南水北调配套工程沧州市区及渤海新区供水方案的比选

王 伟

（沧州水利勘测设计院，河北省沧州市交通北大街21－1号 061000）

1 工程概况

南水北调工程是一项宏伟的跨流域调水工程，工程实施将极大地缓解北方地区水资源紧缺状况，有利于提高沿线地区的供水能力，保障经济社会发展对水资源的需求，有利于逐步改善受水区的生态环境，促进经济社会协调发展和可持续发展。沧州市南水北调配套工程中水厂以上输水管道工程是河北省南水北调配套工程的重要组成部分，该工程通过石津干渠与南水北调中线总干渠相连，通过石津干渠设置的分水口门分别向沧州地区各供水目标城区提供生活、工业生产用水。

根据河北省南水北调配套工程建设规划，沧州市区、渤海新区及大浪淀水库周边地区采用的水库蓄供供水方案，是通过石津干渠工程沧州支线压力箱涵末端引水入代庄引水渠，利用14.679 k m的明渠输水后入大浪淀水库，再经由大浪淀水库调蓄后供水。沧州地区其它供水目标采用直供方案，通过石津干渠设置的分水口门直接引水入各供水目标的地表水厂。

从2011年河北省南水北调工程正式启动以后，沧州市政府、沧州市水务局对沧州市区及渤海新区的供水方案建设非常的重视，为解决这项关系到民生的重大问题进行了多次调研，并委托有关单位对沧州市区及渤海新区采用管道直供和水库蓄供方案进行了进一步的比选。

2 管道直供方案与水库调蓄方案的比较

相比较蓄供方案而言，直供方案有其自身的优势。

2.1 直供水工程具有很强的可操作性

从沧州市现状供水情况分析，直供水工程具有很强的可操作性。沧州市地表水水源主要为大浪淀水库，大浪淀水库是大（Ⅱ）型水库，水库容积1.003亿m3，于1996年建成蓄水，是“引黄”水调蓄水库。目前大浪淀水库供水目标有沧州市区、大港油田采油三厂、渤海新区、南皮县、孟村县、盐山县6个供水目标，已建供水管线5条，见图1。第一条和第二条都是向沧州市区供水的引大入沧管线，其中向东水厂供水的管线长19.7 k m，向开发区清源水厂供水的管线长23.1 k m，供水管道均采用单排DN1200的钢筋混凝土管；第三条是向黄骅港供水的引大入港供水管线，供水管道的前段（大浪淀水库的引大入港泵站至黄骅市）采用单排DN1200的钢筋混凝土管，后段（黄骅市至管道末端黄骅港）采用DN800的玻璃钢夹砂管，管道全长79.8 k m；第四条是向盐山、孟村县城供水的孟盐管线，线路总长28.3 k m，供水管道孟村以上段采用DN1000的钢筋混凝土管，长度17.8 k m，孟村以下段采用DN800的钢筋混凝土管，长度10.5 k m；第五条是向南皮县城供水的南皮管线，管道总长17.27 k m，供水管道采用DN500的PVC－M管。

图1 工程位置示意图

原沧州市南水北调配套工程的水厂以上输水管道工程的第一设计单元青县输水管道工程，采用管道直供水方案为青县城区供水，管线从大浪淀水库北侧通过，距离引大入港输水管道工程、南皮县输水管道工程和盐山、孟村输水管道工程较近。如果在原青县输水管道工程桩号12＋714.77处增设南孟盐分水口门，仅需增加南孟盐支线输水管道3.518 k m即可将水引入大浪淀水库现有的南孟盐供水泵站前池，为南皮县、孟村县和盐山县城区供水；同样，利用现有引大入港管线与引大入沧管线之间的连通工程并稍加改造即可将水引入现有引大入港泵站的前池，为渤海新区供水。这样，可将大浪淀水库现有供水用户全部由黄河水切换为长江水，提高了用水户的供水水质及供水保证率。

2.2 直供水工程可减少水量损失，降低成本

相比较利用大浪淀水库调蓄引水方案而言，直供方案能够减少由水库蓄供所造成的水量损失，更能符合河北省南水北调规划中提出的以直供方式向受水区城市供水的原则。再者，沧州市区和渤海新区是河北省最大的长江水用户，直供方案可保证长江水引得来、用的上，更能发挥长江水的效益。

水库调蓄供水的水量损失主要包括引水渠的渠道渗漏损失和库区的蒸发、渗漏损失。

（1）代庄引水渠渠道水量损失。采用水库蓄供方案需通过代庄引水渠引水入库，引水时渠道中势必会产生渗漏损失。代庄引水渠渗漏量按照《渠道防渗工程技术规范》（SL 18－2004）中防渗结构的允许最大渗漏量确定。根据《河北省南水北调配套工程石津干渠可行性研究报告》，引水渠道采用现浇10 c m混凝土板衬砌，最大渗漏量为0.05 m3／（m2·d），引水渠道长度按14.679 k m计，则渠道年渗漏量为463.1万m3。

