2、可互為備用

，保障率高；3、可應對干旱等導致下游水位偏低的情況；4、兩處水源距離較近

，節(jié)省投資；現(xiàn)狀水源高石碑鎮(zhèn)王場鎮(zhèn)積玉口鎮(zhèn)浩口鎮(zhèn)荊河鎮(zhèn)潛江市區(qū)35五、工程設計設計水量根據(jù)《城市供水應急水源工程技術規(guī)程》

（征求意見稿）

，

應急水源用于滿足風險期

的生活和生產(chǎn)用水需要

，

其水量應根據(jù)城市

規(guī)模、

性質、

面臨的供水風險及用水特征確

定

，

依據(jù)供水優(yōu)先次序

，

可根據(jù)各地實際情

況確定風險期的供水壓縮比例。對于單一供水水源城市

，

應急水量按照下式

確定：Q=q

×（1-k）

×t其中：

Q——應急水量（m3）q——城市平均日用水量（m3/d）k——風險期用水壓縮比例（%）t——持續(xù)時間（d）工程規(guī)模37設計水量2020年城市集中建設區(qū)人口達到53萬人；

2035年城市集中建設區(qū)人口達到76萬人。工程規(guī)模?38工程規(guī)模其次是影響百姓日常生活的糧食蔬菜和副食品生產(chǎn)用水，

及部分重點工業(yè)用水最后是其他生產(chǎn)生活用水及工業(yè)用水優(yōu)先保證與人民生活息息相關的供熱、供電、供氣、通信

用水量應急供水時，可最大限度壓縮或者停止使用道路澆灑及綠化用水首先確定公共設施用水量在綜合生活用水量中所占的比例再根據(jù)居民生活用水量推測公共設

施用水量，進行壓縮澆灑道路和綠化用水應急期用水壓縮比例居民生活用水工業(yè)企業(yè)用水公共設施用水一般型0~10%拘謹型30~50%節(jié)約型10~30%壓縮至30%壓縮至50%壓縮至70%設計水量39用地代碼用地名稱規(guī)劃年限面積

（km2)指標（萬m3/km2.d)水量

（萬m3/d)壓縮比例應急用水量

（萬m3/d)M工業(yè)用地202012.441.113.6840.354.7894203516.78116.780.355.873用水年份用水人口用水指標用水量（萬人）（m3/p·d）（萬m3/d）2020年530.15.32035年760.17.6工程規(guī)模工程規(guī)模近、遠期應急居民綜合生活用水量近、遠期應急工業(yè)用水量40內容2020年2030年應急用水量

（萬m3/d）1215供水時長

（d）5101551015應急用水量

（萬m3）6012018075150225內容2020年2030年應急綜合生活需水量5.37.6應急工業(yè)用水量4.85.9管網(wǎng)漏失水量1.51.34合計11.614.8規(guī)模取值1215工程規(guī)模工程規(guī)模近、遠期應急用水量匯總（萬m3/d）近、遠期應急用水量規(guī)模41水廠名稱現(xiàn)狀規(guī)模

（萬m3/d）水源地供水服務范圍園林（一水廠）7漢江、東荊河東荊河以東主城區(qū)、開發(fā)區(qū)、楊市、

竹根灘澤口（二水廠）5漢江東荊河以東主城區(qū)、開發(fā)區(qū)、楊市、

竹根灘紅旗水廠10漢江西城區(qū)廣華、周磯管理區(qū)、王場總口水廠2漢江（東荊河）楊市、總口、漁洋老新水廠1漢江（東荊河）老新、西大田關水廠3漢江（東荊河）周磯、熊口合計28不改變原有各水廠服務范圍

，選擇三個主要的水廠澤口水廠、

園林水廠、紅旗水廠、作為應急水廠。

42城區(qū)現(xiàn)狀水廠一覽表應急水廠供水規(guī)模紅旗水廠（萬m3/d)園林水廠(萬m3/d)澤口水廠(萬m3/d)合計(萬m3/d)2020正常10710272020應急4.534.5122030正常10715322030應急4.53.5715應急狀態(tài)各水廠供水規(guī)模一覽表應急水廠供水規(guī)模43興隆大壩及引江濟

漢分別建設取水泵

站管線沿興隆河敷設途經(jīng)高石碑鎮(zhèn)

、

王

場鎮(zhèn)

、

紅旗水廠

、

周磯辦事處

、

澤口

水廠、

園林水廠同時接支管至現(xiàn)有

城鎮(zhèn)水廠遇潛江市區(qū)水源污

染時

，

管道主供市

區(qū)；

平時供給周邊

水廠設計使用年限50年44高石碑

預留至高場鄉(xiāng)鎮(zhèn)集

中給水廠接口園林水廠自漢江及引江濟漢工程取水自漢江及引江濟漢工程取水??

