永安农场供水工程建设规划综述

2014-10-29王勇刚段新宇

黑龙江水利科技 2014年11期

高磊，王勇刚，段新宇

(1. 黑龙江省工程技术经济咨询事务所，哈尔滨150001;2. 黑龙江省政府发展研究中心，哈尔滨150001;3. 黑龙江省农业科学院遥感技术中心，哈尔滨150001)

1 项目建设背景与规划方案

黑龙江省永安农场自1982年建场以来，至今农场居民仍饮用20 世纪80年代的老水井，井深不足20 m，因地下水层下降，以致井水枯干，加之农场地域地表水污染严重，不能饮用，该地区饮水中存在的严重水源不足、水质超标等隐患，特别是铁、锰、氟化物、细菌数量等严重超标，极大地影响了居民的身体健康和生产生活。近年来因供水导致居民身体健康的状况急剧下降，据统计，居民癌症患者15 人、肝病患者7 人、骨病残疾患者6 人、智障患者9 人，两年内居民因病死亡14 人。经有关部门对水质化验有害物质超出正常指标近60%，严重威胁场区居民的生命安全。现急需打一眼深水井，新上一套水处理设备及管线和改造。彻底解决居民多年饮用地表水的问题，从而提高居民的生活质量。目前在居民生活饮水中，仍然以分户打小井提取地表水为主，没有大型机电井和自来水工程，导致当地居民出现了各种不良反映和潜在的疾病发生，为此，提出建设永安农场供水工程建设规划项目。

本项目规划的范围包括永安农场所属场部驻地及居民点，涉及400 户居民，总人口3 600人。

通过本项目的实施，可以合理确定供水水源地安全建设方案，科学制定供水水源地保护和管理对策和保障措施，统筹协调好生活、生产和生态用水关系，为今后一个时期本地供水水源地建设、保护和管理提供依据，保障城居民饮水安全，维护人民群众的生命健康。达到统筹协调城市生活、生产和生态用水关系的目的。项目实施后，可解决农场及住宅区3 600人口安全供水问题，项目远期设计供水人口可达到4 000人，日供水能力达到363 t。

2 工程规划建设的必要性

2.1 工程规划建设是社会发展的需要

随着农村经济发展，广大农民生活水平提高，社会的进步，特别是当前国家提倡以人为本，建设和谐社会的今天，人畜饮水安全问题已经受到各级部门的重视，并逐渐摆到工作日程［1］。

2.2 工程规划建设是改善居民生活和身体健康的需要

为了改善当地居民供水卫生现状，提高当地居民的生活质量，减少各种疾病的发生，也为我们的后代健康成长，必须改善现有的饮水条件，合理开采地下水资源，建设一处符合国家标准的供水供水水源地，让这里的百姓吃上安全、清洁、健康的自来水，是十分必要的，可谓是德政工程、民生工程。

3 工程规划建设的可行性

3.1 具有良好的地质和水源条件

根据本地区的地质资料和水文资料，该地区地下水资源较为丰富，地下水含水层厚，附近曾有过钻井的历史，井深为60 m左右，而且水质较好，稍加处理即可达到供水标准。

3.2 钻井技术成熟可靠

从目前的钻井技术来看，一般正规的钻井队都能达到项目生产的技术要求和标准，钻井技术可行。

3.3 群众积极性高，有一个团结的基层领导组织

本地居民具有强烈的愿望，吃自来水的积极性较高，再加基层组织队伍团结一心，基层领导具有号召力和凝聚力，而且有信心、有能力把这项工作做好，所以项目的建设是非常可行的。

4 项目区概况

4.1 地质环境条件

项目区地处松花江第一、二阶地上，呈单斜状的倾向河谷中央。地下水分为两层，上层为淀积层铁胶层，此层滞水是一种地表水。从地表面下渗的暂时性水被淀积层所阻滞水量随雨水的多少而变化。第二层为坡积层，下垫冲积层的地下水。由于该处冲积层在被植物坡积覆盖以前，为近麓地带，属坡谷下泛滥区，土壤沼泽化程度较高，由于覆盖层透水性较弱，地面上补给很少，潜水压大部分都属承压现象，潜水埋藏深度为12 ～18 m。

该小区地处寒温带，属大陆性季风气候，季节性变化较明显，大风天多集中在4、5月份，最大风力8级，4、5、6 三个月蒸发量为375 mm，该时期气候较干旱。降水期集中在7、8月份，年平均降水量512 mm，冬夏温差大，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，年日平均气温2.7°，年平均有效积温2 536 ℃，年日照平均2 500 h，全年无霜期130 d。

4.2 土壤条件

场区地势平坦开阔，自然坡降纵向为1/1 000 ～1/2 000，横向为1/200 ～1/800，主要土壤为暗棕壤、草甸土和沼泽土，土壤肥沃，PH 值在6.3 ～7.3，土壤团粒结构良好，透水透气性强。