（2）水库蒸发、渗漏损失。根据库区气象、水文实测资料，1998年至2007年库区年平均降水量为482.38 mm，水库年平均蒸发量为1 111.61 mm，水库集水面积按16.738 k m2计算，则水库年蒸发损失为1 053.2万m3。根据实测资料，水库年渗漏损失为460.0万m3。

由上述计算可知，若采用大浪淀水库调蓄后供水，年水量损失约为1 976.3万m3。沧州地区属资源性缺水地区，水资源极度匮乏，全市多年平均水资源总量为12.33亿m3，人均180 m3，仅为全国人均水资源量的8%，另一方面，随着经济社会的快速发展，对水资源的需求量越来越大，供需矛盾日益突出，水资源短缺已经成为制约沧州地区经济发展的瓶颈，因此管道直供方案比入水库蓄供方案可为沧州市节约大量宝贵的水资源。

随着生活水平的提高，人们对水质的要求也是越来越高。目前，沧州市主要依靠大浪淀水库引蓄黄河水供水。而引黄水水质为三类水，低于引江水的二类水质，需经过澄清、消毒等严格的水处理工艺后才能供水，水处理成本较高。而直供水方案就可直接将优质的引江水直供给用户，能极大限度地降低供水处理的成本。

当枯水季节引江水量不能满足供水要求时，大浪淀水库还可引蓄黄河水作为补充水源。此时，只需调节沧渤青分水口处的阀门（见图1）即可将水源从引江水切换为引黄水，避免引江水与引黄水的混合。如果选用大浪淀水库调蓄供水方案将不可避免地造成引黄水与引江水的混合，造成引江水水质的下降。

2.3 直供水工程可提高供水效益

从单方水成本来分析，原青县输水管道工程管线总长75.737 k m，供水量为1 608万m3，工程总投资5.06亿元。青县输水管线线路较长，目标单一，年供水量小且投资大，单方水的工程投资约为31.47元。沧州市区、渤海新区及大浪淀水库周边地区采用直供方案后，新建管线总长79.22 4 k m，用水户除青县外又增加了沧州市区、渤海新区（部分用水户）、南皮县、孟村县和盐山县5个供水目标，供水量也由原来的1 608万m3提高到了13 947万m3，工程总投资6.71亿元，单方水的工程投资约为4.81元，大大降低了供水成本，提高了供水效益。

3 渤海新区供水方案确定

渤海新区作为河北省重点打造的经济隆起带和新的经济增长点，目前工业增长迅猛，用水量需求旺盛，因此，南水北调为渤海新区划定的分水指标为15 910万m3，占整个沧州地区总分水指标45 302万m3的35.12%，供水规模非常大。如果考虑将全部水量采用管道直供方案输水，一次性投资较大。经调查，渤海新区常住居民生活用水量相对所占比例比较小，因此按照沧州市供水规划拟定将渤海新区的生活用水和工业用水分别供应。采用管道直供方案，利用现有的引大入港管线进行水源切换，为渤海新区居民生活用水提供优质的引江水水源，解决居民的生活饮用水问题，提高生活饮用水质量。渤海新区居民生活用水按照已建引大入港工程现有管道的输水能力确定，供水量为2 946万m3。工业用水较生活用水水质要求不高，剩余的12 964万m3水量仍通过大浪淀水库调蓄后经大浪淀排水渠等渠道为渤海新区提供工业供水。

4 结论

通过上述分析可知，采用管道直供方案较水库蓄供方案具有可减少水资源损失、提高供水水质、降低供水成本等优势，经济效益和社会效益显著，因此，沧州市区及渤海新区采用管道直供方案供水优于采用大浪淀水库调蓄供水方案。为了更好地发挥引江水的效益，提高沧州市区的供水保证率，沧州市水务局、沧州市南水北调办公室向河北省水务集团及河北省南水北调办公室提出申请，拟将沧州市区、渤海新区的供水方案由水库蓄供改为管道直供方案，并得到了河北省水务集团及河北省南水北调办公室的批准，因此，在不久的将来，沧州市区及渤海新区居民喝上优质长江水的愿望即将成为现实。

［1］ 王伟，于丽捧，孙桂莲，等，沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元初步设计报告［R］.沧州：沧州水利勘测设计院，2013.

［2］ 王伟，于丽捧，胡守银，等，沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元青县输水管道工程设计变更报告［R］.沧州：沧州水利勘测设计院，2014.

［3］ 杨峰，河北省南水北调配套工程石津干渠工程延长段设计变更报告［R］.天津：河北省水利水电勘测设计研究院，2014.