南通市区域供水李港水厂取水口设置方案比选

宋建军 陈艳 陆建平

南通市区域供水李港水厂取水口设置方案比选

宋建军1陈艳1陆建平2

（1.江苏省水文水资源勘测局南通分局 江苏南通 226006；2.江苏省南通市水利局 江苏南通 226006）

根据地表水厂取水口设置要求，在对取水河段水源地水量、水功能区水质、河床稳定性、水源地保护以及突发水污染事故风险分析基础上，结合取水河段河势控制、河道治理等要求，提出南通市区域供水李港水厂取水口设置方案，推荐取水口设置最优方案。

区域供水 李港水厂 取水口设置 方案比选

李港水厂是南通市西部区域供水水厂，原规划取水口位于长江澄通段天生港水道中段捕鱼港闸附近，规划供水规模80万m3/d。近年来，随着南通市沿江开发战略的实施，长江岸线的开发利用，李港水厂原规划取水口附近的河势、水文、水源地水质、水源地保护等条件发生了不同程度的变化，对李港水厂取水口设置带来影响。在此，本文拟通过取水河段水源地水量、水功能区水质、河床稳定性、水源地保护以及突发水污染事故风险分析，结合取水河段河势控制、河道治理等要求，提出李港水厂取水口设置方案，推荐取水口设置最优方案。

1 取水河段基本情况

1.1河道概况

如皋沙群水道是长江澄通河段组成部分，上接福姜沙水道，下连通州沙水道，全长23km。该河段沙洲众多，水流流路分歧多变，分布有双涧沙、民主沙、长青沙、泓北沙、横港沙等沙体，其南岸浏海沙水道为主槽，全长20km，平均河宽3.0km，北岸如皋中汊为如皋沙群水道一级分汊河道，全长10km，平均河宽1.5km。由于上游双锏沙头部已伸入福姜沙北汊，致使福姜沙北汊水流一部分走双锏沙北水道，进入如皋中汊，另一部分水流与福姜沙南汊水流汇合后，走浏海沙水道形成主流。

天生港水道为如皋中汊二级左支汊，全长25km，其上口接如皋中汊，下口在通吕河口附近入长江主流。由于天生港水道进口段与如皋中汊几近垂直，分流比不足1%，天生港水道已演变为涨潮流占优势的潮汐水道。

1.2岸线开发利用状况与水功能区划

取水河段地处长江口地区，沿江岸线开发利用程度较高，其右岸新山港至十三圩为张家港港区，已建万吨级码头泊位13座，左岸四号港至通吕运河口为如皋港区和天生港区。其中，如皋港区为如皋市石化、港口及船舶制造基地，已建码头泊位12座；天生港区九圩港河口以上段为通州船舶制造基地，以下段为南通市电力能源及船舶制造、交通物流基地，已建码头泊位17座，拟建沪通铁路大桥位于捕鱼港闸下游0.2km。

本河段共划分8各水功能区，包括保留区1个，过渡区1各，工农业用水区3个，饮用水源区3个，2020年水质管理目标为Ⅱ～Ⅲ类水。

1.3河势控制与河道治理

如皋沙群水道河道宽阔，沙洲众多，在复杂的径流和潮流的共同作用下，河道冲淤多变，河势控制主要是稳定双涧沙，维持目前较为稳定的双汊型河型，改善天生港水道进流条件，稳定浏海沙水道下段南岸顶冲点位置及南、北两岸岸坡，并通过横港沙的圈围，使九龙港附近形成新的人工节点。主要治理工程包括双涧沙双顺堤护滩工程、护槽港边滩圈围工程、横港沙圈围工程和天生港水道整治工程等。其中，横港沙圈围南缘治导线基本按-2m（国家85高程，下同）等深线布置，至九圩港附近，北缘治导线按-2m等深线后退200m布置；天生港水道整治近期主要对水道上口及长青沙北角切滩，以改善天生港水道入流条件，提高分流比。见图1。