????興隆大壩

取水點引江濟漢

取水點紅旗水廠取水點潛江市區(qū)水周磯辦事處01澤口水廠廠取水點王場取水點選擇應遵循下列原則：（1）水量充沛，水質良好，

補給條件好，滲透性強，衛(wèi)生環(huán)境良好（2）應設在城鎮(zhèn)和工礦企

業(yè)的地表徑流上游。（3）盡可能靠近主要的用

水地區(qū)。（4）與給水系統(tǒng)的總體布

局相統(tǒng)一

，力求降低造價。行船區(qū)域●引江濟漢

壩取水點自漢江及引江濟漢工程取水興隆大壩取水點現(xiàn)場情況分析漢

江大

壩45方案一選址方案一位于興隆一閘進水口下游約170米處；主流近岸，河勢穩(wěn)定，水域較為開闊，

常水位水深較深，距離興隆大壩較遠

（約1.5km），為河流凹岸，沙洲上

游可取得水質較好的原水。自漢江及引江濟漢工程取水興隆水壩上游取水點分析46興隆水壩上游取水點分析方案二位于興隆二閘進水口下游約

140米處；主流近岸，河勢穩(wěn)定，常水位水深較

深，距離興隆大壩較近（約0.8km），

可取得水質較好的原水。方案二選址自漢江及引江濟漢工程取水47渠段名稱高石碑閘～漢江出口渠段樁號65+000～67+230渠段長度（km）2.23設計流量（m3/s）350渠道設計水深（m）5.68～5.70最高水位（m）31.28～31.21設計渠底高程（m）25.06～25.0渠道設計底寬（m）60設計渠頂高程（m）40.95～32.27渠道內坡1:3～3.5必須進行通航論證、

水資源評估

，

可否在引江濟漢取水必須得到交通運輸、水利部門許可。自漢江及引江濟漢工程取水引江濟漢工程取水點分析引江濟漢工程基本參數(shù)48投資少

、

建設快

、

易于施工有較大的靈活性及

適應性能經(jīng)常取到含沙量

少的表層水河流水位漲落時

，

需要移動船位，

操

作管理麻煩受水流風浪

、

航運

等影響，

安全可靠

性較差投資較大水下工程量較大

施工期長取水可靠維護管理簡單

適應范圍廣本工程泵房形式采用分建式岸邊取水泵房。常用的取水構筑物及其特點自漢江及引江濟漢工程取水固定式泵房取水方式躉船取水方式

??

???

?49管材項目預應力鋼筋砼管

（PCSP）預應力鋼筒砼管

（PCCP）鋼管（SP）球墨鑄鐵管

（DIP）玻璃鋼管

（GRP）承壓能力較低較高高高高重量重較重較輕較重輕市場供應附近可生產(chǎn)外地采購本地可生產(chǎn)外地采購外地采購防腐成品不需防腐成品不需防腐、

接口處防腐內外壁均需防腐特殊地段需

考慮外防腐成品不需防腐施工條件安裝、起吊、運

輸麻煩安裝、起吊、運

輸麻煩安裝、起吊

、運輸較方便安裝、起吊

、運輸方便安裝、起吊

、運輸方便接口型式柔性柔性焊接(剛性)柔性柔性使用經(jīng)驗豐富較豐富豐富豐富較豐富輸水管道設計管材綜合比較表經(jīng)綜合考慮各方面因素，本項目推薦使用焊接鋼管。自漢江及引江濟漢工程取水50采用一根輸水管

，按遠期規(guī)模確定管徑

，近期規(guī)模進行校核。取水點至澤口水廠段設計流量為6250m3/h（15萬噸/天），

管長為29.5km；澤口水廠至園林水廠段設計流量為3125m3/h（7.5萬噸/天）

，管長為11.75km；取水點至澤口水廠段輸水管道口徑比選表管徑（mm)10001200130014001500水頭損失(m)173.365.9543.1529.4620.83流速(m/s)2.211.611.371.181.03管徑（mm)70080090010001200水頭損失(m)177.2287.3346.7827.1410.89流速(m/s)2.261.731.371.110.77潛江市地勢平緩，基本在30～36m之間，如果水頭損失過大，水錘影響及能量消耗過大。澤口水廠至園林水廠段輸水管道口徑比選表自漢江及引