4.3 水文地质和工程地质

项目区地下水资源比较丰富，含水层分为两层，分别为第四纪潜水和深层地下水，属第四系细砂砾质中粗砂，属孔隙潜水与承压水。第四纪潜水深10～30 m，深层地下水深100 ～150 m，含水层渗透性好。渗透系数在10 ～30 m/d，水位年变化幅度为1～2 m，渗透性、富水性和导水性皆强，单井涌水量(井径300 mm，推断降深5 m)为2 000 m/d。

4.4 地下水水化学特征

地下水物理性质为无色、无嗅、透明、略具铁腥味，水温7℃左右。水化学成分阴离子以HC03为主，含量一般95 ～423 mg/L，Cl 含量20 ～90 mg/L，阳离子以钙为主，含量240 mg/L，Na、Mg 含量分别为230 ～250 mg/L，3 ～60 mg/L，水化学类型以HC03 －Ca 为主，矿化度0.13 ～0.43 g/L，pH 值6 ～8，总硬度230 ～240mg/1，总碱度＜369 mg/L，耗氧量4 ～5 mg/L，铁锰氟含量分别为 0.3 ～0.4 mg/L、0.1 mg/L、1 ～1.2 mg/L。

4.5 社会经济状况

项目区行政区划属永安农场管辖，涉及农场400户，总人口3 600人，场内从事农业生产人口3 256人。

项目区现有加工企业3 家，服务行业4 家，均为小型私有企业，区内现拥有大牲畜23 头，生猪186头，家禽1 526只。

5 供水规模

5.1 用水量与供水设计规模

根据项目建设单位的生产需要，对供水范围用户的实地考察，根据居民生活习惯与用水状况，结合本地经济发展状况，确定有关用水参数。

5.1.1 设计使用年限

结合当地发展情况确定，永安农场供水工程设计使用年限为15 a。

5.1.2 设计供水人口测算

设计供水居民人数，计算公式如下:

式中:P 为设计供水人数;P0为供水范围内的现有人口数(3600 人);P1为在水平年(基准年)内人口增长、人口流动情况，人口增长按年均增长率计算;n为工程设计年限(取15 a)。

可以得出:P =当前人口(1 +人口自然增速)+人口基准年增长数

经过计算，项目区内设计供水人口为4 000人。

5.1.3 设计供水量

居民生活用水量计算公式:

式中:W 为居民生活用水量;P 为设计用水居民人数;q 为最高日居民生活用水定额。

则:W =村设计人口数×村生活用水定额/1000经过计算项目区居民日用水量为260 t。

本工程所在地为农场办公区和住宅区，设计用水条件为水龙头入户，有洗涤池，其他卫生设施较少，根据国家规定最高日居民生活用水定额取值范围为45 ～65 L/d人。详见表1。

表1 设计人口及用水量表

5.1.4 公共建筑用水量

基于现阶段缺乏数据，结合多年的历史数据参考，可设定居民平均用水量为5—10%;根据当年历史数据及现阶段发展情况，建筑用水量设定为10%;经计算其结果为26 m2/d。

5.1.5 饲养畜禽用水量

饲养畜禽用水量= 各畜禽用水量之和

某类型畜禽用水量=该类型畜禽用水定额×数量×放养折算比例

饲养畜禽用水量=各类型畜禽用水量之和。

饲养畜禽日最高用水定额见表2。

表2 饲养畜禽日最高用水定额L/头或只·d

1)圈养时，饲养畜禽用水定额可按表2 选取。

2)放养时，可根据现有用水量适当折算。

3)有独立水源的饲养场可不考虑此项。

表3 畜禽设计用水量计算

5.1.6 企业用水量

根据规范要求:

企业日用水量应根据以下要求确定:企业在生产过程中的用水总量，应当根据企业的类型、规模，充分考察企业的生产工艺、用水情况、发展计划以及当地生产用水的额度;在企业员工用水方面，要根据车间的性质，没有淋浴的可以拟定为20 ～35 L/人班次;如果有的话可适当设定为40 ～60 L/人班次。针对耗水量较大、水质要求较高且距离居民区较远的企业，要做单独的计划、考虑。

根据供水地区的生产实际和今后的发展规划，最终确定企业用水量=12.00 m/d。

5.1.7 管网漏水与其它未预见用水量

严格依据相关规定，认真计算管网漏失水量和未预见的水量之和，即按照上述用水量和的15% ～30%取值，如村庄则设定为15%、规模较大的镇区则设定为30%。结合当地发展情况，本项目取值为15%。以上5 项用水总量为316 m3·d－1。管网拟漏失水量和未预见水量之和= 各用水量之和×20%=63 m3·d－1