图1 如皋沙群水道河势及水功能区划图

2 取水口设置方案

2.1设置原则

（1）水源地枯水流量应满足90%～97%保证率要求；

（2）符合水功能区划要求；

（3）取水口附近应当有相对稳定的河床条件；（4）满足取水口水源地保护要求；

（5）满足河势控制和河道治理规划要求。

2.2设置方案

按照取水口设置原则，结合取水河段基本情况，李港水厂取水口提出以下三种设置方案：方案①设置在浏海沙水道横港沙右边滩-7m等深线附近，位于长江南通天生港饮用水源区，与横港沙圈围治导线距离0.15km；方案②设置在天生港水道中段，横港沙左边滩-7m等深线附近，位于长江通州九圩港饮用水源区，距横港沙圈围治导线距离0.08km；方案③设置在天生港水道上段，东沙左边滩-5m等深线附近，位于长江如皋营房保留区，距横港沙圈围治导线距离0.2km。

3 方案比选

3.1水源地水量

本河段一般以大通流量作为上游来水量分析主要依据。据1950～2012年实测水文资料，大通站多年平均径流量9050亿m3，最枯1月份平均径流量300亿m3，最丰7月份平均径流量1326亿m3，P=97%保证率年径流量6953亿m3，1月份径流量194亿m3。李港水厂规划取水规模80万m3/d，年取水量2.92亿m3，取水量占取水河段P=97%保证率年径流量的0.42‰、占1月份径流量的1.5‰，取水河段水源地来水量满足李港水厂不同时段取水要求。

3.2水功能区水质

据2010～2012年监测资料，以水功能区为评价单元，采用单因子评价方法，在全部监测的pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、石油类、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰等23项指标中，大部分符合Ⅱ类水标准，仅氨氮、总磷和石油类部分测次符合Ⅲ类水标准，评价河段各水功能区水质类别为Ⅱ～Ⅲ类水，达到功能区水质管理目标要求。

3.3河床稳定性

3.3.1 水动力条件

取水河段属长江近河口段，受潮汐和径流双重影响，水流呈往复流形态。据2010年4月农历大潮期水文测验，方案①横港沙边滩涨落潮垂线平均流速0.84m/s和0.82m/s，涨落潮流向夹角178°，表明该区域水动力条件优越，涨落潮动力对塑造河床形态均具较大作用；方案②与方案③天生港水道中上段涨潮垂线平均流速0.61m/s和0.87m/s，落潮垂线平均流速0.37m/s和0.29m/s，涨落潮流向夹角181°～190°，表明天生港水道上段涨潮流大于落潮流，且越往上游，涨潮流速越大，涨潮流是塑造河床形态的主要水动力条件。

3.3.2 河床稳定性

经长期自然演变以及人工整治工程的实施，如皋沙群水道已演变为相对稳定的双汊型河型。目前，浏海沙水道河势微弯顺直，主流顶冲点在九龙港附近，横港沙边滩-5、-10m等深线稳定少变；如皋中汊分流比长期稳定在30%左右，岸滩冲淤变化不大；天生港水道随着又来沙的并岸以及如皋中汊的发育成熟，除口门、弯顶及小李港等少数地方冲淤有所变化外，天生港水道中下段呈微冲状态，河床相对稳定。

3.4水源地保护

方案①所处浏海沙水道河宽在3.5km以上，与上游拟建沪通铁路桥及下游华能南通电厂输煤码头距离均为3.00km，目前横港沙尚处于自然演变状态，岸线资源尚未开发利用，水源地保护条件优越；方案②所在河段属天生港水道中水岸线，左岸为天生港港区，右侧为横港沙，水源地保护条件基本满足要求；方案③所在河段属天生港水道浅水岸线，左岸大李港涵至碾砣港闸共4.0km长江岸线尚未开发利用，右侧为东沙边滩，水源地保护条件良好。

3.5突发水污染事故风险

取水河段突发水污染风险主要来自过往船舶碰撞、沉没、泄漏所造成的突发水污染事故影响。统计近五年共发生的大小207起水上事故，风灾引起的占42%，船舶碰撞引起的占36%，搁浅、触礁引起的占11%，其他因素引发的占11%，采用类比分析及专家咨询法，确定最大可信事故风险概率约为1.0×10-4次/年。见表1。

TV671

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1672-2469(2014)06-0028-02

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.06.010

宋建军（1966年—），男，高级工程师。